DE3046611C2 - - Google Patents

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    • GPHYSICS
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Description

Die Erfindung betrifft ein gleisverfahrbares Meßfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 24 40 321 C3 ist ein gleisverfahrbares Meßfahrzeug bekannt, welches zur Ermittlung des Längs-Profilverlaufes von Tunnelröhren dient. Es ist mit einem oder mehreren Laser-Ent­ fernungsmeßgeräten ausgestattet, welche die Tunnelwand längs einer Mantellinie abtasten. Jedes dieser Entfernungsmeßgeräte besteht aus einem Laser-Sender mit fest eingestellter, senkrecht zur Tunnelachse verlaufender Strahlrichtung und aus einem im Längsabstand von diesem angeordneten Bildauswerter, welcher eine von einem Elektromotor mit hoher Drehzahl angetriebene Schlitzscheibe, ein optisches System zur Abbildung des vom Laser-Sender an der Tunnelwand erzeugten Lichtfleckes auf der Schlitzscheibe sowie den Schlitzen zugeordnete, als Fotover­ vielfacher ausgebildete Empfängerelemente und einen von diesen gesteuerten Zähler umfaßt. Abgesehen von dem erheblichen konstruk­ tiven sowie kostenmäßigen Aufwand für jedes einzelne dieser Entfernungsmeßgeräte, ergeben sich durch die vom Laser-Sender distanzierte Anordnung des Bildauswerters und die damit verbunde­ ne Divergenz der optischen Achsen des Laser-Senders und des Bildauswerters sowie im Hinblick auf das angewandte Meßprinzip erhebliche Meßunsicherheiten bzw. Fehlerquellen, die eine genaue Profilvermessung mit der in der Praxis erforderlichen hohen Präzision nicht zulassen. Diese Ungenauigkeiten ergeben sich durch die indirekte Entfernungsmessung durch Abtasten des eine endliche Flächenausdehnung aufweisenden Laser-Licht­ fleckes durch einen im spitzen Winkel zu dieser Fläche verlaufen­ den Empfänger-Strahl.
Aus der DE 28 18 531 A1 ist ein gleisverfahrbares Meßfahrzeug bekannt, welches zur berührungslosen Vermessung des Quer-Profil­ verlaufes von Tunnelröhren oder ähnlichen Engstellen ein um eine zur Gleisachse parallele Drehachse gelagertes, fahrstrecken­ synchron rotierbares Laser-Entfernungsmeßgerät aufweist, welches die Tunnelwand mit dem einer schraubenlinienförmigen Bahn folgenden Laserstrahl abtastet. Die Vermessung liefert eine Vielzahl unmittelbar aufeinanderfolgender, jeweils über den gesamten Profilumfang sich erstreckender Einzel-Querprofilauf­ zeichnungen, die analog und bzw. oder digital von einem geeigne­ ten Informationsträger registriert bzw. gespeichert werden. Die Auswertung der Meßdaten gibt Aufschluß über den Quer-Profil­ verlauf über die gesamte Meßstrecke, die relative Gleislage gegenüber der Tunnelachse sowie örtliche Deformationen bzw. Verengungen des Tunnelprofils.
