JPH0656711U - 鉄道線路の建築限界測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】線路脇から列車走行に支障なく建築限界を測定
でき、しかも測定から建築限界支障の有無の判定までを
自動的に行うことのできるようにする。 【構成】レーザ距離測定器と、レーザ距離測定器の角度
を検出する角度検出器を備えた角度調整器と、前記レー
ザ距離測定器及び角度検出器の出力信号に基づいて２本
のレール間の中心垂直線上から測定対象物までの距離を
演算する距離演算回路と、該距離演算回路の出力信号か
ら測定対象物が建築限界を支障しているか否かを判定す
る支障量判定回路とで鉄道線路の建築限界測定装置を構
成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、跨線橋，プラットホーム等の鉄道線路における建築構造物の列車走 行に支障となる建築限界を、線路脇からレーザ距離測定器を利用して測定するよ うにした装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来において、鉄道線路における建築構造物の列車走行に支障となる建築限界 の測定は、年１回の定期検査やこれ以外に駅員及び乗務員からの申告、プラット ホーム上屋の修繕や道床バラストの突き固め及びレール交換後等の機会に行われ ている。而して、従来の建築限界の測定方法は、簡単なメジャー等の器具を用い た人海戦術的要素が多い方法やゲージを利用した器具を用いたり、特殊な車両又 は台車を用いる方法が行われている。

【０００３】 図４及び図５は、従来の建築限界の測定方法を示すものである。図４に示す従 来技術は、ゲージ方式と呼ばれているものであり、レール１，１間に跨がってそ の中間位置に支柱２を立設し、該支柱２にゲージ３，４，５等を揺動自在に支持 し、これらのゲージ３〜５を揺動させて鎖線で示す建築限界と構造物との間の距 離を測定するものである。

【０００４】 また図５に示す従来技術は、実公昭５８−３０１６５号公報に記載された台車 方式と呼ばれるものである。この方式は、台車６の中心位置に回転枠７を回動自 在に枢着し、回転枠７に測定枠８及び９を取り付け、更に該測定枠８及び９に取 付片１０及び１１を介して当て板１２を多数突設したものを用いて行っている。 建築限界の測定方法は、台車６を走行させて当て板１２が構造物と接触するか どうかを判定し、一方側の測定が終了すると、今度は回転枠７を１８０度回転さ せて他方側の構造物について当て板１２と接触するかどうかを判定するものであ る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前記図４に示すゲージ方式の従来技術にあっては、ゲージ３〜５の 材料に起因する撓みや捩じれが発生し、またゲージ３〜５の支持部を測定作業員 が手で持っていなければならず、検出精度が悪くなるという問題があった。また 列車の往来の激しい区間においては、列車通過の間隔が短いので随時測定作業を 行うことが出来ないという運用面で制約を受ける大きな問題があり、列車の往来 が少ないローカル線を除く営業線には適さなかった。更に、人海戦術的な作業で あることから、多くの人員と労力とを要し、夜間作業が多く、危険度が高いとい う問題もっあた。

【０００６】 また図５に示す台車方式の従来技術にあっては、装置全体が大掛かりであり、 コスト的にも高いという問題があった。またレール１，１間へ台車６を設置する 必要上、レール１，１上を走行させて移動させる必要があり、列車の通過しない 時間帯を選んで計測箇所への移動と計測作業とを行わなければならず、極めて不 便であった。

【０００７】 更に、ゲージ方式及び台車方式のいずれの場合においても、測定から測定結果 の記録及び測定結果と建築限界との照合までを含め手作業に頼ることが多く、非 能率的でもあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、線路脇等 に測定機具を設置して列車走行に支障なく建築限界を測定でき、しかも測定から 建築限界支障の有無の判定までを自動的に行うことのできるコンパクトな測定装 置を提供せんとするものである。

【０００９】 而して、前記課題を解決するために本考案が採用した手段は、レーザ距離測定 器及び該レーザ距離測定器の角度を検出する角度検出器を備えた角度調整器と、 前記レーザ距離測定器及び角度検出器の出力信号に基づいて２本のレール間の中 心垂直線上から測定対象物までの距離を演算する距離演算回路と、該距離演算回 路の出力信号から測定対象物が建築限界を支障しているか否かを判定する支障量 判定回路とからなることを特徴とする鉄道線路の建築限界測定装置である。

【００１０】

【作用】

本考案の測定装置にあっては、レーザ距離測定器によって計測した距離と、角 度検出器によって検出されたレーザ光の照射角度とからレールのカントと２本の レール間の中心垂直線を求める。そして、同様にしてレール間の中心垂直線上か ら測定対象物までの距離を求め、該距離が建築限界を支障しているか否かを判定 するようにしている。 このような測定装置であれば、線路脇にこれを設置して一人の計測員でも行う ことができ、列車運行に影響されることなく、高精度に随時行うことができる等 の多くの利点がある。

