JP2854729B2 - 台車による鉄道レールの通り測量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道レールの水平方向
の曲がり量を計測するための台車による鉄道レールの通
り測量方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道における乗心地に影響を与える列車
の動揺は、主として軌道の狂いが原因となっており、特
に長波長軌道狂いが列車の動揺に大きく関与することが
近年明らかにされてきた。軌道の狂いの測量には、上下
方向の狂い（高低狂い）を計測する水準測量と左右方向
の狂い（通り狂い）を計測する通り測量とがある。

【０００３】従来の通り測量では、１０ｍ弦正矢法や２
０ｍ弦正矢法と呼ばれる、レール上の２点間に張られた
糸とレールとの隙間を所定の間隔ごとに測定する方法
や、レール上の２点間を結ぶ基準線上にトランシットと
呼ばれる望遠鏡を備えた測量器を設置して各測定点を視
準し、基準線とレールとの隙間を測定する方法が用いら
れていた。しかし、１０ｍ弦正矢法や２０ｍ弦正矢法で
は風等によって糸が振動して正確な測定ができなかった
り、弦の長さ以上の波長をもつレールの曲がりについて
は測定できないという欠点があった。また、トランシッ
トを用いる方法では長距離のピッチでの測定が難しく、
読み取り誤差が生じるおそれがあるという欠点があっ
た。

【０００４】そこで近年、これらの通り測量方法の欠点
を解決する一方法として、レーザ光線を用いたものが提
案されている。すなわち、レール上の２点間を結ぶ基準
線に対して平行にレーザ光線を照射し、受光素子列を一
次元方向に配列して成る受光器をレール上の測定点ごと
に水平面内でレールに直角に押し当て、受光素子へのレ
ーザ光線の受光位置に基づいて基準線とレールとの離れ
量を測定するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなレーザ光線を利用した従来の通り測量では、受光器
を常に水平に維持しながら基準レールに直角に当接させ
る作業を基準線に沿った複数の測定位置ごとに繰り返し
行なう必要があり、作業能率が悪いので速やかに測定し
て速やかに結論を出しにくく、線路の保全，改良がしに
くいという問題点があった。

【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、レーザ光線を用いた
通り測量を能率的に行なうための台車による鉄道レール
の通り測量方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、 １ 鉄道レール（Ｒ）の水平方向の曲がり量を計測する
ための台車（４）による鉄道レールの通り測量方法にお
いて、前記鉄道レールの並行する一対のレールの一方を
基準レール（１１）とし、該基準レール（１１）上で長
手方向に所定距離だけ離れた２点（Ａ，Ｂ）間を結ぶ直
線を基準線（１３）とし、該基準線（１３）と平行な方
向にレーザ光線（ＬＢ）を照射する発光器（１）を該基
準レール（１１）の近傍に配置し、水平面内で該基準レ
ール（１１）に対し直交する方向に延びる受光部（２
１）を有する受光器（２）を前記鉄道レール上を移動可
能な台車（４）に装備し、前記受光部（２１）が前記基
準レール（１１）と一定の位置関係を維持するように該
台車（４）を移動せしめ、前記受光器（２）の出力に基
づいて前記２点（Ａ，Ｂ）間の各測定点（ｐ１〜ｐ４）
における前記基準レール（１１）からレーザ光線（Ｌ
Ｂ）までの距離を計測することを特徴とする台車による
鉄道レールの通り測量方法。

【０００８】２ 前記鉄道レールの平行する２本のレー
ル（１１，１２）の相対的な垂直方向の位置ずれに起因
する前記台車（４）の傾きに対し、該台車（４）の移動
に従って前記受光器（２）を水平に維持するようにした
ことを特徴とする項１記載の台車による鉄道レールの通
り測量方法、に存する。

【０００９】

【作用】通り測量は、鉄道レールの並行する一対のレー
ルの一方を基準レール（１１）とし、この基準レール
（１１）を測定する。測定により基準レール（１１）の
状態を把握して検討し限界を越えていたら、他方のレー
ル（１２）を合わせて修正工事を行なうことになる。

【００１０】まず、測定の準備段階として、鉄道レール
の並行する一対のレールの一方を基準レール（１１）と
し、この基準レール（１１）に離間した２点（Ａ，Ｂ）
を決め、この２点（Ａ，Ｂ）を結んだ線を基準線（１
３）とする。受光器（２）を装備した台車（４）はこの
２点（Ａ，Ｂ）に対応して鉄道レール上を走行可能に配
置する。次に基準レール（１１）の近傍に配置した発光
器（１）から基準線（１３）と平行な方向にレーザ光線
（ＬＢ）を照射する。

【００１１】水平面内で基準レール（１１）に対し直交
する方向に延びる受光器（２）の受光部（２１）はレー
ザ光線（ＬＢ）を受け、受光した位置により離間した２
点（Ａ，Ｂ）における基準レール（１１）からレーザ光
線（ＬＢ）までの距離が受光器（２）により計測され、
測定のための基準値を得る。

【００１２】これで準備が完了したので、２点（Ａ，
Ｂ）間の各測定点（ｐ１〜ｐ４）で測定すべく台車
（４）を移動させる。台車（４）が移動しても受光部
（２１）は基準レール（１１）と一定の位置関係を維持
しており、各測定点（ｐ１〜ｐ４）においてレーザ光線
（ＬＢ）を受けた受光器（２）の出力に基づいて各測定
点（ｐ１〜ｐ４）における基準レール（１１）からレー
ザ光線（ＬＢ）までの距離が次々に計測される。

【００１３】各測定点（ｐ１〜ｐ４）の計測結果は、基
準線（１３）とレーザ光線（ＬＢ）とが正確に平行であ
る場合は補正を要しないが、必要により２点（Ａ，Ｂ）
での基準値により傾きを補正して基準線（１３）からの
基準レール（１１）の水平方向の正確な離れ量を得る。

【００１４】また、鉄道レールの並行する２本のレール
（１１，１２）の相対的な垂直方向の位置ずれがあると
きは、台車（４）の傾きに対し、台車（４）の移動に従
って受光器（２）を水平に維持するようにする。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１〜図６は本発明の一実施例を示している。

【００１６】図１に示すように、鉄道レールＲは並行す
る一対のレール１１，１２により構成され、この鉄道レ
ールＲのレール１１，１２の一方を基準レール１１と
し、基準レール１１上の２点Ａ，Ｂ間を結ぶ基準線１３
を設定し、基準線１３からの基準レール１１の水平方向
の離れ量を２点Ａ，Ｂ間の各測定点ｐ１〜ｐ４ごとに計
測する。

【００１７】測量方法を実施するための測量装置の概略
の構成を示すと、測量装置は、基準レール１１の近傍に
配置する発光器１と、台車４に装備する受光器２と、図
外の計数手段とを備えて成る。

【００１８】図２に示すように、発光器１は、基準レー
ル１１に沿って基準レール１１にほぼ平行な方向にレー
ザ光線ＬＢを照射するもので、レーザダイオードから射
出されたレーザ光線をコリメータレンズで平行ビームに
し、ペンタミラーで直角に曲げ、このペンタミラーをモ
ータによって回転することにより、３６０度全周にレー
ザ光線ＬＢの平行ビームを射出できるよう構成されてい
る。この構成は水平面内にレベル光線を射出する電子レ
ベルとして知られている。本実施例では、この電子レベ
ルを図３に示すように横に倒し、垂直面内で水平軸の回
りの３６０度全周にレーザ光線の平行ビームを射出でき
るようになっている。

【００１９】受光器２は、レール１１，１２に沿って移
動可能な台車４に装備され、基準レール１１に対してほ
ぼ垂直な方向に延びるよう配設されるもので、延出方向
であって一次元方向に５００ｍｍの長さにわたって受光
部２１が設けられた電子スタッフである。受光部２１に
は複数の受光素子列が連設されており、レーザ光線ＬＢ
を受光した位置により受光素子が異なることから、レー
ザ光線ＬＢを受けたとき、受光素子の反応により基準レ
ール１１に当てた基端からレーザ光線ＬＢまでの距離を
計測するようになっている。

【００２０】台車４は、受光器２の基端が基準レール１
１の内側面の基準面に当接するか、水平面内で基準レー
ル１１に対し基端が所定の正確な位置関係になるよう受
光器２を支持している。受光器２の上面にはレーザ光線
ＬＢを受けた受光部２１の受光素子の受光位置を数値表
示する表示器２２と、水平度を出すための水準器２３と
が設けられている。

【００２１】本実施例では、測量にあたり能率を上げる
ため、２台の台車４，４を対称的に配設するようにして
いるが、１台のみでも発光器１の両側で交互に利用する
ことにより測量することができることはいうまでもな
い。

【００２２】図３は受光器２を装備した台車４の全体を
示している。台車４は、中央部で２つ折りに折畳み可能
な台板４１と、軸受を介して回転可能に台板４１の両端
にそれぞれ設けられた３つの車輪４２，４３，４４と、
受光器２を支持する取付部４５とを有している。取付部
４５の一端には一対に脚４６，４７が設けられ、他端に
は水平調節手段が設けられている。

【００２３】水平調節手段は、台板４１の両側面に揺動
可能に軸支された一対のレバー３１，３２と、これらレ
バー３１，３２の先端間を連結するロッド３３と、レバ
ー３１に固定したナットと螺合するねじ部が形成された
操作ノブ３４とから構成され、ロッド３３が取付部４５
を支持するようになっている。

【００２４】図４および図５でわかるように、台板４１
の裏面には、固定部材５１が固設されている。固定部材
５１は車輪４２〜４４の軸方向に一対の貫通孔を有し、
この貫通孔に摺動自在に挿通するＵ字形の鋼棒５２が設
けられている。鋼棒５２の両端はいずれも移動部材５３
に固定され、鋼棒５２と移動部材５３との間にはコイル
ばね５４が張設されている。取付部４５の一端の脚４
６，４７は台板４１の一端に形成された切欠を通して下
方に突出し、脚４６，４７の下端に形成された溝が鋼棒
５２に嵌合し、取付部４５が鋼棒５２の摺動と一体に変
位するよう構成されている。

【００２５】さらに、台板４１には操作レバー５５が支
点５６を中心として揺動自在に設けられており、台板４
１を貫通して下方に突出した操作レバー５５の先端には
ケーブル５７が結合されている。ケーブル５７は台板４
１に固定されたチューブ５８中に摺動自在に挿通し、端
部が移動部材５３に結合されている。すなわち、操作レ
バー５５を矢示Ｃ方向に倒すとケーブル５７が矢示Ｄ方
向に引かれ、移動部材５３および鋼棒５２が矢示Ｅ方向
に移動するよう構成されている。

【００２６】取付部４５の端の脚４６，４７の先端には
位置決め基準部材４８，４９が設けられており、鋼棒５
２が矢示Ｅ方向に移動することによって、図５に示すよ
うに、位置決め基準部材４８，４９が基準レール１１の
内側面の基準面に当接し、この状態で受光器２の一端面
が基準レール１１と一定の位置関係を維持する測定基準
位置にあり、受光器２と取付部４５とがこの状態を保持
するよう構成されている。

【００２７】また、図６に示すように、測定基準位置か
らレーザ光線ＬＢまでの距離に対応して取付部４５の縦
方向に順次ずらせた位置ａ１，ａ２，ａ３に受光器２を
適宜に設置固定できるよう、取付部４５の全長は受光器
２の３倍の長さに設定されている。したがって、レーザ
光線ＬＢが測定基準位置から距離Ｌ１以内の範囲で受光
できる場合は受光器２を位置ａ１に設置し、距離Ｌ１を
越え距離Ｌ２以内の範囲で受光できる場合は位置ａ２
に、距離Ｌ２を越え距離Ｌ３以内の範囲で受光できる場
合は位置ａ３にそれぞれ設置するよう構成されている。
各設置位置での位置決めは、受光器２に設けた把手２４
を取付部４５に形成した長孔ｂ１，ｂ２，ｂ３に嵌合さ
せることにより行なわれる。

【００２８】次に作用を説明する。通り測量は、鉄道レ
ールＲの並行する一対のレールの一方を基準レール１１
とし、この基準レール１１の通りを測定する。測定によ
り基準レール１１の状態を把握して検討し限界を越えて
いたら、他方のレール１２を合わせて修正工事を行なう
ことになる。

【００２９】まず、測定の準備段階として、鉄道レール
の並行する一対のレールの一方を基準レール１１とし、
この基準レール１１に離間した２点Ａ，Ｂを決め、この
２点Ａ，Ｂを結んだ線を基準線１３とする。受光器２を
装備した２台の台車４，４はこの２点Ａ，Ｂに対応して
鉄道レール上を走行可能に配置する。取付部４５の端の
位置決め基準部材４８，４９は基準レール１１の内側面
の基準面に当接し、図３に示すように、この状態で受光
器２の一端面が基準レール１１と一定の位置関係を維持
する測定基準位置にある。

【００３０】次に基準レール１１の近傍に配置した発光
器１から基準線１３と平行な方向にレーザ光線ＬＢを照
射する。水平面内で基準レール１１に対し直交する方向
に延びる受光器２の受光部２１はレーザ光線ＬＢを受
け、受光した位置により離間した２点Ａ，Ｂにおける基
準レール１１からレーザ光線ＬＢまでの距離が受光器２
により計測される。

【００３１】基準点Ａ，Ｂにおかれた台車４，４の受光
器２，２の表示値ｈを読み取り、両者の値が一致するよ
うに発光器１の方向を調節する。その結果、レーザ光線
ＬＢの射出方向は、基準点Ａ，Ｂを結ぶ基準線１３に平
行な仮基準線１４と一致し、測定のための基準値ｈが得
られる。

【００３２】これで準備が完了したので、２点Ａ，Ｂ間
の各測定点ｐ１〜ｐ４で測定すべく台車４を移動させ
る。移動させるには、図３の状態にある操作レバー５５
を矢示方向に操作すると、コイルばね５４の付勢力によ
って移動部材５３が鋼棒５２および取付部４５と一体的
に図において左方向に移動し、位置決め基準部材４８，
４９が基準レール１１の内側面から離れる（図４参
照）。これで台車４が開放されるので、鉄道レールＲ上
で車輪４２〜４４を転がして次の測定点まで台車４を移
動させる。

【００３３】次の測定点で台車４を停止させたら、操作
レバー５５を図４の矢示Ｃ方向に操作すると、移動部材
５３はコイルばね５４の付勢力に抗して図において右方
向に移動し、鋼棒５２を介して位置決め基準部材４８，
４９が基準レール１１の内側面に押圧され、その結果、
受光器２の一端面は基準レール１１の側面と同一平面上
に位置する。次に水準器２３を目視しながら操作ノブ３
４を回転して受光器２の姿勢を水平にする。そして、図
示省略した測定開始スイッチを操作することによりレー
ザ光線ＬＢの受光位置、すなわち基準レール１１の内側
面からレーザ光線ＬＢまでの距離ｉが表示器２２に数値
表示される。

【００３４】このように台車４が移動しても受光部２１
は基準レール１１と一定の位置関係を維持しており、各
測定点ｐ１〜ｐ４においてレーザ光線ＬＢを受けた受光
器２の出力に基づいて各測定点ｐ１〜ｐ４における基準
レール１１からレーザ光線ＬＢまでの距離が次々に計測
される。そして、各測定点ｐ１〜ｐ４の計測結果ｉから
先の基準値ｈを引けば当該測定点における基準線１３と
基準レール１１との離れ量ｄが算出される。

【００３５】なお、基準線１３とレーザ光線ＬＢとが正
確に平行である前記実施例の場合は補正を要しないが、
平行でない場合は、２点Ａ，Ｂでの異なった基準値に基
づく傾きにより補正して基準線１３からの基準レール１
１の水平方向の正確な離れ量を得ることができる。ま
た、受光器２の出力をテータレコーダ等の記録装置に接
続することによって、基準線１３からの基準レール１１
の離れ両ｄを測定点ごとに記録し、さらにコンピュータ
に入力することによって、各種のデータ処理を行なうこ
とも可能である。

【００３６】また、前記実施例においては、基準線１３
が直線の場合を説明したが、基準線１３が円弧の場合で
も、コンピュータ処理を併用すれば対応することがで
き、曲線区間の通り測定も可能になる。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る台車による鉄道レールの通
り測量方法によれば、受光器を台車に装備し、測定点で
台車を停止したとき受光器の姿勢を正確に決めて測量を
行なうことができるようにしたから、受光器を測定点に
移動して速やかに測定を行なうことができ、線路の保
全，改良を適切にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る通り測量方法の計測状
態を示す鉄道レール回りの平面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る通り測量方法に使用す
る装置の発光器と受光器との配置を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例に係る通り測量方法に使用す
る台車の全体斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に係る通り測量方法に使用す
る台車の要部分解斜視図である。

【図５】本発明の一実施例に係る通り測量方法に使用す
る台車の要部断面図である。

【図６】本発明の一実施例に係る通り測量方法に使用す
る装置の概略平面図である。

【符号の説明】

１…発光器 ２…受光器 ２１…受光部 ４…台車 ４１…台板 ４２〜４４…車輪 ４５…取付部 ４８，４９…位置決め基準部材 １１…基準レール ＬＢ…レーザ光線 Ａ，Ｂ…基準点 ｐ１〜ｐ４…測定点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 9/00 - 9/36 G01C 15/00 - 15/14 B61K 9/08 E01B 27/00 - 37/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道レールの水平方向の曲がり量を計測す
   るための台車による鉄道レールの通り測量方法におい
   て、 前記鉄道レールの並行する一対のレールの一方を基準レ
   ールとし、該基準レール上で長手方向に所定距離だけ離
   れた２点間を結ぶ直線を基準線とし、該基準線とほぼ平
   行な方向にレーザ光線を照射する発光器を該基準レール
   の近傍に配置し、水平面内で該基準レールに対し直交す
   る方向に延びる受光部を有する受光器を前記鉄道レール
   上を移動可能な台車に装備し、前記受光部が前記基準レ
   ールと一定の位置関係を維持するように前記台車を移動
   せしめ、該受光器の出力に基づいて前記２点間の各測定
   点における前記基準レールからレーザ光線までの距離を
   計測することを特徴とする台車による鉄道レールの通り
   測量方法。
2. 【請求項２】前記鉄道レールの並行する２本のレールの
   相対的な垂直方向の位置ずれに起因する前記台車の傾き
   に対し、前記台車の移動に従って前記受光器を水平に維
   持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の台車
   による鉄道レールの通り測量方法。