JPH0135965B2

JPH0135965B2 -

Info

Publication number: JPH0135965B2
Application number: JP56091476A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Ogawa; Kozo Uchijima; Choichi Kimura; Kazuhiro Kawaguchi
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1989-07-27
Also published as: JPS57209302A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、軌道の通り整正方法及び装置に関す
るものである。

軌道の通り整正においては、曲線部の通り整正
と直線部の通り整正があるが、まず曲線部の通り
整正について説明する。

第１図は軌道の横変位量等の定義の説明のため
の図であり、軌道の曲線部の何れか一方のレール
を基準レールとし、それを半径Ｒの円弧Ｓで表わ
し、長さｌの基準線KMを、その両端Ｋ、Ｍが円
弧Ｓ上に位置するように配置し、基準線KMの中
心点Ｌより基準線KMに立てた垂線が円弧Ｓと交
わる点をＮとすると、NLの長さが円弧Ｓの基準
線KMに対する横変位量Ｖである。この横変位量
Ｖが円弧Ｓの半径に較べて非常に小さい場合に
は、Ｖ＝l²／8Rから横変位量Ｖを求めることができる。

また、基準線KM上の中心点Ｌ以外の点、例え
ば基準線KMの長さｌを、長さａと長さｂに分割
する点L′において、基準線KMに立てた垂線が円
弧Ｓと交わる点をN′とすると、L′N′の長さが基
準線KMに対する円弧Ｓ上のN′点の横変位量
V′である。このN′点の横変位量V′が円弧Ｓの半
径Ｒに較べて非常に小さい場合には、V′＝ab／2RからN′点の横変位量V′を求めることができる。

また、第１図において、基準線KMの延長上に
一点Ｐを取り、KPを基準線として、点Ｐにおい
て、基準線KPに円弧Ｓ側に立てた垂線が円弧Ｓ
と交わる点をＱとすると、PQの長さが、基準線
KPに対する円弧Ｓ上のＱ点の横変位量V″であ
る。MP＝Ｃとすると、このＱ点の横変位量V″が
円弧Ｓの半径Ｒに較べて非常に小さい場合には、
V″＝Ｃ（ｌ＋Ｃ）／2RからＱ点の横変位量V″を求めることができる。

前記の横変位量Ｖ、V′及びV″は、円曲線の性
質を利用して、それぞれ同一の基準線に対する横
変位量に換量することができる。従つて、以下の
説明において、横変位量Ｖ、V′、V″を加算、平
均、比較する場合は、同一の基準線に対する横変
位量に換算した値を用いるものとする。

従来は、第２図に示すように、軌道の半径Ｒの
曲線部を、Ｓを基準レール、KMを基準線として
通り整正を行う場合、この一本の基準線KMの前
端部Ｋを軌道の未整正部の基準レールＳ上に、後
端部Ｍを軌道の整正完了部の基準レールＳ上に配
置して、基準線KMを基準レールＳに沿つて移動
させながら、軌道の曲線部の整正すべき点の横変
位量Ｖは又はV′を測定し、この測定された横変
位量Ｖ又はV′と予め設定された設定横変位量と
を比較して整正すべき点の整正量を求め、その整
正量だけレールを横移動させて、軌道の通り整正
を行つていた。従つて、既に整正された軌道のレ
ールの横変位量が、引続いて行われる未整正の軌
道の通り整正作業の影響を受けて変化しても、そ
の変化した軌道の状態を把握できないため、軌道
の整正完了部と未整正部の通りを滑らかに整正す
ることができないという欠点があつた。

本発明は、上記の欠点を除去するためになされ
たもので、軌道の未整正部と整正完了部の軌道の
状態を把握して、軌道の未整正部と整正完了部を
滑らかに通り整正を行うことができる軌道の通り
整正方法及び装置を提供するものである。即ち、
軌道の未整正部の複数個所の点の基準レールの横
変位量を測定して、軌道の未整正部の基準レール
の平均横変位量を求め、これを前変位量とし、ま
た、軌道の整正完了部の１箇所又は複数箇所の点
の基準レールの横変位量を測定して、軌道の整正
完了部の基準レールの横変位量又は平均横変位量
を求め、これを後変位量とし、前記前変位量と前
記後変位量から平均変位量を求め、前記平均変位
量を軌道条件、作業条件等に応じて補正して設定
変位量を求め、前記設定変位量と、軌道の整正す
べき点において測定された基準レールの測定横変
位量とを比較して整正量を決定し、前記整正量だ
けレールを横移動させて、軌道の未整正部と整正
完了部の通りを滑らかに整正することができる軌
道の通り整正方法及び装置を提供するものであ
る。

