EP1172482A2 - Verfahren zur Herstellung von Schienenfahrbahnen, insbesondere festen Fahrbahnen, und Messvorrichtung zur Verwendung in einem solchen Verfahren - Google Patents

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EP1172482A2
EP1172482A2 EP01116829A EP01116829A EP1172482A2 EP 1172482 A2 EP1172482 A2 EP 1172482A2 EP 01116829 A EP01116829 A EP 01116829A EP 01116829 A EP01116829 A EP 01116829A EP 1172482 A2 EP1172482 A2 EP 1172482A2
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EP
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track
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measuring device
base body
relative
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing railways, in particular so-called fixed lanes, at which built a substructure and placed a track on the substructure, absolutely aligned with geodetic means in relation to a fixed point field and is fixed in its aligned position.
  • the present invention relates to a measuring device for Use such a procedure.
  • the course of the track must be the specifications according to the prescribed accuracy requirements be adjusted.
  • the routes, the gradients and the Elevations of the rail in the case of curved layers are marked out with geodetic means.
  • the requirements the homogeneity of the track i.e. the relative position difference at a predetermined distance from successive track points be fulfilled.
  • the invention is therefore based on the object of a method of the beginning Specify the type mentioned, which also higher requirements can meet the homogeneity of the track and still be the best possible Adaptation to the given route allows. Moreover is the object of the invention, a measuring device for To indicate use in such a procedure.
  • the first-mentioned task is solved in that according to the geodetic Alignment remaining differences in location in a given Distance between successive track points using a relative measurement method determined and disregarding the geodetic Specifications are corrected at least so far that the relative track position has a required accuracy.
  • the required homogeneity can thus be achieved by the method according to the invention the track position even with high requirements, such as those on railroad tracks for high-speed operation, especially fixed Roads that are set are met. It may be the absolute geodetic default values within the tolerance range changed. Still remains because of the previous geodesic Alignment of the track and the minor made Corrections based on the relative measurement adapting to those on the Defined alignment is maintained.
  • An essential thought The invention therefore consists in the homogeneous course of the track according to location and height over the absolute geodetic references in the location and To provide height network. Network inaccuracies and unavoidable deviations when transferring stakeout values with geodetic means are balanced.
  • the method according to the invention thus fulfills the contradictory ones Demands for the best possible adaptation to geodetic specifications and homogeneity of the lines.
  • the method according to the invention is inexpensive and can be done with a small workforce be performed. Depending on the requirement, the procedure can be simple mechanical means or automated, with sensors and computing technology be performed.
  • the method according to the invention can also as part of a progressive manufacturing process a solid roadway can be used.
  • the absolute and the relative alignment of the track position can both in Regarding the lateral position as well as in relation to the height of the track be performed.
  • An implementation for all parameters is preferred the lines.
  • the absolute alignment of the track position can be determined by geodetic Means also performed with less than maximum accuracy become. However, it is preferred to use the absolute alignment as much as possible Perform accuracy. This has the advantage of making corrections in relative alignment to produce the homogeneity of the Track position can be kept low.
  • a measuring device is preferably used to carry out the relative measuring method used the at least three, preferably four, in particular identical elements to each other, each comprising a base body include, which by means of releasable fastening devices in one right angle to the reference rail is attached to this and a position measuring device, in particular has a scale with which the Arrow height to one over all elements, each at the zero point of the Position measuring device of the rearmost and the foremost element placed Tendon, i.e. the deviation of the chord from the zero point of the position measuring devices of the middle elements and with each The target value is compared, on the basis of which arrow height, if necessary the track position is corrected.
  • Such a measuring device is particularly simple in construction and advantageous in use.
  • this measuring device does not require Accessibility of the track to be aligned. You can therefore also with the Production of solid roadways are used, in which the Homogeneity in the routing before concreting by means of the To produce straightening and fixing devices and that Track is to be fixed in this position.
  • the measuring device can also advantageously be moved around fixing devices so that these are not an obstacle to measurement. So it's not free mobility required in the track. The necessary personnel deployment is also used this measuring device low.
  • this measuring device when using this measuring device, in particular one appropriately tensioned flexible connection can be used. It is but also possible to use a laser beam or an optical axis and determine the measured values by scanning. This can cause a fast, automatic and very accurate measurement can be achieved. moreover it is possible to save the measurement data.
  • the elements of the relative measuring device are preferably first of all in particular by means of a reflector attached to the elements, geodetically aligned and thus the track position to the respective Default set up before the relative measurement is carried out and if necessary, by appropriate adjustment of the track a homogeneous Track position is made.
  • a reflector attached to the elements
  • These elements can also be used for the geodetic alignment of the Track can be used.
  • the homogeneity of the track position i.e. the so-called internal homogeneity of the track, checked and corrected if necessary.
