EP1587987B1

EP1587987B1 - Verfahren zum einrichten eines fertigteiles und messvorrichtung

Info

Publication number: EP1587987B1
Application number: EP03785765.3A
Authority: EP
Inventors: Ullrich FREITÄGER
Original assignee: Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Current assignee: Max Boegl Stiftung and Co KG
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-12-06
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2023-12-06
Also published as: EP1587987A1; KR20050097518A; DE10303177A1; CN100523378C; AU2003294810A1; CN1745217A; KR101255347B1; WO2004067845A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren zum Einrichten eines Fertigteiles, insbesondere einer Fertigteilplatte zum Bau einer Festen Fahrbahn, das zusammen mit mehreren hintereinander angeordneten Fertigteilen eine Strecke bildet, mit Polygonpunkten, welche eine äußere Geometrie des Verlaufs der Strecke bestimmen und eine Vorrichtung zur Aufnahme von mehreren Messprismen, welche an einem Fertigteil, insbesondere einer Fertigteilplatte zum Bau einer Festen Fahrbahn angeordnet ist.
Aus der EP 0 780 514 B1 ist ein Verfahren zum räumlich genauen Positionieren von Fertigungseinrichtungen bekannt, welche unter Verwendung von Referenzpunkten so gesteuert wird, daß Schienenbefestigungskörper mit der gewünschten Genauigkeit an der gewünschten Stelle angeordnet werden. Die Fertigungseinrichtung ist ortsveränderlich und kann messtechnisch bei ausgewählten Positionen mindestens einen Referenzpunkt erfassen. Das Anordnen der Schienenbefestigungskörper wird von der Fertigungseinrichtung aus in Abhängigkeit von der Lage zu den Referenzpunkten gesteuert. Auf der Fertigungsvorrichtung sind hierzu Sensoren als Fernsehkameras ausgebildet, welche die Höhenlage der Fertigungseinrichtung im Vergleich zur Höhe des jeweiligen zugehörigen Referenzpunktes feststellt. Die Abweichung der Ist- von der Soll-Position wird berechnet, woraufhin die Fertigungsvorrichtung in Längs- und Querrichtung in die Soll-Position verschoben wird. Anschließend wird der Schienenbefestigungskörper positioniert und befestigt.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist es, daß für eine präzise Verlegung der Schienenbefestigungskörper eine Vielzahl von Referenzpunkten erforderlich ist, um die Positionierung des Schienenbefestigungskörpers in der für Hochgeschwindigkeitsbahnen erforderlichen Genauigkeit durchführen zu können. Die Referenzpunkte müssen entlang der Strecke angeordnet werden, damit sich die Fertigungseinrichtung daran orientieren kann. Es ist daher ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich, um die Referenzpunkte zu erstellen. Darüber hinaus wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren zwar die Position einer Fertigungseinrichtung exakt bestimmt. Ob die Fertigungseinrichtung anschließend jedoch den Schienenbefestigungskörper richtig positioniert, wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren nicht überprüft.
Des Weiteren offenbart die DE 100 45 468 A1 eine Gleismesseinrichtung mit einem Gleismesswagen zur Ermittlung der relativen und/oder absoluten Lage eines Gleises für Schienenfahrzeuge, wobei der Gleismesswagen eine Langsehnenmesseinrichtung aufweist, die in Längsrichtung des Gleises ausgerichtete ist. Die Langsehnenmesseinrichtung erlaubt eine zusätzliche, relative Vermessung des Gleises.