以下、本発明の一実施例を図面について詳細に
説明する。

第３図は、軌道の曲線部における本発明の軌道
の通り整正方法の原理の説明図、第４図は本発明
の一実施例の軌道の通り整正装置を軌道整正機に
取付けた側面図、第５図は第４図の軌道の通り整
正装置をＺ方向より概略図である。

第３図乃至第５図において同一番号は同一部材
を示すものとする。

第３図は、軌道の曲線部の通り整正を行う場合
において、軌道の未整正部ではレールの２箇所の
点で横変位量を測定し、軌道の整正完了部ではレ
ールの１箇所の点で横変位量を測定して軌道の曲
線部の通りを整正する本発明の軌道の通り整正方
法の原理を示した図である。即ち、主基準線１３
と副基準線１６を有する軌道整正機（図示せず）
が矢印Ｘ方向に軌道上を移動しながら、軌道の一
方のレール１を基準レールとして、常に主基準線
１３上のＥ点の横変位量が零になるように主基準
線１３を制御し、軌道の未整正部では、レール１
のＢ点と副整正部１６との横変位V₁及びＣ点と
主基準線１３との横変位量V₂を測定し、軌道の
整正完了部においては、レール１のＦ点と主基準
線１３との横変位量V₃を測定し、軌道の通り整
正を行うべきレール１の整正点においては、Ｄ点
と主基準線１３との横変位量Ｙを測定する。そし
て、軌道の未整正部のレールの測定された横変位
量V₁、V₂の平均横変位量を前変位量V_Aとし、軌
道の整正完了部のレールの測定された横変位量
V₃を後変位量V_B（複数箇所で測定され、測定値が
複数個ある場合は、その平均値を用いる）とし、
この前変位量V_Aと後変位量V_Bとから平均変位量
Y_Aを求める。この平均変位量Y_Aに、軌道条件、
作業条件等により予め定められている補正量V_C
を加減算して、軌道の整正点Ｄにおける設定変位
量Y_Sを求め、この設定変位量Y_Sと、軌道の整正
点Ｄにおいて測定された測定横変位量Ｙとから整
正量を求め、その整正量だけ、後述のレール横移
動装置１５により、レールを横移動させて、タン
ピング装置により枕木下面の道床砂利を締固め、
軌道の枕木を、横方向に移動しないように道砂利
で固定して、軌道の通り整正を行う。

なお、上述の補正量V_Cは、軌道の直線部では
零、円曲線部では予め定められた横変位量、緩和
曲線部では、緩和曲線に接続している円曲線の半
径、緩和曲線部におけるカント量の逓減方式（直
線逓減方式、正弦逓減方式等）、緩和曲線長、緩
和曲線又は円曲線の出入口からの走行距離等の軌
道条件、作業条件から定まる補正量である。

次に、軌道の直線部においては、前記前変位量
V_Aに対応する軌道の未整正部のレールの平均通
り狂い量をV_A′、前記後変位量V_Bに対応する軌道
の整正完了部のレールの平均通り狂い量をV_B′と
して、前記平均変位量Y_Aに対応するレールの平
均通り狂い量Y_A′を求め、この平均狂い量Y_A′
と、前記整正すべき点の測定横変位量Ｙに対応す
るレールの整正点Ｄにおける測定通り狂い量
Y′とから整正量を求め、上述の曲線部の通り整
正の場合と同様にして、軌道の直線部の通り整正
を行うことができる。なお、この場合前記したよ
うに補正量V_Cは零である。

