JP2017133153A - Rail grinding work support method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両が走行する鉄道軌道のレール凹凸を除去するレール削正作業を効率的に行うことができるレール削正支援方法に関する。 The present invention relates to a rail correction support method capable of efficiently performing a rail correction operation for removing rail irregularities on a railroad track on which a railway vehicle travels.
従来より、鉄道軌道のレール凹凸を除去してレールの軌道面を研削及び再型取りする方式として種々の方式が知られている。 Conventionally, various systems are known as a system for removing rail unevenness of a railroad track and grinding and remolding the rail track surface.
特許文献１に記載されたレール削正台車は、モータによって回転駆動される少なくとも１つの砥石車の構体から構成される少なくとも１つの研削ユニットからなり、各構体が直線的に動くことができる対応する支持体に取り付けられ、かくして砥石車を研削されるべきレールの表面に向離させる研削ユニットを形成し、各砥石車の軸線が長手方向軸線に対して垂直な平面内に置かれ、各支持体がレールに関連して横方向にフレームに関連して支持体自体を移動させる並進運動手段によりフレームに独立して取り付けられ、そして各支持体が少なくとも１つの支持ローラおよびこの支持体をフレームに接続し、かつこの支持ローラに対応する研削ユニットの直ぐ近くにレールの１側に対して当てる休止手段からなるという構成を備えている。 The rail grinding carriage described in Patent Document 1 includes at least one grinding unit including at least one grinding wheel structure rotated by a motor, and each structure can move linearly. Each grinding wheel is placed in a plane perpendicular to the longitudinal axis, forming a grinding unit which is attached to the support and thus separates the grinding wheel towards the surface of the rail to be ground. Are independently attached to the frame by means of translational movement that moves the support itself relative to the frame laterally relative to the rail, and each support connects at least one support roller and this support to the frame In addition, there is provided a configuration in which pausing means is applied to one side of the rail in the immediate vicinity of the grinding unit corresponding to the support roller.
このようなレール削正台車によれば、レールに対してレール削正台車を簡単な手段で案内することができ、台車の脱線の危険を抑制することができると共に、より正確なレール凹凸の除去を行うことでレールの軌道面を研削および再型取りすることができる。 According to such a rail cutting carriage, the rail cutting carriage can be guided with respect to the rail by simple means, the danger of derailment of the carriage can be suppressed, and more accurate rail unevenness can be removed. Can be used to grind and re-mold the rail track surface.
しかし、従来のレール削正方法では、レール削正作業の前に、レール削正区間の中の任意の数点でスポット的にレール凹凸のデータを測定し、削正区間全体のパス数（レール削正作業の削正回数）を決定されることが多かった。あるいは、レール表面の凹凸の状態を測定した連続データを測定し、該連続データの曲線中の数点におけるレール凹凸測定データに基づき、その曲線全体のレール削正作業の削正量を決定し、その削正作業を行うためのパス数を決定することも行われている。なお、削正作業の始終点は、現場における目視による凹凸の調査結果から決定されるか、あるいは曲線の始点（ＢＴＣ）及び終点（ＥＴＣ）を削正作業の始終点として決定されることが多かった。また、場合によっては、車上測定データ（軸箱加速度や車内騒音等）を用いて削正の始終点を決めることもまれに行われている。この方法によると、削正区間にレール凹凸の小さな区間が含まれた場合、レール削正作業が一律のパス数で施工されるため、削正が不要な区間まで多くのパス数で削正作業が実施されることがあり、不経済であった。ここで、レール凹凸とは、レールの頭長頂面あるいはゲージコーナ部に生じている周期的なレールの凹凸であって、波状摩耗や波状曲り等の周期的なレール凹凸を含む。 However, in the conventional rail grinding method, before the rail grinding work, the data of the rail unevenness is measured in spots at arbitrary points in the rail grinding section, and the number of passes in the entire grinding section (rails) In many cases, the number of correction operations was determined. Alternatively, continuous data obtained by measuring the state of unevenness on the rail surface is measured, and based on rail unevenness measurement data at several points in the curve of the continuous data, the correction amount of the rail correction work for the entire curve is determined, The number of passes for performing the correction work is also determined. In many cases, the start and end points of the cutting operation are determined from the results of visual inspection of the unevenness at the site, or the start point (BTC) and end point (ETC) of the curve are determined as the start and end points of the cutting operation. It was. Further, in some cases, it is rarely performed to determine the start / end point of cutting using on-vehicle measurement data (shaft box acceleration, vehicle interior noise, etc.). According to this method, if a section with small rail irregularities is included in the cutting section, the rail cutting work is performed with a uniform number of passes, so the cutting work is performed with a large number of passes up to a section that does not require cutting. It was uneconomical to be implemented. Here, the rail unevenness refers to periodic rail unevenness occurring on the top of the head of the rail or the gauge corner, and includes periodic rail unevenness such as wave wear and wave bend.
