(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
載荷板の下面であってレール長手方向に配置される載荷点と、該載荷板の側部から垂下した部分の先端部においてレール側に曲げられた保持部であって、ネジ棒が配置された保持部を有するフックとを具備し、前記レールに垂直な方向に前記ネジ棒を有するフックを前記レールに引っ掛けて固定することにより、小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させることを特徴とするレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【請求項２】
請求項１記載のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記フックはレール側面と同じ勾配を持ち、レールに沿わせて測定することを特徴とするレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【請求項３】
請求項１記載のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記ネジ棒を押し込むことによって、レールの顎部に固定することを特徴とする小型ＦＷＤをレール頭部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【請求項４】
請求項１記載のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記ネジ棒を調整することによって、レール頭頂部の摩耗量に対応可能にすることを特徴とする小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【請求項５】
請求項１記載のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記載荷点が２個であり、前記ネジ棒が１個であることを特徴とする小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【請求項６】
請求項１記載のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記載荷点が１個であり、前記ネジ棒が２個であることを特徴とする小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レール頭頂部測定用ＦＷＤ（Ｆａｌｌｉｎｇ  Ｗｅｉｇｈｔ  Ｄｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）載荷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の小型ＦＷＤによる軌道支持剛性の測定の様子を示す図面代用写真である。
【０００３】
小型ＦＷＤとは、この図に示すような、重錘１０１を自由落下させることで、端部１０２に備えられたロードセル１０３と加速度計１０４から荷重と変位をそれぞれ測定する装置である。これまでは主に道路舗装や盛土の管理に用いられてきたが、鉄道総研では小型ＦＷＤをまくらぎ１０５に落下させ、その応答値を解析することでまくらぎの浮き具合を調査している（下記特許文献１参照）。本来、地盤を測定する際には、平板載荷装置と同様に、平面の載荷板を用いるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鉄道の軌道で応用する場合、まくらぎの表面には経年劣化や刻印による凹凸が生じているため、小型ＦＷＤの設置具合によって得られるデータが異なるという問題があった。
【０００６】
図８は従来の球面載荷板の先端面を示す図、図９は従来の三点載荷板の先端面を示す図、図１０は従来の小型ＦＷＤをまくらぎに載荷させる載荷装置の荷重曲線および変位曲線を示す図である、
そこで、これまでは、図８に示すように、中央部のみがまくらぎに接触する球面載荷板２０１を利用することで接触面積を少なくし、データの再現性を向上させた。また、カントを有する曲線では、図９に示すように、球面の突起を有した三点載荷板２０２を用いてまくらぎに対して垂直状態を確保した後、重錘を落下させることで精度の維持を図ってきた。
【０００７】
しかし、まくらぎ上で測定する以上、接触状態による誤差は避けられない他、下記のような課題が生じていた。
（１）施工結果の検証のため、１つのまくらぎにつき数度の測定が必要なことがある。
（２）小型ＦＷＤは、加速度から積分することで変位を求めているが、まくらぎ上で落下させた場合、図１０に示すように、誤差が生じている可能性があり変位曲線３０２が原点まで戻らないことが多い。ここで図１０における３０１は荷重曲線である。
【０００８】
線路閉鎖工事等で限られた時間の中で測定する場合、上記（１）のように数度の測定を行うと測定できる延長が限られる。また、上記（２）のような結果になることから、重錘の落下で軌道を沈下させている可能性が考えられる。しかし、小型ＦＷＤの載荷荷重が８ｋＮ程度であるため、まくらぎやバラストが大きな塑性変形を起こしているとは考えられない。一般的に用いられる地盤面の測定では理想的な変位曲線が得られることから、軌道のまくらぎのように若干の浮きを生じている対象物に直接重錘を落下させた場合、変位の測定精度が下がる可能性があった。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みて、上記のように、小型ＦＷＤを問題の多いまくらぎに載荷させるのではなく、レール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置であって、載荷板の下面であってレール長手方向に配置される載荷点と、この載荷板の側部から垂下した部分の先端部においてレール側に曲げられた保持部であって、ネジ棒が配置された保持部を有するフックとを具備し、前記レールに垂直な方向は前記ネジ棒を有するフックを前記レールに引っ掛けることにより固定することを特徴とする。
【００１１】
〔２〕上記〔１〕記載の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記フックは前記レールの側面と同じ勾配を持ち、前記レールに沿わせて測定することを特徴とする。
【００１２】
〔３〕上記〔１〕記載の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記ネジ棒を押し込むことによって、前記レールの顎部に固定することを特徴とする。
【００１３】
〔４〕上記〔１〕記載の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記ネジ棒を調整することによって、前記レール頭頂部の摩耗量に対応可能にすることを特徴とする。
【００１４】
〔５〕上記〔１〕記載の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記載荷点が２個であり、前記ネジ棒が１個であることを特徴とする。
【００１５】
〔６〕上記〔１〕記載の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置において、前記載荷点が１個であり、前記ネジ棒が２個であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カントを有した曲線部であっても再現性の高い測定データを得ることができる。また、容易にレール頭頂部に固定することができるため、測定速度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の要部の模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の背面斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の背面斜視図である。
