JP4825520B2 - プラットホームの高さ及び離れを計測する計測器及びその計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道構造物のプラットホームの高さ及び離れを計測する計測器及びその計測方法に関する。

鉄道構造物について、安全な輸送及び安定的な輸送の確保を図るために、「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」は、鉄道の建築限界の基準を規定している。この基準に基づいて鉄道構造物であるプラットホームの高さ及び離れの距離が管理されている。鉄道の事業主は、この計測で検出した危険箇所について補修工事を行い、利用者の安全を確保するように努めている。

ホームの離れ及びホームの高さの計測方法については、通常、ホームの離れはＧＬ（地面）と水平に計測し、ホームの高さは左右のレールそれぞれの中心点を結ぶ直線に対して直角となる垂線を計測する。

従来、簡易な計測方法として、図５に示すような、直角定規を使用した計測方法が行われてきた。この直角定規を使用した場合の計測方法を図６に示す。図６は、ホームの離れ及びホームの高さの計測方法を示した図である。ホームの離れ及びホームの高さの計測方法は、直角定規を使用する場合、ＧＬ（地面）と水平に計測する必要がり、内側のレール（二本のレールの内のホーム側のレール）に直角定規を乗せて計測する。

また、レーザ、ミリ波等を用いてプラットホームから非接触式で鉄道における建築限界を計測する方法及び装置が既に公知となっている。特許文献１では、プラットホームの端面にレーザ、ミリ波等を利用した非接触式の計測器の基盤をレールと平行に配設し、この位置で計測器を回動させてレールまでの距離と角度を検知すると共に、同様にして計測対象物までの距離と角度を検知する装置が公開されている。距離と角度は、レーザ、ミリ波等を計測対象物へ照射し、その反射波から計測対象物までの距離とそのときの角度を計測するものである。

また、特許文献２では、レーザ変位計の計測位置を上下方向に移動させて、レーザ変位計が計測可能位置と計測不可能位置との境界を検出し、この境界をプラットホームの高さとして計測し、レーザ変位計の下方に別のレーザ変位計を設け、このもう一つのレーザ変位計によりホーム離れを計測する方法が公開されている。図８は、従来のレーザを使用したプラットホーム計測装置の構成を示すブロック図である。

特開２００１−５０７３４号公報 特開２００２−７１３２０号公報

従来の直角定規を使用した計測方法は、Ｌ型（直角）の定規であったため、幅、高さともに大きいなものとなり、持ち運びの不便があった。また、計測するために水準と水平を出す必要があり、水平レベル調整等の調整作業が多く、手間取るという欠点があった。さらに、定規の置き方、スケールの読み取りにより計測者により誤差が生じることが多かった。またさらに、カントのある場所では定規がホームの下部に接触することによりホームの高さを計測することができないこともあった。

次に、レーザ、ミリ波等を用いてプラットホームから非接触で鉄道における建築限界を計測する方法及び装置は、人が線路内に立ち入ることなく計測することが可能であるものの、装置が高価であるといった欠点があった。

そこで、本発明は、簡易、迅速、安価に鉄道構造物のプラットホームの高さおよび離れを計測するプラットホーム計測器およびプラットホーム計測方法を提供することを課題としている。

本発明の計測器は、
プラットホーム端に設置する第１のＬ型部材と、
棒と、
鉄道線路の内側レールに設置する前記棒の下部に取り付けられたレール取付け用部材と、
前記棒の上部に前記棒の長さを示す目盛りを有するゲージと、
前記棒の傾斜角度を示す傾斜計と
を備え、
前記ゲージ及び前記傾斜計は、
傾斜計取付け板によって一定の傾斜角度に保ち固定され、
前記レール取付け用部材は、
第２のＬ型部材と、前記棒を取り付ける構造を備える棒取付け部材と、前記レール取付け部材を回転可能にする軸と、前記第２のＬ型部材と前記棒取付け部材とを接続して前記軸を回転可能にする軸受け部と
を有し、
前記内側レールの頭面中心から前記軸の中心までの水平方向の距離が前記第１のＬ型部材の水平方向の厚みと一致しており、かつ前記内側レールの頭面中心から前記軸までの垂直方向の距離が前記第１のＬ型部材の垂直方向の厚みと一致していることを特徴としている。

