JPS6160921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軌道整正機のレベリング検測方法およ
びレベリング装置に関する。

一般に軌道の整正にあつては、右または左レー
ルの長手方向の凹凸を修正する高低整正と、左右
レールの高さの差を所定値に修正する水準整正と
が行なわれ、これらは総称してレベリング整正と
呼ばれ軌道整正機のレベリング装置により行なわ
れる。軌道整正機は軌道上を自走しながらレベリ
ング整正を自動的に行なつた後バラストを枕木下
面に填充して軌道の高さを保持するもので、通常
高低および水準検測装置（以下単に検測装置とい
う）のほかにレール持上げ装置（こう上装置とも
呼ばれる）およびタンピング装置を備えており、
検測装置の測定結果に基づいてレール持上げ装置
およびタンピング装置を制御して軌道の整正を行
なつている。

従来この種の軌道整正機の検測装置は種々提案
されており、代表的なものとして軌道整正機の前
部と後部にそれぞれ基準部を設け、これら基準部
の間にそれぞれ基準線を形成し、前部基準部と後
部基準部との間に設けられ、且つ基準線感知手段
を有する検出部と水準器とを用いてレールの高低
または水準を測定する装置が知られている。この
種の検測装置の一例としてレール長手方向の凹凸
は基準線に対する基準線感知手段の変位により測
定し、左右レールの高さの差は検出部に直接配設
した水準器で測定するものがあるが、水準整正に
際し水準器の応答速度が問題となり応答速度を速
くするとタンピング装置の振動の影響を受け不安
定となり、応答速度を遅くすると左右レールを同
時に持上げることができないばかりでなく、検出
水準に誤差が含まれるという欠点がある。他の例
として、タンピング装置の振動の影響を受けずに
検出することができるものとして、たとえばタン
ピング装置から離れた振動の比較的少ない軌道整
正機の後部に常に水平に保持される基準水準装置
を設け、この基準水準装置の水平を基準バー等に
より検出部に伝達し、基準バーに設けた水平レバ
ーと、検出部における左または右のレール（水準
側レール）の変位をポテンシヨメータなどによつ
て検出するようにした検測装置があるが、装置全
体が複雑となるほか各部の狂いによる累積誤差が
生ずるという欠点がある。また、さらに別の例と
して、水準器を検測装置の後部すなわち後基準部
に配設し前基準部より発する基準線（光線を基準
線とした場合）と左右レール上の後基準部の２点
とを結んで３角形の平面を形成し、左右レール上
の後基準部の基準点を水準器により測定して常に
水平に保つ方法もあるが、後基準点を修正する
際、水準器を動かしながら修正するため水準器が
振り回わされるので安定しにくく、かつ、この方
式の装置は複雑になる等の欠点があつた。また、
左右レール上方に前基準部および後基準部をもう
け、基準線で、前基準部と後基準部とを結び前基
準部の左右の基準高さを所定カントに修正する形
式のものもあるが（この際後基準部は整正された
レール上にある）、この修正を手動で行うために
操縦者が１名多くなるばかりでなく、整正された
レール上に整正誤差がある場合にはその誤差が再
び検出部に入り込むと共に修正に時間を要するた
め能率が悪い等の欠点があつた。

本発明は従来の軌道整正機のレベリング装置が
水準検出に際して有する以上の欠点を解消すべく
なされたもので、左右のレール上方にそれぞれ基
準線を形成せしめるとともに各基準線を感知する
手段を有する軌道整正機において、軌道整正機の
前部に前基準部をそして後部に後基準部を設け、
前記前基準部と後基準部とにおける右または左の
レールに対する左または右のレールの高さすなわ
ち水準を検知し、検知された水準により水準側レ
ール上方の基準線が高低側レール上方の基準線に
対する傾きを算出し、この算出器に基づいて水準
側レール上方の基準線に対する前基準部と後基準
部との間に設けられた感知手段の位置を修正した
後、水準側レールの高低および水準を整正するこ
とを特徴とするレベリング検測方法を提供するも
のである。さらに本発明は、上記軌道整正機にお
いて前基準部に第１の水準器を設け、後基準部に
第２の水準器を設け、第１の水準器の出力と第２
の水準器の出力により、水準側レール上方の基準
線の高低側レール上方の基準線に対する傾きを算
出する演算器と、前記演算器の出力に応答して前
記水準側レール上方の基準線に対する感知手段の
位置を修正する修正器とを有することを特徴とす
るレベリング装置を提供する。

