JP5480738B2 - 鉄道路盤締め固め用軌陸作業車および強制振動装置 - Google Patents
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Description
軌陸ダンプ(10、210)と、当該軌陸ダンプ(10、210)に搭載されている強制振動装置(20、220)とを有し、
前記強制振動装置(20、220)は、前記軌陸ダンプ(10、210)の荷台(11、211)に固定された装置架台(30、230)と、当該装置架台(30、230)によって支持されているユニット支持部(40、240)と、当該ユニット支持部(40、240)によって支持されている強制振動ユニット(50、250)と、当該強制振動ユニット(50、250)の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止部(100、300)とを有しており、
前記ユニット支持部(40、240)は、前記強制振動ユニット(50、250)を、前記軌陸ダンプ(10、210)の荷台(11、211)に車体前後方向に水平に延びる状態に収納した収納位置(50A、250A)および前記荷台(11、211)の後方において車体上下方向に起立させた起立位置(50B、250B)に移動可能であり、
前記強制振動ユニット(50、250)は、
振動杭(51、251)と、
当該振動杭(51、251)に振動を与えるために当該振動杭(51、251)に同軸状態に加振部が連結固定されている電動式加振部(70、270)と、
前記電動式加振部(70、270)および前記振動杭(51、251)を支持しているスライド部(60、260)と、
前記スライド部(60、260)を前記振動杭(51、251)の軸線方向にスライドさせると共に、前記締め固め箇所に圧入するための圧入力を前記振動杭(51、251)に加える上下スライド機構(80、280)と、
前記スライド部(60、260)を前記軌陸ダンプ(10、210)の車幅方向にスライドさせて前記振動杭(51、251)を作業位置に位置決めする水平スライド機構(90、290)とを有しており、
前記浮き上がり防止部(100、300)は、前記締め固め箇所に圧入される前記振動杭(51、251)に作用する反力による前記強制振動ユニット(50、250)の浮き上がりを防止し、
前記上下スライド機構(80、280)は、
前記振動杭(51、251)と並行に延びる縦ガイドシャフト(81、281)と、
前記縦ガイドシャフト(81、281)に取り付けられ、当該縦ガイドシャフト(81、281)の軸線方向に延びるピンラック(82、282)と、
このピンラックに噛み合っているスプロケット(83a、83b)と、
前記スプロケット(83a、83b)を回転駆動するモーターとを備えており、
前記スプロケットが前記スライド部(60、260)に搭載されており、当該スプロケットの回転に伴って前記スライド部(60、260)が前記縦ガイドシャフト(81、281)に沿って上下にスライドすることを特徴としている。
前記振動杭(51、251)と並行に延びる縦ガイドシャフト(81、281)と、
前記縦ガイドシャフト(81、281)に取り付けられ、当該縦ガイドシャフト(81、281)の軸線方向に延びるピンラック(82、282)と、
このピンラックに噛み合っているスプロケット(83a、83b)と、
前記スプロケット(83a、83b)を回転駆動するモーターとを備えており、
前記スプロケットが前記スライド部(60、260)に搭載されており、当該スプロケットの回転に伴って前記スライド部(60、260)が前記縦ガイドシャフト(81、281)に沿って上下にスライドすることを特徴としている。
前記装置架台(30、230)に下端部が回動可能に支持され、前記強制振動ユニット(50、250)の前記枠体(91、291)に先端部が回動可能に連結されている旋回式支持腕(41、241、242)と、
前記旋回式支持腕(41、241、242)を前記下端部を中心として車体前後方向に旋回させる油圧式の反転用シリンダー(43、243)と、
前記旋回式支持腕(41、241、242)における長さ方向の途中の部位に下端部が回動可能に支持され、前記枠体(91、291)における前記反転用シリンダー(43、243)の連結位置よりも上側の部位に、先端部が回動可能に連結されている油圧式のスイング用シリンダー(45、245)とを備えており、