上述の第３図について説明した方法を実施する
装置の一実施例が第４図及び第５図に示されてい
る。

図において、レール１，１′上を走行可能な軌
道整正機２には、軌道の高低水準整正を行う公知
のレベリング装置３及び軌道の通り整正を行う本
発明の通り整正装置４が設けられ、通常は軌道の
高低水準整正と同時に通り整正が行われる。レベ
リング装置３は、前基準装置５、検出装置６、後
基準装置７、基準線８及びレール扛上装置９等を
有し、通り整正装置４は、前基準部１０、検出部
１１、後基準部１２、主基準線１３、演算器１４
及びレール横移動装置１５から構成されている。

前基準部１０は、軌道整正機２の前部に設けら
れ、軌道の一方のレール１又は１′を基準レール
として、軌道の未整正部のレールの２個所の点の
横変位量を測定するもので、測定部A_n，B_n，C_n
及び副基準線１６より成つている。測定部A_nは、
前基準部１０の最前部に位置し、連結桿１７によ
り軌道整正機２の台枠１８の前部に取付けられ、
台車１９及びこの台車１９に回転自在に取付けら
れた車輪２０，２０′を有している。車輪２０，
２０′は、ばね又は流体圧を利用した張りシリン
ダ（図示せず）により台車１９を介して、基準レ
ール１又は１′の頭部側面に押付けられ、基準レ
ール１又は１′に密接しながらレール１，１′を軌
道整正機２と共に移動するので、台車１９は車輪
２０又は２０′を介してレールに密接して横方向
に変位可能に構成されている。また、台車１９に
は副基準線１６の一端が取付けられている。測定
部B_nは、レベリング装置３の前基準装置５に取
付けられ、台車２１、この台車２１に回転自在
に、測定部A_nの場合と同様な構成で取付けられ
た車輪２０，２０′と、基準レール１又は１′と副
基準線１６との横変位量を測定して出力するポテ
ンシヨメータ２２から成つている。測定部C_nは、
前基準部１０の最後部に設けられ、台車２３、こ
の台車２３に回転自在に、測定部A_nの場合と同
様な構成で取付けられた車輪２０，２０′とレー
ル１又は１′と主基準線１３との横変位量を測定
して出力するポテンシヨメータ２４より成つてい
る。

検出部１１は、レベリング装置３の検出装置６
の検出台車６′とほゞ同位置に設けられ、整正点
のレール横変位量を測定するもので、測定部D_n
を構成し、台車２５、この台車２５に回転自在
に、測定部A_nの場合と同様な構成で取付けられ
た車輪２０，２０′と、基準レール１又は１′と主
基準線１３との横変位量を測定して出力するポテ
ンシヨメータ２６より成つている。

後基準部１２は、軌道整正機２の後部に設けら
れ、軌道の整正完了部のレールの横変位量を測定
するもので、位置検出部E_n、測定部F_n及び零点
制御装置２７より成つている。位置検出部E_nは、
検出部１１と測定部F_nの間のレベリング装置３
の後基準装置７に取付けられ、台車２８、この台
車２８に回転自在に、測定部A_nの場合と同様な
構成で取付けられた車輪２０，２０′と、基準レ
ール１又は１′と主基準線１３との横変位量を測
定し、その測定結果を零点制御装置２７に対して
出力するポテンシヨメータ２９より成つている。
測定部F_nは、後基準部１２の最後部に位置し、
連結桿３０により軌道整正機２の台枠１８の後部
に取付けられ、台車３１、この台車３１に回転自
在に、測定部A_nの場合と同様の構成で取付けら
れた車輪２０，２０′、零点制御装置２７の出力
信号により作動するサーボモータ３２、台車３１
に回転自在に取付けられ、歯車機構３３を介して
サーボモータ３２により駆動されるねじ軸３４、
このねじ軸３４と螺合し、主基準線１３の後端部
が取付けられ、ねじ軸３４に沿つて主基準線１３
の後端部と共に移動する調整筒３５及びサーボモ
ータ３２の回転角度を歯車機構３６を介して測定
して出力するポテンシヨメータ３７より成つてい
る。零点制御装置２７は、位置検出部E_nのポテ
ンシヨメータ２９の出力を入力して作動し、測定
部F_nのサーボモータ３２へ作動信号を出力して、
ポテンシヨメータ２９の出力が零になるとサーボ
モータ３２を停止させ、常に位置検出部E_nの車
輪２０又は２０′の位置の基準レール１又は１′と
主基準線１３との横変位量が零になるようにサー
ボモータ３２を制御するものである。従つて、位
置検出部E_nのポテンシヨメータ２９の出力が零
になつた時の、測定部F_nの調整筒３５のねじ軸
３４に沿つての移動量が、基準レール１又は１′
と主基準線１３との横変位量となり、ポテンシヨ
メータ３７により測定されて出力される。

