JP4879816B2 - 異種軌道移行装置および異種軌道移行方法 - Google Patents
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「RTRI REPORT Vol.14 No.10」、発行国:日本、財団法人鉄道総合技術研究所発行、2000年10月発行、1〜6頁(軌間可変車両の世界の動向)
第1の軌間距離をもってレールが敷設された第1の軌道と、前記第1の軌間距離とは異なる第2の軌間距離をもってレールが敷設された第2の軌道との間に設置され、左右の車輪間の距離を変更することが可能な軌道走行車両が通過することで左右の車輪間の距離を前記第1と第2の軌間距離の間で相互に変換する軌間変換装置と、
前記第1の軌道と前記軌間変換装置の間に設置され、前記第1の軌道を走行可能な第1の機関車の少なくとも2機を並列に積載可能な2組のレールを有し、前記第1の機関車を積載したままスライド可能な第1のトラバーサと、
前記第2の軌道と前記軌間変換装置の間に設置され、前記第2の軌道を走行可能な第2の機関車の少なくとも2機を並列に積載可能な2組のレールを有し、前記第2の機関車を積載したままスライド可能な第2のトラバーサと、
を備えることを特徴とする。
前記第1の軌道または前記第2の軌道のいずれか一方は電化区間、他方は非電化区間であり、それらの間に設置されることを特徴とする。
少なくとも前記第1のトラバーサの手前位置の前記第1の軌道上から、前記軌間変換装置を越え、前記第2のトラバーサに到達する位置まで前記軌道走行車両を移動させることが可能な補助客貨車移動手段をさらに備えることを特徴とする。
前記第1の軌道上を走行してきた前記客貨車の前後に連結された前記第1の機関車のうち、前方に連結されていた前記第1の機関車のみが前記第1のトラバーサに積載され、前記客貨車から切り離された状態で停止して、前記第1のトラバーサをスライド動作させ、前記第1のトラバーサに敷設されている他のレールを前記第1の軌道に合わせる前方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記第2のトラバーサ上または前記第2の軌道上において、前記客貨車が前記第2の機関車と連結する前方機関車接続工程と、
前記前方機関車接続工程の終了後、前記第1のトラバーサ上または前記第1の軌道上において、前記客貨車の後方に接続されていた前記第1の機関車を前記客貨車から切り離す後方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、後方に接続された前記第1の機関車又は前方に接続された前記第2の機関車の少なくともいずれか一方の駆動により、前記客貨車が前記軌間変換装置を通過する間に、左右の車輪間の距離を前記第2の軌間距離に合わせて変換する軌間変換工程と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の軌道上を走行してきた前記客貨車の前方に連結されていた前記第1の機関車のみが前記第1のトラバーサに積載され、前記客貨車から切り離された状態で停止して、前記第1のトラバーサをスライド動作させ、前記第1のトラバーサに敷設されている他のレールを前記第1の軌道に合わせる前方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記客貨車の先頭を前記補助客貨車移動手段によって少なくとも前記第2のトラバーサに到達する位置まで移動させる補助移動工程と、
前記補助移動工程の終了後、前記第2のトラバーサ上または前記第2の軌道上において、前記客貨車が前記第2の機関車と連結する前方機関車接続工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記補助客貨車移動手段又は前方に接続された前記第2の機関車の少なくともいずれか一方の駆動により、前記客貨車が前記軌間変換装置を通過する間に、左右の車輪間の距離を前記第2の軌間距離に合わせて変換する軌間変換工程と、
を備えることを特徴とする。
