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JP6594841B2 - Track support stiffness estimation method and system - Google Patents
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Description

本開示は、軌道支持剛性推定方法及びシステムに関するものである。   The present disclosure relates to a track support stiffness estimation method and system.

従来、鉄道の線路、すなわち、軌道としては、路床の上の路盤上に、砕石等から成るバラストを敷き、該バラストの上部にまくらぎを並べ、該まくらぎの上にレールを敷設する構造を備えるバラスト軌道が広く使用されている。レール上を走行する列車の荷重は、レール及びまくらぎからバラストに伝達され、該バラストによって分散された後、路盤に伝達されるので、列車の走行によって発生する振動が適切に吸収される。   Conventionally, a railway track, that is, a track, has a structure in which a ballast made of crushed stone is laid on a roadbed on a roadbed, a sleeper is arranged on the upper part of the ballast, and a rail is laid on the sleeper. The ballast track provided is widely used. The load of the train traveling on the rail is transmitted from the rail and sleeper to the ballast, dispersed by the ballast, and then transmitted to the roadbed, so that vibration generated by the traveling of the train is appropriately absorbed.

しかし、列車の繰返し荷重を受けて、まくらぎを支持するバラストが局所的に沈下すると、いわゆる「浮きまくらぎ」の状態になってしまうことがある。「浮きまくらぎ」の状態になると、軌道支持剛性が低下し、列車の乗り心地が悪くなり、また、列車が動揺して安全運行の妨げになる。   However, when the ballast that supports the sleeper sinks locally due to the repeated load of the train, a so-called “floating sleeper” may occur. In the “floating” state, the track support rigidity is lowered, the ride comfort of the train is deteriorated, and the train is shaken and hinders safe operation.

そこで、軌道の補修作業として、随時又は定期的に、まくらぎの下にバラストをつき入れる作業であるつき固め補修が行われている。そして、施工管理の一環として、つき固め補修が適切に行われたか否かを判定するために、つき固め補修が行われた直後に、落下させた重錘の衝撃をまくらぎに付与して、軌道支持剛性を測定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, as repair work of the track, tamping repair, which is a work of putting ballast under the sleeper, is performed at any time or periodically. Then, as part of the construction management, to determine whether the compaction repair has been performed properly, immediately after the compaction repair is performed, the impact of the dropped weight is applied to the sleeper, A method for measuring the track support stiffness has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2014−234693号公報JP 2014-234893 A

しかしながら、前記従来の技術では、列車が通過する際の軌道支持剛性を測定することができなかった。これは、列車が通過する際にまくらぎに付与される荷重は、落下させた重錘によってまくらぎに付与される荷重よりも、はるかに大きいからである。そのため、軌道の状況を適切に把握することができなかった。   However, the conventional technology cannot measure the track support rigidity when the train passes. This is because the load applied to the sleeper when the train passes is much larger than the load applied to the sleeper by the dropped weight. For this reason, it was impossible to properly grasp the condition of the orbit.

ここでは、前記従来の技術の問題点を解決して、列車荷重より小さな試験荷重をレールに載荷することによって載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定し、測定結果と推定式とに基づいて列車荷重が載荷されたときのレールの変位を推定することにより、列車通過時の軌道支持剛性を容易に、確実に推定することができる軌道支持剛性推定方法及びシステムを提供することを目的とする。   Here, the problem of the conventional technique is solved, and the load at the loading point and the displacement of the rail are measured by loading a test load smaller than the train load on the rail, and based on the measurement result and the estimation formula It is an object of the present invention to provide a track support stiffness estimation method and system capable of easily and reliably estimating the track support stiffness when passing through a train by estimating the displacement of the rail when the train load is loaded. .

そのために、軌道支持剛性推定方法においては、バラスト道床上に配設されたまくらぎの上に敷設されたレールに、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定する工程と、載荷荷重とレールの変位との関係を示す曲線を表す推定式を用意する工程と、前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値と前記推定式とに基づき、前記載荷点に列車荷重が載荷されたときのレールの変位を推定する工程と、推定されたレールの変位で列車荷重を除して前記載荷点の軌道支持剛性を算出する工程と、を含み、前記推定式は、前記まくらぎの支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレールの変位との関係を、前記まくらぎの支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線を表す式であり、前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に係わらずほぼ一定である。 Therefore, in the track support stiffness estimation method, a test load smaller than the train load is loaded on the rail laid on the sleeper installed on the ballast roadbed, and the loading load at the loading point and the displacement of the rail are measured. Based on the step of preparing, an estimation formula representing a curve indicating the relationship between the loaded load and the displacement of the rail, the measured value of the loading load of the loading point and the displacement of the rail described above, and the estimation formula wherein the step of the train load is estimated displacement of the rail when it is loading, calculating a trajectory support rigidity of the loading point by dividing the train load displacement of the estimated rail, to the estimation formula Shows the relationship between the load and the rail displacement measured by changing the load to a range close to the train load under different conditions of the sleeper support for each sleeper support state. Curve is an expression that represents the slope of the curve is in the range of applied load is near test load varies depending on the supported state of the sleepers, though the supporting state of the sleepers in the range applied load is in the vicinity of the train load It is almost constant.

他の軌道支持剛性推定方法においては、さらに、前記推定する工程においては、前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値に基づいて前記推定式の係数の値を算出し、算出された値の係数を有する推定式に基づいて、前記載荷点に列車荷重がレールに載荷されたときのレールの変位を推定する。   In another track support stiffness estimation method, in the estimation step, the coefficient value of the estimation formula is calculated based on the measured values of the load at the load point and the displacement of the rail, and the calculated value The displacement of the rail when the train load is loaded on the rail at the load point described above is estimated based on the estimation formula having the coefficient of.

更に他の軌道支持剛性推定方法においては、さらに、前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では、前記まくらぎの支持状態が良好でなくなると、小さくなる。   In still another method for estimating the track support stiffness, the slope of the curve becomes smaller in the range where the loaded load is in the vicinity of the test load when the sleeper support state is not good.

軌道支持剛性推定システムにおいては、バラスト道床上に配設されたまくらぎの上に敷設されたレールに、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定する剛性測定装置と、該剛性測定装置が測定した前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値と、載荷荷重とレールの変位との関係を示す曲線を表す推定式とに基づき、前記列車荷重がレールに載荷されたときのレールの変位を推定し、推定されたレールの変位で前記列車荷重を除して軌道支持剛性を算出する剛性推定装置とを備え、前記推定式は、前記まくらぎの支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレールの変位との関係を、前記まくらぎの支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線を表す式であり、前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に係わらずほぼ一定である。

In the track support stiffness estimation system, a stiffness measurement is performed in which a test load smaller than the train load is loaded on a rail laid on a sleeper placed on the ballast roadbed, and the loading load at the loading point and the displacement of the rail are measured. The train load is calculated based on a measured value of the load at the load point and the displacement of the rail measured by the rigidity measuring device, and an estimation formula representing a curve indicating the relationship between the load and the rail displacement. And a rigidity estimation device for calculating a track support stiffness by dividing the train load by the estimated rail displacement, and the estimation formula is a support state of the sleeper. A plurality of curves representing the relationship between the load and the displacement of the rail measured by changing the load to a range close to the train load under different conditions for each sleeper support state. An expression, the slope of the curve is in the range of applied load is near test load varies depending on the supported state of the sleepers, applied load almost regardless of the supported state of the sleepers in the range near the train load constant is there.