本発明によれば、水準器がタンピング装置によ
る振動の影響を殆んど受けない前基準部および後
基準部に配設され、また検測に際し水準器自体が
動かないので検出水準が安定ししかも正確であ
る。また高低検出に使用する基準線と感知手段と
をそのまま水準検出に利用できるので検測装置の
構成が簡単となる。さらに水準検出のために機械
的な平面形成をする必要がなく従つて検出部と後
基準部とを連結する必要がないので、この意味で
も装置の構造が簡単となり検測操作が簡易化され
る。さらに検出水準の算出に電気的な演算回路が
使用されるので、正確な結果が迅速に得られその
結果殆んど遅れ要素なしに左右のレールを持上げ
てレベリング整正ができる点でも有利である。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。第１図は軌道整正機に本発明に
係るレベリング整正の一実施例を装架した概略配
置図、第２図はレベリング装置の検測装置の概略
斜視図、第３図は本発明によるレベリング検測方
法の原理を説明するための図、第４図はレベリン
グ装置の要部を示すブロツク線図である。第１図
においてレベリング装置は、軌道整正機１の本体
１ａのほぼ中央部に配設されたレール持上げ装置
２と、そのやや後方に配設されたタンピング装置
３と、レ＋ルの高低および水準検測装置４とから
構成されている。これらのうちレール持上げ装置
２およびタンピング装置３は本発明の要部ではな
くしかもすでに充分知られているのでその発明は
省略する。

本発明に係るレベリング装置の検測装置４を特
に第２図に詳細に示した。第２図を第１図ととも
に参照すれば、検測装置４は軌道整正機１の前部
に設けられた前基準装置４１と、軌道整正機１の
後部に設けられた後基準装置４２と、レール持上
げ装置２とタンピング装置３とのほぼ中間に設け
られた検出装置４３とから成る。前基準装置４１
はレール５ａ，５ｂ上を転動する測定輪４１ａ，
４１ｂにより支持された台車４１ｃの両側端から
上方へ伸びる支柱４１ｄ，４１ｅを有し、支柱４
１ｄ，４１ｅの動きは、本体１ａに固定されたガ
イド管（図示せず）で上下方向には自在で左右お
よび前後方向には拘束されている。支柱４１ｄ，
４１ｅの両上端間に梁４１ｆが設けられている。
これら支柱４１ｄ，４１ｅは台車４１ｃに対して
ピン継手等により揺動自在に結合されている。台
車４１ｃのほぼ中央には水準器Ａが配設されてい
る。梁４１ｆは支柱４１ｄ，４１ｅとピンで揺動
自在に取付けられかつその中央に上下駆動部６が
取付けられている。この駆動部６は、支柱４１
ｄ，４１ｅの上端に設けられた上下調整器７ａ，
７ｂを駆動する回転軸６ａ，６ｂで連結され、勾
配変化部または総こう上時に上下駆動部６で後述
する基準線の高さを上下方向に左右同時調整す
る。これら上下調整器７ａ，７ｂは上下方向に移
動可能に例えばネジ軸とネジスリーブ等で取付け
られた上方に伸びる棒８ａ，８ｂを有する。棒８
ａ，８ｂは上下駆動部６を駆動することにより回
転軸６ａ，６ｂが回ると上下調整器７ａ，７ｂに
より上方または下方に移動する。棒８ａ，８ｂの
上端どうしは連結バー４１ｇにより揺動自在にピ
ン（図示せず）を介して連結されている。従つて
レール５ａ，５ｂにより台車４１ｃが傾くと連結
バー４１ｇも同様に傾く。