前記反転用シリンダー(43、243)を伸長させて前記旋回式支持腕(41、241、242)を車体後方向に旋回させると共に、前記スイング用シリンダー(45、245)を伸長させることにより、前記収納位置(50A、250A)にある前記強制振動ユニット(50、250)が前記起立位置(50B、250B)まで移動することを特徴としている。
{全体構成}
図1、図2を参照して説明すると、本実施の形態に係る鉄道路盤締め固め用軌陸作業車1(以下、単に「軌陸作業車1」と呼ぶ場合もある。)は、鉄道路盤における緩み、空洞を含む締め固めを必要とする締め固め箇所に強制振動を加えて当該締め固め箇所を締め固めるために用いるものであり、軌陸ダンプ10と、この軌陸ダンプ10の荷台11に搭載されている強制振動装置20とを有している。軌陸ダンプ10は、道路走行用の車輪12と、レール走行用の車輪13と、アウトリガー14とを備えている。
図3(a)、(b)および(c)は、それぞれ、強制振動装置20の強制振動ユニット50を示す正面図、側面図および平面図である。図2および図3を参照して説明すると、強制振動ユニット50は、振動を与えながら鉄道路盤部120の締め固め箇所に圧入する振動杭51を備えている。振動杭51は、例えばH鋼からなり、例えば2.4mの長さのものである。振動杭51の後端部、すなわち、その起立状態における上端部51aは、クランプ用油圧シリンダー52を介して、その上側に配置されているスライド部60に連結固定されており、スライド部60から垂直に吊り下げられた状態となっている。
図4(a)、(b)および(c)はスライド部60を示す平面図、正面図および側面図である。図3、図4を参照して説明すると、スライド部60には電動式加振部70が搭載されている。電動式加振部70は、電動モーター71と、この電動モーター71によって振動杭51の中心軸線51bの方向に振動する加振部72とを備えている。加振部72は、連結用ゴム(図示せず)を介してスライド部60に連結固定されている。電動式加振部70によって、スライド部60から垂直に吊り下げられている振動杭51がその中心軸線51bの方向に振動する。電動式加振部70および振動杭51を支持しているスライド部60は、振動杭圧入用の上下スライド機構80によって、上下方向(振動杭51の軸線方向51b)にスライドさせることができるようになっている。
図5(a)、(b)および(c)は、それぞれ、上下スライド機構80を取り出して示す平面図、正面図および側面図であり、図6(a)、(b)および(c)は、それぞれ、上下スライド機構80の駆動力伝達系を示す正面図、そのb−b線で切断した部分の断面図、およびc−c線で切断した部分の断面図である。図3〜図6を参照して説明すると、上下スライド機構80は、例えば鋼製の角パイプからなる縦ガイドシャフト81を備えている。この縦ガイドシャフト81は振動杭51に対して車体前側の位置に配置されており、当該振動杭51と平行に延びている。
図7(a)〜(c)は、スライド部60を上下スライド機構80と共に左右方向(車幅方向、鉄道路盤の幅方向)にスライドさせる水平スライド機構90を示す正面図、平面図および側面図である。また、図8(a)〜(f)は水平スライド機構90の各部分の詳細図である。図2(c)、図7および図8を主に参照して説明すると、水平スライド機構90は、ユニット支持部40によって支持されている水平ガイド用の枠体91を備えている。この枠体91は車幅方向に延びる状態に配置されており、起立状態において、上下に位置する水平枠91a、91b、および、これらの両端の間に架け渡した左右の垂直側枠91c、91dを備えている。上下の水平枠91a、91bにおける縦ガイドシャフト81に面する側の側面には、4個ずつの上ガイドローラー91e、および下ガイドローラー91fが取り付けられている。
図9(a)〜(c)は、上記構成の強制振動ユニット50を支持しているユニット支持部40を取り出して示す平面図、側面図および後面図である。図1、図2および図9を主に参照して説明すると、ユニット支持部40は、装置架台30に取り付けられている左右一対の旋回式支持腕41を備えており、これらの旋回式支持腕41の下端部41aは装置架台30によって前後に回動可能に取り付けられ、これらの上端部41bは強制振動ユニット50の側の枠体91に回動可能に連結されている。これらの左右の旋回式支持腕41は、強制振動ユニット50を、装置架台30に取り付けた左右のガイドレール42に沿って、収納位置50Aから中央起立位置50Bに至るまで旋回できるように、第1位置41Aから第2位置41Bまでの間を旋回可能である。
