CS231864B1 - Způsob zaměřováni, vytyčováni a rektifikace železničních kolejí metodou dlouhých tětiv s využitím laseru a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Podstata způsobu spočívá v tom, žé z polygonového pořadu se zaměří páry protilehlých zajištovacích značek vypočítaných v státním souřadnicovém systému, na jejichž spojnici, libovolně v rozchodu koleje, se pomocí svislé rysky pohyblivého terče první koncové latě stabilizuje a signalizuje vzdálenější tzv. konec dlouhé tětivy, přičemž terč se navede do stopy připraveného paprsku He-Ne laseru a shodná druhá koncová lat se obdobně umístí do bližší spojnice zajištovacích značek, čímž je realizována dlouhá tětiva s postavením He-Ne laseru v jejím prodloužení, načež získané konce tětiv se měřickým pásmem zastaničí na příslušnou spojnici zajištovacích značek a opět se vypočítají souřadnice, načež se předem rozměrné podrobné body volené v libovolné hustotě na vnitřní hraně vně kolejnice zaměřují pomocí terče čtecí latě kolmé k tětivě realizované paprskem laseru, přičemž zaměřené body po výpočtu souřadnic definují stávající stav koleje.

Description

Vynález se týká způsobu rychlého zaměřování, vytyčování a rektifikace železničních kolejí metodou dlouhých tětiv a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosud užívaně metody pro rektifikace zejména železničních oblouků řeší polohu podrobných bodů vždy ve vlastní soustavě souřadnic. Přitom hustota bodů u metod tzv. obloukových souřadnic je 5,1 až 50 m při početním nebo graficko-početním zpracování nebo 20 až 80 m u metody osového polygonu, která je řešena početně.

Metody početní přesnosti, tj. zejména hodnocením plynulosti, vyhovují současným předpisům ČSD. Ve všech případech se traň zajišťuje betonovými sloupky podle příslušných předpisů.

Metoda dlouhých tětiv předpokládá jiné vhodnější, ekonomičtější Zajištění tratí, odolnější proti poškození. Její zajišňovací body jsou bez výjimky geodeticky určeny v celostátní souřadnicové síti.

Dosavadní stav je definován tzv. konci dlouhých tětiv, ležících v průsečíku osy koleje se spojnicí protilehlých párových zajlšňovacích bodů. Tětiva proložená dvěma sousedními konci dlouhých tětiv je dlouhá 20 až 90 m.

Po početním řešení a schvalovacím řízení se nový stav vytyčuje od obnovené tětivy ve ve vhodné, libovolné hustotě bodů. Tětiva je realizována ocelovým drátem nebo orientovaným paprskem laseru, stojícím na jednom z bodů konců dlouhých tětiv.

Způsob pomocí zařízení podle vynálezu umožňuje zaměřovat starý stav v libovolné hodnotě pravidelně vzdálených, předem rozměřených podrobných bodů a podstata vynálezu spočívá v tom, že z polygonového pořadu se zaměří páry protilehlých zajištovacích značek vypočítaných v státním souřadnicovém systému, na jejichž spojnici, libovolně v rozchodu koleje, se pomocísvislé rysky pohyblivého terče první koncové latě stabilizuje a signalizuje vzdálenější tzv. konec dlouhé tětivy, přičemž terč se navede do stopy připraveného paprsku He-Ne laseru a shodná druhá koncová laň se obdobně umístí do bližší spojnice zajišňovacích značek, čímž je realizována dlouhá tětiva s postavením He-Ňe laseru v jejím prodloužení, načež získané konce tětiv se měřickým pásmem zastaničí na příslušnou spojnici zajištovacích značek a opět se vypočítají souřadnice, načež se předem rozměřené podrobné body volené v libovolné hustotě na vnitřní hraně vně kolejnice zaměřují pomocí terče čtecí latě kolmé k tětivě realizované paprskem laseru, přičemž zaměřené body po výpočtu souřadnic definují stávající stav koleje.

Podstata vynálezu u zařízení spočívá v tom, že sestává ze dvou shodných koncových latí, na kterých jsou umístěny posuvné, průhledové, stíněné terče se zrcadlem, vybavené odečítacím indexem pro čtení na vodorovné milimetrové stupnici, přičemž každá z koncových latí je vybavena dvěma stavěcími šrouby, dosedacím břitem a trubicovou libelou pro jejich umístění na na spojnici zajlšňovacích značek pro uvedení do vodorovné polohy, přičemž koncové latě jsou před stavěcími šrouby opatřeny izolací pro zamezení vodivého spojení obou kolejnic a dále ze čtecí latě obdobné konstrukce, opatřené pravoúhle zalomenou tyčí a terč čtecí latě je doplněn geodetickým pentagonem pro nastavení latě do komice k tětivě realizované paprskem laseru.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v mnoha aspektech. Tím, že je oblouk zadán podstatně větším počtem bodů není řešení ovlivněno místními anomáliemi polohy v místě bodů konců dlouhých tětiv.

