JP6273650B2 - PC sleeper deterioration determination system and PC sleeper deterioration determination method - Google Patents

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Description

本発明は、PCまくらぎ劣化判定システムおよびPCまくらぎ劣化判定方法に関する。 The present invention relates to a PC sleeper degradation determining system and PC sleeper deterioration determination how.

まくらぎは、レールを支持し、軌間を保持するとともに、レールから伝達される負荷(作用)を、まくらぎの下に敷設された道床に対して分散して伝達する機能を有している。道床の種類は幾つか存在し、特に、削石等のバラスト(Ballast)が用いられる場合が多い。また、まくらぎとして、木製のまくらぎよりも寿命の長いコンクリート製のまくらぎが多く用いられている。   The sleeper has a function of supporting the rails, maintaining a gap, and distributing and transmitting a load (action) transmitted from the rails to a roadbed laid under the sleepers. There are several types of roadbeds, and in particular, ballast such as stone cutting is often used. In addition, concrete sleepers that have a longer life than wooden sleepers are often used as sleepers.

列車通過時に、まくらぎには曲げモーメントによる引張力が作用する。コンクリートは圧縮力との比較において引張力に弱く、かかる引張力によりコンクリート製のまくらぎにひび割れが発生する可能性がある。
このような引張力によるひび割れに対する対策として、PC(Prestressed Concrete、プレストレストコンクリート)まくらぎが多く用いられている。PCまくらぎは、コンクリート中に鋼材(鋼線または鋼棒)が埋め込まれて構成されており、鋼材によってコンクリートに圧縮力が導入されている。
When passing through the train, a tensile force due to the bending moment acts on the sleeper. Concrete is weak in tensile force in comparison with compressive force, and the tensile force may cause cracks in the concrete sleeper.
PC (Prestressed Concrete) sleepers are often used as countermeasures against cracks due to such tensile forces. The PC sleeper is configured by embedding a steel material (steel wire or steel bar) in concrete, and compressive force is introduced into the concrete by the steel material.

このように、PCまくらぎは引張力に強く、比較的寿命が長い。もっとも、PCまくらぎであっても、使用や経年によって劣化する。
特に、バラスト軌道に敷設されたPCまくらぎの場合、列車通過時の動的な負荷によりPCまくらぎとバラスト粒子との間に相対運動が発生する。PCまくらぎに対するバラスト粒子のすべり、転がりおよび衝突作用により、PCまくらぎの底面が摩耗する。
Thus, PC sleepers are strong in tensile force and have a relatively long life. However, even PC sleepers deteriorate with use and aging.
In particular, in the case of a PC sleeper laid on a ballast track, relative motion occurs between the PC sleeper and the ballast particles due to a dynamic load when passing through the train. The bottom surface of the PC sleeper is worn due to the sliding, rolling and impacting action of the ballast particles on the PC sleeper.

また、車輪のフラットなど車輪の状態による要因や、レールの溶接継目ないしレール継目部などレール頭頂部の状態による要因により、車輪とレールとの間に過大な衝撃力が発生する場合がある。かかる衝撃力がPCまくらぎに伝達された場合、PCまくらぎにひび割れが発生する可能性がある。
なお、非特許文献1では、PCまくらぎの損傷状況の調査結果が示され、まくらぎの補修や機能向上についての検討が行われている。
In addition, an excessive impact force may be generated between the wheel and the rail due to a factor due to the state of the wheel such as a flat wheel or a factor due to the state of the rail top such as a rail welded joint or rail joint. When such an impact force is transmitted to the PC sleeper, the PC sleeper may be cracked.
Note that Non-Patent Document 1 shows the results of investigation of the damage status of PC sleepers, and studies on repair and functional improvement of sleepers are being conducted.

長谷川仁志、他2名、「PCまくらぎ損傷の原因と対策」、第59回土木学会年次学術講演会講演概要集、2004年、Vol.59、4-071、p.141-142Hitoshi Hasegawa and two others, "Causes and Countermeasures for PC Sleeper Damage", Proceedings of the 59th Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers, 2004, Vol.59, 4-071, p.141-142

PCまくらぎを適切に管理するために、点検時にPCまくらぎの劣化状況を把握することが重要である。しかしながら、バラスト軌道では、PCまくらぎは上面が見えるだけで大半がバラストに埋まっているため、目視でPCまくらぎの底面のひび割れや摩耗の状況を確認することはできない。バラストをかき出せば、PCまくらぎの底面を目視することは可能だが、PCまくらぎの断面高さは通常150ミリメートル(mm)以上あり、バラストのかき出し作業には大きな労力を必要とする。
さらに、バラストに埋まっていない上面のひび割れについても、粉塵による目詰まりや汚れ、また、荷重積載時にしかひび割れが開かないといった理由から、上面のひび割れを目視で確認することは容易でない。バラストをかき出した場合のPCまくらぎ底面の目視確認についても同様である。
In order to properly manage PC sleepers, it is important to grasp the deterioration status of PC sleepers at the time of inspection. However, in the ballast track, since the PC sleeper can only see the upper surface and is mostly buried in the ballast, it is impossible to visually check the crack or wear of the bottom surface of the PC sleeper. If the ballast is scraped, it is possible to visually check the bottom surface of the PC sleeper, but the sectional height of the PC sleeper is usually 150 millimeters (mm) or more, and a large amount of labor is required for scraping the ballast.
Furthermore, it is not easy to visually check the cracks on the top surface that are not buried in the ballast because they are clogged or dirty with dust, and the cracks are opened only when loaded. The same applies to the visual confirmation of the bottom surface of the PC sleeper when the ballast is scraped.

本発明は、PCまくらぎの劣化状況をより容易に把握することのできるPCまくらぎ劣化判定システムおよびPCまくらぎ劣化判定方法を提供する。 The present invention provides a PC sleeper deterioration determination system and PC sleeper deterioration determination how can be more easily grasp the deterioration condition of the PC sleepers.

本発明の第1の態様によるPCまくらぎ劣化判定システムは、PCまくらぎへの加振により生じる音を取得するマイクと、前記マイクを人から吊下げ可能なストラップと、前記マイクが取得した音に基づいて、前記PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する固有振動数検出部と、前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、前記PCまくらぎが劣化していると判定する劣化判定部と、を具備する。 A PC sleeper deterioration determination system according to a first aspect of the present invention includes a microphone that acquires sound generated by vibration of a PC sleeper, a strap that can hang the microphone from a person, and a sound that the microphone acquires. And a natural frequency detecting unit for detecting the natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper, and a natural frequency of the third-order bending mode detected by the natural frequency detecting unit is lower than a predetermined condition. A deterioration determining unit that determines that the PC sleeper has deteriorated when it is determined that the frequency is a frequency.

前記劣化判定部は、複数のPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数のうち、周波数が低い側から所定割合の固有振動数を閾値として、前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が、当該閾値よりも低周波であると判定すると、判定対象の前記PCまくらぎが劣化していると判定するようにしてもよい。   The deterioration determining unit is configured to detect the third-order deflection detected by the first-order frequency detection unit using a predetermined ratio of the first-order natural frequency as a threshold value among the natural frequencies of the third-order bending mode of a plurality of PC sleepers. If it is determined that the natural frequency of the mode is lower than the threshold value, it may be determined that the PC sleeper to be determined is deteriorated.

前記劣化判定部は、健全なPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数に基づいて設定された閾値よりも、前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が低周波であると判定すると、判定対象の前記PCまくらぎが劣化していると判定するようにしてもよい。   The deterioration determination unit is configured such that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit is lower than a threshold set based on the natural frequency of the deflection third mode of healthy PC sleeper. If it is determined that the PC sleeper is to be determined, it may be determined that the PC sleeper to be determined has deteriorated.

本発明の第2の態様によるPCまくらぎ劣化判定方法は、PCまくらぎへの加振により生じる音を、ストラップにて人から吊下げられたマイクで取得する集音ステップと、前記集音ステップにて取得した音に基づいて、前記PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する固有振動数検出ステップと、前記固有振動数検出ステップにて検出された前記たわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、前記PCまくらぎが劣化していると判定する劣化判定ステップと、を有する。 In the PC sleeper deterioration judging method according to the second aspect of the present invention, a sound collecting step of acquiring a sound generated by vibration of the PC sleeper with a microphone suspended from a person by a strap, and the sound collecting step A natural frequency detecting step for detecting the natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper based on the sound acquired in step 3, and a natural vibration of the third-order bending mode detected in the natural frequency detecting step. A deterioration determining step that determines that the PC sleeper has deteriorated when the number is determined to be lower than a predetermined condition.

本発明によれば、PCまくらぎの劣化状況をより容易に把握することができる。   According to the present invention, the deterioration state of PC sleepers can be grasped more easily.

