JPH01178601A - レール冷間きょう正機によるレールきょう正法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、新幹線等において実施されている溶接接合に
よるロングレール区間における溶接部のレール頭頂面の
落ち込みによる軌道劣化、騒音・振動の増加を防止する
溶接部の曲げ上げきょう正作業に供するレール冷間きよ
う正機を用いたレールきょう正法に関するものである。

（従来の技術） 従来、前述のレール溶接部の曲げ上げきょう正にはレー
ルを温めて曲げ上げる熱開きよう正法が実施されてきた
。また、継ぎ目板によるレール継ぎ口部のレール継ぎ目
落ちに対しては、冷間曲げ上げ法が用いられ、その機器
として油圧ジヤツキを中央に配したもの、あるいは一端
に配したもの等各種の小形のレールヘンダーが用いられ
ており、さらにこれをレール溶接部に適応する試みもな
されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のレールきょう正の機器はいずれも簡単な形状のフ
、りをレール底面にかけて一点載荷方式でレールきょう
正を行っているため、フックの押上中心とレール断面中
心とが一致しない場合においてはレールに捻しれが生し
る危険があり、かつレール溶接部の破断荷重と塑性変形
荷重との差は、あまり見込めないため、−点載荷の集中
応力をレール溶接部に負荷した場合、【／−ル溶接部で
の破断の危険が大きい。また、各レール毎にその断面係
数および応力履歴が異なることに起因する一定載荷荷重
に対するきょう正量の差異が認められるが、レールきょ
う正の機器はいずれも充分な計測装置を装備せず、もっ
ばら作業者の勘によってきょう正量の調整を行っている
ため、きょう正量の過不足が大きく、後作業であるレー
ル頭頂面を滑らかにするレール削正作業に多大な労力が
必要であった。

さらに局部的なレール頭頂面の落ち込みに対しては反力
支点のスパンを短くすることが最小削正量の点から得策
であるが、溶接継ぎ目落ち管理データは２ｍスパンに対
する落ち込み量で評価されているため、この評価量と反
力支点間をスパンとするきょう正量とは一致しない場合
も生じる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、以上述べた従来の問題点を解消せんとするも
ので、レールとフックとの相対位置を固定する間隔部材
を設けて常に油圧ジヤツキの押し上げ力をレール中心線
上に作用せしめるとともに、レール底面の２箇所を同時
に押し上げる２点載荷を可能にするレール長手方向に２
つの受圧面を有する載荷板をフックの押し上げ面とレー
ルとの間に介在セしめることにより、集中応力がレール
溶接部に作用することを避ける。さらにレール溶接部の
破断荷重から想定される許容荷重に達した際に油圧ジヤ
ツキへの圧油の供給を停止するレール破断に対する安全
装置を設ける。

左右の反力支点にピン結合されたレールと平行な位置に
測定基準梁を設け、油圧ジヤツキ直下のレール頭頂面変
位を検出する検出器を測定基準梁に固定し、油圧ジヤツ
キに圧油を供給してレールを上方にきょう正する際のレ
ールの弾性変形域における油圧ジヤツキ直下のレール頭
頂面変位と油圧ジヤツキの載荷荷重の２組の測定値から
演算によりレール頭頂面変位と載荷荷重の相関直線を求
めるとともに、さらにきょう正を進めてレールの塑性変
形域に達した際に負荷している載荷荷重の値をもとにし
て前記相関直線から算出されるレール頭頂面の変位量と
現実の検出器が示しているし−ル頭頂面の変位量との差
としてレールの塑性変形量を演算装置を用いて求め、こ
の差が反力支点スパンに対する所要のきょう正量に達し
たことを確認した後自動的に除荷することにより精度良
くきょう正作業を行うこととする。

さらに、反力支点スパンと相違するスパンのきょう正量
が与えられた場合においては、所定のスパンに対応した
位置におけるレール頭頂面変位を検出する検出器をそれ
ぞれ測定基準梁の端部に装着し、測定基準梁に固定され
た中心部と両端部の３個の検出器の示すレール頭頂面の
変位量より前記油圧ジヤツキ直下のレール頭頂面変位を
補正できるようにする。

