EP0876538B1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung eines schotter- und schwellenlosen bahngleises - Google Patents

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EP0876538B1
EP0876538B1 EP97907003A EP97907003A EP0876538B1 EP 0876538 B1 EP0876538 B1 EP 0876538B1 EP 97907003 A EP97907003 A EP 97907003A EP 97907003 A EP97907003 A EP 97907003A EP 0876538 B1 EP0876538 B1 EP 0876538B1
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EP
European Patent Office
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supports
shaping
shaping elements
elements
dowels
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97907003A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0876538A1 (de
Inventor
Hellmut Billinger
Helmut HÄBERLEIN
Wolfgang Pissler
Jürgen Rieger
Günther Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leonhard Weiss & Co GmbH
Original Assignee
Leonhard Weiss & Co GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Leonhard Weiss & Co GmbH filed Critical Leonhard Weiss & Co GmbH
Publication of EP0876538A1 publication Critical patent/EP0876538A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/005Making of concrete parts of the track in situ
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/09Ballastless systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/13Dowels for slabs, sleepers or rail-fixings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a ballast-free and no-sleeper train tracks according to the generic term of claim 1 and facilities for implementation this procedure.
  • a lower so-called Base layer made of, for example, concrete, an upper one, usually layer called a roadway support plate for example, concrete or asphalt.
  • a roadway support plate for example, concrete or asphalt.
  • the necessary Support for those to be applied directly to this upper layer Rails are used in the manufacturing process molded into this layer.
  • the supports have a shape and training, as was previously the case with standard supports railway sleepers are known.
  • the aforementioned supports for the rails must be within certain dimensional tolerances very precise in shape and position getting produced.
  • the location of the supports determines the completion of the rails. This means that the support are to be aligned so that the rails to be assembled in their position according to specific requirements height, inclination and side adjustment.
  • There one such exact shape and alignment of the supports in a Forming together with the upper layer in practice at least with economically justifiable effort so far cannot be reached, must be shared with the top Shaped shaped supports since then in terms of their shape and alignment mechanically removed become.
  • holes must be made in the supports to hold screw anchors for rail fastening screws be incorporated.
  • the invention deals with the Problem, a particularly rational and compared to the previous one more precise manufacturing process and a facility to implement this procedure.
  • This solution according to the invention is based on the idea together with the production of the upper layer (support plate) to accommodate the rails integrated in this layer and initially only together with this manufactured support with a manufacturing process operated without great effort to train on a still relatively rough pre-measure.
  • the exact finished dimension is only in a subsequent one Step achieved in that on the preformed supports with the still deformable material of the upper layer exactly aligned shaping elements are placed with which the supports in shape and location are very precise Finished shape to be reshaped.
  • Post-forming with special Shaping elements are independent of preforming the support.
  • At least one is expediently in the transverse direction of the track opposite, related pair of supports each reshaped at the same time.
  • the shaping elements can be telemetric from outside a device which supports the shaping elements in an adjustable manner according to geographical fixed points stipulating the for the desired, operational track position given the local coordinates to be controlled.
  • the shaping elements form during the Shaping process simultaneously with the fastening of the rails dowels required in the supports in these supports non-positive.
  • the dowels are each releasably attached to the shaping elements. It can the detachable connection of the dowels to the shaping elements adhering to mandrels of the shaping elements engaging in the dowels his.
  • this is a given Location coordinates steerable assembly vehicle with one opposite a chassis height-adjustable upper frame.
  • a preforming device for the production the support plate with molded supports deformable Material arranged in the direction of travel of the assembly vehicle in the front a preforming device for the production the support plate with molded supports deformable Material arranged.
  • the preforming device can be a be known slipform formers.
  • the top frame with the pre and post forming device is opposite the chassis of the assembly vehicle is adjustable in height.
  • an assembly vehicle as described above which is attached to one height-adjustable upper frame also a preform and contains a post-forming device, can already with the preform support in a mold with only one extremely slight dimensional deviation from the finished to be re-molded Made to measure. For example, a Dimensional deviation of only about ⁇ 5 mm with respect to height and direction of the track can be reached at 5 m track length.
  • the supports or support areas should be on a finished track just such an extension in the horizontal Extend that the rail fasteners on this can find enough space.
  • the supports separated on the one hand in the transverse direction of the track Be single body for each the inclusion of a rail and also be spaced apart in the longitudinal direction of the track.
  • the transverse distance can be easily realized.
  • the Distance between the individual supports in the longitudinal direction that means a corresponding free space between those from the Support plate protruding supports, can in the preforming device are already generated in principle. This works when molding the supports in the preforming device Assembly vehicle continuously controlled by coordinates, the supports correspondingly continuously Leave preform device or be formed by this.
  • the supports in the longitudinal direction initially to produce as a continuous band and from this the individual Supports on which the rails of the track actually be attached later to singularize that the material lying between the supports to be separated is subsequently cleared out.
  • the tape from which the supports are to be separated can be used directly after shaping in a still deformable state of the strip material when the assembly vehicle is at a standstill a covering device can be fitted with a precise fit. There are clearing elements in this covering device, with the help of that between the individuals to be created Supporting tape material can be removed.
  • the covering device With their clearing elements out of engagement.
  • the removal between the desired supports Tape material takes place practically simultaneously with the respective one Forming the previous one in a previous one Work process individual supports through the shaping elements. It is therefore one in one operation same number of supports by removing between this lying strip material is produced like supports Reshaped in one operation with the shaping elements can be. That is still in a deformable condition Any stripped tape material is preferably re-used used as preform material.
  • the supports can only be separated after the re-forming the support areas with the shaping elements.
  • the shaping elements then form on the endless Support tape only those areas in which later the rails should be attached while retrofitted that between the individual reshaped support areas lying material is cleared. Clearing out the material can be between the reshaped support areas Hardened condition of the support tape, which was initially made in the form of a tape respectively.
  • the assembly vehicle can be used to generate the support in preform accordingly exactly according to known for this Control systems are controlled by coordinates.
  • the swash plate is advantageously opposite the upper frame height adjustable.
  • the swashplate can in particular be designed as a flat triangular support frame, the height of the triangle points is adjustable stored opposite the upper frame of the assembly vehicle is.
  • the shaping elements themselves are expediently displaceable in height in the support carrying the shaping elements stored.
  • the shaping elements can be formed by the last-mentioned storage perform vertical vibration movements, causing on the one hand achieved a good shaping effect for the supports and, on the other hand, making it easy to insert the rail fastening dowel in the still deformable support material is achieved.
  • the vibrations take care of that also in a very advantageous way for a non-positive Integration of the dowels in the support material.
  • the dowels have a corrugated outer shape, whereby the waves are lined up in the longitudinal direction of the dowel Are ring beads.
  • the dowels adhere easily to the mandrels of the shaping elements. Applying the dowels to these mandrels is preferably done simultaneously via a loading device with a movable dowel holder, which is in a Position that differs from that in which the dowels are taken over by the thorns.
  • the takeover the dowel from the dowel holder is made in that the shaping elements a takeover movement with the thorns Execute a stationary dowel holder. Lead the shaping elements the dowel holder is located outside the range of motion of the shaping elements.
  • the shaping element carrier is directly or indirectly via the assembly vehicle at least partially from outside control signals coming from the assembly vehicle exactly predefined location coordinates can be aligned.
  • the Shaping element carrier with telemetrically detectable fixed points Mistake. These fixed points are considered to be in telemetry usual donor trained. At least three such Fixed points exist.
  • At least one of the fixed points becomes one with reference on a certain working distance of the assembly vehicle stationary, aligned according to the respective landscape coordinates Theodolites continuously targeted, the Theodolite the at least one with the feed movement of the Assembly vehicle moving fixed point tracked.
  • the actual position determination of the shaping element carrier by a fixed theodolite exclusively direct control from the outside only when the assembly vehicle is at a standstill.
  • the theodolite automatically determines this position when the assembly vehicle comes to a standstill carried out.
  • the implementation takes place in such a way that the Theodolite the existing at least three fixed points in succession targets and determines the position of the wearer. If four fixed points are aimed by the theodolite, it is increased the measurement accuracy. In this case the Theodolite, however, has a somewhat longer measuring time, since it four fixed points must aim at one more than if there were one of only three fixed points is the case.
  • Theodolite detects the actual position of the shaping element carrier, this situation with one of the theodolites before determined and stored target position compared.
