JPH06294713A - 鉄道用レール基礎の診断装置 - Google Patents
鉄道用レール基礎の診断装置Info
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- JPH06294713A JPH06294713A JP10753893A JP10753893A JPH06294713A JP H06294713 A JPH06294713 A JP H06294713A JP 10753893 A JP10753893 A JP 10753893A JP 10753893 A JP10753893 A JP 10753893A JP H06294713 A JPH06294713 A JP H06294713A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 砂利の下になって見えない部分の診断が可能
であり、定量的、自動的に、しかも高速かつ正確な診断
を可能とする。 【構成】 鉄道用レール基礎に敷設されたレール上を定
常走行する試験台車２０と、試験台車２０に設けられ上
下、左右及び前後の移動並びに傾きの内の少なくとも１
つの振動成分を検出する振動検出手段１１，１２と、試
験台車３０が走行しているレール上の位置を検出する位
置検出手段１６と、位置検出手段１６により検出された
位置に対応する振動検出手段１１，１２により検出され
た振動成分と予め検出した正常な値とを比較することに
より、前記基礎の異常を診断する異常診断手段１７とを
含む構成としてある。
であり、定量的、自動的に、しかも高速かつ正確な診断
を可能とする。 【構成】 鉄道用レール基礎に敷設されたレール上を定
常走行する試験台車２０と、試験台車２０に設けられ上
下、左右及び前後の移動並びに傾きの内の少なくとも１
つの振動成分を検出する振動検出手段１１，１２と、試
験台車３０が走行しているレール上の位置を検出する位
置検出手段１６と、位置検出手段１６により検出された
位置に対応する振動検出手段１１，１２により検出され
た振動成分と予め検出した正常な値とを比較することに
より、前記基礎の異常を診断する異常診断手段１７とを
含む構成としてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道用レール基礎の異
常を自動的に診断する診断装置に関するものである。
常を自動的に診断する診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道用レール基礎は、車両の安全運転に
とって重要である。このようなレール基礎の構造は、レ
ール、枕木、砂利、土などからなる多層構造となってい
るのが一般的であるが、最下層の土の部分が雨水などに
よって流されてしまい、重大な事故となる場合があっ
た。このような事故を発生前に発見するために、日常的
な目視による見回りがなされている。
とって重要である。このようなレール基礎の構造は、レ
ール、枕木、砂利、土などからなる多層構造となってい
るのが一般的であるが、最下層の土の部分が雨水などに
よって流されてしまい、重大な事故となる場合があっ
た。このような事故を発生前に発見するために、日常的
な目視による見回りがなされている。
【０００３】しかし、車両の運転時間外（深夜）に見回
りをしなければならないので、時間的な制約（数ｋｍ／
ｈｒが限度である）が多く、多大な労力を必要とする。
また、砂利の下の土の状態は、目視による点検では見え
ない場合が多く、見えるようになると、かなり事態が進
行しており、手遅れとなることが多い。
りをしなければならないので、時間的な制約（数ｋｍ／
ｈｒが限度である）が多く、多大な労力を必要とする。
また、砂利の下の土の状態は、目視による点検では見え
ない場合が多く、見えるようになると、かなり事態が進
行しており、手遅れとなることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような検査を自動
化するために、音響や電波（レーダ）を用いた診断装置
が検討されている。しかし、前述したレール基礎は、レ
ール、枕木、砂利、土などの多層構造となっているの
で、音波や電波が目的とするところまで十分に到達しな
いために、前述した音響や電波を用いた診断装置では、
正確な診断を行うことができない、という問題があっ
た。
化するために、音響や電波（レーダ）を用いた診断装置
が検討されている。しかし、前述したレール基礎は、レ
ール、枕木、砂利、土などの多層構造となっているの
で、音波や電波が目的とするところまで十分に到達しな
いために、前述した音響や電波を用いた診断装置では、
正確な診断を行うことができない、という問題があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、前述の課題を解決して、
砂利の下になって見えない部分の診断が可能であり、定
量的、自動的に、しかも高速かつ正確に診断できる鉄道
用レール基礎の診断装置を提供することである。
砂利の下になって見えない部分の診断が可能であり、定
量的、自動的に、しかも高速かつ正確に診断できる鉄道
用レール基礎の診断装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による鉄道用レール基礎の診断装置は、鉄道
用レール基礎に敷設されたレール上を定常走行する試験
台車と、前記試験台車に設けられ上下、左右及び前後の
移動並びに傾きの内の少なくとも１つの振動成分を検出
する振動検出手段と、前記試験台車が走行しているレー