【００１１】

【実施例】

以下に、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて説明すると次の通りであ る。なお、従来の場合と同一符号は同一部材である。 図１乃至図３は本考案の一実施例に係るものであり、図１は測定要領を示す概 略図、図２は測定装置１３の背面図、図３は測定装置１３の全体を示すブロック 図である。同図に示す如く、この測定装置１３は三脚１４の上に設置されるカメ ラの雲台のような角度調整器１５を有し、該角度調整器１５にレーザ距離測定器 （以下は、単に距離測定器という）１６が取り付けられている。

【００１２】 角度調整器１５は、図２に示すように、水準器１７を備えた基板１８を有し、 該基板１８上に２枚の支持板１９，１９が対向配置されている。この支持板１９ ，１９の一方側には、角度センサー２０が設置されており、また他方側には角度 調整ハンドル２１が取り付けられている。前記距離測定器１６はこれらの角度セ ンサー２０と、角度調整ハンドル２１の支持部との間に取り付け固定されるよう になっている。

【００１３】 この実施例で使用した角度センサー２０は、ＩＢＥＯ社製の電子高度角センサ ーという商品名のものであり、垂直若しくは水平を基準として傾き（角度）を検 知するセンサーである。角度調整ハンドル２１は、距離測定器１６の角度の微調 節を行うためのものであり、これを回転させると、距離測定器１６及び角度セン サー２０が一体的に少しずつ回動するようになっている。そのときの角度は、角 度センサー２０によって自動的に検出されるようになっている。

【００１４】 また距離測定器１６は、図３に示すように、所定の演算回路を備えたコンピュ ータ２２に接続されている。演算回路は、距離演算回路２３と、支障量判定回路 ２４と、カント判定回路２５と、座標演算回路２６とからなる。またコンピュー タ２２は、他にも磁気記憶装置２７及び表示装置２８を有し、プリンター２９又 はＸ−Ｙプロッター３０等に接続されるようになっている。

【００１５】 カント判定回路２５は、距離測定器１６からの測定信号と角度センサー２０か らの角度信号とによりレール１，１のカント（傾斜角度）を演算する。また距離 演算回路２３は、距離測定器１６からの測定信号と角度センサー２０からの角度 信号とによりレール間の中心点を求め、更に前記カント判定回路２５からの出力 信号とからレール間の中心垂直線を算出し、該中心垂直線上から測定対象物まで の距離を演算するものである。

【００１６】 更に、支障量判定回路２４は、前記距離演算回路２３によって求められた測定 対象物までの距離が建築限界を支障するか否かを判定するためのものである。更 にまた、座標演算回路２６は、これらの各演算回路で求められた測定データを表 示装置２８へ表示し、またＸ−Ｙプロッタ３０へ出力して印刷するために座標軸 を求めるためのものである。 なお、コンピュータ２２は、磁気記憶装置２７に所定の線路区間の建築構造物 の建築限界のデータが入力されており、また測定に際する操作手順が予めプログ ラミングされてフロッピーディスク等に入力されている。

【００１７】 次に、このように構成された測定装置１３の動作態様を、図１に示すように、 プラットホーム３１の建築限界と、プラットホーム３１に構築された上屋の下端 の建築限界とを測定する場合に基づいて説明する。先ず、プラットホーム３１の 反対側のプラットホーム３３上に三脚１４を水平状態に設置し、該三脚１４に角 度調整器１５を固定する。そして、該角度調整器１５に距離測定器１６を取り付 け、コンピュータ２２に接続して準備を完了する。

【００１８】 然る後は、コンピュータ２２を操作して所定の作業メニューを選択しつつ、測 定対象物の測定作業を行う。以下は、コンピュータ２２における操作手順に基づ いて選択メニューと、その作業内容について説明する。先ず、測定箇所入力メニ ューを選択する。このメニューでは、測定する駅名，建築構造物名等を入力する 。次に、建築限界測定メニューを選択する。この実施例のメニューでは、（１） 測定位置の設定、（２）線路基準点の計測、（３）ホームの建築限界の計測、（ ４）上屋の建築限界の計算の順序で作業が行われるようにプログラムされている 。

【００１９】 測定位置の設定作業では、水平設置された三脚１４上において、距離測定器１ ６がレール１，１に対して直角になるように角度調整器１５の向きを設定し、距 離測定器１６の焦点をレール１の側面中央に合わせて固定する。

【００２０】 線路基準点の計測作業では、測定対象となるレール１，１の種別（例えば、６ ０Ｋｇレール又は５０Ｋｇレールのいずれか等）を選択する。そして、距離測定 器１６によりレール１，１のそれぞれの側面中央及び頭部までの距離を計測する と同時に、その時のレーザ光照射角度を角度センサー２０により検出する。これ らの計測信号は、コンピュータ２２に入力される。コンピュータ２２では、入力 された計測信号とレール規格とからレール１，１間の間隔及び高低差並びにカン トを求め、レール１，１間の中心点の座標を決定する。