  • the Positional deviation is used as a measure of the amount to be delivered to control units Control pulses used.
  • the control units are servomotors, the mutually movable elements of the post-forming device can adjust against each other. Is the shaping element carrier aligned to its target position, so the shaping elements vibrate from the shaping element carrier extended to re-form the supports. In this postforming, the same to the Shaping elements with detachably adhering rail fastening dowels driven into the supports.
  • each the assembly vehicle continues its feed movement continues during the preforming of the preform generated.
  • the preforming of the supports while moving Assembly vehicle takes place can only be re-formed at stopped assembly vehicle.
  • Fig. 1 is the schematic manufacturing process of a Track substructure recognizable.
  • the lower one called Base layer 1 in the usual way, for example hydraulically bound material.
  • the manufacturing device upper layer for example Concrete made. This material becomes malleable Condition applied with pre-shaping of supports 3, in which rails 5 are to be attached later.
  • the supports 3 just a rough form by acting as a along the track continuous belt with one of the final supports 3 corresponding cross-section are formed.
  • the Support 3 receives the Support 3 then by post-forming their final orientation and shape. This is done with individual shaping elements 4, which is still deformable located material of the preformed support 3 placed become.
  • the shaping elements When laying on to reshape the support 3 the shaping elements in one - in more detail below to be described - in the schematic representation of the Fig. 3 not shown alignment and holding device.
  • This device together with a preforming device for the base material in one on the base layer movable assembly vehicle is, is with measuring and straightening devices that allow the Shaping elements 4 when placed on the preformed Align support 3 so that the of the shaping elements 4 reshaped supports 3 of a desired specification correspondingly height, incline and side adjusted for one direct reception of the rails 5 to be assembled.
  • an alignment and holding device are each several Shaping elements 4 operated together. So can one Setup, for example, with at least three pairs of shaping elements 4 be equipped.
  • the shaping elements 4 only in FIG. 3 schematically shown quick release 6 connected are dowels 7 made, for example, of plastic, which are used for post-forming the preformed support 3 by the shaping elements 4 at the same time in the still soft material of the support plate 2 are pushed in.
  • the indentation takes place under Vibration.
  • the Rails 5 are mounted in the usual way, as in Fig. 4 is given.
  • a sound-absorbing intermediate plate 8 On this is then applied to a base plate 9.
  • a base plate 9 To this in turn, with the interposition of another intermediate layer 10 put the rail 5.
  • the bracing of the rail 5 is done in the usual way with the help of angle guide plates 11 and a clamping clamp acting on each of them 12 with a screw 13, which is in the dowel 7 inside the support plate 2 engages, is tensioned.
  • the method according to the invention has in particular the large one Advantage that the finished shaped supports on their support surface no subsequent mechanical material removal Post processing required. This is already fundamental extremely efficient production possible.
  • An assembly vehicle 14 consists of a chassis 15 with steerable caterpillar drives 16 and a height adjustable in the upper frame 17 mounted on the chassis 15.
  • the assembly vehicle can 14 coordinate-controlled along a prefabricated one Drive base layer 1.
  • the direction of travel of the assembly vehicle is indicated in Fig. 6 with an arrow F.
  • a preform device 18 in the form of a firmly attached to known slipform formers.
  • a post-forming device 19 movable on all sides hung up.
  • This post-forming device 19 is constructed in detail as follows.
  • a swash plate 20 which is triangular in basic form is in its corner areas via servomotors 21 with the upper frame 17 adjustably connected. Through this adjustable Storage can the swash plate 20 inclined and height compared to the underground of the assembly vehicle 14 be adjusted.
  • a shaping element carrier thereon 22 via two intermediate support elements articulated.
  • the top one directly on the swashplate 20 attacking support element is one opposite the swash plate 20 washer 23 rotatable about a vertical axis.
  • an intermediate support 24 is provided for this purpose serves that the shaping element carrier 22 opposite the Swashplate 20 horizontally in two perpendicular to each other standing directions is displaceable.
  • the intermediate carrier 24 via a tongue and groove guide on the one hand with the washer 23 and on the other hand connected to the shaping element carrier 22.
  • the actual shaping elements 4 can be moved vertically in the legs of the Shaping element carrier 22 held and guided.
  • the shaping elements 4 are each mounted in such a way that each assigned to a rail 5 of a track three Shaping elements 4 combined into one unit in this support 22 are mounted vertically. Thereby are the shaping elements assigned to a rail 4 can be moved separately in the carrier 22 per rail.
  • For the displaceability of the shaping elements 4 within of the shaping element carrier 22 provide drives through which the shaping elements 4 vertically in vibratory movements are relocatable.
  • the molding element carrier 22 On the outer horizontal corner areas of the molding element carrier 22 is a fixed point for aiming through a theodolite 26 attached. Because the shaping element carrier 22 is cuboid in plan view a total of four of the outside theodolites 26 fixed points to be targeted 25. A stationary in the landscape assembled theodolite 26 is shown schematically in FIG. 5. A bearing beam 27 proceeding from this to one of the fixed points 25 is indicated by dash-dotted lines.
  • Railway track On a base layer 1 created in a conventional manner Rail track becomes an assembly vehicle 14 with the contained therein facilities described above set up and in Usually position-oriented according to given location coordinates method.
  • the assembly vehicle 14 When moving the assembly vehicle 14, it is used as a slipform former trained preforming device 18 deformable Material placed in the form of a concrete.
  • a slipform former trained preforming device 18 deformable Material placed in the form of a concrete.
  • the Preforming device 18 Through height and side adjustment within the assembly vehicle 14 or by the caterpillar drives 16 receives the Preforming device 18 an assignment to the base layer 1, on which the assembly vehicle 14 travels through the preformed one Support 3 in the form of a continuous band 28 generated can be.
  • the dimensional accuracy of the support strips produced 28 is approximately ⁇ 5 mm with respect to a track length of 5 m.
  • the assembly vehicle moves continuously in the feed direction. During this movement of the assembly vehicle 14 traces theodolite 26 via at least one the fixed points 25 the feed movement of the assembly vehicle 14.
  • the assembly vehicle 14 is stopped.
  • a position determination for the shaping element carrier 22 performed.
  • the theodolite 26 is targeting the four available Fixed points 25 one after the other, making it the actual location data this carrier receives.
  • This actual position data of the shaping element carrier 22 are determined by the theodolite 26 and stored target position data compared. The deviation is used as a control variable for aligning the shaping element carrier 22 used on the target position.
  • Alignment takes place via existing in the post-forming device 19 Servomotors with which the individual support elements of this Device can be moved against each other.
  • the location the swash plate 20 determine and cause the between this swash plate 20 and the upper frame 17 attached Servomotors 21. Is the shaping element carrier 22 on its target position is aligned, so the shaping elements 4 from the shaping element carrier 22 under Vibration on the still deformable material of the support belt 28 extended to form the finished support 3.
  • the dowels 7 are schematic with the aid of one in FIGS. 8 and 9 shown dowel loading device 29 the mandrels 7 'of the shaping elements 4 applied.
  • the dowel loading device 29 consists of a dowel holder 30, the sledge-shaped in a guide rail 31 of the shaping element carrier 22 is displaceable. In a position outside the shaping element carrier 22 are the dowels 7 mechanically or by hand in receiving openings of the dowel holder 30 introduced. The receiving openings are provided in the dowel holder 30 such that the dowels 7 when inserted into the shaping element carrier 22 Position of the dowel holder 30 aligned with the axis Thorns 7 'of the shaping elements 4 are aligned.
  • the Transfer of the dowels 7 from the dowel holder 30 to the mandrels 7 'of the shaping elements 4 takes place in that the shaping elements 4 perform a movement as the infeed movement of these elements when forming the supports 3 corresponds.
  • This infeed movement takes place to accommodate the dowels 7 of course only to such an extent that the dowels 7 are gripped in and from the dowel holder 30 can be removed adhering to the thorns 7 '.
  • the dowel holder 30 is in the guide rail 31 again for a new loading process pushed outside of the shaping element carrier 22.
  • the extension stroke for the shaping elements 4 compared to the Shaping element carrier 22 is constant, see above that with the shaping element carrier in the desired position 22 the precise re-shaping of the preformed supports 3 solely by the position of the shaping element carrier 22 is determined.
  • the shaping elements become 4 raised in the direction of the shaping element carrier 22.