また、前記目盛りを有するゲージは、電子表示であってもよい。

また、前記棒は、絶縁体を材料としてもよい。

また、前記棒の上部に前記第１のＬ型部材が取り付けられてもよい。

また、前記棒と一体に前記目盛りを有するゲージが一体として形成されていてもよい。

また、前記傾斜計は、ロータリーエンコーダを用いた方式であって、前記軸に取り付けられて、前記軸の回転角度を検出するようにしてもよい。

また、本発明の計測方法は、
プラットホーム端に設置する第１のＬ型部材と、
棒と、
前記棒の下部に取り付けられたレール取付け用部材と、
前記棒の上部に前記棒の長さを示す目盛りを有するゲージと、
前記棒の傾斜角度を示す傾斜計と
を備え、
前記ゲージ及び前記傾斜計は、
傾斜計取付け板によって一定の傾斜角度に保ち固定され、
前記レール取付け用部材は、
第２のＬ型部材と、前記棒を取り付ける構造を備える棒取付け部材と、前記レール取付け部材を回転可能にする軸と、前記第２のＬ型部材と前記棒取付け部材とを接続して前記軸を回転可能にする軸受け部と
を有し、
前記内側レール頭面中心から前記軸の中心までの水平方向の距離が前記第１のＬ型部材の水平方向の厚みと一致しており、かつ前記内側レール頭面中心から前記軸までの垂直方向の距離が前記第１のＬ型部材の垂直方向の厚みと一致している計測器を用いた計測方法であって、
前記第１のＬ型部材を前記プラットホーム端に設置し、
前記レール取付け用部材を前記内側レールに取り付けて、
前記棒の上部を前記第１のＬ型部材に接触するように倒した状態で、前記棒の長さと傾斜計が示す傾斜角度からホームの高さとホームの離れを計測することを特徴としている。

本発明によれば、簡易、迅速、かつ、安価に鉄道構造物のプラットホームの高さおよび離れを計測することが可能な計測器及びその計測方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図１乃至図４は、本発明に係る計測器の一例を示すものである。本発明の計測器は、図１に示すように棒１０４を中心として構成されている。プラットホームの高さ１１４及びプラットホームの離れ１１５の計測は、プラットホーム端１２２から内側レール頭面中心１３６までの長さ及び棒１０４とプラットホーム端の垂直線１２４との傾斜角度αから三角関数により算出する方法により行われる。

図１は、本発明の一実施例の計測器を示す全体の構成図であり、図２は、プラットホーム端と同箇所に設置される第１のＬ型部材１０３を示した図であり、図３は、内側レールに設置するレール取付け用部材１３０を示した図であり、図４は、棒１０４上部に取り付けられたゲージ１０１及び傾斜計１０２を示した図である。

プラットホーム１２０に設置する第１のＬ型部材１０３について、図２を用いて説明する。図２に示すように、プラットホームの先端は、通常鈍角になっている。ホームの離れの計測は、プラットホーム凸部１２１が測定基準点となる。他方、ホームの高さの計測は、プラットホーム上面部１２３が測定基準点となる。そこで、第１のＬ型部材１０３を用いることによって、プラットホーム凸部１２１の地面に対して垂直方向線上とプラットホーム上面部１２３の地面に対して水平方向線上との交点となるプラットホーム端１２２を得る。

第１のＬ型部材１０３は、垂直方向に厚みＢと水平方向に厚みＡを有しているため、第１のＬ型部材１０３とゲージ１０１とが接触する接点１１７は、プラットホーム端１２２との間に高さＢ及び幅Ａのオフセットが生じることとなる。そこで、これらＢ及びＡをオフセットとして扱う。そして、このＢ及びＡのオフセットに対応して棒１０４の下部に取り付けられるレール用取付け部材１３０にも同様の高さＢと幅Ａのオフセットを設ける。

図３に示すように、棒１０４の下部には、内側レールに設置するためのレール取付け用部材１３０が取り付けられている。このレール取付け用部材１３０は、棒１０４を取付け固定する棒取付け部材１３１と、棒取付け部材１３１を回転自在にするための軸１３２及び軸受け部材１３３と、さらに、第２のＬ型部材１３４とから構成される。

前記第１のＬ型部材１０３の水平方向の厚みＡと、内側レール頭面中心１３６から前記軸１３２の中心までの水平方向の距離Ａが一致するように、軸受け部材１３３及び棒取付け部材１３１を形成する。