本発明の一実施形態におけるPCまくらぎ劣化判定システムの外形の例を示す概略外形図である。It is a schematic external view which shows the example of the external shape of the PC sleeper deterioration determination system in one Embodiment of this invention. 同実施形態におけるPCまくらぎ劣化判定システム1の機能構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the function structure of the PC sleeper deterioration determination system 1 in the embodiment. 同実施形態におけるハンマ210による加振位置を上から見た図において示す説明図である。It is explanatory drawing shown in the figure which looked at the vibration position by the hammer 210 in the same embodiment from the top. 同実施形態におけるハンマ210による加振位置を、PCまくらぎを横から見た図において示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the vibration position by the hammer 210 in the same embodiment in the figure which looked at the PC sleeper from the side. PCまくらぎの劣化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the change of the natural frequency by deterioration of PC sleeper. たわみ3次モード固有振動による、PCまくらぎの各位置での振動の大きさの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the magnitude | size of the vibration in each position of PC sleeper by the bending 3rd mode natural vibration. バラスト道床や路盤の支持力の変化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the change of the natural frequency by the change of the supporting force of a ballast roadbed or a roadbed. PCまくらぎに対する両端支持力の変化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the change of the natural frequency by the change of the both-ends support force with respect to PC sleeper. 同実施形態におけるPCまくらぎ劣化判定システム1が行う処理の手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the procedure of the process which the PC sleeper deterioration determination system 1 in the embodiment performs. 同実施形態における固有振動数検出部191がたわみ3次モード固有振動数を検出する処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the process sequence in which the natural frequency detection part 191 in the embodiment detects a bending | flexion tertiary mode natural frequency. 同実施形態における劣化判定部192がPCまくらぎの劣化判定を行う処理手順の第1の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st example of the process sequence which the deterioration determination part 192 in the embodiment performs deterioration determination of PC sleeper. 同実施形態における劣化判定部192がPCまくらぎの劣化判定を行う処理手順の第2の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd example of the process sequence which the deterioration determination part 192 in the embodiment performs deterioration determination of PC sleeper. 同実施形態における音の解析によるプレテンションPCまくらぎのたわみ3次モード固有振動数の検出例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a detection of the bending | flexion 3rd mode natural frequency of the pretension PC sleeper by the analysis of the sound in the same embodiment. 同実施形態での載荷試験における荷重位置を示す説明図である。同図において、線CLは、PCまくらぎの中心位置を示している。It is explanatory drawing which shows the load position in the loading test in the same embodiment. In the figure, a line CL indicates the center position of the PC sleeper. 同実施形態での載荷試験における3次モード固有振動数の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the 3rd mode natural frequency in the loading test in the embodiment. 加速度センサを有するPCまくらぎ劣化判定システムの外形の例を示す概略外形図である。It is a schematic external view which shows the example of the external shape of the PC sleeper deterioration determination system which has an acceleration sensor. 加速度センサ320の設置位置の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the installation position of the acceleration sensor 320. FIG. 同実施形態の比較試験における加振位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the vibration position in the comparative test of the embodiment. 同実施形態における3次モード固有振動数の検出成功率を示すグラフである。It is a graph which shows the detection success rate of the 3rd mode natural frequency in the embodiment. 同実施形態においてPCまくらぎの中央付近を加振した得られた3次モード固有振動数を示すグラフである。It is a graph which shows the 3rd mode natural frequency obtained by vibrating near the center of PC sleeper in the embodiment.

以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の一実施形態におけるPCまくらぎ劣化判定システムの外形の例を示す概略外形図である。同図において、PCまくらぎ劣化判定システム1は、本体装置10と、ストラップ11と、ハンマ210とを具備する。本体装置10は、収録診断器100と、マイク220とを具備する。ハンマ210と収録診断器100とは、BNC同軸ケーブルなどの信号線で接続されている。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, the following embodiment does not limit the invention concerning a claim. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
FIG. 1 is a schematic outline view showing an example of the external shape of a PC sleeper deterioration determination system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the PC sleeper deterioration determination system 1 includes a main body device 10, a strap 11, and a hammer 210. The main device 10 includes a recording diagnostic device 100 and a microphone 220. The hammer 210 and the recording diagnostic device 100 are connected by a signal line such as a BNC coaxial cable.

ハンマ210は、PCまくらぎを加振する。さらに、ハンマ210は、加速度センサを有し、加振力(特に、加振タイミングおよび加振の強さを示す信号)を収録診断器100へ送信する。
ハンマ210として、200ヘルツ(Hz)以上を安定して励起可能な振動試験用インパルスハンマを用いることが好ましいが、これに限らず、PCまくらぎの3次モードの固有振動を励起可能な様々なハンマを用いることができる。例えば、ハンマ210として、コンクリート構造物用の点検ハンマを用いるようにしてもよい。なお、3次モードを用いる理由については後述する。
マイク220は、周囲音を取得する。特に、マイク220は、ハンマ210がPCまくらぎへ加振することにより生じる音を取得する。マイク220は、取得した音を音声データにて収録診断器100へ送信する。
The hammer 210 vibrates the PC sleeper. Further, the hammer 210 includes an acceleration sensor, and transmits an excitation force (particularly, a signal indicating the excitation timing and the intensity of the excitation) to the recording diagnostic device 100.
As the hammer 210, it is preferable to use an impulse hammer for vibration test that can stably excite 200 hertz (Hz) or more, but not limited to this, various hammers that can excite the natural vibration of the third-order mode of the PC sleeper. Can be used. For example, an inspection hammer for a concrete structure may be used as the hammer 210. The reason for using the tertiary mode will be described later.
The microphone 220 acquires ambient sounds. In particular, the microphone 220 acquires sound generated when the hammer 210 vibrates the PC sleeper. The microphone 220 transmits the acquired sound to the recording diagnostic device 100 as audio data.

収録診断器100は、マイク220が取得した音を収録する。そして、収録診断器100は収録した音を解析してPCまくらぎのたわみ3次モード固有振動数を検出し、当該PCまくらぎの劣化判定を行う。ここでいう劣化判定は、劣化の有無の判定である。また、ここでいう3次モード固有振動数の検出とは、3次モード固有振動数の推定値を取得することである。
なお、収録診断器100が、PCまくらぎの劣化の有無に代えて、あるいは加えて、PCまくらぎの劣化の程度を判定するようにしてもよい。
収録診断器100は、例えば携帯型のコンピュータを用いて構成される。収録診断器100が携帯可能に構成されることで、線路の保守点検作業員が、現場で収録診断器100を用いて容易にまくらぎの点検を行うことができる。
The recording diagnostic device 100 records the sound acquired by the microphone 220. Then, the recording diagnostic device 100 analyzes the recorded sound to detect the third-order mode natural frequency of the PC sleeper, and determines the deterioration of the PC sleeper. The deterioration determination here is determination of presence or absence of deterioration. Further, the detection of the third-order mode natural frequency here means obtaining an estimated value of the third-order mode natural frequency.
Note that the recording diagnostic device 100 may determine the degree of PC sleeper deterioration instead of or in addition to the presence or absence of PC sleeper deterioration.
The recording diagnostic device 100 is configured using, for example, a portable computer. Since the recording diagnostic device 100 is configured to be portable, a track maintenance and inspection worker can easily check sleepers using the recording diagnostic device 100 on site.

ストラップ11は、マイク220を人から吊下げ可能に設けられている。具体的には、保守点検作業員がストラップ11を首に掛けて、マイク220を含む本体装置10を体の前へ吊下げる。これにより、保守点検作業員は、本体装置10の設置作業を行う必要無しにPCまくらぎ劣化判定システム1を使用して劣化判定を行うことができる。
但し、マイク220の位置は、保守点検作業員の首から吊下げられた位置に限らず、例えばPCまくらぎから1メートル(m)以内など、ハンマ210がPCまくらぎへ加振することにより生じる音を取得可能な位置であればよい。例えば、マイク220を含む本体装置10が、保守点検作業員の腰の位置に、ベルトにて固定されていてもよい。
The strap 11 is provided so that the microphone 220 can be suspended from a person. Specifically, a maintenance inspection worker hangs the strap 11 around the neck and suspends the main body device 10 including the microphone 220 to the front of the body. Thereby, the maintenance / inspection worker can perform the deterioration determination using the PC sleeper deterioration determination system 1 without the need to perform the installation work of the main body device 10.
However, the position of the microphone 220 is not limited to the position suspended from the neck of the maintenance / inspection worker, and is generated when the hammer 210 vibrates to the PC sleeper, for example, within 1 meter (m) from the PC sleeper. Any position where sound can be acquired may be used. For example, the main body device 10 including the microphone 220 may be fixed by a belt at the waist position of the maintenance inspection worker.