次に、図11(a)、(b)および(c)は、強制振動装置20に備わっている浮き上がり防止部100(転倒防止部)を示す正面図、平面図および断面図である。図2および図11を参照して説明すると、浮き上がり防止部100は、装置架台30を左右のレール121、122に連結可能な左右一対のバネ駆動式の連結具101と、これら左右の連結具101を連結している水平連結軸102とを備えている。各連結具101は、装置架台30の側に垂直に固定された外筒103aと、この内側にスライド可能な状態で同軸状態に配置された中間筒103bと、この中間筒103bの内側にスライド可能な状態で同軸状態に配置された内筒103cを備えている。中間筒103bは外筒103aの下端から下方に突出可能であり、内筒103cは中筒103bの下端から下方に突出可能である。内筒103cの下端には連結部104が取り付けられており、この連結部104にはリンク機構105を介して開閉可能な一対のクランプ爪106が取り付けられている。内筒103cの内部には操作力補助用の引張りばね107が内蔵されている。
この構成の軌陸作業車1は、道路走行時においては図1に示すように、強制振動ユニット50が荷台11上において車体前後方向に水平に倒れた収納位置50Aに保持される。
図12(a)、(b)および(c)は、それぞれ、スライド部60を上下にスライドさせる油圧式の上下スライド機構を示す正面図、側面図および平面図である。上下スライド機構280は、例えば鋼製の角パイプからなる縦ガイドシャフト81を備えている。この縦ガイドシャフト81は振動杭51に対して車体前側の位置に配置されており、当該振動杭51と平行に延びている。
図15(a)〜(c)は、ユニット支持部40の別の例を示す平面図、側面図および後面図であり、図15(d)はユニット支持部の動きを示す説明図である。ユニット支持部340は、車体前後方向にスライド可能な左右一対の前後スライド腕341と、下端を中心として車体前後方向に揺動可能な左右一対の前後揺動腕342とを有している。前後スライド腕341の上端部は強制振動ユニット50の枠体91における上側の水平枠91aに回動可能に連結されており、前後揺動腕342の上端部は枠体91の下側の水平枠91bに回動可能に連結されている。
図16(a)、(b)および(c)は、それぞれ、本発明を適用した実施の形態2の鉄道路盤締め固め用軌陸作業車を示す平面図、側面図および後面図であり、道路走行状態を示すものである。図17(a)および(b)並びに図18は、それぞれ、作業状態における鉄道路盤締め固め用軌陸作業車を示す平面図および側面図、並びに後面図である。
これらの図を参照して説明すると、実施の形態2に係る鉄道路盤締め固め用軌陸作業車200(以下、単に「軌陸作業車200」と呼ぶ場合もある。)の基本構成は実施の形態1の場合と同様であり、軌陸ダンプ210と、この軌陸ダンプ210の荷台211に搭載されている強制振動装置220とを有している。軌陸ダンプ210は、道路走行用の車輪212、レール走行用の車輪213、およびアウトリガー214を備えている。
強制振動装置220の強制振動ユニット250は、図3〜図6に示す実施の形態1の強制振動ユニット250と同一構成であり、振動を与えながら鉄道路盤部120の締め固め箇所に圧入する振動杭251を備え、その後端部、すなわち、その起立状態における上端部は、クランプ用油圧シリンダーを介して、その上側に配置されているスライド部260に連結固定されており、スライド部260から垂直に吊り下げられた状態となっている。スライド部260は、上下スライド機構280および水平スライド機構290を介して、装置架台230側のユニット支持部240によって支持されている。したがって、強制振動ユニット250が起立状態において、スライド部60は、ユニット支持部240に対して、上下方向(振動杭251の中心軸線の方向)および左右方向(車幅方向)にスライド可能である。
スライド部260も、図4に示す実施の形態1のスライド部60と同一構成である。スライド部260には電動式加振部270が搭載されており、電動式加振部270は、電動モーターと、この電動モーターによって振動する加振部とを備えている。加振部は、連結用ゴム(図示せず)を介してスライド部260に連結固定されている。電動式加振部270によって、スライド部260から垂直に吊り下げられている振動杭251がその中心軸線の方向に振動する。電動式加振部270および振動杭251を支持しているスライド部260は、振動杭圧入用の上下スライド機構280によって、上下方向(振動杭251の軸線方向)にスライドさせることができるようになっている。