  • the elements are preferably spaced about 2.50 m apart positioned. This means that a distance of 5 m can be bridged for three elements and thus regulates the required accuracy from +/- 2 mm to 5 m Track can be easily guaranteed. However, four are preferred Elements used, i.e. bridged 7.50 m.
  • each Element used twice for arrow height determination and correction. This makes the corrections on each element advantageous kept as small as possible and increased accuracy.
  • the second object is achieved with at least one measuring device three, preferably four, in particular identical elements, which each comprise a base body, which is by means of detachable fastening devices at a right angle to the reference rail of the respective Track can be attached to this and a position measuring device, in particular has a scale with which the arrow height to an over all elements placed, each at the zero point of the position measuring device foremost and rearmost element placed tendon, i.e. the deviation the chord from the zero point of the position measuring devices of the middle one Elements can be determined and compared with the respective target value.
  • the elements preferably have a profile, in particular a hollow box profile, as the base body whose dimensions are temperature-independent and on which preferred a holder for a reflector is provided.
  • Means are also preferably provided on the elements which the distance between reflector and reference rail is adjustable. The measuring accuracy can be increased and guaranteed in the long run become.
  • an increase measuring device is provided. With that at Position and height measurement simultaneously the cant, i.e. the relative Height of the two rails to each other, checked and if necessary Getting corrected.
  • the elements of the relative measuring device shown are among one another the same and, as shown in Fig. 1, on a base body 1, the transverse over the track 5 formed by the rails 2 and 3 and the threshold 4 is laid.
  • the base body 1 comprises a first box section 6, which spans the track 5 and towers over it on one side. On this side is on the first box section 6 below an extension profile 7 attached, which is also designed as a hollow box profile is.
  • the second hollow box profile 7 runs with its top 8 at the level of Rail top edges 9 and 10 of the two rails 2 and 3.
  • the top 8 is with a scale with a zero point and a scale of +/- 5 cm in the longitudinal direction of the base body 1, that is to say provided transversely to the track 5.
  • the scale is designed so that a tendon can be fixed on it.
  • the extension profile 7 carries a holder 11 for one Reflector 12, which is positioned on the bracket 11 so that its center 13 at the level of the upper rail edges 9 and 10 of the rails 2 and 3 lies.
  • the reflector 12 is about a vertical axis I and a horizontal, axis II extending in its plane rotatably attached to the holder 11, to be aimed vertically from any position.
  • the Distance of the reflector 12 from the base body 1 is also adjustable.
  • the distance between the two locking blocks 14 and 15 and Reset direction are chosen so that the two locking blocks 14th and 15 between the two rails 2 and 3 of the track to be measured used and clamped against the two rails 2 and 3 can.
  • the reference rail is assigned to the fixed locking block 15, so that their distance from the reflector 12 is fixed.
  • the locking block 15 also has a flat stop surface facing the rail 3, which runs exactly perpendicular to the longitudinal axis of the hollow box section 6, so that an exactly radial position of the base body 1 to the track automatically is obtained.
  • the locking block 14 engages easily under the head of the Rail 2 and thereby pulls the base body 6, 7 onto the upper edges 9, 10 of the rail 2, 3, so that it is ensured that the center of the reflector 13 is located at the level of the rail top edges 9, 10.
  • a track section 5 are at a distance Arranged from about 2.50 m portals 16, over which the track section 5 can be aligned in its side and height.
  • the Alignment can be done in a manner known per se by means of vertical and horizontal spindles.
  • the track section 5 is on one here not shown substructure laid and was roughly aligned.
  • each element 17 becomes transverse to the track 5 arranged next to a portal 16 and with the locking blocks 14, 15 in the track 5 used. Now all elements 17 are above the reflector 12 geodetically aligned to the prescribed absolute position. This means, The track section 5 is shifted via the associated portal 16 in such a way that that the reflector 12 of the associated element 17 the prescribed Has absolute position according to geodetic measurement.
  • the homogeneity of the track position of track section 5 checked.
  • a chord 18 is placed over the four elements 17, by the tendon 18 on the two outer elements 17 each at the zero point attached to the scale.
  • the arrow height to the tendon 18 is then read and if necessary corrected to the prescribed value within the permissible tolerance, by the corresponding section 16 of the track section 5 is shifted until the scale value cut by the tendon 18 corresponds to the respective target value.
  • the distance the tendon 18 from the top 8 of the profile 7 the homogeneity of the altitude checked and corrected if necessary.
  • the system is dynamic at defined point intervals and measurement intervals, specified by the portal distances, can be used.
  • By the rotating offset of the elements 17 is a free mobility in Track not required.
  • the portals 16 do not represent an obstacle to measurement.
  • Simultaneously with the checking and correction of the side and height position the track section 5 can also the mutual altitude of the two Rails 2, 3 can be checked and adjusted by using the elements 17 a cant measurement device is arranged.
  • a laser beam or an optical axis can also be used.