Weiterhin ist aus der CH-PS 5 22 204 ein gleisverfahrbares Meßfahrzeug zur Vermessung des Längs-Profilverlaufes einer Tunnelröhre bekannt, welches eine auf dem Fahrzeug der Seite nach verstellbar angeordnete Meßeinrichtung aufweist, welche eine Laser-Sender-Anordnung zur Erzeugung zweier zur Tunnelwand hin konvergierender Laserstrahlen umfaßt. Durch entsprechende Seitenverstellung der Meßeinrichtung kann der Schnittpunkt der beiden Laserstrahlen auf die Tunnelwandfläche eingestellt werden, so daß dort ein einziger Laser-Lichtfleck entsteht. Zur Vermessung einer Längsprofillinie während kontinuierlicher Fahrbewegung des Meßfahrzeuges in Gleislängsrichtung muß entweder die Entfernung der Meßeinrichtung von der Tunnelwand durch ständige Korrektur ihrer Seiteneinstellung gegenüber dem Fahrzeug konstant gehalten oder aber der sich ständig ändernde Abstand zwischen den beiden, nun nicht mehr deckungsgleichen Laser-Licht­ flecken laufend gemessen bzw. registriert werden. Abgesehen von den erheblichen bedienungsmäßigen bzw. steuerungstechnischen Problemen, die sich insbesondere in Zusammenhang mit der letztge­ nannten Verfahrensweise ergeben, liefert auch diese Art der Längsprofilvermessung aufgrund der dem Meßprinzip anhaftenden Fehlerquellen nur ein unzulängliches Ergebnis, dessen Fehler­ streuung außerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßfahrzeug der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches eine schnelle, genaue Vermessung des Längs-Profilverlaufes ermöglicht und dabei einfach und betriebssicher ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kenn­ zeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst.
Durch die Erfindung wird erstmals die außergewöhnliche Präzision von Laser-Entfernungsmeßgeräten mit übereinstimmender optischer Achse von Laser-Sender und -Empfänger für eine direkte, im wesentlichen kontinuierliche Längsprofilvermessung von Tunnel­ röhren o. dgl. in überraschend vorteilhafter Weise nutzbar gemacht. Neben der erhöhten Genauigkeit liefert diese Art der Längsprofilvermessung bequem und vielfältig auswertbare und dank der Fixeinstellung des Entfernungsmeßgerätes jederzeit reproduzierbare Meßdaten, welche im Zuge späterer Vergleichs­ messungen über jedwede Veränderung des Längsprofilverlaufes bzw. der relativen Lage des Gleises zur Tunnelachse exakt Aufschluß geben. Da für jede Einstellage des Entfernungsmeß­ gerätes durch die wegabhängige Steuerung bzw. Auslösung des Gerätes eine genaue Zuordnung jeder Meßstelle zu einer bestimmten Gleisstelle gegeben ist, bietet sich die weitere vorteilhafte Möglichkeit, Einzel-Meßfahrten auch in größeren Zeitintervallen vorzunehmen, ohne daß die Genauigkeit des Gesamtergebnisses sämtlicher, zur Erfüllung des Meßprogrammes erforderlicher Meßfahrten beeinträchtigt wird. Es können daher, insbesondere auf stark frequentierten Hauptstrecken, Meßfahrten mit jeweils veränderter Einstellung des Entfernungsmeßgerätes lediglich während der Zugspausen durchgeführt werden, so daß sich Gleis­ sperren erübrigen, zumindest aber beträchtlich abgekürzt werden können.
Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus eine sehr rationelle Arbeitsweise, weil sich die Längsprofilvermessung auf gewisse Teilbereiche des Querprofilumfanges beschränken kann, die im jeweiligen Fall von Interesse sind, so daß überflüssige Meßarbeit vermieden und der Zeitaufwand für die Abwicklung des gesamten Meßprogrammes erheblich reduziert werden kann. So genügt es im Falle, daß lediglich die Möglichkeit einer Lademaßüberschreitung, d.h. des Transportes von Gütern mit über das Regellichtraumprofil hinausragenden Konturen zu über­ prüfen ist, die Längsprofilvermessung auf jene Teilbereiche des Querprofilumfanges zu beschränken, deren Abstand vom Umriß des Transportgutes durch die Lademaßüberschreitung gegenüber dem Regellichtraumprofil verkleinert wird. In der Mehrzahl der Fälle sind hiervon nur die oberen seitlichen Bereiche der Tunnelwölbung betroffen.
In jedem Fall ergibt sich die Möglichkeit, aus einer Anzahl Längsprofilmessungen an praktisch jeder Stelle des Gleislängsver­ laufes auch den Querprofilverlauf über den betreffenden Teil­ bereich bzw. den gesamten Bereich des Querprofilumfanges zu ermitteln.