In der DE 100 48 842 A1 ist eine Schwellenjustiereinrichtung offenbart, die zum Positionieren einer Mehrzahl von in einer Schienenfahrbahnlängsrichtung aufeinander folgend über einer Tragplatte angeordneten Schwellen in einer zum Einbau in eine Füllmateriallage vorgesehenen Einbaulage geeignet ist. Diese umfasst eine in der Schienenfahrbahnlängsrichtung verlegbare Rahmenanordnung und eine sich in der Schienenfahrbahnlängsrichtung über alle bei einem Justiervorgang zu positionierenden Schwellen hinweg erstreckende, zur Anlage an den Schienenauflagebereichen der Schwelle vorgesehene und in ihrer Höhenlage und seitlichen Lage bezüglich der Schienenfahrbahnlängrichtung einstellbare Schwellenanlageanordnung. Ferner umfasst die Schwellenjustiereinrichtung eine Schwellenfixieranordung, durch welche bei an den Schienenauflagebereichen der bei einem Justiervorgang zu positionierenden Schwellen anliegender Schwellenanlageanordnung jede der zu positionierenden Schwellen bezüglich der Schwellenanlageanordnung fixierbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Messvorrichtung zu schaffen, mit welchen oben genannte Nachteile vermieden und insbesondere eine schnelle und zuverlässige Einrichtung von Fertigteilplatten mit wenig Personalaufwand ermöglicht wird. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung einfache und standardisierte Messgeräte für eine präzise Messung und Einrichtung der Fertigteile verwenden zu können.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Einrichten eines Fertigteiles, insbesondere einer Fertigteilplatte zum Bau einer Festen Fahrbahn. Mehrere hintereinander angeordnete Fertigteile bilden eine Strecke. Die aus den Fertigteilen zusammengesetzte Strecke weist Polygonpunkte auf, welche eine äußere Geometrie des Verlaufs der Strecke bestimmen. Erfindungsgemäß wird an einem ersten Polygonpunkt ein Messgerät, insbesondere ein Tachymeter an einem ersten Polygonpunkt aufgestellt und bezüglich mindestens eines Zielpunktes orientiert, so dass hierdurch eine Orientierungslinie augebaut wird. Anschließend werden Messpunkte des Fertigteiles ausgehend von dieser Zielpunktorientierung hinsichtlich ihrer Ist-Position in Bezug zur Orientierungslinie vermessen und mit ihrer Soll-Position verglichen. Entsprechend der Differenz zwischen Ist- und Soll-Position wird das Fertigteil anschließend eingerichtet. Die Orientierung des Tachymeters und die Vermessung der Ist-Position der Messpunkte des Fertigteiles geschieht dadurch, daß zwischen dem Tachymeter und dem Zielpunkt eine Ziellinie bzw. Orientierungslinie geschaffen wird, von welcher ausgehend die Position der Messpunkte ermittelt wird. Hierzu wird der Winkel zwischen der Orientierungslinie und der Linie zwischen Tachymeter und Messpunkt sowie die Entfernung des Messpunktes von dem Tachymeter festgestellt und mit Sollwerten verglichen. Stimmen diese Sollwerte nicht mit den geforderten Istwerten überein, so wird das Fertigteil in seiner Lage korrigiert. Im Gegensatz zu den einzelnen Polygonpunkten, welche die äußere Geometrie des Streckenverlaufs bestimmen, sind die Ziellinien der einzelnen Fertigteile Bestandteile der inneren Geometrie des Streckenverlaufs, d.h. sie bestimmen die Nachbarschaftsgenauigkeit aufeinander folgender Fertigteile.
Erfindungsgemäß werden die Polygonpunkte nahe der Achse der Strecke gewählt. Diese achsnahen Polygonpunkte unterliegen den Parametern der einzuhaltenden inneren Geometrie in bezug auf deren Nachbarschaftsgenauigkeit. Dies bedeutet, daß benachbarte Polygonpunkte nur eine äußerst geringe Abweichung von der geforderten inneren Geometrie aufweisen. Insge-samt stellen die Polygonpunkte die äußere Geometrie des Streckenabschnittes dar und können diesbezüglich eine größere Toleranz zulassen. Größenordnungen für die Toleranz, die mit dem erfinderischen Messsystem ohne weiteres erreichbar sind, sind bei Fertigteilen für den Bau einer Festen Fahrbahn hinsichtlich der Nachbarschaftsgenauigkeit bzw. inneren Geometrie etwa +/- 0,2 mm. Die achsnahen Polygonpunkte haben den Vorteil, daß sie die äußere Geometrie der Strecke abbilden und somit die tatsächliche Verlegung der Strecke auf der durch die Polygonpunkte festgelegten Achse ermöglichen.
Vorteilhafterweise werden die Messpunkte hinsichtlich ihrer Lage zur Linie zwischen Tachymeter und Zielpunkt vermessen. Maßgebend hierfür ist die Strecke zwischen Tachymeter und Messpunkt und der Winkel zwischen der Ziellinie und der Linie von Tachymeter zum Messpunkt. Für die Streckenmessung des Abstandes zwischen Tachymeter und Messpunkt ist eine Toleranz von etwa +/- 1 mm bei der Verlegung einer Festen Fahrbahn unbedeutend. Anstelle der Winkelabweichung von der Ziellinie kann auch die Querabweichung von der Ziellinie zur Beurteilung der Genauigkeit des Messpunktes herangezogen werden. Dies ist häufig sogar der bessere und einfachere Weg die Position des Messpunktes zu bestimmen. Eine Toleranz von +/- 0,1 mm kann hierbei zulässig sein.