主基準線１３は、その前端部を前基準部１０の
測定部B_nに、その後端部を後基準部１２の測定
部F_nに取付けられている。

演算器１４は、操作部３８及び演算部３９から
成つている。操作部３８は、整正すべき軌道が円
曲線の場合は、予め定められた横変位量を、緩和
曲線の場合は、緩和曲線に接続している円曲線の
半径、カント量の逓減方式等の軌道条件及び作業
位置が緩和曲線又は円曲線の入口か、出口か等の
作業条件を演算部３９に対して出力する。演算部
３９は、前基準部１０の測定部B_nのポテンシヨ
メータ２２及び測定部C_nのポテンシヨメータ２
４の出力を入力して、軌道の未整正部のレールの
前変位量V_Aを求め、後基準部１２の測定部F_nの
ポテンシヨメータ３７の出力を入力して、軌道の
整正完了部の後変位量V_Bを求め、これ等のV_A、
V_Bより平均変位量Y_Aを求める。そして、演算部
３９は、整正すべき軌道が円曲線の場合は、操作
部３８より入力された予め定められた横変位量を
補正量V_Cとして、前記平均位量Y_Aに加減算して、
設定変位量Y_Sを求め、この設定変位量Y_Sと、検
出部１１即ち測定部D_nのポテンシヨメータ２６
から入力される測定横変位量Ｙとから整正量を求
め、レール横移動装置１５の油圧制御装置４１に
対して作業信号を出力する。また、演算部３９
は、整正すべき軌道が緩和曲線の場合は、操作部
３８からの入力と、レベリング装置３の後基準装
置７に設けられた走行パルス発信器４０から入力
される走行パルスを計数して求めた軌道整正機２
の緩和曲線又は円曲線の入口又は出口からの走行
距離とから補正量V_Cを、前記平均変位量Y_Aに加
減算して、設定変位量Y_Sを求め、上述の円曲線
の場合と同様にして、補正量を求め、レール横移
動装置１５の油圧制御装置４１に対して作動信号
を出力するレール横移動装置１５は、油圧制御装置４１及
び油圧シリンダ４２より成り、演算器１４の作動
信号により油圧制御装置４１が作動し、油圧シリ
ンダ４２を作動させて、整正点においてレール
１，１′を前記整正量だけ横移動させるものであ
る。