次に後基準装置４２は、やはりレール５ａ，５
ｂ上を転動する車輪４１ａ，４２ｂにより支持さ
れた台車４２ｃの両側端に、揺動自在で横方向に
移動可能に取付けられ、且つ上方へ伸びる支柱４
２ｄ，４２ｅを有し、支柱４２ｄ，４２ｅの両上
端間に揺動自在にピン（図示せず）で取付けられ
た梁４２ｆが設けられている。なお支柱４２ｄ，
４２ｅの動きは支柱４１ｄ，４１ｅと同様に本体
１ａに固定されたガイド管（図示せず）で上下方
向には自在で左右および前後方向には拘束されて
いる。台車４２ｃのほぼ中央には水準器Ｂが配設
されている。梁４２ｆには横方向に移動可能な基
準梁４２ｉが取付けられており、この基準梁４２
ｉには基準点４２ｈ，４２h′を両端に設けてい
る。この基準梁４２ｉは横方向修正装置４２ｇに
より基準点４２ｈ，４２h′が常にレール５ａ，５
ｂの直上に移動できる構造となつている。横方向
修正装置４２ｇは、レール曲線部において本体１
ａが台車４２ｃに対して横方向にずれるため支柱
４２ｄ，４２ｅがガイド管により台車４２ｃに対
して横方向に移動しても基準点４２ｈ，４２h′が
レール直上にずれるのを防止するものである。な
お台車４２ｃと基準梁４２ｉは常に同じ傾きをな
すように構成されている。

前基準装置４１の連結バー４１ｇの基準点４１
ｈ，４１h′と後基準装置４２の基準梁４２ｉの基
準点４２ｈ，４２h′との間には、両レール５ａ，
５ｂの直上位置に２本の基準ワイヤー１０ａ，１
０ｂが張設されており、両ワイヤーの張力は連結
バー４１ｇに設けられたワイヤー張力調整装置４
１ｉにより調整されている。測定輪４１ａ，４１
ｂから基準点４１ｈ，４１h′までの高さおよび車
輪４２ａ，４２ｂから基準点４２ｈ，４２h′まで
の高さは上下調整器７ａ，７ｂを勾配変化部また
は総こう上時以外で移動しない時すなわち０点に
した時には同じ高さに保たれている。

次に検出装置４３は、レール５ａ，５ｂ上を転
動する車輪４３ａ，４３ｂにより支持された台車
４３ｃと、この台車４３ｃの両側に揺動自在で横
方向に移動可能に取付けられかつ上方へ伸びる支
柱４３ｄ，４３ｅを有し、これらの支柱４３ｄ，
４３ｅの両上端間に梁４３ｆが支点４３ｇ，４３
g′を介して揺動自在に設けられている。支柱４３
ｄ，４３ｅの動きは支柱４１ｄ，４１ｅおよび４
２ｄ，４２ｅと同様に本体１ａに固定されたガイ
ド管（図示せず）で上下方向には自在で左右およ
び前後方向には拘束されている。梁４３ｆからは
横方向に移動可能な構造で取付けられたフイーラ
修正器１２ａ，１２ｂを介してフイーラ１３ａ，
１３ｂが垂下され、これらフイーラ１３ａ，１３
ｂはそれぞれ基準ワイヤー１０ａ，１０ｂと接触
したときにワイヤーを感知する。両フイーラ１３
ａ，１３ｂはフイーラ修正器１２ａ，１２ｂと揺
動自在に取付けられたフイーラ水平器１４に連結
されフイーラ１３ａ，１３ｂを常に水平に保つ。
この場合、レール曲線部においては前基準装置４
１の基準点４１ｈ，４１h′と後基準装置４２の基
準点４２ｈ，４２h′はレール直上にあるが、検出
装置４３は前基準と後基準の間にあるため基準ワ
イヤーとレールの位置がずれるので、左右レール
の傾きにより高低狂いを生じるので、フイーラ水
平器でフイーラを常に水平に保ち高低狂いを生じ
ないように補正が行なわれる。梁４３ｆは横方向
修正装置４３ｈによりレール５ａ，５ｂを横切る
方向に懸吊されており、この横方向修正装置４３
ｈは、前述した後基準装置４２における横方向修
正装置４２ｇと同様に、レール曲線部において本
体１ａが台車４３ｃに対して横方向にずれるため
にフイーラ１３ａ，１３ｂがレール直上よりずれ
るのを防止する。

このような構成の検測装置を用いて本発明によ
り水準検出を行なう場合について第３図を参照し
て説明すると、いまレール５ａ上方の基準ワイヤ
ー１０ａを高低側とし、レール５ｂ上方の基準ワ
イヤー１０ｂを水準側とする。後基準装置４２か
ら前基準装置４１までの距離をＬ、後基準装置４
２から検出装置４３までの距離をｌとし、水準器
Ａ（前基準装置）の出力をａ、水準器Ｂ（後基準
装置）の出力をｂとすると、検出装置４３の位置
における基準ワイヤー１０ａと基準ワイヤー１０
ｂの高さの差すなわちフイーラ修正量ｄは次式で
表わされる。