【００２１】 ホームの建築限界の計測作業では、距離測定器１６でプラットホーム３１の下 部から上端までの距離を順次計測し、これを距離演算回路２３で演算処理する。 そして、予め入力されているか若しくは計測時に入力されたプラットホーム３１ の建築限界のデータとを支障量判定回路２４で比較し、その支障量を演算して表 示装置２８で画面表示する。測定箇所が建築限界を支障している場合は、警報を 発するようにすればよい。 尚、支障量は、レール中心点からの高さ寸法とレール１，１間の中心垂直線上 からの水平距離を、規格寸法と比較したものである。またこの場合において、前 記プラットホーム３１の柱の下部から柱の上部までを測定することにより、上屋 の柱が傾斜しているかどうかの判定を行うことも可能である。

【００２２】 上屋の建築限界の計測作業では、上屋の測定箇所（先端下端部）に距離測定器 １６のレーザ光を照射して距離を計測し、レール中心点からの高さ及びレール中 心垂直線上からの距離を距離演算回路２３で演算する。また同時に支障量判定回 路２４によって建築限界のデータとを比較して支障量を算出し、これらを表示装 置２８に画面表示する。この場合も測定箇所が建築限界を支障しているときは、 警報を発するようにすればよい。

【００２３】 このように本実施例の測定装置１３にあっては、プラットホーム等の線路脇か ら列車運行に支障を来すことなく、線路における建築構造物の建築限界を殆ど自 動的に測定することができ、しかもレーザ光を利用して行うので極めて高精度に 計測することが可能である。 また測定結果は、表示装置２８で画面表示するだけでなく、プリンター２９で 印刷して出力することも可能であり、またＸ−Ｙプロッタ３０で座標軸表示する ことも可能である。更に、測定により得られたデータは、磁気記憶装置２７に記 憶させておき、次回の計測の際の資料にすればよい。

【００２４】 ところで、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、レー ザ距離測定器１６や角度検出器（角度センサー２０）の種類，機能等は適宜の変 更が可能である。またレーザ距離測定器１６は三脚１４に設置せずに、キャスタ ーを備えた水平調節可能なボックスに取り付けるようにしてもよく、その形態は 自由である。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案にあっては、レーザ及び角度センサーを用いた非接 触式方式の建築限界測定装置であるため、極めて高精度であり、高いレベルの建 築限界の管理が可能である。一方、電車区間においては、非常に危険とされてい た高電圧の架線の建築限界についても簡単且つ安全に計測することが可能であり 、極めて便利である。

【００２６】 またプラットホーム上等の線路脇から計測が行えるので列車運行に支障のない ように計測することができ、線路閉鎖を必要としないので、計測中の列車通過に よる計測時間のロスや計測時間の制約も極めて少ない。そのため、従来のゲージ 方式や台車方式に比較して極めて大幅な省力化が可能である。しかも、計測から 建築限界の支障量の判定及び表示，保守計画までをコンピュータで一貫して行う ことができ、異常検知作業の効率を大幅に向上させることができると共にそのた めの作業人員を大幅に削減することが可能である。

【００２７】 レーザ距離測定器及び角度センサー等を含めた装置全体は、コンパクトで運搬 が容易であり、機動性が高いので１日当たりの計測回数を従来の場合に比較して 著しく増加させることができ、大幅な経費節減も得られる。

【００２８】 レーザ距離測定器及び角度センサーを角度調整器に取り付けて連動させており 、計測対象物やレールの中心垂直線を迅速にトレースすることが可能である。ま たレール間隔の測定もでき、線路状態についても同様に管理することが可能であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る測定装置での測定要領を示す概略
図である。

【図２】本考案に係る測定装置の背面図である。

【図３】本考案に係る測定装置の全体を示すブロック図
である。

【図４】従来のゲージ方式を示す正面図である。

【図５】従来の台車方式を示す正面図である。

【符号の説明】

１…レール １３…建築限界測
定装置 １５…角度調整器 １６…レーザ距
離測定器 ２０…角度センサー ２２…コンピュ
ータ ２３…距離演算回路 ２４…支障量判
定回路 ２５…カント判定回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ距離測定器及び該レーザ距離測定
   器の角度を検出する角度検出器を備えた角度調整器と、
   前記レーザ距離測定器及び角度検出器の出力信号に基づ
   いて２本のレール間の中心垂直線上から測定対象物まで
   の距離を演算する距離演算回路と、該距離演算回路の出
   力信号から測定対象物が建築限界を支障しているか否か
   を判定する支障量判定回路とからなることを特徴とする
   鉄道線路の建築限界測定装置。