次に、以上の構成を有する本発明の軌道の通り
整正装置の作用について説明する。

通り整正された直線軌道上で、通り整正装置４
の各測定部B_n，C_n，D_n，F_n及び位置検出部E_n
の各ポテンシヨメータ２２，２４，２６，３７，
２９が主基準線１３又は副基準線１６に対して零
位置にあるように調整した軌道整正機２が、第３
図に示す軌道の曲線部において、軌道の一方のレ
ール例えばレール１を基準レールとして、測定部
B_n，C_n，D_n，F_n及び位置検出部E_nにより、第
３図に示す基準レール１のＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅ点
の横変位量を測定しながら、軌道の通りの整正を
行う場合について説明する。まず、操作部３８
に、軌道条件、作業条件に応じて、所要値を設定
し後基準部１２の零点制御装置２７によりサーボ
モータ３２を制御して、位置検出部E_nのポテン
シヨメータ２９の出力が零、即ち測定レール１の
Ｅ点と主基準線１３との横変位量を零として、測
定部B_n，C_n，D_n，F_nによりそれぞれレール１の
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ点の横変位量を測定し、その測定
横変位量をそれぞれV₁、V₂、Ｙ、V₃とすると、
これらの測定横変位量は演算器１４の演算部３９
に入力される。そして、演算部３９では、V₁、
V₂の平均横変位量から、軌道の未整正の部分の
レールの前変位量V_Aが、V₃から軌道の整正部完
了の部分のレールの後変位量V_Bが求められ、こ
の前変位量V_Aと後変位量V_Bから、整正点Ｄにお
けるレールの平均変位量Y_Aが求められる。また、
緩和曲線部においては、演算部３９は、操作部３
８から軌道条件及び作業条件による所要値を走行
パルス発信器４０からは走行パルスを入力して、
整正点Ｄにおけるレールの補正量V_Cを求め、か
つこの補正量V_Cを前記平均変位量Y_Aに加減算し
て、設定変位量Y_Sを求め、この設定変位量Y_Sと
測定部D_nにより測定された整正点Ｄの測定横変
位量Ｙとから整正量を求め、レール横移動装置１
５の油圧制御装置４１に対して作動信号を出力す
る。この作動信号により油圧制御装置４１が作動
すると、油圧シリンダ４２が作動し、整正点Ｄの
近傍で、レール１，１′を、前記整正量だけ横移
動させ、タンピング装置４３により枕木下面の道
床砂利を締固めて整正点Ｄの軌道通り整正を完了
する。

また、本発明の通り整正装置４による軌道の直
線部における通り整正の作用については、操作部
３８に直線部の通り整正、即ちV_C＝０を設定す
れば、よいことは既述の本発明の通り整正方法の
記載と上述の軌道の曲線部の通りの整正の記載よ
り自明である。

また、以上の実施例においては、軌道の未整正
の部分のレールの横変位量を２箇所で、軌道の整
正完了の部分のレールの横変位量を１箇所で測定
する場合について説明したが、軌道の未整正の部
分のレールの横変位量を３箇所以上、軌道の整正
完了の部分のレールの横変位量を２箇所以上で測
定しても、本発明を実施できることは自明であ
る。

以上のように、本発明は、軌道の通り整正を行
うべき整正点の前方で、軌道の未整正部のレール
の複数箇所の点の横変位量を、前記整正部の後方
で軌道の整正完了部のレールの１箇所又は複数箇
所の点の横変位量を測定し、常に軌道の未整正部
と整正完了部の軌道の状態を把握して、前記整正
点の平均変位量を求め、この平均変位量を軌道条
件及び作業条件に応じて補正して、前記整正点の
設定変位量を求め、この設定変位量と、前記整正
すべき点の測定横変位量とから前記整正点の整正
量を求め、この整正量だけ前記整正点を横移動さ
せて軌道の通り整正を行うので、既に整正された
軌道のレールの横変位量が、引続いて行われる軌
道のレールの横移動の影響を受けて、変化した量
が常に測定されて、次の整正点の設定変位量に含
まれるので、軌道の曲線部及び直線部において
も、常に軌道の通りを滑らかにすることができ、
また軌道が長年の間に自然に変化し、軌道条件が
分らなくなつても、軌道の通り整正を行うことが
できる等の効果が大である。

特に、本発明の方法は、前変位量を求める場合
に、未整正部のレールと副基準線及び主基準線の
それぞれに付いて横変位量を求めていることを特
徴とし、これによつて簡単な構造で複数点の横変
位量の測定を行い得るものである。即ち、基準線
とレール上のある点との変位量を測定する場合
に、各基準線ごとに１点の変位量のみを測定する
方法では、精度を良くするために多数の点を測定
して平均値を出そうとすると、それだけ基準線の
数が多くなり、装置の構造が複雑化する欠点があ
る。しかし、本発明の方法は、従来では整正点の
横変位量を測定するために専ら使用されていた主
基準線を、未整正レールの横変位量の測定にも使
用するようにしたもので、主基準線に２つの役割
を与えるために軌道整正機の構造が単純化する。

また、複数の副基準線を単独に使用して未整正
レール上の複数の点の平均前変位量を出そうとす
ると、副基準線の数が増えるだけ主基準線の前端
や整正点との距離が大きくなり、レールの主基準
線や測定点に影響を与える部分の変位量の測定が
困難になるが、本発明の方法では、副基準線によ
つて主基準線前端の変位量を測定し、主基準線に
よつて整正点近くの未整正レールの横変位量を検
出しているので、整正点の横変位量測定に最も影
響のあるレールの横変位量の平均値を求めること
が可能となり、測定精度が向上する。