他の軌道支持剛性推定システムにおいては、さらに、前記剛性推定装置は、算出された軌道支持剛性を表示可能な表示画面を備える。   In another track support stiffness estimation system, the stiffness estimation device further includes a display screen capable of displaying the calculated track support stiffness.

更に他の軌道支持剛性推定システムにおいては、さらに、前記剛性測定装置は、手動で持ち運び可能な装置である。   In still another track support stiffness estimation system, the stiffness measurement device is a device that can be manually carried.

更に他の軌道支持剛性推定システムにおいては、さらに、前記剛性測定装置は、軽便トロに取り付けられている。   In still another track support stiffness estimation system, the stiffness measuring device is attached to a light toilet.

本開示によれば、列車荷重より小さな試験荷重をレールに載荷することによって載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定し、測定結果と推定式とに基づいて列車荷重が載荷されたときのレールの変位を推定することにより、列車通過時の軌道支持剛性を容易に、確実に推定することができる。   According to the present disclosure, the load at the loading point and the displacement of the rail are measured by loading a test load smaller than the train load on the rail, and the rail when the train load is loaded based on the measurement result and the estimation formula. By estimating the displacement, it is possible to easily and reliably estimate the track support rigidity when the train passes.

第1の実施の形態における軌道支持剛性推定システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the track | orbit support rigidity estimation system in 1st Embodiment. 第1の実施の形態におけるバラスト軌道を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the ballast track | orbit in 1st Embodiment. 第1の実施の形態におけるマルチプルタイタンパを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the multiple tie tamper in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the relationship between the loading load which the track | truck received in 1st Embodiment, and the displacement of a rail. 第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の実測値を示す図である。It is a figure which shows the measured value of the relationship between the loading load which the track | truck received in 1st Embodiment, and the displacement of a rail. 第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の推定式の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the estimation type | formula of the relationship between the loading load which the track | truck received in 1st Embodiment, and the displacement of a rail. 第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の推定結果を示す図である。It is a figure which shows the estimation result of the relationship between the loaded load which the track | truck received in 1st Embodiment, and the displacement of a rail. 第1の実施の形態における軌道支持剛性の推定値と位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the estimated value of track support rigidity and position in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における軌道支持剛性推定システムの動作の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of operation | movement of the track | orbit support rigidity estimation system in 1st Embodiment. 第2の実施の形態における軌道支持剛性推定システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the track | orbit support rigidity estimation system in 2nd Embodiment.

以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図1は第1の実施の形態における軌道支持剛性推定システムを示す模式図、図2は第1の実施の形態におけるバラスト軌道を示す概念図、図3は第1の実施の形態におけるマルチプルタイタンパを示す概念図である。なお、図3において、(a)は全体図、(b)は要部拡大図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a track support stiffness estimation system in the first embodiment, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a ballast track in the first embodiment, and FIG. 3 is a multiple titer tamper in the first embodiment. FIG. In FIG. 3, (a) is an overall view, and (b) is an enlarged view of a main part.

図において、10は、本実施の形態における軌道支持剛性推定システムであって、軌道31における軌道支持剛性を推定するためのシステムである。前記軌道支持剛性推定システム10は、剛性測定装置11と、剛性推定装置21とを備える。   In the figure, reference numeral 10 denotes a track support stiffness estimation system in the present embodiment, which is a system for estimating the track support stiffness in the track 31. The track support stiffness estimation system 10 includes a stiffness measurement device 11 and a stiffness estimation device 21.

なお、本実施の形態において、軌道支持剛性推定システム10、軌道31及びその他の装置の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記軌道支持剛性推定システム10、軌道31及びその他の装置の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。   In the present embodiment, the upper, lower, left, right, front, rear, and other directions are used to describe the configuration and operation of each part of the track support stiffness estimation system 10, the track 31, and other devices. The expression shown is relative rather than absolute, and is appropriate when the parts of the track support stiffness estimation system 10, the track 31 and other devices are in the posture shown in the figure. Should change and be interpreted according to the change of posture.

前記軌道31は、いわゆるバラスト軌道であって、図2に示されるように、路床上に形成された路盤32と、該路盤32上に敷かれた砕石等のバラストから成るバラスト道床33と、該バラスト道床33上に並べて配設された複数のまくらぎ34と、該まくらぎ34の上に敷設された2本のレール35とを有する。   The track 31 is a so-called ballast track, and as shown in FIG. 2, a roadbed 32 formed on the roadbed, a ballast roadbed 33 made of ballast such as crushed stone laid on the roadbed 32, It has a plurality of sleepers 34 arranged side by side on the ballast road bed 33, and two rails 35 laid on the sleepers 34.

なお、前記「背景技術」の項でも説明したように、軌道31の補修作業として、まくらぎ34の下にバラストをつき入れる作業であるつき固め補修が行われる。該つき固め補修は、例えば、図3(a)に示されるようなマルチプルタイタンパ41によって行われる。該マルチプルタイタンパ41は、鉄道の保線用機械の1種であり、レール35上を自走することができる。また、前記マルチプルタイタンパ41は、図3(b)に示されるように、タイタンパツール42を備える。該タイタンパツール42は、その下端がバラストに突き刺さった状態で、まくらぎ34の下にバラストをつき入れて該バラストをつき固める装置である。なお、つき固め補修は、必ずしも、マルチプルタイタンパ41によって行われる必要はなく、例えば、手作業のような他の手段によって行われてもよい。   Note that, as described in the section of “Background Art”, as a work for repairing the track 31, tamping repair, which is a work for attaching ballast under the sleeper 34, is performed. The compaction repair is performed by, for example, a multiple tie tamper 41 as shown in FIG. The multiple tie tamper 41 is a kind of railway track maintenance machine and can self-propell on the rail 35. The multiple tamper tamper 41 includes a tie tamper tool 42 as shown in FIG. The tie tamper tool 42 is a device that attaches the ballast under the sleeper 34 and fixes the ballast while the lower end of the tie tamper tool 42 is stuck into the ballast. Note that the compaction repair does not necessarily have to be performed by the multiple tie tamper 41, and may be performed by other means such as manual work.

図1に示されるように、前記剛性測定装置11は、測定部12と、該測定部12から上方に向けて延在する直線状の部材であるガイド部13と、該ガイド部13に沿って上下にスライド可能な重錘14とを備える。前記ガイド部13には図示されない目盛り等の目印が印字されていることが望ましい。そして、前記重錘14は、目印に対応して、所定の高さの上方位置14bにまで上昇させられ、図示されない係止部材によって前記上方位置14bで係止される。なお、該上方位置14bは、適宜設定することができる。また、前記測定部12は、特許文献1に記載されている剛性測定装置7の荷重計20と同様に、オペレータが手動で持ち運び可能な装置であり、その下端に位置する測定面の受ける荷重、測定面の変位等を測定して出力することが可能であるものとする。   As shown in FIG. 1, the rigidity measuring device 11 includes a measuring unit 12, a guide unit 13 that is a linear member extending upward from the measuring unit 12, and the guide unit 13. And a weight 14 slidable up and down. It is desirable that a mark such as a scale not shown is printed on the guide portion 13. Then, the weight 14 is raised to an upper position 14b having a predetermined height corresponding to the mark, and is locked at the upper position 14b by a locking member (not shown). The upper position 14b can be set as appropriate. The measurement unit 12 is a device that can be manually carried by an operator, like the load meter 20 of the stiffness measurement device 7 described in Patent Document 1, and the load received by the measurement surface located at the lower end thereof, It is possible to measure and output the displacement of the measurement surface.