  • a laser or an optical system is attached to the last element 17 and on the remaining elements 17 a scan for fixing the axis or data acquisition is appropriate.
  • the track position is fixed by suitable means. In the illustrated and described example, the fixation takes place via the portals 16. Permanent fixation then takes place by the completion of the fixed one Road, especially by pouring the sleepers 4 with concrete.

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Abstract

Verfahren und Herstellung von Schienenfahrbahnen, insbesondere sogenannten festen Fahrbahnen, bei welchem ein Unterbau hergestellt und auf den Unterbau ein Gleis aufgelegt, mit geodätischen Mitteln in Bezug auf ein Festpunktfeld absolut ausgerichtet und in seiner ausgerichteten Lage fixiert wird, wobei zur möglichst genauen Anpassung an eine vorgegebene Trasse bei gleichzeitiger Gewährleistung der Homogenität der Gleislage die nach der geodätischen Ausrichtung verbleibenden Lageunterschiede von in einem vorgegebenen Abstand aufeinander folgenden Gleispunkten durch ein Relativmeßverfahren festgestellt und unter Außerachtlassen der geodätischen Vorgaben zumindest so weit korrigiert werden, daß die relative Gleislage eine geforderte Genauigkeit aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schienenfahrbahnen, insbesondere sogenannten festen Fahrbahnen, bei welchem ein Unterbau hergestellt und auf den Unterbau ein Gleis aufgelegt, mit geodätischen Mitteln in Bezug auf ein Festpunktfeld absolut ausgerichtet und in seiner ausgerichteten Lage fixiert wird.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Meßvorrichtung zur Verwendung einem solchen Verfahren.
Bei der Herstellung von Schienenfahrbahnen muß der Fahrbahnverlauf den Vorgaben gemäß den vorgeschriebenen Genauigkeitsanforderungen angepaßt werden. Hierfür werden die Trassen, die Gradienten und die Überhöhungen der Schiene bei Bogenlagen mit geodätischen Mitteln abgesteckt. Bei herkömmlichen Schienenfahrbahnen können die Anforderungen an die Homogenität des Gleisverlaufs, das heißt des relativen Lageunterschiedes in einem vorgegebenen Abstand aufeinander folgender Gleispunkte erfüllt werden.
Beim Bau fester Schienenfahrbahnen für den Hochgeschwindigkeitbstrieb sind die hohen Anforderungen an die Homogenität des Gleisverlaufs vor der endgültigen Fixierung des Gleises, beispielsweise vor dem Vergießen der Schwellen mit Beton, zu erfüllen und nachzuweisen, was mit geodätischen Mitteln nicht erfüllt werden kann. Mit geodätischen Mitteln kann maximal erreicht werden, daß die Abweichungen der Gleislage zur Soll-Lage 5 mm nicht überschreiten. Bei Schienenfahrbahnen für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb darf jedoch der relative Lageunterschied im Abstand von 5 m aufeinanderfolgender Gleispunkte nicht größer als 2 mm sein. Dies kann mit geodätischen Mitteln nicht gewährleistet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches auch höhere Anforderungen an die Homogenität des Gleisverlaufes erfüllen kann und dennoch eine bestmögliche Anpassung an die vorgegebene Trassierung ermöglicht. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung zur Verwendung bei einem solchen Verfahren anzugeben.
Die zuerst genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die nach der geodätischen Ausrichtung verbleibenden Lageunterschiede von in einem vorgegebenen Abstand aufeinander folgenden Gleispunkten durch ein Relativmeßverfahren festgestellt und unter Außerachtlassung der geodätischen Vorgaben zumindest so weit korrigiert werden, daß die relative Gleislage eine geforderte Genauigkeit aufweist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit die geforderte Homogenität der Gleislage auch bei hohen Anforderungen, wie sie bei Schienenfahrbahnen für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb, insbesondere festen Fahrbahnen, gestellt werden, erfüllt werden. Dabei werden zwar möglicherweise die absoluten geodätischen Vorgabewerte innerhalb des Toleranzbereichs verändert. Dennoch bleibt wegen der vorherigen geodätischen Ausrichtung des Gleises und der nur geringen vorgenommenen Korrekturen aufgrund der relativen Messung die Anpassung an die auf der Erdoberfläche definierte Trassierung gewahrt. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht also darin, den homogenen Verlauf des Gleises nach Lage und Höhe über die absoluten geodätischen Bezüge im Lage-und Höhennetz zu stellen. Netzungenauigkeiten und unvermeidbare Abweichungen beim Übertragen von Absteckwerten mit geodätischen Mitteln werden dadurch ausgeglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt damit die sich an sich widersprechenden Forderungen nach bestmöglicher Anpassung an geodätische Vorgaben und Homogenität der Linienführung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei kostengünstig und kann mit wenigen Arbeitskräften durchgeführt werden. Je nach Anforderung kann das Verfahren mit einfachen mechanischen Mitteln oder automatisiert, mit Sensorik und Rechentechnik durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem auch im Rahmen einer fortschreitenden Fertigung bei der Herstellung einer festen Fahrbahn eingesetzt werden.