Weitere Vorteile der Erfindung resultieren aus dem sehr einfachen Aufbau der Einrichtung und der Verwendung bereits vielfach bewährter Lasergeräte. Schließlich bietet sich auch die Möglich­ keit, bereits vorhandene Gleisfahrzeuge, insbesondere auch Oberbaumaschinen, nachträglich mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung auszustatten.
Die Weiterbildung nach Anspruch 2, die auch eine manuelle Einstellung des Neigungswinkels der optischen Achse des Ent­ fernungsmeßgerätes mit der erforderlichen Genauigkeit zuläßt, zeichnet sich nicht nur durch ihre konstruktive Einfachheit, sondern auch dadurch aus, daß bei zentraler, im wesentlichen mit der Tunnelachse zusammenfallender Anordnung der Drehachse des Entfernungsmeßgerätes nahezu für jede Einstellage dieselben günstigen Meßbedingungen, nämlich eine im wesentlichen senkrecht zur Tunnelwand verlaufende Ausrichtung der optischen Achse von Laser-Sender und -Empfänger sowie im wesentlichen überein­ stimmende Distanzen zwischen Tunnelwand und Entfernungsmeßgerät vorliegen.
Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 3, die sich gegebenenfalls auch mit einer drehverstellbaren Lagerung des Entfernungsmeßgerätes kombinieren läßt, bietet beispielsweise bei der Längsprofilvermessung im Bereich von Bahndurchlässen oder anderweitigen, von im wesentlichen ebenen Flächen begrenzten Objekten ebenso vorteilhafte Meßbedingungen.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird nicht nur die zu Beginn jeder Meßfahrt vorzunehmende Ein- bzw. Verstellung des Entfernungsmeßgerätes auf definierte fixe Einstellagen vereinfacht, sondern es ergibt sich auch eine zuverlässige Grundlage für Vergleichsmessungen mit demselben oder einem gleichartig ausgestatteten Meßfahrzeug. Um unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Meßgenauigkeit bzw. -dichte zu entsprechen, können auf der Lochscheibe bzw. -platte mehrere Lochreihen mit unterschiedlicher Teilung oder aber eine austausch­ bare Anordnung derartiger Lochscheiben bzw. -platten vorgesehen werden.
Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht eine Fernbetätigung der Einstellvorrichtung von einem zentralen Bedienungsstand aus bzw. einen selbsttätigen Ablauf des Verstell­ vorganges vor der Vermessung eines weiteren Längsprofils.
Anspruch 6 gibt eine einfache konstruktive Ausgestaltung für den Ein- bzw. Verstellantrieb des Entfernungsmeßgerätes wieder.
Durch die weiteren vorteilhaften Maßnahmen nach Anspruch 7 erhält man bei Einzelauslösung des Entfernungsmeßgerätes eine Direktbeziehung zwischen den einzelnen Entfernungsmeßwerten und materiellen Bezugspunkten am Gleiskörper selbst. Dabei besteht die Möglichkeit, durch mehrmalige Impulsabgabe im Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslösestellen die Anzahl der Einzelmessungen je Längeneinheit der Meßstrecke zu vervielfachen und dadurch die Meßdichte zu erhöhen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Meßfahrzeuges in axonometri­ scher Darstellung,
Fig. 2 eine Einzelheit eines Meßfahrzeuges in einer von der Ausgestaltung nach Fig. 1 abweichenden Ausgestaltung, gleichfalls in axonometrischer Darstellung und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines bandförmigen In­ formationsträgers für die Aufzeichnung eines Längs-Profil­ verlaufes einer Tunnelröhre.