そして、軌道31の支持剛性を測定する場合、オペレータは、手動によって剛性測定装置11をレール35上の所定位置、すなわち、載荷点に載置する。この場合、レール35の表面に測定部12の下端が当接するように、剛性測定装置11は載置される。また、重錘14は、前記係止部材によって上方位置14bで係止されているものとする。   When measuring the support rigidity of the track 31, the operator manually places the rigidity measuring device 11 at a predetermined position on the rail 35, that is, at the loading point. In this case, the rigidity measuring device 11 is placed so that the lower end of the measuring unit 12 contacts the surface of the rail 35. The weight 14 is locked at the upper position 14b by the locking member.

この状態で前記係止部材による重錘14の係止を解除すると、該重錘14は、矢印で示されるように、上方位置14bから自由落下して、ガイド部13に沿って下方位置14aにまでスライドし、測定部12の上端に衝突する。この衝突によって発生する衝撃により測定部12の測定面が受ける荷重、すなわち、軌道31が受ける載荷荷重、及び、測定部12の測定面の変位、すなわち、レール35の下方への変位は、測定部12によって測定されて出力される。なお、前記剛性測定装置11は、オペレータが手動で持ち運び可能な装置であるから、その発生可能な載荷荷重は、例えば、10〔kN〕程度であって、一般に、輪重80〔kN〕程度と言われる列車通過時にレール35及び軌道31が受ける列車荷重より、小さくなっている。   When the lock of the weight 14 by the locking member is released in this state, the weight 14 freely falls from the upper position 14b as shown by the arrow, and moves to the lower position 14a along the guide portion 13. To the upper end of the measurement unit 12. The load received by the measurement surface of the measurement unit 12 due to the impact generated by the collision, that is, the load received by the track 31, and the displacement of the measurement surface of the measurement unit 12, that is, the downward displacement of the rail 35, are as follows. 12 is measured and output. Since the rigidity measuring device 11 is a device that can be manually carried by an operator, the load load that can be generated is, for example, about 10 [kN] and generally has a wheel load of about 80 [kN]. It is smaller than the train load that the rail 35 and the track 31 receive when the train passes.

また、前記剛性測定装置11は、必ずしも、図1に示されるような構成を備える装置である必要はなく、衝突によって発生する衝撃、及び、レール35の下方への変位を測定部12によって測定して出力することができる装置であれば、いかなる構成の装置であってもよい。つまり、前記剛性測定装置11は、バラスト道床33上に配設されたまくらぎ34の上に敷設されたレール35に、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレール35の変位を測定することができる装置であれば、いかなる構成の装置であってもよい。   Further, the rigidity measuring device 11 is not necessarily a device having a configuration as shown in FIG. 1, and the impact generated by the collision and the downward displacement of the rail 35 are measured by the measuring unit 12. Any device can be used as long as it can output. That is, the rigidity measuring device 11 loads a test load smaller than the train load on the rail 35 laid on the sleeper 34 disposed on the ballast road bed 33, and loads the load at the loading point and the rail 35. Any device that can measure the displacement may be used.

そして、前記剛性推定装置21は、剛性測定装置11の測定部12と通信可能に接続されている。前記剛性推定装置21は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット端末、スマートホン等であるが、CPU等の演算装置、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶装置、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ等の表示画面を備える表示装置、キーボード、タッチパネル等の入力装置、有線又は無線の通信装置等を備え、測定部12と通信することができ、測定部12の測定結果を演算処理することができ、測定結果又は演算処理結果を記憶、表示及び/又は、プリンタ等の外部装置に出力することができる装置であれば、いかなる装置であってもよい。つまり、前記剛性推定装置21は、剛性測定装置11が測定した載荷点の載荷荷重及びレール35の変位の測定値と、載荷荷重とレール35の変位との関係を示す後述される曲線を表す推定式とに基づき、列車荷重がレール35に載荷されたときのレール35の変位を推定し、推定されたレール35の変位で列車荷重を除して軌道支持剛性を算出することができる装置であれば、いかなる装置であってもよい。   The stiffness estimation device 21 is connected to the measurement unit 12 of the stiffness measurement device 11 so as to be communicable. The rigidity estimation device 21 is, for example, a personal computer (PC), a tablet terminal, a smart phone, or the like, and an arithmetic device such as a CPU, a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, a display screen such as a liquid crystal display or an EL display. A display device, a keyboard, a touch panel and other input devices, a wired or wireless communication device, and the like can be communicated with the measurement unit 12, and the measurement result of the measurement unit 12 can be processed. Any device that can store, display, and / or output the processing result to an external device such as a printer may be used. That is, the rigidity estimation device 21 is an estimation representing a load value measured by the rigidity measurement device 11 and a measured value of the displacement of the rail 35, and a curve described later indicating the relationship between the load load and the displacement of the rail 35. Based on the equation, it is possible to estimate the displacement of the rail 35 when the train load is loaded on the rail 35, and to calculate the track support stiffness by dividing the train load by the estimated displacement of the rail 35. Any device may be used.

ここでは、説明の都合上、剛性推定装置21が、入力可能な表示画面22を備えるタブレット端末及びタブレットコンピュータであって、測定結果又は演算処理結果を表示画面22に表示するものとして、説明する。この場合、剛性推定装置21は、算出された軌道支持剛性を表示画面22に表示することができる。また、前記剛性推定装置21は、剛性測定装置11と通信可能に接続されていればよく、該剛性測定装置11と物理的に連結されていても、いなくてもよい。   Here, for convenience of explanation, the rigidity estimation device 21 will be described as a tablet terminal and a tablet computer including a display screen 22 that can be input, and display the measurement result or the calculation processing result on the display screen 22. In this case, the rigidity estimation device 21 can display the calculated track support rigidity on the display screen 22. Further, the stiffness estimation device 21 may be connected to the stiffness measurement device 11 in a communicable manner, and may or may not be physically coupled to the stiffness measurement device 11.

次に、前記構成の軌道支持剛性推定システム10の動作について説明する。まず、載荷点の軌道31が受ける載荷荷重とレール35の下方への変位との関係ついて説明する。   Next, the operation of the track support rigidity estimation system 10 having the above configuration will be described. First, the relationship between the loading load received by the track 31 of the loading point and the downward displacement of the rail 35 will be described.

図4は第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の概略を説明する図、図5は第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の実測値を示す図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of the relationship between the load applied to the track and the displacement of the rail in the first embodiment, and FIG. 5 illustrates the relationship between the load applied to the track and the rail displacement in the first embodiment. It is a figure which shows the actual value of a relationship.

前述のように、軌道支持剛性推定システム10の剛性測定装置11が発生可能な載荷荷重は列車荷重より小さいが、載荷点の軌道31が受ける載荷荷重とレール35の下方への変位とは、図4に示される曲線のように変化すると考えられるので、載荷荷重とレール35の変位との関係を示す前記曲線を表す後述される推定式と、剛性測定装置11の測定値とに基づいて、載荷点に列車荷重が載荷されたときのレール35の変位を推定することができる。そして、推定されたレール35の変位で列車荷重を除して載荷点における列車通過時の軌道支持剛性を算出することができる。   As described above, the load that can be generated by the stiffness measuring device 11 of the track support stiffness estimation system 10 is smaller than the train load. However, the load applied to the track 31 at the loading point and the downward displacement of the rail 35 are illustrated in FIG. 4 is considered to change as indicated by a curve shown in FIG. 4, the load is determined on the basis of an estimation equation that represents the curve indicating the relationship between the load applied and the displacement of the rail 35, and a measurement value of the stiffness measuring device 11. The displacement of the rail 35 when the train load is loaded on the point can be estimated. Then, by dividing the train load by the estimated displacement of the rail 35, it is possible to calculate the track support rigidity when the train passes at the loading point.