Mit diesen Toleranzen ist die Lage des Fertigteiles bzw. dessen Messpunkte von der Soll-Linie, d. h. bezüglich der inneren Geometrie mit sehr hoher Genauigkeit gegeben. Die Knicke zwischen den einzelnen Streckenabschnitten, welche durch die Fertigteile bestimmt werden, sind hierdurch besonders gering. Es wird dabei davon ausgegangen, daß die Fertigteile in sich sehr genau gefertigt sind. Der Betrieb schnell fahrender Züge auf den Fertigteilen der Festen Fahrbahn ist somit sehr komfortabel und sicher durchzuführen.
Die Messpunkte des Fertigteiles sind vorteilhafterweise Messprismen, welche an dem Fertigteil angeordnet sind. Sie können entweder mit einer Lehre, welche beispielsweise die Oberkante der Schienen simuliert, auf dem Fertigteil aufgesetzt sein und somit indirekt die Position des Fertigteiles angeben, oder direkt an dem Fertigteil angeordnet sein und somit die Lage des Fertigteiles unmittelbar angeben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Zielpunkt ein an einem Polygonpunkt angeordnetes Messprisma verwendet wird. Das Messprisma eignet sich besonders gut zum Anvisieren durch das Messgerät bzw. das Tachymeter. Ist das Messprisma an einem Polygonpunkt angeordnet, so bildet die Linie zwischen Tachymeter und Polygonpunkt die Orientierungs- bzw. Ziellinie, an welcher das Fertigteil ausgerichtet wird. Bei einer entsprechend genauen Positionierung der einzelnen Polygonpunkte, des Tachymeters und des Messprismas an dem jeweiligen Polygonpunkt wird eine ausreichend genaue Ziellinie geschaffen, welche die Verlegung von Fertigteilen mit nur geringen Knicken ermöglicht.
Ist der Zielpunkt an einem fein gerichteten, vorzugsweise an dem zuletzt fein gerichteten Fertigteil aufgestellt, so wird die Verlegung der aufeinanderfolgenden Fertigteile noch genauer ermöglicht als dies bei der Anordnung des Zielpunktes an einem Polygonpunkt der Fall ist. Eine mögliche Ungenauigkeit bei der Verlegung des zuletzt fein gerichteten Fertigteiles wird damit ausgeglichen. Die tatsächliche innere Geometrie wird hierdurch zusätzlich geglättet.
Vorteilhafterweise wird das Fertigteil mittels Justierelementen, insbesondere Spindeln auf einem Untergrund, insbesondere einer hydraulisch gebundenen Tragschicht (HGT) getragen. Durch ein Verdrehen der Spindeln wird das Fertigteil entsprechend den Vorgaben der Vermessung in seine Soll-Position gebracht.
Werden die Justierelemente, insbesondere Spindeln vor dem Messen der Ist-Position auf Bodenkontakt geschraubt, so wird eine definierte Lage der Spindeln und des Fertigteiles geschaffen, von welcher ausgehend das Einrichten des Fertigteiles vorgenommen werden kann.
Besonders einfach ist es, wenn der Bodenkontakt der Spindel über ein vordefiniertes Drehmoment an der Spindel festgestellt wird. Sobald dieses Drehmoment an der Spindel bzw. dem Schrauber anliegt, wird eine definierte Position der Spindel und des Fertigteiles erhalten, von welcher ausgehend die Einstellung des Fertigteiles anschließend erfolgt. Um eine zusätzliche Sicherheit beim Feinrichten der Fertigteile zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Differenz zwischen Ist- und Soll-Position zuerst angezeigt wird und vor dem tatsächlichen Einrichten des Fertigteiles freigegeben wird. Hierdurch wird vermieden, daß bei einer fehlerhaften Messung das Fertigteil falsch eingerichtet wird und die Messung und das Einrichten des Fertigteiles komplett neu durchgeführt werden muß. Durch die Anzeige kann eine Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden und ggf. die Messung erneut erfolgen.
Werden die Spindeln mit automatisch angesteuerten Stellschraubern verstellt, so ist eine sehr personalsparende, schnelle und zuverlässige Einrichtung des Fertigteiles möglich.
