(57)【要約】【課題】鉄道線路への崖崩れ・雪崩などを安価な装置で検出し、軌道回路、信号設備を利用して列車を止めることにより、旅客・乗務員の安全を図る。【解決手段】  レール１の脇（片側又は両側）に張力変化検知器２Ａ，２Ｃを設置し、その両側にワイヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを付けてその各一端を、ばねを介して杭４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに張力を持たせた状態で固定する。張力変化検知器２Ａ（２Ｃ）は、その両端のワイヤ３Ａ，３Ｂ（３Ｃ，３Ｄ）の張力がほぼ等しい場合には検出せず、張力の差が設定値以上になると検出して、その内部の接点を閉路させる。張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点（少なくとも一つ）の接点が閉じると、レール短絡用電線８Ａ，８Ｃによって左右のレール１が接続され、既設の列車検出用の軌道回路１０の電源回路５が短絡状態になる。これにより、リレー６が無印加状態となり、信号機７が赤色表示となる。リレー６は、電源印加状態のときに青色表示になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道のレールを電気回路の一部として利用し、列車の車軸が左右のレール間を短絡することで、列車の有無を自動的に検知し、少なくとも信号装置を制御する電気回路である軌道回路と、崖崩れや雪崩などの列車の進行を妨げる異常を検出する検出器とを備え、
前記検出器の作動によって前記軌道回路が作動するように構成されていることを特徴とする鉄道線路の異常検出装置。
【請求項２】
前記検出器は、異常検出時に前記軌道回路の一部である左右のレール間を短絡することにより、前記軌道回路が形成されている線路の閉塞区間にあたかも列車があるような状況を設定し、この状況設定により、前記軌道回路は、列車用信号を赤に変えて前記閉塞区間への列車の進入を防止することを特徴とする請求項１記載の鉄道線路の異常検出装置。
【請求項３】
前記検出器は、少なくとも線路沿いに張ったワイヤ、前記ワイヤの変位を検知する張力変化検知器、前記張力変化検知器がワイヤ変位により作動すると左右レール間を短絡する短絡用電線により構成される請求項１又は２記載の鉄道線路の異常検出装置。
【請求項４】
前記ワイヤは、線路の左右のレール沿いに張られ、この左右の線路に張られたワイヤごとに前記張力変化検知器及び短絡用電線が設けられる請求項３記載の鉄道線路の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道線路における崖崩れ、雪崩などの異常を検出する装置に関する。また、その異常検出情報に基づき、例えば列車用信号を赤色に変化させて、異常発生区間の列車の進入を防止して、事故を未然に防止するシステムを形成する異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道線路において、崖崩れ、雪崩などが発生するおそれがある場合には、従来は、人が巡視してその発見に努め、発見した場合には、何らかの手段で、最寄の駅や司令所に連絡し、列車の運行を止めて事故の発生を未然に防止している。
【０００３】
このような人を介した異常検出は、延々と続く鉄道線路においては巡視にも限界がある。したがって、崖崩れや雪崩などの発生を発見するには時間がかかる。
【０００４】
公共機関である鉄道においては、乗客、電車の乗員の安全が第一の優先事項である。近年、その目的を達成するために、自動列車停止装置（ATS: Automatic Train Stop）や自動列車制御装置（ATC: Automatic Train Control）などが設置されつつある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、天災である崖崩れ、雪崩などが発生しやすい場所は、僻地や山間部であり、ディーゼル車使用の非電化区間で電源設備がないケースが多々あり、前記ATSやATCでは対応するのが難しい。また、崖崩れ、雪崩を、光による監視（発光器や受光器を組み合わせた異物の監視など）により検出することも考えられるが、この場合には、新たに電源を設置しなければならず、コストがかなり高くなり、広範囲に異常検出装置を設置することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、鉄道線路の崖崩れ、雪崩などの発生を自動的に検出し、かつ既存の設備を利用してコストのあまりかからない異常検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明は、基本的には、鉄道の既存の設備である軌道回路を利用し、この軌道回路を、崖崩れ、雪崩を検出する検出器によっても作動できるように構成したものである。
