JP4856324B2 - 軌道中心間隔測定器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軌道中心間隔測定器に関し、特に、鉄道線路の複線区間において隣接して敷設される両軌道の軌道中心線の間の距離を測定する軌道中心間隔測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７を参照するに、軌条１_L および軌条１_R により第１の軌道を構成し、軌条２_L および軌条２_R により隣接する第２の軌道を構成している。ところで、鉄道線路の複線区間において、隣接して敷設される第１の軌道の軌道中心線１_C と第２の軌道の軌道中心線２_C の間の距離を「軌道中心間隔」という。
軌道中心間隔は、列車のすれ違い時の風圧に対する列車の安全性を確保し、軌条の軌道狂いおよび列車の動揺を小さくし、旅客および乗務員が列車の車両から身体の一部を突出させた場合の安全性を考慮して定められている。従って、この軌道中心間隔は、停車場の内および外の軌道、直線部或いは曲線部の軌道、３線以上並列して敷設されているところの軌道、その他の軌道構造に対応してその規定値を異にしている。
【０００３】
ところが、この軌道中心間隔を規定値に調整設定して軌道を敷設しても、この軌道中心間隔に関係する軌条１_L 、１_R 、２_L 、２_R は、完全に固定された不動のものではないので列車の車両の大きな荷重を繰り返し受けている間に少しずつ移動し、当初の相互位置関係が保てなくなって軌道中心間隔は規定値から外れるに到る。そして、軌道整備工事を行った際に軌条の相互位置関係がずれることもある。
軌道中心間隔が狭くなった場合、列車の衝突その他の重大事故を生起する恐れがある。このことから、軌道中心間隔は、定期的に実施される軌道検査項目の一つとされ、軌道整備工事実施前後における安全確認事項として工事実施前後に測定することが義務付けられている。
【０００４】
軌道中心間隔を測定する方法として、測定車を使用する方法と手作業による方法とがある。軌道中心間隔測定車は、投光器、カメラおよび画像処理機器を搭載し、非接触で定間隔毎の測定を自動的に実施することができるが、一般運行車両程度の重車両であり、主要本線における定期的な検測だけに使用されている。その他の線区、ヤードの如き小区間における定期的な測定、軌道整備工事前後の測定は殆ど手作業に依存しているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
軌道中心間隔の手作業による測定は、測定用具として巻尺、帯状のスケールを張り付けたゲージ棒を使用して実施されており、測定と測定結果の記録の双方を人手により行うところから手間がかかり、作業効率は良好とはいい難い。
そして、これら測定用具を使用する場合、測定間隔が広いところから測定用具の設定の仕方による誤差が大きくなり、誤読、誤記入その他の人的誤差の発生にも考慮する必要がある。
【０００６】
上述した事情から、手作業による軌道中心間隔の測定において、今日まで測定用具として使用されてきた巻尺およびゲージ棒に換わる効率的な測定器の早期の開発が要請されていた。
この発明は、軌道中心間隔の測定を手作業で実施するに際して、取り扱いの容易な、測定精度の高い、定量的で均質な測定を実施することができる上述の問題を解消した軌道中心間隔測定器を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１：軌条に交差する方向に延伸する主ビーム１０１と、主ビーム１０１と直交してＴ字型に取り付けられた補助ビーム１０２と、補助ビーム１０２が主ビーム１０１に取り付けられた領域に固定された基準台１００と、補助ビーム１０２の両端部に取り付けられたガイドローラ１０４と、基準台１００上面に取り付けられたワイヤ巻き取り式変位センサ２００およびデータ収集装置３００と、ワイヤ巻き取り式変位センサ２００から繰り出されるワイヤ２０１の先端部に連結したレールキャッチ部４００とより成り、データ収集装置に測定値比較部を構成し、複数点の測定値の内の最小値を真の測定値とする軌道中心間隔測定器を構成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図の実施例を参照して説明する。
