DE4219256C2 - Verfahren und Maschine zum Einstellen eines auf einer Tragschicht aufliegenden Gleises auf eine Soll-Lage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.

Aus der AT 390 288 B ist ein Verfahren und eine Maschine der gattungs­ gemäßen Art bekannt. Die Maschine weist zwischen zwei endseitig ange­ ordneten Schienenfahrwerken ein durch Antriebe höhen- und seitenver­ stellbares Gleishebe- und Richtaggregat sowie in Arbeitsrichtung unmittel­ bar nachfolgend Schraubaggregate auf. Im Arbeitseinsatz wird das Gleis durch das Gleishebe-Richtaggregat in die Soll-Lage angehoben, wobei par­ allel dazu durch die Schraubaggregate mit den Schwellen verbundene, ver­ tikale Gewindespindeln so lange verdreht werden, bis diese auf einem Be­ tonfundament aufliegen und somit das Gleis abstützen. Da bei dieser be­ kannten Maschine ein Großteil des Maschinengewichtes auf das bereits durch die Gewindespindeln angehobene Gleis einwirkt, müssen zweckmä­ ßigerweise im Bereich jeder Schwelle kräftige Spindeln verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsge­ mäßen Art so weiterzubilden, daß mit ihm eine genaue Einstellung des Gleises in die Soll-Lage bei gleichzeitig schonender Behandlung der Ge­ windespindeln möglich ist, und eine Maschine zur Durchführung des Ver­ fahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfin­ dungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden sowohl das Ma­ schinengewicht als auch aus den Hebe- und Richtkräften zur Gleislagekor­ rektur resultierende Reaktionskräfte vom bereits in der Soll-Lage befindli­ chen Gleisabschnitt ferngehalten. Damit ist sichergestellt, daß das bei der Lagekorrektur in die genaue gewünschte Lage überstellte Gleis unter Scho­ nung der Gewindespindeln mit großer Sicherheit bis zur Einbringung des Betons auch in dieser genauen Lage verbleibt. Infolge der kurzzeitigen Ab­ stützung des Maschinenrahmens auf der Tragschicht im Bereich der Gleisanhebung ist nicht nur ein mögliches Kippen des Maschinenrahmens zuverlässig vermeidbar, sondern vor allem auch die aus der Lagekorrektur resultierenden Reaktionskräfte direkt auf die Tragschicht übertragbar. Da die Gewindespindeln aus­ schließlich mit dem Gewicht des Gleisrostes belastet werden, können diese in besonders wirtschaftlicher Weise auch in reduzierter Stückzahl eingesetzt werden. Dies hat aber nicht nur verringerte Anschaffungskosten für derartige Spindeln, sondern durch eine einge­ schränkte Anzahl von Schraubvorgängen vor allem auch eine vereinfachte Durchführung der Lagekorrektur an sich zur Folge.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 schließt ein Anheben des an die Korrekturstelle anschließenden und bezüglich seiner Soll-Lage bereits genau einge­ stellten Gleisabschnittes - und damit jedwede aus dem Korrekturvorgang resultierende nega­ tive Einwirkung - zuverlässig aus.

Durch die in Anspruch 3 angeführten Verfahrensschritte ist ein besonderes Maß an Genauig­ keit für die Überstellung des Gleises in die Soll-Lage erzielbar, da auf diese Weise aus der Rahmenelastizität resultierende Fehler praktisch nicht in die Messung eingehen.

Durch die in Anspruch 4 angegebene Maßnahme werden die Gewindespindeln im Bereich der Lagekorrektur entlastet. Außerdem wird eventuell durch induzierte Spannungen im Gleis wirksamen Seitenkräften ein verbesserter Widerstand zur genauen Beibehaltung der Gleis­ lage nach dem Korrekturvorgang entgegengesetzt.

Die Erfindung betrifft auch eine Maschine zum Einstellen eines auf einer Tragschicht aufliegenden Gleises auf eine Soll-Lage, mit einem auf Schienenfahrwerken verfahrbaren Maschi­ nenrahmen, einem durch Antriebe höhen- und seitenverstellbaren Gleishebe-Richtaggregat zum Anheben und seitlichen Ausrichten des Gleises sowie mit einem Bezugssystem für die Ermittlung der Soll-Lage des Gleises, wobei das Gleishebe-Richtaggregat in Arbeitsrichtung der Maschine hinter dem hintersten Schienenfahrwerk angeordnet ist, wobei dieses hinterste Schienenfahrwerk in Maschinenlängsrichtung von einer hinteren Überstell- in eine vordere Arbeitsposition verschiebbar ist.