Die absolute und die relative Ausrichtung der Gleislage kann sowohl in Bezug auf die Seitenlage als auch in Bezug auf die Höhenlage des Gleises durchgeführt werden. Bevorzugt ist eine Durchführung für alle Parameter der Linienführung.
Grundsätzlich kann die absolute Ausrichtung der Gleislage durch geodätische Mittel auch mit weniger als maximaler Genauigkeit durchgeführt werden. Es ist jedoch bevorzugt, die absolute Ausrichtung mit größtmöglicher Genauigkeit durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß die Korrekturen bei der relativen Ausrichtung zur Herstellung der Homogenität der Gleislage gering gehalten werden können. Insbesondere erfolgt die absolute Ausrichtung mit einer Genauigkeit von +/- 5 mm in Bezug auf die Soll-Lage und die relative Ausrichtung mit einer Genauigkeit von +/- 2 mm auf 5 m Gleis.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch die gegenseitige Höhenlage der Schienen überprüft und erforderlichenfalls vorgabegerecht korrigiert. Dadurch kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Gleislage vollständig eingerichtet werden.
Zur Durchführung des Relativmeßverfahrens wird bevorzugt eine Meßeinrichtung verwendet, die mindestens drei, bevorzugt vier, insbesondere untereinander baugleiche Elemente umfaßt, die jeweils einen Grundkörper umfassen, der mittels lösbarer Befestigungseinrichtungen in einem rechten Winkel zur Bezugsschiene an dieser angebracht wird und eine Lagemeßeinrichtung, insbesondere eine Skala aufweist, mit welcher die Pfeilhöhe zu einer über alle Elemente gelegten, jeweils im Nullpunkt der Lagemeßeinrichtung des hintersten und des vordersten Elements plazierten Sehne, also die Abweichung der Sehne vom Nullpunkt der Lagemeßeinrichtungen der mittleren Elemente festgestellt und mit dem jeweiligen Soll-Wert verglichen wird, aufgrund welcher Pfeilhöhe dann erforderlichenfalls die Gleislage korrigiert wird.
Eine derartige Meßeinrichtung ist besonders einfach im Aufbau und vorteilhaft im Einsatz. Insbesondere erfordert diese Meßeinrichtung keine Befahrbarkeit des auszurichtenden Gleises. Sie kann daher auch bei der Herstellung von festen Fahrbahnen eingesetzt werden, bei welchen die Homogenität in der Trassenführung vor dem Betonieren mittels über dem Gleis angeordneter Richt- und Fixiereinrichtungen herzustellen und das Gleis in dieser Lage zu fixieren ist. Die Meßvorrichtung kann außerdem vorteilhafterweise um Fixiereinrichtungen herumbewegt werden, so daß diese kein Meßhindernis darstellen. Es ist also keine freie Beweglichkeit im Gleis erforderlich. Auch ist der notwendige Personaleinsatz bei Verwendung dieser Meßvorrichtung gering.
Als Sehne kann beim Einsatz dieser Meßvorrichtung insbesondere eine entsprechend gespannte flexible Verbindung verwendet werden. Es ist aber auch möglich, einen Laserstrahl oder eine optische Achse zu verwenden und die Meßwerte durch Abtastung zu bestimmen. Dadurch kann eine schnelle, automatische und sehr genaue Messung erreicht werden. Zudem besteht die Möglichkeit, die Meßdaten zu speichern.
Die Elemente der Relativmeßvorrichtung werden bevorzugt jeweils zunächst, insbesondere mittels eines an den Elementen angebrachten Reflektors, geodätisch ausgerichtet und damit die Gleislage auf die jeweilige Vorgabe eingerichtet, bevor dann die Relativmessung durchgeführt und gegebenenfalls durch entsprechende Feinrichtung des Gleises eine homogene Gleislage hergestellt wird. Durch Anbringen des Reflektors an den Elementen können diese zugleich für die geodätische Ausrichtung des Gleises verwendet werden. Nach der geodätische Ausrichtung wird dann mit den selben Elementen die Homogenität der Gleislage, also die sogenannte innere Homogenität des Gleises, geprüft und gegebenenfalls korrigiert.
Die Elemente werden bevorzugt in einem Abstand von jeweils ca. 2.50 m positioniert. Damit kann bei drei Elementen ein Abstand von 5 m überbrückt und so die erforderliche Genauigkeit von +/- 2 mm auf 5 m reguliertes Gleis einfach gewährleistet werden. Bevorzugt werden jedoch vier Elemente verwendet, also 7,50 m überbrückt.
