慣性正矢軌道検測装置
公益財団法人鉄道総合技術研究所

軌道技術研究部

土 木

小型・軽量で低コストの軌道検測装置
鉄道の軌道管理では、軌道変位の定期的な検測が必要です。鉄道総研では「慣性測定法」と「正矢法」の演算を組み合わせ、小型・軽量で低コストな1台の装置で従来の軌道検測車と同じ波形を出力できる軌道検測装置を開発しました。
【特徴】
 検測ユニットには、台車装架型と車体装架型があります。台車装架型はレール以外の物体がレーザ変位計の検出範囲に入りにくいなどの特長があります。車体装架型は、台車装架型と比較して振動対策が軽微で済み、また搭載可能な車両の選択肢が多いなどの特長があります。
 検測に必要なセンサには汎用部品を用い、価格を低減しました。
 曲線正矢を含め、正矢法と同じ軌道変位波形が出力されるので、これまでの検測車による検測波形と同じように扱うことができます。

車体装架型

台車装架型

2軸レール変位検出装置
車上処理

メディア

車上処理
演算ユニット装置

ジャイロ地上処理

PC
CARD
56K

または速度発電機
信号

加速度計

モバイル通信
検測ユニットレーザビームレール

検測装置の構造

装置の構成イメージ

1

投受光部
反射鏡

軌道保守管理データベースシステム＜LABOCS
公益財団法人鉄道総合技術研究所

Ver.4.0＞

軌道技術研究部

鉄道では、安全性、快適性の高い軌道を維持するために、軌道変位や車両動揺等
鉄道では、安全性、快適性の高い軌道を維持するために、軌道変位や車両動揺等の管理が重要です。鉄道総研では、軌道変位や車両動揺等の測定データと線形、軌の管理が重要です。鉄道総研では、軌道変位や車両動揺等の測定データと線形、軌道構造等の各種台帳データをチャート表示するとともに様々な波形データの分析・道構造等の各種台帳データをチャート表示するとともに様々な波形データの分析・加工が可能な軌道保守管理データベースシステム（LABOCS）をバージョンアッ
加工が可能な軌道保守管理データベースシステム（LABOCS）をバージョンアップしました。
プしました。
【特徴】【特徴】
 軌道変位、車両動揺等の測定データのほか、曲線諸元、レール種類、構造物の位軌道変位、車両動揺等の測定データのほか、曲線諸元、レール種類、構造物の位置、保守実績などの軌道保守に関連する設備台帳情報をデータベースとして保存置、保守実績などの軌道保守に関連する設備台帳情報をデータベースとして保存し、表示できます。
し、表示できます。
 キロ程の指定によりデータベースへアクセスできることから、軌道変位や構造物キロ程の指定によりデータベースへアクセスできることから、軌道変位や構造物と車両動揺等との解析に便利です。と車両動揺等との解析に便利です。
 10m弦正矢軌道変位から復元波形の算出、P値やσ値等の区間統計量の計算等、10m弦正矢軌道変位から復元波形の算出、P値やσ値等の区間統計量の計算等、軌道管理固有の使い方に対応した多彩なデータ解析機能があります。
軌道管理固有の使い方に対応した多彩なデータ解析機能があります。
 車両動揺データから乗り心地レベルを算出する機能があります。
車両動揺データから乗り心地レベルを算出する機能があります。
 Windows7およびWindows8（32bit/64bit）上での動作を保証しています。
Windows7およびWindows8（32bit/64bit）上での動作を保証しています。
 各事業者のニーズに合わせて、LABOCSをベースとした軌道管理システムをカ各事業者のニーズに合わせて、LABOCSをベースとした軌道管理システムをカ
スタマイズ構築することが可能です。
スタマイズ構築することが可能です。

チャートの表示項目、順序、縦幅、横幅、線の太さ、色などを自在に設定可能
チャートの表示項目、順序、縦幅、横幅、線の太さ、色などを自在に設定可能です。また、画面表示通りのチャートを印刷できます。
です。また、画面表示通りのチャートを印刷できます。
LABOCSによるチャート表示機能のGUI画面
LABOCSによるチャート表示機能のGUI画面2

