JP5151595B2 - モノレール桁の測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、跨座形のモノレール軌道桁に取り付けられる、電車線等の構造部材の取付け位置等の寸法測定に供されるモノレール桁の測定装置に関する。

モノレールの走行桁に取付けられる電車線は、コンクリート製の走行桁の側面に取付けられ、走行車両に設けた集電装置の摺動により走行車両に電力を供給する。安定した電力供給のために電車線の取付け位置は、許容範囲に入るように管理され、モノレールの建設では正確な位置をだすため、取付け用のアンカ穴の位置、アンカ穴に取付け後の碍子の位置、及び碍子に取付け後の電車線の位置が、それぞれの建設途中段階でチェックされる。 この種測定装置の従来例としては、直角の金尺または専用の矩形冶具を使い、軌道桁上面及び桁案内面（上側面）からのアンカ穴位置と、アンカ穴にダミーの碍子を取付けて碍子の先端位置をデジタルノギス等で計測しており、金尺や冶具を支える人と読取る人と記録する人を必要とし、読取ミスや記録ミスもあった。また、測定を自動化した従来例としては特許文献１（実開平５−１３８３７号公報）に記載のものがある。この従来例は跨座形ではないが、モノレールの走行路を走行する測定台車に、距離センサを設けて台車を連続的に走行させながら電車線の位置を測定するものである。更に他の従来例として、特許文献２（特開２００７−１８３１８３号公報）に記載のものは、跨座形モノレール用桁に門形フレームを載せ、このフレームにレーザ距離計を設けて軌道桁の側面までの距離を非接触で測定して桁幅を求めている。

実開平５−１３８３７号公報 特開２００７−１８３１８３号公報

しかしながら、直角の金尺または専用の矩形冶具を用いるものでは、測定作業の工数が多くなり、読取や記録に問題があった。また、特許文献１に記載のものは、取付け済みの電車線の位置を測定しているものであり、建設途中の異なる各種部材の位置の測定には適さない。さらに、特許文献２に記載のものは、非接触で主に軌道桁の側面を測定して桁幅を求めているものであり、建設途中の異なる各種部材の位置の測定、および電車線の位置の測定には適さない。

本発明は、上記従来例の問題点に鑑み、跨座形モノレールの建設中の各種部材の位置の測定に適したモノレール桁の測定装置を提供するものである。

本発明は、跨座形のモノレール軌道桁の走行面に載置されるべースプレートと、前記軌道桁を横切るように前記べースプレートに取付けられた上部辺と、前記上部辺の両端から下方に伸びる脚部と、前記脚部に取付けられモノレール軌道桁の被測定位置に移動して計測するターゲット冶具を備えたモノレール桁の測定装置において、前記上部辺は、固定上部辺とこの固定上部辺に沿って横方向に移動する可動上部辺からなり、前記脚部の少なくとも一方は、固定脚部とこの固定脚部に沿って縦方向に移動する可動脚部からなり、上記可動上部辺と可動脚部の移動距離をそれぞれ計測するエンコーダを備え、上記各エンコーダの計測値に基いて上記ターゲット冶具の位置を検知することを特徴とする。

また、前記可動上部辺は、前記固定上部辺の両側に配置され、前記脚部でモノレール桁を両側から挟むように前記固定上部辺に沿って軌道桁を横切るように横移動するように構成されたことを特徴とする。

また、前記可動上部辺の移動距離を計測するエンコーダは、前記ベースプレートまたは前記固定上部辺に固定されたワイヤエンコーダであり、上記ワイヤエンコーダと前記可動上部辺の一端がワイヤで接続されていることを特徴とする。

また、前記可動脚部の移動距離を計測するエンコーダは、前記固定脚部に固定されたワイヤエンコーダであり、上記ワイヤエンコーダと前記可動脚部の一端がワイヤで接続されていることを特徴とする。