Eine derartig ausgebildete Maschine ermöglicht einerseits eine problemlose Überstellfahrt und andererseits im Arbeitseinsatz eine - lediglich mit einem Minimum an Umrüstarbeiten verbundene - Verlagerung des Maschinengewichtes auf den in Arbeitsrichtung vorderen Ma­ schinenbereich. Damit wird eine Belastung der Gewindespindeln zuverlässig ausgeschlossen und außerdem eine ungehinderte Lagekorrektur unter Vermeidung unzulässiger Schienen­ spannungen ermöglicht.

Eine weitere Ausbildung der Maschine nach Anspruch 6 verhindert einerseits ein Kippen des Maschinenrahmens während der Gleislagekorrektur und ermöglicht andererseits auch eine Überleitung von aus der Lagekorrektur resultierenden Reaktionskräften auf die Tragschichte. Auf diese Weise wird eine nachteilige Beeinflussung der korrigierten Gleislage zuverlässig vermieden.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Maschine nach den Ansprüchen 7 und 8 ermöglicht eine Fixierung des bereits korrigierten und an die Korrekturzone angrenzenden Gleisabschnittes, so daß dieser in seiner genauen Gleislage von den Gleisverschiebungen im Bereich des Gleishebe-Richtaggregates völlig unbeeinflußt bleibt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 9 ermöglicht bei geringem konstruktivem Aufwand eine genaue Beobachtung der Gleiskorrekturarbeiten.

Mit einer Weiterbildung der Maschine nach den Ansprüchen 10 und 11 ist eine genaue Dif­ ferenzwertermittlung zwischen Ist- und Soll-Lage des Gleises sowie eine exakte Kontrolle der durchgeführten Korrekturarbeiten möglich.

Die gemäß einer Weiterbildung nach Anspruch 12 jedem Reflektor zugeordnete Blende schließt eine irrtümliche Bezugnahme auf einen falschen Reflektor zuverlässig aus.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung gemäß Anspruch 13 ermöglicht eine genaue Positions­ ermittlung beider Reflektoren in Bezug auf die im Bereich des Meßwagens gelegene Schiene sowohl vor als auch nach der Lagekorrektur.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine zur Lagekorrektur eines auf einer Tragschicht aus Beton liegenden Gleises,

Fig. 2 eine vereinfachte Teil-Draufsicht auf das hintere Ende der Maschine und

Fig. 3 eine vergrößerte schematisierte Ansicht des hinteren Maschinenendes in Arbeitsrichtung bzw. Maschinenlängsrichtung gemäß Pfeil III in Fig. 1.

Die in Fig. 1 ersichtliche Maschine 1 setzt sich im wesentlichen aus einem Maschinenrah­ men 2 mit Schienenfahrwerken 3, 4, einem Fahrantrieb 5 sowie einem Motor 6 und einer Fahrkabine 7 zusammen. Das - bezüglich der durch einen Pfeil 8 dargestellten Arbeitsrich­ tung - hintere Schienenfahrwerk 3 weist einen Radsatz 9 auf, der von einer hinteren zu einer mittigen Radsatzabstützung 10 bzw. 11 verschiebbar ist.

Im Bereich des hinteren Maschinenendes ist ein durch Antriebe 12 höhen- und seitenver­ stellbares Gleishebe-Richtaggregat 13 mit an die Schienenaußenseite anlegbaren Heberollen vorgesehen. Dieses Gleishebe-Richtaggregat 13 ist durch einen mittigen, in Maschinenlängs­ richtung verlaufenden Träger 14 im Bereich der hinteren Radsatzabstützung 10 gelenkig mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Unmittelbar vor dem Gleishebe-Richtaggregat 13 sind zwei in Maschinenquerrichtung voneinander distanzierte, höhenverstellbar mit dem Maschi­ nenrahmen 2 verbundene Abstützstempel 15 vorgesehen. Unmittelbar hinter dem Gleishebe- Richtaggregat 13 ist ein Meßwagen 16 durch Antriebe 17 höhenverstellbar mit dem Maschi­ nenrahmen 2 verbunden. Am hinteren Stirnende des Maschinenrahmens 2 sind zwei in Ma­ schinenquerrichtung voneinander distanzierte Hebel 18 angelenkt, die jeweils sowohl um eine vertikale als auch senkrecht zur Maschinenlängsrichtung verlaufende, horizontale Ach­ se verschwenkbar sind. Diese Hebel 18 sind in ihrem unteren Endbereich jeweils mit einer, voneinander distanzierte Spurkränze 19 aufweisenden, Abstützrolle 20 sowie zur Ausübung einer vertikalen Kraft mit einem am Maschinenrahmen 2 angelenkten Antrieb 21 verbunden. Zwischen den beiden Hebeln 18 ist eine zentrale Steuereinrichtung 22 und eine Sitzgelegen­ heit 23 vorgesehen. Im hinter der Maschine 1 befindlichen, korrigierten Gleisabschnitt ist ein Theodolit 24 mit einem Infrarot-Sender bzw. Empfänger 25 und einem Entfernungsmes­ ser 26 angeordnet. Der Theodolit 24 ist durch ein Kabel 44 mit einer Kabelrolle 45 bzw. der Recheneinheit 43 und der Steuereinrichtung 22 verbunden.