まくらぎ34の支持状態が良好な場合、図4における曲線Aで示されるように、載荷荷重とレール35の変位との関係は、ほぼ直線的である。すなわち、載荷荷重の増加に伴いレール35の変位はほぼ直線的に増加する。したがって、曲線Aは、ほぼ直線であり、かつ、その傾きは、載荷荷重の小さい範囲(剛性測定装置11が発生可能な載荷荷重の範囲)でも、大きい範囲(載荷荷重の値が列車荷重に近い範囲)でも、ほぼ一定である。載荷荷重の全範囲に亘り、軌道31がレール35を支持する剛性、すなわち、軌道支持剛性がほぼ一定である。   When the sleeper 34 is well supported, the relationship between the load and the displacement of the rail 35 is substantially linear, as shown by the curve A in FIG. That is, the displacement of the rail 35 increases substantially linearly with the increase in the load. Therefore, the curve A is almost a straight line, and the inclination thereof is large (the load load value is close to the train load) even in the small load load range (the load load range that can be generated by the rigidity measuring device 11). Range) is almost constant. The rigidity with which the track 31 supports the rail 35, that is, the track support rigidity is substantially constant over the entire range of the loaded load.

一方、まくらぎ34を支持するバラストが局所的に沈下したいわゆる「浮きまくらぎ」のような状態、すなわち、まくらぎ34の支持状態が良好でない場合、載荷荷重とレール35の変位との関係は、図4における曲線Bで示されるようになる。具体的には、載荷荷重の小さい範囲では、曲線Aよりも、傾きが小さく軌道支持剛性が低いが、載荷荷重の大きい範囲では、曲線Aと同程度に、傾きが大きく軌道支持剛性が高い。これは、浮きまくらぎが生じている場合、バラストとまくらぎ間に隙間が存在するので、載荷荷重が小さくても、このような隙間がつぶれるために、レール35が大きく変位するが、レール35がある程度にまで変位すると、このような隙間が消滅するので、支持状態が良好であるのと同様な状態となり、レール35を変位させるために大きな載荷荷重が必要となる、すなわち、軌道支持剛性が高くなるからである、と考えられる。   On the other hand, if the ballast that supports the sleeper 34 is locally sunk, such as a so-called “floating sleeper”, that is, if the sleeper 34 is not well supported, the relationship between the loaded load and the displacement of the rail 35 is As shown by the curve B in FIG. Specifically, in the range where the load load is small, the inclination is smaller and the track support rigidity is lower than that of the curve A. However, in the range where the load load is large, the inclination is large and the track support rigidity is as high as the curve A. This is because when there is a floating sleeper, there is a gap between the ballast and the sleeper, so even if the load is small, the gap 35 is crushed and the rail 35 is greatly displaced. Since the gap disappears to a certain extent, the support state is the same as the good state, and a large load is required to displace the rail 35, that is, the track support rigidity is low. This is thought to be because it becomes higher.

換言すると、図4に示されるような載荷荷重とレール35の変位との関係を示す曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲ではまくらぎ34の支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲ではまくらぎ34の支持状態に係わらずほぼ一定である、と言える。   In other words, the slope of the curve indicating the relationship between the loaded load and the displacement of the rail 35 as shown in FIG. 4 changes according to the support state of the sleeper 34 in the range where the loaded load is in the vicinity of the test load. However, in the vicinity of the train load, it can be said that it is almost constant regardless of the support state of the sleeper 34.

そこで、まくらぎ34の支持状態が異なる条件で載荷荷重とレール35の変位との関係を、載荷荷重の値が列車荷重に近い範囲にまで亘って事前に実測しておけば、実測値に基づいて、載荷荷重とレール35の変位との関係を、まくらぎ34の支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線、すなわち、図4における曲線A及びBのような曲線を、より多く、かつ、正確に求めることができる。さらに、後述されるように、かかる正確な複数の曲線を表す推定式を求めておけば、かかる推定式と剛性測定装置11の測定値とに基づいて、載荷点に列車荷重が載荷されたときのレール35の変位を推定することができる。そして、推定されたレール35の変位で列車荷重を除して載荷点における列車通過時の軌道支持剛性を算出することができる。   Therefore, if the relationship between the loaded load and the displacement of the rail 35 is measured in advance over a range in which the value of the loaded load is close to the train load under conditions in which the sleeper 34 is supported differently, it is based on the measured value. Thus, the relationship between the load and the displacement of the rail 35 is shown for each support state of the sleeper 34, and a plurality of curves, that is, the curves A and B in FIG. Can be requested. Further, as will be described later, if an estimation expression representing such a plurality of accurate curves is obtained, the train load is loaded at the loading point based on the estimation expression and the measurement value of the stiffness measuring device 11. The displacement of the rail 35 can be estimated. Then, by dividing the train load by the estimated displacement of the rail 35, it is possible to calculate the track support rigidity when the train passes at the loading point.

なお、列車荷重に近い載荷荷重を付与してレール35の変位を測定するためには、より大型の衝撃載荷試験装置を使用する必要がある。ここでは、2基の載荷ユニットにより、2本のレールに同時に載荷することができる軌道支持剛性試験装置(例えば、非特許文献1参照。)を使用して行った実測の結果について説明する。
http://www.rtri.or.jp/rd/division/rd45/rd4520/rd45200207.html
In order to measure the displacement of the rail 35 by applying a loading load close to the train load, it is necessary to use a larger impact loading test apparatus. Here, a description will be given of results of actual measurements performed using a track support stiffness test apparatus (for example, see Non-Patent Document 1) that can be loaded on two rails simultaneously by two loading units.
http://www.rtri.or.jp/rd/division/rd45/rd4520/rd45200207.html

この実測は、14、40、80、120及び160〔kN〕の載荷荷重(軸重、左右レール合計値)で行われた。また、載荷の対象は、まくらぎ7本分の延長のバラスト軌道(道床厚さ:200〔mm〕)である。列車相当の荷重の繰り返し載荷が行われ、その前後及び途中で、載荷試験が行われ、実測値が記録された。図5には、記録された実測値に基づいて作成された複数の曲線であって、まくらぎの支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレールの変位との関係を、まくらぎの支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線が記載されている。   This measurement was carried out under load loads of 14, 40, 80, 120 and 160 [kN] (shaft weight, left and right rail total value). Moreover, the object of loading is the ballast track (road bed thickness: 200 [mm]) extended for seven sleepers. A load equivalent to a train was repeatedly loaded, a loading test was performed before, during and after the load, and an actual measurement value was recorded. FIG. 5 shows a plurality of curves created on the basis of recorded actual measurement values, and the load loads measured by changing the load load to a range near the train load under different conditions of the sleeper support state. A plurality of curves showing the relationship with the rail displacement for each sleeper support state are described.