Nach jeder Messung und gegebenenfalls Korrektur wird jeweils bevorzugt das hinterste Element nach vorne versetzt und nach geodätischer Ausrichtung dieses Elementes und damit des zugehörigen Gleisabschnitts mit den übrigen Elementen die nächste Relativmessung und gegebenenfalls Korrektur durchgeführt. So kann mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine fortlaufende Messung realisiert werden. Durch diese Art der fortschreitenden Messung ist außerdem eine freie Beweglichkeit im Gleis nicht erforderlich. Portale stellen beispielsweise kein Meßhindernis dar, da die einzelnen Teile der Meßvorrichtung um die zur Einstellung der Gleislage erforderlichen Portale herumbewegt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch besonders flexibel eingesetzt werden.
Bevorzugt werden für die Relativmeßeinrichtung vier Elemente verwendet und die Pfeilhöhe jeweils an den beiden mittleren Elementen festgestellt. Eine eventuell erforderliche Korrektur wird dann an diesen beiden Elementen vorgenommen. Auf diese Weise wird im laufenden Verfahren jedes Element zweimal für die Feststellung der Pfeilhöhe und die Korrektur verwendet. Die Korrekturen an jedem Element werden dadurch vorteilhafterweise möglichst klein gehalten und die Genauigkeit erhöht.
Besonders bevorzugt ist es, die Elemente jeweils neben aufeinanderfolgenden Richtportalen zu positionieren. Einerseits ist dadurch ein gleichbleibender Abstand der Elemente einfach einzuhalten. Andererseits erfolgt damit die Messung direkt an der Korrekturstelle, wodurch die erreichbare Genauigkeit erhöht werden kann.
Die zweite Aufgabe wird durch eine Meßvorrichtung gelöst mit mindestens drei, bevorzugt vier, insbesondere untereinander baugleichen Elementen, die jeweils einen Grundkörper umfassen, der mittels lösbarer Befestigungseinrichtungen in einem rechten Winkel zur Bezugsschiene des jeweiligen Gleises an dieser anbringbar ist und eine Lagemeßeinrichtung, insbesondere eine Skala aufweist, mit welcher die Pfeilhöhe zu einer über alle Elemente gelegten, jeweils im Nullpunkt der Lagemeßeinrichtung des vordersten und des hintersten Elements plazierten Sehne, also die Abweichung der Sehne vom Nullpunkt der Lagemeßeinrichtungen der mittleren Elemente feststellbar und mit dem jeweiligen Soll-Wert vergleichbar ist. Es ergeben sich die zuvor bereits beschriebenen Vorteile.
Weitere Vorteile ergeben sich, wie ebenfalls bereits beschrieben, durch Verwendung eines Lasers oder eines optischen Geräts zur Erzeugung eines Laserstrahls bzw. einer optischen Achse als Sehne und Mitteln zur Abtastung der Meßwerte, durch Vorsehen eines Reflektors an den Elementen zur geodätischen Ausrichtung der Elemente und durch Verwendung von vier Elementen für die Relativmeßeinrichtung.
Die Elemente weisen nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt jeweils ein Profil, insbesondere Hohlkastenprofil, als Grundkörper auf, dessen Maße temperaturunabhängig sind und an welchem bevorzugt eine Halterung für einen Reflektor vorgesehen ist. Die dadurch konstruktiv unaufwendig ausgebildeten Grundkörper ermöglichen so eine genaue Messung auch bei Temperaturschwankungen.
An den Elementen sind außerdem bevorzugt Mittel vorgesehen, durch welche der Abstand zwischen Reflektor und Bezugsschiene justierbar ist. Die Meßgenauigkeit kann dadurch erhöht und auf Dauer gewährleistet werden.
Nach noch einer Ausgestaltung der Erfindung ist an den Elementen jeweils eine Überhöhungsmeßeinrichtung vorgesehen. Damit kann bei der Lage- und Höhenmessung gleichzeitig die Überhöhung, also die relative Höhenlage der beiden Schienen zueinander, überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
Figur 1
eine Seitenansicht eines Elementes der erfindungsgemäßen Relativmeßeinrichtung und
Figur 2
eine Draufsicht auf einen Gleisabschnitt mit erfindungsgemäßer Relativmeßeinrichtung.
Die Elemente der dargestellten Relativmeßeinrichtung sind untereinander gleich und weisen, wie in Fig. 1 gezeigt, einen Grundkörper 1 auf, der quer über das durch die Schienen 2 und 3 und die Schwelle 4 gebildete Gleis 5 gelegt ist. Der Grundkörper 1 umfaßt dabei ein erstes Hohlkastenprofil 6, welches das Gleis 5 überspannt und dieses auf einer Seite überragt. Auf dieser Seite ist an dem ersten Hohlkastenprofil 6 unten ein Verlängerungsprofil 7 angebracht, welches ebenfalls als Hohlkastenprofil ausgebildet ist.