ル上の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段により検出された位置に対応する前記振動検出手段に
より検出された振動成分と予め検出した正常な値とを比
較することにより、前記基礎の異常を診断する異常診断
手段とを含む構成としてある。この場合に、前記位置検
出手段によって検出される所定区間ごとのデータを記憶
する記憶手段を設け、前記異常診断手段は、その区間ご
とに比較・診断を行うことを特徴とすることができる。
に、本発明による鉄道用レール基礎の診断装置は、鉄道
用レール基礎に敷設されたレール上を定常走行する試験
台車と、前記試験台車に設けられ上下、左右及び前後の
移動並びに傾きの内の少なくとも１つの振動成分を検出
する振動検出手段と、前記試験台車が走行しているレー
ル上の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段により検出された位置に対応する前記振動検出手段に
より検出された振動成分と予め検出した正常な値とを比
較することにより、前記基礎の異常を診断する異常診断
手段とを含む構成としてある。この場合に、前記位置検
出手段によって検出される所定区間ごとのデータを記憶
する記憶手段を設け、前記異常診断手段は、その区間ご
とに比較・診断を行うことを特徴とすることができる。
【０００７】
【作用】本発明によれば、レールの上に重量物が通過す
ると、そのレールが沈み込む現象を利用して、十分な荷
重を有する試験台車に振動検出手段を設け、その試験台
車を定常速度で走行させて、振動成分（上下、左右及び
前後の移動並びに上下、左右及び前後の傾き等）を記録
する。この振動成分を予め検出した所定区間ごとの正常
のデータと比較して、基礎に異常があるか否かを診断す
る。また、記憶手段に所定区間毎のデータを記憶してお
き、時間軸を合わせたうえで、比較判定できるので、効
率よく診断することができる。
ると、そのレールが沈み込む現象を利用して、十分な荷
重を有する試験台車に振動検出手段を設け、その試験台
車を定常速度で走行させて、振動成分（上下、左右及び
前後の移動並びに上下、左右及び前後の傾き等）を記録
する。この振動成分を予め検出した所定区間ごとの正常
のデータと比較して、基礎に異常があるか否かを診断す
る。また、記憶手段に所定区間毎のデータを記憶してお
き、時間軸を合わせたうえで、比較判定できるので、効
率よく診断することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面などを参照して、実施例につい
て、さらに詳しくに説明する。図１は、本発明による鉄
道用レール基礎の診断装置の実施例を示すブロック図、
図２は、図１の実施例の診断装置に使用する試験台車を
示す平面図である。
て、さらに詳しくに説明する。図１は、本発明による鉄
道用レール基礎の診断装置の実施例を示すブロック図、
図２は、図１の実施例の診断装置に使用する試験台車を
示す平面図である。
【０００９】この実施例の診断装置１０は、図１に示す
ように、加速度センサ１１，１２、加算器１３、減算器
１４、Ａ／Ｄ変換器１５、位置センサ１６、診断部１
７、記憶部１８等から構成されている。診断装置１０
は、図２に示すように、試験台車２０に搭載されてお
り、試験台車２０（重量物）がレール３２上を通過する
ときに、レール３２が沈み込む現象を利用して、レール
３２が敷設されている鉄道レール用基礎の異常を診断し
ようとするものである。
ように、加速度センサ１１，１２、加算器１３、減算器
１４、Ａ／Ｄ変換器１５、位置センサ１６、診断部１
７、記憶部１８等から構成されている。診断装置１０
は、図２に示すように、試験台車２０に搭載されてお
り、試験台車２０（重量物）がレール３２上を通過する
ときに、レール３２が沈み込む現象を利用して、レール
３２が敷設されている鉄道レール用基礎の異常を診断し
ようとするものである。
【００１０】試験台車２０は、鉄道レール用基礎に敷設
されたレール上を定常走行する車両である。この試験台
車２０は、台車本体２１に４つの車輪２２が設けられ定
常走行が可能となっており、十分な重量を有し、前後の
車輪２２の間隔も例えば３ｍ程度の比較的狭い長さに設
定してある。なお、図２において、台車本体２１と車輪
２２は、他の構成要素を見やすくするために、２点鎖線
で示してある。
されたレール上を定常走行する車両である。この試験台
車２０は、台車本体２１に４つの車輪２２が設けられ定
常走行が可能となっており、十分な重量を有し、前後の
車輪２２の間隔も例えば３ｍ程度の比較的狭い長さに設
定してある。なお、図２において、台車本体２１と車輪
２２は、他の構成要素を見やすくするために、２点鎖線
で示してある。
【００１１】加速度センサ１１，１２は、試験台車２０
の台車本体２１に取り付けられており、試験台車２０の
上下加速度を検出するためのものである。これらの加速
度センサ１１，１２の出力は、加算器１３と減算器１４
にそれぞれ接続されている。加算器１３は、加速度セン
サ１１，１２の出力を加算し、上下振動成分Ａを算出す
る。減算器１４は、加速度センサ１１，１２の出力を減
算し、左右の回転振動成分Ｂを算出する。左右方向の回
転振動成分によって、レールの位置ずれや緩み等を検出
することができる。また、加算器１３と減算器１４の出
力は、Ａ／Ｄ変換器１５によって、デジタル信号に変換
したのち、診断部１８に接続される。
の台車本体２１に取り付けられており、試験台車２０の
上下加速度を検出するためのものである。これらの加速