また、前記第１のＬ型部材１０３の垂直方向の厚みＢと、内側レール頭面中心１３６から前記軸１３２の中心までの垂直方向の距離Ｂが一致するように、軸受け部材１３３及び第２のＬ型部材１３４を形成する。

次に、図４に示すように、棒１０４の上部には、棒の長さを示す目盛り１０６を有するゲージ１０１と、棒の傾斜角度を示す傾斜計１０２とが取り付けられている。傾斜計１０２とゲージ１０１とは、傾斜計取付け板１０５によって一定の傾斜角度βを保ち固定されている。

傾斜計１０２は、一般に市販されている傾斜計でよい。ゲージ１０１に付された目盛り１０６は、軸１３２の中心からの長さを示すように付されている。接点１１７と接する目盛り１０６の値が棒計測距離１１６（Ｌ）となるように、ゲージ１０１の接触面１４１と棒の側面１４２との間のオフセット距離Ｃを考慮しなければならない。このオフセット距離Ｃの誤差を無くすために、図３に示すように、軸１３２の中心から棒１０４の側面１４２までの距離をオフセット距離Ｃと同一になるように棒受け部材１３１の棒を取り付ける部分を加工する。

図１に示すように、棒１０４とプラットホーム端の垂直線１２４との傾斜角度αは、前記傾斜計１０２とゲージ１０１との傾斜角度βから傾斜計１０２が示す傾斜計角度γを控除した角度となる（α＝β−γ）。ここで、プラットホーム端１２２から内側レール上部中心１３６までの長さ棒計測距離１１６をＬとする。そうすると、ホームの高さ１１４はＬｃｏｓαとなり、ホームの離れはＬｓｉｎα＋固定値（標準の軌間の１／２＋スラック（Ｓｌａｃｋ：レール軌道の曲線部分における拡張幅））となる。

以上のように、第１のＬ型部材を用いて、第１のＬ型部材１０３の垂直方向の厚みＢと水平方向の厚みＡに対応するオフセット距離をレール取付け部材１３０にも設けることにより、プラットホーム端１２２から内側レール頭面中心１３６までの長さ及び棒１０４とプラットホーム端の垂直線１２４との傾斜角度αから三角関数によりホームの高さ及びホームの離れを計測することが可能となる。

以上に述べた傾斜計１０２は、重力加速度の方向を検出したり、あるいは重力加速度の傾斜方向成分を検出することにより、傾斜角度を得る方式ものである。

これに対し、ロータリーエンコーダを用いる方式であっても良い。ロータリーエンコーダは、回転物体の回転量や回転方向等の回転情報を得る計測器である。図８は、傾斜角度の計測にロータリーエンコーダを用いた場合のロータリーエンコーダ取付け部分を示した図である。軸１３２にロータリーエンコーダ１８１を取り付ける。この軸１３２の回転量から棒１０４が傾斜した角度を割り出す。ロータリーエンコーダ１８１が計測する傾斜角度の基準となる基準線は、棒１０４が地面に対して垂直となった時の軸１３２の垂直線１８３とする。この垂直線１８３から、棒をホーム端に向けて倒したときの軸の回転量から、傾斜角度を計測する。図８では傾斜角度表示部１８２を棒取付け部材１３１と棒１０４の下部に取付けてあるが、ロータリーエンコーダのケーブル１８４に長いものを用いれば、棒の上部に取り付けることもできる。

なお、図示しないが、ゲージ１０１の表示は電子的に表示されるものでよい。また、プラットホーム端に設置する第１のＬ型部材は、予め棒１０４と一体として形成してあってもよい。さらに、図１に示す実施例では、前記棒１０４に前記目盛り１０６を有するゲージ１０１を取り付け固定する方法が採られているが、予め一体として形成してあってもよい。

本発明の一実施例の計測器を示す全体の構成図 プラットホーム端と同箇所に設置される第１のＬ型部材を示した図 内側レールに設置するレール取付け用部材を示した図 棒上部に取り付けられたゲージ及び傾斜計を示した図 従来技術の一例の直角定規を示した図 従来技術の一例の直角定規を用いたホームの離れ及びホームの高さの計測方法を示した図 従来のレーザを使用したプラットホーム計測装置の構成を示すブロック図 傾斜角度の計測にロータリーエンコーダを用いた場合のロータリーエンコーダ取付け部分を示した図

