(57)【要約】【課題】レールの狂いを測定する検測方法および検測用キットに関し、長波長軌道整備を可能にするとともに、簡単でしかも正確な測定結果が得られるようにする。【解決手段】測定すべきレールに、光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器を固定するとともに、該光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定ターゲットを固定し、光波測定器から該固定ターゲットに向け光波を発信してその反射光波により光波基準レベルを設定した後、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能な移動ターゲットを所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出・記録するようにしたために、在来の糸張り法に比べて測定間隔の大幅に拡大可能となり、少なくとも４０ｍ以上の弦整備が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定すべきレールに、光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器を固定するとともに、該光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定ターゲットを固定し、光波測定器から該固定ターゲットに向け光波を発信してその反射光波により光波基準レベルを設定した後、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能な移動ターゲットを所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出・記録するようにした軌道検測方法。
【請求項２】
測定すべきレールに固定可能な光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器と、光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定され、光波測定器からの発信光波を反射して光波測定器による光波基準レベルを設定するための固定ターゲットと、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能であって所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出するための移動ターゲットとからなる軌道検測用キット。
【請求項３】
光波測定器は、固定ターゲットに向けた光波発信手段の角度微調整手段を有するものであるところの請求項２に記載の軌道検側用キット。
【請求項４】
光波測定器は、水準器を有するものであるところの請求項２に記載の軌道検側用キット。
【請求項５】
固定ターゲットは、点滅灯を備えているところの請求項２に記載の軌道検測用キット。
【請求項６】
固定ターゲットは、水準器を備えているところの請求項２に記載の軌道検測用キット。
【請求項７】
移動ターゲットは、レール上を走行する台車に担持されているところの請求項２に記載の軌道検測用キット。
【請求項８】
移動ターゲットは、所定間隔毎に停止して測定をおこなうためのエンコーダが取り付けられているところの請求項２に記載の軌道検測用キット。
【請求項９】
移動ターゲットには、伸縮自在の持ち運び用ハンドルが取り付けられているところの請求項２に記載の軌道検測用キット。
【請求項１０】
台車が非導体車輪により走行するものである請求項２および請求項７に記載の軌道検測用キット。
【請求項１１】
台車にはレールの左右両側面に沿って転動する転倒防止用のガイドローラーが取り付けられているところの請求項２および請求項７、請求項８のいずれか１に記載の軌道検測用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道整備のためのレールの狂いを測定する検測方法および検測用キットに関し、長波長軌道整備を可能にするとともに、天候悪化や人手不足など測定条件に影響されずに簡単で、しかも正確な測定結果が得られるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
軌道保守のための一般的な検測手段としては、レールの測定区間に張られた糸による一定の長さの弦が示す値を階段状ゲージで測定する所謂「糸張り法」が知られている（特開平１１−１１７２０５号公報）。
【特許文献１】特開平１１−１１７２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した糸張り法は糸張り長さが長くなるほど場所によりレールとの間隔にバラつきを生じやすく測定間隔に限界があり、通常は１０ｍ毎に弦張りを繰り返して順次測定をおこなうために作業効率が悪い。  また作業者も糸張り２名、測定１名、記録１名の合計４名でチーム構成される。  さらに僅かな風によっても弦に振れを生じて高精度の測定が困難となる。
【０００４】