Wie in Fig. 3 ersichtlich, ist der Meßwagen 16 mit einem ersten Reflektor 27 zur Reflexion des vom Infrarot-Sender 25 ausgesendeten Lichtstrahles verbunden. Diesem Reflektor 27 ist eine durch einen Antrieb 28 verschwenkbare Blende 29 zugeordnet. Der Spurkranzrollen 30 aufweisende Meßwagen 16 ist mit Hilfe eines Spreizantriebes 31 wahlweise an eine linke bzw. rechte Schiene 32 eines Gleises 33 anspreizbar. Ein zweiter Reflektor 34 mit einer durch einen Antrieb 35 verschwenkbaren Blende 36 ist im Bereich des Meßwagens 16 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Zwischen dem Meßwagen 16 und dem Maschinenrah­ men 2 ist ein erster, als Seilzugpotentiometer ausgebildeter Weggeber 37 für die Erfassung der vertikalen Positionsänderung und ein zweiter Weggeber 38 zur Erfassung der seitlichen Positionsänderung des Meßwagens 16 in bezug auf den Maschinenrahmen 2 angeordnet. Der besseren Übersicht wegen wurde das vor dem Meßwagen 16 befindliche Gleishebe-Richtaggregat 13 nicht dar­ gestellt.

Die Schienen 32 des Gleises 33 sind jeweils mit in Gleisquerrichtung voneinander distan­ zierten Schwellenblöcken 39 aus Beton verbunden. Zur Distanzierung des Gleises 33 von einer Tragschicht 40 aus Beton sind im Bereich jeder Schwellenblockreihe vertikale Gewin­ despindeln 41 vorgesehen. Diese sind jeweils paarweise in einem senkrecht zur Gleislängs­ richtung verlaufenden Querträger 42 höhenverstellbar angeordnet, der seinerseits lösbar mit den beiden Schienen 32 verbunden ist. Eine Vielzahl derartiger Querträger 42 wird in Gleis­ längsrichtung in einem Abstand von etwa 1,8 m zueinander distanziert angeordnet.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Maschine 1 näher beschrieben.

Nach Erreichen der Einsatzstelle wird das hintere Maschinenende durch Absenken der bei­ den Abstützstempel 15 auf die Tragschicht 40 angehoben und der Radsatz 9 des hintersten Schienenfahrwerkes 3 von der Radsatzabstützung 10 herausgenommen und in die mittlere Radsatzabstützung 11 eingefügt. Es könnte aber ebenso das gesamte hinterste Schienenfahr­ werk 3 von seiner hinteren in eine vordere, in vollen Linien dargestellte Arbeitsposition ver­ schoben werden. Parallel dazu wird der Theodolit 24 aufgestellt und auf einen Gleisfest­ punkt eingerichtet. In eine mit dem Theodoliten 24 in Verbindung stehende Recheneinheit 43 werden die Gleislage-Solldaten des zu bearbeitenden Gleisabschnittes gespeichert.

Die Gleislagekorrektur beginnt damit, daß jede Heberolle des Gleishebe-Richtaggregates 13 an die Schienenaußenseite angepreßt und der Meßwagen 16 mit Hilfe des Antriebes 31 ge­ gen die linke Schiene 32 gespreizt wird. Die Hebel 18 werden unter Auflage der Abstützrol­ len 20 auf die Schienen 32 abgesenkt und durch die Antriebe 21 mit einer Kraft von etwa 800 kp pro Schiene belastet. Die beiden Abstützstempel 15 werden bis zur Auflage auf die Tragschicht 40 abgesenkt. Zunächst wird durch entsprechende Beaufschlagung der Antriebe 12 eine erste Teilhebung durchgeführt, die etwa 80% der Gesamthebung des Gleises 33 ent­ spricht (in Fig. 1 ist die Gleishebung wegen der besseren Klarstellung übertrieben darge­ stellt).