図5において、曲線Cは、バラストのつき固め補修が行われた直後に実測された載荷荷重とレールの変位との関係を示し、曲線Dは、バラストのつき固め補修が行われた後、列車相当の荷重の繰り返し載荷を1万回行った後に実測された載荷荷重とレールの変位との関係を示し、曲線Eは、バラストのつき固め補修が行われた後、列車相当の荷重の繰り返し載荷を30万回行った後に実測された載荷荷重とレールの変位との関係を示している。列車相当の荷重の繰り返し載荷が行われる程、まくらぎの支持状態が良好でなくなっていき、載荷荷重の小さい範囲での傾きが小さくなっていくことが分かる。   In FIG. 5, curve C shows the relationship between the load loaded and the displacement of the rail measured immediately after the ballast compaction repair was performed, and curve D shows the train after the ballast compaction repair was performed. The relationship between the actual load and the displacement of the rail after 10,000 times of repeated loading of the corresponding load is shown. Curve E shows the repeated loading of the load equivalent to the train after the ballast is fixed and repaired. The relationship between the loaded load measured after performing 300,000 times and the displacement of the rail is shown. It can be seen that the more the load equivalent to the train is repeatedly loaded, the better the sleeper support state is, and the smaller the load load is, the smaller the gradient is.

本実施の形態においては、前記実測の結果である載荷荷重とレールの変位との関係は、剛性推定装置21の記憶装置に記憶され、格納されているものとする。   In the present embodiment, it is assumed that the relationship between the loaded load and the rail displacement, which is the result of the actual measurement, is stored and stored in the storage device of the stiffness estimation device 21.

次に、軌道支持剛性推定システム10を使用して軌道支持剛性を推定する方法について詳細に説明する。   Next, a method for estimating the track support stiffness using the track support stiffness estimation system 10 will be described in detail.

図6は第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の推定式の特性を示す図、図7は第1の実施の形態における軌道の受ける載荷荷重とレールの変位との関係の推定結果を示す図、図8は第1の実施の形態における軌道支持剛性の推定値と位置との関係を示す図、図9は第1の実施の形態における軌道支持剛性推定システムの動作の概略を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a diagram showing characteristics of an estimation formula for the relationship between the load applied to the track and the displacement of the rail in the first embodiment, and FIG. 7 is the load applied to the track and the displacement of the rail in the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the estimated value of the track support stiffness and the position in the first embodiment, and FIG. 9 is the track support stiffness estimation system in the first embodiment. It is a flowchart which shows the outline of operation | movement of.

ここでは、図9に示されるフローチャートの各ステップに沿って、軌道支持剛性を推定する方法について説明する。   Here, a method of estimating the track support rigidity will be described along each step of the flowchart shown in FIG.

まず、ステップS1で、軌道支持剛性推定システム10は、列車荷重より載荷荷重が小さい衝撃載荷試験を行い、載荷点の荷重及び変位を測定する。具体的には、オペレータは、図1に示されるような軌道支持剛性推定システム10を使用し、任意のレール区間における任意の地点、すなわち、載荷点のレール35上に測定部12を載置し、重錘14を上方位置14bに係止させた後、剛性測定装置11の係止部材を作動させて重錘14の係止を解除させる。これにより、前記剛性測定装置11は、衝撃載荷試験を行い、当該載荷点の軌道31が受ける載荷荷重及びレール35の下方への変位を測定する。前記軌道31が受ける載荷荷重及びレール35の下方への変位は測定部12によって測定される。換言すると、剛性測定装置11は、バラスト道床33上に配設されたまくらぎ34の上に敷設されたレール35に、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレール35の変位を測定する。   First, in step S1, the track support stiffness estimation system 10 performs an impact loading test in which the loading load is smaller than the train load, and measures the load and displacement at the loading point. Specifically, the operator uses the track support rigidity estimation system 10 as shown in FIG. 1 to place the measuring unit 12 on an arbitrary point in an arbitrary rail section, that is, on the rail 35 of the loading point. After the weight 14 is locked at the upper position 14b, the locking member of the rigidity measuring device 11 is operated to release the locking of the weight 14. Thereby, the rigidity measuring device 11 performs an impact loading test, and measures the loading load received by the track 31 at the loading point and the downward displacement of the rail 35. The load applied to the track 31 and the downward displacement of the rail 35 are measured by the measuring unit 12. In other words, the stiffness measuring device 11 loads a test load smaller than the train load on the rail 35 laid on the sleeper 34 disposed on the ballast road bed 33, and loads the loading load at the loading point and the rail 35. Measure the displacement.

次に、ステップS2で、軌道支持剛性推定システム10は、得られた荷重及び変位から、列車荷重時の変位を推定する。具体的には、載荷点の軌道31が受ける載荷荷重及びレール35の下方への変位の測定値を測定部12が出力すると、剛性推定装置21は、前記測定部12が出力した測定値を受信し、該測定値に基づいて、列車通過時に受ける列車荷重によるレール35の下方への変位の推定を行う。換言すると、剛性推定装置21は、剛性測定装置11が測定した載荷点の載荷荷重及びレール35の変位の測定値と、載荷荷重とレール35の変位との関係を示す曲線を表す推定式とに基づき、列車荷重がレール35に載荷されたときのレール35の変位を推定する。なお、測定部12から受信した載荷点の軌道31が受ける載荷荷重及びレール35の下方への変位の測定値は、剛性推定装置21の記憶装置に記憶され、格納される。   Next, in step S2, the track support rigidity estimation system 10 estimates the displacement at the time of the train load from the obtained load and displacement. Specifically, when the measurement unit 12 outputs the measurement value of the load applied to the track 31 of the loading point and the downward displacement of the rail 35, the stiffness estimation device 21 receives the measurement value output by the measurement unit 12. And based on this measured value, the downward displacement of the rail 35 by the train load received when the train passes is estimated. In other words, the rigidity estimation device 21 is based on the measured value of the loading load at the loading point and the displacement of the rail 35 measured by the rigidity measuring device 11, and an estimation expression representing a curve indicating the relationship between the loading load and the displacement of the rail 35. Based on this, the displacement of the rail 35 when the train load is loaded on the rail 35 is estimated. Note that the loading load received by the track 31 of the loading point received from the measurement unit 12 and the measured value of the downward displacement of the rail 35 are stored and stored in the storage device of the stiffness estimation device 21.

列車荷重がレール35に載荷されたときのレール35の変位の推定は、図5に示されるような載荷点の軌道31が受ける載荷荷重とレール35の変位との関係を示す曲線を表す推定式である、次の式(1)に従って行われる。
x=f(y、a、b) ・・・式(1)
ここで、x:変位〔mm〕、y:荷重〔kN〕、a及びb:係数である。なお、(x、y)=(0、0)を満足するものとする。
The estimation of the displacement of the rail 35 when the train load is loaded on the rail 35 is an estimation formula representing a curve indicating the relationship between the load applied to the track 31 at the loading point and the displacement of the rail 35 as shown in FIG. Is performed according to the following equation (1).
x = f (y, a, b) Formula (1)
Here, x: displacement [mm], y: load [kN], a and b: coefficient. Note that (x, y) = (0, 0) is satisfied.

