EP3417107B1 - Gleisbaumaschine und verfahren zur verdichtung eines schotterbettes - Google Patents

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EP3417107B1
EP3417107B1 EP17700771.3A EP17700771A EP3417107B1 EP 3417107 B1 EP3417107 B1 EP 3417107B1 EP 17700771 A EP17700771 A EP 17700771A EP 3417107 B1 EP3417107 B1 EP 3417107B1
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EP
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consolidating
track
sleepers
ballast bed
ballast
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Lothar Stadler
Gerard Lintz
Philippe CROVISIER
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Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
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Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
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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
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/20—Compacting the material of the track-carrying ballastway, e.g. by vibrating the track, by surface vibrators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/001—Track with ballast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices

Definitions

  • the invention relates to a track construction machine, which is designed to be movable on a track, for compacting a ballast bed beneath a track with a machine frame supported on a chassis and a compression device connected to the machine frame, which comprises at least one lowerable compression element, the compression device being suitable for To apply a vertical, static load to ballast bedding.
  • the invention also relates to a method for compacting the ballast bedding beneath a track by means of such a track construction machine.
  • Various track construction machines are designed to compact the ballast bedding underneath a track. Specifically, the ballast is subjected to a vertical, static load using compaction tools that vibrate in a certain frequency range until the target state of ballast density is reached.
  • Such track construction machines are z. B. off WO 2006/089587 A1 known.
  • the track sections are particularly stressed. It is particularly important to create a multi-layered, compacted ballast bedding as the subsurface in order to be able to keep the rails at the precisely required level.
  • the invention is based on the object of specifying an improvement over the prior art for a track construction machine of the type mentioned at the beginning. Another object is to present a method for compacting a ballast bed by means of an improved track construction machine.
  • the compression element is designed as a compression plate, which in a working position in a longitudinal direction of the track is greater than a distance between two sleepers of the track, the compression plate being rotatably arranged around the compression plate for lowering or lifting between to rotate two sleepers with a rotary movement caused by a rotary device comprising a drive from the working position into a carrying-out position.
  • the starting position of the raised compaction plate is defined as the lead-through position. In this position the compaction plate is lowered between the sleepers. The compaction plate is rotated into the working position below the thresholds. The working position defines the position in which the compaction plate is rotated in terms of its geometry and length so that the largest possible area below the thresholds is compacted.
  • An essential advantage of the invention is that by means of the track construction machine, the ballast is applied in layers under the raised track, leveled and compacted. This results in an even greater stability and service life of the ballast bedding.
  • the invention provides that the compaction plate lowered under the sleepers is rotated into the working position in order to be able to compact a larger area of the ballast bedding.
  • the compression device is designed to be displaceable in the longitudinal direction of the sleeper. So any desired compression position can be taken.
  • a simple embodiment provides that the drive preferably acts on a lever attached to the compression device and thus effects the rotary movement.
  • the drive for the rotary movement is hydraulic.
  • the compression device connected to the machine frame is provided with an electric actuator for the rotational movement of the compression plate and thus effects the rotational movement.
  • the compaction plate lowered between the sleepers is rotated into the working position in a cavity between the sleepers and the ballast bedding and shifted in the longitudinal direction of the sleeper.
  • the productivity of the process is increased by the fact that the compacting plate, which is lowered between the sleepers, is used to level the ballast bed thanks to its rotating movement.
  • the ballast is distributed evenly before the actual compaction.
  • the track construction machine 1 shown is a machine for compacting the ballast bed 2 with the machine frame 4 supported on a chassis 3 with several adjustable devices, such as a compacting device 5 and a gripping device 6 for lifting and / or straightening a track 7.
  • the compacting device 5 consists essentially of one Main frame 8, made of at least one Support frame 9, a lowering device 10 and for rotating a compression plate 12 from a rotating device 11, which comprises a hydraulic or an electric drive 13.
  • a hydraulic cylinder is connected to a lever 14 in order to effect the rotary movement 15.
  • the compression plate 12 can be seen in working position 16.
  • the track construction machine 1 moves at a predetermined speed in the working direction 17.
  • the gripping device 6 comprises two roller tongs arranged one behind the other in the working direction 17 for each rail 18.
  • the compacting device 5 shown shows the main frame 8, in which two guide devices 20 for slidably receiving four support frames 9 are arranged in the longitudinal direction 19 of the sleeper.
  • Two compaction plates 12 are shown in the implementation position 21 and in the working position 16.
  • the working position 16 is reached by the lowering device 10 and the rotating device 11.
  • the working position 16 is reached when the longer side of the rectangular compacting plate 12 is aligned parallel to the longitudinal direction 22 of the track.
  • An even better compaction of the ballast bed 2 is achieved by the vibration generator 23.