Nach dieser ersten Teilhebung beginnt der Meßvorgang, indem der Infrarot-Sender bzw. -Empfänger 25 des Theodoliten 24 automatisch auf den zweiten Reflektor 34 gerichtet wird. Durch den Entfernungsmesser 26 wird die genaue Position des Reflektors 34 in bezug auf das Gleis 33 festgestellt, so daß durch die Recheneinheit 43 automatisch die für diesen Gleisabschnitt vorgeschriebenen Soll-Daten ermittelt und mit den durch den Theodoliten 24 ermittelten Ist-Lage-Daten verglichen wird. Durch die Weggeber 37 und 38 ist die Position des Gleises 33 in bezug auf den zweiten Reflektor 34 bekannt. Der erste Reflektor 27 ist zur Vermeidung einer irrtümlichen Bezugnahme auf diesen durch die Blende 29 abgedeckt. An­ schließend an die Differenzwertermittlung wird die zweite Teilhebung durchgeführt, bis die durch die Weggeber 37, 38 kontrollierten Verschiebungswerte mit den zuvor ermittelten und auf der Steuereinrichtung angezeigten Differenzwerten übereinstimmen.

Das nunmehr in die Soll-Lage angehobene Gleis 33 wird höhen- und seitenmäßig fixiert, in­ dem durch entsprechende, nicht näher dargestellte Schraubaggregate die im Bereich der Gleishebung befindlichen Gewindespindeln 41 der Querträger 42 so lange verdreht werden, bis diese auf der Tragschicht 40 aufliegen und ein konstantes, wahlweise eingestelltes Drehmoment erreicht ist. Die seitliche Fixierung erfolgt durch nicht näher dargestellte hori­ zontal und senkrecht zur Gleislängsrichtung verlaufende Gewindespindeln. Zusätzlich wer­ den aber auch die zwischen dem Gleishebe-Richtaggregat 13 und dem vorgeschobenen Rad­ satz 9 befindlichen Gewindespindeln 41 so lange verdreht, bis das Gleis 33 auch in diesem Abschnitt entsprechend der Biegelinie auf der Tragschicht 40 abgestützt ist. Die vor dem Radsatz 9 befindlichen Schwellenblöcke 39 liegen auf der Tragschicht 40 auf.

Nach Beendigung der Schraubvorgänge wird der zweite Reflektor 34 abgedeckt, der Infra­ rot-Sender bzw. -Empfänger 25 automatisch auf den ersten Reflektor 27, bei dem inzwi­ schen die Blende 29 weggeschwenkt wurde, gerichtet und eine Kontrollmessung zur Prüfung der korrigierten Gleislage durchgeführt. Anschließend werden die Antriebe 12 des Gleis­ hebe-Richtaggregates 13 drucklos geschaltet und die beiden Abstützstempel 15 bis über die Oberkante der Schwellenblöcke 39 angehoben. Die anschließende, durch den Fahrantrieb 5 eingeleitete Vorfahrt der Maschine 1 wird beendet, sobald sich der nächstfolgende Querträ­ ger 42 im Bereich des Meßwagens 16 befindet. Nach Absenkung der beiden Abstützstempel 15 zwischen zwei Schwellenblöcken 39 auf die Tragschicht 40 wiederholt sich der vorhin beschriebene Vorgang zur Durchführung der Gleislagekorrektur.

Anstelle des hier beschriebenen, aus Theodolit, Reflektoren und Weggeber zusammenge­ setzten Bezugssystems sind auch andere Ausführungen von Bezugssystemen, wie beispiels­ weise ein im korrigierten Gleisabschnitt befindlicher Laser-Sender mit einem auf dem Meß­ wagen befestigten, mit Mattscheibe und Matrixkamera ausgestatteten Empfänger, einsetzbar.