Aus Fig. 1 ist die Längsprofilvermessung eines Eisenbahntunnels mittels eines, schematisch vereinfacht dargestellten, gleisver­ fahrbaren Meßfahrzeuges 1 gemäß der Erfindung ersichtlich. Das Meßfahrzeug 1 ist mit einer, vorzugsweise über Hydraulik-Zylinder- Kolben-Antrieb beaufschlagbaren Spreiz- und Blockiervorrichtung 2 ausgestattet, mittels welcher das Fahrgestell 3 das Meßfahrzeuges 1 mit seinen vier Spurkranzrädern 4 auf dem aus Schienen 5 und Schwellen 6 bestehenden Gleis in ständiger spielfreier Anlage der Spurkränze mit der linken und bzw. oder rechten Schiene 5 gehalten und in Richtung der Gleisachse 7 verfahrbar ist. Derartige Vorrich­ tungen 2 zur spielfreien Führung entlang einem Leitschienenstrang, z.B. der Außenschiene in Gleisbögen, bzw. längs der Gleismitte sind an Meßfahrzeugen und auch bei Gleisbaumaschinen - zur Erzielung ge­ nauer Meßdaten - üblich und vorteilhaft.
Das Meßfahrzeug 1 ist im Falle des Ausführungsbeispieles mit einem eigenen, am Fahrgestell 3 angeordneten, reversierbaren Fahrantrieb 8 ausgestattet. Anstelle eines eigenen Fahrantriebes kann auch eine Verbindung mit einem anderen selbstverfahrbaren Gleisfahrzeug, ins­ besondere einer Gleisbaumaschine, z.B. über angelenkte Zug- und Druckstangen, vorgesehen werden. Wesentlich ist, daß das Meßfahr­ zeug 1 den zu vermessenden Streckenabschnitt in beiden Fahrtrichtun­ gen mit vorgegebener, insbesondere kontinuierlicher Geschwindigkeit befahren kann.
Das Meßfahrzeug 1 weist eine Wegmeßeinrichtung 9 auf, die im darge­ stellten Falle als von den Schienenbefestigungsmitteln 10, insbe­ sondere den Schwellenschrauben, induktiv beeinfluß- bzw. auslösbarer Impulsgeber 11 ausgebildet ist. Der Impulsgeber 11 steht über eine Leitung 12 mit einem, am Fahrgestell 3 angeordneten Steuerglied 13 in Verbindung, welches seinerseits mit einer Vorrichtung 14 zur Anzeige bzw. Registrierung und gegebenenfalls Speicherung der Pro­ fil-Meßdaten verbunden ist.
An einem, mit dem Fahrgestell 3 über Stützen 15 verbundenen Lager­ teil 16 ist ein Entfernungsmeßgerät 17 um eine, zur Gleisachse 7 parallele Achse 18 drehverstellbar gelagert. Dieses Entfernungsmeß­ gerät 17 besteht aus einem Laser-Sender 19 und einem Laser-Empfän­ ger 20 mit praktisch übereinstimmender, senkrecht zur Drehachse 18 ausgerichteter optischer Achse 21. Unter "übereinstimmend" ist da­ bei außer einer exakt koaxialen Anordnung von Sender- und Empfän­ gerachse auch die, technisch leichter realisierbare Anordnung von Sender 19 und Empfänger 20 mit engstmöglichem Abstand ihrer opti­ schen Achsen zu verstehen. Das Entfernungsmeßgerät 17 ist mit einem, in wählbaren Winkelstellungen blockierbaren Einstellglied 22 verbunden, welches im Falle der Fig. 1 als nach einer festste­ henden Winkelskala 23 einstellbare Scheibe ausgebildet ist. Zur fernbetätigbaren Ein- bzw. Verstellung des Entfernungsmeßgerätes 17 steht dieses mit einem, über Stützen 15 mit dem Fahrgestell 3 verbundenen, als elektromagnetisch betätigbares Schrittschaltwerk od.dgl. ausgebildeten Antrieb 24 in Verbindung. Dieser Antrieb 24 sowie das Entfernungsmeßgerät 17 sind mit dem Steuerglied 13 je­ weils über eine Leitung 25 bzw. 26 verbunden.