【０００８】
軌道回路は、鉄道のレールを電気回路の一部として利用し、列車の車軸が左右のレール間を短絡することで、列車の有無を自動的に検知し、信号装置、その他の信号保安装置を制御する電気回路である。この軌道回路は、軌道を適当な区間で区分し、区間ごとに電気的に絶縁して設置されるものであり、各区間は閉塞区間と称せられる。閉塞区間には、現在ある車両のほかに他の列車が進入するのを禁じられ、そのための信号発生装置として軌道回路が設置される。崖崩れや雪崩などの列車の進行を妨げる異常を検出する検出器は、そのような異常を検出した場合に、上記軌道回路を短絡させ、あたかも閉塞区間に列車があるように模擬する回路を形成する。
【０００９】
例えば、崖崩れ、雪崩などが発生するおそれがある鉄道線路の脇（片側又は両側）に張力変化検知器を設置し、その両側にワイヤをつけて、ワイヤを線路沿いにワイヤ支持用の杭を介して張る。
【００１０】
張力変化検知器は、左右のワイヤの張力平衡がくずれた時に、接点が閉じて閉路し、この閉路によりレール短絡用電線を介して左右のレールを接続させ、軌道回路を短絡させる。それにより、軌道回路を介して信号機を赤色表示などして、異常を報知することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鉄道線路の崖崩れ、雪崩などの発生を自動的に検出し、かつ既存の設備を利用してコストのあまりかからない異常検出装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図１から図６により説明する。
【００１３】
図１は、鉄道線路沿いに本発明の一実施例に係る崖崩れ、雪崩などの検出装置を設置した状態を示す斜視図である。図１は、崖崩れ、雪崩などの異常が発生する前の状態である。
【００１４】
図２は、図１の異常検出設置場所付近に崖崩れが生じた場合の斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、レール１の脇（片側又は両側）に張力変化検知器２Ａ，２Ｃを設置し、各張力変化検知器にワイヤ３Ａ，３Ｂ及び３Ｃ，３Ｄの各一端を接続する。ワイヤ３Ａ，３Ｂ及び３Ｃ，３Ｄの各他端は、線路沿いに設置したワイヤ止め（ワイヤ支持）杭４Ａ，４Ｂ及び４Ｃ，４Ｄにばね１０（図５に示す）を介して張力を持たせた状態で固定される。このようにして、ワイヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、線路に沿って張力変化検知器２Ａ，２Ｃの両側に張られる。このようにして、崖崩れ、雪崩などの異常を検出する検出器が構成される。
【００１６】
ワイヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを、張力を持たせた状態で固定するためには、引張ばね１０（図５に示す）をワイヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄとワイヤ止杭４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ間に設けることで達成される。
【００１７】
図５に本実施例の異常検出装置の概略原理図を示す。図５において、図１、図２と同一の構成要素には同一符号が付してある。
【００１８】
張力変化検知器２Ａ（２Ｃ）は、その両端のワイヤ３Ａ，３Ｂ（３Ｃ，３Ｄ）の張力がほぼ等しい場合には張力変化を検出せず、両ワイヤの張力の差が設定値以上になると張力変化を検出して、その内部の接点を閉路させる。例えば、図５に示すように土砂や雪崩の荷重（Ｗ）がワイヤに加わると、ワイヤが変位（Ｙ）して、両ワイヤに生じる張力変化により張力変化検知器２Ａ（２Ｃ）がスイッチ動作し接点が閉じる。ワイヤが切断すると、切断点の反対側の引っ張りばね１０（Ｆ１又はＦ２）により張力変化検知器がスイッチ動作し、接点が閉じる。
【００１９】
図６に張力変化検知器の一例を示す。
【００２０】