  • new ones are made Plug 7 plugged onto the mandrels 7 'of the shaping elements 4, to form the next support 3 in this to be able to be pushed in.
  • the assembly vehicle sets 14 After completing a post-forming process, the assembly vehicle sets 14 continues its feed movement until again sufficiently long support band 28 for the next post-forming process is preformed. Then it repeats itself Post-forming process in the manner described above.
  • Theodolites 26 Is the assembly vehicle 14 out of the detection range of the Theodolites 26, one already takes over Another theodolite mounted the direction of travel and measurement. Theodolite 26, who previously had this task, is then used for the final measurement of the finished one Support 3 before moving in the direction of the assembly vehicle 14 forward for a new takeover of the direction of the Assembly vehicle 14 is used.
  • the supports 3 already in or directly after the preforming device 18 as an isolated support 3, that is with the final mutual distance in the longitudinal direction of the track, too produce. Then there is no subsequent mechanical clearing of the 3-areas between the fully re-formed supports lying material more required.
  • a clearing device 32 for clearing the between adjacent supports 3 to be generated removing, still deformable support tape material be provided.
  • Such a clearing device 32 exists from a shape adapted to the shape of the support band 28 Cover device 33 and clearance elements stored in this 34, the relative movement when clearing out perform the clearing device 32.
  • the clearing device 32 can on the upper frame 17 of the assembly vehicle be vertically displaceable. This facility 32 is compared to when the assembly vehicle is moving generated support band 28 out of engagement by ramping up is. By clearing the band material inside the device 32 are each at a standstill of the assembly vehicle as many supports 3 as in one work step furnishing with shaping elements 4 can be reshaped at the same time. The cleared out Tape material is fed back to the preforming material.
  • the telemetric controls described there with in particular integrated inertial measurement systems can only for guiding the assembly vehicle 14 at one different alignment system for the postforming device 19 or in combination with a corresponding one Control system for the post-forming device 19 used become. However, in any case, that is, even if for guiding the assembly vehicle 14 on the one hand and that Aligning the shaping device 19 on the other hand different telemetric control systems are used be worked with the same theodolites, who then perform a double function if necessary.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schotter- und schwellenlosen Bahngleises nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei einem derartigen Verfahren wird auf einer unteren sogenannten Tragschicht aus beispielsweise Beton eine obere, üblicherweise als Fahrbahn-Tragplatte bezeichnete Schicht aus beispielsweise Beton oder Asphalt aufgebracht. Die erforderlichen Auflager für direkt auf diese obere Schicht aufzubringende Schienen werden gleichzeitig bei der Herstellung dieser Schicht eingeformt. Die Auflager besitzen eine Form und Ausbildung, wie sie bisher bei Auflagern von üblichen Bahnschwellen bekannt sind.
Die Vorgenannten Auflager für die Schienen müssen innerhalb bestimmter Abmessungstoleranzen sehr form- und lagegenau hergestellt werden. Die Lage der Auflager bestimmt nämlich die Fertiglage der Schienen. Dies bedeutet, daß die Auflager so auszurichten sind, daß die zu montierenden Schienen in ihrer Position exakt bestimmten Vorgaben entsprechend höhen-, neigungs- und seitenjustiert montierbar sind. Da eine solche exakte Form und Ausrichtung der Auflager bei einer Ausformung gemeinsam mit der oberen Schicht in der Praxis zumindest mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand bisher nicht zu erreichen ist, müssen gemeinsam mit der oberen Schicht ausgeformte Auflager seither bezüglich ihrer Form und Ausrichtung mechanisch materialabtragend nachgearbeitet werden. Des weiteren müssen innerhalb der Auflager Bohrungen zur Aufnahme von Schraubdübeln für Schienenbefestigungsschrauben eingearbeitet werden.
Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, ein besonders rationelles und im Vergleich zum Bisherigen genaueres Herstellungsverfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.
Eine grundsätzliche Lösung für ein solches Herstellungsverfahren zeigen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
Diese erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, zusammen mit der Herstellung der oberen Schicht (Tragplatte) zur Aufnahme der Schienen die in diese Schicht integrierten und gemeinsam mit dieser hergestellten Auflager zunächst lediglich mit einem ohne großen Aufwand betriebenen Fertigungsverfahren auf ein noch relativ grobes Vormaß auszubilden. Das exakte Fertigmaß wird erst in einem nachfolgenden Schritt dadurch erzielt, daß auf die vorgeformten Auflager bei noch verformungsfähigem Material der oberen Schicht exakt ausgerichtete Formgebungselemente aufgelegt werden, mit denen die Auflager in Form und Lage auf ein sehr genaues Fertigmaß nachgeformt werden. Die Nachformung mit speziellen Formgebungselementen erfolgt unabhängig von der Vorformung der Auflager.
Zweckmäßigerweise wird wenigstens ein in Gleisquerrichtung gegenüberliegendes, zusammengehöriges Auflager-Paar jeweils gleichzeitig nachgeformt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils mehrere Auflager bzw. Auflager-Paare gemeinsam nachgeformt werden, wobei jeweils wenigstens drei Auflager-Paare gemeinsam nachgeformt werden sollten.
Die Formgebungselemente können telemetrisch von außerhalb einer die Formgebungselemente verstellbar lagernden Einrichtung nach geographischen Fixpunkten unter Vorgabe der für die gewünschte, betriebsfähige Gleislage vorgegebenen Ortskoordinaten gesteuert werden.
Vorzugsweise formen die Formgebungselemente während des Formgebungsvorganges gleichzeitig zur Befestigung der Schienen in den Auflagern erforderliche Dübel in diese Auflager kraftschlüssig ein.
Vor einem Einformen in die Auflager werden die Dübel jeweils lösbar an den Formgebungselementen angebracht. Dabei kann die lösbare Verbindung der Dübel an den Formgebungselementen ein Haften an in die Dübel eingreifenden Dornen der Formgebungselemente sein.
Damit die Dübel einfach und kraftschlüssig verankert in das Material der Auflager eingedrückt werden können, erfolgt das Einführen der Dübel unter Vibration. Den Formgebungselementen werden die Dübel jeweils vor einem neuen Formgebungsvorgang zum nachfolgenden Einbringen in das Auflagermaterial zugeführt.
Bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßigen Einrichtung ist diese ein nach vorgegebenen Ortskoordinaten lenkbares Montage-Fahrzeug mit einem gegenüber einem Fahrgestell höhenverstellbaren Oberrahmen.
In dem - Oberrahmen ist in Fahrtrichtung des Montage-Fahrzeuges vorne eine Vorformeinrichtung für das zur Erzeugung der Tragplatte mit eingeformten Auflagern verformungsfähige Material angeordnet. Die Vorformeinrichtung kann ein bekannter Gleitschalungsformer sein. In Fahrtrichtung hinter der Vorformeinrichtung ist an dem Oberrahmen des gleichen Montage-Fahrzeuges eine die Formgebungselemente halternde und führende Nachformungs-Einrichtung angebracht. Der Oberrahmen mit der Vor- und Nachformungseinrichtung ist gegenüber dem Fahrgestell des Montage-Fahrzeuges höhenverstellbar. Mit einem vorbeschriebenen Montage-Fahrzeug, das an einem höhenverstellbaren Oberrahmen gleichzeitig eine Vorform- und eine Nachformungseinrichtung enthält, können bereits mit der Vorformeinrichtung Auflager in einer Form mit nur einer äußerst geringfügigen Maßabweichung von dem fertig nachzuformenden Maß hergestellt werden. So kann beispielsweise eine Maßabweichung von lediglich etwa ± 5 mm mit Bezug auf Höhe und Richtung des Gleises bei 5 m Gleislänge erreicht werden.