Das zweite Hohlkastenprofil 7 verläuft mit seiner Oberseite 8 auf Höhe der Schienenoberkanten 9 und 10 der beiden Schienen 2 und 3. Die Oberseite 8 ist mit einer Skala mit einem Nullpunkt und einer Skalierung von +/- 5 cm in Längsrichtung des Grundkörpers 1, also quer zum Gleis 5 versehen. Die Skala ist dabei so ausgebildet, daß eine Sehne an ihr fixierbar ist.
Des weiteren trägt das Verlängerungsprofil 7 eine Halterung 11 für einen Reflektor 12, der auf der Halterung 11 so positioniert ist, daß sein Mittelpunkt 13 auf Höhe der Schienenoberkanten 9 und 10 der Schienen 2 und 3 liegt. Der Reflektor 12 ist um eine vertikale Achse I und um eine horizontale, in seiner Ebene verlaufende Achse II drehbar am Halter 11 angebracht, um von beliebiger Position aus senkrecht anpeilbar zu sein. Der Abstand des Reflektors 12 vom Grundkörper 1 ist außerdem justierbar.
An der Unterseite des ersten Hohlprofils 6 sind zwei Arretierklötze 14 und 15 vorgesehen, von denen der eine, im dargestellten Beispiel der dem Reflektor 12 nähere Arretierklotz 14 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder beweglich ist. Der Abstand der beiden Arretierklötze 14 und 15 und die Rückstellrichtung sind dabei so gewählt, daß die beiden Arretierklötze 14 und 15 zwischen die beiden Schienen 2 und 3 des auszumessenden Gleises eingesetzt und gegen die beiden Schienen 2 und 3 gespannt werden können. Dem festen Arretierklotz 15 wird dabei die Bezugsschiene zugeordnet, damit ihr Abstand zum Reflektor 12 fest ist. Der Arretierklotz 15 weist außerdem eine der Schiene 3 zugewandte ebene Anschlagfläche auf, die exakt senkrecht zur Längsachse des Hohlkastenprofils 6 verläuft, so daß eine exakt radiale Lage des Grundkörpers 1 zum Gleis automatisch erhalten wird. Der Arretierklotz 14 greift dabei leicht unter den Kopf der Schiene 2 und zieht dadurch den Grundkörper 6, 7 auf die Oberkanten 9, 10 der Schiene 2, 3, so daß gewährleistet ist, daß sich der Reflektormittelpunkt 13 in Höhe der Schienenoberkanten 9, 10 befindet.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Relativmeßeinrichtung wird anhand von Fig. 2 erläutert. An einem Gleisabschnitt 5 sind in einem Abstand von ca. 2,50 m Portale 16 angeordnet, über welche der Gleisabschnitt 5 in seiner Seiten- und Höhenlage ausgerichtet werden kann. Die Ausrichtung kann dabei in an sich bekannter Weise mittels vertikaler und horizontaler Spindeln erfolgen. Der Gleisabschnitt 5 ist auf einen hier nicht dargestellten Unterbau aufgelegt und wurde dabei grob ausgerichtet.
Zur Feinrichtung des Gleisabschnittes 5 wird nun eine erfindungsgemäße Relativmeßeinrichtung mit vier baugleichen Elementen 17 eingebracht, wie sie in Figur 1 dargestellt sind. Jedes Element 17 wird quer zum Gleis 5 neben einem Portal 16 angeordnet und mit den Arretierklötzen 14, 15 in das Gleis 5 eingesetzt. Nun werden alle Elemente 17 über den Reflektor 12 geodätisch auf die vorgeschriebene Absolut-Lage ausgerichtet. Das heißt, über das jeweils zugehörige Portal 16 wird der Gleisabschnitt 5 so verschoben, daß der Reflektor 12 des zugehörigen Elementes 17 die vorgeschriebene Absolut-Lage gemäß geodätischer Messung aufweist.
Als nächstes wird die Homogenität der Gleislage des Gleisabschnitts 5 überprüft. Hierfür wird eine Sehne 18 über die vier Elemente 17 gelegt, indem die Sehne 18 an den beiden äußeren Elementen 17 jeweils im Nullpunkt der Skala befestigt wird. Bei den dazwischenliegenden Elementen 17 wird dann die Pfeilhöhe zur Sehne 18 abgelesen und erforderlichenfalls im Rahmen der zulässigen Toleranz auf den vorgeschriebenen Wert korrigiert, indem über die zugehörigen Portale 16 der Gleisabschnitt 5 entsprechend verschoben wird, bis der von der Sehne 18 geschnittene Skalenwert dem jeweiligen Soll-Wert entspricht. Gleichzeitig kann über den Abstand der Sehne 18 von der Oberseite 8 des Profils 7 die Homogenität der Höhenlage überprüft und erforderlichenfalls korrigiert werden.