前記式(1)は、まくらぎ34の支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレール35の変位との関係を、まくらぎ34の支持状態毎にそれぞれ示す、図5に示されるような複数の曲線を表す推定式である。そして、剛性測定装置11が測定した載荷点の載荷荷重及びレール35の変位の測定値に基づいて推定式である式(1)の係数a及びbの値が算出される。   The above equation (1) shows the relationship between the load and the displacement of the rail 35 measured by changing the load to a range near the train load under different conditions of the support of the sleeper 34. FIG. 6 is an estimation formula representing a plurality of curves as shown in FIG. Then, the values of the coefficients a and b in the equation (1), which is an estimation equation, are calculated based on the loading value of the loading point measured by the stiffness measuring device 11 and the measured value of the displacement of the rail 35.

例えば、前記式(1)は、次の式(1−1)のようになり、図6に示される曲線F〜Iのように表される。また、係数a及びbも、図6に示されるようになる。
x=f(y、a、b)=a・y/(b+0.25・y) ・・・式(1−1)
図6において、曲線Fはa=1、b=45の場合、曲線Gはa=1.21、b=15の場合、曲線Hはa=1.49、b=10の場合、曲線Iはa=2.38、b=5の場合である。曲線F〜Iのいずれも、載荷荷重が大きい範囲(載荷荷重の値が列車荷重、すなわち、160〔kN〕に近い範囲)では、傾きがほぼ一定であることが分かる。
For example, the formula (1) becomes the following formula (1-1), and is expressed as the curves F to I shown in FIG. The coefficients a and b are also as shown in FIG.
x = f (y, a, b) = a · y / (b + 0.25 · y) Formula (1-1)
In FIG. 6, the curve F is a = 1 and b = 45, the curve G is a = 1.21, b = 15, the curve H is a = 1.49, and b = 10, the curve I is This is the case where a = 2.38 and b = 5. It can be seen that the slopes of the curves F to I are almost constant in the range where the load is large (the value of the load is close to the train load, ie, 160 [kN]).

なお、係数a及びbは、次の仮定(1)及び(2)に基づいて算定される。   The coefficients a and b are calculated based on the following assumptions (1) and (2).

仮定(1):式(1)は衝撃載荷試験で得られた最大荷重及び該最大荷重時の変位を満足し、次の式(2)が成立する。
(x、y)=(d、P0)、すなわち、d=f(P0、a、b) ・・・式(2)
ここで、dは:衝撃載荷試験で得られた最大荷重時の変位〔mm〕、P0:衝撃載荷試験で得られた最大荷重〔kN〕である。
Assumption (1): Expression (1) satisfies the maximum load obtained by the impact loading test and the displacement at the maximum load, and the following expression (2) is established.
(X, y) = (d, P0), that is, d = f (P0, a, b) (2)
Here, d is the displacement [mm] at the maximum load obtained in the impact loading test, and P0 is the maximum load [kN] obtained in the impact loading test.

仮定(2):列車荷重の付近では式(1)の傾きは一定となり、次の式(3)が成立する。
m=c、すなわち、
{P1−P2}/{f(P1、a、b)−f(P2、a、b)}=c ・・・式(3)
ここで、m:列車荷重の付近での荷重と変位との関係を示す曲線乃至直線の傾き〔kN/mm〕、c:定数〔kN/mm〕、P1:列車の軸重〔kN〕、P2:(P1−20)〔kN〕である。
Assumption (2): In the vicinity of the train load, the slope of equation (1) is constant, and the following equation (3) holds.
m = c, ie
{P1-P2} / {f (P1, a, b) -f (P2, a, b)} = c (3)
Where m: curve or straight line slope [kN / mm] indicating the relationship between the load and displacement in the vicinity of the train load, c: constant [kN / mm], P1: train axle weight [kN], P2 : (P1-20) [kN].

そして、前記式(2)及び(3)を連立方程式とし、該連立方程式を解くことにより、係数a及びbの値を算出することができる。   The equations (2) and (3) are set as simultaneous equations, and the values of the coefficients a and b can be calculated by solving the simultaneous equations.

例えば、図5に示される実測値のグラフにおける載荷荷重が小さい範囲(剛性測定装置11が発生可能な載荷荷重、すなわち、40〔kN〕に近い範囲)で変位と推定式である前記式(1)とを用いて、列車荷重、すなわち、160〔kN〕付近の変位を推定した例が、図7に示されている。図7を観ると、推定式によって表される曲線は、実測された載荷荷重とレール35の変位との関係を示す曲線に近似していることが分かる。   For example, the above equation (1) which is the displacement and estimation formula in a range where the load load is small in the graph of actual measurement values shown in FIG. FIG. 7 shows an example in which a train load, that is, a displacement in the vicinity of 160 [kN] is estimated using As can be seen from FIG. 7, the curve represented by the estimation formula approximates the curve indicating the relationship between the actually measured load and the displacement of the rail 35.

前記変位x及び荷重yの値は、(x、y)=(0.9、36.4)、(1.2、40.7)、(1.6、36.5)であり、c=150、P1=160である。また、係数a及びbの同定結果は、(a、b)=(0.99、31)、(1.03、27)、(1.11、19)である。   The values of the displacement x and the load y are (x, y) = (0.9, 36.4), (1.2, 40.7), (1.6, 36.5), and c = 150 and P1 = 160. The identification results of the coefficients a and b are (a, b) = (0.99, 31), (1.03, 27), (1.11, 19).

さらに、y=P1、算出された係数a及びbの値、並びに、前記式(1)により、列車通過時の変位x、すなわち、載荷点に列車荷重が載荷されたときのレール35の変位を推定することができる。   Furthermore, y = P1, the values of the calculated coefficients a and b, and the equation (1), the displacement x when the train passes, that is, the displacement of the rail 35 when the train load is loaded at the loading point. Can be estimated.

最後に、ステップS3で、軌道支持剛性推定システム10は、軸重又は輪重を推定した変位で除して、軌道支持剛性を算出し、処理を終了する。具体的には、剛性推定装置21は、列車の軸重としての列車荷重の値を、ステップS2で推定した列車通過時に受ける列車荷重によるレール35の変位xの値で除算することにより、列車通過時の軌道支持剛性の推定値を算出する。換言すると、剛性推定装置21は、推定されたレール35の変位で列車荷重を除して載荷点の軌道支持剛性を算出する。   Finally, in step S3, the track support stiffness estimation system 10 calculates the track support stiffness by dividing the axial load or wheel load by the estimated displacement, and ends the process. Specifically, the rigidity estimation device 21 divides the value of the train load as the axle load of the train by the value of the displacement x of the rail 35 due to the train load received at the time of passing the train estimated in step S2, thereby passing the train. Calculate the estimated value of the track support stiffness at the time. In other words, the stiffness estimation device 21 calculates the track support stiffness at the loading point by dividing the train load by the estimated displacement of the rail 35.

そして、剛性推定装置21は、算出した列車通過時の軌道支持剛性の推定値を、例えば、表示画面22に表示することによって、出力する。すると、オペレータは、表示画面22に表示された前記推定値に基づき、レール35上に測定部12を載置して衝撃載荷試験を行った地点である現在の載荷点における列車通過時の軌道支持剛性が十分に高いか否か、すなわち、まくらぎ34の支持状態が良好であるか否かを判断することができる。さらに、オペレータは、現在の載荷点において、バラストのつき固め補修を行うべきタイミングを判断することもできる。なお、前記剛性推定装置21は、前記推定値を記憶装置に記憶し、格納しておくことができる。   And the rigidity estimation apparatus 21 outputs the estimated value of the track support rigidity at the time of passing the train by displaying it on the display screen 22, for example. Then, based on the estimated value displayed on the display screen 22, the operator supports the track at the time of passing the train at the current loading point where the measuring unit 12 is placed on the rail 35 and the impact loading test is performed. It can be determined whether the rigidity is sufficiently high, that is, whether the sleeper 34 is well supported. Furthermore, the operator can also determine the timing at which ballast compaction repair should be performed at the current loading point. In addition, the said rigidity estimation apparatus 21 can memorize | store and memorize | store the said estimated value in a memory | storage device.