なお、ハンマ210と収録診断器100とが、無線通信を行うようにしてもよい。
また、収録診断器100とマイク220とが一体化されていなくてもよい。例えば、収録診断器100と、ハンマ210と、マイク220とが、それぞれ別個の装置として構成され、ハンマ210、マイク220のそれぞれが、収録診断器100と無線通信を行うようにしてもよい。この場合、保守点検作業員が収録診断器100を身に着ける必要はない。例えば、汎用のノートパソコン(Laptop Computer)にプログラムをインストールして収録診断器100として機能させ、保守点検対象の線路の近くに置いておくようにしてもよい。
The hammer 210 and the recording diagnostic device 100 may perform wireless communication.
Further, the recording diagnostic device 100 and the microphone 220 may not be integrated. For example, the recording diagnostic device 100, the hammer 210, and the microphone 220 may be configured as separate devices, and each of the hammer 210 and the microphone 220 may perform wireless communication with the recording diagnostic device 100. In this case, it is not necessary for a maintenance inspection worker to wear the recording diagnostic device 100. For example, a program may be installed in a general-purpose notebook computer (Laptop Computer) so as to function as the recording diagnostic device 100 and placed near the track to be inspected.

図2は、PCまくらぎ劣化判定システム1の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、PCまくらぎ劣化判定システム1の、本体装置10とハンマ210とが示されている。本体装置10は、収録診断器100と、マイク220とを具備する。収録診断器100は、表示部110と、記憶部180と、制御部190とを具備する。制御部190は、固有振動数検出部191と、劣化判定部192とを具備する。
図2において図1の各部に対応して同様の機能を有する部分には、同一の符号(1、10、100、210、220)を付して説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the PC sleeper deterioration determination system 1. In the figure, the main body device 10 and the hammer 210 of the PC sleeper deterioration determination system 1 are shown. The main device 10 includes a recording diagnostic device 100 and a microphone 220. The recording diagnostic device 100 includes a display unit 110, a storage unit 180, and a control unit 190. The control unit 190 includes a natural frequency detection unit 191 and a deterioration determination unit 192.
2, parts having the same functions corresponding to the respective parts in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals (1, 10, 100, 210, 220), and description thereof is omitted.

表示部110は、例えば液晶パネルなどの表示画面を有し、各種画像を表示する。特に、表示部110は、PCまくらぎの劣化判定結果を表示する。
記憶部180は、収録診断器100の有する記憶デバイスを用いて構成され、各種データを記憶する。特に、記憶部180は、マイク220が送信する音声データや、劣化判定の基準となる閾値を記憶する。
The display unit 110 has a display screen such as a liquid crystal panel, and displays various images. In particular, the display unit 110 displays the PC sleeper deterioration determination result.
The storage unit 180 is configured using a storage device included in the recording diagnostic device 100 and stores various data. In particular, the storage unit 180 stores audio data transmitted by the microphone 220 and a threshold value that serves as a criterion for deterioration determination.

制御部190は、収録診断器100の各部を制御して各種機能を実行する。制御部190は、例えば収録診断器100の有するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)が、記憶部180からプログラムを読み出して実行することで実現される。
固有振動数検出部191は、マイク220が取得する音を解析して、PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する。具体的には、固有振動数検出部191は、マイク220が取得する音のフーリエスペクトルを、ハンマ210の加速度センサが測定する加振力で除算したアクセレランス(Accelerance)を算出する。そして、固有振動数検出部191は、得られたアクセレランスからたわみ3次モードの固有振動数を検出する。
なお、固有振動数検出部191が、アクセレランスに変えて音のフーリエスペクトルからたわみ3次モードの固有振動数を検出するようにしてもよい。この場合、ハンマ210は加振力を測定する必要がなく、したがって、加速度センサを有していなくてもよい。
The control unit 190 controls each unit of the recording diagnostic device 100 to execute various functions. The control unit 190 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) included in the recording diagnostic device 100 reading out a program from the storage unit 180 and executing it.
The natural frequency detection unit 191 analyzes the sound acquired by the microphone 220 and detects the natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper. Specifically, the natural frequency detection unit 191 calculates an acceleration obtained by dividing the Fourier spectrum of the sound acquired by the microphone 220 by the excitation force measured by the acceleration sensor of the hammer 210. Then, the natural frequency detection unit 191 detects the natural frequency of the deflection tertiary mode from the obtained acceleration.
Note that the natural frequency detection unit 191 may detect the natural frequency of the bending third-order mode from the Fourier spectrum of sound instead of the acceleration. In this case, the hammer 210 does not need to measure the excitation force, and therefore may not have an acceleration sensor.

劣化判定部192は、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波か否かに基づいて、PCまくらぎが劣化しているか否かを判定する。より具体的には、劣化判定部192は、当該固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、PCまくらぎが劣化していると判定する。
例えば、劣化判定部192は、複数のPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数のうち、周波数が低い側から所定割合(例えば5パーセント(%))の固有振動数を閾値として判定を行う。劣化判定部192は、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が、当該閾値よりも低周波であると判定すると、判定対象のPCまくらぎが劣化していると判定する。
The deterioration determination unit 192 determines whether or not the PC sleeper has deteriorated based on whether or not the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit 191 is lower than a predetermined condition. . More specifically, when determining that the natural frequency is lower than the predetermined condition, the deterioration determining unit 192 determines that the PC sleeper has deteriorated.
For example, the deterioration determination unit 192 performs determination using a natural frequency of a predetermined ratio (for example, 5 percent (%)) from the low frequency side as a threshold value among the natural frequencies of the plurality of PC sleeper deflection third modes. When the deterioration determination unit 192 determines that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit 191 is lower than the threshold value, the deterioration determination unit 192 determines that the PC sleeper to be determined is deteriorated. To do.

次に、図3および図4を参照して、ハンマ210による加振位値の例について説明する。
図3は、ハンマ210による加振位置を、PCまくらぎを上から見た図において示す説明図である。同図の例において、ハンマ210は、PCまくらぎの中央付近に打撃を加えて加振する。実験により、図3の例のようにPCまくらぎの中央付近に加振することで、PCまくらぎの3次モードの固有振動を励起し易いことが見出されたためである。
Next, an example of the excitation position value by the hammer 210 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the vibration position of the hammer 210 in a view of the PC sleeper as viewed from above. In the example of the figure, the hammer 210 struck and vibrates near the center of the PC sleeper. This is because it has been found by experiments that it is easy to excite the natural vibration of the third-order mode of the PC sleeper by applying vibration near the center of the PC sleeper as in the example of FIG.

図4は、ハンマ210による加振位置を、PCまくらぎを横から見た図において示す説明図である。図4では、図3を参照して説明した位置が別の角度から示されている。図3を参照して説明したように、ハンマ210は、PCまくらぎの中央付近に打撃を加えて加振する。
なお、ハンマ210による加振位置は、正確にPCまくらぎの中央である必要は無く、PCまくらぎの中央付近であればよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the excitation position by the hammer 210 in a view of the PC sleeper from the side. In FIG. 4, the position described with reference to FIG. 3 is shown from another angle. As described with reference to FIG. 3, the hammer 210 struck and vibrates near the center of the PC sleeper.
The vibration position by the hammer 210 does not have to be exactly in the center of the PC sleeper, and may be in the vicinity of the center of the PC sleeper.

また、ハンマ210による加振位置は、図3および図4に示すPCまくらぎの中央付近以外の位置であってもよい。例えば、ハンマ210が、レールより外側かつレールの近傍にてPCまくらぎに加振するようにしてもよい。
なお、加振位置によっては、3次モードの固有振動数の検出精度が低下する場合がある。この場合、例えば、加振ごとにPCまくらぎの劣化の有無を判定し、多数決によって、PCまくらぎの劣化の有無の最終的な判定結果を決定するようにしてもよい。
Further, the vibration position by the hammer 210 may be a position other than the vicinity of the center of the PC sleeper shown in FIGS. 3 and 4. For example, the hammer 210 may vibrate the PC sleeper outside the rail and in the vicinity of the rail.
Depending on the excitation position, the detection accuracy of the natural frequency of the tertiary mode may be lowered. In this case, for example, the presence or absence of PC sleeper deterioration may be determined for each excitation, and the final determination result of the presence or absence of PC sleeper deterioration may be determined by majority vote.

次に、図5〜図8を参照して、固有振動数検出部191が検出するたわみ3次モードの固有振動数について説明する。
図5は、PCまくらぎの劣化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。同図の横軸は曲げ剛性を示し、縦軸は固有振動数を示す。図5では、剛体としての上下、剛体としての回転、たわみ1次モード〜たわみ5次モードの各固有振動数の変動率が、曲げ剛性が1(基準値)の場合の固有振動数を1として示されている。
なお、弾性係数(ヤング率)をEとし、断面2次モーメントをIとして、曲げ剛性はEIで示される。
Next, with reference to FIGS. 5 to 8, the natural frequency of the bending tertiary mode detected by the natural frequency detection unit 191 will be described.
FIG. 5 is a graph showing an example of a change in natural frequency due to deterioration of PC sleepers. In the figure, the horizontal axis indicates the bending rigidity, and the vertical axis indicates the natural frequency. In FIG. 5, the natural frequency when the bending stiffness is 1 (reference value) when the fluctuation rate of each natural frequency in the vertical direction as the rigid body, the rotation as the rigid body, and the first-order bending to fifth-order bending mode is 1. It is shown.
The elastic modulus (Young's modulus) is E, the second moment of section is I, and the bending rigidity is EI.