Claims (13)

1. Verfahren zum Einstellen eines auf einer Tragschicht (40) aufliegenden Gleises (33) auf eine Soll-Lage, wobei das Gleis (33) durch ein mit ei­ ner einen Maschinenrahmen (2) aufweisenden und auf dem Gleis (33) mittels Schienenfahrwerken (3, 4) abgestützten Maschine (1) verbun­ denes Gleishebe-Richtaggregat (13) angehoben und in die Soll-Lage verbracht wird, und wobei mit dem Gleis (33) in Verbindung gebrachte Gewindespindeln (41) so lange verstellt werden, bis das Gleis (33) in seiner Soll-Lage gegenüber dem Untergrund abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß sämtliche Schienenfahrwerke (3, 4) der Maschine (1) auf dem un­ korrigierten Gleisabschnitt verfahren und das Gleis (33) im bezogen auf die Arbeitsrichtung (8) hinteren, über ein hinterstes Schienenfahr­ werk (3) vorkragenden Abschnitt des Maschinenrahmens (2) in die Soll-Lage angehoben wird, wobei das hintere Ende des Maschinenrah­ mens (2) während der Gleisanhebung auf der Tragschicht (40) abge­ stützt wird, und
daß die Gewindespindeln (41) das Gleis (33) auf der Tragschicht (40) abstützen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Gleisan­ hebung auf das bereits in der Soll-Lage befindliche Gleis - in einem an das hintere Maschi­ nenende anschließenden Bereich - Kräfte in vertikaler Richtung auf die Schienen bzw. das Gleis ausgeübt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleis in ei­ ner ersten Stufe bis zu etwa 80% der für die Soll-Lage erforderlichen Anhebung angehoben und anschließend durch Bezugnahme auf ein Bezugssystem die Abweichung der Ist- von der Soll-Lage festgestellt und danach in einer zweiten Stufe die restliche Gleisanhebung in die Soll-Lage durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Gleisanhebung zusätzlich zum direkt beim Hebe-Richtaggregat (13) befindli­ chen Gleisabschnitt die Gewindespindeln (41) auch im - in Arbeitsrichtung unmittelbar vor­ geordneten, sich bis zum hintersten Schienenfahrwerk erstreckenden - Gleisbereich bis zur Auflage auf der Tragschicht verdreht werden.

5. Maschine zum Einstellen eines auf einer Tragschicht auflie­ genden Gleises auf eine Soll-Lage, mit einem auf Schienenfahrwerken verfahrbaren Maschinenrahmen, einem durch Antriebe höhen- und seitenverstellbaren Gleishebe-Richtaggregat zum Anheben und seitlichen Ausrichten des Gleises sowie mit einem Bezugssystem für die Ermittlung der Soll- Lage des Gleises, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleishebe-Richtaggregat (13) in Arbeits­ richtung der Maschine (1) hinter dem hintersten Schienenfahrwerk (3) angeordnet ist, wobei dieses hinterste Schienenfahrwerk (3) in Maschinenlängsrichtung von einer hinteren Überstell- in eine vordere Arbeitsposition verschiebbar ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gleishebe-Richtaggregates (13) zwei in Maschinenquerrichtung voneinander distanzierte, höhenverstellbar mit dem Maschinenrahmen (2) verbundene Abstützstempel (15) vorgese­ hen sind.

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der hinteren Stirnseite des Maschinenrahmens (2) zwei durch Antriebe (21) höhenverstellbare Abstützrollen (20) zur Auflage auf den Schienen (32) des Gleises befestigt sind.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit zwei voneinander distanzierten Spurkränzen (19) versehene Abstützrolle (20) mit einem in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Hebel (18) verbunden ist, der um eine verti­ kale und um eine quer zur Maschinenlängsrichtung, parallel zur Gleisebene verlaufende Achse verschwenkbar mit dem Maschinenrahmen (2) verbunden und durch den Antrieb (21) verstellbar ist.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Hebeln (18) eine zentrale Steuereinrichtung (22) und eine Sitzgelegenheit (23) vorgesehen sind.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung unmittelbar hinter dem Gleishebe- und Richtaggregat (13) am hinteren Ende des Maschinenrahmens (2) ein Spurkranzrollen aufweisender, höhenverstellbarer Meßwagen (16) vorgesehen ist, der mit einem ersten Reflektor (27) zum Reflektieren eines als Refe­ renzlinie des Bezugssystems dienenden Lichtstrahls versehen ist.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Reflektor (34) zum Reflektieren eines als Referenzlinie des Bezugssystems dienenden Lichtstrahls am hinteren Ende des Maschinenrahmens (2) angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Re­ flektor (27, 34) eine Blende (29, 36) zugeordnet ist, die jeweils um eine in Maschinenlängs­ richtung verlaufende Achse mit Hilfe eines eigenen Antriebes (28, 35) verschwenkbar ist.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen Meßwagen (16) und Maschinenrahmen (2) ein erster Weggeber (37) für die Erfassung der vertikalen Positionsänderung und ein zweiter Weggeber (38) zur Erfassung der seitlichen Positionsänderung angeordnet sind.