Besonders einfach und vorteilhaft ist es, wenn die Vermessung der Messpunkte automatisch erfolgt. Der Tachymeter führt die Feststellung der Ist-Position in allen Messpunkte selbständig durch und zeigt anschließend die Justier- bzw. Stelldaten der Justierelemente, insbesondere der Spindeln mittels einer Anzeigevorrichtung an. Das manuelle Anzielen der einzelnen Messpunkte durch einen Bediener ist hierdurch nicht mehr erforderlich. Nachdem die Ist-Position festgestellt, mit der Soll-Position verglichen und die Differenz errechnet wurde, wird die Einrichtung des Fertigteiles, insbesondere durch die Verstellung der Justierelemente, insbesondere der Spindeln vorgenommen. Anschließend werden die Messpunkte erneut vermessen und mit deren Soll-Position verglichen. Ist die Differenz immer noch außerhalb der zulässigen Toleranz, so wird der Feinrichtvorgang wiederholt, bis die Differenz zwischen Ist- und Soll-Position einen vorbestimmten Wert nicht mehr überschreitet.
Die letzten Messwerte des Feinrichtvorganges werden vorteilhafterweise als Messprotokoll abgespeichert, um die Lage des Fertigteiles dokumentieren zu können und ggf. gegenüber dem Bauherren belegen zu können.
Eine erfindungsgemäße Messvorrichtung, welche bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einrichten eines Fertigteiles eingesetzt werden kann, weist die Merkmale des Anspruchs 15 auf.
Die Messvorrichtung weist den besonderen Vorteil auf, daß sie bei mehreren Messprismen die Zuordnung der einzelnen Messprismen zuei-nander schafft und somit eine Einstellung dieser Messprismen zueinander bei dem Feinrichten eines Fertigteiles nicht mehr erforderlich macht. Die Messvorrichtungbildet sozusagen eine Messlehre für das Einrichten des Fertigteiles. Die Messprismen befinden sich hierbei an definierten Positionen in bezug auf das Fertigteil und können somit bei der Vermessung einer beliebigen Anzahl von Fertigteilen eingehalten werden. Nachdem ein Fertigteil eingerichtet worden ist, wird die Messvorrichtungvon diesem Fertigteil entfernt und auf das nächste Fertigteil verbracht. Dort muß sie nur grob positioniert werden, um in der Lage zu sein, die Zielpunkte für die Vermessung des Fertigteiles zu schaffen.
Vorteilhafterweise ist das Messprisma der Messvorrichtungim Bereich einer Tragspindel des Fertigteiles angeordnet. Hierdurch kann der gemessene Wert an dem Messprisma direkt in eine Verstellung der Tragspindel umgesetzt werden. Es liegt hierdurch fest, daß bei einer Verstellung der Spindel um einen bestimmten Betrag auch die Position des Messprismas um diesen Betrag verändert wird. Eine zusätzliche Umrechnung ist damit nicht erforder-lich.
Ist das Messprisma im Bereich eines Schienenstützpunktes angeordnet, so kann hierdurch die Auflagerung einer Schiene auf dem Fertigteil einer Festen Fahrbahn vermessen werden. Das Messprisma kann dabei direkt auf dem Schienenstützpunkt aufgesetzt werden oder gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung in einem vorbestimmten Abstand von dem Schienenstützpunkt angeordnet sein und hierdurch beispielsweise dem Abstand der Oberkante der Schiene von dem Fertigteil entsprechen.
Durch die Anordnung des Messprismas in einem definierten Abstand von dem Fertigteil wird die später eingebaute Schiene simuliert und nach diesem für den Fahrbetrieb des Zuges maßgebenden Punkt ausgerichtet.
Erfindungsgemäß sind an dem Messprismenträger zumindest zwei Messprismen angeordnet, welche den Abstand zweier paralleler Schienen zueinander beschreiben, so wird die Fertigteilplatte entsprechend dem Schienenverlauf ausgerichtet. Dies sorgt für einen besonders komfortablen Betrieb des Schienenfahrzeuges, da Stöße vermieden werden. Außerdem sind zusätzliche besondere Einstellmaßnahmen und Ausgleichsmaßnahmen an den Schienen bei deren Montage kaum mehr erforderlich. Durch diese Anordnung werden auch Höhenunterschiede in der Oberfläche des Fertigteiles in Spindelnähe ausgeglichen und bewirken somit einen gleichmäßigen definierten Verlauf der Schienen.