図5に示す各固有振動数のうち、たわみ2次モード〜たわみ5次モードの固有振動数が、曲げ剛性の変化に応じて大きく変化している。従って、PCまくらぎにひび割れや摩耗等の劣化が生じた際に、たわみ2次モード〜たわみ5次モードの固有振動数のいずれかを測定することで、劣化による曲げ剛性の変化を検出することが考えられる。   Among the natural frequencies shown in FIG. 5, the natural frequencies of the second-order bending mode to the fifth-order bending mode greatly change according to the change in bending rigidity. Therefore, when a deterioration such as cracking or wear occurs in a PC sleeper, a change in bending stiffness due to the deterioration can be detected by measuring one of the natural frequencies of the second-order bending mode to the fifth-order bending mode. Can be considered.

図6は、たわみ3次モード固有振動による、PCまくらぎの各位置での振動の大きさの例を示す説明図である。
同図において、線L11は、たわみ3次モード固有振動の波形の例を示す説明図である。線L11にて示されるように、PCまくらぎのレール部(レールが敷設される位置)付近や中央付近は、たわみ3次モード固有振動における腹の位置となる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the magnitude of vibration at each position of the PC sleeper due to the bending third mode natural vibration.
In the same figure, line L11 is explanatory drawing which shows the example of the waveform of a bending | flexion tertiary mode natural vibration. As indicated by line L11, the vicinity of the PC sleeper rail portion (position where the rail is laid) and the vicinity of the center are antinode positions in the deflection third-order mode natural vibration.

また、領域A11およびA12は、ひび割れが発生し易い領域である。
領域A11は、レール部底面の領域であり、領域A12は、中央上面の領域である。レール上を鉄道車両が通過することで、レール部に負荷がかかる。これにより、領域A11が上向き(下に凸)にたわみ、正曲げ(下に凸の曲げ)によるひび割れが発生する可能性がある。
Regions A11 and A12 are regions where cracks are likely to occur.
The region A11 is a region on the bottom surface of the rail portion, and the region A12 is a region on the center upper surface. As the railcar passes on the rail, a load is applied to the rail portion. As a result, the region A11 may bend upward (convex downward) and cracks may occur due to positive bending (downward convex bending).

また、左右両方の領域A11が上向きにたわむことで、その真ん中に位置する領域A12が下向き(上に凸)にたわみ、負曲げ(上に凸の曲げ)によるひび割れが発生する可能性がある。
振動波形の腹付近にひび割れ等の変形が生じることで、当該振動の周波数が変化することが考えられる。この点において、3次モード固有振動数は、レールを鉄道車両が通過することによるPCまくらぎの劣化の検出に適していると考えられる。
In addition, since both the left and right regions A11 bend upward, the region A12 located in the middle may bend downward (convex upward), and cracking may occur due to negative bending (convex upward bending).
It is conceivable that the frequency of the vibration changes due to deformation such as cracks in the vicinity of the vibration waveform. In this respect, it is considered that the natural frequency of the third mode is suitable for detecting deterioration of the PC sleeper due to the railcar passing through the rail.

図7は、バラスト道床や路盤の支持力の変化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。同図の横軸はバラスト道床および路盤によるPCまくらぎに対する支持力を示す。縦軸は、固有振動数を示す。図7では、剛体としての上下、剛体としての回転、たわみ1次モード〜たわみ5次モードの各固有振動数の変動率が、支持力が1(基準値)の場合の固有振動数を1として示されている。
また、領域A21は、バラスト道床および路盤によるPCまくらぎに対する支持力として通常想定される範囲を示す。
FIG. 7 is a graph showing an example of changes in the natural frequency due to changes in the support force of the ballast roadbed or the roadbed. The horizontal axis of the figure shows the support force for PC sleepers by the ballast roadbed and the roadbed. The vertical axis represents the natural frequency. In FIG. 7, the natural frequency when the support force is 1 (reference value) is 1 when the fluctuation rate of each natural frequency in the vertical direction as the rigid body, the rotation as the rigid body, and the first-order deflection to fifth-order deflection mode is 1. It is shown.
Moreover, area | region A21 shows the range normally assumed as a support force with respect to PC sleeper by a ballast roadbed and a roadbed.

図7において、たわみ3次モード固有振動数の変動は、領域A21の範囲において−0.9パーセント〜1.5パーセントとなっている。このように、バラスト道床および路盤によるPCまくらぎに対する支持力の変動が、たわみ3次モード固有振動数の変動に及ぼす影響は小さい。従って、劣化判定部192が、たわみ3次モード固有振動数を用いて劣化判定を行うことで、バラスト道床および路盤によるPCまくらぎに対する支持力の変動をPCまくらぎの劣化と誤判定してしまう可能性を低くすることができる。   In FIG. 7, the variation of the flexural third-order mode natural frequency is −0.9% to 1.5% in the range of the region A21. As described above, the influence of the change in the supporting force with respect to the PC sleeper by the ballast roadbed and the roadbed has a small influence on the fluctuation of the deflection third-order mode natural frequency. Accordingly, the deterioration determination unit 192 may perform a deterioration determination using the deflection third-order mode natural frequency, so that a change in the supporting force with respect to the PC sleeper caused by the ballast roadbed and the roadbed may be erroneously determined as the deterioration of the PC sleeper. Can be lowered.

図8は、PCまくらぎに対する両端支持力の変化による固有振動数の変化の例を示すグラフである。同図の横軸はPCまくらぎに対する両端支持力を示す。縦軸は、固有振動数を示す。図8では、剛体としての上下、剛体としての回転、たわみ1次モード〜たわみ5次モードの各固有振動数の変動率が、PCまくらぎに対する両端支持力が1(基準値)の場合の固有振動数を1として示されている。   FIG. 8 is a graph showing an example of a change in natural frequency due to a change in both-end support force with respect to a PC sleeper. The horizontal axis of the figure shows the both-end support force for PC sleepers. The vertical axis represents the natural frequency. In FIG. 8, the fluctuation rate of each natural frequency in the vertical direction as a rigid body, the rotation as a rigid body, and the first-order deflection to fifth-order deflection mode is characteristic when the both-end support force for PC sleepers is 1 (reference value). The frequency is shown as 1.

同図に示すように、PCまくらぎに対する両端支持力の変動が、たわみ3次モード固有振動数の変動に及ぼす影響は小さい。従って、劣化判定部192が、たわみ3次モード固有振動数を用いて劣化判定を行うことで、PCまくらぎに対する両端支持力の変動をPCまくらぎの劣化と誤判定してしまう可能性を低くすることができる。   As shown in the figure, the influence of the both-end support force on the PC sleeper has little influence on the fluctuation of the deflection third-order mode natural frequency. Therefore, the deterioration determination unit 192 performs the deterioration determination using the deflection tertiary mode natural frequency, thereby reducing the possibility that the fluctuation of the both-end support force with respect to the PC sleeper is erroneously determined as the deterioration of the PC sleeper. be able to.

次に、図9〜図12を参照してPCまくらぎ劣化判定システム1の動作について説明する。
図9は、PCまくらぎ劣化判定システム1が行う処理の手順の例を示すフローチャートである。図9の処理において、ハンマ210がPCまくらぎを加振し、マイク220が加振にて生じる音を取得する(ステップS101)。具体的には、ユーザ(例えば、線路保守点検作業員)が、ハンマ210を用いてPCまくらぎを叩き、PCまくらぎを叩くタイミングを含む所定時間の音を、マイク220が取得する。
マイク220は、取得した音を音声データにて収録診断器100へ送信する。また、ハンマ210は加振力を収録診断器100へ送信する。収録診断器100において記憶部180は、マイク220からの音声データとハンマ210からの加振力データとを記憶する。
Next, the operation of the PC sleeper deterioration determination system 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a procedure of processing performed by the PC sleeper deterioration determination system 1. In the process of FIG. 9, the hammer 210 vibrates the PC sleeper, and the microphone 220 acquires the sound generated by the vibration (step S101). Specifically, a user (for example, a track maintenance / inspection worker) uses a hammer 210 to hit a PC sleeper, and the microphone 220 acquires a sound for a predetermined time including a timing of hitting the PC sleeper.
The microphone 220 transmits the acquired sound to the recording diagnostic device 100 as audio data. Further, the hammer 210 transmits the excitation force to the recording diagnostic device 100. In the recording diagnostic device 100, the storage unit 180 stores voice data from the microphone 220 and excitation force data from the hammer 210.