An einem fertigen Gleis sollen die Auflager bzw. Auflager-Bereiche lediglich eine solche Erstreckung in horizontaler Erstreckung besitzen, daß auf diesen die Schienenbefestigungsmittel ausreichend Platz finden können. Im übrigen sollen die Auflager einerseits in Gleisquerrichtung getrennte Einzelkörper für jeweils die Aufnahme einer Schiene sein und auch in Gleislängsrichtung voneinander beabstandet sein. Bei der Fertigung der Auflager in der Vorformeinrichtung kann der Querabstand ohne weiteres realisiert werden. Auch der Abstand zwischen den einzelnen Auflagern in Längsrichtung, das heißt ein entsprechender Freiraum zwischen den aus der Tragplatte herausragenden Auflagern, kann in der Vorformeinrichtung bereits grundsätzlich erzeugt werden. Beim Formen der Auflager in der Vorformeinrichtung fährt das Montage-Fahrzeug koordinatengesteuert kontinuierlich vorwärts, wobei die Auflager entsprechend kontinuierlich die Vorformeinrichtung verlassen bzw. von dieser ausgeformt werden. Bei einer solchen kontinuierlichen Arbeitsweise kann es zweckmäßig sein, die Auflager in Gleislängsrichtung zunächst als durchgehendes Band zu erzeugen und aus diesem die einzelnen Auflager, an denen die Schienen des Gleises tatsächlich befestigt werden, später dadurch zu vereinzeln, daß das zwischen den zu vereinzelnden Auflager liegende Material nachträglich ausgeräumt wird.
Auf das von der Vorformeinrichtung durchgehend ausgeformte Band, aus dem die Auflager zu vereinzeln sind, kann direkt nach erfolgter Ausformung in noch verformungsfähigem Zustand des Bandmaterials bei jeweiligem Stillstand des Montage-Fahrzeuges eine Abdeckvorrichtung paßgenau aufgesetzt werden. In dieser Abdeckeinrichtung befinden sich Ausräumelemente, mit deren Hilfe das zwischen den zu erzeugenden einzelnen Auflagern liegende Bandmaterial entfernt werden kann. Bei fahrendem Montage-Fahrzeug und damit während des Ausformens des Bandes in der Vorformeinrichtung ist die Abdeckeinrichtung mit ihren Ausräumelementen außer Eingriff. Das Entfernen des zwischen den gewünschten Auflagern liegenden Bandmaterials erfolgt praktisch zeitgleich mit dem jeweiligen Ausformen der bereits zuvor in einem vorausgegangenen Arbeitsgang vereinzelten Auflager durch die Formgebungselemente. Es werden daher in einem Arbeitsgang jeweils eine gleiche Anzahl von Auflagern durch Entfernen von zwischen diesen liegendem Bandmaterial erzeugt wie jeweils Auflager in einem Arbeitsgang mit den Formgebungselementen nachgeformt werden können. Das noch in verformungsfähigem Zustand befindliche ausgeräumte Bandmaterial wird vorzugsweise erneut als Vorformmaterial verwendet.
Das Vereinzeln der Auflager kann auch erst nach dem Nachformen der Auflagerbereiche mit den Formgebungselementen erfolgen. Die Formgebungselemente formen dann an dem endlosen Auflager-Band lediglich diejenigen Bereiche, in denen später die Schienen befestigt werden sollen, während nachträglich das zwischen den einzelnen nachgeformten Auflagerbereichen liegende Material ausgeräumt wird. Das Ausräumen des Materials kann zwischen den nachgeformten Auflagerbereichen bei erhärtetem Zustand des zunächst bandförmig gefertigten Auflager-Bandes erfolgen.
Das Montage-Fahrzeug kann zur Erzeugung der Auflager in Vorform entsprechend genau nach hierfür an sich bekannten Steuerungssystemen koordinatengesteuert geführt werden.
Die Formgebungselemente, mit denen die Auflager auf das endgültige Schienenmontagemaß nachgeformt werden, sind innerhalb ihrer an dem Oberrahmen des Montage-Fahrzeuges befestigten Nachformungseinrichtung allseits beweglich gelagert. Dabei besteht die Nachformungseinrichtung mit den Formgebungselementen aus einer Reihe gegeneinander bewegbarer Tragelemente.
Diese bewegbaren Tragelemente bestehen zumindest aus folgenden gegeneinander bewegbaren Einzelelementen
  • einer an dem Oberrahmen des Montage-Fahrzeuges verstellbar gelagerten Taumelscheibe,
  • einem Formgebungselemente-Träger,
  • Zwischen-Trägern für ein horizontales Drehen und horizontale Verschiebungen in senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen des Formgebungselementeträgers gegenüber der Taumelscheibe,
  • und einer zwischen den Formgebungselementen und dem Oberrahmen wirkenden Höhenverstelleinrichtung.
Vorteilhafterweise ist die Taumelscheibe gegenüber dem Oberrahmen höhenverstellbar. Die Taumelscheibe kann insbesondere als ein flaches dreieckiges Trägergestell ausgeführt sein, das in den Dreieckpunkten unterschiedlich höhenverstellbar gegenüber dem Oberrahmen des Montage-Fahrzeuges gelagert ist.
Die Formgebungselemente selbst sind zweckmäßigerweise höhenverschiebbar in dem die Formgebungselemente tragenden Träger gelagert.
Durch die zuletzt genannte Lagerung können die Formgebungselemente vertikale Vibrationsbewegungen ausführen, wodurch einerseits eine gute Formgebungswirkung für die Auflager erzielt wird und wodurch andererseits ein einfaches Einführen der Schienenbefestigungs-Dübel in das noch verformbare Auflagermaterial erreicht wird. Das Vibrieren sorgt darüber hinaus in recht vorteilhafter Weise für eine kraftschlüssige Einbindung der Dübel in das Auflagermaterial. Für einen guten Kraftschluß besitzen die Dübel eine gewellte Außenform, wobei die Wellen in Dübellängsrichtung aneinandergereihte Ringwülste sind.
Die Dübel haften leicht lösbar an Aufnahme-Dornen der Formgebungselemente. Das Aufbringen der Dübel auf diese Dorne geschieht vorzugszweise zeitgleich über eine Beschickungsvorrichtung mit einem beweglichen Dübelhalter, der in einer Position bestückt wird, die von derjenigen abweicht, in der die Dübel von den Dornen übernommen werden. Das Übernehmen der Dübel von dem Dübelhalter erfolgt dadurch, daß die Formgebungselemente mit den Dornen eine Übernahmebewegung bei ruhendem Dübelhalter ausführen. Führen die Formgebungselemente ihre Nachformfunktion aus, befindet sich der Dübelhalter außerhalb des Bewegungsraumes der Formgebungselemente.
Der Formgebungselemente-Träger ist direkt oder indirekt über das Montage-Fahrzeug über zumindest teilweise von außerhalb des Montage-Fahrzeuges kommende Steuersignale exakt nach vorgegebenen Ortskoordinaten ausrichtbar. Für ein direktes Ausrichten nach von außen ausgelösten Steuersignalen ist der Formgebungselemente-Träger mit telemetrisch erfaßbaren Fixpunkten versehen. Diese Fixpunkte sind als in der Telemetrie übliche Geber ausgebildet. Dabei müssen wenigstens drei solcher Fixpunkte vorhanden sein.
Von den Fixpunkten wird mindestens einer von einem mit Bezug auf eine bestimmte Arbeitsstrecke des Montage-Fahrzeuges stationären, nach den jeweiligen Landschaftskoordinaten ausgerichteten Theodoliten kontinuierlich angepeilt, wobei der Theodolit den wenigstens einen mit der Vorschubbewegung des Montage-Fahrzeuges wandernden Fixpunkt verfolgt.
Die eigentliche Lagebestimmung des Formgebungselemente-Trägers durch einen feststehenden Theodoliten erfolgt bei einer ausschließlich direkten Steuerung von außen jeweils ausschließlich bei Stillstand des Montage-Fahrzeuges. Dabei wird diese Lagebestimmung jeweils von dem Theodoliten automatisch bei einsetzendem Stillstand des Montage-Fahrzeuges durchgeführt. Die Durchführung erfolgt in der Weise, daß der Theodolit die vorhandenen mindestens drei Fixpunkte nacheinander anpeilt und daraus die Lage des Trägers ermittelt. Werden von dem Theodoliten vier Fixpunkte angepeilt, so erhöht sich die Meßgenauigkeit. In diesem Fall benötigt der Theodolit allerdings eine etwas längere Meßzeit, da er bei vier Fixpunkten einen mehr anpeilen muß als dies bei Vorhandensein von lediglich drei Fixpunkten der Fall ist. Hat der Theodolit die Ist-Lage des Formgebungselemente-Trägers erfaßt, wird diese Lage mit einer von dem Theodoliten zuvor ermittelten und abgespeicherten Soll-Lage verglichen. Die Lageabweichung wird als Maß für an Steuergeräte abzugebende Steuerimpulse verwendet. Die Steuergeräte sind Stellmotoren, die die gegeneinander bewegbaren Elemente der Nachformungs-einrichtung gegeneinander verstellen können. Ist der Formgebungselemente-Träger auf seine Soll-Lage ausgerichtet, so werden die Formgebungselemente vibrierend aus dem Formgebungselemente-Träger zur Nachformung der Auflager ausgefahren. Bei diesem Nachformen werden gleichzeitig die an den Formgebungselementen lösbar haftenden Schienenbefestigungs-Dübel in die Auflager eingetrieben.