（実　施　例） 本発明を第１図〜第８図に示す実施例に従って説明する
。

第１図は、本発明によるレール冷間きよう正機の実施例
を示す平面図（上図）と正面図（下図）で、１．１゛は
溶接部分を含むレール、２は４個の車輪３に支持された
台車フレーム、４は反力フレーム、５．５゛　は台車フ
レーム２に反力フレーム４を懸架するとともに、該反力
フレームを上下せしめる上下装置、６は反力フレーム４
の中央部に設けた油圧ジヤツキ、７は油圧ジヤツキ６の
押し上げ力を連結梁８を介してレール１の底面に伝達す
るフック、９．９”は油圧ジヤツキ６を中心として左右
に所要のスパン離れたレール１長手方向の位置の反力フ
レーム４の底面に設けた反力支点、１０はレール１の頭
頂面の変位を測定する際の基準となる測定基準梁である
。

第２図は、第１図における載荷時のＡ−Ａ’断面図で、
１１．１２．１２゛　は油圧ジャンキロのピストン頭部
と連結梁８、さらに連結梁８と一対のフ、クマ、７°を
結合するビン、１３は一対のフック７．７゛の間隔を規
制する連結棒、１４はレール１の底面とフック７．７゛
の押上面との間に介在せしめた載荷板、１５．１５゛　
は油圧ジヤツキ６の中心線とレール１の断面中心線を一
致させるために載荷板１４の両端部に凸形状を形成した
レール１の底部とフック７．７゛　との間の間隔材であ
る。なお、間隔材１５．１５°をフック７．７゛　と一
体に形成してもよい。

第３図は、第２図に示した載荷板１４の斜視図で、１５
．１５゛は前記凸形状の間隔材、１６．１６°はレール
１の底面に接触して押上刃を伝達する受圧面、１７はレ
ール１の溶接部底面に相当する部分であって力を作用さ
せないための空隙である。また間隔材１５．１５゛　の
間の距離ｄは、レールｌの底部幅に若干の余裕をつけた
大きさである。なお、間隔材１５．１５′をフック７．
７゛　と一体に形成した場合においてフック７．７°の
押上面に凹形状の溝を設けて１６．１６゛　の受圧面に
代えてもよい。

第４図は本発明のレール冷間きよう正機に設けたレール
頭頂面の変位測定部分の斜視図で、９．９”は反力支点
、１０は測定基準梁、１８．１８゛は測定基準梁１０を
反力支点９．９゛に懸架するためのピン、１９は反力支
点９．９゛の中央の位置で測定基準梁１０に固定された
変位検出用の検出器、２０．２０°は任意の測定スパン
でのきょう正量を算出するための測定基準梁１０に着脱
自在に装着されたレール１の頭頂面変位検出用の検出器
である。

また第１図において、２１は油圧ジヤツキ６に圧油を供
給する油圧源、２２は油圧ａ２１と油圧ジヤツキ６との
間に介在せしめた制御装置、２３は油圧ジヤツキ６に供
給される圧油の圧力よりレール１に負荷される油圧ジヤ
ツキ６の載荷荷重を検出する荷重検出器、２４は荷重検
出器２３および変位検出器１９の検出値よりレール１の
弾性変形域におけるレール頭頂面変位と載荷荷重の相関
直線の演算およびレール１の塑性変形域におけるレール
塑性変形量の演算、さらに３個の変位検出器１９．２０
．２０′を用いた油圧ジヤツキ直下のレールｌの頭頂面
変位補正量の演算を行う演算装置である。

第７図および第８図は、本発明の他の実施例、すなはち
レール１の顎下部に載荷する場合を示したもので、第１
図におけるＡ−Ａ’断面図および第７図に示した載荷板
の斜視図である。なお各部の照号は、第２図および第３
図と対応している。