Eine gute Vermessung und Positionierung der Messvorrichtungkann sichergestellt werden, wenn der Messprismenträger erfindungsgemäß eine Einrichtung für das Messprisma aufweist, welche auf einen Schienenstützpunkt aufsetzbar ist und dann dem Abstand eines Schienenkopfes von dem Schienenstützpunkt entspricht. Die Einrichtung definiert somit einen Schienenkopf in dem vordefinierten Abstand von seinem Lagerpunkt. Es kann hierbei auch ein Unterbau, welcher beispielsweise in Form von Gummiplatten unter dem Schienenfuß angeordnet wird, bei dem entsprechenden Abstand mit berücksichtigt werden.
Um mehrere Fertigteile nacheinander vermessen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Messvorrichtungauf dem Fertigteil verschiebbar ist. Hierzu können beispielsweise Räder mit der Messvorrichtungverbunden sein, welche die Messvorrichtungauf dem Fertigteil führen und nach dem Einrichten des Fertigteiles auf das nachfolgende Fertigteil geschoben werden kann.
Ist an der Messvorrichtungzumindest ein Stellmotor zum Verstellen einer Tragspindel des Fertigteiles angeordnet, so ist das Einrichten des Fertigteiles sehr schnell und einfach durchzuführen. Bei einem entsprechenden Signal an den Stellmotor wird dieser in Bewegung versetzt und dreht die Tragspindel des Fertigteiles um ein vorbestimmtes Maß, um das Fertigteil anzuheben oder abzusenken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stellmotor das Fertigteil sowohl in der Höhe als auch quer zur Längsachse des Fertigteiles ausrichtet. Hierzu kann der selbe oder ein weiterer Stellmotor vorgesehen sein, wobei ein Stellmotor für die Höhenverstellung und ein weiterer Stellmotor für die Querverstellung des Fertigteiles bestimmt ist.
Für eine automatische Einstellung der Position des Fertigteiles ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Stellmotor über einen Computer oder eine Auswerteeinrichtung des Tachymeters gesteuert ist. Die aus dem Tachymeter erhaltenen Messwerte können dabei über die Steuerung direkt an die Stellmotoren weitergegeben werden und eine entsprechende Verstellung des Fertigteiles in seine Soll-Position bewirken.
Mit einem Querneigungssensor kann in vorteilhafter Weise die Messung in Verbindung mit einem aus drei in Reihe angeordneten Messprismen erfolgen und somit alternativ die Lage des Fertigteiles bestimmen.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: eine Draufsicht auf eine Messeinrichtung,
Figur 2: eine Querschnitt durch eine Fertigteilplatte mit einer Messvorrichtung und
Figur 3: die Draufsicht auf eine weitere Messanordnung.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Messanordnung an drei aufeinanderfolgenden Fertigteilplatte 1 einer Festen Fahrbahn für schienengeführte Fahrzeuge. Jede der Fertigteilplatten 1 weist Schienenstützpunkte 2 auf, auf welchen nach dem Einrichten der Fertigteilplatte 1 Schienen für das schienengeführte Fahrzeug montiert werden. Die links in der Figur teilweise eingezeichnete Fertigteilplatte 1 befindet sich bereits in ihrer Soll-Lage, während die mittlere und rechte Fertigteilplatte 1' und 1" noch eingerichtet werden müssen. Die Figur 1 zeigt das Einrichten der mittleren Fertigteilplatte 1'.
Zwischen den Fertigteilplatten 1 sind Polygonpunkte 3 bzw. 3' angeordnet. Die Polygonpunkte markieren im wesentlichen die äußere Geometrie der Fahrstrecke. Innerhalb der äußeren Geometrie, welche relativ große Abweichungen von der Soll-Geometrie aufweisen kann, muß die innere Geometrie, d.h. der Verlauf des Polygons, das sich aus der Aneinanderreihung einer Vielzahl von Fertigteilplatten 1 ergibt, möglichst gleichmäßig sein, um den Fahrbetrieb des Fahrzeugs besonders komfortabel durchführen zu können.
Der Polygonpunkt 3 befindet sich zwischen der bereits eingerichteten Fertigteilplatte 1 und der einzurichtenden Fertigteilplatte 1'. Er diente für die Einrichtung der Fertigteilplatte 1 als Standpunkt für einen Tachymeter 4. Dieser Tachymeter 4 befindet sich nunmehr auf dem Polygonpunkt 3' zum Einrichten der Fertigteilplatte 1'. Zum Orientieren des Tachymeters 4 zielt der Tachymeter 4 mit einem Strahl auf ein Zielprisma 5, welches sich auf dem Polygonpunkt 3 befindet. Zwischen dem Tachymeter 4 und dem Zielprisma 5 wird hierdurch eine Orientierungslinie 6 aufgebaut, nach welcher die Fertigteilplatte 1' ausgerichtet wird.