ｄ＝（ｂ−ｂ−ａ／ｋ）−ｃ ……(1) ただしｋ＝Ｌ／ｌ、ｃはカント設定量である。ここ で水準器Ａ，Ｂは、左右レールの高さの差を、両
レールを結ぶ直線が水平面に対してなす角すなわ
ち傾斜角の関数として取り出すように構成されて
おり、その出力を便宜上ａ，ｂとして表わした。

上式は、前基準のみの狂い（ａ≠０，ｂ＝
０）、後基準のみの狂い（ａ＝０，ｂ≠０）、前基
準と後基準両方の狂い（ａ≠０，ｂ≠０）のいず
れの場合にもまたａ，ｂの正負、ａ，ｂの大小、
カント量の有無にかかわらず成立する。

第２図に示す検測装置を備えたレベリング装置
によりレール５ａを高低側として先ずレール５ａ
の高低を整正するには、軌道整正機を整正位置に
停止させた後、持上げ装置２によりレール５ａを
持上げる。その結果検出装置４３も同時に持上が
りフイーラ１３ａが基準ワイヤー１０ａから離れ
た瞬間にレール持上げ作業を停止する。この場合
車輪４２ａからフイーラ１３ａ、車輪４２ａから
基準点４２ｈ、車輪４１ａから基準点４１ｈまで
の高さが同じになるような位置、この位置がフイ
ーラ修正器１２の“０”点である。同様にレール
５ｂは持上げ装置２によりレール５ｂを持上げる
と同時にｄ＝（ｂ−ｂ−ａ／ｋ）−ｃの値でフイーラ１ ３ｂの高さをフイーラ修正器１２ｂにより検出装
置４３における基準ワイヤー１０ａと基準ワイヤ
ー１０ｂの高さの差を軌道の直線部では“０”点
に修正した後にフイーラ１３ｂが基準ワイヤー１
０ｂから離れた瞬間にレール持上げを停止しタン
ピング装置３により道床をつき固める。

次に第４図を参照して本発明によるフイーラ修
正について説明する。

水準側のフイーラ修正器１２ｂによるフイーラ
１３ｂの修正は水準器Ａにより前基準部の水準を
検出しその出力ａと、水準器Ｂにより後基準部の
水準を検出しその出力ｂとを演算器２０に入力
し、両出力ａ，ｂの差ｂ−ａを算出するとともに
予め設定した上記係数ｋの逆数を乗じて基準ワイ
ヤー１０ａのフイーラ部における狂いを算出す
る。一方、カント量設定器２１によりカント設定
量ｃが演算器２０に入力されてフイーラ修正値ｄ
が(1)式のように算出される。平担部ではカント設
定量ｃは零として入力される。この修正値ｄは基
準切換えスイツチ２２により予め選択されたフイ
ーラ修正器１２ａまたはフイーラ修正器１２ｂに
供給される。なお高低側のフイーラ修正器１２ａ
はｄ＝０に常に保持される。このようにして検測
装置により算出されたフイーラ修正値ｄだけフイ
ーラ修正器１２ｂを上昇させ基準ワイヤー１０ｂ
に対するフイーラ１３ｂの位置を修正した後レー
ル持上げ装置によりレール５ａ，５ｂが持上げら
れ左のフイーラ１２ｂと左の基準ワイヤー１０
ｂ、右のフイーラ１３ａと右の基準ワイヤー１０
ａが瞬間的にはなれたとき「レベリングOK」の
信号が出され、持上げ動作を停止する。なお持上
げ動作は左右独立して行なわれる。このようにし
てレベリング作業を行なうことができる。実際の
フイーラ修正作業は軌道整正機の枕木間移動中に
行なうのでレール持上げ作業をする時にはフイー
ラはすでに所定の位置に修正されているのでレー
ル持上げ作業（特に左右のレール持上げ）に遅れ
が出ない。

上で説明した実施例では基準線として基準ワイ
ヤーがまた基準線感知手段としてフイーラが使用
されているが、これらに代えて前基準部に光源を
設けこの光源から放出される光線により基準線を
形成し、後基準部に設けた受光器と検出部に設け
たスリツターとで基準線感知手段を構成すること
もできる。