また、前記ターゲット冶具は、モノレール桁の走行方向に沿って移動可能に前記可動脚部に取付けられたことを特徴とする。

本発明によれば、モノレール走行桁を跨ぐ横方向、上下の縦方向、走行方向にターゲット冶具を移動することにより被測定物に敏速に当てることができ、測定値はターゲット冶具の移動距離をエンコーダにより読取ることにより簡便にかつ正確に得られる。

以下図面を用いて本発明実施例を説明する。図１に実施例の測定装置の斜視図を、図２に実施例の測定装置をモノレール軌道桁に設置して測定する説明図を示す。図１、図２において、１はモノレール軌道桁１０の走行面（上面）１１に載置されるベースプレート、１ａはベースプレート１の両側端から軌道桁１０を跨るように下方に延びる舌片、１ｂはベースプレート１の裏面に設けられ走行面１１上を走行する車輪、１ｃは前記舌片１ａに設けられ軌道桁案内面（上側面）１２に接して走行する車輪であり、両車輪とも測定装置２０を移動させる際にベースプレート１を軌道桁の走行面と案内面に沿って案内する。

２は前記ベースプレート１に軌道桁１０を横切るように取付けられた固定上部辺、３は上記固定上部辺２の両側（軌道桁のモノレール車両の走行方向の両側で、固定上部辺２の長手方向両側）に矢印Ａの横方向に摺動可能に取付けられた一対の可動上部辺で、固定上部辺２に設けたガイド（図示せず）に支持されて摺動する。上記固定上部辺２と可動上部辺３で上部辺が構成される。

４は上記可動上部辺の端部に固定された下方に伸びる固定脚部、５は上記固定脚部４に沿って矢印Ｂの縦方向に摺動可能に取付けられた可動脚部で、固定脚部４に設けたガイド（図示せず）に支持されて摺動する。なお、図１には左側の固定脚部４にのみ可動脚部５が摺動可能に取付けられた構成となっているが、右側の固定脚部４にも同様に可動脚部５が摺動可能に取付けられているものとする。そして、前記可動上部辺３は、前記脚部４、５でモノレール桁１０を両側から挟むように前記固定上部辺２に沿って軌道桁を横切るように矢印Ａ方向に横移動するように構成される。

６は上記可動脚部５の下端に矢印Ｃで示す軌道桁の走行方向に摺動可能に取付けられた横長のターゲット冶具で、可動脚部５の下端に設けたガイド（図示せず）に支持されて摺動する。ターゲット冶具６の長手方向の両端には、被測定物（位置）に接触するプローブ６ａを備えている。なお、図１には左側の可動脚部５にのみターゲット冶具６が摺動可能に取付けられている構成が示されているが、右側の可動脚部５にも同様にターゲット冶具６が摺動可能に取付けられているものとする。

７はベースプレート（又は固定上部辺２でも良い。）１に本体が固定された一対のワイヤエンコーダで、本体のエンコーダに巻回されているワイヤ７ａの先端７ｂが可動上部辺３の先端側の側面に固定される。可動上部辺３の矢印Ａの横方向の移動に伴ってワイヤ７ａの引出しと、巻戻しがなされて内部のエンコーダが回転し、両可動上部辺３の横方向の移動距離（横方向の位置）を計測する。８は両固定脚部４に本体が固定された一対のワイヤエンコーダ（図１では左側の一方のみ示す。）で、本体のエンコーダに巻回されているワイヤ８ａの先端８ｂが可動脚部５の先端側の側面に固定される。可動脚部５の矢印Ｂの縦方向の移動に伴ってワイヤ８ａの引出しと、巻戻しがなされて内部のエンコーダが回転し、両可動脚部５の縦方向の移動距離（縦方向の位置）を計測する。ここで、上記可動脚部５の縦方向の移動距離（縦方向の位置）とは、上記ターゲット冶具６のプローブ６ａの縦方向の位置を表している。