Auf der Fertigteilplatte 1' befindet sich eine Messvorrichtung 10. An der Messvorrichtung 10 sind sechs Messprismen 11.1 bis 11.6 angeordnet. Die Messprismen 11.1 bis 11.6 befinden sich an Stützpunkten 2 der Fertigteilplatte 1'. Außerdem befinden sich die Messprismen 11.1 bis 11.6 in der Nähe von Spindeln 12, welche für die Justierung der Fertigteilplatte 1' vorgesehen sind. Die Justierung der Spindeln 12 erfolgt mit Stellmotoren 13, welche die Spindel 12 mehr oder weniger weit in einem Gewinde dreht und somit die Fertigteilplatte 1' hebt oder senkt.
Zum Messen der Ist-Lage der Fertigteilplatte 1 wird ausgehend von der Orientierungslinie 6 die Abweichung der einzelnen Messprismen 11.1 bis 11.6 mit Hilfe des Tachymeters 4 ermittelt. Hierzu wird der Abstand der einzelnen Messprismen 11.1 bis 11.6 vom Tachymeter 4 gemessen sowie der Winkel α zwischen der Orientierungslinie 6 und dem Messstrahl 14.1 bis 14.6 zu den einzelnen Messprismen 11.1 bis 11.6 festgestellt. Die Werte werden verglichen mit einem vorgegebenen Soll-Wert. Liegen die beiden Werte innerhalb einer zulässigen Toleranz, so ist die Fertigteilplatte 1' eingerichtet. Andernfalls wird über ein Signal an die Stellmotoren 13 die jeweilige Spindel 12 betätigt und die Fertigteilplatte 1' in ihrer Lage verändert. Anschließend werden erneut Messungen auf die Messprismen gestartet und die nunmehr vorliegende Position mit dem Soll-Wert verglichen. Dieses Vorgehen geschieht solange bis sich die Soll- und die Ist-Werte in einem zulässigen Toleranzbereich befinden.
Wenn die Fertigteilplatte 1' eingerichtet ist, wird die Messvorrichtung 10 abgebaut und zur Fertigteilplatte 1" gebracht. Dies geschieht dadurch, daß das Tachymeter 4 auf einen nächsten Polygonpunkt 3 umgesetzt wird. Das Zielprisma 5 wird auf den Polygonpunkt 3' aufgesetzt und die Messvorrichtung 10 wird von der Fertigteilplatte 1' auf die Fertigteilplatte 1" verfahren. Hierfür weist die Messvorrichtung 10 Räder 15 auf, welche auf der Fertigteilplatte 1' und 1" abrollen können. Zur Spurhaltung der Messvorrichtung 10 weist sie neben den Rädern 15 noch Abstützräder 16 auf, welche seitlich an den Fertigteilplatten 1 angreifen und somit die Messvorrichtung 10 auf der Fertigteilplatte 1 zentrieren. Die Messvorrichtung 10 wird anschließend auf der Fertigteilplatte 1" so positioniert, daß die Stellmotoren 13 an den Spindeln 12 angreifen können und diese zur Positionierung der Platte 1" drehen können. Der Messvorgang zum Einrichten der Fertigteilplatte 1" wird dann in gleicher Weise wie bei der Platte 1' durchgeführt.
Alternativ oder zusätzlich zu diesen Messungen kann die Messung nur eines Richtstranges, d.h. nur der Messprismen einer Reihe, also Messprismen 11.2, 11.4 und 11.6 oder 11.1, 11.3 und 11.5 durchgeführt werden. Als zusätzliche Messwerte werden dabei die Werte von Querneigungssensoren 110 verwendet, welche die Querneigung der Platte 1 ausgehend von den gemessenen Messprismen angeben. Auch hierdurch kann eine sehr genaue Feststellung der Lage der Fertigteilplatte 1 erfolgen. Die Querneigungssensoren, auch Inklinometer genannt, sind beispielsweise auf den Verbindungsstreben der Messvorrichtung 10 angeordnet. Aus deren Signalen kann in Verbindung mit den Werten der Messprismen die erforderliche Einstellung der Spindeln 17 errechnet werden.
Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch eine Fertigteilplatte 1, welche mit Spindeln 12 auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht 20 angeordnet ist. Die Spindeln 12 stützen die Fertigteilplatte 1 auf der Oberseite der Tragschicht 20 ab. In der Tragschicht 20 ist der Polygonpunkt 3 angeordnet, welcher die äußere Geometrie des Streckenverlaufs definiert. An dem Polygonpunkt 3 ist das Tachymeter 4 angeordnet. Das Tachymeter 4 schickt einen Messstrahl 14.1 und 14.2 auf die Messprismen 11.1 und 11.2. Aus der Lage dieser Messprismen 11.1 und 11.2 zu einer Soll-Lage wird die Lage der Fertigteilplatte 1 bestimmt.
Die Messprismen 11.1 und 11.2 befinden sich an der Messvorrichtung 10. Sie sind auf die Stützpunkte 2 der Fertigteilplatte 1 mit Hilfe von Füßen 21 angeordnet. Die Füße 21 simulieren das später auf die Stützpunkte 2 montierte Gleis. Die Messprismen 11.1 und 11.2 sind somit auf einer Höhe, welche dem späteren Schienenkopf entspricht. Um die Spurweite des Gleises ebenfalls bei der Vermessung der Fertigteilplatte 1 berücksichtigen zu können, sind die beiden Messprismen 11.1 und 11.2 mit einer Verbindungsstange 22 verbunden.
Um das Verlegen der Messvorrichtung 10 von einer eingerichteten Fertigteilplatte 1 zu einer neuen Fertigteilplatte 1 zu befördern, weist die Messvorrichtung 10 Räder 15 auf. Die Füße 21, die Verbindungsstange 22 sowie die Stellmotoren 13 sind an der Messvorrichtung 10 angeordnet. Die Verschiebung der Messvorrichtung 10 kann hierdurch sehr schnell und ohne großen Personalaufwand durchgeführt werden.
Figur 3 zeigt ein Messverfahren, welches prinzipiell dem Messverfahren der Figur 1 entspricht, jedoch noch genauer hinsichtlich der inneren Geometrie arbeitet. Die Festlegung der Orientierungslinie geschieht nicht mit dem Anpeilen eines Polygonpunktes 3, welcher nahe einer bereits eingerichteten Fertigteilplatte 1 ist. Die Orientierungslinie 6' wird vielmehr auf Punkte gerichtet, welche bereits exakt eingerichtet sind und welche sich auf der Fertigteilplatte 1 befinden. Es wird hierzu eine Hilfsvorrichtung 25 auf Stützpunkten 2 der Fertigteilplatte 1 angeordnet, welche Zielprismen 5' aufweist. Das Tachymeter 4 orientiert sich nunmehr an diesen Zielprismen 5', wodurch zwei Orientierungslinien 6' entstehen. Die Vermessung der Messprismen 11.1 bis 11.6 erfolgt nunmehr ausgehend von den Orientierungslinien 6'. Eine Ungenauigkeit, welche zwischen dem Polygonpunkt 3 und der tatsächlich verlegten Fertigteilplatte 1 vorhanden ist, wird durch dieses Einrichtverfahren eliminiert, da die tatsächliche Fertigteilplatte 1, welche bereits eingerichtet ist, maßgebend ist.
Ein weitere Unterschied dieses Messverfahren im Vergleich zum Messverfahren gemäß Figur 1 besteht darin, daß das Tachymeter 4 nicht am nächstgelegenen Polygonpunkt 3, sondern an einem weiter entfernten Polygonpunkt 3 angeordnet ist. Hierdurch entsteht ein längerer Messstrahl, welcher eine genauere Messung und damit einen geringeren Messfehler bewirkt. Die Fertigteilplatte 1' kann hierdurch noch genauer eingerichtet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere kann eine Kombination der beiden in Figur 1 und Figur 3 dargestellten Ausführungen der Erfindung erfolgen. So kann beispielsweise das Tachymeter 4 näher an der einzurichtenden Fertigteilplatte angeordnet werden als es in Figur 3 dargestellt ist. Außerdem ist es nicht in jedem Falle erforderlich, daß die Einstellung der Spindeln 12 mittels Stellmotoren 13 erfolgt. Die Verstellung der Spindeln 12 kann selbstverständlich auch manuell erfolgen. Im Übrigen ist es in den meisten Fällen ausreichend, wenn lediglich eine Höheneinstellung mit den Spindeln 12 erfolgt. Die seitliche Justierung der Fertigteilplatte mit den Spindeln 17 und ggf. daran angeschlossene Stellmotoren 13 wird nicht in jedem Falle erforderlich sein. Sie kann auch manuell über entsprechende Justiereinrichtungen eingestellt werden. An Stelle der Spindeln kann selbstverständlich auch ein anderes gleichwirkendes Justierelement verwendet werden. Es eignen sich hierfür beispielsweise Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, welche die Fertigteilplatte in die gewünschte Position bringen.