Unter der Annahme, daß sich die Längsprofilvermessung des Tunnels auf einen vorgegebenen Teilbereich 27 des Querprofilumfanges 28 erstrecken soll, ist folgende Vorgangsweise für die Abwicklung des Meßprogramms vorteilhaft:
Vor Beginn der ersten Meßfahrt wird das Entfernungsmeßgerät 17 mittels des Einstellgliedes 22 - entweder manuell oder über den Antrieb 24 - um die Drehachse 18 verstellt, bis die optische Achse 21 mit einer vorbestimmten, zur Drehachse 18 senkrechten Bezugs­ richtung, z.B. der Horizontalen 29, einen vorbestimmten Erhebungs­ winkel α0 einschließt, welcher der oberen Grenze des zu vermes­ senden Teilbereiches 27 des Querprofilumfanges 28 entspricht. So­ dann werden die Wegmeßeinrichtung 9, das Steuerglied 13, die Vor­ richtung 14 sowie das Entfernungsmeßgerät 17 in Betriebsbereit­ schaft versetzt und das Meßfahrzeug 1 mittels des Fahrantriebes 8 in Richtung des Pfeiles 30 (Vorwärtsfahrt) in kontinuierliche Fahr­ bewegung versetzt. Beim überfahren der ersten Schwelle 6, deren Lage in Gleislängsrichtung im Meßprotokoll angegeben bzw. zu ver­ merken ist, und die zweckmäßigerweise zuvor dauerhaft zu markieren ist, wird der Impulsgeber 11 durch induktive Beeinflussung durch das entsprechende Schienenbefestigungsmittel 10 dieser Schwelle 6 ausgelöst. Der vom Impulsgeber 11 dabei erzeugte Steuerimpuls wird über die Leitung 12 und das Steuerglied 13 der Vorrichtung 14 zwecks Anzeige bzw. Registrierung einer Ortsmarke zugeleitet. Mit dem Impuls wird gleichzeitig über die Leitung 26 das Entfernungs­ meßgerät 17 angesteuert, wobei folgende Alternativen für die Art der Steuerung vorgesehen sind:
Wenn eine ununterbrochen fortlaufende, kontinuierliche Längsver­ messung des Tunnels über die gesamte Meßstrecke hinweg erfolgen soll, wird das Entfernungsmeßgerät 17 durch den ersten Wegimpuls auf kontinuierlichen Meßbetrieb geschaltet und die Meßdaten werden von der Vorrichtung 14 fortlaufend angezeigt bzw. registriert und bzw. oder gespeichert. Erst am Ende der Meßstrecke wird das Ent­ fernungsmeßgerät 17 - manuell oder automatisch beim Anhalten des Meßfahrzeuges 1 - abgeschaltet. Für eine kontinuierliche schritt­ weise bzw. punktweise Vermessung des Tunnel-Längsprofils wird hin­ gegen je Wegimpuls eine Einzelmessung des Entfernungsmeßgerätes 17 und bzw. oder eine Anzeige bzw. Registrierung des örtlichen Ent­ fernungsmeßwertes durch die Vorrichtung 14 ausgelöst. In beiden Fällen wird die Tunnelwand bei fix eingestelltem Erhebungswinkel α0 entlang einer Mantellinie 32 abgetastet und die jeweilige Entfernung zwischen Tunnelwand und Drehachse 18 von der Vorrichtung 14 erfaßt.
Am Ende der Meßstrecke wird das in seiner bisherigen Einstellage blockierte Entfernungsmeßgerät 17 durch Verdrehen um die Achse 18 um einen vorbestimmten Winkelbetrag verstellt und in der neuen Einstellage blockiert. Seine optische Achse 21 schließt nunmehr mit der Horizontalen 29 den Winkel α1 ein. Hierauf wird der Fahr­ antrieb 8 auf Rückwärtsfahrt geschaltet und das Meßfahrzeug 1 in Richtung des gestrichelten Pfeiles 31 in kontinuierliche Fahrbe­ wegung versetzt. Dabei erfolgt automatisch eine Bewegungsumkehr der jeweiligen Aufzeichnungsorgane, z.B. Magnetband oder Registrier­ streifen, der Vorrichtung 14. Die Tunnelwand wird dabei längs einer weiteren Mantellinie 33 kontinuierlich vom Entfernungsmeßgerät 17 abgetastet, bis das Meßfahrzeug 1 den Ausgangspunkt der ersten Meßfahrt bzw. die zuvor markierte Schwelle 6 erreicht hat. Im Zuge weiterer Meßfahrten mit jeweils entgegengesetzter Fahrtrichtung und veränderter Einstellung des Entfernungsmeßgerätes 17 wird die Tunnelwand längs weiterer Mantellinien 34 bis 37 abgetastet, bis die vermessenen Längsprofile für den gesamten zu vermessenden Teilbereich 27 des Querprofilumfanges 28 vorliegen. Dabei ergibt sich bei den drei letzten Meßfahrten, entsprechend dem Verlauf der Mantellinien 35, 36 und 37 im Bereich der Tunnelnische 38 eine sprunghafte Veränderung des Entfernungs-Meßwertes.