図１を参照するに、１０１は左右軌条間に差し渡される主ビーム、１０２は主ビーム１０１の一方の端部に主ビーム１０１と直交してＴ字型に取り付けられた補助ビームである。１０３は補助ビーム１０２の両端部に取り付けられた軌条受け台である。１００は基準台であり、補助ビーム１０２が主ビーム１０１に直交してＴ字型に取り付けられた領域に固定されている。軌条受け台１０３には、その下部に軌条内側面に転接するガイドローラ１０４が取り付けられている。
【００１０】
この基準台１００は、補助ビーム１０２の両端部に取り付けられた軌条受け台１０３下部に固定されたガイドローラ１０４を軌条内側面に接触させることにより、主ビーム１０１を軌条に対して直角に位置決めすることができ、軌条用直角定規としても利用することができる。
図２を参照するに、基準台１００の上面には、ベース板５００を介してワイヤ巻き取り式変位センサ２００およびデータ収集装置３００を設置している。ベース板５００は基準台１００の内の主ビーム１０１に対して金具１０５を使用して固定されている。ここで、ワイヤ巻き取り式変位センサ２００およびデータ収集装置３００はネジその他の固着部材を使用してベース板５００に一体に固定されている。
【００１１】
図３を参照してワイヤ巻き取り式変位センサ２００を説明するに、これはワイヤ２０１を巻き取る巻き取りドラム２０２、巻き取りドラム２０２に回転力を付与する定荷重バネ２０３、巻き取りドラム２０２の軸心に連結された変位センサ２０４およびワイヤ２０１の出口に設けられたワイヤガイド２０５、ワイヤ２０１の先端に結合するレールキャッチ部４００より成る。レールキャッチ部４００は、不使用時は、ベース板５００上面に設けられた受け台５０１に収容してマグネットにより固定されている。レールキャッチ部４００は、測定時は、レールキャッチ部４００を把持して巻き取りドラム２０２からワイヤ２０１を繰り出し、軌条２_L 側から隣接軌道の中心側の軌条１_R の頭部に係合せしめられる。基準台１００を使用せずにベース板５００を直接に軌条上面に設置し、軌道中心間隔測定を行うことも考えられるが、これによるとベース板５００を設置する際の上下方向への傾きにより測定誤差が発生し易い。変位センサ２０４はワイヤ２０１の繰り出し量を検出するセンサであり、多回転式のポテンションメータを利用することもできるが、この実施例は一定回転毎にパルスを発生するロータリーエンコーダを使用している。受け台５０１を通過してワイヤ２０１は繰り出されるが、この受け台５０１の先端面と先のガイドローラ１０４の軌条接触面とは同一鉛直面内にある。
【００１２】
図４を参照してレールキャッチ部４００の構造の詳細、および軌条頭部への設置の仕方を説明する。レールキャッチ部４００は、断面Ｌ字形のレール取り付け台４０１、オンオフ切り替え式のマグネット４０２、およびワイヤ固定金具４０３により成る。測定の際、軌条取り付け台４０１はその底面および内側面を軌条１_R の頭部および内側面に接触させ、ワイヤ２０１の張力に対抗してマグネット４０２により固定される。
図５を参照してデータ収集装置３００を説明するに、３０１はロータリーエンコーダから出力されるパルスをカウントするパルスカウンタ、３０２は中央演算処理装置ＣＰＵ、３０３はＣＰＵ３０２から送られるデータをＰＣカード３０４に伝送するＰＣカードインターフェースを示す。３０５はキースイッチ、３０６は表示器、３０７は電源を示す。
【００１３】
ここで、以上の軌道中心間隔測定器による軌道中心間隔の測定の仕方を特に図２を参照して説明する。先ず、測定器を測定点に移動し、これを図２に示される如くガイドローラ１０４を軌条２_L 内側面に接触させた状態で、軌条頭部に取り付ける。この時点で、レールキャッチ部４００はベース板５００の受け台５０１に取り付けられた状態にある。ワイヤ巻き取り式変位センサ２００およびデータ収集装置３００について電源をオンにした後にキースイッチ３０５を操作して０セットを行い、軌間基準値Ｇを表示させる。次に、レールキャッチ部４００を把持して受け台５０１より取り外してワイヤ２０１を定荷重バネ２０３のバイアスに抗して繰り出し、軌条１_R に関してワイヤ２０１が直交状態にあることを目視で確認しながら、隣接軌道の中心側の軌条１_R の頭部に対して図２の状態に取り付ける。このワイヤ２０１の繰り出し量は受け台５０１の先端面とガイドローラ１０４の軌条接触面が位置する鉛直面とレールキャッチ部４００の軌条取り付け台４０１の内側面が接触する軌条１_R の頭部の内側面との間の距離に相当する。従って、この時点で軌間基準値Ｇにワイヤ２０１の繰り出し量が加算されて表示され、これは求めようとしている軌道中心間隔の測定データを意味することになる。