次に、固有振動数検出部191は、マイク220が取得した音に基づいて、PCまくらぎのたわみ3次モード固有振動数を検出する(ステップS102)。
図10は、固有振動数検出部191がたわみ3次モード固有振動数を検出する処理手順の例を示すフローチャートである。固有振動数検出部191は、図9のステップS102において、図10の処理を行う。
Next, the natural frequency detection unit 191 detects the third-order mode natural frequency of the PC sleeper based on the sound acquired by the microphone 220 (step S102).
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in which the natural frequency detection unit 191 detects a deflection tertiary mode natural frequency. The natural frequency detection unit 191 performs the process of FIG. 10 in step S102 of FIG.

図10の処理において、固有振動数検出部191は、記憶部180の記憶している音声データから、加振による音が含まれる一定時間分を切り出す(ステップS201)。例えば、固有振動数検出部191は、ハンマ210が測定した加振力が振幅最大を記録した時間から0.2秒間について、マイク220が取得した音のデータと、ハンマ210が測定した加振力のデータとを切り出す。
以下では、ハンマ210が測定した加振力を単に「加振力」と称する。
In the process of FIG. 10, the natural frequency detection unit 191 cuts out a certain amount of time including sound due to vibration from the voice data stored in the storage unit 180 (step S <b> 201). For example, the natural frequency detection unit 191 includes the sound data acquired by the microphone 220 and the excitation force measured by the hammer 210 for 0.2 seconds from the time when the excitation force measured by the hammer 210 records the maximum amplitude. Cut out the data.
Hereinafter, the excitation force measured by the hammer 210 is simply referred to as “excitation force”.

次に、固有振動数検出部191は、ステップS201で切り出した加振力、音それぞれのフーリエスペクトルを算出する(ステップS202)。そして、固有振動数検出部191は、音のフーリエスペクトルを加振力のフーリエスペクトルで除算することで、アクセレランスを求める(ステップS203)。
さらに、固有振動数検出部191は、得られたアクセレランスのうち、PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数が励起される周波数帯域を切り出す(ステップS204)。具体的には、固有振動数検出部191は、アクセレランスのうち600ヘルツから1000ヘルツまでの範囲のデータを切り出す。
Next, the natural frequency detection unit 191 calculates the Fourier spectrum of each of the excitation force and the sound cut out in step S201 (step S202). Then, the natural frequency detection unit 191 determines the acceleration by dividing the Fourier spectrum of the sound by the Fourier spectrum of the excitation force (step S203).
Further, the natural frequency detection unit 191 cuts out a frequency band in which the natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper is excited from the obtained acceleration (step S204). Specifically, the natural frequency detection unit 191 cuts out data in the range from 600 Hz to 1000 Hz in the tolerance.

そして、固有振動数検出部191は、切り出したアクセレランスのデータの無次元化を行う(ステップS205)。具体的には、固有振動数検出部191は、切り出したデータを当該データの最大値で除算する基準化を行う。
そして、固有振動数検出部191は、アクセレランスが1(最大値)となる振動数(周波数)をたわみ3次モードの固有振動数として検出する(ステップS206)。
その後、図10の処理を終了して図9に戻る。
Then, the natural frequency detection unit 191 renders the cut-out acceleration data dimensionless (step S205). Specifically, the natural frequency detection unit 191 performs normalization by dividing the cut-out data by the maximum value of the data.
Then, the natural frequency detection unit 191 detects the frequency (frequency) at which the acceleration is 1 (maximum value) as the natural frequency of the deflection tertiary mode (step S206).
Thereafter, the processing of FIG. 10 is terminated and the processing returns to FIG.

なお、固有振動数検出部191が、アクセレランスに代えて、音のフーリエスペクトルからたわみ3次モードの固有振動数を検出するようにしてもよい。この場合、ステップS201やS202における加振力に対する処理、および、ステップS203の処理は不要である。また、ステップS204〜S206において、「アクセレランス」を「音のフーリエスペクトル」と読み替える。   Note that the natural frequency detection unit 191 may detect the natural frequency of the bending third-order mode from the Fourier spectrum of the sound instead of the acceleration. In this case, the process for the excitation force in steps S201 and S202 and the process in step S203 are unnecessary. In steps S204 to S206, “acceleration” is read as “Fourier spectrum of sound”.

図9に戻って、ステップS102の後、固有振動数検出部191は、ステップS101およびS102の処理を所定回数繰り返したか否かを判定する(ステップS103)。例えば、固有振動数検出部191は、ステップS101およびS102の処理を2回実行したか否かを判定する。
ステップS101およびS102の処理の所定回数繰り返しが完了していないと判定した場合(ステップS103:NO)、ステップS101へ戻って繰り返しを実行する。
Returning to FIG. 9, after step S102, the natural frequency detection unit 191 determines whether or not the processes of steps S101 and S102 have been repeated a predetermined number of times (step S103). For example, the natural frequency detection unit 191 determines whether or not the processes of steps S101 and S102 have been executed twice.
When it is determined that the predetermined number of repetitions of the processes of steps S101 and S102 have not been completed (step S103: NO), the process returns to step S101 and repeats.

一方、繰り返しが完了したと判定した場合(ステップS103:YES)、固有振動数検出部191は、繰り返しにて得られた複数の固有振動数の平均値を算出し、PCまくらぎを識別するための識別情報(ID)とともに記憶部180に記憶させる(ステップS104)。PCまくらぎの識別情報として、例えばキロ程やまくらぎ番号を用いることができる。
そして、劣化判定部192は、得られた固有振動数に基づいてPCまくらぎの劣化判定を行う(ステップS105)。
On the other hand, when it is determined that the repetition is completed (step S103: YES), the natural frequency detection unit 191 calculates an average value of a plurality of natural frequencies obtained by the repetition and identifies the PC sleeper. The identification information (ID) is stored in the storage unit 180 (step S104). For example, kilometer or sleeper number can be used as PC sleeper identification information.
And the deterioration determination part 192 performs deterioration determination of PC sleeper based on the obtained natural frequency (step S105).

図11は、劣化判定部192がPCまくらぎの劣化判定を行う処理手順の第1の例を示す説明図である。劣化判定部192は、図9のステップS105において図11の処理を行う。
図11の処理において、劣化判定部192は、固有振動数検出部191が算出した平均値が所定の閾値より小さいか否かを判定する(ステップS301)。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a first example of a processing procedure in which the deterioration determination unit 192 performs PC sleep deterioration determination. The degradation determination unit 192 performs the process of FIG. 11 in step S105 of FIG.
In the process of FIG. 11, the deterioration determination unit 192 determines whether or not the average value calculated by the natural frequency detection unit 191 is smaller than a predetermined threshold (step S301).

PCまくらぎの劣化診断データベースが構築されている場合、他のPCまくらぎの固有振動数に基づいて当該閾値を決定する。例えば、ステップS301において劣化判定部192は、データベース内の下位5パーセントに含まれるか否かを判定する。この5パーセントは、PCまくらぎうち劣化しているものの割合が約5パーセントであるとの経験則に基づく値である。   When the PC sleeper deterioration diagnosis database is constructed, the threshold value is determined based on the natural frequency of other PC sleepers. For example, in step S301, the deterioration determination unit 192 determines whether or not it is included in the lower five percents in the database. This 5 percent is a value based on an empirical rule that the proportion of PC sleepers that have deteriorated is about 5 percent.

平均値が閾値以上であると判定した場合(ステップS301:NO)、図11の処理を終了し、図9の処理も終了する。
一方、平均値が閾値より小さいと判定した場合(ステップS301:YES)、表示部110は、重要監視アラームを表示する(ステップS302)。ここでいう重要監視アラームは、対象となるPCまくらぎが劣化している可能性があり監視が必要であることを示すアラームである。
ステップS302の後、図11の処理を終了し、図9の処理も終了する。
When it determines with an average value being more than a threshold value (step S301: NO), the process of FIG. 11 is complete | finished and the process of FIG. 9 is also complete | finished.
On the other hand, when it determines with an average value being smaller than a threshold value (step S301: YES), the display part 110 displays an important monitoring alarm (step S302). The important monitoring alarm here is an alarm indicating that there is a possibility that the target PC sleeper has deteriorated and monitoring is necessary.
After step S302, the process in FIG. 11 is terminated, and the process in FIG. 9 is also terminated.