土 木

軌道の検査データの表示・分析システム

レール凹凸連続測定装置
公益財団法人鉄道総合技術研究所

軌道技術研究部

土 木

レール波状摩耗除去のためのレール削正作業を支援
鉄道では、車両の走行に伴って、主に曲線区間のレールに波状摩耗と呼ばれる周鉄道では、車両の走行に伴って、主に曲線区間のレールに波状摩耗と呼ばれる周期的なレール凹凸が発生することがあります。このレール波状摩耗は、軌道の劣化期的なレール凹凸が発生することがあります。このレール波状摩耗は、軌道の劣化を助長したり、騒音・振動の発生原因となることから、鉄道総研では、レール凹凸を助長したり、騒音・振動の発生原因となることから、鉄道総研では、レール凹凸を連続的かつ簡易に測定可能な可搬型のトロリータイプの測定装置を開発しました。
を連続的かつ簡易に測定可能な可搬型のトロリータイプの測定装置を開発しました。
【特徴】
【特徴】
 本装置は、レーザー変位センサを偏心矢配置したトロリーであり、レール波状摩本装置は、レーザー変位センサを偏心矢配置したトロリーであり、レール波状摩
耗等の微細なレール凹凸を詳細かつ連続的に測定できます。
耗等の微細なレール凹凸を詳細かつ連続的に測定できます。
 組立式となっており、測定現場まで容易に運搬できます。
組立式となっており、測定現場まで容易に運搬できます。
 載線後は、手押しで軌道上を移動し、装置の移動速度に依存しない測定が可能で載線後は、手押しで軌道上を移動し、装置の移動速度に依存しない測定が可能です。
す。
 本装置には、専用のPCとソフトウェアが付属しており、現場で即時にレール凹凸
本装置には、専用のPCとソフトウェアが付属しており、現場で即時にレール凹凸
の評価・分析が可能です。の評価・分析が可能です。
 レール削正前後に本装置でレール凹凸を測定することにより、削正作業の工程をレール削正前後に本装置でレール凹凸を測定することにより、削正作業の工程を
事前に検討したり、削正後の仕上り確認を迅速に行うことが可能であり、レール事前に検討したり、削正後の仕上り確認を迅速に行うことが可能であり、レール削正作業の効率化、および適切なレール凹凸管理を支援することができます。
削正作業の効率化、および適切なレール凹凸管理を支援することができます。

収録・解析用PC
収録・解析用PC

バッテリー
バッテリー

測定部
測定部

測定装置の外観測定装置の外観

付属のソフトウェアの操作画面
付属のソフトウェアの操作画面

削正前
削正前

削正後
削正後

レール削正前後のレール凹凸の測定結果の一例
レール削正前後のレール凹凸の測定結果の一例

3

斜面管理のための調査と管理図･マップ作成
公益財団法人鉄道総合技術研究所

防災技術研究部

鉄道や道路の沿線斜面では落石・崩壊などの災害が発生することがあります。鉄
鉄道や道路の沿線斜面では落石・崩壊などの災害が発生することがあります。鉄道総研では現地踏査と空中写真判読から想定される災害とその危険性の程度を評価
道総研では現地踏査と空中写真判読から想定される災害とその危険性の程度を評価し、それらの結果を斜面管理図としてまとめる作業を実施しています。また、必要し、それらの結果を斜面管理図としてまとめる作業を実施しています。また、必要に応じてそれらへの対応方法の提案を行います。に応じてそれらへの対応方法の提案を行います。
【特徴】
【特徴】
 地形地質などの素因から、発生する可能性のある災害形態を予測します。
 現地踏査に基づき、維持管理標準に則った災害発生の危険度評価をします。
地形地質などの素因から、発生する可能性のある災害形態を予測します。
 現地踏査に基づき、維持管理標準に則った災害発生の危険度評価をします。
用地外を発生源とする災害についても評価します。
 用地外を発生源とする災害についても評価します。
検査時の着眼点について提案します。
 検査時の着眼点について提案します。
作成する斜面管理図を斜面管理の基図として役立てることができます。
 作成する斜面管理図を斜面管理の基図として役立てることができます。
数年に一度、斜面管理図を更新することにより、斜面の経年変化が把握できま 数年に一度、斜面管理図を更新することにより、斜面の経年変化が把握できます。
 す。
現地踏査
調査・評価の流れ
現地踏査
調査・評価の流れ
既存資料調査空中写真判読既存資料調査空中写真判読