一方近時鉄道高速化の要請は高く、特に新幹線においてはすでに３００ｋｍ／ｈを超える高速域での営業運転が開始されている。  鉄道を高速化する場合には、車両の走行に際し、安全でしかも低振動化による乗り心地性を良好にするための保守が欠かせず、軌間、水準のほかに、特に高低と通りの測定が重要であり、電車の走行や路盤の強弱に起因した沈下により高低狂い、あるいは電車の横圧などに起因した直線や所定曲率の変化による通り狂いを生じた場合に、これらを修正する保守作業が必要となり、その前提として正確な軌道検測が欠かせない。
【０００５】
因みに鉄道総研ではすでに４０ｍ弦正矢法による長波長軌道整備の必要性を提唱し、高低狂いでは運転速度３２０ｋｍ／ｈまで８ｍｍ、３５０ｋｍ／ｈまで７ｍｍの許容目標値とし、また通り狂いでは運転速度３２０ｋｍ／ｈまで７ｍｍ、３５０ｋｍ／ｈまで７ｍｍの許容目標値としている。しかし前記した在来の検測手段ではかかる目標値達成がきわめて困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は上記した在来の検測手段に代えて、これまでのものに比して長い測定間隔での検測を可能とし、しかも少人数の作業者により迅速かつ高精度の検測を実施できるようにしたものであって、具体的には請求項１の発明は、測定すべきレールに、光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器を固定するとともに、該光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定ターゲットを固定し、光波測定器から該固定ターゲットに向け光波を発信してその反射光波により光波基準レベルを設定した後、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能な移動ターゲットを所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出・記録するようにした軌道検測方法に関する。
【０００７】
また請求項２の発明は、測定すべきレールに固定可能な光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器と、光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定され、光波測定器からの発信光波を反射して光波測定器による光波基準レベルを設定するための固定ターゲットと、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能であって所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出するための移動ターゲットとからなる軌道検測用キットに関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上記した通り、測定すべきレールに、光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器を固定するとともに、該光波測定器からレールの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定ターゲットを固定し、光波測定器から該固定ターゲットに向け光波を発信してその反射光波により光波基準レベルを設定した後、光波測定器と固定ターゲット間においてレール上を走行移動可能な移動ターゲットを所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器から移動ターゲットに向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出・記録するようにしたために、在来の糸張り法に比べて測定間隔の大幅に拡大可能となり、少なくとも４０ｍ以上の弦整備が可能となった。
【０００９】
また上記のように光波測定器および固定ターゲットならびに移動ターゲットをもって軌道検測用にキット化したものであるために、作業効率も大幅に向上し、しかも作業者も光波測定器１名、移動ターゲット１名の合計２名で済み、在来の糸張り法に比して半減される。  さらに風などの天候等測定条件に左右されることがなく低コストで常に高精度の測定が可能となり、また汎用性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下において本発明の具体的な内容を説明すると、１は光波測定器、１６は固定ターゲット、２２は移動ターゲットをあらわしている。  光波測定器１は測定すべきレールＲに固定可能な光波発信手段１０および測定データ記憶手段を備えており、図２および図３に示されているような取付台２上に設置される。
【００１１】
すなわち、光波発信手段１０は図４に示したように、正面側に光波発信用レンズ１１を有するとともにデジタル表示画面１２、および測定データ記憶手段（図示量略）を内臓し、さらにレール上設置に際して水平度を計測するために水準器（図示省略）を備え、下部には取付台２上に取り付けるための基台１５と、固定ターゲット１６に向けた光波発信手段の角度微調整手段として、基台１５に対する取付角度調整用のネジ１４と、回転止めネジ１３とを備えている。
【００１２】
