(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質の杭の先端と後端には加工を加えず、前記硬質の杭の先端部には窪み部と、該窪み部に連通し、前記硬質の杭の後端を残した位置まで延びる長溝とを備え、前記三軸加速度センサを前記窪み部に収納し、該三軸加速度センサに接続されるケーブルを前記長溝に収納した後に樹脂を封入したことを特徴とする鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティック。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、鉄道用道床外部より道床振動加速度測定用センシングスティックを打ち込んで、該センシングスティックの先端部の三軸加速度センサを鉄道用道床内の所定の位置に設置することを特徴とする鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの使用方法。
【請求項３】
請求項１記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、打ち込み又は引き抜きによる短時間の作業により、昼間の間合い作業で前記道床振動加速度測定用センシングスティックの設置や回収を行うことができるようにしたことを特徴とする鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの使用方法。
【請求項４】
請求項１記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、同じ軌道において、場所を変えながら多くの測点にて道床振動加速の測定を行うようにしたことを特徴とする鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道軌道の現場計測用センサとして用いる鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティック及びその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車走行時の軌道構造の測定は従来より行われているが、いずれもレールやまくらぎ表面に関するものであり、測定が困難な道床内部の砕石の挙動を直接測定した事例は少ない。砕石中に加速度センサーを埋め込んだ計測事例はあるものの、得られるデータは特定の一軸方向に関する測定値のみであり、砕石自体がどの軸を向いているのかもわからず、しかも、砕石の三次元的な動きについては把握できなかった。
【０００３】
なお、落石の運動を測定するために、落石の内部に加速度センサーを取り付けて計測したものがある（下記非特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この計測方法では、一軸センサーを用いており、落石が回転すると、運動方向の変化が検出できない。また、有線接続でないので、計測データの取得が困難である。
【０００５】
従来、レール・まくらぎ・砕石バラストからなるバラスト軌道に関する、道床内部の劣化状態や動的応答特性の把握のためには、道床内部における振動加速度測定が有効である。このために、実砕石バラスト内部に加速度センサーを組み込んだセンシングストーンを道床内部に埋設して、測定を行うようにしている。
【０００６】
本発明者は、従来行われていた一軸センサに代わり、ピエゾ抵抗型の三軸加速度センサーを２組用いることにより、バラスト砕石がどのような方向あ向いても、三次元並進挙動と回転挙動を同時に測定できるセンシングストーンを開発した。
【０００７】
さらに、砕石内部に超小型ＣＰＵを内蔵し、センサー直近にてノイズの無い状態でＡ／Ｄ変換し、光デジタル通信により測定情報を取得するという、ノイズ対策を施したセンシングストーンも開発し、実軌道での測定により装置の有効性を確認した。
【特許文献１】「落石の運動機構に関する研究  その２−落石運動の測定方法，右城  猛、篠原昌二、家石一美、四国の地盤災害・地盤環境に関するシンポジウム，地盤工学会四国支部、２００４年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６は従来のセンシングストーンの設置状態を示す図面代用写真である。
【０００９】
この図において、１０１はセンシングストーン、１０２はセンシングストーン１０１が設置される道床としての砕石バラスト、１０３はコンクリートまくらぎである。
【００１０】
センシングストーンの設置には、測定地点において、あらかじめ入力による夜間作業により、まくらぎ下面の砕石を一部除去し、その位置にセンシングストーンを設置後、砕石バラストを埋め戻し、さらにつき固める作業が不可欠である。その際、センシングストーンの設置作業に必要な幅のみであるが、まくらぎ下面の砕石を一旦除去し、再度埋め戻す作業を行うため、道床の状態が当初の状態からわずかながら異なったものとなってしまい、バラストの自然な状態での測定はできないといった問題があった。
【００１１】
また、センシングストーンの設置および回収作業では、まくらぎ下面のバラストを一旦除去するが、センシングストーン本体の設置・回収を手作業で行う間は、わすかながら時間ながらも、まくらぎは無普請（無支保）の不安定な状態となる。作業中に何らかの外力が加わったり、まくらぎを支持するレールとの締結部分が外れたりすると、手をけがするなどの危険性がある。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決し、軽微な作業で容易に設置できる鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティック及びその使用方法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】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックにおいて、硬質の杭の先端と後端には加工を加えず、前記硬質の杭の先端部には窪み部と、この窪み部に連通し、前記硬質の杭の後端を残した位置まで延びる長溝とを備え、前記三軸加速度センサを前記窪み部に収納し、この三軸加速度センサに接続されるケーブルを前記長溝に収納した後に樹脂を封入したことを特徴とする。
【００１４】
〔２〕鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの使用方法において、上記〔１〕記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、鉄道用道床外部より道床振動加速度測定用センシングスティックを打ち込んで、このセンシングスティックの先端部の三軸加速度センサを鉄道用道床内の所定の位置に設置することを特徴とする。