また、この方法によると、削正区間にレール凹凸の大きな区間が含まれた場合、事前に計画した削正パス数ではその区間の凹凸を完全に除去することができないという問題があった。なお、この場合、削正途中に削正台車の車上から削正台車に搭載されたレール凹凸連続測定装置を用いてレール凹凸の除去具合を確認し、削正パス数の追加を検討することもあるが、その判断には熟練した作業者の技能を必要とすると共に、作業時間に余裕がある場合しか施工することができないという問題があった。このようにパス数や始終点の決定は熟練した作業者の経験によって決定されることが多く、どのような作業者でもこれらの決定を行うことができるものではないという問題があった。 In addition, according to this method, when a section with large rail unevenness is included in the correction section, there is a problem that the unevenness in the section cannot be completely removed with the number of correction passes planned in advance. In this case, confirm the degree of rail unevenness removal using the rail unevenness continuous measurement device mounted on the cutting carriage from the top of the cutting carriage during the cutting, and consider adding the number of correction passes. However, there is a problem that the judgment requires skill of a skilled worker and construction can be performed only when there is a sufficient working time. As described above, the determination of the number of passes and the start / end point is often determined based on the experience of a skilled worker, and there is a problem that any worker cannot make these decisions.
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、レール削正作業の効率化を図るため、直接あるいは間接的に測定したレール凹凸の連続測定データに基づきレール削正区間の始終点を決定し、またその区間内で最適なレール削正のパス数を決定するレール削正作業支援方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in order to improve the efficiency of the rail correction work, the start and end points of the rail correction section are determined based on the continuous measurement data of the rail unevenness measured directly or indirectly. It is an object of the present invention to provide a rail correction work support method for determining and determining the optimum number of rail correction passes in the section.
本発明に係るレール削正作業支援方法は、レールの長手方向に沿ってレール凹凸が生じたレールの当該レール凹凸を除去するレール削正作業のレール削正作業支援方法であって、前記レール凹凸の連続データを測定する測定工程と、前記連続データの区間ごとの平均レール凹凸を算定するデータ処理工程と、前記平均レール凹凸の凹凸量を所定の範囲でクラス分けするクラス分け工程と、前記平均レール凹凸に基づいてレール削正が必要と判断するしきい値以上の区間をレール削正区間として決定する区間決定工程と、前記クラス分けに基づいてレール削正作業のパス数を決定するパス数決定工程とを備えることを特徴とする。 The rail correction work support method according to the present invention is a rail correction work support method for rail correction work that removes the rail unevenness of the rail in which the rail unevenness has occurred along the longitudinal direction of the rail, and the rail unevenness A measurement step for measuring continuous data, a data processing step for calculating an average rail unevenness for each section of the continuous data, a classification step for classifying the unevenness amount of the average rail unevenness within a predetermined range, and the average A section determination step for determining a section that is equal to or greater than a threshold value that determines that rail correction is necessary based on rail unevenness as a rail correction section, and the number of paths for determining the number of passes for rail correction work based on the classification. And a determining step.