また取付台２は、図２および図３に示したように、光波発信手段１０を取り付け固定するための天板２ｂ、および取付台２をレールＲに取り付けるための取付治具を備えている。  すなわち取付治具は、基台２ａおよび該基台２ａの左右両端からレールＲの両サイドに跨って垂下させるための一対の固定プレート３ａ・３ｂを有し、しかも固定プレート３ａ・３ｂにはそれぞれノブ５ａ・５ｂを回転操作することにより取付台２をレールＲの立ち上がり部分に固定させるための固定ネジ４ａ・４ｂを相互に対向方向に向けて進退自在に取り付けられている。
【００１３】
なお５ａ・５ｂは固定ネジ４ａ・４ｂを操作するための摘みを、また６はスペーサ、７はノブ７ａを操作回転させることにより該スペーサ６に向けて進退自在のクランプネジをあらわしている。  さらに８は、レールＲのセンターに対する位置合せ用のポインターを、また９は取付台２の全体を簡単に持ち運ぶための把手をあらわしている。
【００１４】
固定ターゲット１６は、光波測定器１からの発信光波を反射して光波測定器１による光波基準レベルを設定するためのものであり、とくに詳細な構造の図面は省略するが、前記した光波測定器１の光波発信用レンズ１１に対向方向に設置される光波受信反射用ターゲット１７と、該光波受信反射用ターゲット１７の高さおよび角度を調整するための調整ネジ１８、およびこれらを支承する取付台１９ならびに取付治具２０とから構成される。
【００１５】
なお、この場合の取付台１９ならびに取付治具２０は、光波測定器１の取付台２および取付治具と同様のものでよい。  なお、図において２１は固定ターゲット１６の適当な位置に取り付けられた点滅灯をあらわし、好ましくは高輝度ＬＥＤ等の省電力型光源と、リチウム電池等の電源を備える。  また固定ターゲット１６の適当な位置に、レールＲに対する正確な水平取り付け度を目視できる水準器（図示省略）が取り付けられる。
【００１６】
移動ターゲット２２は、光波測定器１と固定ターゲット１６間においてレールＲ上を走行移動可能であって所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器１から移動ターゲット２２に向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出するためのものである。  具体的には移動ターゲット２２の光波反射ターゲット２３は、図５にあらわしたようにレールＲ上を走行する台車３３に担持されている。
【００１７】
この台車３３はゴムやウレタンなど非導体車輪３４・３４によりレールＲ上を走行し、しかもガイドプレート３５の上下方向に向けて形成した長穴３５ａを利用して止ネジ３７により固定・解除自在とし、上下高さ位置を自在に変えることができるようにしたところの、レールＲの左右の側面に沿って転動可能な転倒防止用の非導体ガイドローラー３６・３６を有する。
【００１８】
光波反射ターゲット２３は台車３３の略中央に位置し、支柱２４上端に取り付けられているとともに、該支柱２４はターゲット基部２６より植立されたガイド支柱２５に沿って垂直方向にスライド可能であり、高さ調整ネジ（図示省略）により任意の高さに微調整可能に構成されている。
【００１９】
さらにターゲット基部２６は、図６にあらわしたように台車３３の幅方向（レールＲと交差する方向）に向けて台車上に水平に取り付けた水平バー２７と、該水平バー２７に沿わせて取り付けた固定バー２８に沿ってレールＲの交差方向にスライドが可能であって、水平バー２７の一端に取り付けた調整ネジ３０により固定バー２８に沿って移動させ、任意の位置において停止・固定することができる。  なお２９ａ・２９ｂはストッパー、３２はターゲット基部２６から垂下させたローラー軸３１に取り付けたガイドローラーをあらわしている。
【００２０】
なお４３は移動ターゲット２２をレールＲの長さ方向において所定間隔毎に停止して測定をおこなうためのエンコーダ（距離計）をあらわし、台車３３に固定されたアーム４２に支承保持されている。  また４１は伸縮自在のハンドルをあらわし、一端を台車３３に植設された支柱３９にヒンジ４０を介して回動自在に取り付けられ、収縮状態においては自由端を支柱３８に担持させることができる。
【００２１】
上記したように、測定すべきレールＲに固定可能な光波発信手段および測定データ記憶手段を備えた光波測定器１と、光波測定器１からレールＲの長さ方向一定の距離隔てた位置に固定され、光波測定器１からの発信光波を反射して光波測定器１による光波基準レベルを設定するための固定ターゲット１６と、光波測定器１と固定ターゲット１６間においてレールＲ上を走行移動可能であって所定間隔毎に順次移動させつつ光波測定器１から移動ターゲット２２に向け光波を発信してその反射光波による上記光波基準レベルとの誤差を検出するための移動ターゲット２２とにより軌道検測用キットを構成している。
【００２２】
上記した構成において、まず測定すべきレールＲに、光波発信手段１０および測定データ記憶手段を備えた光波測定器１を固定する。  光波測定器１の固定方法は、ポインター８をレールＲの垂直中心部に位置合わせしつつ取付台２を下部取付治具の摘み５ａ・５ｂを操作し、固定ネジ４ａ・４ｂを相互に対向方向に向けて進行させ、レールＲの立ち上がり部分に左右から加圧固定することによりレールＲの中心に対して水平に固定して取り付ける。
【００２３】
さらに上記取付台２の天板２ｂ上に、正面側に光波発信用レンズ１１を有するとともにデジタル表示画面１２、および測定データ記憶手段を内臓した光波発信手段１０を、水準器により水平度を維持させながら装着する。
【００２４】