度センサ１１，１２の出力は、加算器１３と減算器１４
にそれぞれ接続されている。加算器１３は、加速度セン
サ１１，１２の出力を加算し、上下振動成分Ａを算出す
る。減算器１４は、加速度センサ１１，１２の出力を減
算し、左右の回転振動成分Ｂを算出する。左右方向の回
転振動成分によって、レールの位置ずれや緩み等を検出
することができる。また、加算器１３と減算器１４の出
力は、Ａ／Ｄ変換器１５によって、デジタル信号に変換
したのち、診断部１８に接続される。
【００１２】位置センサ１６は、試験台車２０が走行し
ているレール３２上の位置を検出する手段である。レー
ル３２の走行方向には、略一定間隔で目印を付けてお
き、その目印３３を位置センサ１６によって検出する。
この実施例では、枕木３１の所定本数毎にバーコード３
３Ａを設けておき、バーコードリーダ１６Ａによってそ
の位置を検出している。
ているレール３２上の位置を検出する手段である。レー
ル３２の走行方向には、略一定間隔で目印を付けてお
き、その目印３３を位置センサ１６によって検出する。
この実施例では、枕木３１の所定本数毎にバーコード３
３Ａを設けておき、バーコードリーダ１６Ａによってそ
の位置を検出している。
【００１３】診断部１８は、一時記憶、比較判定などの
機能を含み、位置センサ１６によって検出された位置に
対応する加速度センサ１１，１２からの加速度に基づい
て、レール３２の沈み込み量を算出し、正常時の値と比
較することにより、鉄道レール用基礎の異常を診断す
る。この診断部１８は、測定した目印３３と次の目印３
３の間の信号を一時記憶し、１つの測定区間のブロック
信号として、ブロック番号とともに記録部１９に記録す
る。そして、この診断部１８は、同じブロック番号の信
号について、前回、前前回などの信号と比較して、大き
な変化があるか否かを判定し、これを傾向管理すること
により、基礎のゆるみの発生度合いを評価する。目印３
３の間隔は、十数ｍ〜数百ｍ程度がよく、加速度センサ
１１，１２の性能や試験台車２０の大きさなどにより、
適宜選択することができる。
機能を含み、位置センサ１６によって検出された位置に
対応する加速度センサ１１，１２からの加速度に基づい
て、レール３２の沈み込み量を算出し、正常時の値と比
較することにより、鉄道レール用基礎の異常を診断す
る。この診断部１８は、測定した目印３３と次の目印３
３の間の信号を一時記憶し、１つの測定区間のブロック
信号として、ブロック番号とともに記録部１９に記録す
る。そして、この診断部１８は、同じブロック番号の信
号について、前回、前前回などの信号と比較して、大き
な変化があるか否かを判定し、これを傾向管理すること
により、基礎のゆるみの発生度合いを評価する。目印３
３の間隔は、十数ｍ〜数百ｍ程度がよく、加速度センサ
１１，１２の性能や試験台車２０の大きさなどにより、
適宜選択することができる。
【００１４】なお、試験台車２０の走行速度によって、
時間信号の長さが多少異なるが、この場合には、区間内
での信号長を正規化した後に比較すればよい。また、試
験台車２０の走行速度が異なると、レール３２への加振
力も異なるが、許容される速度範囲を予め実験して把握
しておき、試験台車２０の機能をその速度範囲内で走行
できるように調整すればよい。
時間信号の長さが多少異なるが、この場合には、区間内
での信号長を正規化した後に比較すればよい。また、試
験台車２０の走行速度が異なると、レール３２への加振
力も異なるが、許容される速度範囲を予め実験して把握
しておき、試験台車２０の機能をその速度範囲内で走行
できるように調整すればよい。
【００１５】以上説明した実施例に限定されず、種々の
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。例えば、図１では、図２の左右の加速度センサ１１
−１，１２−１を用いた場合を例に説明してあるが、必
要であれば、前後に同様な加速度センサ１１−２，１２
−２を設けることにより、前後の回転振動成分を検出す
るようにしてもよいし、それらを併用してもよい。ま
た、脱線などの事故に関連する量として、左右の横振動
が重要であることは周知のことである。この量を検出す
るには、中央部に左右方向の振動を検出する加速度セン
サを１個設ければよい。
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。例えば、図１では、図２の左右の加速度センサ１１
−１，１２−１を用いた場合を例に説明してあるが、必
要であれば、前後に同様な加速度センサ１１−２，１２
−２を設けることにより、前後の回転振動成分を検出す
るようにしてもよいし、それらを併用してもよい。ま
た、脱線などの事故に関連する量として、左右の横振動
が重要であることは周知のことである。この量を検出す
るには、中央部に左右方向の振動を検出する加速度セン
サを１個設ければよい。
【００１６】位置検出手段として、枕木自身やレールの
つなぎ目に設けられる隙間、枕木にレールを固定するク
ギなどを目印として、反射センサなどによって検出すれ
ば、バーコード等を設ける必要がなくなり簡便なシステ
ムとなる利点がある。一方、目印３３として、数字やバ
ーコード等の番号の絶対位置情報を持ったものを使用れ
ば、これを自動的に検出することにより、比較すべきブ
ロックを間違えることはなくなり、正確な診断ができ
る。なお、鉄道運行管理システム等の位置情報を利用で
きる場合には、別途位置検出手段を設けることなく、そ
の位置情報を使用すればよい。
つなぎ目に設けられる隙間、枕木にレールを固定するク
ギなどを目印として、反射センサなどによって検出すれ