現地踏査
現地踏査

素因に着目した素因に着目した
斜面管理図
斜面管理図

線

名

保線区名

駅

間

線

名

保線区名

駅

間

距 離 程

斜面管理図

182km000m～182km700m

縮尺：1/2,500

Ｔ入口
182km310m

Ｔ出口
182km190m

図面番号：１３
斜面管理図

距 離 程182km000m～182km700m

縮尺：1/2,500

Ｔ入口
182km310m

Ｔ出口
182km190m

図面番号：１３⑥①②

危険箇所の抽出（災害危険度判定）
危険箇所の抽出（災害危険度判定）⑥ ③④②⑤③④④③①②④③⑤⑤⑤②

斜面管理マップ
整理番号

地形・地質
斜面の種類
整理番号
面積

比高・平均傾斜
地形・地質
離麓(離崖)距離
落石
災害形態
面 積の崩壊比高・平均傾斜
予測
地すべり
離麓(離崖)距離
既往災害歴
落石
災害形態の現況(H.18.11時点)
崩壊
予 測
地すべり

17

斜面管理マップ

A

18B

～

キロ程：

～駅間：

～キロ程：

～

着眼点3 転石群〈スケッチ平面〉

延長：

延長：

ｍ

調査日：

年

月日

ｍ
倒木

調査日：

年

月日

BA

倒木沼

沼

〈スケッチ断面〉

0.03
0.01
1.30
坑口は儀明川左岸の急峻な尾根型斜面の下部に位置する．稜線上部に段差地形が存在している．直上斜面に小C
坑口は面積約12haの地すべりブロックの末端に位置する．坑口背後の標高75m～80m付近には溝状地規模な崩壊跡地があり，表層風化層は小礫混じり土砂からなる．右側の谷型斜面頭部に崩壊跡地があるが，谷は坑20･30°形や湿地があり，その上方斜面には段差地形が発達する．地質は能生谷層横畑層（砂岩泥岩互層）で流
10･25°
25･120°
口からやや離れている．地質は、能生谷層横畑層（砂岩泥岩互層、N30°W/20°E、受け盤）で，坑口周辺に広く露れ盤となっている．
00
岩している．

着眼点3 転石群

素因：ｂ

現計画：（ｃ）

150m

素因：ｂ

現計画：（ｃ）

150m

素因：ｂ

現計画：（ｃ）

150m

素因：ｂ

現計画：（ｃ）

150m

190m

280m
320m
1.300.01280m
320m
25･120°
10･25°
280m
0着眼点2
土側溝（湛水、堆泥）390m

0.03
20･30°

190m

0－
施工中

190m
190m

－
着眼点1

現況(H.18.11時点)
考駅間：〈スケッチ断面〉
No.130 線名：

坑口は儀明川左岸の急峻な尾根型斜面の下部に位置する．稜線上部に段差地形が存在している．直上斜面に小C
坑口は面積約12haの地すべりブロックの末端に位置する．坑口背後の標高75m～80m付近には溝状地規模な崩壊跡地があり，表層風化層は小礫混じり土砂からなる．右側の谷型斜面頭部に崩壊跡地があるが，谷は坑形や湿地があり，その上方斜面には段差地形が発達する．地質は能生谷層横畑層（砂岩泥岩互層）で流口からやや離れている．地質は、能生谷層横畑層（砂岩泥岩互層、N30°W/20°E、受け盤）で，坑口周辺に広く露れ盤となっている．
岩している．
1718

備 考
既往災害歴

備

No.130 線名：〈スケッチ平面〉

斜面の種類

斜面管理図の作成
斜面管理図の作成①①

施工中

沼地および湿地帯

A

素因：ｓ

現計画：（ｓ）

素因：ｃ

現計画：（ｃ）

素因：ａ’

現計画：（ａ’）
着眼点4

－
素因：ｓ
現計画：（ｓ）
のり肩の沈下・やせ
280m
320m
素因：ｃ
現計画：（ｃ）
施工中
着眼点2280m
320m
素因：ａ’ 現計画：（ａ’）
・｢松ノ木地すべり防止区域｣（国交省）に指定されている．
390m
280m
着眼点4
土側溝（湛水、堆泥）・地すべり対策として，施工時に水抜ボーリング工が施工される．
・施工時に孔内傾斜計、伸縮計、地下水位計による観測を実施．
－
のり肩の沈下・やせ