Nun wird eines der beiden äußeren Elemente 17, in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, aus dem Gleisabschnitt 5 ausgebaut und gemäß Pfeil III vor das andere äußere Element 17 eingebaut. Nachdem dieses versetzte Element 17 geodätisch eingemessen und der Gleisabschnitt über das zugehörige Portal 16 ausgerichtet wurde, wird wieder die Homogenität des Gleisabschnitts überprüft, indem die Sehne 18 wieder an die vier Elemente 17 in der zuvor beschriebenen Weise angelegt wird. Das heißt, die Sehne wird am hintersten und am vordersten Element 17 jeweils im Nullpunkt der Skala befestigt. An den dazwischen liegenden Elementen 17 wird wiederum die Pfeilhöhe abgelesen und erforderlichenfalls über die zugehörigen Portale 16 und Verschieben des Gleisabschnitts 5 korrigiert. Durch fortlaufendes Versetzen des jeweils hintersten Elementes 17 nach vorne und Einmessen in der beschriebenen Weise kann so ein Gleis feingerichtet und seine innere Homogenität mit einer Genauigkeit von besser als +/- 2 mm auf 5 m Gleis hergestellt werden.
Das System ist dynamisch in definierten Punktabständen und Messungsintervallen, vorgegeben durch die Portalabstände, einsetzbar. Durch den rotierenden Versatz der Elemente 17 ist eine freie Beweglichkeit im Gleis nicht erforderlich. Die Portale 16 stellen kein Meßhindernis dar. Gleichzeitig mit der Überprüfung und Korrektur der Seiten- und Höhenlage des Gleisabschnittes 5 kann auch die gegenseitige Höhenlage der beiden Schienen 2, 3 überprüft und eingestellt werden, indem an den Elementen 17 jeweils eine Überhöhungsmeßeinrichtung angeordnet wird.
Anstelle einer entsprechend gespannten flexiblen Verbindung als Sehne 18 kann auch ein Laserstrahl oder eine optische Achse verwendet werden. Hierfür wird an dem jeweils letzten Element 17 ein Laser oder eine Optik und an den übrigen Elementen 17 eine Abtastung zur Fixierung der Achse oder Datenermittlung angebracht. Nach Messung und gegebenenfalls Korrektur der Gleislage wird diese durch geeignete Mittel fixiert. Im dargestellten und beschriebenen Beispiel erfolgt die Fixierung über die Portale 16. Eine dauerhafte Fixierung erfolgt dann durch Fertigstellung der festen Fahrbahn, insbesondere durch Vergießen der Schwellen 4 mit Beton.
Insgesamt ergibt sich so ein sehr vorteilhaftes Verfahren zur Messung und Korrektur der Gleislage einer Schienenfahrbahn, insbesondere einer festen Fahrbahn, mit welchem einerseits die vorgegebene Trasse so genau wie möglich eingehalten und andererseits die innere Homogenität des Gleises auch bei hohen Anforderungen, wie sie bei festen Fahrbahnen üblich sind, gewährleistet werden kann.
Bezugszeichenliste
1
Grundkörper
2
Schiene
3
Schiene
4
Schwelle
5
Gleis
6
erstes Hohlkastenprofil
7
zweites Hohlkastenprofil
8
Oberseite von 7
9
Schienenoberkante
10
Schienenoberkante
11
Träger
12
Reflektor
13
Zentrum von 12
14
Arretierklotz
15
Arretierklotz
16
Portal
17
Element
18
Sehne
I
Drehachse
II
Drehachse
III
Pfeil

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von Schienenfahrbahnen, insbesondere sogenannten festen Fahrbahnen, bei welchem ein Unterbau hergestellt und auf den Unterbau ein Gleis (5) aufgelegt, mit geodätischen Mitteln in Bezug auf ein Festpunktfeld absolut ausgerichtet und in seiner ausgerichteten Lage fixiert wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß die nach der geodätischen Ausrichtung verbleibenden Lageunterschiede von in einem vorgegebenen Abstand aufeinander folgenden Gleispunkten durch ein Relativmeßverfahren festgestellt und unter Außerachtlassung der geodätischen Vorgaben zumindest so weit korrigiert werden, daß die relative Gleislage eine geforderte Genauigkeit aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die absolute und die relative Ausrichtung in Bezug auf die Seiten und/oder Höhenlage des Gleises (5) durchgeführt wird und/oder daß die absolute Ausrichtung durch geodätische Mittel mit größtmöglicher Genauigkeit durchgeführt wird, wobei die absolute Ausrichtung bevorzugt mit einer Genauigkeit von +/- 5 mm und die relative Ausrichtung mit einer Genauigkeit von +/- 2 mm auf 5 m Gleis oder besser erfolgt, und/oder daß auch die gegenseitige Höhenlage der Schienen (2, 3) überprüft und erforderlichenfalls vorgabegerecht korrigiert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Relativmeßverfahrens eine Meßvorrichtung verwendet