上下スライド機構280も、図5、図6に示す実施の形態1の上下スライド機構280と同一構成であり、例えば鋼製の角パイプからなる縦ガイドシャフト281を備えている。この縦ガイドシャフト281は振動杭251に対して車体前側の位置に配置されており、振動杭251と平行に延びている。縦ガイドシャフト281の左右の側面には、シャフト中心軸線の方向に延びるピンラック282が取り付けられている。左右のピンラック282には、両側から、スライド部260に搭載されている上下一対のスプロケット(図示せず)がそれぞれ噛み合っている。一方のスプロケットには、スライド部260に搭載されている駆動モーター(図示せず)から回転力が伝達される。駆動モーターが回転すると、両側の上下一対のスプロケットが回転駆動して、縦ガイドシャフト281に沿って上下方向にスライド部260が移動する。
水平スライド機構290は、スライド部260を上下スライド機構280と共に左右方向(車幅方向、鉄道路盤の幅方向)にスライドさせるための機構である。水平スライド機構290は、ユニット支持部240によって支持されている水平ガイド用の横長の矩形の枠体291を備えている。この枠体291は車幅方向に延びる状態に配置されており、中央枠部分292と、左枠部分293と、右枠部分294とを備えている。
上記構成の強制振動ユニット250を支持しているユニット支持部240の構成を説明する。ユニット支持部240は、装置架台230の左右に配置されている一対の左旋回式支持腕241および右旋回式支持腕242を備えている。左旋回式支持腕241および右旋回式支持腕242は左右対称の位置に配置されていると共に、左右対称の構造となっている。したがって、左旋回式支持腕241の構造を説明し、右旋回式支持腕242の構造の説明は省略する。
次に、本例の強制振動装置220においても浮き上がり防止部300が備わっている。浮き上がり防止部300の基本構成は、図11に示す実施の形態1における浮き上がり防止部100と同一である。すなわち、浮き上がり防止部300は、図18に示すように、装置架台230を左右のレール121、122に連結可能な左右一対のバネ駆動式の連結具301を備えている。各連結具301の下端には、開閉可能な一対のクランプ爪306が取り付けられている。
この構成の軌陸作業車200の動作を以下に纏めて説明する。まず、道路走行時においては図16に示すように、強制振動ユニット250が荷台210上において車体前後方向に水平に倒れた収納位置250Aに保持される。また、水平スライド機構290の枠体291の左枠部分293、右枠部分294は下方に直角に折りたたまれた折り畳み位置にある。
10 軌陸ダンプ
11 荷台
12、13 車輪
14 アウトリガー
20 強制振動装置
21 発電機
22 油圧ユニット
23、24 操作盤
30 装置架台
40 ユニット支持部
41 旋回式支持腕
41A 第1位置
41B 第2位置
41a 下端部
41b 上端部
42 ガイドレール
43 反転用シリンダー
43a 後端部
43b 先端部
44 連結板
45 スイング用シリンダー
46 ロック用シリンダー
46a 伸縮ロッド
47 ロック部材
48 ロック溝
50 強制振動ユニット
50A 収納位置
50B 中央起立位置
50C、50D 側方起立位置
51 振動杭
51a 上端部
51b 中心軸線方向
52 クランプ用油圧シリンダー
60 スライド部
61 スライドフレーム
70 電動式加振部
71 電動モーター
72 加振部
80 上下スライド機構
81 縦ガイドシャフト
82 ピンラック
83a、83b スプロケット
84a 伝達歯車
85 駆動モーター
86 駆動歯車
87 伝達歯車
90 水平スライド機構
91 枠体
91a、91b 水平枠
91c、91d 垂直側枠
91e 上ガイドローラー
91f 下ガイドローラー
91g 支持腕
91h 支持ピン
92 前側張り出しレール枠
92a 上水平枠
92b 下水平枠
92c、92d 六角レール
93 後側張り出しレール枠
93a 上水平枠
93b 下水平枠
93c、93d 六角レール
93e ストッパ
94a、94b 水平腕
95a 上ガイドローラー
96a 下ガイドローラー
97 油圧シリンダー
97a 後端
97b 先端
98 揺動アーム
98A 待機位置
98B、98C 待機位置
98a 連結腕
98b 下端部
98c 上端部
99a 上リンク
99b 下リンク
100 浮き上がり防止部