符号の説明

Ａ 水平方向の厚み
Ｂ 垂直方向の厚み
Ｃ 棒とゲージとの間のオフセット距離
α 地面に垂直な線と棒との傾斜角度
β 傾斜計の取付け角度
γ 傾斜計角度 １００ 計測器
１０１ ゲージ
１０２ 傾斜計
１０３ 第１のＬ型部材
１０４ 棒
１０５ 傾斜計取付け板
１０６ 目盛り
１１４ ホームの高さ（Ｌｃｏｓα）
１１５ 内側レールの中心までのホーム離れ（Ｌｓｉｎα）
１１６ 棒計測距離（Ｌ）
１１７ 接点
１２０ プラットホーム
１２１ プラットホーム凸部
１２２ プラットホーム端
１２３ プラットホーム上面部
１２４ プラットホーム端の垂直線
１３０ レール取付け用部材
１３１ 棒取付け部材
１３２ 軸
１３３ 軸受け部材
１３４ 第２のＬ型部材
１３５ 内側レール
１３６ 内側レール頭面中心
１４１ 接触面
１４２ 棒の側面
１８１ ロータリーエンコーダ
１８２ 傾斜角度表示部
１８３ 垂直線
１８４ ケーブル

Claims (7)

1. プラットホーム端に設置する第１のＬ型部材と、
   棒と、
   鉄道線路の内側レールに設置する前記棒の下部に取り付けられたレール取付け用部材と、
   前記棒の上部に前記棒の長さを示す目盛りを有するゲージと、
   前記棒の傾斜角度を示す傾斜計と、
   を備え、
   前記ゲージ及び前記傾斜計は、
   傾斜計取付け板によって一定の傾斜角度に保ち固定され、
   前記レール取付け用部材は、
   第２のＬ型部材と、前記棒を取り付ける構造を備える棒取付け部材と、前記レール取付け部材を回転可能にする軸と、前記第２のＬ型部材と前記棒取付け部材とを接続して前記軸を回転可能にする軸受け部と
   を有し、
   前記内側レールの頭面中心から前記軸の中心までの水平方向の距離が前記第１のＬ型部材の水平方向の厚みと一致しており、かつ前記内側レールの頭面中心から前記軸までの垂直方向の距離が前記第１のＬ型部材の垂直方向の厚みと一致していることを特徴とする計測器。
2. 前記目盛りを有するゲージは、電子表示であることを特徴とする請求項１に記載の計測器。
3. 前記棒は、絶縁体を材料とすることを特徴とする請求項１に記載の計測器。
4. 前記棒と一体に前記第１のＬ型部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の計測器。
5. 前記棒と前記目盛りを有するゲージが一体として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の計測器。
6. 前記傾斜計は、ロータリーエンコーダを用いた方式であって、前記軸に取り付けられて、前記軸の回転角度を検出することを特徴とする請求項１に記載の計測器。
7. プラットホーム端に設置する第１のＬ型部材と、
   棒と、
   前記棒の下部に取り付けられたレール取付け用部材と、
   前記棒の上部に前記棒の長さを示す目盛りを有するゲージと、
   前記棒の傾斜角度を示す傾斜計と
   を備え、
   前記ゲージ及び前記傾斜計は、
   傾斜計取付け板によって一定の傾斜角度に保ち固定され、
   前記レール取付け用部材は、
   第２のＬ型部材と、前記棒を取り付ける構造を備える棒取付け部材と、前記レール取付け部材を回転可能にする軸と、前記第２のＬ型部材と前記棒取付け部材とを接続して前記軸を回転可能にする軸受け部と
   を有し、
   前記内側レール頭部中心から前記軸の中心までの水平方向の距離が前記第１のＬ型部材の水平方向の厚みと一致しており、かつ前記内側レール頭面中心から前記軸までの垂直方向の距離が前記第１のＬ型部材の垂直方向の厚みと一致している計測器を用いた計測方法であって、
   前記第１のＬ型部材を前記プラットホーム端に設置し、
   前記レール取付け用部材を前記内側レールに取り付けて、
   前記棒の上部を前記第１のＬ型部材に接触するように倒した状態で、前記棒の長さと傾斜計が示す傾斜角度からホームの高さとホームの離れを計測することを特徴とする計測方法。
   

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