Aus den von der Vorrichtung 14 insgesamt gespeicherten Meßdaten kann nicht nur der Längsprofilverlauf des Tunnels über den Teil­ bereich 27, sondern auch der Querschnittsverlauf des Tunnelpro­ fils über diesen Teilbereich dadurch ermittelt werden, daß für die betreffende Gleisstelle die verschiedenen Erhebungswinkel und die diesen jeweils zugeordneten Entfernungswerte von der Achse 18 aus strahlenförmig aufgetragen und die Endpunkte dieser Strahlen mit­ einander zu einer Querprofillinie, entsprechend den Linien 39, 40 in Fig. 1, verbunden werden. Diese Auswertung kann selbstverständ­ lich auch mit elektronischen Mitteln erfolgen.
Es kann daher in vorteilhafter Weise nach der Erfindung ein beson­ ders bevorzugtes Verfahren mittels der beschriebenen Einrichtung zur Anwendung gelangen, welches darin besteht, daß während der kontinuierlichen Bewegung des Meßfahrzeuges 1 in Gleislängsrichtung die Entfernung zwischen dem Entfernungsmeßgerät 17 bzw. seiner Drehachse 18 und der Tunnelwand bzw. dem die Engstelle bildenden Objekt bei konstanter Einstellung der optischen Achse 21 des Ent­ fernungsmeßgerätes 17 fortlaufend gemessen, registriert und gege­ benenfalls gespeichert, sodann eine neuerliche weitere Längs-Meß­ fahrt mit jeweils veränderter Einstellung der optischen Achse 21 durchgeführt wird, bis die vermessenen Längsprofile für einen wähl­ baren Teilbereich 27 bzw. für den gesamten Querprofilumfang 28 vorliegen.
Wesentlich für die Genauigkeit der ermittelten Meßdaten ist der für jede blockierte Einstellung des Entfernungsmeßgerätes 17 gege­ bene Verlauf der optischen Achse 21 in einer Normalebene 41 zur Drehachse 18 bzw. zur Gleisachse 7.
Gemäß Fig. 2 ist das Einstellglied 22 für die blockierbare Verstel­ lung der optischen Achse 21 innerhalb der Normalebene 41 als mit dem Entfernungsmeßgerät 17 drehfest verbundene Lochscheibe 42 ausgebildet, welche in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnete Löcher 43 aufweist, in die ein am Lagerteil 16 axial verschiebbar gelagerter Rastbolzen 44 einrastbar ist. Dieser Rastbolzen 44 kann beispielsweise von einer, in einem Federgehäuse 45 angeordneten Schraubenfeder od.dgl. in Richtung zur Lochscheibe 42 hin mit axialer Vorspannkraft beaufschlagt sein. Abweichend von der darge­ stellten Ausführungsform, kann auch eine Lochscheibe mit mehreren, konzentrisch zueinander angeordneten Lochreihen mit jeweils unter­ schiedlicher Umfangsteilung vorgesehen werden, um die Umfangsab­ stände der Mantellinien voneinander den jeweiligen Genauigkeits­ anforderungen anpassen zu können. Für einen vollautomatischen Ab­ lauf des Meßprogramms kann zweckmäßigerweise eine z.B. elektroma­ gnetische Fernbetätigung des Rastbolzens 44 über den Verstellantrieb 24 bzw. das Steuerglied 13 zu Beginn bzw. am Ende jeder Meßfahrt vorgesehen werden.