B施工中C

・｢松ノ木地すべり防止区域｣（国交省）に指定されている．
・地すべり対策として，施工時に水抜ボーリング工が施工される．

検査時の着眼点
着眼点1 点 検 概 要・施工時に孔内傾斜計、伸縮計、地下水位計による観測を実施．
AC
B〈区間概要〉
沼地および湿地帯①斜面上方の沼地と線路までの湧水、

A-A断面

水路
A-A断面
石積み

石積み
たて下水水路B-B断面 石積み

C-C断面

たて下水

有
無健全度判定C-C断面AA A

変状に対する判定
B-B断面石積み
B変状
コメント
・区間中央付近に沢があり、流水を横断水路ボックスにより 湿地状態の確認
有無点検概要検 査 時 の 着 眼 点 のり肩の沈下・やせ 線路方向○mにわたって沈下・やせが生じている。
道路側に導いている。
変状に対する判定
健全度判定 AA A B
・○○○……△△△……
②土側溝の湛水、堆泥状態の確認〈区間概要〉①斜面上方の沼地と線路までの湧水、変状
コメント・区間中央付近に沢があり、流水を横断水路ボックスにより 湿地状態の確認③のり面の転石の安定性の確認
線路方向○mにわたって沈下・やせが生じている。
のり肩の沈下・やせ道路側に導いている。
不安定性に対する判定②土側溝の湛水、堆泥状態の確認④のり肩の沈下、やせ状況の確認

・○○○……△△△……

③のり面の転石の安定性の確認想定される被災形態
形態
土砂流入
落石

発生部位

コメント

④のり肩の沈下、やせ状況の確認○○k○○m付近右斜面想定される被災形態○○k○○m付近右斜面

形態

発生部位

土砂流入

○○k○○m付近右斜面

落石○○k○○m付近右斜面

コメント

調査・評価の流れと斜面管理図
調査・評価の流れと斜面管理図

4

不安定性

AB

C

S

コメント

排水設備の通水不良 土側溝に堆泥がある（厚さ○○cm）。
AB
C
S
不安定性に対する判定
湿地帯および湧水箇所 斜面上部の沼地からの土砂流入の可能性がある。
転石
不安定な人頭大の転石群がある。
不安定性
コメント

着眼点を記した
着眼点を記した
斜面管理マップ
斜面管理マップ

排水設備の通水不良 土側溝に堆泥がある（厚さ○○cm）。
ABCS
総合判定
湿地帯および湧水箇所 斜面上部の沼地からの土砂流入の可能性がある。
転石 雨天時には、沼地周辺の状況について特に注意が必要である。
不安定な人頭大の転石群がある。

特記
A
BC
S
総合判定
事
項 雨天時には、沼地周辺の状況について特に注意が必要である。
特記
事
項

土 木

踏査と写真判読により災害形態と危険度を評価
踏査と写真判読により災害形態と危険度を評価

総研式打音検査装置
公益財団法人鉄道総合技術研究所

防災技術研究部

土 木

打音によるトンネル覆工コンクリート中の空洞の有無や岩盤斜面中の岩塊の安定性を評価
トンネル覆工コンクリートの空洞や亀裂の有無、岩盤斜面中の岩塊の安定性の判定には目視観察やハンマー打撃時の音等による方法が主に用いられています。
鉄道総研では、打音装置により得られた音のデータを用いて、それらの判定を簡単、かつ定量的に実施することができる「総研式打音検査装置」を開発しました。
【特徴】
 打撃により対象物表面から放射される音をフード付きマイクで収録します。
 収録した打撃音を解析し周波数と振幅の関係からトンネル覆工コンクリートの空洞や亀裂の有無、コンクリートの巻厚、岩盤斜面中の岩塊の安定性を定量的に評価できます。
 従来方法（ハンマーでの打音検査）と同程度の時間で実施できます。
 地質やコンクリートの専門知識を必要とせず、簡単に実施できます。
 斜面などの足場の悪いところでも容易に持ち運ぶことができます。