Nach abgeschlossenem Nachformvorgang, bei dem vorteilhafterweise jeweils drei Paare Formgebungselemente im Einsatz sind, setzt das Montage-Fahrzeug seine Vorschubbewegung fort, während der die Vorformeinrichtung vorgeformte Auflager erzeugt. Während das Vorformen der Auflager bei fahrendem Montage-Fahrzeug erfolgt, kann das Nachformen nur bei stillgesetztem Montage-Fahrzeug durchgeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und dient dazu, die Erfindung noch näher zu erläutern.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1
eine Draufsicht auf eine Tragplatte auf einer Tragschicht eines Bahngleises mit einer schematischen Andeutung der erfindungsgemäßen Formgebungselemente,
Fig. 2
einen Schnitt durch ein vorgeformtes Auflager nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3
einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 durch ein sich im Nachformprozeß befindliches einzelnes Formgebungselement,
Fig. 4
einen Schnitt nach Linie IV-IV durch ein fertiges Auflager mit montierter Schiene,
Fig. 5
eine Draufsicht auf ein Montage-Fahrzeug mit integrierter Vor- und Nachformeinrichtung,
Fig. 6
eine Ansicht des Montage-Fahrzeuges nach Fig. 5,
Fig. 7
einen Schnitt durch das Montage-Fahrzeug nach Linie VII-VII in Fig. 5,
Fig. 8
den Formgebungselementeträger als Einzelteil in einer Ansicht nach Fig. 6 mit einer an diesem angebrachten - in Fig. 5 bis 7 nicht dargestellten - Dübelbeschickungsvorrichtung,
Fig. 9
den Formgebungselementeträger nach Fig. 8 in einer Darstellung nach Ansicht 7,
Fig. 10
einen Ausschnitt aus einer Einrichtung nach Fig. 5 mit eine Vorrichtung zum Vereinzeln der Auflager aus einem Auflager-Band.
Aus Fig. 1 ist der schematische Herstellungsablauf eines Gleisunterbaus erkennbar. Als erstes wird die untere, sogenannte Tragschicht 1 in üblicher Weise aus beispielsweise hydraulisch gebundenem Material hergestellt. Mit einer auf den Rändern dieser Tragschicht geführten, im folgenden noch näher erläuterten, Fertigungsvorrichtung wird sodann die obere Schicht, die sogenannte Tragplatte 2, aus beispielsweise Beton gefertigt. Dieses Material wird in verformungsfähigem Zustand aufgetragen unter Vor-Ausformung von Auflagern 3, in denen später Schienen 5 zu befestigen sind.
Bei der Fertigung der Tragplatte 2 erhalten die Auflager 3 lediglich eine Rohform, indem sie als ein in Gleislängsrichtung durchlaufendes Band mit einem den endgültigen Auflagern 3 entsprechenden Querschnitt ausgeformt werden. Bei noch nicht ausgehärtetem Material der Tragplatte 2 erhalten die Auflager 3 sodann durch ein Nachformen ihre endgültige Lageausrichtung und Form. Dies erfolgt mit einzelnen Formgebungselementen 4, die auf das sich noch in verformbarem Zustand befindliche Material der vorgeformten Auflager 3 aufgesetzt werden. Beim Auflegen zum Nachformen der Auflager 3 befinden sich die Formgebungselemente in einer - nachfolgend noch näher zu beschreibenden - in der schematischen Darstellung der Fig. 3 nicht dargestellten Ausricht- und Haltevorrichtung. Diese Einrichtung, die sich zusammen mit einer Vorformeinrichtung für das Tragplatten-Material in einem auf der Tragschicht verfahrbaren Montage-Fahrzeug befindet, ist mit Meß- und Richteinrichtungen versehen, die es ermöglichen, die Formgebungselemente 4 beim Aufsetzen auf die vorgeformten Auflager 3 so auszurichten, daß die von den Formgebungselementen 4 nachgeformten Auflager 3 einer gewünschten Vorgabe entsprechend höhen-, neigungs- und seitenjustiert für eine direkte Aufnahme der zu montierenden Schienen 5 sind. Mit einer Ausricht- und Haltevorrichtung werden jeweils mehrere Formgebungselemente 4 gemeinsam bedient. So kann eine solche Einrichtung beispielsweise mit mindestens drei Paar Formgebungselementen 4 bestückt sein.
Mit den Formgebungselementen 4 über einen in Fig. 3 lediglich schematisch dargestellten Schnellverschluß 6 verbunden sind Dübel 7 aus beispielsweise Kunststoff, die beim Nachformen der vorgeformten Auflager 3 durch die Formgebungselemente 4 gleichzeitig in das noch weiche Material der Tragplatte 2 eingedrückt werden. Das Eindrücken erfolgt unter Vibration. Das Formgebungselement 4, das auch als Matrize bezeichnet werden kann, enthält ein seitlich abklappbares Teil, das beim Formen des Auflagers 3 seitlich an- und abgeschwenkt werden kann.
Das zwischen den endgültigen Auflagern 3 aus einem ursprünglich beispielsweise durchlaufend geformten Band noch vorhandene Material wird, nachdem es ausgehärtet ist, zwischen den als Auflager 3 dienenden Bereichen ausgeräumt. Dies kann beispielsweise durch Fräsen erfolgen.
Auf den mit Fertigmaß ausgeformten Auflagern 3 können die Schienen 5 in üblicher Weise montiert werden, wie dies in Fig. 4 angegeben ist. Auf dem Grund der Auflager 3 wird zunächst eine schalldämmende Zwischenplatte 8 aufgelegt. Auf diese wird sodann eine Grundplatte 9 aufgebracht. Auf diese wiederum wird unter Zwischenfügen einer weiteren Zwischenlage 10 die Schiene 5 aufgesetzt. Die Verspannung der Schiene 5 erfolgt in üblicher Weise mit Hilfe von Winkelführungsplatten 11 und einer jeweils daran angreifenden Spannklemme 12, die mit einer Schraube 13, die in den Dübel 7 innerhalb der Tragplatte 2 eingreift, gespannt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt insbesondere den großen Vorteil, daß die fertig geformten Auflager an ihrer Auflagerfläche keiner nachträglichen materialabtragenden mechanischen Nachbearbeitung bedürfen. Dadurch ist bereits grundsätzlich eine äußerst rationelle Fertigung möglich.
Wie diese Fertigung konkret erfolgen kann, wird nachfolgend anhand der Fig. 5 bis 7 beschrieben.
Ein Montage-Fahrzeug 14 besteht aus einem Fahrgestell 15 mit lenkbaren Raupenantrieben 16 und einem höhenverstellbar in dem Fahrgestell 15 gelagerten Oberrahmen 17.
Mit Hilfe der lenkbaren Raupenantriebe 16 kann das Montage-Fahrzeug 14 koordinatengesteuert längs einer vorgefertigten Tragschicht 1 fahren. Die Fahrtrichtung des Montage-Fahrzeuges ist in Fig. 6 mit einem Pfeil F angegeben.
An dem Oberrahmen 17 des Montage-Fahrzeuges 14 ist in Fahrtrichtung vorne eine Vorformeinrichtung 18 in der Form eines an sich bekannten Gleitschalungsformers fest angebracht. In Fahrtrichtung hinter diesem Gleitschalungsformer ist an dem Oberrahmen 17 eine Nachformeinrichtung 19 allseits bewegbar aufgehängt.
Diese Nachformeinrichtung 19 ist im einzelnen wie folgt aufgebaut. Eine in der Grundform dreieckige Taumelscheibe 20 ist in ihren Eckbereichen über Stellmotoren 21 mit dem Oberrahmen 17 verstellbar verbunden. Durch diese verstellbare Lagerung kann die Taumelscheibe 20 beliebig geneigt und höhenmäßig gegenüber dem Untergrund des Montage-Fahrzeuges 14 verstellt werden.