張力変化検知器２（２Ａ，２Ｃ）は、支軸２１を介して回動可能に保持される上下のレバー２２，２３、上記レバー２２，２３を弾性支持するばね２４，２５、レバー２２，２３の左右両側に配置されるマイクロスイッチ２６Ａ，２６Ｂ及び２６ｃ，２６Ｄなどで構成される。各レバー２２，２３の作動端側にワイヤ３Ａ，３B（３Ｃ，３Ｄ）が接続されている。左右のワイヤ３Ａ，３B（３Ｃ，３Ｄ）の張力差が等しい場合には、各レバー２２、２３は、中立点（実線で示す）にある。ワイヤ間に張力差が生じると、２点鎖線に示すようにレバーは傾き、また、所定の張力差以上になるとレバーが対応のマイクロスイッチ（図６では、マクロスイッチ２６Ｂ，２６Ｃ）の作動レバー２７に接触してマイクロスイッチの接点が閉じる。
【００２１】
図３は、本発明の異常検出装置に関わる全体回路図である。
【００２２】
上記した張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点（スイッチ）は、図３に示すように、レール短絡用電線８Ａ，８Ｃに組み込まれる。各レール短絡用電線８Ａ，８Ｂは、左右のレール１に接続される。
【００２３】
図３に示す回路は、大別して、鉄道線路の軌道回路１０と、崖崩れ、雪崩などを検出する異常検出の検知器１１によって構成される。
【００２４】
異常検知器１１は、既述した張力変化検知器２Ａ，２Ｃ、ワイヤ３Ａ−３Ｄ、レール短絡用電線８Ａ，８Ｂ、ワイヤ止め杭４Ａ−４Ｄによって構成される。
【００２５】
軌道回路１０は、電源５、限流抵抗１２、軌道リレー６、信号機７、軌道リレー接点１３などにより構成される。
【００２６】
軌道回路１０は、鉄道のレールを電気回路の一部として利用するものである。本来の用途は、既述したように、列車の車軸が左右のレール間を短絡することで、列車の有無を自動的に検知し、信号装置、その他の信号保安装置を制御する電気回路である。軌道を適当な区間（閉塞区間）で区分し、区間ごとに電気的に絶縁して軌道回路１０が設置される。
【００２７】
左右のレール１の間に軌道回路の電源５が接続されている。
【００２８】
この閉塞区間に列車が無い場合は、軌道回路１０の列車検出リレー６に、軌道回路の電源５の電圧がかかって動作しており、リレー接点１３によって、列車進行、停止を発報する信号機７は緑色表示となっている。この場合には、列車進行が可能である。
【００２９】
この閉塞区間に列車が有る場合は、左右のレール１が列車の車軸で短絡されるため、軌道回路の列車検出リレー６は無電圧となり、復帰しており、リレー接点１３によって、信号機７は赤色表示となっている。この場合には、信号機７は赤色表示となり、他の列車が当該閉塞区間に進入するのを防止するために、他の列車に対して停止の合図を報知する。
【００３０】
張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点は、左右のレール１にレール短絡用電線８Ａ，８Ｃを介して接続されている。
【００３１】
異常発生前は張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点は開路しており、短絡用電線８Ａ，８Ｂは開放状態（非短絡）にある。したがって、左右のレール１の間は導通がなく、軌道回路１０の列車検出リレー６は、電圧印加に基づく動作を行っている。この場合には、列車無しの状態と同様であり、信号機７は緑色表示となっていて、列車進行が可能である。
【００３２】
異常発生後は、異常を検知した張力検知器２Ａ，２Ｃの接点は閉路しており、短絡用電線８Ａ，８Ｂは、それぞれ短絡状態にある。したがって、左右のレール１の間は導通し、軌道回路１０の列車検出リレー６は無電圧で復帰する。この場合には、列車有りと同じ状態となって、信号機７は赤色表示となっていて、列車進行を防止する。
【００３３】
なお、張力変化検知器２Ａ，２Ｂは、少なくとも一つが異常を検知すれば、上記信号の赤色表示が可能になる。
【００３４】
ここで、図２に従い、崖崩れや雪崩など反応する異常検出装置の具体例を説明する。図２では、山間の谷あいに鉄道が敷設されている場合である。
【００３５】
傾斜の山側で崖崩れ、雪崩などで鉄道線路が埋まった場合、山側のワイヤの一方（例えば３Ａ）に張力が加わって、張力変化検知器２Ａの張力平衡がくずれて、その内部の接点が閉路する。
【００３６】
谷側で崖崩れなどで鉄道線路の一部の土砂がくずれてしまった場合、谷側のワイヤ（例えば３Ｃ）の一方の張力が無くなって、張力変化検知器２Ｃの張力平衡がくずれて、その内部の接点が閉路する。
【００３７】
ワイヤ止杭４Ａ，４Ｃから、張力変化検知器２Ａ，２Ｃ、ワイヤ止杭４Ｂ，４Ｄまでを含む大規模な異常が発生した場合、張力変化検知器２Ａ，２Ｃの両側の張力変化が等しくなるため、その接点は閉路しないことも予想される。
【００３８】