さらに上記した光波測定器１からレールＲの長さ方向一定の距離（例えば４０ｍ）隔てた位置に固定ターゲット１６を固定する。  固定ターゲット１６の固定手段についても、光波測定器１の取り付け用取付台２と同様の構造の取付治具２０により取り付けられる取付台１９を介し、その上に光波受信反射用ターゲット１７が調整ネジ１８や水準器により高さ・水平度および角度の微調整をおこないながらレールＲの中心に対して水平に、しかも光波受信反射用ターゲット１７の中心が前記した光波測定器１の光波発信用レンズ１１に対向する方向に向けて設置固定させる。
【００２５】
なお、夜間作業の多い軌道検測作業時においては、点滅灯２１を常時点滅させることにより、固定ターゲット１６の置き忘れによる早朝の列車事故を未然に防止することができる。
【００２６】
そこで光波測定器１から該固定ターゲット１６に向け光波を発信して光波受信反射用ターゲット１７からの反射光波により光波基準レベルを設定する。  設定の記録は光波測定器１に内臓の記憶手段に記録させる。  つぎに光波測定器１と固定ターゲット１６間に移動ターゲット２２を設置し、光波測定器１と固定ターゲット１６間においてレールＲ上をエンコーダ（距離計）４３により所定間隔（例えば５ｍ）毎に順次移動・停止させ、光波反射ターゲット２３をレールＲの中心にくるように水準器を見ながら位置合わせのうえ固定して測定作業を開始する。
【００２７】
なおこの場合に、レールＲ走行用の非導体車輪３４・３４はゴムやウレタンなどの非導体であるために、レールＲ上において電気的に短絡することがないのみならず、軽量化が可能となる。  測定に先立って図６において調整ネジ３０を操作し、ターゲット基部２６を固定バー２８に沿ってレールＲの交差方向にスライドさせ、支柱２４の上端に取り付けられた光波反射ターゲット２３の中心Ｃ１をレールＲの中心Ｃ２と一致させたところで停止・固定させる。
【００２８】
測定は、移動ターゲット２２の停止位置毎に光波測定器１から移動ターゲット２２に向け光波を発信して移動ターゲット２２の光波反射ターゲット２３からの反射光波による上記光波基準レベル値との誤差をデータ測定し、これを光波測定器１に内臓の記憶手段に記録する。  なお光波測定器１に内臓の記憶手段に記録・保存されたデータはあとでパソコンに出力し、レールＲの高低、ならびに通りの精度確認、およびレールＲの軌道補修用データとして活用する。
【００２９】
なお、移動ターゲット２２の移動に際しては伸縮自在のハンドル４１を引き伸ばし、このハンドル４１を操作しながら移動させることができる。  また踏み切り部やガイドレール部、あるいはトングレール部の通過に際しては転倒防止用の非導体ガイドローラー３６・３６が障害となるので止ネジ３７を緩め、ガイドローラー３６・３６をガイドプレート３５の長穴３５ａに沿って上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の１実施例である軌道検測用キットを用いた軌道検測方法の原理説明図。
【図２】光波測定器を取り付ける取付台のレールに対する取り付け状態をあらわした正面図。
【図３】光波測定器を取り付ける取付台の側面図。
【図４】光波測定器の正面側からみた斜視図。
【図５】移動ターゲットの平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）。
【図６】移動ターゲットにおける光波反射ターゲット部分を拡大してあらわした正面図。
【符号の説明】
【００３１】
１        光波測定器
２        取付台
２ａ      基台
２ｂ      天板
３ａ      固定プレート
３ｂ      固定プレート
４ａ      固定ネジ
４ｂ      固定ネジ
５ａ      摘み
５ｂ      摘み
６        スペーサ
７        クランプネジ
７ａ      ノブ
８        ポインター
９        把手
１０      光波発信手段
１１      光波発信用レンズ
１２      デジタル表示画面
１３      回転止めネジ
１４      取付角度調整用のネジ
１５      基台
１６      固定ターゲット
１７      光波受信反射用ターゲット
１８      調整ネジ
１９      取付台
２０      取付治具
２１      点滅灯
２２      移動ターゲット
２３      光波反射ターゲット
２４      支柱
２５      ガイド支柱
２６      ターゲット基部
２７      水平バー
２８      固定バー
２９ａ    ストッパー
２９ｂ    ストッパー
３０      調整ネジ
３１      ローラー軸
３２      ガイドローラー
３３      台車
３４      非導体車輪
３５      ガイドプレート
３５ａ    長穴
３６      非導体ガイドローラー
３７      止ネジ
３８      支柱
３９      支柱
４０      ヒンジ
４１      ハンドル
４２      アーム
４３      エンコーダ（距離計）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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