Unterhalb der Taumelscheibe 20 ist an dieser ein Formgebungselemente-Träger 22 über zwei zwischengeschaltete Tragelemente angelenkt. Das obere direkt an der Taumelscheibe 20 angreifende Tragelement ist eine gegenüber der Taumelscheibe 20 um eine vertikale Achse drehbare Zwischenscheibe 23.
Zwischen der Zwischenscheibe 23 und dem Formgebungselemente-Träger 22 ist ein Zwischenträger 24 vorgesehen, der dazu dient, daß der Formgebungselemente-Träger 22 gegenüber der Taumelscheibe 20 horizontal in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen verschiebbar ist. Zu diesem Zweck ist der Zwischenträger 24 über jeweils eine Nut- und Federführung einerseits mit der Zwischenscheibe 23 und andererseits mit dem Formgebungselemente-Träger 22 verbunden.
Die eigentlichen Formgebungselemente 4 sind vertikal verschiebbar in vertikal nach unten weisenden Schenkeln des Formgebungselemente-Trägers 22 gehalten und geführt.
In dem Formgebungselemente-Träger 22, der schematisch betrachtet ein Gestell mit vier nach unten weisenden Füßen ist, sind die Formgebungselemente 4 jeweils derart gelagert, daß jeweils einer Schiene 5 eines Gleises zugeordnete drei Formgebungselemente 4 zu einer Einheit zusammengefaßt in diesem Träger 22 vertikal verschiebbar gelagert sind. Dadurch sind die einer Schiene zugeordneten Formgebungselemente 4 je Schiene getrennt in dem Träger 22 verschiebbar.
Für die Verschiebbarkeit der Formgebungselemente 4 innerhalb des Formgebungselement-Trägers 22 sorgen Antriebe, durch die die Formgebungselemente 4 vertikal in Vibrations-Bewegungen versetzbar sind.
An den äußeren horizontalen Eckbereichen des Formgebungselemente-Trägers 22 ist jeweils ein Fixpunkt zum Anpeilen durch einen Theodoliten 26 angebracht. Da der Formgebungselemente-Träger 22 in Draufsicht quaderförmig ausgebildet ist, ergeben sich insgesamt vier von dem außenstehenden Theodoliten 26 anzupeilende Fixpunkte 25. Ein ortsfest in der Landschaft montierter Theodolit 26 ist in Fig. 5 schematisch angegeben. Ein von diesem ausgehender Peilstrahl 27 an einen der Fixpunkte 25 ist strichpunktiert angedeutet.
Mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung kann ein schotter- und schwellenloses Bahngleis mit für das Aufbringen von Schienen 5 montagegenau fertiggeformten Auflagern 3 wie folgt hergestellt werden.
Auf einer in üblicher Weise erstellten Tragschicht 1 eines Bahngleises wird ein Montage-Fahrzeug 14 mit den darin enthaltenen oben beschriebenen Einrichtungen aufgesetzt und in üblicher Weise lageorientiert nach vorgegebenen Ortskoordinaten verfahren.
Beim Verfahren des Montage-Fahrzeuges 14 wird der als Gleitschalungsformer ausgebildeten Vorformeinrichtung 18 verformungsfähiges Material in der Form eines Betons aufgegeben. Durch Höhen- und Seitenjustierung innerhalb des Montage-Fahrzeuges 14 bzw. durch die Raupenantriebe 16 erhält die Vorformeinrichtung 18 eine Zuordnung zu der Tragschicht 1, auf der das Montage-Fahrzeug 14 fährt, durch die vorgeformte Auflager 3 in der Form eines durchgehenden Bandes 28 erzeugt werden können. Die Maßgenauigkeit der erzeugten Auflager-Bänder 28 beträgt etwa ± 5 mm mit Bezug auf eine Gleislänge von 5 m.
In der Fig. 6 ist mit einem strichpunktierten Pfeil die Zugabe verformungsfähigen Materials in die Vorformeinrichtung 18 gekennzeichnet.
Zur Erzeugung der vorgeformten Auflager in der Form eines jeder der beiden Schienen zugeordneten Auflager-Bandes 28 bewegt sich das Montage-Fahrzeug kontinuierlich in Vorschubrichtung. Während dieser Bewegung des Montage-Fahrzeuges 14 verfolgt der Theodolit 26 über wenigstens einen der Fixpunkte 25 die Vorschubbewegung des Montage-Fahrzeuges 14.
Ist von der Vorformeinrichtung 18 ein ausreichend langes Auflager-Band 28 zum Aufsetzen der jeweils eine Einheit bildenden drei hintereinander liegenden Formgebungselemente erreicht, wird das Montage-Fahrzeug 14 angehalten. Sobald das Montage-Fahrzeug dadurch zum Stillstand gekommen ist, wird in dem Theodoliten 26 automatisch eine Lagebestimmung für den Formgebungselemente-Träger 22 durchgeführt. Für diese Lagebestimmung peilt der Theodolit 26 die vorhandenen vier Fixpunkte 25 der Reihe nach an, wodurch er die Ist-Lagedaten dieses Trägers erhält. Diese Ist-Lagedaten des Formgebungselemente-Trägers 22 werden mit von dem Theodoliten 26 ermittelten und gespeicherten Soll-Lagedaten verglichen. Die Abweichung wird als Steuergröße für ein Ausrichten des Formgebungselemente-Trägers 22 auf die Soll-Lage benutzt. Das Ausrichten erfolgt über in der Nachformeinrichtung 19 vorhandene Stellmotoren, mit denen die einzelnen Tragelemente dieser Einrichtung gegeneinander verfahren werden können. Die Lage der Taumelscheibe 20 bestimmen und bewirken die zwischen dieser Taumelscheibe 20 und dem Oberrahmen 17 angebrachten Stellmotoren 21. Ist der Formgebungselemente-Träger 22 auf seine Soll-Lage ausgerichtet, so werden die Formgebungselemente 4 aus dem Formgebungselemente-Träger 22 heraus unter Vibration auf das noch verformungsfähige Material des Auflager-Bandes 28 zur Ausformung der fertigen Auflager 3 ausgefahren.
An der Unterseite der Formgebungselemente 4 haften auf dort angebrachten Dornen 7' jeweils Dübel 7, die unter der Vibrationsbewegung kraftschlüssig in das Auflagermaterial eingetrieben werden.
Die Dübel 7 werden mit Hilfe einer in den Fig. 8 und 9 schematisch dargestellten Dübel-Beschickungsvorrichtung 29 auf die Dorne 7' der Formgebungselemente 4 aufgebracht.
Die Dübel-Beschickungsvorrichtung 29 besteht aus einem Dübelhalter 30, der schlittenförmig in einer Führungsschiene 31 des Formgebungselemente-Trägers 22 verschiebbar ist. In einer Position außerhalb des Formgebungselemente-Trägers 22 werden die Dübel 7 maschinell oder von Hand in Aufnahmeöffnungen des Dübelhalters 30 eingeführt. Die Aufnahmeöffnungen sind in dem Dübelhalter 30 derart vorgesehen, daß die Dübel 7 bei in den Formgebungselemente-Träger 22 eingeschobener Position des Dübelhalters 30 achsfluchtend gegenüber den Dornen 7' der Formgebungselemente 4 ausgerichtet sind. Die Übernahme der Dübel 7 von dem Dübelhalter 30 auf die Dorne 7' der Formgebungselemente 4 erfolgt dadurch, daß die Formgebungselemente 4 eine Bewegung ausführen, wie sie der Zustellbewegung dieser Elemente beim Formen der Auflager 3 entspricht. Zur Aufnahme der Dübel 7 erfolgt diese Zustellbewegung selbstverständlich nur in einem solchen Maße, daß die Dübel 7 in dem Dübelhalter 30 ergriffen und aus diesem an den Dornen 7' haftend entnommen werden können. Sind die Dübel 7 aus dem Dübelhalter 30 durch die Formgebungselemente 4 entnommen, so wird der Dübelhalter 30 in der Führungsschiene 31 wieder für einen neuen Beschickungsvorgang nach außerhalb des Formgebungselemente-Trägers 22 geschoben.
Der Ausfahrhub für die Formgebungselemente 4 gegenüber dem Formgebungselemente-Träger 22 ist konstant vorgegeben, so daß bei sich in Soll-Lage befindlichem Formgebungselemente-Träger 22 die maßgenaue Nachformung der vorgeformten Auflager 3 allein durch die Lage des Formgebungs-Elementeträgers 22 bestimmt wird.