【図４】本発明の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の荷重曲線および変位曲線である。
【図５】従来の小型ＦＷＤによる軌道支持剛性の測定の様子を示す図面代用写真である。
【図６】従来の球面載荷板の先端面を示す図である。
【図７】従来の三点載荷板の先端面を示す図である。
【図８】従来の小型ＦＷＤをまくらぎに載荷させる載荷装置の荷重曲線および変位曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置は、載荷板の下面であってレール長手方向に配置される載荷点と、前記載荷板の側部から垂下した先端部のレール側に曲げられた保持部に配置されるネジ棒を有するフックとを具備し、前記レールに垂直な方向は前記ネジ棒を有するフックを前記レールに引っ掛けることにより固定する。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の要部の模式図、図２は削除され、図３は本発明の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の背面斜視図である。
【００２１】
これらの図において、１は載荷板、２は載荷板１の下面、３、３´はレール７の長手方向の載荷板１の下面に配置される２個の載荷点、５は載荷板１の側部から垂下した部分の先端部においてレール７側に曲げられた保持部、４は保持部５を有するフック、６は保持部５に設けられるネジ棒、７Ａはレール７の頭頂部、８はレール７の顎部、９はレール７の基部である。
【００２２】
この実施例では、レール７の長手方向の載荷板１の下面に配置される２個の載荷点３，３´をレール７の頭頂部７Ａに配置するとともに、前記載荷板１の側部から垂下した部分の先端部においてレール側７に曲げられた保持部５あって、ネジ棒６が配置された保持部５を有するフック４とを具備し、前記レール７に垂直な方向に、前記ネジ棒６を有するフック４を前記レール７に引っ掛けることにより固定する。
【００２３】
以下、詳細に述べると、
（１）フック４はレール７側面と同じ勾配を持ち、レール７に沿わせて測定する。
【００２４】
（２）ネジ棒６を押し込むことによって、レール７の顎部８に固定する。
【００２５】
（３）ネジ棒６を調整することによって、レール頭頂部７Ａの摩耗量に対応可能にする。
【００２６】
図４は削除され、図５は本発明の他の実施例を示す小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の背面斜視図である。
【００２７】
これらの図において、１１は載荷板、１２は載荷板１１の下面、１３はレール１７の長手方向の載荷板１１の下面に配置される１個の載荷点、１５は載荷板１１の側部から垂下した部分の先端部においてレール１７側に曲げられた２個の保持部、１４は保持部１５を有するフック、１６は２個のフック１４に設けられる２本のネジ棒、１７Ａはレール１７の頭頂部、１８はレール１７の顎部、１９はレール１７の基部である。
【００２８】
この実施例では、レール１７の長手方向の載荷板１１の下面に配置される１個の載荷点１３をレール１７の頭頂部１７Ａに配置するとともに、前記載荷板１１の側部から垂下した部分の先端部においてレール側１７に曲げられた保持部１５あって、ネジ棒１６が配置された保持部１５を有する２個のフック１４とを具備し、前記レール１７に垂直な方向に、前記ネジ棒１６を有する２個のフック１４を引っ掛けることにより固定することを特徴とする。
【００２９】
以下、詳細に述べると、
（１）フック１４はレール１７側面と同じ勾配を持ち、レール１７に沿わせて測定する。
【００３０】
（２）ネジ棒１６、１６´を押し込むことによって、レール１７の顎部１８に固定する。
【００３１】
（３）ネジ棒１６、１６´を調整することによって、レール頭頂部１７Ａの摩耗量に対応可能にする。
【００３２】
図６は本発明の小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させるレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の荷重曲線および変位曲線を示す図である。
【００３３】
本発明によれば、この図に示すように、本発明のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の変位曲線２２は原点荷まで戻り。正確に変位を測定することができる。図６において、２１は本発明のレール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の荷重曲線である。
【００３４】
このように、本発明によれば、
（１）従来のように、小型ＦＷＤをまくらぎに重錘を落下させて測定するのではなく、レール頭頂部での測定に切り替える。
【００３５】
（２）カントを有する曲線区間であっても、レールに垂直に固定することができ、容易に動かない状態で測定することができる。
【００３６】
（３）この実施例ではレール長手方向に載荷点を２点とすることで、レールに垂直な方向に先端にねじ棒を有したフックをレールに引っ掛けることによって、簡単に固定できる。
【００３７】
（４）フックはレールの側面と同じ１／４０の勾配を持たせることにより、レールに沿わせて測定することができる。
【００３８】
（５）ねじ棒を押し込むことによってレールの顎部に固定することができる。また、ねじ棒を調整することでレール頭頂部の磨耗量に対応させることができる。
【００３９】
（６）毎回同等の設置条件となるため、再現性が高く人為的誤差も少なくすることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、小型ＦＷＤを問題の多いまくらぎに載荷させるのではなく、小型ＦＷＤをレール頭頂部に載荷させる載荷装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１１  載荷板
２、１２  載荷板の下面
３、３´  レールの長手方向の載荷板の下面に配置される２個の載荷点
４、１４  保持部に配置されるフック
５  載荷板の側部から垂下した先端部のレール側に曲げられた保持部
６、１６  フックに設けられるネジ棒
７、１７  レール
７Ａ、１７Ａ  レールの頭頂部
８、１８  レールの顎部
９、１９  レールの基部
１３  レールの長手方向の載荷板の下面に配置される１個の載荷点
１５  載荷板の側部から垂下した先端部のレール側に曲げられた２個の保持部
２１  レール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の荷重曲線
２２  レール頭頂部測定用ＦＷＤ載荷装置の変位曲線
【図１】
0006603615.tif 000002
【図２】
0006603615.tif 000003
【図３】
0006603615.tif 000004
【図４】
0006603615.tif 000005
【図５】
0006603615.tif 000006
【図６】
0006603615.tif 000007
【図７】
0006603615.tif 000008
【図８】
0006603615.tif 000009