wird, die mindestens drei, bevorzugt vier, insbesondere baugleiche Elemente (17) umfaßt, die jeweils einen Grundkörper (6, 7) umfassen, der mittels lösbarer Befestigungseinrichtungen (14, 15) in einem rechten Winkel zur Bezugsschiene (3) an dieser angebracht wird und eine Lagemeßeinrichtung, insbesondere eine Skala aufweist, mit welcher die Pfeilhöhe zu einer über alle Elemente (17) gelegten, jeweils im Nullpunkt der Lagemeßeinrichtung des hintersten und des vordersten Elementes (17) plazierten Sehne (18), also die Abweichung der Sehne (18) vom Nullpunkt der Lagemeßeinrichtungen der mittleren Elemente (17) festgestellt und mit dem jeweiligen Soll-Wert verglichen wird, aufgrund welcher gemessenen Pfeilhöhe dann erforderlichenfalls die Gleislage korrigiert wird, wobei bevorzugt als Sehne (18) ein Laserstrahl oder eine optische Achse und als Lagemeßeinrichtung mechanische, optische oder elektronische Abtastmittel verwendet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (17) jeweils zunächst, insbesondere mittels eines an den Elementen angebrachten Reflektors (12), geodätisch ausgerichtet und damit die Gleislage auf die jeweilige Vorgabe eingerichtet wird, bevor dann die Relativmessung durchgeführt und gegebenenfalls durch entsprechende Feinrichtung des Gleises (5) eine homogene Gleislage hergestellt wird und/oder daß die Elemente (17) in einem Abstand von jeweils ca. 2,50 m positioniert werden und/oder daß nach jeder Messung und gegebenenfalls Korrektur das hinterste Element (17) nach vorne versetzt und nach geodätischer Ausrichtung dieses Elementes (17) und damit des zugehörigen Gleisabschnitts (5) mit den übrigen Elementen (17) die nächste Relativmessung und gegebenenfalls Korrektur durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß vier Elemente (17) verwendet werden und daß die an den beiden mittleren Elementen (17) festgestellte Pfeilhöhe erforderlichenfalls zur Korrektur der Gleislage verwendet wird und/oder daß die Elemente (17) jeweils neben aufeinanderfolgenden Richtportalen (16) positioniert werden.
  6. Meßvorrichtung zur Verwendung in einem Verfahren nach
    einem der vorhergehenden Ansprüche zur Messung der relativen Gleislage mit mindestens drei, bevorzugt vier, insbesondere untereinander baugleichen Elementen (17), die jeweils einen Grundkörper (6, 7) umfassen, der mittels lösbarer Befestigungseinrichtungen (14, 15) in einem rechten Winkel zur Bezugsschiene (3) des jeweiligen Gleises (5) an dieser anbringbar ist und eine Lagemeßeinrichtung, insbesondere eine Skala aufweist, mit welcher die Pfeilhöhe zu einer über alle Elemente (17) gelegten, jeweils im Nullpunkt der Lagemeßeinrichtung des hintersten und des vordersten Elements (17) plazierten Sehne (18), also die Abweichung der Sehne (18) vom Nullpunkt der Lagemeßeinrichtungen der mittleren Elemente (17) feststellbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Laser oder ein optisches Gerät zur Erzeugung eines Laserstrahls bzw. einer optischen Achse als Sehne (18) und als Lagemeßeinrichtung mechanische, optische oder elektronische Abtastmittel vorgesehen sind und/oder daß an den Elementen (17) jeweils ein Reflektor (12) zur geodätischen Ausrichtung der Elemente (17) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (17) jeweils ein Profil, insbesondere Hohlkastenprofil (6,7) als Grundkörper aufweisen, dessen Maße temperaturunabhängig sind und an welchen bevorzugt eine Halterung (11) für einen Reflektor (12) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß an den Elementen (17) Mittel vorgesehen sind, durch welche der Abstand zwischen Reflektor (12) und Bezugsschiene (3) justierbar ist und/oder daß an den Elementen (17) jeweils eine Überhöhungsmeßeinrichtung vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß an dem Grundkörper (6, 7) jeweils ein Arretierklotz (15) vorgesehen ist, der eine quer zur Längsachse des Grundkörpers verlaufende ebene Anschlagfläche aufweist, mit welcher der Grundkörper (6, 7) automatisch in einem rechten Winkel an der Bezugsschiene (3) abstützbar ist, wobei bevorzugt an dem Grundkörper (6, 7) jeweils ein zweiter Arretierklotz (14) vorgesehen ist, durch welchen der erste Arretierklotz (15) kraftschlüssig an der Bezugsschiene (3) und der Grundkörper (6, 7) auf den Schienen (2, 3) festgelegt wird.
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