Nach erfolgtem Nachformungsprozeß werden die Formgebungselemente 4 in Richtung des Formgebungselemente-Trägers 22 hochgefahren. Vor dem nächsten Nachformungsprozeß werden neue Dübel 7 auf die Dorne 7' der Formgebungselemente 4 aufgesteckt, um beim Nachformen der nächsten Auflager 3 in diese eingedrückt werden zu können.
Nach Abschluß eines Nachformungsprozesses setzt das Montage-Fahrzeug 14 seine Vorschubbewegung fort, bis wiederum ein ausreichend langes Auflager-Band 28 für den nächsten Nachformungsprozeß vorgeformt ist. Dann wiederholt sich der Nachformungsprozeß in der oben beschriebenen Weise.
Ist das Montage-Fahrzeug 14 aus dem Erfassungsbereich des Theodoliten 26 herausgefahren, übernimmt ein bereits in Fahrtrichtung montierter weiterer Theodolit die Anpeilung und Messung. Der Theodolit 26, der diese Aufgabe zuvor hatte, dient dann zunächst noch zur Nachvermessung der fertigen Auflager 3, bevor er in Fahrtrichtung des Montage-Fahrzeuges 14 nach vorne für eine erneute Übernahme der Anpeilung des Montage-Fahrzeuges 14 eingesetzt wird.
Aus dem durchlaufenden Auflager-Band 28 wird das jeweils zwischen den fertig nachgeformten Auflager 3-Bereichen liegende Bandmaterial in erhärtetem Zustand mechanisch entfernt. Dies kann beispielsweise durch Fräsen erfolgen.
Es ist allerdings auch möglich und besonders vorteilhaft, die Auflager 3 bereits in oder direkt nach der Vorformeinrichtung 18 als vereinzelte Auflager 3, das heißt mit dem endgültigen gegenseitigen Abstand in Gleislängsrichtung, zu erzeugen. Dann ist kein nachträgliches mechanisches Ausräumen des zwischen den fertig nachgeformten Auflager 3-Bereichen liegenden Materials mehr erforderlich.
So kann bei der Einrichtung nach Fig. 10 in Fortschreitungsrichtung des Montage-Fahrzeuges direkt hinter der Vorformeinrichtung eine Ausräumeinrichtung 32 zum Ausräumen des zwischen zu erzeugenden jeweils benachbarten Auflagern 3 zu entfernenden, noch verformungsfähigen Auflager-Bandmaterials vorgesehen sein. Eine solche Ausräumeinrichtung 32 besteht aus einer der Form des Auflagerbandes 28 formmäßig angepaßten Abdeckeinrichtung 33 und in dieser gelagerten Ausräumelementen 34, die beim Ausräumen eine Relativbewegung gegenüber der Ausräumeinrichtung 32 durchführen.
Die Ausräumeinrichtung 32 kann an dem Oberrahmen 17 des Montagefahrzeuges höhenverschiebbar gelagert sein. Diese Einrichtung 32 ist bei fahrendem Montage-Fahrzeug gegenüber dem erzeugten Auflager-Band 28 außer Eingriff, indem sie hochgefahren ist. Durch die Ausräumung des Bandmaterials innerhalb der Einrichtung 32 werden jeweils bei Stillstand des Montagefahrzeuges so viele Auflager 3 vereinzelt wie in einem Arbeitsschritt einrichtungsmäßig mit Formgebungselementen 4 gleichzeitig nachgeformt werden können. Das ausgeräumte Bandmaterial wird dem Vorformungsmaterial wieder zugeführt.
Während nach der vorliegenden Beschreibung lediglich die Nachformeinrichtung 19 von einem ortsfesten Theodoliten telemetrisch gesteuert wird, ist dies selbstverständlich auch für das Montage-Fahrzeug 14 möglich. Es müßten dann zusätzliche Fixpunkte an dem Oberrahmen 17 des Montage-Fahrzeuges 14 vorgesehen sein.
Möglichkeiten für eine solche Steuerung des Montage-Fahrzeuges 14 sind beispielsweise in der Zeitschrift Vermessungstechnik, 33. Jahrgang (1985), Heft 8, Seite 269 - 272 beschrieben.
Die dort beschriebenen telemetrischen Steuerungen mit insbesondere integrierten Inertialvermessungssystemen können ausschließlich für das Führen des Montage-Fahrzeuges 14 bei einem andersartigen Ausrichtesystem für die Nachformeinrichtung 19 oder auch in Kombination mit einem entsprechenden Steuerungssystem für die Nachformeinrichtung 19 eingesetzt werden. Allerdings kann in jedem Fall, das heißt auch wenn für das Führen des Montage-Fahrzeuges 14 einerseits und das Ausrichten der Formgebungseinrichtung 19 andererseits unterschiedliche telemetrische Steuerungssysteme verwendet werden, mit gleichen Theodoliten gearbeitet werden, die dann gegebenenfalls eine Doppelfunktion erfüllen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Auflager in Höhe und Richtung des Gleises bezogen auf 5m Gleislänge auf etwa ± 1 mm genau zu fertigen. Durch diese Fertigungsgenauigkeit ist es möglich, die Schienen des Gleises direkt auf den Auflagern in üblicher Weise zu befestigen, ohne an der Schienenauflagefläche der Auflager irgendeine Nacharbeit noch vornehmen zu müssen. Hierdurch ist eine äußerst rationelle und genaue Herstellung eines Gleises auf einer sogenannten festen Fahrbahn mit einer durchgehenden kompakten Tragplatte möglich.

Claims (43)

  1. Verfahren zur Herstellung eines schotter- und schwellenlosen Bahngleises, bei dem die Schienen (5) in Auflagern (3) einer aus einem verformungsfähigen, erhärtenden Material hergestellten, eine Tragplatte (2) bildenden oberen Schicht befestigt sind, die auf eine untere, eine Tragschicht (1) bildende feste Schicht aufgetragen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auflager (3) zumindest als Bereiche jeweils eines den beiden Schienen zugeordneten, in Gleislängsrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich verlaufenden Auflager-Bandes (28) in einem ersten Schritt vorgeformt und in einem nachfolgenden zweiten davon getrennten Bearbeitungsschritt in einem noch verformbaren Zustand auf eine für eine nachfolgende Montage der Schienen (5) ausreichende Genauigkeit nachgeformt werden.
  2. Verfahren nacht Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Nachformung mit speziellen, von der Vorformung der Auflager (3) unabhängigen Formgebungselementen (4) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens ein in Gleisquerrichtung gegenüberliegendes, zusammengehöriges Auflager (3)-Paar gleichzeitig nachgeformt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mehrere Auflager (3) bzw. Auflager (3)-Paare gemeinsam nachgeformt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens drei Auflager (3)-Paare gemeinsam nachgeformt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine die Formgebungselemente (4) enthaltende Nachformungseinrichtung (19) durch ein internes Steuersystem nach für eine gewünschte, betriebsfähige Gleislage vorgegebenen Ortskoordinaten ausgerichtet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine die Formgebungselemente enthaltende Nachformungs-einrichtung (19) telemetrisch nach geographischen Fixpunkten unter Vorgabe der für die gewünschte, betriebsfähige Gleislage vorgegebenen Ortskoordinaten gesteuert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
    gekennzeichnet
    durch eine Kombination der Steuerungssysteme nach den Ansprüchen 6 und 7.
  9. Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in die nachgeformten, sich noch in verformungsfähigem Zustand befindlichen Auflager (3) Dübel (7) als Schienenbefestigungsmittel kraftschlüssig eingeformt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9 in Kombination mit einem der Ansprüche 2 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dübel (7) von den Formgebungselemente (4) während des Formgebungsvorganges gleichzeitig in die Auflager (3) eingeformt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dübel (7) vor dem Einformen in die Auflager (3) lösbar mit den Formgebungselementen (4) verbunden werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die lösbare Verbindung der Dübel (7) an den Formgebungselementen (4) ein Haften an in die Dübel (7) eingreifenden Dornen (7') der Formgebungselemente (4) ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dübel (7) unter Vibration in die Auflager (3) eingeführt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß den Formgebungselementen (4) vor jeweils einem neuen Formgebungsvorgang automatisch neue Dübel (7) zugeführt werden bzw. von den Formgebungselementen (4) aufgenommen werden.