なお、1つのPCまくらぎに限らず、一群のPCまくらぎを重要監視対象としてもよい。具体的には、重要監視アラームの発せられたPCまくらぎと同じ路線の一群のPCまくらぎ、または、同じ製造パッチの一群のPCまくらぎを重要監視対象とする。
路線を対象とする場合、地盤や通過トン数や降雨などの環境的要因の影響を把握する。また、製造パッチを対象とする場合、製造時のコンクリートの材質の影響を把握する。そして、同様のPCまくらぎを重要監視対象とする。
これは、過去に異常が確認されたPCまくらぎと同様の箇所で同様の異常が発生する可能性が比較的高いとの経験則に基づく。
なお、PCまくらぎの劣化診断データベースは、複数のPCまくらぎ劣化判定システムに共用で設けられていてもよいし、PCまくらぎ劣化判定システム毎に設けられていてもよい。
In addition, it is good also considering not only one PC sleeper but a group of PC sleepers as an important monitoring object. Specifically, a group of PC sleepers on the same route as a PC sleeper for which an important monitoring alarm has been issued, or a group of PC sleepers of the same manufacturing patch is set as an important monitoring target.
When targeting routes, understand the impact of environmental factors such as the ground, passing tonnage, and rainfall. In addition, when manufacturing patches are targeted, the influence of the concrete material at the time of manufacturing is grasped. Similar PC sleepers are set as important monitoring targets.
This is based on an empirical rule that there is a relatively high possibility that a similar abnormality will occur at a location similar to a PC sleeper in which an abnormality has been confirmed in the past.
The PC sleeper deterioration diagnosis database may be shared by a plurality of PC sleeper deterioration determination systems, or may be provided for each PC sleeper deterioration determination system.

PCまくらぎの劣化診断データベースが構築されていない場合、劣化判定部192が、健全なPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数に基づいて設定された閾値を用いて判定を行うことが考えられる。この場合、劣化判定部192は、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が当該閾値よりも低周波であると判定すると、判定対象の前記PCまくらぎが劣化していると判定する。   When the deterioration diagnosis database for PC sleepers has not been constructed, it is conceivable that the deterioration determination unit 192 performs determination using a threshold value set based on the natural frequency of the sound third-order bending mode of PC sleepers. In this case, if the deterioration determination unit 192 determines that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit 191 is lower than the threshold, the PC sleeper to be determined is deteriorated. It is determined that

図12は、劣化判定部192がPCまくらぎの劣化判定を行う処理手順の第2の例を示す説明図である。劣化判定部192は、図9のステップS105において図11の処理に代えて図12の処理を行う。
図12の処理において、劣化判定部192は、固有振動数検出部191が算出した平均値が所定の第1閾値より小さいか否かを判定する(ステップS401)。第1閾値は、例えば健全なPCまくらぎの固有振動数の85パーセントに設定する。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a second example of a processing procedure in which the deterioration determination unit 192 performs PC sleep deterioration determination. The degradation determination unit 192 performs the process of FIG. 12 instead of the process of FIG. 11 in step S105 of FIG.
In the process of FIG. 12, the deterioration determination unit 192 determines whether or not the average value calculated by the natural frequency detection unit 191 is smaller than a predetermined first threshold value (step S401). The first threshold is set to 85% of the natural frequency of a healthy PC sleeper, for example.

平均値が第1閾値より小さいと判定した場合(ステップS401:YES)、表示部110は、重大な劣化発生のアラームを表示する(ステップS402)。その後、図12の処理を終了し、図9の処理も終了する。
重大な劣化発生のアラームは、例えばひび割れが鉄筋に達する可能性があるなど、重大な劣化が発生している可能性を示すアラームである。
When it is determined that the average value is smaller than the first threshold value (step S401: YES), the display unit 110 displays a serious deterioration alarm (step S402). Thereafter, the process of FIG. 12 is terminated, and the process of FIG. 9 is also terminated.
The alarm of occurrence of serious deterioration is an alarm indicating the possibility of occurrence of serious deterioration, for example, a crack may reach the reinforcing bar.

一方、ステップS401において平均値が第1閾値以上であると判定した場合(ステップS401:NO)、劣化判定部192は、平均値が所定の第2閾値より小さいか否かを判定する(ステップS403)。第2閾値は、第1閾値より大きい閾値であり、例えば健全なPCまくらぎの固有振動数の95パーセントに設定する。   On the other hand, when it is determined in step S401 that the average value is greater than or equal to the first threshold value (step S401: NO), the deterioration determination unit 192 determines whether or not the average value is smaller than a predetermined second threshold value (step S403). ). The second threshold is a threshold larger than the first threshold, and is set to 95% of the natural frequency of a healthy PC sleeper, for example.

平均値が第2閾値より小さいと判定した場合(ステップS403:YES)、表示部110は、劣化発生のアラームを表示する(ステップS404)。劣化発生のアラームは、重大な劣化発生のアラームよりは軽微な劣化が発生している可能性を示すアラームである。
ステップS404の後、図12の処理を終了し、図9の処理も終了する。
一方、ステップS403において平均値が第2閾値以上であると判定した場合(ステップS403:NO)、図12の処理を終了し、図9の処理も終了する。
なお、軌道の定期徒歩巡回点検終了時に、当該巡回点検で記録した全てのPCまくらぎの固有振動数の平均値を降順にソートし、劣化状態のランキングとしてアウトプットするようにしてもよい。
When it is determined that the average value is smaller than the second threshold (step S403: YES), the display unit 110 displays an alarm indicating the occurrence of deterioration (step S404). The deterioration occurrence alarm is an alarm indicating that there is a possibility that a slight deterioration has occurred rather than a serious deterioration occurrence alarm.
After step S404, the process in FIG. 12 is terminated, and the process in FIG. 9 is also terminated.
On the other hand, when it determines with an average value being more than a 2nd threshold value in step S403 (step S403: NO), the process of FIG. 12 is complete | finished and the process of FIG. 9 is also complete | finished.
At the end of the regular walking inspection of the track, the average values of the natural frequencies of all the PC sleepers recorded in the inspection may be sorted in descending order and output as the ranking of the deterioration state.

以上のように、マイク220は、PCまくらぎへの加振により生じる音を取得する。そして、固有振動数検出部191は、マイク220が取得した音に基づいて、PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する。そして、劣化判定部192は、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、判定対象のPCまくらぎが劣化していると判定する。
これにより、PCまくらぎ劣化判定システム1では、目視点検に頼らずにPCまくらぎの劣化判定を行うことができ、この点において、PCまくらぎの劣化状況をより容易に把握することができる。
また、PCまくらぎ劣化判定システム1では、マイク220が音を取得するという非接触のデータ取得を行うので、PCまくらぎにセンサを接触させて設置するといった準備が不要である。この点において、ユーザの負担を軽減することができ、また、短時間で判定を行うことができる。また、診断終了後も、PCまくらぎからセンサを取り外すといった処理が不要である。この点においても、ユーザの負担を軽減することができ、また、作業時間を短縮することができる。
As described above, the microphone 220 acquires the sound generated by the excitation to the PC sleeper. Then, the natural frequency detection unit 191 detects the natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper based on the sound acquired by the microphone 220. If the deterioration determining unit 192 determines that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detecting unit 191 is lower than the predetermined condition, the PC sleeper to be determined is deteriorated. judge.
Thereby, in the PC sleeper deterioration determination system 1, it is possible to determine the deterioration of the PC sleeper without relying on visual inspection, and in this respect, it is possible to more easily grasp the deterioration state of the PC sleeper.
In addition, in the PC sleeper deterioration determination system 1, since the microphone 220 acquires non-contact data acquisition of sound, preparation for placing the sensor in contact with the PC sleeper is unnecessary. In this respect, the burden on the user can be reduced, and determination can be performed in a short time. Moreover, the process of removing the sensor from the PC sleeper is unnecessary even after the diagnosis is completed. In this respect as well, the burden on the user can be reduced and the working time can be shortened.

また、劣化判定部192は、複数のPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数のうち、周波数が低い側から所定割合の固有振動数を閾値として、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が、当該閾値よりも低周波であると判定すると、判定対象のPCまくらぎが劣化していると判定する。
これにより、PCまくらぎ劣化判定システム1では、劣化しているPCまくらぎの割合に応じた閾値を用いて劣化判定を行うなど、PCまくらぎの保守点検における実績に応じた閾値を用いることができる。これにより、より正確にPCまくらぎの劣化判定を行うことができる。
In addition, the deterioration determination unit 192 uses the natural frequency of the plurality of PC sleeper deflection third-order modes as a threshold from the low frequency side, and the deflection 3 detected by the natural frequency detection unit 191. If it is determined that the natural frequency of the next mode is lower than the threshold, it is determined that the PC sleeper to be determined has deteriorated.
As a result, the PC sleeper deterioration determination system 1 can use a threshold value according to the performance in the maintenance check of the PC sleeper, such as performing deterioration determination using a threshold value corresponding to the ratio of the deteriorated PC sleeper. Thereby, it is possible to determine the deterioration of the PC sleeper more accurately.