前記客貨車が前記第2のトラバーサを通過後、前記第2の軌道上に停止し、前記第2のトラバーサをスライドさせ、前記第2のトラバーサに敷設されている他のレール上に待機している前記第2の機関車と連結する後方機関車接続工程をさらに備えることを特徴とする。
なお、客貨車の先頭が第2の軌道内に進入した後であれば、前方機関車接続工程と後方機関車解除工程とは、いずれを先に行ってもよい。また、軌間変換工程は、少なくとも前方機関車又は後方機関車のいずれか一方が客貨車に接続されていることを必須とするので、前方機関車接続工程と後方機関車解除工程の前後に渡って実行されることとなる。
また、客貨車に機関車が連結されていない時には補助客貨車移動手段を用いて客貨車を走行させ得ることから、後方に第1の機関車が接続されていない列車が第1の軌道を走行してきた場合であっても、客貨車は軌間変換装置上を走行し、第2の軌道を走行可能な状態へと移行することが可能となり、より柔軟に機関車の交換を行うことができる。
特に、異種軌道移行装置を備えた異軌間軌道において列車を営業運行する場合にこの方法を適用することによって、前方にのみ機関車が連結された列車を容易に移行させることが可能であることから、常に後方に機関車を連結させた状態で運行したり、移行の時のみ後方に機関車を連結したりといった必要が無く、より少ない機関車や運転士での運用が可能となり、運用コストを低減させることができる。
異種軌道移行装置1は、図1に示すように、“第1の軌道”としての電化されている標準軌道40と“第2の軌道”としての電化されていない狭軌道50との間に設置された軌間変換装置10と、軌間変換装置10と標準軌道40との間に設置された“第1のトラバーサ”としての標準軌トラバーサ20と、軌間変換装置10と狭軌道50との間に設置された“第2のトラバーサ”としての狭軌トラバーサ30と、から構成される。
ここで、“第1の軌間距離”としての標準軌は一般的には1435mmが用いられ、“第2の軌間距離”としての狭軌は、例えば1067mmを用いる。
軌間変換装置10は、標準軌レール部11と、狭軌レール部12と、標準軌レール部11と狭軌レール部12の各レールを両側から挟む形で接続し軌間変換装置10上を通過する車両の左右の車輪を標準軌と狭軌との間で誘導する車輪誘導部13と、軌間変換装置10上を通過する車両の車軸を支持する軸箱をコロ等によって下から支え、車輪に変わって車両の重量を受け持ちつつ滑らかに移動させる荷重支持部14と、から構成される。
なお、軌間変換装置10には上記以外に、客貨車80に備えられている左右の車輪の幅を標準軌または狭軌の状態に固定するロック機構を地上側から操作し自動で施錠/解錠を行う構造体等を別途備えていてもよい。
客貨車80の車体は通常用いられている客車や貨車であり、特殊な形状や機能を備えている必要はないが、標準軌道40と狭軌道50の双方を走行することから、少なくとも車両限界等の規格は狭軌道50に準拠する必要がある。
客貨車80の台車においては、各構成を図示しないが、車軸に対して車輪が固定されずに車軸の軸方向に移動し左右の車輪間の距離が変更可能な支持構造と、当該車輪を標準軌または狭軌の状態に固定可能なロック機構と、軌間変換装置10を通過する際に車体の重量を荷重支持部14に預けて安定して滑走するために下部が平坦な軸箱と、を備えている。
なお、軸箱には必要に応じて荷重支持部14に沿って滑走するためのガイド等を設けてもよい。
なお、当該ロック機構は、軌間変換装置10に設けられた構造体等によって施錠/解錠の操作を行うことができるよう構成してもよいし、運転席から施錠/解錠の操作を行うことができるようにしてもよい。
なお、車輪が軸方向に移動可能であることは必須であるが、客貨車80の車軸は車輪と共に回転する構造に限定されるものではないので、車軸は全く回転せずに車輪のみがベアリング等を介して回転する構造としてもよい。
なお、客貨車80が狭軌道50側から標準軌道40へ進行する場合も上記と同様に、軌間変換装置10によって変換を行うことができる。
なお、標準軌トラバーサ20および狭軌トラバーサ30をスライド動作させる駆動力には、電動モーターや油圧アクチュエータ等どのようなものを用いてもよい。