  15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Montage-Fahrzeug mit einer Vorformeinrichtung und einer mit einem Formgebungselemente-Träger versehenen Nachformeinrichtung aufweist, daß der Formgebungselemente-Träger (22) mit einer einen beweglichen Dübel-Halter (30) enthaltenden Dübel-Beschickungsvorrichtung (29) versehen ist, bei der die von den Dornen (7') der Formgebungselemente (4) aufzunehmenden Dübel (7) in einer ersten Position des Dübelhalters (30) derart einsetzbar sind, daß die Dübel (7) bei einer zweiten Position dieses Dübelhalters (30) fluchtend vertikal unterhalb der Dorne (7') der Formgebungselemente (4) zu liegen kommen, von denen sie durch eine in Richtung der fluchtenden Achsen der Dorne (7') und Dübel (7) erfolgende Relativverschiebung zwischen Formgebungselementen (4) und Dübel-Beschickungsvorrichtung (29) aufgenommen werden und daß sich der Dübelhalter (30) in einem Betriebszustand, in dem die Auflager (3) von den Formgebungselementen (4) geformt werden, außerhalb des zwischen diesen Auflagern (3) und den Formgebungselementen (4) liegenden Bereichs befindet.
  16. Einrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der bewegliche Dübelhalter (30) ein in dem Formgebungselemente-Träger (22) verschiebbarer Schlitten ist.
  17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zur Aufnahme der Dübel (7) durch die Dorne (7') erforderliche Relativbewegung zwischen den Formgebungselementen (4) und dem Dübelhalter (30) ausschließlich durch Verschieben der Formgebungselemente (4) erfolgt.
  18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem Dübelhalter (30) Aufnahmeöffnungen zum Einstecken der Dübel (7) vorgesehen sind.
  19. Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, mit insbesondere einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß diese Einrichtung mit einem nach vorgegebenen Ortskoordinaten über ein telemetrisches und/oder inneres Steuersystem lenkbares Montage-Fahrzeug (14) mit einem gegenüber einem Fahrgestell (15) des Montage-Fahrzeuges höhenverstellbaren, sämtliche Vorrichtungen zur Herstellung bzw. Nachformung der Tragplatte (2) und Auflager (3) tragenden Oberrahmen (17) ausgestattet ist.
  20. Einrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Oberrahmen (17) eine in Fahrtrichtung des Montage-Fahrzeuges (14) vor einer Lagerung von Formgebungselementen (4) für das Formen der Auflager (3) liegende Vorformeinrichtung (18) für das zur Erzeugung der Tragplatte (2) mit eingeformten Auflagern (3) fließfähige Material trägt.
  21. Einrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorformeinrichtung (18) ein an sich bekannter Gleitschalungsformer ist.
  22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formgebungselemente (4) als jeweils eine Matrize mit wenigstens einem gegenüber einem Grundkörper beweglichen Formteil (4') ausgebildet sind.
  23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 - 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Fortbewegungsrichtung des Montagefahrzeuges (14) hinter der Vorformeinrichtung (18) eine bei Stillstand des Montagefahrzeuges an dem vorgeformten Auflager-Band (28) in Eingriff bringbare Ausräumeinrichtung (32) zum Vereinzeln der Auflager (3) durch Entfernen von zwischen benachbart zu erzeugenden Auflagern (3) liegendem Bandmaterial (28) vorgesehen ist.
  24. Einrichtung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Ausräumeinrichtung (32) in einer der Anzahl der Formgebungselemente (4) entsprechenden Anzahl Ausräumelemente (34) vorgesehen sind.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche unter Einsatz einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auflager (3) bereits in oder direkt hinter der Vorformeinrichtung (18) eine Form mit nur einer äußerst geringfügigen Maßabweichung von dem fertig nachzuformenden Maß aufweisen.
  26. Verfahren nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Maßabweichung lediglich etwa ± 5 mm mit Bezug auf Höhe und Richtung des Gleises auf 5 m Gleislänge beträgt.
  27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auflager (3) von der Vorformeinrichtung (18) zunächst in Längsrichtung als jeweils ein den beiden Schienen (5) eines Gleises zugeordnetes durchgehendes Auflager-Band (28) geformt werden.
  28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Nachformen der Auflager (3) in Bereichen des durchgehenden Auflager-Bandes (28) erfolgt.
  29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auflager (3) in Gleislängsrichtung erst nach dem Nachformungsvorgang aus dem durchgehenden Auflager-Band (28) vereinzelt werden.
  30. Verfahren nach Anspruch 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Vereinzeln durch Ausräumen eines Bereiches zwischen zwei als Auflager (3) nachgeformten Bereichen erfolgt.
  31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das auszuräumende Material in erhärtetem Zustand ausgefräst wird.
  32. Einrichtung zum Nachformen der Auflager nach einem der Verfahrensansprüche 27 - 31 mit einer Einrichtung nach einem der Einrichtungsansprüche 15 - 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formgebungselemente (4) in der Nachformungs-Einrichtung (19) allseits beweglich gelagert sind.
  33. Einrichtung nach Anspruch 32,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Nachformungseinrichtung (19) mit den Formgebungselementen (4) aus einer Reihe gegeneinander bewegbarer Tragelemente (20, 22, 23, 24) besteht.
  34. Einrichtung nach Anspruch 33,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Tragelemente zumindest aus folgenden gegeneinander bewegbaren Einzelelementen bestehen
    einem Formgebungselemente-Träger (22),
    Zwischen-Trägern (23, 24) für ein horizontales Drehen und horizontale Verschiebungen in senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen des Formgebungselemente-Trägers (22) gegenüber einer an dem Oberrahmen (17) des Montage-Fahrzeuges (14) gelagerten Taumelscheibe (20)
    und einer zwischen den Formgebungselementen (4) und dem Oberrahmen (17) wirkenden Höhenverstelleinrichtung (21).
  35. Einrichtung nach Anspruch 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Taumelscheibe (20) gegenüber dem Oberrahmen (17) höhenverstellbar (Stellmotoren 21) ist.
  36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 35,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formgebungselemente (4) höhenverschiebbar in dem die Formgebungselemente tragenden Träger (22) gelagert sind.
  37. Einrichtung nach Anspruch 36,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formgebungselemente (4) in der höhenverschiebbaren Lagerung an dem Formgebungselemente-Träger (22) Vibrations-bewegungen in ihrer Verschieberichtung durchführen können.
  38. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Einrichtungs-Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Formgebungselemente-Träger (22) mit telemetrisch erfaßbaren Fixpunkten (25) versehen ist.
  39. Einrichtung nach Anspruch 38,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Fixpunkte (25) als in der Telemetrie übliche Geber ausgebildet sind.
  40. Einrichtung nach Anspruch 39,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß vier voneinander beabstandete Fixpunkte (25) als Geber vorgesehen sind.
  41. Verfahren zur Handhabung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 38 - 40,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens einer der Fixpunkte (25) von einem mit Bezug auf eine bestimmte Arbeitsstrecke des Montage-Fahrzeuges (14) stationären nach den jeweiligen Landschaftskoordinaten ausgerichteten Theodoliten (26) kontinuierlich angepeilt wird, wobei der Theodolit (26) den wenigstens einen mit der Vorschubbewegung des Montage-Fahrzeuges (14) wandernden Fixpunkt (25) verfolgt.
  42. Verfahren nach Anspruch 41,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Theodolit (26) bei Stillstand des Montage-Fahrzeuges (14) automatisch durch Anpeilen aller vorhandener Fixpunkte (25) die Lage des Formgebungselemente-Trägers (22) bestimmt, daß die diese Lage bestimmenden Ortskoordinaten sodann mit für die Gleisausrichtung von dem Theodoliten (26) in einen Sollwertspeicher eingestellten Ortskoordinaten verglichen werden, daß hiernach aufgrund einer vorhandenen Abweichung die Soll-Lage des Formgebungselemente-Trägers (22) über nach einem Soll-Ist-Wert-Vergleich aktivierte Steuerimpulse eingestellt wird und daß schließlich die Formgebungselemente (4) aus dem derart ausgerichteten Formgebungselemente-Träger (22) zur Durchführung des Nachformungsprozesses auf die vorgeformten Auflager-Bereiche aufgedrückt werden.
  43. Verfahren nach Anspruch 42,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei getrennter telemetrischer Steuerung des Montage-Fahrzeuges (14) und der Nachformeinrichtung (19) die benötigten Theodoliten (26) gemeinsam für beide Steuerungssysteme verwendet werden.
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