【００１５】
〔３〕鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの使用方法において、上記〔１〕記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、打ち込み又は引き抜きによる短時間の作業により、昼間の間合い作業で前記道床振動加速度測定用センシングスティックの設置や回収を行うことができるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
〔４〕上記〔１〕記載の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックを、同じ軌道において、場所を変えながら多くの測点にて道床振動加速の測定を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、硬質の杭をまくらぎの下部のバラストの所定の位置に打ち込むだけの作業ですむので、事前の夜間作業でない、昼間の間合い作業でも機材の設置や回収を行うことができる。また、従来の測定法では、一旦設置したらその点のみしか測定できなかったが、本発明によれば、設置回収作業が非常に簡単になったため、同じ軌道において、場所を変えながら多くの測点にて道床振動加速の測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックにおいて、硬質の杭の先端と後端には加工を加えず、前記硬質の杭の先端部には窪み部と、この窪み部に連通し、前記硬質の杭の後端を残した位置まで延びる長溝とを備え、前記三軸加速度センサを前記窪み部に収納し、この三軸加速度センサに接続されるケーブルを前記長溝に収納した後に樹脂を封入したことを特徴とする。
【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鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの設置状態を示す図である。
【００２１】
この図において、１は路盤、２は道床としての砕石バラスト、３はバラスト２上に配置されるコンクリートまくらぎ、４はレール、５はコンクリートまくらぎ３の下のバラスト２に配置される道床振動加速度測定用センシングスティック、６はそのセンシングスティックから引き出されるケーブルである。
【００２２】
このように、道床振動加速度測定用センシングスティック５を道床としての砕石バラスト２に差し込んで、そのセンシングスティック５の後端を叩いて所定位置になるよう設定する。
【００２３】
以下、道床振動加速度測定用センシングスティックについて詳細に説明する。
【００２４】
図２は本発明の実施例を示すセンサの装着前の道床振動加速度測定用センシングスティックを示す図面代用写真、図３は本発明の実施例を示すセンサを装着した道床振動加速度測定用センシングスティックの先端部を示す図面代用写真、図４は本発明の実施例を示す道床振動加速度測定用センシングスティックの先端部が樹脂で封入された状態を示す図面代用写真、図５は本発明の実施例を示す道床振動加速度測定用センシングスティックの全体が樹脂で封入された状態を示す図面代用写真である。
【００２５】
これらの図において、１１は硬質の杭、１２は硬質の杭１１の先端、１３は硬質の杭１１の後端、１４は硬質の杭１１の先端部に加工された窪み部、１５は窪み部１４に連通し、硬質の杭１１の後端１３は残した位置まで形成される長溝、１６は窪み部１４に装着された三軸加速度センサ、１７は長溝１５に装着されるセンサ１６に接続されるケーブル、１８は窪み部１４や長溝１５に封入される樹脂である。
【００２６】
このように構成されるので、センサを設置する場合には、図１に示すように、コンクリートまくらぎ３の下方の道床としての砕石バラスト２内に道床振動加速度測定用センシングスティック５，１１を差し込んで、その後、センシングスティック５，１１の後端１３を叩いて打ち込み、このセンシングスティックの先端部の三軸加速度センサを鉄道用道床内の所定の位置に設置する。
【００２７】
また、センサを回収する場合には、打ち込まれたセンシングスティック５，１１を引き抜くだけでよい。
【００２８】
また、道床振動加速度測定用センシングスティック５を、打ち込み又は引き抜きによる短時間の作業により、昼間の間合い作業で前記道床振動加速度測定用センシングスティック５の設置や回収を行うことができる。
【００２９】
さらに、鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティック５を、同じ軌道において、場所を変えながら多くの測点にて道床振動加速の測定を行うことができる。
【００３０】
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】
【００３１】
本発明の軽微な作業で容易に設置できる鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例を示す鉄道軌道の道床振動加速度測定用センシングスティックの設置状態を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示すセンサの装着前の道床振動加速度測定用センシングスティックを示す図面代用写真である。
【図３】本発明の実施例を示すセンサを装着した道床振動加速度測定用センシングスティックの先端部を示す図面代用写真である。
【図４】本発明の実施例を示す道床振動加速度測定用センシングスティックの先端部が樹脂で封入された状態を示す図面代用写真である。
【図５】本発明の実施例を示す道床振動加速度測定用センシングスティックの全体が樹脂で封入された状態を示す図面代用写真である。
【図６】従来のセンシングストーンの配置状況を示す図面代用写真である。
【符号の説明】
【００３３】
１    路盤
２    道床（砕石バラスト）
３    コンクリートまくらぎ
４    レール
５    道床振動加速度測定用センシングスティック
６    ケーブル
１１    硬質の杭
１２    硬質の杭の先端
１３    硬質の杭の後端
１４    窪み部
１５    長溝
１６    三軸加速度センサ
１７    ケーブル
１８    封入される樹脂
【図１】
0004970327.tif 000002
【図２】
0004970327.tif 000003
【図３】
0004970327.tif 000004
【図４】
0004970327.tif 000005
【図５】
0004970327.tif 000006
【図６】
0004970327.tif 000007