なお、標準軌用機関車60および狭軌用機関車70は、通常用いられている機関車であって、標準軌または狭軌にそれぞれ対応した機関車であればどのようなものを使用してもよい。
次に、客貨車80が、以上で説明した異種軌道移行装置1上を標準軌道40から狭軌道50へ向けて通過する間に行われる異種軌道移行方法について、図2のフロー図に示す異種軌道移行処理と、図3および図4に示す手順に従って説明する。
また、狭軌トラバーサ30には2機の狭軌用機関車70が積載され客貨車80に連結されるまで待機しており、狭軌機関車積載部32aが狭軌道50へと直通可能な位置に固定されている。ここでは、狭軌機関車積載部32a上の狭軌用機関車70を狭軌用機関車70A、狭軌機関車積載部32b上の狭軌用機関車70を狭軌用機関車70Bとする。
なお、狭軌道50上を走行する際に、客貨車80を牽引する駆動力が狭軌用機関車70Aのみでも充分に得られる場合には、狭軌機関車積載部32b上に狭軌用機関車70Bを待機させずに省略してもよい。
なお、ここでは客貨車80から標準軌用機関車60Aを切り離した後に標準軌用機関車60Aが自走して標準軌機関車積載部22aに進入を開始する例を示したが、客貨車80と連結したままの標準軌用機関車60Aが標準軌機関車積載部22aに再度前進する必要がない位置まで進入して停止した後に、標準軌用機関車60Aと切り離された客貨車80を後退させてもよい。また、連結した状態のまま標準軌機関車積載部22aへと進入して、客貨車80が標準軌トラバーサ20にかからない位置で一度停止し、切り離した後に標準軌用機関車60Aが再度前進して完全に標準軌機関車積載部22aに積載される位置に停止するようにしてもよい。
さらに、客貨車80と連結したままの標準軌用機関車60Aが標準軌機関車積載部22aに進入して停止し、客貨車80と切り離した際に、切り離した客貨車80が標準軌トラバーサ20のスライド動作に支障が無い位置に停止していて、かつ、切り離した連結器が標準軌トラバーサ20のスライド動作に支障が無い構造であれば、標準軌用機関車60Aおよび客貨車80を移動させることなく標準軌トラバーサ20のスライド動作を開始してもよい。
なお、このとき狭軌用機関車70A及び客貨車80が狭軌用機関車70Bに向かって後退移動してもよい。
なお、客貨車80を牽引する駆動力が狭軌用機関車70Aのみでも充分に得られる場合には、狭軌用機関車70Bを接続する後方機関車接続工程を行わずに処理を完了してもよい。
以上説明した本実施の形態における異種軌道移行装置1を用いて異種軌道移行方法を実行することにより、標準軌道40と狭軌道50の境界において、標準軌用機関車60の切り離しと狭軌用機関車70の接続時を除いて客貨車80は移動動作を行いながら軌間の異なる軌道への移行が行われる点、切り離された標準軌用機関車60が標準軌トラバーサ20により進行経路上から速やかに除かれる点、複数連結された客貨車80の左右の車輪間の距離を変更が軌間変換装置10により前進しながら行われる点等から、標準軌道40と狭軌道50との切り替えを速やかに完了させることが可能となる。また、連結された客貨車80が軌間変換装置10を順に通過することにより、乗客や貨物を載せたまま左右の車輪間の距離を変更しつつ、標準軌トラバーサ20および狭軌トラバーサ30によって標準軌用機関車60と狭軌用機関車70を交換することから、より容易に短時間で異軌間軌道の境界を走行することができる。
なお、本実施の形態においては、客貨車80が標準軌道40側から狭軌道50側へと移行する例を示したが、異種軌道移行装置1に進入する前に走行していた軌道を狭軌と、異種軌道移行装置1を通過後に走行する軌道を標準軌と捉え、異種軌道移行方法を実行することにより、狭軌道50側から標準軌道40側への移行も当然可能である。
また、“第1の軌道”を標準軌道40と、“第2の軌道”を狭軌道50として説明したが、“第1の軌道”を狭軌道50と、“第2の軌道”を標準軌道40としてもよいことは言うまでもない。
さらに、“第1の軌道”が広軌道で“第2の軌道”が標準軌道、“第1の軌道”が標準軌道で“第2の軌道”が広軌道、“第1の軌道”が広軌道で“第2の軌道”が狭軌道、“第1の軌道”が狭軌道で“第2の軌道”が広軌道としてもよい。