Koncové body mohou být obecně mimo osu koleje, čímž se snižují časové a pracovní nároky na jejich zaměření a zcela odpadá možnost zkreslení řešení v důsledku omylu při rozměřování konců dlouhých tětiv.

Podrobné body oblouku jsou ortogonálně vztaženy k dlouhé tětivě, realizované viditelným paprskem laseru jako k záměrné přímce. To umožňuje jednak snadný výpočet souřadnic v tomto systému, jednak převod do celostátního systému.

Kolmice jsou přímo čteny na čtecí lati s přesností 0,5 mm, staničení je dáno rozměřením polohy bodů a přímým zaměřením doměrků písmem mezi koncovou latí a čtecí latí na krajním bodě tětivy po paprsku laseru.

Oproti tětivě, realizované ocelovým drátem je možno volit bez újmy na přesnosti až dvojnásobné délky tětiv. Řešení ve státní soustavě zajišťuje oproti jiným metodám lepší návaznost tohoto způsobu.

Na přiložených výkresech je blíže vysvětlen způsob podle vynálezu a znázorněno zařízení k provádění tohoto způsobu.

Na obr. 1 jsou zobrazeny body PB vedlejšího železničního polygonového pořadu, z nichž jsou většinou polárně zaměřeny páry na normále protilehlých zajišťovaoíoh značek L a 1“_ζζ· Stanoviště laseru je označeno' L. “~

Do spojnice vzdálenějšího páru 2Z je umístěna koncová lat KL /zde klj/, jejíž terč se nastaví na stopu laseru pomocí svislé rysky, která se zastaničí na spojnici vzdálenějšího páru ZZ.

Tím je dán tzv. konec dlouhé tětivy. jKT. Stejně se ustaví druhá koncová lať KL^ do spojnice k laseru z bližších párů Z Z a tím se určí konce dlouhé tětivy. ,³KT. Body. JkT a ^KT definují tzv. dlouhou tětivu a lze je určit v souřadnicích. ~^— “~~ '

V témže obr. 1 je na třetí tětivě zobrazen postup zaměření předem ve vhodné hustotě po vnitřní hraně vnější kolejnice volených podrobných bodů oblouku P^. K podrobným bodům P^ se břitem přikládá čtecí lat CL, opatřená zařízením, umožňujícím jejT nastavení do kolmic“ k tětivě, dané paprskem laseru.

Terč čtecí latě' ČL se navede na stopu a na milimetrové stupnici se čte kolmice k. Souřadnice podrobných bodů se vypočítají transformací z hodnot měřených kolmic k a staničení, které se počítá z úseků na oblouku £ a měřených doměrků ,a aj. Body. P£ definují starý stav. Po výpočtu nového stavu lze stejnou soupravou vytyčovat po oTĎňovení poTohy tětivy nový stav.

Obr. 2 znázorňuje konstrukci koncové latě KL, která je tvořena ocelovým dutým nosníkem 2, který je na jednom konci zespodu opatřen dosedaoím břitem 10, který se opírá o hlavu koleje zevnitř z boku.

Vodorovná dosedací ploška '11, tvořící s břitem 10 jeden celek má výšku 10 mm a slouží k vyrovnání případného obráceného /chybného/ převýšení. Ve vzdálenosti 1,45 mm od břitu 10 je na spodní části nosníku' ,1 kolmo k jeho ose symetricky umístěna příčka 12 délky cca 150 mm, ve které jsou.svisle umístěny dva stavěči šrouby £ délky 200 mm, sloužící k urovnání latě do vodorovné polohy podle trubicové či krabicové libely _3, umístěné v jejich bezprostřední blízkosti.

Asi 100 mm před příčkou' 12 je provedena pertinaxová izolace' £ v celém profilu nosníku 2» zabraňující zkratování autobloku vlakové cesty. Na horní vodorovné ploše nosníku _1 3^e umístěna přesná milimetrová stupnice' 9.’ jejíž počátek /nula/ se kryje s dosedaoím břitem _10 a která končí nad příčkou 12.

V tomto rozsahu se po nosníku' ,1 pohybuje průsvitný terč .4 z organického skla, opatřený svislou ryskou a/nebo dvojryskou 5. Na obr. 3 je schematické znázornění koncové latě v bokorysu .

I

Vedení terče £ po nosníku £ je zajištěno jezdcem 13 z čirého organického skla, který na vodorovné ploše, přiléhající ke stupnici £, je opatřen odečítací ryskou £4, která polohou přesně odpovídá svislé rysce' £.