Claims

Verfahren zum Einrichten eines Fertigteiles (1), insbesondere einer Fertigteilplatte zum Bau einer Festen Fahrbahn, das zusammen mit mehreren hintereinander angeordneten Fertigteilen (1) eine Strecke bildet, mit Polygonpunkten (3), welche eine äußere Geometrie des Verlaufs der Strecke bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygonpunkte (3) nahe der Achse der Strecke gewählt werden, daß ein Messgerät, insbesondere ein Tachymeter (4) an einem ersten Polygonpunkt (3) aufgestellt wird, daß das Messgerät bezüglich mindestens eines Zielpunktes (5; 5') orientiert wird, so dass hierdurch eine Orientierungslinie (6, 6') aufgebaut wird, daß anschließend mehrere Messpunkte des Fertigteiles (1) hinsichtlich ihrer Ist-Position in Bezug zur Orientierungslinie (6, 6') vermessen und mit der Soll-Position verglichen werden, und daß das Fertigteil (1) entsprechend der Differenz zwischen Ist- und Soll-Position eingerichtet wird.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Polygonpunkte (3) eine vorbestimmte Toleranz zur äußeren Geometrie nicht überschreiten.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messpunkte an dem Fertigteil (1) angeordnete Messprismen (11) sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielpunkt (5, 5') ein an einem Polygonpunkt (3) angeordnetes Messprisma (5) ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielpunkt (5, 5') an einem feingerichteten, vorzugsweise an dem zuletzt feingerichteten Fertigteil (1) aufgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigteil (1) mittels eines Justierelementes, insbesondere Spindeln (12) auf einem Untergrund getragen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente, insbesondere die Spindeln (12) vor dem Messen der Ist-Position auf Bodenkontakt geschraubt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenkontakt der Spindel (12) über ein vorbestimmtes Drehmoment an der Spindel (12) festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen Ist- und Soll-Position und/oder Einstellwerte der Justierelemente, insbesondere der Spindeln (12) angezeigt und vor dem Einrichten freigegeben werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (12) mit automatisch angesteuerten Stellschraubern (13) verstellt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermessung der Messpunkte automatisch erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinrichtvorgang wiederholt wird, bis die Differenz zwischen Ist- und Soll-Position einen vorbestimmten Wert nicht mehr überschreitet.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Messwerte des Feinrichtvorganges als Messprotokoll abgespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Messprisma (11) im Bereich des Justierelementes, insbesondere der Tragspindel (12) des Fertigteiles (1) angeordnet wird.
Messvorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 14 mit mehreren, Messpunkte bildenden Messprismen (11), wobei die Messvorrichtung (10) zur Anordnung an einer Fertigteilplatte (1) zum Bau einer Festen Fahrbahn vorgesehen ist, wobei die Fertigteilplatte (1) eine Vielzahl von in zwei Reihen angeordneten Schienenstützpunkten (2) für zwei parallel verlaufende Schienen eines Gleises aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Messvorrichtung (10) voneinander in Längsrichtung der Messvorrichtung (10) beabstandete Messprismenträger aufweist, welche jeweils zumindest zwei Messprismen (11.1; 11.2) in Querrichtung der Messvorrichtung (10) zueinander in einem Abstand halten, der dem Abstand der zwei später zu montierenden parallelen Schienen zueinander entspricht und daß die Messprismenträger jeweils eine Einrichtung (21) für die Messprismen (11.1; 11.2) aufweisen, mittels derer der Messprismenträger derart auf den dafür vorgesehenen und zu vermessenden Schienenstützpunkten (2) der Fertigteilplatte (1) aufsetzbar ist, dass die Messprismen (11.1; 11.2) von dem entsprechenden Schienenstützpunkt (2) im Abstand eines Schienenkopfes der später zu montierenden parallelen Schiene gehalten sind.
Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messvorrichtung (10) auf dem Fertigteil (1) verschiebbar ist.
Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Messvorrichtung (10) zumindest ein Stellmotor (13) zum Verstellen eines Justierelementes, insbesondere einer Tragspindel (12) des Fertigteiles (1) angeordnet ist.
Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (13) das Fertigteil (1) in der Höhe und/oder quer zur Längsachse des Fertigteiles (1) ausrichtet.
Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (13) von einem Computer oder einer Auswerteeinrichtung gesteuert ist.
Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messvorrichtung (10) einen Querneigungssensor (110) aufweist.