【００１４】
測定データはディジタル信号に変換され、ＣＰＵ３０２、ＰＣカードインターフェース３０３を介してＰＣカード３０４に送信記憶される。必要に応じて表示器３０６に表示される。ＰＣカード３０４はデータ収集装置３００から取り外すことができ、測定後にパソコンその他の演算装置を使用して測定データの整理が行なわれる。
ところで、以上の軌道中心間隔の測定において、軌条１_R に関してワイヤ２０１が直交状態にあることを目視で確認しながら、レールキャッチ部４００を軌条１_R に取り付けていた。しかし、これに依っては軌条１_R に対してワイヤ２０１が正確に直交条件を満足したことを保証することはできず、測定の範囲を２. ５〜３. ５ｍとした場合には大きな誤差を含む恐れがある。ここで、データ収集装置３００に測定値比較部を構成し、キースイッチ３０５を操作してデータ収集装置３００に最小値測定を実施する信号を入力し、基準台１００を軌条２_L の前後方向に平行に移動させて、複数点において測定を実施し、測定値の内の最小値を真の測定値として表示器に選択表示する。即ち、最小値はワイヤ２０１が軌条１_R に対して直交している状態の測定値であることを示す。この操作後、キースイッチ３０５を操作してこれを測定データとして記録し、測定を終了する。
【００１５】
以上の軌道間隔測定器は、建築限界測定器としても利用することができる。建築限界即ち軌道中心１_C から沿線建造物Ｋまでの距離を測定するには、データ収集装置３００のモード切替操作により軌間基準値Ｇを建築限界基準値（Ｇ／２＋Ｌ）に変更し、図６に示される方法で測定する。
【００１６】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明の軌道中心間隔測定器によれば、ワイヤ巻き取り式変位センサから軌条に対して直交する方向にワイヤを繰り出して軌条に対するレールキャッチ部の取り付け設置誤差を小さくし、測定誤差を小さくすることができる。そして、ワイヤ巻き取り式変位センサおよびレールキャッチ部を使用し、軌道中心側の軌条頭部内側面間の距離を測定してこれに軌間基準値を加算するという極く単純な操作により測定結果を得ることができ、取り扱いの容易な小型化された測定器の軌道間隔測定器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基準台を説明する図。
【図２】軌道中心間隔測定器および軌道中心間隔の測定の仕方を説明する図。
【図３】ワイヤ巻き取り式変位センサを説明する図。
【図４】レールキャッチ部および軌条頭部への設置の仕方を説明する図。
【図５】データ収集装置を説明する図。
【図６】軌道中心間隔測定器を建築限界測定に使用する仕方を説明する図。
【図７】従来例を説明する図。
【符号の説明】
１００ 基準台
１０１ 主ビーム
１０２ 補助ビーム
１０４ ガイドローラ
２００ ワイヤ巻き取り式変位センサ
２０１ ワイヤ
３００ データ収集装置
４００ レールキャッチ部

Claims (1)

1. 軌条に交差する方向に延伸する主ビームと、
   主ビームと直交してＴ字型に取り付けられた補助ビームと、
   補助ビームが主ビームに取り付けられた領域に固定された基準台と、
   補助ビームの両端部に取り付けられたガイドローラと、
   基準台上面に取り付けられたワイヤ巻き取り式変位センサおよびデータ収集装
   置と、
   ワイヤ巻き取り式変位センサから繰り出されるワイヤの先端部に連結したレー
   ルキャッチ部とより成り、
   データ収集装置に測定値比較部を構成し、複数点の測定値の内の最小値を真の測定値とすることを特徴とする軌道中心間隔測定器。

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