また、本発明に係るレール削正作業支援方法において、前記測定工程は、地上で測定可能なトロリータイプのレール凹凸連続測定装置を用いて予め測定されたレール凹凸の連続データを用いると好適である。 Further, in the rail correction work support method according to the present invention, it is preferable that the measurement step uses continuous data of rail unevenness measured in advance using a trolley type rail unevenness continuous measuring device capable of measuring on the ground. .
また、本発明に係るレール削正作業支援方法において、前記測定工程は、車上で測定可能な可搬型のレール波状摩耗モニタリング装置を用いて予め測定された車内騒音から推定したレール凹凸の連続データを用いると好適である。 Further, in the rail correction work support method according to the present invention, the measurement step includes continuous data of rail unevenness estimated from in-vehicle noise measured in advance using a portable rail wave wear monitoring device that can be measured on a vehicle. Is preferably used.
また、本発明に係るレール削正作業支援方法において、前記区間決定工程は、取り付けを行うためのしきい値以上の区間について隣接する前記レール削正区間が互いに重複するように削正の取り付け延長区間を有するように前記レール削正区間が決定されると好適である。 Further, in the rail correction work support method according to the present invention, the section determination step includes an extension extension of the correction so that adjacent rail correction sections overlap each other for a section that is equal to or greater than a threshold value for mounting. It is preferable that the rail cutting section is determined so as to have a section.
本発明に係るレール削正作業支援方法は、測定によって得られたレール凹凸の連続データをもとに、レール削正区間やパス数を決定するので、どのような作業者であっても適正なレール削正区間やパス数を決定することができるので、レール削正作業の最適化及び効率化を図ることができる。 The rail correction work support method according to the present invention determines the rail correction section and the number of passes based on the continuous data of the rail irregularities obtained by measurement, so that any worker is appropriate. Since the rail cutting section and the number of passes can be determined, it is possible to optimize and improve the rail cutting operation.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
図１は、本発明の実施形態に係るレール削正作業支援方法のフローであり、図２及び図３は、測定されたレール凹凸の連続データの例であり、図４は、図２におけるレール凹凸の連続データの区間ごとの平均レール凹凸を算出したグラフであり、図５は、図２の区間ごとの平均レール凹凸のクラス分け及びレール削正区間を決定したグラフであり、図６は、図５のクラス分け及びレール削正区間から実際の施工計画パス数を決定したグラフである。 FIG. 1 is a flow of a rail correction work support method according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are examples of continuous data of measured rail unevenness, and FIG. 4 is a rail in FIG. FIG. 5 is a graph obtained by calculating the average rail unevenness for each section of the continuous data of unevenness, FIG. 5 is a graph for determining the classification of the average rail unevenness and the rail correction section for each section in FIG. FIG. 6 is a graph in which the actual number of construction plan passes is determined from the classification and rail cutting section of FIG. 5.
図１に示すように、本実施形態に係るレール削正作業支援方法は、地上で測定可能なトロリータイプのレール凹凸連続測定装置あるいはレール削正台車等の保守車両に搭載されたレール凹凸連続測定装置によって予め測定されたレール凹凸の連続データＤ、又は車上で測定可能な可搬型のレール波状摩耗モニタリング装置予め測定された車内騒音のデータから推定されたレール凹凸の連続データＤを決定する測定工程１によってレール凹凸の連続データを測定し、測定された連続データＤについてデータ処理工程２で標準偏差σを算出することで凹凸データの傾向付けを行い、該傾向分けされたデータについて、クラス分け工程３において、所定の閾値を用いて凹凸量のクラス分け及び、区間決定工程４で削正が必要な箇所の特定を行い、該クラスに応じて必要なパス数をパス数決定工程５で決定する。 As shown in FIG. 1, the rail correction work support method according to the present embodiment is a trolley-type continuous measurement apparatus for rail unevenness that can be measured on the ground or a continuous measurement of rail unevenness mounted on a maintenance vehicle such as a rail cutting carriage. Continuous data D of rail unevenness measured in advance by the device, or portable rail wave wear monitoring device that can be measured on the vehicle Measurement to determine continuous data D of rail unevenness estimated from in-vehicle noise data measured in advance The continuous data of the rail unevenness is measured in step 1, the unevenness data is trended by calculating the standard deviation σ in the data processing step 2 for the measured continuous data D, and the classified data is classified into classes. In step 3, the unevenness is classified using a predetermined threshold value, and the section that needs to be corrected in section determination step 4 is specified. Determining the number of passes required number of passes decision step 5 in accordance with the class.