Paprsek dopadající na terč 4 je pozorován v zrcadle? 7, které se spodním koncem opírá •;O styk jezdce¹ '13 s terčem £ a odklání se asi o 40°,- V odklopené poloze je zrcadlo 7 jištěno koženkovými bočnicemi' 8, které současně tvoří stínění proti jasu okolí.

Terč £, zrcadlo' 7 a bočnice £ tvoří pozorovací skládací šachtici, která zvyšuje přesnost odečtení, zabraňuje oslnění oka a umožňuje vyšší kulturu práce, protože při práci v úrovni kolejnic je možno stát.

Na obr. 4 je znázorněn detail střední části koncové latě. KLj. ₂· Obr. 5,6,7 znázorňují konstrukci čtecí latě ČL, u které jsou shodné prvky s prvky koncových latí KL^. ₂ a to nosník ' 1, břiť 10 dosedací ploška 11, stupnice £, izolace £, libela £, terč £ s ryskou 5, stíněním £, zrcadlem £, jezdcem 13 s ryskou 14.

K uvedení do vodorovné polohy podle libely £ slouží pravoúhle zalomená tyč '15 délky cca 500 mm, umístěná na konci nosníku £ protilehlém k břitu' 10. Na terči £ je umístěno zařízení pro uvedení čtecí latě' ČL do kolmé polohy tj. v půdoryse k paprsku laseru.

Terč 4 je na lícové straně na svislých, krajích opatřen vodícími lištami' 21, v nichž se pohybuje jezdec 16. Ten nese,dvojitý pentagon 17, který po nastavení pomocí terče £ v příčném pohybu a jezdce 16 ve svislém pohybu do paprsku jej zalomí o 90° na obě strany, tjž rovnoběžně se svislou rovinou, proloženou hranou nosníku £, tedy i terčem £.

Dopad zalomené stopy se zachytí na pomocný terč 18, volně nasazený držákem 20 na nosník ' £, ha některý z jeho konců, což je dáno podle směru osvětleni.

V praxi zařízení podle vynálezu slouží k zaměřování bodů starého stavu, vytyčování bodů nového stavu nebo k vytyčování posunů, kolmých k tětivě, mezi body starého a nového stavu stejného staničení.

Při obou způsobech vytyčování může být dlouhá tětiva DT obnovena v původní poloze zaměření nebo výhodněji volena v obecné poloze. Předpokladem je užití programovatelných kalkulátorů pro transformaci vytyčovacích prvků z původní do nově zvolené soustavy dlouhých tětiv ' DT.

Zařízení je nezbytně doplněno sériově vyráběnými He-Ne lasery. Přístroj je stavěn do lože v prodloužení dlouhých tětiv DT. Tím je vyloučen vliv jeho osových vad a není nutno jej centrovat a horizontovat na koncovém bodě dlouhých tětiv KT, čímž se opět urychluje postup prací. Pro umožnění případné obnovy původní polohy dlouhých tětiv DT musí být laser opatřen příčným suportem.

Obsluha zařízení soupravy podle vynálezu je jednoduchá. Při ustavení koncové latě KL se břit 10 opře o vnitřní hranu vnější kolejnice. Dvojici stavěčích šroubů £ se horizontuje krabicová libela' £ o citlivosti 35'.

Délka Šroubů' 2 musí být dostatečná k vyrovnání maximální převýšení p»«150 mm. Současně se celou koncovou latí KL pohybuje ve směru osy kolejí tak, aby lícová strana, tj. dovnitř tětivy·, průsvitného volně nasaditelného a posuvného detekčního terče £ byla rovnoběžná se spojnicí protilehlých párů ZZ, realizovanou pásmem.

Opakováním postupu se navede terč £ horizontované koncové latě KL do spojnice protilehlých párů ZZ. Svislá střední ryska £ terče £, jež může být podle velikosti laserové stopy nahrazena dvojryskou, se zastaničí na této spojnici pásmem, čímž vznikne nová poloha dlouhé

tětivy OTynebo se nastaví na hodnotu předepsanou dokumentací, čímž vznikne obnovená poloha dlouhé tětivy DT.

V prvém případě se stopa hrubě zacíleného laseru vyhledá terčem _4, kdy nepracujeme s ustanovkami laseru, takže nemůže dojít ke stržení polohy paprsku, v druhém případě se laser musí přesně zacílit.

Tento postup platí pro vzdálenější koncovou lať KLj. Pro bližší koncovou lať KL^ k laseru je postup v prvém případě shodný. V druhém případě se zaměřuje celý laser pomocí příčného suportu a postup zacílení na zadní koncovou lať, KL₂ a přední koncovou lať KL^ se musí několikrát opakovat. ““

Tím jsou jednoznačně v každém případě určeny body dlouhých tětiv KT, jimiž prochází dlouhá tětiva' DT. Pro použití na tratích se slaboproudým zabezpečovacím zařízením je čtecí lať ČL dělena a ve spojení izolována pertinaxovou izolací 6.