上記構成で、作業者がベースプレート１を走行桁１０の走行面１１の任意の場所に、例えば手動で移動させる。このとき前記車輪１ｂと１ｃが、走行桁１０の走行面１１と案内面１２に接して回転しながら案内する。被測定物のある場所で停止させ、移動しないように車輪にロックを掛ける。この状態で、ターゲット冶具６を手動で被測定物に直接移動させ、プローブ６ａを当接させる。ターゲット冶具６の移動に伴って、上記可動上部辺３と可動脚部５がそれぞれ矢印ＡとＢ方向に連動し、ワイヤエンコーダ７と８によりターゲット冶具６のプローブ６ａの横方向の位置と縦方向の位置が測定される。

ところで軌道桁１０は、両側に型枠を設置して内部にコンクリートを流し込んでモールド成形される。この型枠には予め碍子取付用のアンカ穴の形成用のインサートが内向きに取付けられており、コンクリートの固化後、型枠とインサートを外すことにより、軌道桁１０とその側面にアンカ穴１３ａが形成される。そして、アンカ穴１３ａには碍子１３が差し込まれて固定され、先端に電車線の端子１３ｂが設けられ、この先端１３ｂに電車線が固定される。

碍子１３は軌道桁１０の側面に所定間隔おいて１ｋｍに約５００箇所に２個ずつ設置される。そして、上記のように構成された測定装置２０によって、上記のアンカ穴１３ａの位置、取付け後の碍子の先端１３ｂの位置、及び取付け後の電車線（図示せず）の位置がそれぞれ測定される。このように建設途中の各段階で測定するのは、修正が容易に出来るようにするためである。

上記各段階での測定に際しては、測定装置２０を図２に示すように走行面１１に載せて使用される。軌道桁１０と測定装置２０の位置合せは、車輪１ｂと１ｃにより軌道桁１０の走行面と側面との距離の正確な調整でなされる。図２において碍子先端１３ｂの位置測定では、測定作業員が手動でターゲット冶具６のプローブ６ａを移動させて碍子先端１３ｂに当接させる。すると、可動上部辺３と可動脚部５がそれぞれ矢印ＡとＢ方向に連動して移動し、ワイヤエンコーダ７と８によりターゲット冶具６のプローブ６ａの縦横の位置が測定され、碍子先端１３ｂの位置情報が得られる。また、軌道桁１０の側面にプローブ６ａを当てることにより、軌道桁１０の案内面１２の位置や、碍子取付け面の位置も測定される。

上記で得られた測定値は、図３に示すようにパソコン等の演算器２１に入力され、上記軌道桁１０の案内面１２の位置から案内面１２の厚さＬ１、及び、上記碍子取付け面の位置から碍子取付け面の厚さＬ２が、それぞれ演算により求められる。更に、軌道桁１０の中心１０ａの位置が求められ、碍子先端１３ｂの位置が、軌道桁１０の中心１０ａからの距離Ｌ３で求められる。

軌道桁１０の中心１０ａからの距離Ｌ３で求められた碍子先端１３ｂの位置は、この距離Ｌ３と予めメモリ２２に記憶された標準値と比較され、比較結果が表示器２３で表示される。モノレールの走行車両は、案内面１２に多少の凹凸があっても、タイヤ等の弾性によって吸収されて軌道桁１０の中心１０ａに沿って走行するため、電車線の位置は中心１０ａからの距離が一定していることが重要である。

なお、前記演算器２１では、案内面１２の厚さＬ１や碍子取付け面の厚さＬ２もメモリ２２内の標準値と比較される。アンカ穴１３ａの位置測定では、主に走行面１１からの距離が測定され、演算器２１で標準値と比較されて比較結果を表示器で比較される。そして、各種測定での比較結果が許容値を超えている場合は、アンカ穴位置の修正や軌道桁１０の厚さ寸法の修正等の改修が行われることになる。