具体的には、データ処理工程２は、図２に示す連続データのうち、定尺レールにおけるレールの継目部におけるノイズ（遊間による欠線部の通過によるもの）の影響を除去するために、継目の特定を行う。この継目の特定は、連続データに概略周期的に認められる著大値を特定することにより行うことができる。次に、その位置から前後数ｍ（１．０〜２．５ｍ）程度を除く区間のレール凹凸データの標準偏差を算出する。また、継目部が溶接された所謂ロングレールでは、連続データＤ中に著大値がないデータについては、２５ｍ程度を１区間として認識し、レール凹凸データの標準偏差を算出する。 Specifically, in the data processing step 2, in order to remove the influence of noise (due to the passage of the broken line portion due to the gap) among the continuous data shown in FIG. To identify. The identification of this joint can be performed by specifying a remarkable value that is recognized approximately periodically in continuous data. Next, the standard deviation of the rail unevenness data in a section excluding about several meters (1.0 to 2.5 m) before and after the position is calculated. In addition, in a so-called long rail in which the seam portion is welded, about data having no significant value in the continuous data D, about 25 m is recognized as one section, and the standard deviation of the rail unevenness data is calculated.
次に、一定区間ごとのレール凹凸の標準偏差に２√２を乗じて区間ごとの平均のレール凹凸を算出する。これは波状摩耗によるレール凹凸が周期的であることから、これを正弦波と仮定し、数学的に平均振幅を求めている。求められた区間ごとのレール凹凸の平均値は図４のように可視化することができる。 Next, an average rail unevenness for each section is calculated by multiplying the standard deviation of the rail unevenness for each fixed section by 2√2. Since the rail unevenness due to wave wear is periodic, this is assumed to be a sine wave, and the average amplitude is obtained mathematically. The average value of the rail unevenness for each obtained section can be visualized as shown in FIG.
次に、クラス分け工程３において、レール凹凸の平均値について所定の閾値を用いて凹凸量のクラス分けを行う。具体的には、図５に示すように、例えば１）０．０５ｍｍ以下、２）０．０５ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満、３）０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ未満、４）０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ未満、５）０．３０ｍｍ以上０．４０ｍｍ未満の５つのクラスに分類する。なお、クラス分けの数は、上述したような５つのクラスに分類することに限定されず、レール凹凸の最大値に応じて適宜増減させると好適である。 Next, in the classifying step 3, the unevenness amount is classified using a predetermined threshold for the average value of the rail unevenness. Specifically, as shown in FIG. 5, for example, 1) 0.05 mm or less, 2) 0.05 mm or more and less than 0.10 mm, 3) 0.10 mm or more and less than 0.20 mm, 4) 0.20 mm or more and 0. Less than 30 mm, 5) Classify into 5 classes of 0.30 mm or more and less than 0.40 mm. Note that the number of classifications is not limited to the above five classes, and it is preferable to increase or decrease appropriately according to the maximum value of the rail unevenness.
区間決定工程４では、求められたレール凹凸の平均振幅の測定結果における分布を分析し、レール削正の始点及び終点を算出する。具体的には、図４において、例えばレール削正が必要と判断されるしきい値（０．１０ｍｍ）以上のレール凹凸が認められる箇所を削正が必要な区間としてその範囲の始点及び終点を特定する。なお、例えば取り付けを行うためのしきい値（０．０５ｍｍ）以上の区間については、隣接するレール削正区間が互いに重複するように削正の取り付け延長区間に含ませるように始点及び終点を設定すると好適である。 In the section determination step 4, the distribution in the measurement result of the average amplitude of the obtained rail unevenness is analyzed, and the start point and end point of rail correction are calculated. Specifically, in FIG. 4, for example, a region where rail unevenness greater than or equal to a threshold value (0.10 mm) at which rail correction is determined to be necessary is defined as a section requiring correction, and the start point and end point of the range are set. Identify. In addition, for example, for a section that is equal to or greater than the threshold (0.05 mm) for mounting, the start point and end point are set so that the adjacent rail cutting sections overlap each other in the cutting extension extension section. It is preferable.