また、軌道31上を移動しつつ、所定の距離毎に設定された複数の載荷点において、ステップS1〜S3の動作を繰り替えし実行して軌道支持剛性を推定することにより、図8に示されるような軌道31上の位置と列車通過時の軌道支持剛性の推定値との関係を得るこができる。なお、前記剛性推定装置21は、前記複数の載荷点における推定値を編集して、図8に示されるようなグラフを表示画面22に表示させることもできる。これにより、オペレータは、軌道31上のどの箇所において、まくらぎ34の支持状態が良好でなくなっているのかを、容易に把握することができる。   In addition, while moving on the track 31, at a plurality of loading points set for each predetermined distance, the operations of steps S <b> 1 to S <b> 3 are repeated and executed to estimate the track support rigidity, as shown in FIG. 8. Such a relationship between the position on the track 31 and the estimated value of the track support rigidity when passing through the train can be obtained. The rigidity estimation device 21 can also edit the estimated values at the plurality of loading points and display a graph as shown in FIG. 8 on the display screen 22. As a result, the operator can easily grasp at which position on the track 31 the sleeper 34 is not well supported.

このように、本実施の形態において、軌道支持剛性推定方法は、バラスト道床33上に配設されたまくらぎ34の上に敷設されたレール35に、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレール35の変位を測定する工程と、載荷荷重とレール35の変位との関係を示す曲線を表す推定式を用意する工程と、載荷点の載荷荷重及びレール35の変位の測定値と推定式とに基づき、載荷点に列車荷重が載荷されたときのレール35の変位を推定する工程と、推定されたレール35の変位で列車荷重を除して載荷点の軌道支持剛性を算出する工程と、を含んでいる。そして、曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲ではまくらぎ34の支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲ではまくらぎ34の支持状態に係わらずほぼ一定である。これにより、列車荷重より小さな試験荷重をレールに載荷して載荷点の載荷荷重及びレール35の変位を測定するだけで、列車通過時の軌道支持剛性を容易に、確実に推定することができる。したがって、簡便に、短時間で列車通過時の軌道支持剛性を正確に推定することができる。   As described above, in the present embodiment, the track support stiffness estimation method loads a test load smaller than the train load on the rail 35 laid on the sleeper 34 disposed on the ballast road bed 33, A step of measuring the point load and the displacement of the rail 35, a step of preparing an estimation expression representing a relationship between the load and the displacement of the rail 35, and a measurement of the load of the load point and the displacement of the rail 35 Based on the value and the estimation formula, the step of estimating the displacement of the rail 35 when the train load is loaded at the loading point, and the track support rigidity of the loading point by dividing the train load by the estimated displacement of the rail 35 is obtained. And a calculating step. The slope of the curve changes according to the support state of the sleeper 34 when the load load is in the vicinity of the test load, and is substantially constant regardless of the support state of the sleeper 34 when the load load is in the vicinity of the train load. . As a result, it is possible to easily and reliably estimate the track support rigidity when passing through the train by simply loading a test load smaller than the train load on the rail and measuring the load at the loading point and the displacement of the rail 35. Therefore, the track support rigidity when passing through the train can be accurately estimated in a short time.

また、推定する工程においては、載荷点の載荷荷重及びレール35の変位の測定値に基づいて推定式の係数の値を算出し、算出された値の係数を有する推定式に基づいて、載荷点に列車荷重がレール35に載荷されたときのレール35の変位を推定する。さらに、推定式は、まくらぎ34の支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレール35の変位との関係を、まくらぎ34の支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線を表す式である。さらに、曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では、まくらぎ34の支持状態が良好でなくなると、小さくなる。   Further, in the estimating step, the value of the coefficient of the estimation formula is calculated based on the measured value of the load at the loading point and the displacement of the rail 35, and the loading point is calculated based on the estimation formula having the calculated coefficient of the value. The displacement of the rail 35 when the train load is loaded on the rail 35 is estimated. Further, the estimation formula shows the relationship between the load and the displacement of the rail 35 measured by changing the load to a range near the train load under different conditions of the support of the sleeper 34. It is a formula showing a plurality of curves shown for each. Furthermore, the slope of the curve becomes smaller when the load is in the vicinity of the test load and the sleeper 34 is not well supported.

次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. The description of the same operation and the same effect as those of the first embodiment is also omitted.

図10は第2の実施の形態における軌道支持剛性推定システムを示す模式図である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a track support rigidity estimation system in the second embodiment.

本実施の形態において、軌道支持剛性推定システム10は、人力で運搬可能なトロリーの一種である軽便トロ27に搭載されている。該軽便トロ27は、本体28と、該本体28の下部に回転可能に取り付けられた複数の車輪29とを含み、レール35上を走行可能な車両であり、オペレータが押したり引いたりすることにより、走行することができる。   In the present embodiment, the track support stiffness estimation system 10 is mounted on a light trolley 27 that is a kind of trolley that can be transported by human power. The light toilet Toro 27 includes a main body 28 and a plurality of wheels 29 rotatably attached to a lower portion of the main body 28, and is a vehicle that can run on the rail 35. When the operator pushes or pulls the light Can travel.

そして、前記本体28の側部には剛性測定装置11が取り付けられ、また、前記本体28の任意の箇所に剛性推定装置21が載置されている。該剛性推定装置21は、剛性測定装置11の測定部12と通信可能に接続されている。図に示される例においては、1対の剛性測定装置11のそれぞれが本体28の左右の側部に取り付けられているが、1つの剛性測定装置11のみが本体28の片方の側部に取り付けられていてもよい。   The rigidity measuring device 11 is attached to the side portion of the main body 28, and the rigidity estimating device 21 is placed at an arbitrary position of the main body 28. The stiffness estimation device 21 is connected to the measurement unit 12 of the stiffness measurement device 11 so as to be communicable. In the example shown in the figure, each of the pair of stiffness measuring devices 11 is attached to the left and right sides of the main body 28, but only one stiffness measuring device 11 is attached to one side of the main body 28. It may be.

なお、剛性測定装置11及び剛性推定装置21の構成及び動作については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Note that the configurations and operations of the stiffness measurement device 11 and the stiffness estimation device 21 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

このように、本実施の形態における軌道支持剛性推定システム10は、軽便トロ27に搭載され、剛性測定装置11は、軽便トロに取り付けられているので、軌道31上を容易に移動させることができる。したがって、軌道31上の複数の箇所において、容易に、短時間で軌道支持剛性を推定することができる。   Thus, since the track support rigidity estimation system 10 according to the present embodiment is mounted on the stool toro 27 and the stiffness measuring device 11 is attached to the stool toro, it can be easily moved on the track 31. . Accordingly, it is possible to easily estimate the track support rigidity in a short time at a plurality of locations on the track 31.

なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。   It should be noted that the disclosure of the present specification describes features related to preferred and exemplary embodiments. Various other embodiments, modifications and variations within the scope and spirit of the claims attached hereto can naturally be conceived by those skilled in the art by reviewing the disclosure of this specification. is there.