ば、バーコード等を設ける必要がなくなり簡便なシステ
ムとなる利点がある。一方、目印３３として、数字やバ
ーコード等の番号の絶対位置情報を持ったものを使用れ
ば、これを自動的に検出することにより、比較すべきブ
ロックを間違えることはなくなり、正確な診断ができ
る。なお、鉄道運行管理システム等の位置情報を利用で
きる場合には、別途位置検出手段を設けることなく、そ
の位置情報を使用すればよい。
【００１７】試験台車２０は、駆動源を持っていてもよ
いし、駆動車両に牽引されるようにしてもよい。また、
十分に高速で測定できるようにすれば、一般車両の運転
中に診断することも可能となる。
いし、駆動車両に牽引されるようにしてもよい。また、
十分に高速で測定できるようにすれば、一般車両の運転
中に診断することも可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、試験台車に設けられた振動検出手段により検出し
た上下、左右及び前後の移動並びに傾きの振動成分に基
づいて、試験台車の走行するレールの沈み込み量を算出
するので、砂利の下になって見えない部分の診断が可能
となり、目視や経験によらず、定量的、自動的にしかも
正確に診断することができる。また、試験台車を走行さ
せて計測するので、高速に診断することができる。この
ような診断装置を用いて、傾向管理することにより、事
前に対策を講じる余裕が生まれ、いわゆる予知保全を行
うことを可能とする。
れば、試験台車に設けられた振動検出手段により検出し
た上下、左右及び前後の移動並びに傾きの振動成分に基
づいて、試験台車の走行するレールの沈み込み量を算出
するので、砂利の下になって見えない部分の診断が可能
となり、目視や経験によらず、定量的、自動的にしかも
正確に診断することができる。また、試験台車を走行さ
せて計測するので、高速に診断することができる。この
ような診断装置を用いて、傾向管理することにより、事
前に対策を講じる余裕が生まれ、いわゆる予知保全を行
うことを可能とする。
【図１】本発明による鉄道レール用基礎の診断装置の実
施例の構成を示すブロック図である。
施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の診断装置に使用する試験台車を
示す平面図である。
示す平面図である。
１０ 診断装置 １１，１２ 加速度センサ １３ 加算器 １４ 減算器 １５ Ａ／Ｄ変換器 １６ 位置センサ １７ 診断部 １８ 記憶部 ２０ 試験台車 ２１ 台車本体 ２２ 車輪 ３１ 枕木 ３２ レール ３３ 目印
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄道用レール基礎に敷設されたレール上
を定常走行する試験台車と、 前記試験台車に設けられ上下、左右及び前後の移動並び
に傾きの内の少なくとも１つの振動成分を検出する振動
検出手段と、 前記試験台車が走行しているレール上の位置を検出する
位置検出手段と、 前記位置検出手段により検出された位置に対応する前記
振動検出手段により検出された振動成分と予め検出した
正常な値とを比較することにより、前記基礎の異常を診
断する異常診断手段とを含む鉄道用レール基礎の診断装
置。 - 【請求項２】 前記位置検出手段によって検出される所
定区間ごとのデータを記憶する記憶手段を設け、前記異
常診断手段は、その区間ごとに比較・診断を行うことを
特徴とする請求項１に記載の鉄道用レール基礎の診断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10753893A JP3202406B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 鉄道用レール基礎の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10753893A JP3202406B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 鉄道用レール基礎の診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294713A true JPH06294713A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3202406B2 JP3202406B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=14461734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10753893A Expired - Fee Related JP3202406B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 鉄道用レール基礎の診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202406B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP10753893A patent/JP3202406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3202406B2 (ja) | 2001-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |