JP6944241B2 - 架空電車線におけるわたり線装置及びわたり線装置の改修方法 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1は、支持物の大がかりな変更を伴うことなく、既設の交差式のわたり線装置を無交差化でき、硬点をなくして局部摩耗の解消や振動疲労特性の向上、そして偏摩耗を極力抑えることができるようにした無交差わたり線装置に関する発明を開示している。
本発明のさらに他の目的は、営業列車が走行していない比較的短い時間帯を利用して工事を行い、既設の交差式わたり線を偏摩耗の発生を防止できる構造のわたり線に改修することができるわたり線の改修方法を提供することにある。
2本の本線線路間で相互に電気車を移動可能にするための側線を備える分岐部において、前記本線線路に対応してそれぞれ設けられている本線トロリ線と、前記側線に対応して設けられている2本の側線トロリ線とが平面視で交差され、電気車が前記2本の本線線路または側線のいずれを走行する際にもパンタグラフによる集電が可能なわたり線装置であって、
前記本線トロリ線と側線トロリ線の平面視で交差する箇所において、前記本線トロリ線と前記2本の側線トロリ線とは、交差式わたり線装置で使用される交差金具で規定さる高さ以上の間隔をおいて高さ方向に離間され、かつ前記2本の側線トロリ線同士も少なくとも電気的分離に必要な距離だけ水平方向に平行に離間され、
前記2本の側線トロリ線のうち第1側線トロリ線は前記2本の本線線路のいずれか一方の本線トロリ線に近い側において、また第2側線トロリ線は前記2本の本線線路の他方の本線トロリ線に近い側において、それぞれ最も低い部位を有するカテナリ曲線を形成し、前記2本の側線トロリ線の前記最も低い部位は前記本線トロリ線のいずれの部位よりも低くなるように配設したものである。
かかる構成によれば、本線を電気車が高速で走行してもパンタグラフが側線トロリ線へ接触するのを回避し、側線トロリ線に偏摩耗が発生するのを防止することができる。
かかる構成によれば、側線トロリ線に鋼芯系の線材に比べて剛性の低い銅系の線材を用いているので、側線トロリ線を傾斜の大きなカテナリ曲線形状に容易に形成することができ、これによって本線トロリ線と側線トロリ線の平面視で交差する箇所において、側線トロリ線が本線トロリ線から上方へ充分高い位置を通過するように配設して、パンタグラフが側線トロリ線へ接触するのを回避することができる。
本線トロリ線と側線トロリ線とが交差する箇所において、交差金具によって本線トロリ線と側線トロリ線とが所定の高低差を有して結合されている交差式のわたり線装置の改修方法において、
支持点の可動ブラケットを最終形態のわたり線に対応可能なものに改修する第1工程と、
本線トロリ線と側線トロリ線とを結合している交差金具を外す第2工程と、
本線トロリ線に対する側線トロリ線の偏位量を調整する第3工程と、
前記交差金具を新しい交差位置に移動して固定し、本線トロリ線と側線トロリ線とを結合する第4工程と、
前記側線トロリ線から前記交差金具を外す第5工程と、
交差金具を外した方の側線トロリ線を切断する第6工程と、
前記側線トロリ線の通過空間を移し変え、不足する分の補間トロリ線を追加して、切断状態のトロリ線間を接続金具を用いて結合する第7工程と、
前記側線トロリ線の最も低い部位が前記本線トロリ線の高さよりも低くなるカテナリ曲線となるように、当該側線トロリ線の各部の高さを調整する第8工程と、
可動ブラケットの支持金具を締め付けて側線トロリ線を固定する第9工程と、
を含むようにしたものである。
側線に沿って配設されている2本の側線トロリ線のうち一方について、前記第5工程〜第9工程を2日目に実施し、
側線に沿って配設されている2本の側線トロリ線のうち他方について、前記第5工程〜第9工程を3日目に実施するようにする。
これにより、既設の交差式わたり線を偏摩耗の発生を防止できる構造のわたり線に改修する工事を、時刻表(列車ダイヤ)を変更したり運行中止の列車を生じさせることなく3日間で完了することができる。
図1(A)は、本発明に係るわたり線装置を適用して好適な分岐箇所の線路状態を示す平面図、図1(B)は該分岐箇所に設けられるわたり線装置の概略を示す平面図である。
本発明に係るわたり線装置を適用して好適な分岐箇所は、図1(A)に示すように、上り本線と下り本線のような2本の線路(以下、本線と称する)11A,11B間で相互に電気車(以下、列車と称する)を移動可能にするための側線12が設けられている、2つの分岐点20A,20Bがある分岐箇所である。
また、図3(A),(B),(C)には、図2に示されているP1,P2,P3の各点におけるレールセンターRC1,RC2を基準としたパンタグラフの支障限界範囲LAと各トロリ線21A(または21B)および22A(または22B)との位置関係が示されている。
そこで、本実施形態では、図3(B)に示すように、側線のレールセンターRC2と本線トロリ線21A(または21B)との距離L3を、主すり板の全長の半分(例えば500mm程度)に設定する。一方、側線トロリ線22A(または22B)に関しては、本線を走行する列車のパンタグラフが側線トロリ線に接触しないよう、本線との静的な高低差が0mmの際の本線のレールセンターRC1から支障限界範囲に支障しない距離であるL2(例えば1060mm程度)以上離れた位置に、側線トロリ線22A(または22B)が来るように配設している。
また、移行終始点P2では、側線トロリ線22A(または22B)は、図3(B)に示すように、本線のレールセンターRC1から1060mm離れた位置で、本線トロリ線21A(または21B)よりも+0mm以上高くように配設している。さらに、架線近接終始点P3では、図3(C)に示すように、側線トロリ線22A(または22B)は、本線トロリ線21A(または21B)よりも低い位置になるように配設している。
従来の無交差わたり線装置においては、理論移行点P1よりも交差部に近い範囲では、図4(B)に示すように、側線トロリ線22がパンタグラフ15の側部に対して側方かつ上方へ遠ざけることで、パンタグラフ15の側線トロリ線22への接触を回避するという考え方である。これに対し、本実施形態のわたり線装置は、理論移行点P1より交差部に近い範囲で、図4(A)に示すように、側線トロリ線22をパンタグラフ15に対して上方へ充分に遠ざけることで、パンタグラフ15の側線トロリ線22への接触を回避するようにしている。
図5は、図2における可動ブラケット等による支持点SP2−SP3間を真横から見て、本線トロリ線21と側線トロリ線22の高さの関係を示したものである。図5には、比較のため、従来の交差金具を使用した交差式わたり線装置における本線トロリ線と側線トロリ線を、二点鎖線21’,22’で示してある。
図1(C)に示されているように、側線トロリ線22Aは本線トロリ線21Aに近い側で最も低くなり、側線トロリ線22Bは本線トロリ線21Bに近い側で最も低くなるように配設される。つまり、2本の側線トロリ線22Aと22Bは、高さ関係では、対称となるように配設されることとなる。なお、側線トロリ線22Aと22Bの最も低くなる部位は、本線トロリ線21A、21Bの高さよりも充分に低く、パンタグラフが接触して押し上げ力が働いたとしてもその関係が変わらないように、最も低くなる部位の高さが設定される。
前述したように、本実施形態において、支持点SP2−SP3間での側線トロリ線22のカテナリ曲線の傾斜が従来に比べて大きくなるように配設することとした。これは、側線トロリ線22A、22Bの最も低い部位は本線トロリ線21A、21Bよりも低い位置にあり、しかもトロリ線同士が交差する位置においては、側線トロリ線22A、22Bが本線トロリ線21A、21Bより充分に高くなるようにするためである。しかし、カテナリ曲線は、周知のように、y=ax2で表わされる曲線であり、上記のような条件を満たすカテナリ曲線をP2−SP3間で実現するには、既設のものでは長さが短いことが明らかとなった。
さらに、既設の鉄道設備の改修においては、日中帯に営業運転している列車に影響を与えずに、つまり鉄道設備の使用停止なり運転本数削減といった時刻表(列車ダイヤ)変更をせずに工事を実施したいという要求がある。
そこで、本発明者らは、夜間の非営業時間帯のみの工事で、本実施形態を適用したわたり線装置の改修を行える、以下に説明するような施工方法を開発した。
本発明者らは、夜間のみの工事で本実施形態を適用して既設のわたり線装置の改修を行えるようにするため、工事の工程を3分割し、3日に分けて作業することとした。
図7(A)には1日目の作業の手順のフローチャートが、図7(B)には2日目と3日目に共通の作業の手順のフローチャートが示されている。
図8には、1日目の作業開始前と作業終了後の側線トロリ線22A,22Bの位置が示されている。図8において、破線で示されているのが作業開始前の位置で、実線で示されているのが作業終了後の位置である。図8より、移動後の側線トロリ線22A,22Bと本線トロリ線21A,21Bとの角度が小さくなっていることが分かる。
その後、ステップS21へ戻り、他方の側線トロリ線(例えば22B)について、上記と同じ作業S21〜S26を行なって列車が走行可能な状態とし、作業を終了する。なお、上記一連の作業は2つの分岐箇所において並行して実施するようにしても良い。
3日目は、他方の側線トロリ線(この場合、22B)に対して、図7(B)に示されている手順と同一の手順に従った作業を実行し、他方の側線トロリ線(22B)が所望のカテナリ曲線となるように、修正を行う。
さらに、上記実施形態では、既設のわたり線装置を改修する場合について説明したが、本発明に係るわたり線装置は、新たに建造する鉄道路線における分岐箇所のわたり線装置にも利用することができる。
12 側線
14 交差金具
15 パンタグラフ
17 可動ブラケット
21A,21B 本線トロリ線
22A,22B 側線トロリ線
24A,24B 碍子
RC1,RC2 レールセンター
LA 支障限界範囲
Claims (5)
- 2本の本線線路間で相互に電気車を移動可能にするための側線を備える分岐部において、前記本線線路に対応してそれぞれ設けられている本線トロリ線と、前記側線に対応して設けられている2本の側線トロリ線とが平面視で交差され、電気車が前記2本の本線線路または側線のいずれを走行する際にもパンタグラフによる集電が可能なわたり線装置であって、
前記本線トロリ線と側線トロリ線の平面視で交差する箇所において、前記本線トロリ線と前記2本の側線トロリ線とは、交差式わたり線装置で使用される交差金具で規定さる高さ以上の間隔をおいて高さ方向に離間され、かつ前記2本の側線トロリ線同士も少なくとも電気的分離に必要な距離だけ水平方向に平行に離間され、
前記2本の側線トロリ線のうち第1側線トロリ線は前記2本の本線線路のいずれか一方の本線トロリ線に近い側において、また第2側線トロリ線は前記2本の本線線路の他方の本線トロリ線に近い側において、それぞれ最も低い部位を有するカテナリ曲線を形成し、前記2本の側線トロリ線の前記最も低い部位は前記本線トロリ線のいずれの部位よりも低くなるように配設されていることを特徴とするわたり線装置。 - 前記2本の側線トロリ線は、いずれの部位においても、前記本線線路を電気車が走行する際にパンタグラフが最大移動可能であると想定される範囲に側線トロリ線の振れ幅を加えた範囲の外側に位置するように配設されていることを特徴とする請求項1に記載のわたり線装置。
- 前記本線トロリ線が鋼芯系の線材で形成されている場合において、前記2本の側線トロリ線は銅系の線材で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のわたり線装置。
- 本線トロリ線と側線トロリ線とが交差する箇所において、交差金具によって本線トロリ線と側線トロリ線とが所定の高低差を有して結合されている交差式のわたり線装置の改修方法であって、
支持点の可動ブラケットを最終形態のわたり線に対応可能なものに改修する第1工程と、
本線トロリ線と側線トロリ線とを結合している交差金具を外す第2工程と、
本線トロリ線に対する側線トロリ線の偏位量を調整する第3工程と、
前記交差金具を新しい交差位置に移動して固定し、本線トロリ線と側線トロリ線とを結合する第4工程と、
前記側線トロリ線から前記交差金具を外す第5工程と、
交差金具を外した方の側線トロリ線を切断する第6工程と、
前記側線トロリ線の通過空間を移し変え、不足する分の補間トロリ線を追加して、切断状態のトロリ線間を接続金具を用いて結合する第7工程と、
前記側線トロリ線の最も低い部位が前記本線トロリ線の高さよりも低くなる傾斜の大きなカテナリ曲線となるように、当該側線トロリ線の各部の高さを調整する第8工程と、
可動ブラケットの支持金具を締め付けて側線トロリ線を固定する第9工程と、
を含むことを特徴とするわたり線装置の改修方法。 - 前記第1工程〜第4工程を1日目に実施し、
側線に沿って配設されている平行する2本の側線トロリ線のうち一方について、前記第5工程〜第9工程を2日目に実施し、
側線に沿って配設されている2本の側線トロリ線のうち他方について、前記第5工程〜第9工程を3日目に実施することを特徴とする請求項4に記載のわたり線装置の改修方法。
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