101 連結具
102 水平連結軸
103a 外筒
103b 中間筒
103c 内筒
104 連結部
105 リンク機構
106 クランプ爪
107 引張りばね
108 圧縮コイルばね
109 ロックピン
120 鉄道路盤部
121、122 レール
200 鉄道路盤締め固め用軌陸作業車
210 軌陸ダンプ
211 荷台
212 車輪
213 車輪
214 アウトリガー
220 強制振動装置
221 発電機
222 油圧ユニット
223、224 制御盤
230 装置架台
240 ユニット支持部
241 左旋回式支持腕
241a 支軸
241b 前腕部
241c 後腕部
241d 連結腕部
241e 支軸
241f 連結板
242 右旋回式支持腕
243 反転用シリンダー
243a 後端部
243b 先端部
244 連結板
245 スイング用シリンダー
250 強制振動ユニット
250A 収納位置
250A1 傾斜位置
250B 中央起立位置
250C、250D 側方起立位置
251 振動杭
260 スライド部
270 電動式加振部
280 上下スライド機構
281 縦ガイドシャフト
282 ピンラック
285 上水平腕
286 下水平腕
287 上ガイドローラー
288 下ガイドローラー
290 水平スライド機構
291 枠体
291a 上水平枠
291b 下水平枠
291c 水平バー
292 中央枠部分
293 左枠部分
294 右枠部分
293A、294A 折り畳み位置
293B、294B 張出位置
295、296 油圧シリンダー
297、298 ロック用シリンダー
299a 上六角レール
299b 下六角レール
300 浮き上がり防止部
301 連結具
306 クランプ爪
341 前後スライド腕
342 前後揺動腕
343 スライド台
344 水平ガイドレール
345、346 スプロケット
347 駆動チェーン
348 駆動モーター
349 支軸
355 上ガイドローラー対
356 下ガイドローラー対
382、383 スプロケット
384 駆動チェーン
384a、384b 端
385 油圧モーター
385a 減速機構
386 ガイドレール
Claims (6)
- 鉄道路盤(120)における締め固め箇所に強制振動を加えて当該締め固め箇所を締め固めるために用いる鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(1、200)であって、
軌陸ダンプ(10、210)と、当該軌陸ダンプ(10、210)に搭載されている強制振動装置(20、220)とを有し、
前記強制振動装置(20、220)は、前記軌陸ダンプ(10、210)の荷台(11、211)に固定された装置架台(30、230)と、当該装置架台(30、230)によって支持されているユニット支持部(40、240)と、当該ユニット支持部(40、240)によって支持されている強制振動ユニット(50、250)と、当該強制振動ユニット(50、250)の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止部(100、300)とを有しており、
前記ユニット支持部(40、240)は、前記強制振動ユニット(50、250)を、前記軌陸ダンプ(10、210)の荷台(11、211)に車体前後方向に水平に延びる状態に収納した収納位置(50A、250A)および前記荷台(11、211)の後方において車体上下方向に起立させた起立位置(50B、250B)に移動可能であり、
前記強制振動ユニット(50、250)は、
振動杭(51、251)と、
当該振動杭(51、251)に振動を与えるために当該振動杭(51、251)に同軸状態に加振部が連結固定されている電動式加振部(70、270)と、
前記電動式加振部(70、270)および前記振動杭(51、251)を支持しているスライド部(60、260)と、
前記スライド部(60、260)を前記振動杭(51、251)の軸線方向にスライドさせると共に、前記締め固め箇所に圧入するための圧入力を前記振動杭(51、251)に加える上下スライド機構(80、280)と、
前記スライド部(60、260)を前記軌陸ダンプ(10、210)の車幅方向にスライドさせて前記振動杭(51、251)を作業位置に位置決めする水平スライド機構(90、290)とを有しており、
前記浮き上がり防止部(100、300)は、前記締め固め箇所に圧入される前記振動杭(51、251)に作用する反力による前記強制振動ユニット(50、250)の浮き上がりを防止し、