かかる構成を有するレール冷間きよう正機において、第
１図に示す状態で作業箇所まで回送し、レール１の溶接
部分を油圧ジヤツキ６の直下にして台車フレーム２に設
けた上下装置５．５゛により反力フレーム４の底面に設
けた反力支点９．９”がレールｌにつくまで反力フレー
ム４を降下せしめ、ついで制御装置２３を操作して油圧
ジヤツキ６に油圧源２１より圧油を供給し第２図に示す
ごとくフック７の押上面がレール１の下面以下になるま
でフック７を押し下げるとともにフ、り７の押上面とレ
ール１の下面との間に載荷板１４を挿入する。この後、
制御装置２３の操作によりフック７を引き上げ載荷板１
４の受圧面１６．１６゛をレール１の下面に軽くタッチ
せしめ、連結棒１３を装着して両側のフック７．７゛の
間隔を規制するとともに載荷仮型４の間隔材１６．１６
゜との共同作用によりフック７とレール１との相対位置
を固定せしめる。さらに第４図に示すごとく反力支点９
．９゛に設けたピン１８．１８′　により変位検出器１
９．２０．２０゛　を固定した測定基準梁１０を懸架し
、各変位検出器１９．２０．２０”および荷重検出器２
３の初期値を演算装置２４にインプットする。ついで制
御装置２３の操作により油圧ジヤツキ６を作動せしめフ
ック７．７”を引き上げることにより油圧ジヤツキ６の
押上刃は連結梁８、フック７．７′、載荷板１４、受圧
面１６．１６゛を介してレール１の底面に負荷され、レ
ール１は上方に変形する。このとき第５０に示すごとく
、レールｌの弾性変形域における点Ａおよび点Ｂにおけ
る載荷荷重とレール頭頂面変位の値をそれぞれ荷重検出
器２３と変位検出器１９．２０．２０゛の出力値から演
算装置２４を用いて算出し、第５図に例示する相関直線
Ａ、Ｂ、Ｃを求める。さらに圧油を供給し続け、第５図
に示すごとくレール１の塑性変形域におけるレール１の
塑性変形量ｐを載荷荷重Ｆにおける相関直線Ａ、Ｂ、Ｃ
上の弾性変形相当変位量！１と変位検出器１９．２０．
２０′の出カイ直から算出される補正変位量１２との差
として演算装置２４で算出し、所定の塑性変形量ｌに達
した際、演算装置ｆ２４の反転信号により制御装置２３
が作動し、第５図に示すごとく載荷荷重は減少除荷され
る。

かくして第６図に示すごとくレール１の溶接部分のきょ
う正作業は終了する。また演算装置２４にインプットさ
れる荷重検出器２３の出力がレールｌの許容荷重に達し
た場合にも演算装置２４より制御装置２２に反転信号が
出力される。

なお、第７図における実施例においても第２図の場合と
同様である。

（発明の効果） 以上述べたように本発明のレール冷間きよう正機による
レールきょう正法によれば、溶接部分のレールは連結棒
と間隔材との協同作用により確実に固定され、かつレー
ル断面中心線に沿って油圧ジヤツキの押上刃が作用する
ためレールの捩りは生ぜず、レール溶接部分には油圧ジ
ヤツキの押上刃が作用しないのでこの溶接部分に集中応
力が作用しない。また荷重検出器、演算装置および制御
装置の働きにより許容荷重以上の載荷荷重が負荷される
こともなく、レール破断に対して安全が確保される。

また変位検出器、荷重検出器、演算装置によりレールの
塑性変形量がつねに検知されているのでレールを曲げ上
げすぎることなく、容易に所定の塑性変形量に合わせる
ことができ、以後のレール削正量を最小にすることが出
来る。