最後に、パス数決定工程５で分類されたクラスに応じて必要なパス数を決定する。実際にレール削正を行うレール削正台車は、平均凹凸除去量のスペックを有しているので、各クラスの最大値を除去することができるパス数を選定する。具体的には図６において、例えば、１パスで０．０３ｍｍの凹凸を除去できる削正台車の場合、レール凹凸が０．１０〜０．２０ｍｍのクラスでは、０．２０／０．０３＝６．６７となることから、当該クラスではパス数を７パスと決定することができる。また、以下のように、レール凹凸と当該レール凹凸の除去に必要なパス数のテーブルを有すると好適である。このように、レール凹凸と当該レール凹凸の除去に必要なパス数のテーブルを事前に保有することによって効果的なパス数の決定を行うことができる。なお、必要パス数は、レール凹凸を１パスで除去できる削正量で除した値を切り上げることで求めると好適である。 Finally, the required number of passes is determined according to the class classified in the pass number determination step 5. Since the rail cutting carriage that actually performs rail correction has specifications of the average unevenness removal amount, the number of paths that can remove the maximum value of each class is selected. Specifically, in FIG. 6, for example, in the case of a grinding carriage capable of removing 0.03 mm unevenness in one pass, 0.20 / 0.03 = 6 in the class where the rail unevenness is 0.10 to 0.20 mm. Therefore, the number of passes can be determined as 7 passes in the class. In addition, as described below, it is preferable to have a table with rail irregularities and the number of passes necessary to remove the rail irregularities. Thus, the effective number of paths can be determined by holding in advance a table of rail irregularities and the number of paths necessary to remove the rail irregularities. The required number of passes is preferably obtained by rounding up the value obtained by dividing the rail unevenness by the correction amount that can be removed in one pass.
以上説明した本実施形態に係るレール削正作業支援方法は、レール凹凸を適切に分析することで、レール削正の効率化を図ることが可能となり、レール削正に要する時間を短縮することが可能となり、例えば一晩で行うことのできるレール削正延長の延伸が可能となる。また、レール凹凸の除去不足が生じないので、レール凹凸を完全に除去することができ、結果的に波状摩耗の再発までの期間を延伸することが可能となる。 The rail correction work support method according to the present embodiment described above can improve the efficiency of rail correction by appropriately analyzing the rail unevenness, and can reduce the time required for rail correction. For example, it is possible to extend the rail cutting extension that can be performed overnight. Moreover, since insufficient removal of the rail unevenness does not occur, the rail unevenness can be completely removed, and as a result, it is possible to extend the period until the wave wear reoccurs.