そのような恐れがある場所に、本発明による異常検出装置を設置する場合は、張力変化検知器２Ａ，２Ｃから一方のワイヤ３Ｂ，３Ｄ及びワイヤ止杭４Ｂ，４Ｄの範囲にかけて遮蔽構造にして、もう一方のワイヤ３Ａ，３Ｃのみを野外にさらしてもよい。このようにすれば、片側ワイヤ３Ａ，３Ｃのみが土砂や雪崩で変位するので、崖崩れ、雪崩などで張力変化検知器２Ａ，２Ｃの両側の張力変化が等しくなる事態を防ぐことができる。ただし、この片側遮蔽構造では、検出範囲が狭くなる。他方、図１、図２に示すように、ワイヤの全てを野外にさらせば、検出範囲が広くなる利点がある。いずれを採用するかは、設置する場所の状況により使分ければ良い。
【００３９】
また、実際の装置の設置にあたっては、装置の保守点検などで崖崩れ、雪崩などの異常検出装置を不感応にしておきたい場合がある。この場合には、異常検出の短絡用電線８Ａ，８Ｃに、張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点と直列に人為的に開放するスイッチを設ければ良い（図示省略）。
【００４０】
さらに、他の応用例として、張力変化検知器２Ａ，２Ｃの接点と並列にスイッチを追加し（図示省略）、線路にての作業時に、作業員がそのスイッチを閉路することにより、信号を赤色表示に変え、列車の進行を防止し、自分の身の安全を自分で守る手段とすることも可能である。
【００４１】
図４は、本実施例の異常検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
崖崩れや雪崩などが発生すると、張力変化検知器２Ａ，２Ｃの少なくとも一方が検出し、その接点で左右のレール１を短絡する。すると、軌道回路１０の列車検出リレー６が復帰し、信号機７は赤色表示となっていて、列車を停止させ、事故発生を未然に防止することができる。
【００４３】
積雪時のラッセル車が走って、線路上の雪を線路の脇に除雪する時に、除雪された雪で張力変化検知器２Ａ，２Ｃが異常を検知するおそれがある。
【００４４】
この対策としては、実施例の改良として、ワイヤ止杭４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを９０度倒れる構造とし、ラッセル車通過時はワイヤ止杭４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ倒しておき、ラッセル車通過後ワイヤ止杭４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを起こせば良い。
【００４５】
本実施例によれば、鉄道線路への崖崩れ、雪崩などの発生による線路上への障害物を検出できるばかりでなく、線路を支えている土壌の崩壊も検出できる。
【００４６】
さらに、異常検出により、既存の軌道回路と信号回路を利用して、信号を赤に変化
させることができ、事前に列車を停止させて、事故を未然に防止できる。
【００４７】
また、装置として既存の軌道回路、信号機を利用するので、異常検出のために、新たに電源は必要でない。従って、人里離れた電源が近くにない所でも、簡単に設置ができ、しかも安価であり、投資金額の少ない割に、大きな効果が生まれる。
【００４８】
さらに、ワイヤの変位を利用するので、線路に沿って広範囲の場所にわたって崖崩れや雪崩などの異常を検出することができる。
【００４９】
なお、上記実施例では、張力検出器を用いて崖崩れや雪崩を検出する構成としたが、異常検出器は、これに限定されず、例えば、土砂や雪崩の荷重を受けるとばねの力に抗して接点が閉じるような検出スイッチなどでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例として示した鉄道線路への崖崩れ・雪崩などの異常発生前の検出装置の斜視図。
【図２】鉄道線路への崖崩れ・雪崩などの異常発生後の検出装置の斜視図。
【図３】本発明の実施例として示した検出装置の電気回路図。
【図４】本発明の実施例として示した検出装置の動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例に用いる張力変化検出器の動作原理を示す概要図。
【図６】本発明の実施例に用いる張力変化検出器の構造図。
【符号の説明】
【００５１】
１…レール、２Ａ，２Ｃ…張力変化検知器、３Ａ〜３Ｄ…ワイヤ、４Ａ〜４Ｄ…ワイヤ止杭、５…軌道回路の電源、６…軌道回路の列車検出リレー、７…信号機、８Ａ，８Ｃ…レール短絡用電線、１０…軌道回路、１１…異常検出器。
【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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