また、劣化判定部192は、健全なPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数に基づいて設定された閾値よりも、固有振動数検出部191が検出したたわみ3次モードの固有振動数が低周波であると判定すると、判定対象のPCまくらぎが劣化していると判定する。
これにより、PCまくらぎ劣化判定システム1では、ユーザは、健全なPCまくらぎを基準として比較的容易に閾値を設定することができる。
In addition, the deterioration determination unit 192 has a lower natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit 191 than the threshold set based on the natural frequency of the deflection of the third order mode of the healthy PC sleeper. If it is determined that the frequency is a frequency, it is determined that the PC sleeper to be determined is deteriorated.
Thereby, in the PC sleeper deterioration determination system 1, the user can set the threshold value relatively easily with reference to sound PC sleepers.

また、マイク220を人から吊下げ可能なストラップ11が設けられている。
PCまくらぎの点検を行うユーザは、このストラップを用いてマイク220を吊下げた状態でPCまくらぎ劣化判定システム1を使用することで、マイク220をPCまくらぎの近くに位置させることができる。この点において、ユーザは、容易にPCまくらぎ劣化判定システム1を使用することができる。また、マイク220がPCまくらぎの近くに位置することで、PCまくらぎ劣化判定システム1の判定精度を高めることができる。
Moreover, the strap 11 which can hang the microphone 220 from a person is provided.
A user who checks a PC sleeper can place the microphone 220 near the PC sleeper by using the PC sleeper deterioration determination system 1 while the microphone 220 is suspended using the strap. In this respect, the user can easily use the PC sleeper deterioration determination system 1. Further, since the microphone 220 is positioned near the PC sleeper, the determination accuracy of the PC sleeper deterioration determination system 1 can be increased.

次に図13〜図20を参照して、本実施形態の方法によるPCまくらぎの劣化診断の例について説明する。まず、図13を参照して、ひび割れのあるまくらぎの3次モード固有振動数と、健全なまくらぎの3次モード固有振動数との比較例について説明する。
図13は、音の解析によるプレテンションPCまくらぎのたわみ3次モード固有振動数の検出例を示すグラフである。同図において、まくらぎ1、まくらぎ2は、いずれも、レール部下面にひび割れのあるPCまくらぎである。ここでいうレール部とは、レールを設置される部分である。
一方、まくらぎ3〜5は、いずれも、健全なまくらぎである。ここでいう健全なまくらぎとは、ひび割れなどの劣化が進んでいないまくらぎである。
Next, an example of PC sleeper deterioration diagnosis by the method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, with reference to FIG. 13, a comparative example between the third-order mode natural frequency of a cracked sleeper and the third-order mode natural frequency of a sound sleeper will be described.
FIG. 13 is a graph showing a detection example of the deflection third-order mode natural frequency of the pretension PC sleeper by sound analysis. In the figure, the sleeper 1 and the sleeper 2 are both PC sleepers having cracks on the lower surface of the rail portion. A rail part here is a part in which a rail is installed.
On the other hand, sleepers 3 to 5 are all healthy sleepers. A healthy sleeper here is a sleeper that has not deteriorated such as cracks.

図13は、各まくらぎについて3回ずつたわみ3次モードの固有振動数を測定した結果を示している。レール部下面にひび割れのあるPCまくらぎの3次モード固有振動数は、いずれも、健全なPCまくらぎの3次モード固有振動数よりも50ヘルツ(Hz)程度小さくなっている。   FIG. 13 shows the result of measuring the natural frequency of the third-order deflection mode for each sleeper three times. The third-order mode natural frequency of the PC sleeper having cracks on the lower surface of the rail portion is about 50 hertz (Hz) smaller than the third-order mode natural frequency of a sound PC sleeper.

次に、図14〜15を参照して、載荷試験における3次モード固有振動数の変化の例について説明する。
図14は、載荷試験における荷重位置を示す説明図である。同図において、線CLは、PCまくらぎの中心位置を示している。
図14に示すように、PCまくらぎの上面のレール部にパッド901を載せ、パッド901の上に載荷板902を載せ、載荷板902の上に荷重受け903を載せている。また、PCまくらぎ下面では、荷重位置(パッド901が載せられた位置)PCまくらぎの端側、中央側それぞれ350ミリメートル(mm)離れた位置にてPCまくらぎを支持している。
Next, with reference to FIGS. 14-15, the example of the change of the 3rd mode natural frequency in a loading test is demonstrated.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a load position in the loading test. In the figure, a line CL indicates the center position of the PC sleeper.
As shown in FIG. 14, a pad 901 is placed on the rail portion on the upper surface of the PC sleeper, a loading plate 902 is placed on the pad 901, and a load receiver 903 is placed on the loading plate 902. Further, on the lower surface of the PC sleeper, the PC sleeper is supported at a load position (a position where the pad 901 is placed) at a position 350 mm (mm) away from each of the end side and the center side of the PC sleeper.

この状態で、荷重受け903の上側からの荷重載荷、除荷、測定を繰り返して、PCまくらぎに徐々に損傷を与えながら3次元固有振動数の変化を観察した。測定では、PCまくらぎの3次元固有振動数をスペクトルから求めた。
なお、試験は、JIS E 1201、および、JIS E 1202に準じて行った。
In this state, load loading, unloading, and measurement from the upper side of the load receiver 903 were repeated, and changes in the three-dimensional natural frequency were observed while gradually damaging the PC sleeper. In the measurement, the three-dimensional natural frequency of the PC sleeper was obtained from the spectrum.
The test was conducted according to JIS E 1201 and JIS E 1202.

図15は、載荷試験における3次モード固有振動数の測定結果を示すグラフである。同図の横軸は載荷荷重を示し、縦軸は、除荷した状態で測定を行って得られた3次モード固有振動数を示している。
150キロニュートン(kN)以上では、レール部の断面に大きなひび割れが見受けられており、3次モード固有振動数も、載荷荷重の増加にともなって低下している。3次モード固有振動数は、最大で50ヘルツ程度低下しており、図13に示すデータと整合している。
FIG. 15 is a graph showing measurement results of the third-order mode natural frequency in the loading test. In the figure, the horizontal axis represents the loaded load, and the vertical axis represents the third-order mode natural frequency obtained by performing measurement in the unloaded state.
At 150 kilonewtons (kN) or more, large cracks are observed in the cross section of the rail portion, and the third-order mode natural frequency also decreases as the loading load increases. The third-order mode natural frequency is reduced by about 50 Hz at the maximum, which is consistent with the data shown in FIG.

次に図16〜20を参照して、マイクを用いた劣化判定と、加速度センサを用いた劣化判定との比較結果について説明する。
図16は、加速度センサを有するPCまくらぎ劣化判定システムの外形の例を示す概略外形図である。
同図において、PCまくらぎ劣化判定システム2のハンマ210と、本体装置300と、加速度センサ320とが示されている。加速度センサ320をPCまくらぎに設置した状態で、ハンマ210がPCまくらぎに加振すると、本体装置300は、加速度センサ320が検出する加速度の周波数スペクトルから、PCまくらぎの3次モード固有振動数を求める。
Next, a comparison result between the deterioration determination using the microphone and the deterioration determination using the acceleration sensor will be described with reference to FIGS.
FIG. 16 is a schematic external view showing an example of the external shape of a PC sleeper deterioration determination system having an acceleration sensor.
In the figure, a hammer 210, a main body device 300, and an acceleration sensor 320 of the PC sleeper deterioration determination system 2 are shown. When the hammer 210 vibrates the PC sleeper with the acceleration sensor 320 installed in the PC sleeper, the main body device 300 determines the third-order mode natural frequency of the PC sleeper from the frequency spectrum of the acceleration detected by the acceleration sensor 320. Ask for.

図17は、加速度センサ320の設置位置の例を示す説明図である。同図に示すように、例えば、レール部よりもPCまくらぎの中心側のレール部付近に加速度センサ320を設置する。
加速度センサ320の設置は、例えば、加速度センサ320とPCまくらぎとの間に接着剤を塗って行ってもよいし、シリコングリスを塗って行ってもよい。
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an example of an installation position of the acceleration sensor 320. As shown in the figure, for example, the acceleration sensor 320 is installed near the rail portion closer to the center of the PC sleeper than the rail portion.
The installation of the acceleration sensor 320 may be performed, for example, by applying an adhesive between the acceleration sensor 320 and the PC sleeper or by applying silicon grease.

接着剤を用いる場合は接着剤が固まるのを待つ必要があるのに対し、シリコングリスを用いる場合、固まるのを待つ必要がない。シリコングリスを用いる場合、この点で加速度センサの設置に要する時間を短縮することができる。さらに、シリコングリスを用いる場合、接着剤を用いる場合よりも容易に加速度センサ320をPCまくらぎから取り外すことができる。シリコングリスを用いる場合、この点で測定後の加速度センサの取り外しに要する時間を短縮し、作業者の負担を軽減することができる。   When using an adhesive, it is necessary to wait for the adhesive to harden, whereas when using silicon grease, there is no need to wait for it to harden. In the case of using silicon grease, the time required for installing the acceleration sensor can be shortened in this respect. Furthermore, when using silicon grease, the acceleration sensor 320 can be removed from the PC sleeper more easily than when using an adhesive. When silicon grease is used, the time required for removing the acceleration sensor after the measurement can be shortened in this respect, and the burden on the operator can be reduced.