前記上下スライド機構(80、280)は、
前記振動杭(51、251)と並行に延びる縦ガイドシャフト(81、281)と、
前記縦ガイドシャフト(81、281)に取り付けられ、当該縦ガイドシャフト(81、281)の軸線方向に延びるピンラック(82、282)と、
このピンラックに噛み合っているスプロケット(83a、83b)と、
前記スプロケット(83a、83b)を回転駆動するモーターとを備えており、
前記スプロケットが前記スライド部(60、260)に搭載されており、当該スプロケットの回転に伴って前記スライド部(60、260)が前記縦ガイドシャフト(81、281)に沿って上下にスライドすることを特徴とする鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(1、200)。 - 請求項1において、
前記水平スライド機構(90)は、
前記ユニット支持部(40)によって支持され、前記車幅方向に延びる水平ガイド用の枠体(91)と、
前記枠体(91)に沿って前記車幅方向にスライド可能な状態で当該枠体(91)によって支持されている張り出しレール枠(92、93)と、
前記張り出しレール枠(92、93)を前記車幅方向にスライドさせる駆動機構(97、98)とを備えており、
前記縦ガイドシャフト(81)は前記張り出しレール枠(92、93)に支持されていることを特徴とする鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(1)。 - 請求項1において、
前記水平スライド機構(290)は、
前記ユニット支持部(240)によって支持され、前記車幅方向に延びる水平ガイド用の枠体(291)と、
前記枠体(291)に沿って前記スライド部(260)を前記車幅方向にスライドさせる駆動機構とを備えており、
前記枠体(291)は中央枠部分(292)、左枠部分(293)および右枠部分(294)を備え、前記左枠部分(293)および前記右枠部分(294)は前記中央枠部分(292)に対して直角に折りたたまれた折り畳み位置から左右に張り出した張出位置に移動可能であることを特徴とする鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(200)。 - 請求項2または3において、
前記ユニット支持部(40、240)は、
前記装置架台(30、230)に下端部が回動可能に支持され、前記強制振動ユニット(50、250)の前記枠体(91、291)に先端部が回動可能に連結されている旋回式支持腕(41、241、242)と、
前記旋回式支持腕(41、241、242)を前記下端部を中心として車体前後方向に旋回させる油圧式の反転用シリンダー(43、243)と、
前記旋回式支持腕(41、241、242)における長さ方向の途中の部位に下端部が回動可能に支持され、前記枠体(91、291)における前記反転用シリンダー(43、243)の連結位置よりも上側の部位に、先端部が回動可能に連結されている油圧式のスイング用シリンダー(45、245)とを備えており、
前記反転用シリンダー(43、243)を伸長させて前記旋回式支持腕(41、241、242)を車体後方向に旋回させると共に、前記スイング用シリンダー(45、245)を伸長させることにより、前記収納位置(50A、250A)にある前記強制振動ユニット(50、250)が前記起立位置(50B、250B)まで移動することを特徴とする鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(1、200)。 - 請求項1ないし4のうちのいずれかの項において、
前記浮き上がり防止部(100、300)は、前記装置架台(30、230)を、前記鉄道路盤(120)に敷設されている左右のレール(121、122)にそれぞれ着脱可能に連結する一対の連結具(101、301)を備えていることを特徴とする鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(200)。 - 鉄道路盤(120)における緩み、空洞を含む締め固めを必要とする締め固め箇所に強制振動を加えて当該締め固め箇所を締め固めるために、請求項1ないし5のうちのいずれかの項に記載の鉄道路盤締め固め用軌陸作業車(1、200)における軌陸ダンプ(10、210)に搭載して用いられる強制振動装置(20、220)。
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