なお、本実施形態に係るレール削正作業支援方法は、これらのデータ処理をコンピュータで行うことができるようなプログラムを実行すると、データ処理の自動化を図ることができる。また、本実施形態に係るレール削正作業支援方法は、レール凹凸測定装置やレール削正台車等の保守車両に搭載されたレール凹凸連続測定装置によって予め測定された連続データあるいは、レール波状摩耗モニタリング装置によって予め測定された車内騒音のデータから推定された連続データを用いることを説明したが、用いられるデータは、他の装置を用いてレール凹凸を直接測定したデータや、台車に取り付けた加速度センサによる軸箱加速度及び車上に設置されたマイクロホン等による車内騒音などから間接的に求めたデータを用いても構わない。さらに、レール凹凸の予めの測定のタイミングは、削正作業とは別日に行っても構わないし、削正作業の当日に行っても構わない。ただし、当日に行う場合は、作業時間が決まっていることから、凹凸が大きすぎる場合には当該支援方法を用いても完全にレール凹凸を除去することができない場合があるが、その場合であっても従来の方法よりは凹凸の除去効率は向上する。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Note that the rail correction work support method according to the present embodiment can automate data processing by executing a program capable of performing these data processing by a computer. In addition, the rail correction work support method according to the present embodiment includes continuous data measured in advance by a rail unevenness continuous measuring device mounted on a maintenance vehicle such as a rail unevenness measuring device or a rail sharpening carriage, or rail wave wear monitoring. We explained using continuous data estimated from in-vehicle noise data measured in advance by the device, but the data used is data obtained by directly measuring rail unevenness using other devices, or an acceleration sensor attached to the carriage It is also possible to use data obtained indirectly from the acceleration of the axle box and the in-vehicle noise caused by the microphone installed on the vehicle. Furthermore, the timing of measuring the rail unevenness in advance may be performed on a different day from the correction work or on the day of the correction work. However, if it is performed on the same day, the work time is fixed, so if the unevenness is too large, it may not be possible to completely remove the rail unevenness using this support method. However, the unevenness removal efficiency is improved as compared with the conventional method. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
１ 測定工程、 ２ データ処理工程， ３ クラス分け工程， ４ 区間決定工程， ５ パス数決定工程， Ｄ 連続データ。 1 measurement process, 2 data processing process, 3 classification process, 4 section determination process, 5 pass number determination process, D continuous data.
Claims (4)
前記レール凹凸の連続データを測定する測定工程と、
前記連続データの区間ごとの平均レール凹凸を算定するデータ処理工程と、
前記平均レール凹凸の凹凸量を所定の範囲でクラス分けするクラス分け工程と、
前記平均レール凹凸に基づいてレール削正が必要と判断するしきい値以上の区間をレール削正区間として決定する区間決定工程と、
前記クラス分けに基づいてレール削正作業のパス数を決定するパス数決定工程とを備えることを特徴とするレール削正作業支援方法。 A rail correction work support method of rail correction work that removes the rail unevenness of the rail in which the rail unevenness has occurred along the longitudinal direction of the rail,
A measurement step of measuring continuous data of the rail irregularities;
A data processing step of calculating an average rail unevenness for each section of the continuous data;
Classifying step of classifying the unevenness amount of the average rail unevenness within a predetermined range;
A section determining step for determining a section that is equal to or higher than a threshold for determining rail correction based on the average rail unevenness as a rail correction section;
A rail correction work support method, comprising: a pass number determination step for determining the number of passes of rail correction work based on the classification.
前記測定工程は、地上で測定可能なトロリータイプのレール凹凸連続測定装置を用いて予め測定されたレール凹凸の連続データを用いることを特徴とするレール削正作業支援方法。 In the rail correction work support method according to claim 1,
The rail correction work support method characterized in that the measurement step uses continuous data of rail irregularities measured in advance using a trolley type rail irregularity continuous measuring device capable of measuring on the ground.
前記測定工程は、車上で測定可能な可搬型のレール波状摩耗モニタリング装置を用いて予め測定された車内騒音から推定したレール凹凸の連続データを用いることを特徴とするレール削正作業支援方法。 In the rail correction work support method according to claim 1,
The rail correction work support method characterized by using the continuous data of the rail unevenness estimated from the in-vehicle noise measured beforehand using the portable rail wave wear monitoring apparatus which can be measured on a vehicle in the said measurement process.
前記区間決定工程は、取り付けを行うためのしきい値以上の区間について隣接する前記レール削正区間が互いに重複するように削正の取り付け延長区間を有するように前記レール削正区間が決定されることを特徴とするレール削正作業支援方法。 In the rail correction work support method according to any one of claims 1 to 3,
In the section determining step, the rail correction section is determined so as to have a mounting extension section for cutting so that adjacent rail cutting sections overlap each other for a section equal to or greater than a threshold value for mounting. A rail correction work support method characterized by the above.
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