図４は軌道桁１０のアンカ穴１３ａの位置で切断した横断面図であり、（ａ）が直線軌道桁で、（ｂ）が曲線軌道桁を示す。アンカ穴１３ａは１箇所に片面２個ずつ設置されており、両側面で４個となるが、直線軌道桁での位置測定に際しては、（ａ）に示すように測定装置２０を２個のアンカ穴の中央の破線で示す位置に設置し、両面で作業員が同時にプローブ６ａをアンカ穴１３ａへ移動することにより1箇所で能率的に測定がなされる。次の箇所のアンカ穴への移動は車輪１ｂが走行面１１上を走行させることにより行う。

図４（ｂ）のように曲線の軌道桁では、モールド成形時に型に設置したインサートが曲線の内外周でずれが生じるため、アンカ穴１３ａの位置もずれる。この場合のアンカ穴１３ａの位置測定は、軌道桁の両側のずれた状態のアンカ穴１３ａのほぼ中央に破線で示すように測定装置２０設置し、両面で作業員が同時にプローブ６ａをアンカ穴１３ａへ移動することにより１箇所で能率的に測定がなされる。

このように本実施例によれば、アンカ穴の位置測定を直線軌道でも曲線軌道でも１箇所で一度で行えるので能率的である。これは、碍子先端１３ｂの位置測定でも同様で有り、多数箇所での測定効率が大幅に向上する。

本発明実施例の測定装置の斜視図。 同じく軌道桁に設置して測定する際の説明図。 同じく測定結果の処理系統のブロック図。 同じく軌道桁の種類と測定装置の設置位置の説明図。

符号の説明

１…ベースプレート、２…固定上部辺（上部辺）、３…可動上部辺（上部辺）、４…固定脚部（脚部）、５…可動脚部（脚部）、６…ターゲット冶具、６ａ…プローブ、７、８…エンコーダ（ワイヤエンコーダ）、７ａ、８ａ…ワイヤ、１０…軌道桁、１１…走行面、１２…案内面、１３…碍子。

Claims (5)

1. 跨座形のモノレール軌道桁の走行面に載置されるべースプレートと、前記軌道桁を横切るように前記べースプレートに取付けられた上部辺と、前記上部辺の両端から下方に伸びる脚部と、前記脚部に取付けられモノレール軌道桁の被測定位置に移動して計測するターゲット冶具を備えたモノレール桁の測定装置において、
   前記上部辺は、固定上部辺とこの固定上部辺に沿って横方向に移動する可動上部辺からなり、前記脚部の少なくとも一方は、前記可動上部辺に固定された固定脚部とこの固定脚部に沿って縦方向に移動する可動脚部からなり、上記可動上部辺と可動脚部の移動距離をそれぞれ計測するエンコーダを備え、上記各エンコーダの計測値に基いて上記ターゲット冶具の位置を検知することを特徴とするモノレール桁の測定装置。
2. 前記可動上部辺は、前記固定上部辺の両側に配置され、前記脚部でモノレール桁を両側から挟むように前記固定上部辺に沿って軌道桁を横切るように横移動するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のモノレール桁の測定装置。
3. 前記可動上部辺の移動距離を計測するエンコーダは、前記ベースプレートまたは前記固定上部辺に固定されたワイヤエンコーダであり、上記ワイヤエンコーダと前記可動上部辺の一端がワイヤで接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモノレール桁の測定装置。
4. 前記可動脚部の移動距離を計測するエンコーダは、前記固定脚部に固定されたワイヤエンコーダであり、上記ワイヤエンコーダと前記可動脚部の一端がワイヤで接続されていることを特徴とする請求項１〜３にいずれかに記載のモノレール桁の測定装置。
5. 前記ターゲット冶具は、モノレール桁の走行方向に沿って移動可能に前記可動脚部に取付けられたことを特徴とする請求項１〜４にいずれかに記載のモノレール桁の測定装置。

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