本発明は、軌道支持剛性推定方法及びシステムに適用することができる。   The present invention can be applied to a track support stiffness estimation method and system.

10 軌道支持剛性推定システム
11 剛性測定装置
21 剛性推定装置
22 表示画面
27 軽便トロ
33 バラスト道床
35 レール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Track support rigidity estimation system 11 Stiffness measurement apparatus 21 Stiffness estimation apparatus 22 Display screen 27 Light trowel 33 Ballast roadbed 35 Rail

Claims (7)

バラスト道床上に配設されたまくらぎの上に敷設されたレールに、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定する工程と、
載荷荷重とレールの変位との関係を示す曲線を表す推定式を用意する工程と、
前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値と前記推定式とに基づき、前記載荷点に列車荷重が載荷されたときのレールの変位を推定する工程と、
推定されたレールの変位で列車荷重を除して前記載荷点の軌道支持剛性を算出する工程と、
を含み、
前記推定式は、前記まくらぎの支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレールの変位との関係を、前記まくらぎの支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線を表す式であり、
前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に係わらずほぼ一定であることを特徴とする軌道支持剛性推定方法。
Loading a test load smaller than the train load on a rail laid on a sleeper arranged on the ballast roadbed, and measuring the load at the loading point and the displacement of the rail;
A step of preparing an estimation formula representing a curve indicating a relationship between a loaded load and a rail displacement;
A step of estimating the displacement of the rail when a train load is loaded on the load point described above, based on the measurement value of the load and rail displacement of the load point described above and the estimation formula;
Dividing the train load by the estimated rail displacement and calculating the track support stiffness of the load point described above;
Including
The estimation formula shows the relationship between the load and the displacement of the rail measured by changing the load to a range near the train load under different conditions of the sleeper support state for each sleeper support state. , An expression that represents a plurality of curves,
The slope of the curve changes depending on the sleeper support state in the vicinity of the test load when the load load is in the vicinity of the test load, and is substantially constant regardless of the sleeper support state in the range of the load load near the train load. Orbit support stiffness estimation method.
前記推定する工程においては、前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値に基づいて前記推定式の係数の値を算出し、算出された値の係数を有する推定式に基づいて、前記載荷点に列車荷重がレールに載荷されたときのレールの変位を推定する請求項1に記載の軌道支持剛性推定方法。   In the estimating step, the value of the coefficient of the estimation formula is calculated based on the measured value of the load at the loading point and the displacement of the rail, and based on the estimation formula having the coefficient of the calculated value, The track support stiffness estimation method according to claim 1, wherein a rail displacement is estimated when a train load is loaded on the rail at a point. 前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では、前記まくらぎの支持状態が良好でなくなると、小さくなる請求項に記載の軌道支持剛性推定方法。 The track support stiffness estimation method according to claim 1 , wherein the slope of the curve becomes smaller when the loaded load is in the vicinity of the test load and the sleeper is not well supported. バラスト道床上に配設されたまくらぎの上に敷設されたレールに、列車荷重より小さな試験荷重を載荷し、載荷点の載荷荷重及びレールの変位を測定する剛性測定装置と、
該剛性測定装置が測定した前記載荷点の載荷荷重及びレールの変位の測定値と、載荷荷重とレールの変位との関係を示す曲線を表す推定式とに基づき、前記列車荷重がレールに載荷されたときのレールの変位を推定し、推定されたレールの変位で前記列車荷重を除して軌道支持剛性を算出する剛性推定装置とを備え、
前記推定式は、前記まくらぎの支持状態が異なる条件で載荷荷重を列車荷重近傍の範囲にまで変化させて測定された載荷荷重とレールの変位との関係を、前記まくらぎの支持状態毎にそれぞれ示す、複数の曲線を表す式であり、
前記曲線の傾きは、載荷荷重が試験荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に応じて変化し、載荷荷重が列車荷重近傍の範囲では前記まくらぎの支持状態に係わらずほぼ一定であることを特徴とする軌道支持剛性推定システム。
A rigidity measuring device that loads a test load smaller than a train load on a rail laid on a sleeper disposed on a ballast roadbed, and measures the load at the loading point and the displacement of the rail;
The train load is loaded on the rail based on the measured values of the loading load and rail displacement of the load point measured by the rigidity measuring device and an estimation formula representing a curve indicating the relationship between the loading load and the rail displacement. And a rigidity estimation device that calculates the track support rigidity by dividing the train load by the estimated rail displacement,
The estimation formula shows the relationship between the load and the displacement of the rail measured by changing the load to a range near the train load under different conditions of the sleeper support state for each sleeper support state. , An expression that represents a plurality of curves,
The slope of the curve changes depending on the sleeper support state in the vicinity of the test load when the load load is in the vicinity of the test load, and is substantially constant regardless of the sleeper support state in the range of the load load near the train load. Orbital support stiffness estimation system.
前記剛性推定装置は、算出された軌道支持剛性を表示可能な表示画面を備える請求項に記載の軌道支持剛性推定システム。 The track support stiffness estimation system according to claim 4 , wherein the stiffness estimation device includes a display screen capable of displaying the calculated track support stiffness. 前記剛性測定装置は、手動で持ち運び可能な装置である請求項又はに記載の軌道支持剛性推定システム。 The track support stiffness estimation system according to claim 4 or 5 , wherein the stiffness measurement device is a device that can be manually carried. 前記剛性測定装置は、軽便トロに取り付けられている請求項又はに記載の軌道支持剛性推定システム。 The track support stiffness estimation system according to claim 4 or 5 , wherein the stiffness measuring device is attached to a light toilet.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7039415B2 (en) * 2018-07-26 2022-03-22 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Orbital support state estimation method, its program and system
AT521263B1 (en) * 2018-08-20 2019-12-15 Hp3 Real Gmbh Individual troubleshooting procedure
JP7000362B2 (en) * 2019-01-24 2022-02-10 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Orbital support state estimation method, its program and estimation system
CN109932245B (en) * 2019-04-18 2024-08-13 天津铁路信号有限责任公司 Rail pressure test platform
JP7116007B2 (en) * 2019-05-13 2022-08-09 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Track irregularity prediction method and track irregularity prediction system
CN116516751A (en) * 2022-07-23 2023-08-01 浙江天铁实业股份有限公司 Test and setting method for rail pad system of turning track
CN115688236B (en) * 2022-10-28 2026-02-06 中铁第四勘察设计院集团有限公司 Track panel design method based on fiber grating array and ballastless track construction operation method
CN115791456B (en) * 2023-02-06 2023-04-25 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 Railway ballasted track rigidity evaluation method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2048822C (en) * 1990-09-27 2002-02-19 Josef Theurer Apparatus for placing a carriage on a track
JP3941070B2 (en) * 2005-12-13 2007-07-04 清水建設株式会社 Ground measurement method, ground measurement program, and ground measurement device
KR100784799B1 (en) * 2006-07-06 2007-12-14 한국철도기술연구원 Track support stiffness measuring device
SE535848C2 (en) * 2011-05-19 2013-01-15 Eber Dynamics Ab Method for determining the deflection and / or stiffness of a supporting structure
JP6153775B2 (en) * 2013-06-05 2017-06-28 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Ballast track quality control method
JP5955272B2 (en) * 2013-06-05 2016-07-20 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Transport device
JP6456709B2 (en) * 2015-02-13 2019-01-23 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Multi-stage loading system for track support stiffness evaluation

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