マイク
打撃装置
打撃者
収録・解析装置

収録・解析者

トンネル覆工コンクリートの打音測定状況
打音収録用マイク（フード装着時）

打撃装置

収録・解析装置

打撃装置

マイク

総研式打音検査装置
打撃者
収録・解析者

岩盤斜面中の岩塊の打音測定状況

5橋梁下部工・土留め擁壁の診断＜IMPACT Ⅳ＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

構造物技術研究部

Ⅲ）」を使用した衝撃振動試験が効果的ですが、鉄道総研では、土留め擁壁への適鉄道では、橋梁下部工の健全度診断法として「衝撃振動試験（IMPACT
Ⅰ～
用拡大を目的として、新たに開発したセンサ類や「小型起振器」の使用も可能としⅢ） 」を使用した衝撃振動試験が効果的ですが、鉄道総研では、土留め擁壁への適た、「IMPACTⅣ」を新たに開発しました。
用拡大を目的として、新たに開発したセンサ類や「小型起振器」の使用も可能とし【特徴】
た、「IMPACT Ⅳ」を新たに開発しました。

伝送距離、連続稼働時間が長い無線加速度計を使用できます。
【特徴】
 起振器の使用により、可搬性、再現性が向上するとともに、高周波数域までの入伝送距離、連続稼働時間が長い無線加速度計を使用できます。
 力が可能となり、土留め擁壁への適用拡大が図れます。
起振器の使用により、可搬性、再現性が向上するとともに、高周波数域までの入 低コストでセンサに電源供給を必要としない光ファイバ加速度センサを新たに開力が可能となり、土留め擁壁への適用拡大が図れます。
 発しました。
低コストでセンサに電源供給を必要としない光ファイバ加速度センサを新たに開 従来の衝撃振動試験、微動計測にも対応しています。
発しました。
 従来の衝撃振動試験、微動計測にも対応しています。
小型起振器
小型起振器

計測器
計測器

計測器

①①

速度計 （有線）計測器

単３電池 AC100V

速度計 （有線）（IMPACTⅠも使用できます）

単３電池 AC100V

速度計アンプ

加速度計 （無線）② （IMPACTⅢも使用できます）
③③④④

無線
防水

AC100V

AC100V

AC100V

AC100V

アクセスポイント

無線

防水
加速度計 （有線）（IMPACTⅢも使用できます）

アクセスポイント

単３電池 AC100V

加速度計 （有線）

AC100V

単３電池 AC100V

MODEL-2473L MODEL-2472

防水

加速度計アンプ

加速度計 （光ﾌｧｲﾊﾞ）MODEL-2473L
MODEL-2472

防水

加速度計アンプ

加速度計 （光ﾌｧｲﾊﾞ）AC100V

速度計アンプ（IMPACTⅠも使用できます）
加速度計 （無線）②AC100V

AC100V

AC100V

AC100V

AC100V

防水

AC100V

起振器の加速度

光信号読取装置

防水 小型起振器ユニット
起振器の加速度

光信号読取装置
電源についてAC100V

AC100V

小型起振器ユニット※

携帯型発電機 等から AC100V 電源を供給
電源についてAC100V

してください．
AC100V
単３電池制御小型電力増幅器

制御※オプション販売※小型起振器

携帯型発電機 等から AC100V 電源を供給
AC100V 電源の代わりに， 単３形のアルカ※オプション販売
してください．
リ乾電池 ・ 充電池を使用できます．

小型起振器

AC100V 電源の代わりに， 単３形のアルカ
リ乾電池 ・ 充電池を使用できます．

単３電池

小型電力増幅器

IMPACT Ⅳのシステム構成図
IMPACT Ⅳのシステム構成図
6

土 木

健全度診断用計測システム ＩＭＰＡＣＴ Ⅳ
健全度診断用計測システム ＩＭＰＡＣＴ Ⅳ
鉄道では、橋梁下部工の健全度診断法として「衝撃振動試験（IMPACTⅠ～

構造物診断用非接触振動測定システム＜Uドップラー Ⅱ＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

鉄道力学研究部することが重要です。鉄道総研では鉄道土木構造物の常時微動や列車走行時振動を、鉄道では、日常点検や災害時の損傷検出のため、構造物に生じる振動や変位を把握数十ｍ離れた場所から非接触測定できる装置を開発しました。
することが重要です。鉄道総研では鉄道土木構造物の常時微動や列車走行時振動を、【特徴】
数十ｍ離れた場所から非接触測定できる装置を開発しました。