但し、本実施形態におけるマイクを用いる方法では、加速度センサ等をPCまくらぎに設置する必要がなく、設置の時間も取り外しの時間も要しない。本実施形態におけるマイクを用いる方法では、この点でPCまくらぎの劣化の判定に要する時間、および、作業者の負担を軽減することができる。   However, in the method using a microphone in the present embodiment, it is not necessary to install an acceleration sensor or the like on the PC sleeper, and neither installation time nor removal time is required. In the method using the microphone in the present embodiment, the time required for determining the deterioration of the PC sleeper and the burden on the operator can be reduced in this respect.

図18は、比較試験における加振位置を示す説明図である。同図の加振位置1のようにPCまくらぎのレール部の外側を加振しての3次モード固有振動数の測定を、加速度センサを用いる場合、マイクを用いる場合のそれぞれについて複数回行った。同様に、同図の加振位置2のようにPCまくらぎのレール部を加振しての3次モード固有振動数の測定を、加速度センサを用いる場合、マイクを用いる場合のそれぞれについて複数回行った。同図の加振位置3のようにPCまくらぎの中央付近を加振しての3次モード固有振動数の測定も、加速度センサを用いる場合、マイクを用いる場合のそれぞれについて複数回行った。
それぞれの加振位置について、得られる3次モード固有振動数のばらつき度合いを調べるため、加振位置毎に、得られた3次モード固有振動数の平均値を求めた。平均値±50ヘルツ以内を成功、平均値±50ヘルツよりもばらつきが大きい場合を失敗とし、成功率を算出した。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing an excitation position in a comparative test. The third-order mode natural frequency was measured several times for each of the case where the acceleration sensor was used and the case where the microphone was used when the outside of the rail portion of the PC sleeper was vibrated as in the vibration position 1 in FIG. . Similarly, the third-order mode natural frequency is measured several times for each of the case where the acceleration sensor is used and the case where the microphone is used. It was. The third-order mode natural frequency was measured several times for each of the case where the acceleration sensor was used and the case where the microphone was used.
In order to examine the degree of variation of the obtained third-order mode natural frequency for each excitation position, the average value of the obtained third-order mode natural frequency was obtained for each excitation position. The success rate was calculated with success within the average value ± 50 hertz and failure when the variation was larger than the average value ± 50 hertz.

図19は、3次モード固有振動数の検出成功率を示すグラフである。加振位置1、2、3毎に、加速度センサを用いた場合、マイクを用いた場合のそれぞれについて、上記の成功率を示している。同図においてAは、加速度センサを用いた場合を示し、Bは、マイクを用いた場合を示している。
加振位置2および3では、加速度センサを用いた場合、マイクを用いた場合共に高い成功率を得られており、特に、加振位置3では100パーセントの成功率を得られている。この試験結果から、PCまくらぎの中央付近を加振する(ハンマ210で叩く)ことで、得られる3次モード固有振動数のばらつきを低減させられると考えられる。
FIG. 19 is a graph showing the detection success rate of the third-order mode natural frequency. When the acceleration sensor is used for each of the excitation positions 1, 2, and 3, the success rate is shown for each of the cases where the microphone is used. In the figure, A shows a case where an acceleration sensor is used, and B shows a case where a microphone is used.
In the vibration positions 2 and 3, when the acceleration sensor is used, a high success rate is obtained in both cases where the microphone is used. In particular, the vibration position 3 has a success rate of 100%. From this test result, it is considered that the variation in the natural frequency of the third-order mode obtained can be reduced by exciting the vicinity of the center of the PC sleeper (striking with the hammer 210).

図20は、PCまくらぎの中央付近を加振した得られた3次モード固有振動数を示すグラフである。PCまくらぎ1〜16の16個のPCまくらぎの各々について、加速度センサを用いた場合、マイクを用いた場合それぞれ、3回ずつ測定を行い、得られた固有振動数をグラフに示している。
同図に示すように、いずれの測定でも、加速度センサを用いた場合とマイクを用いた場合とで同様の結果を得られた。このように、本実施形態におけるマイクを用いた方法にて、加速度センサを用いた場合と同様に、高い精度で3次モード固有振動数を得られた。3次モード固有振動数を高精度に得られることで、本実施形態におけるマイクを用いた方法にて、PCまくらぎの劣化の有無を高精度に判定し得る。
FIG. 20 is a graph showing the third-order mode natural frequency obtained by exciting the vicinity of the center of the PC sleeper. Each of the 16 PC sleepers 1 to 16 is measured three times when using an acceleration sensor and when using a microphone, and the obtained natural frequency is shown in the graph.
As shown in the figure, in any measurement, the same result was obtained when the acceleration sensor was used and when the microphone was used. As described above, in the method using the microphone in the present embodiment, the third-order mode natural frequency can be obtained with high accuracy as in the case of using the acceleration sensor. By obtaining the tertiary mode natural frequency with high accuracy, the presence or absence of deterioration of the PC sleeper can be determined with high accuracy by the method using the microphone in the present embodiment.

なお、制御部190の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
It should be noted that a program for realizing all or part of the functions of the control unit 190 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the process of. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention.

1 PCまくらぎ劣化判定システム
100 収録診断器
110 表示部
180 記憶部
190 制御部
191 固有振動数検出部
192 劣化判定部
210 ハンマ
220 マイク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PC sleeper deterioration determination system 100 Recording diagnostic device 110 Display part 180 Memory | storage part 190 Control part 191 Natural frequency detection part 192 Deterioration determination part 210 Hammer 220 Microphone

Claims (4)

PCまくらぎへの加振により生じる音を取得するマイクと、
前記マイクを人から吊下げ可能なストラップと、
前記マイクが取得した音に基づいて、前記PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する固有振動数検出部と、
前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、前記PCまくらぎが劣化していると判定する劣化判定部と、
を具備するPCまくらぎ劣化判定システム。
A microphone that obtains the sound generated by the vibration of the PC sleeper;
A strap capable of hanging the microphone from a person;
A natural frequency detector for detecting a natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper based on the sound acquired by the microphone;
A deterioration determination unit that determines that the PC sleeper has deteriorated when it is determined that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit is lower than a predetermined condition;
PC sleeper deterioration judgment system.
前記劣化判定部は、複数のPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数のうち、周波数が低い側から所定割合の固有振動数を閾値として、前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が、当該閾値よりも低周波であると判定すると、判定対象の前記PCまくらぎが劣化していると判定する、請求項1に記載のPCまくらぎ劣化判定システム。   The deterioration determining unit is configured to detect the third-order deflection detected by the first-order frequency detection unit using a predetermined ratio of the first-order natural frequency as a threshold value among the natural frequencies of the third-order bending mode of a plurality of PC sleepers. The PC sleeper deterioration determination system according to claim 1, wherein if the natural frequency of the mode is determined to be lower than the threshold value, it is determined that the PC sleeper to be determined is deteriorated. 前記劣化判定部は、健全なPCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数に基づいて設定された閾値よりも、前記固有振動数検出部が検出した前記たわみ3次モードの固有振動数が低周波であると判定すると、判定対象の前記PCまくらぎが劣化していると判定する、請求項1に記載のPCまくらぎ劣化判定システム。   The deterioration determination unit is configured such that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected by the natural frequency detection unit is lower than a threshold set based on the natural frequency of the deflection third mode of healthy PC sleeper. The PC sleeper deterioration determination system according to claim 1, wherein it is determined that the PC sleeper to be determined is deteriorated. PCまくらぎへの加振により生じる音を、ストラップにて人から吊下げられたマイクで取得する集音ステップと、
前記集音ステップにて取得した音に基づいて、前記PCまくらぎのたわみ3次モードの固有振動数を検出する固有振動数検出ステップと、
前記固有振動数検出ステップにて検出された前記たわみ3次モードの固有振動数が所定条件よりも低周波であると判定すると、前記PCまくらぎが劣化していると判定する劣化判定ステップと、
を有するPCまくらぎ劣化判定方法。
A sound collection step for acquiring sound generated by vibration to the PC sleeper with a microphone suspended from a person by a strap ;
A natural frequency detecting step of detecting a natural frequency of the third-order bending mode of the PC sleeper based on the sound acquired in the sound collecting step;
A deterioration determination step for determining that the PC sleeper has deteriorated when it is determined that the natural frequency of the deflection tertiary mode detected in the natural frequency detection step is lower than a predetermined condition;
PC sleeper deterioration determination method.
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