なお、ウィンチは、軌間変換装置10の標準軌トラバーサ20側の端部に設置して、客貨車80を狭軌道50上から軌間変換装置10の標準軌トラバーサ20側の端部まで走行させることができるようにしたり、双方に設置して一方のウィンチによって牽引される客貨車80に対して制動をかけるために使用したりしてもよいし、軌間変換装置10の狭軌トラバーサ30側の端部に設置する代りに狭軌トラバーサ30の狭軌機関車積載部32aおよび32bのレールの間に設置したり、軌間変換装置10の標準軌トラバーサ20側の端部に設置する代りに標準軌トラバーサ20の標準軌機関車積載部22aおよび22bのレールの間に設置したりしてもよい。
また、ウィンチの代りにリニアモーターを用いる方法や、歯形のレールと歯車を用いたいわゆるラック・アンド・ピニオンを用いる方法など、客貨車80を上記の位置まで走行させることが可能であれば方法および動力は何を用いてもよい。
前方機関車解除工程は、前述と同様に行われるが、標準軌トラバーサ20に極力近い位置で客貨車80を停止させた方が、ウィンチのワイヤーの長さを抑え、フックを客貨車80に接続するための作業も軽減できるので、客貨車80と連結したままの標準軌用機関車60Aが標準軌機関車積載部22aまで進入させて行われる。
次に、ウィンチを設けた場合に固有な、補助移動工程が行われる。かかる工程では、作業員がウィンチのフックを客貨車80の先頭車の台車に接続し、ウィンチによるワイヤーの巻き取りにより、狭軌トラバーサ30の手前まで移動させる。
次いで、前方機関車接続工程が行われる。即ち、ウィンチの牽引により客貨車80は狭軌機関車積載部32a上に待機している狭軌用機関車70Aに連結される。
なお、後方に標準軌用機関車60Bは接続されていないので、後方機関車解除工程は当然行われない。
また、ウィンチを設置した場合には、軌間変換工程は、補助移動工程において用いられるウィンチによる牽引力と前方機関車接続工程後の狭軌用機関車70Aの駆動力により行われる。
後方機関車接続工程は、前述と同様に行うことができるが、客貨車80を牽引する駆動力が狭軌用機関車70Aのみでも充分に得られる場合には、省略してもよい。
このように、ウィンチを利用することにより、客貨車80の後方に標準軌用機関車60Bが連結されていない場合でも、客貨車80は異種軌道移行装置1を通過して狭軌道50上の走行が可能な状態へと移行することから、より柔軟に異軌間軌道の境界を走行することができる。
特に、異種軌道移行装置1を備えた異軌間軌道において列車を営業運行する場合にこの方法を適用することによって、前方にのみ機関車が連結された列車を容易に移行させることが可能であることから、常に後方に機関車を連結させた状態で運行したり、移行の時のみ後方に機関車を連結したりといった必要が無く、より少ない機関車や運転士での運用が可能となり、運用コストを低減させることができる。
10 軌間変換装置
11 標準軌レール部
12 狭軌レール部
13 車輪誘導部
14 荷重支持部
20 標準軌トラバーサ(第1のトラバーサ)
21 標準軌トラバーサ移動溝
22 標準軌トラバーサ可動桁
22a,b 標準軌機関車積載部
30 狭軌トラバーサ(第2のトラバーサ)
31 狭軌トラバーサ移動溝
32 狭軌トラバーサ可動桁
32a,b 狭軌機関車積載部
40 標準軌道(第1の軌道)
50 狭軌道 (第2の軌道)
60A,B 標準軌用機関車(第1の機関車)
70A,B 狭軌用機関車 (第2の機関車)
80 客貨車(軌道走行車両、客貨車)
Claims (6)
- 第1の軌間距離をもってレールが敷設された第1の軌道と、前記第1の軌間距離とは異なる第2の軌間距離をもってレールが敷設された第2の軌道との間に設置され、左右の車輪間の距離を変更することが可能な軌道走行車両が通過することで左右の車輪間の距離を前記第1と第2の軌間距離の間で相互に変換する軌間変換装置と、
前記第1の軌道と前記軌間変換装置の間に設置され、前記第1の軌道を走行可能な第1の機関車の少なくとも2機を並列に積載可能な2組のレールを有し、前記第1の機関車を積載したままスライド可能な第1のトラバーサと、