構造物の振動をワイドレンジかつ長距離非接触で測定可能です。
【特徴】
 常時微動など微小な振動を高精度に測定できる補正技術が適用されています。
構造物の振動をワイドレンジかつ長距離非接触で測定可能です。
 シンプルな装置構成で、データ収録・解析ソフトもインストール済みです。
常時微動など微小な振動を高精度に測定できる補正技術が適用されています。
反射ターゲット形成装置を用いれば百m以上離れた所からの微動測定も可能です。
 シンプルな装置構成で、データ収録・解析ソフトもインストール済みです。
 従来製品にワイドレンジ化、小型軽量化、無線通信化などの改良を加えています。
反射ターゲット形成装置を用いれば百m以上離れた所からの微動測定も可能です。
 従来製品にワイドレンジ化、小型軽量化、無線通信化などの改良を加えています。
ＵドップラーⅡセンサの主な仕様
仕様
ＵドップラーⅡセンサの主な仕様
サイズ・重量
電 源
サイズ・重量
レーザ光量
電 源
測定速度範囲レーザ光量
応答周波数範囲
測定速度範囲
測定距離
応答周波数範囲

102×146×350mm
仕様・ 約3.9 kg
バッテリ（ＤＣ12 V）で約10時間稼働
102×146×350mm ・ 約3.9 kg
安全規格クラス２
バッテリ（ＤＣ12 V）で約10時間稼働
0.2μm/s～500mm/s（従来の5倍）
安全規格クラス２
DC～2kHz0.2μm/s～500mm/s（従来の5倍）
約0.1～100m程度（反射材使用時）
DC～2kHz

測定距離

約0.1～100m程度（反射材使用時）

UドップラーⅡセンサ
UドップラーⅡセンサ

システム構成システム構成

小型軽量化

発射装置

【発射機式】

発射装置【発射機式】

小型軽量化

1

1

たわみ
たわみ（mm）（mm）

土 木構造物の振動やたわみを非接触で測定
構造物の振動やたわみを非接触で測定
鉄道では、日常点検や災害時の損傷検出のため、構造物に生じる振動や変位を把握

ステレオカメラステレオカメラ反射ペイント弾
反射ペイント弾

塗料タンク【遠隔制御式】

スプレーガン【遠隔制御式】

塗料タンク
スプレーガン距離計・ワイヤレスカメラ

距離計・ワイヤレスカメラ
反射ターゲット形成装置

反射ターゲット形成装置

7Ｕドップラー

0101-1-100

従来手法
Ｕドップラー
従来手法-2-2-1-1-3-3-2-2-4-4-3-300-4-400

1

4 55 66 77 88
時 間 （sec）
1122334455
66
7788時 間 （sec）
12233

4

90111
19 11090111
19 110桁たわみの測定例（従来手法と同等の結果が得られます）
桁たわみの測定例（従来手法と同等の結果が得られます）

鉄道構造物の耐震設計プログラム＜JRSNAP＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

構造物技術研究部

鉄道では、「鉄道構造物等設計標準・同解説（以下、技術基準）」の改定に伴い、鉄道では、「鉄道構造物等設計標準・同解説（以下、技術基準）」の改定に伴い、設計ツールの整備が重要になります。鉄道総研では、技術基準に準拠した多数のプ設計ツールの整備が重要になります。鉄道総研では、技術基準に準拠した多数のプログラムを整備し、鉄道土木構造物の設計に役立てています。
ログラムを整備し、鉄道土木構造物の設計に役立てています。
【特徴】
【特徴】
 鉄道構造物等設計標準との整合が図られています。
鉄道構造物等設計標準との整合が図られています。
 プログラムの最適化を図っており、設計の実務の様々なニーズに応えます。
プログラムの最適化を図っており、設計の実務の様々なニーズに応えます。

JRSNAPを中心とする耐震設計プログラムパッケージ
JRSNAPを中心とする耐震設計プログラムパッケージ

プログラム例
プログラム例（JRSNAP（JRSNAP 静的非線形解析）
静的非線形解析）8

土 木

最新の設計標準に準拠した設計を可能に
最新の設計標準に準拠した設計を可能に