In Fig. 3 ist als einfachste Ausführungsform eines Informationsträ­ gers für eine kontinuierliche Aufzeichnung der Längsprofil-Meßda­ ten der Registrierstreifen 46 eines Meßschreibers dargestellt, aus welchem das Meßergebnis über den der Fig. 1 entsprechenden Tunnel­ wandbereich ersichtlich ist. Der Pfeil 47 bezeichnet die Bewegungs­ richtung des Registrierstreifens 46 für die Aufzeichnung eines Längsprofils bei Vorwärtsfahrt des Meßfahrzeuges 1 und der Pfeil 48 die entsprechende Bewegungsrichtung bei Rückwärtsfahrt. Für die örtliche Zuordnung der Meßdaten zum Gleislängsverlauf sind die vom Impulsgeber 11 der Wegmeßeinrichtung 9 beim Überfahren jeder Schwelle 6 abgegebenen Steuerimpulse in Form aufeinanderfolgender Ortsmarken 49 eingezeichnet. Zwecks gesonderter, nicht deckender Darstellung der einzelnen Längsprofile ist für jede Einstellage des Entfernungsmeßgerätes 17 bzw. Erhebungswinkel der optischen Achse 21 eine gesonderte, der Drehachse 18 entsprechende Basislinie 50 vorgesehen, von welcher aus die jeweils gemessenen Abstände 51 zwischen Tunnelwand und Drehachse 18 in entsprechend verkleiner­ tem Abbildungsmaßstab quer zur Vorschubrichtung des Registrier­ streifens 46 aufgetragen sind. Für das der Mantellinie 32 entspre­ chende Längsprofil sind in Fig. 3 beide Varianten der Entfernungs­ messung bzw. -registrierung eingezeichnet. Der durchgehende voll eingezeichnete Linienzug entspricht einer kontinuierlichen, unun­ terbrochen fortlaufenden Entfernungsmessung, wogegen die aufeinan­ derfolgenden Meßpunkte 52 einzelnen Entfernungsmessungen bei jeder Ortsmarke 49 entsprechen. Im Falle der kontinuierlich fortlaufenden Entfernungsmessung kann für jede beliebige Gleisstelle aus den ört­ lichen Entfernungsmeßdaten und den jeweiligen Erhebungswinkeln der Querprofilverlauf an dieser Stelle ermittelt werden. Bei punktwei­ ser Vermessung kann der Querprofilverlauf an jeder beliebigen, durch eine Ortsmarke 49 gekennzeichneten Stelle ebenfalls ermit­ telt werden. Zwei derartige Gleisstellen, aus welchen z.B. die Querprofillinien 39, 40 gemäß Fig. 1 ermittelt werden können, sind in Fig. 3 durch die Linien 53, 54 veranschaulicht.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Längs­ profil-Meßdaten in Digitalform zu registrieren bzw. zu speichern, weiters an Hand vorgegebener Grenzwerte für diese Meßdaten bereits während der Meßfahrt außerhalb der Toleranzgrenzen gelegene Ent­ fernungsmeßwerte und deren Lage festzustellen und gesondert zu registrieren. Insbesondere kann durch Vorgabe entsprechender Profil­ daten die Möglichkeit einer Lademaßüberschreitung durch unmittelba­ ren Vergleich mit den vom Entfernungsmeßgerät vermittelten Meßdaten überprüft werden.
In konstruktiver Hinsicht sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche, von den dargestellten und beschriebenen Anordnungen abweichende Ausführungen, insbesondere hinsichtlich der verstellbaren Anord­ nung des Entfernungsmeßgerätes sowie der Gestaltung der verschiede­ nen Hilfsvorrichtungen, wie des Einstellgliedes, des Verstellan­ triebes, der Wegmeßeinrichtung und der Vorrichtungen zur Aufzeich­ nung, Registrierung bzw. Speicherung der Meßdaten möglich. So kann z.B. anstelle der Drehverstellbarkeit eine höhen- und bzw. oder seitenverstellbare sowie blockierbare Lagerung des Entfernungsmeß­ gerätes vorgesehen werden. Weiters kann beispielsweise das Einstell­ glied als blockierbare Zahnklinkenanordnung und der Verstellantrieb als z.B. elektromotorisch angetriebenes, selbsthemmendes Schnecken­ getriebe ausgebildet sein. Schließlich kann auch die Wegmeßeinrich­ tung für eine dichtere Impulsfolge, z.B. für eine mehrmalige Impuls­ abgabe über den Bereich einer Schwellenteilung, ausgelegt werden.