また、前基準装置および後基準装置は軌道整正
機上でなく軌道整正機と一定の位置関係を有し且
つ整正作業の影響を受けない位置に定めることが
できる。前基準装置および後基準装置の位置は前
記係数ｋに影響を与えるので、これら装置の位置
はｋをできるだけ大きくするように配慮して決定
される。さらに、前基準部においては、基準点と
レールとの誤差が後基準部や検出部における誤差
に比べて小さいので実施例においては前基準装置
に横方向修正装置を設けてないが、設けてもよい
ことはもちろんである。

以上説明したように、本発明による検測装置を
備えたレベリング装置にあつては、水準器が検出
部でなく前基準部および後基準部に配設されてい
るのでタンピング装置による振動の影響は殆んど
なく、また、検測に際し水準器自体を動かさない
ので検出水準の安定性がよくしかも正確になる。
また従来振動の影響を軽減するために軌道整正機
の最後尾に水準器を配設したレベリング装置にお
いて採用される検出バー、基準バー、ポテンシヨ
メータなどの設備が全く不要となり検測装置の構
造が著しく簡単にできる。さらに、前基準部と後
基準部との間に平面形成をする必要がないからそ
のための機構および検測操作が簡素化されること
も利点である。さらに有利なことは、検測装置と
して当然に具備している高低検出用の基準線をそ
のまま水準検出に使用できることである。本発明
の検測方法においては、検出水準の算出に電気的
な演算回路を使用するので、正確な結果が迅速に
得られ、その結果殆んど遅れ要素なく左右のレー
ルを持上げることにより通り狂いの発生も防げる
など従来のレベリング装置と比較してあらゆる点
において優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は軌道整正機に本発明に係るレベリング
装置の一実施例を装架した概略配置図、第２図は
レベリング装置の検測装置の概略斜視図、第３図
は本発明によるレベリング検測方法を説明するた
めの図、第４図はレベリング装置の要部を示すブ
ロツク線図である。 １……軌道整正機、４……レールの高低および
水準検測装置、５ａ，５ｂ……レール、６……上
下駆動部、７ａ，７ｂ……上下調整器、１０ａ，
１０ｂ……基準ワイヤ、１２ａ，１２ｂ……フイ
ーラ修正器、１３ａ，１３ｂ……フイーラ、１４
……フイーラ水平器、４１……前基準装置、４１
ｈ，４１h′，４２ｈ，４２h′……基準点、４２…
…後基準装置、４３……検出装置、Ａ，Ｂ……水
準器、４２ｇ……横方向修正装置、２０……演算
器、２１……カント量設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 左右レール上方にそれぞれ基準線を形成せし
   めるとともに各基準線を感知する手段を有する軌
   道整正機の前部に前基準部を後部に後基準部を設
   け、前記前基準部と後基準部とにおける右または
   左のレールに対する左または右のレールの高さを
   検知し、検知された水準により、水準側レール上
   方の基準線の高低側レール上方の基準線に対する
   傾きを算出し、この算出値に基づいて水準側レー
   ル上方の基準線に対する前記感知手段の位置を修
   正することにより高低および水準を整正すること
   を特徴とする軌道整正機のレベリング検測方法。 ２ 前記水準側レール上方の基準線の傾きを表わ
   す算出値と所定のカント量を表わす算出値を演算
   器で演算することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の軌道整正機のレベリング検測方法。 ３ 左右のレール上方にそれぞれ基準線を形成せ
   しめるとともに、各基準線を感知する手段を有す
   る軌道整正機の前部に設けられた前基準部に第１
   の水準器を設け、該軌道整正機の後部に設けられ
   た後基準部に第２の水準器を設け、前記第１の水
   準器の出力と前記第２の水準器の出力により水準
   側レール上方の基準線の基準側レール上方の基準
   線に対する傾きを算出する演算器と、前記演算器
   の出力に応答して前記水準側レール上方の基準線
   に対する感知手段の位置を修正する修正器とを有
   することを特徴とする軌道整正機のレベリング装
   置。 ４ カント量設定器を備え、該設定器により設定
   された所定のカント量が前記演算器で演算される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
   軌道整正機のレベリング装置。