前記第2の軌道と前記軌間変換装置の間に設置され、前記第2の軌道を走行可能な第2の機関車の少なくとも2機を並列に積載可能な2組のレールを有し、前記第2の機関車を積載したままスライド可能な第2のトラバーサと、
を備えることを特徴とする異種軌道移行装置。 - 前記第1の軌道または前記第2の軌道のいずれか一方は電化区間、他方は非電化区間であり、それらの間に設置されることを特徴とする請求項1に記載の異種軌道移行装置。
- 請求項1または2のいずれか一項に記載の異種軌道移行装置であって、
少なくとも前記第1のトラバーサの手前位置の前記第1の軌道上から、前記軌間変換装置を越え、前記第2のトラバーサに到達する位置まで前記軌道走行車両を移動させることが可能な補助客貨車移動手段をさらに備えることを特徴とする異種軌道移行装置。 - 請求項1または2のいずれか一項に記載の異種軌道移行装置によって、左右の車輪間の距離を変更することが可能な客貨車について、前後に前記第1の機関車を連結され前記第1の軌道上を走行可能な状態から、少なくとも前方に前記第2の機関車を連結され前記第2の軌道上を走行可能な状態へと移行させる異種軌道移行方法であって、
前記第1の軌道上を走行してきた前記客貨車の前後に連結された前記第1の機関車のうち、前方に連結されていた前記第1の機関車のみが前記第1のトラバーサに積載され、前記客貨車から切り離された状態で停止して、前記第1のトラバーサをスライド動作させ、前記第1のトラバーサに敷設されている他のレールを前記第1の軌道に合わせる前方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記第2のトラバーサ上または前記第2の軌道上において、前記客貨車が前記第2の機関車と連結する前方機関車接続工程と、
前記前方機関車接続工程の終了後、前記第1のトラバーサ上または前記第1の軌道上において、前記客貨車の後方に接続されていた前記第1の機関車を前記客貨車から切り離す後方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、後方に接続された前記第1の機関車又は前方に接続された前記第2の機関車の少なくともいずれか一方の駆動により、前記客貨車が前記軌間変換装置を通過する間に、左右の車輪間の距離を前記第2の軌間距離に合わせて変換する軌間変換工程と、
を備えることを特徴とする異種軌道移行方法。 - 請求項3に記載の異種軌道移行装置によって、前記客貨車について、前方に前記第1の機関車を連結され前記第1の軌道上を走行可能な状態から、少なくとも前方に前記第2の機関車を連結され前記第2の軌道上を走行可能な状態へと移行させる異種軌道移行方法であって、
前記第1の軌道上を走行してきた前記客貨車の前方に連結されていた前記第1の機関車のみが前記第1のトラバーサに積載され、前記客貨車から切り離された状態で停止して、前記第1のトラバーサをスライド動作させ、前記第1のトラバーサに敷設されている他のレールを前記第1の軌道に合わせる前方機関車解除工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記客貨車の先頭を前記補助客貨車移動手段によって少なくとも前記第2のトラバーサに到達する位置まで移動させる補助移動工程と、
前記補助移動工程の終了後、前記第2のトラバーサ上または前記第2の軌道上において、前記客貨車が前記第2の機関車と連結する前方機関車接続工程と、
前記前方機関車解除工程の終了後、前記補助客貨車移動手段又は前方に接続された前記第2の機関車の少なくともいずれか一方の駆動により、前記客貨車が前記軌間変換装置を通過する間に、左右の車輪間の距離を前記第2の軌間距離に合わせて変換する軌間変換工程と、
を備えることを特徴とする異種軌道移行方法。 - 請求項4または5のいずれか一項に記載の異種軌道移行方法であって、
前記客貨車が前記第2のトラバーサを通過後、前記第2の軌道上に停止し、前記第2のトラバーサをスライドさせ、前記第2のトラバーサに敷設されている他のレール上に待機している前記第2の機関車と連結する後方機関車接続工程をさらに備えることを特徴とする異種軌道移行方法。
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