Pro zvýšení přesnosti nastavení, potlačení denního světla a podstatné zvýšení pohodlí obsluhy je za terčem 4 šikmo pod asi 30° umístěno rovinné zrcadlo' £ s koženkovými bočnicemi 8, které umožňují při transportu složení takto vzniklé šachty a zajišťují zrcadlo £ ve vyklopené poloze.

Vlastní terč 4 je o rozměru zhruba 15 x 25 cm a je vyroben z matně bílého plexiskla.

Na horní ploše průřezu čtecí latě' ČL je umístěna přesná milimetrová stupnice s nulou nad dosedacím břitem 10, umožňující rozměňování osy koleje, jež se dále používá i k měření pro zpřesnění staničení.

Čtecí lat Cl je konstruována obdobně. Přikládá se k rozměřeným podrobným bodům oblouku. Do vodorovné se urovnává pravoúhle zalomené tyče 15, kterou drží obsluha. Terč s ryskou 5, a šachticí se zrcadlem £ je doplněn na svislých hranách vodicími lištami 21, na jezdci 13 je namontován dvojitý geodetický pentagon 17.

Nastavením terče £ ryskou £ na stopu laseru dojde po svislém posunu jezdce 13 s 'pentago nem'17 do úrovně stopy k pravoúhlému zalomení paprsku s přesností 1'až 2', který se zachytí na neprůsvitném matném terči _4, kolmém k ose čtecí latě ČL.

Pohybem konce latě pomocí tyče 15 ve směru podél osy koleje se docílí navedení stopy zalomeného paprsku na svislou rysku £ terče £, která je od hrany latě odsunuta o stejnou hodnotu e jako lícová hrana pentagonu 17.

Terč 4 je přemístitelný k oběma koncům latě ČL podle osvětlení jeho plochy sluncem. Pentagon 17 je dvojitý, tzn., že zalomuje dopadající paprsek na obě strany.

Tímto postupem je čtecí lať ČL kolmá na tětivu s přesností 1 * až 2 V prodloužení rysky 5 se na stupnici' 9. čte nebo nastavuje potřebná hodnota'kolmice, případně vynáší posun: osy koleje jako rozdíl hodnot má býti - jest.

Claims (3)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   1. Způsob zaměřování, vytyčování a rektifikace železničních kolejí metodou dlouhých tětiv s využitím laseru, vyznačující se tím, že z polygonového pořadu se zaměří páry protilehlých zajišEovacích značek vypočítaných v státním souřadnicovém systému, na jejichž spojnici, libovolně v rozchodu koleje, se pomocí svislé rysky pohyblivého terče první koncové latě stabilizuje a signalizuje vzdálenější tzv. konec dlouhé tětivy, přičemž terč se navede do stopy připraveného paprsku He-Ne laseru a shodná druhá koncová laE se obdobně umístí do bližší spojnice zajišEovacích značek, čímž je realizována dlouhá tětiva s postavením He-Ne laseru v jejím prodloužení, načež získané konce tětiv se měřickým pásmem zastaničí na příslušnou spojnici zajišEovacích značek a opět se vypočítají souřadnice, načež se předem rozměřené podrobné body volené v libovolné hustotě na vnitřní hraně vnější kolejnice zaměřují pomocí terče čtecí latě kolmé k tětivě realizované paprskem laseru, přičemž zaměřené body po výpočtu souřadnic definují stávající stav koleje.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává jednak ze dvou shodných koncových latí /KL. -/, na kterých jsou umístěny posuvné, průhledové, stíi něné terče /4/ se zrcadlem /7/, vybavené odečítacím indexem pro čtení na vodorovné milimetrové stupnici /9/, přičemž každá z koncových latí /KLp KL₂/ je vybavena dvěma stavěcími šrouby /2/, dosedacím břitem /10/ a trubicovou libelou /3/ pro jejich umístění na spojnici zajišEovacích značek pro uvedení do vodorovné polohy, přičemž koncové latě /KL^ KL₂/ jsou před stavěcími šrouby /2/ opatřeny izolací /6/ pro zamezení vodivého spojení obou kolejnic a jednak ze čtecí latě /Cl/ obdobné konstrukce, .· opatřené pravoúhle zalomenou tyčí /15/ a terč /4/ čtecí latě /Cl/ je doplněn geodetickým pentagonem /17/ pro nastavení čtecí latě /CL/ do kolmice k tětivě realizované paprskem laseru.
3. 3 výkresy