更に、本発明の装置は、ａ副基準線と未整正レールとの横変位測定部
を、そのまま主基準線の前端の支持部材として
使用することができる。

ｂ主基準線と未整正レールとの横変位測定部
を、そのまま副基準線の後端の支持部材として
使用することができる。

ために、未整正レールに付いて複数の横変位測定
部を有するものでありながら、横変位測定部や
主・副の基準線を支持するための部材（台車）の
数が少なくて済み、軌道整正機の構造が単純化す
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は軌道の横変位量等の定義の説明図、第
２図は従来の通り整正方法の原理の説明図、第３
図は本発明の通り整正方法の原理の説明図、第４
図は本発明の一実施例の軌道の通り整正装置を軌
道整正機に取付けた側面図、第５図は第４図をＺ
方向より見た概略図である。１，１′……レール、２……軌道整正機、４…
…通り整正装置、１０……前基準部、１１……検
出部、１２……後基準部、１３……主基準線、１
４……演算部、１５……レール横移動装置、１６
……副基準線、１９，２１，２３，２５，２８，
３１……台車、２２，２４，２６，２９，３７…
…ポテンシヨメータ、２７……零点制御装置、３
２……サーボモータ、３４……ねじ軸、３５……
調整筒、３８……操作部、３９……演算部、A_n，
B_n，C_n，D_n，F_n……測定部、E_n……位置検出
部。

Claims

【特許請求の範囲】１軌道の未整正部のレールの２箇所以上の点と
副基準線及び主基準線との横変位量を測定して、
未整正部のレールの前変位量を求めると共に、整
正完了部のレールの１箇所以上の点と前記主基準
線との横変位量を測定して、整正完了部のレール
の後変位量を求め、前記前変位量と前記後変位量
とから平均変位量を求め、前記平均変位量を軌道
条件、作業条件等に応じて補正し設定変位量を求
め、前記設定変位量と、軌道の整正すべき位置の
レールと前記主基準線との測定横変位量とから整
正量を求め、前記整正量だけ軌道のレールを横移
動させて、軌道の通り整正を行うことを特徴とす
る軌道の通り整正方法。２軌道整正機の前部に取付けられ、前記軌道整
正機と共に移動する複数個の横変位測定部及びこ
れらの横変位測定部の一つに一端が取付けられた
副基準線を有し、前記複数の横変位測定部の少な
くとも一つが副基準線と未整正レール上の点との
横変位を測定するものであり、別に設けられた主
基準線の一端が前記未整正レールと副基準線との
横変位を測定する横変位測定部に連結され、前記
副基準線の一端を取付けた横変位測定部がこの主
基準線と未整正レール上の点との横変位を測定す
るものである前基準部と、前記軌道整正機の中間部に取付けられ、前記軌
道整正機と共に移動し、前記主基準線と軌道のレ
ールの整正すべき位置との横変位量を検出する検
出部と、前記軌道整正機の後部に取付けられ、前記軌道
整正機と共に移動する１個又は複数個の横変位測
定部を有し、前記横変位測定部に前記主基準線の
他端が取付けられ、前記横変位測定部と前記検出
部との間に設けられた位置検出部と、前記位置検
出部の出力が零となるように、前記主基準線の他
端を制御する零点制御装置を有する後基準部と、前記前基準部により軌道の未整正部のレールの
前変位量を求め、前記後基準部により軌道の整正
完了部のレールの後変位量を求め、前記前変位量
と前記後変位量から平均変位量を求め、軌道条
件、作業条件等に応じて、前記平均変位量を補正
して設定変位量を求め、前記設定変位量と、前記
検出部により検出された軌道の整正すべき位置の
レールの測定横変位量とから整正量を求める演算
器と、前記演算器からの出力により作動し、レールを
前記整正量だけ横移動させるレール横移動装置を
有することを特徴とする軌道の通り整正装置。