さらに、きよう正時の反力支点スパンと指定されたきょ
う正量スパンが相違しても測定基準梁に固定した３個の
変位検出器と演算装置により所定のきょう正量を得るこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるレール冷間きよう正機の実施例
を示す平面図（上図）と正面図（下回）、第２図は第１
図における載荷時のＡ−Ａ”断面図、第３図は第２図に
示した載荷板の斜視図、第４図は本発明のレール冷間き
よう正機に設けたレール頭頂面の変位測定部分の斜視図
、第５図は本発明によるレールきよう正法を示す「載荷
荷重・レール頭頂面変位」の載荷除荷曲線、第６図は木
発明によって得られるレール頭頂面形状図、第７図およ
び第８図は本発明の他の実施例を示したもので、第１図
におけるＡ−Ａ’断面図および第７図に示した載荷板の
斜視図である。 ■、１゛　〜溶接部分のレール、２−台車フレーム、３
−車輪、４−反力フレーム、５．５゛　反力上下装置、
６〜油圧ジヤツキ、７−フノク、８　・連結梁、９．９
′−反力支点、１０−測定基準梁、１１．１２．１２′
−ピン、１３一連結棒、１４−載荷板、１５．１５゛−
間隔材、１６．１６゛−受圧面、１７〜空隙、１８．１
８”　−ピン、１９．２０．２０゛　−変位検出器、２
１−油圧源、２２〜制御装置、２３−荷重検出器、２４
−演算装置 ＄　１　図 □１ ／／ 笑　３　図 に□ 参と７ｉ前 ｈフ正菱 １１陽畳 埴６図 ／ 隼　７　目 譲　ε　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レール上を走行可能な車輪に支持された台車フレ
   ームに上下動装置を介して結合された反力フレームの中
   央部に油圧ジャッキを設け、該油圧ジャッキを中心とし
   て左右に所要のスパン離れたレール長手方向の位置の前
   記反力フレームの底面に着脱自在な反力支点を設け、前
   記油圧ジャッキの押し上げ力を該油圧ジャッキの真下の
   レールに伝達する一対のフックをレール長手方向とは直
   角に設け、前記油圧ジャッキに油圧を負荷することによ
   りレールを上方に曲げ上げてきょう正するレール冷間き
   ょう正機において、該レールと各フックとの相対位置を
   固定する間隔部材を有するとともにレールの２箇所を同
   時に押し上げる２点載荷を可能にするレール長手方向に
   ２つの受圧面を有し、前記反力フレームの底面に設けた
   左右の反力支点にピン結合されたレールと平行な位置に
   測定基準梁を設け、油圧ジャッキ直下のレール頭頂面変
   位を検出する検出器を前記測定基準梁に固定するととも
   に前記左右の反力支点より外れた位置におけるレール頭
   頂面変位を検出する検出器をそれぞれ測定基準梁に着脱
   自在に設け、前記油圧ジャッキの載荷荷重を検出する荷
   重検出器を設けるとともに所定の載荷荷重に達した際に
   油圧ジャッキへの圧油の供給を停止せしめるレール破断
   に対する安全装置を設け、載荷荷重を検出する荷重検出
   器と変位検出器の出力値を用いて所要の演算を行わしめ
   る演算装置を設けたことを特徴とするレール冷間きょう
   正機。
2. （２）前記特許請求の範囲第１項に記載したレール冷間
   きょう正機を用いたレール冷間きょう正作業において、
   油圧ジャッキに圧油を供給してレールを上方にきょう正
   する際のレールの弾性変形内における油圧ジャッキ直下
   のレール頭頂面変位と油圧ジャッキの載荷荷重の２組の
   測定値から演算装置によりレール頭頂面変位と載荷荷重
   の相関直線を求めるとともに、さらにきょう正を進めて
   レールの塑性変形域に達した際に負荷している載荷荷重
   の値をもとにして前記相関直線から算出されるレール頭
   頂面の変位量と現実の検出器が示しているレール頭頂面
   の変位量との差としてレールの塑性変形量を演算装置で
   求め、この差が反力支点スパンに対する所要のきょう正
   量に達したことを確認した後自動的に除荷せしめること
   を特徴とするレール冷間きょう正機によるレールきょう
   正法。