Claims (7)

1. Gleisverfahrbares Meßfahrzeug mit einer Einrichtung zur im wesentlichen kontinuierlichen, berührungslosen Vermessung des Längs-Profilverlaufes von Tunnelröhren, Bahndurchlässen und ähnlichen Engstellen mit wenigstens einem auf einem mit kontinuierlicher Vorschubbewegung, insbesondere mit eigenem Fahrantrieb, verfahrbaren Fahrgestell angeordneten und aus Laser-Sender und -Empfänger gebildeten Entfernungsmeßgerät und mit diesem verbundenen Vorrichtungen zur Anzeige bzw. Registrierung und gegebenenfalls Speicherung der Profil-Meßdaten, sowie mit einer mit diesen verbundenen Wegmeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Längs-Profilmessung vorgesehene Entfernungsmeßgerät (17) zur wahlweisen Vermessung verschiedener Längs- Profile (32-37) innerhalb wenigstens eines Teilbereiches (27) des Querprofilumfanges (28) mit einer Vorrichtung zur blockierbaren Ein- bzw. Verstellung seiner für Laser-Sender und -Empfänger (19, 20) gemeinsamen optischen Achse (21) innerhalb einer zur Gleis- bzw. Tunnelachse (7) senkrechten Ebene (41) verbunden und zur kontinuierlichen, schrittweisen oder ununterbrochen fortlaufenden Längs-Messung über ein mit der Wegmeßein­ richtung (9) verbundenes Steuerglied (13) betätig- bzw. steuerbar ist.
2. Meßfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmeßgerät (17) um eine zur Gleisachse (7) parallele Achse (18) drehverstellbar gelagert und mit einem in wählbaren Winkelstellungen blockierbaren Einstellglied (22), vorzugsweise einer nach einer Winkelskala (23) einstellbaren Scheibe, ver­ bunden bzw. versehen ist.
3. Meßfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmeßgerät (17) höhen- und/oder seitenverstellbar gelagert und mit wenigstens einem in wählbaren Höhen- bzw. Seitenstellungen blockierbaren Einstellglied verbunden bzw. versehen ist.
4. Meßfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (22) eine Lochscheibe (42) oder -platte mit vorzugsweise in gleichmäßigen Winkel- bzw. Längsabständen angeordneten Löchern (43) und wenigstens einen am Fahrgestell gelagerten und in die Lochscheibe einrastbaren Rastbolzen (44) umfaßt.
5. Meßfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Entfernungsmeßgerät (17) mit einem Antrieb (24) zur blockierbaren Lageeinstellung bzw. schrittweisen oder kontinuierlichen, vorzugsweise selbsttätigen Lageverstellung des Entfernungsmeßgerätes (17), insbesondere zu Beginn bzw. am Ende jeder Meßfahrt, ausgestattet bzw. verbunden ist.
6. Meßfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- bzw. Verstellantrieb (24) des Entfernungsmeßgerätes (17) als vorzugsweise elektromagnetisch betätigbares Schritt­ schaltwerk ausgebildet ist.
7. Meßfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (9) als, insbesondere von Gleisbauteilen, vorzugsweise Schienenbefestigungsmitteln (10), beeinfluß- bzw. auslösbarer, Impulsgeber (11) ausgebildet ist.
DE19803046611 1980-02-13 1980-12-11 Messfahrzeug und verfahren zum messen des tunnelroehren-laengs-profilverlaufes Granted DE3046611A1 (de)

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