  • the implementation position 21 can be achieved in that the compression plate 12 is rotatably mounted on an axis that is horizontal in the longitudinal direction 19 of the sleeper and is angled by an adjusting device in order to be able to lower it between the sleepers 24.
  • the compression below the sleepers 24 is usually used during a cleaning or renewal of the ballast bed 2 with a track construction machine 1 designed as a cleaning machine.
  • a track construction machine 1 designed as a cleaning machine.
  • old ballast below the sleepers 24 is removed by means of a clearing chain or a suction device.
  • the rails 18 and sleepers 24 are held in position by means of the gripping device 6.
  • a newly introduced first ballast layer is produced by means of the machine 1 according to the invention compacted before the new ballast bed 2 is completed by applying and tamping another layer of ballast.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Gleisbaumaschine, welche auf einem Gleis verfahrbar ausgeführt ist, zum Verdichten einer Schotterbettung unterhalb eines Gleises mit einem auf einem Fahrwerk abgestützten Maschinenrahmen und einer mit dem Maschinenrahmen verbundenen Verdichtungsvorrichtung, welche zumindest ein absenkbares Verdichtungselement umfasst, wobei die Verdichtungsvorrichtung geeignet ist, die Schotterbettung mit einer vertikalen, statischen Auflast zu beaufschlagen. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verdichtung der Schotterbettung unterhalb eines Gleises mittels einer solchen Gleisbaumaschine.
    • Stand der Technik
  • Verschiedene Gleisbaumaschinen sind dafür vorgesehen, die Schotterbettung unterhalb eines Gleises zu verdichten. Konkret wird der Schotter mit in einem bestimmten Frequenzbereich vibrierenden Verdichtungswerkzeugen mit einer vertikalen, statischen Auflast beaufschlagt, bis der Soll-Zustand der Schotterdichte erreicht ist. Derartige Gleisbaumaschinen sind z. B. aus WO 2006/089587 A1 bekannt.
  • In verschieden Gleisabschnitten werden unterschiedliche Ansprüche an die Maschine gestellt. Besonders beanspruchte Gleisabschnitte sind die Weichen. Hierbei ist es besonders wichtig eine mehrlagig verdichtete Schotterbettung als Untergrund zu schaffen, um die Schienen im genau geforderten Niveau halten zu können.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Gleisbaumaschine der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Verdichtung eines Schotterbettes mittels einer verbesserten Gleisbaumaschine darzulegen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Gleisbaumaschine gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7. Abhängige Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Verdichtungselement als Verdichtungsplatte ausgebildet ist, die in einer Arbeitsposition in einer Längsrichtung des Gleises größer ist als ein Abstand zwischen zwei Schwellen des Gleises, wobei die Verdichtungsplatte drehbar angeordnet ist, um die Verdichtungsplatte für ein Absenken bzw. Anheben zwischen zwei Schwellen mit einer durch eine einen Antrieb umfassende Drehvorrichtung bewirkten Drehbewegung von der Arbeitsposition in eine Durchführposition zu drehen.
  • Die Ausgangsposition der angehobenen Verdichtungsplatte ist als Durchführungsposition definiert. In dieser Stellung wird die Verdichtungsplatte zwischen den Schwellen abgesenkt. Unterhalb der Schwellen wird die Verdichtungsplatte in die Arbeitsposition gedreht. Die Arbeitsposition definiert die Stellung, in der die Verdichtungsplatte in ihrer Geometrie und Längsausdehnung so gedreht ist, dass die größtmögliche Fläche unterhalb der Schwellen verdichtet wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass mittels der Gleisbaumaschine der Schotter unter dem angehobenen Gleis schichtweise aufgebracht, planiert und verdichtet wird. Dadurch wird eine noch höhere Stabilität und Lebensdauer der Schotterbettung erzielt.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die unter den Schwellen abgesenkte Verdichtungsplatte in die Arbeitsposition gedreht ist, um eine größere Fläche der Schotterbettung verdichten zu können.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Verdichtungsvorrichtung in Schwellenlängsrichtung verschiebbar ausgeführt ist. So kann jede gewünschte Verdichtungsposition eingenommen werden.
  • Eine einfache Ausprägung sieht vor, dass der Antrieb vorzugsweise auf einen auf der Verdichtungsvorrichtung angebrachten Hebel wirkt und damit die Drehbewegung bewirkt.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Detail der Vorrichtung ist, dass der Antrieb für die Drehbewegung hydraulisch ausgeführt ist.
  • Auch ist es möglich, dass die mit dem Maschinenrahmen verbundene Verdichtungsvorrichtung für die Drehbewegung der Verdichtungsplatte mit einem elektrischem Stellantrieb versehen ist und damit die Drehbewegung bewirkt.
  • Ein weiterer Vorteil ist gegeben, wenn die Verdichtungsvorrichtung mit Schwingungserzeugern versehen ist um eine noch effektivere Verdichtung der Schotterbettung zu erzielen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist ausschlaggebend, dass die zwischen den Schwellen abgesenkte Verdichtungsplatte, in einem Hohlraum zwischen Schwellen und Schotterbettung in Arbeitsposition gedreht und in Schwellenlängsrichtung verschoben wird.
  • Gesteigert wird die Produktivität des Verfahrens dadurch, dass die zwischen den Schwellen abgesenkte Verdichtungsplatte durch Ihre Drehbewegung zum Planieren der Schotterbettung verwendet wird. Somit erfolgt die Verteilung des Schotters gleichmäßig vor dem eigentlichen Verdichten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    Gleisbaumaschine mit Verdichtungsvorrichtung
    Fig. 2
    Verdichtungsvorrichtung mit Verdichtungsplatten
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die in Fig. 1 dargestellte Gleisbaumaschine 1 ist eine Maschine zum Verdichten der Schotterbettung 2 mit auf einem Fahrwerk 3 abgestützten Maschinenrahmen 4 mit mehreren verstellbaren Vorrichtungen, wie einer Verdichtungsvorrichtung 5 und einer Greifvorrichtung 6 zum Heben und/oder Richten eines Gleises 7. Die Verdichtungsvorrichtung 5 besteht im Wesentlichen aus einem Hauptrahmen 8, aus zumindest einem Trägerrahmen 9, einer Absenkvorrichtung 10 und zum Drehen einer Verdichtungsplatte 12 aus einer Drehvorrichtung 11, welche einen hydraulischen oder einen elektrischen Antrieb 13 umfasst. Beispielsweise ist ein Hydraulikzylinder mit einem Hebel 14 verbunden, um die Drehbewegung 15 zu bewirken. In Fig. 1 ist die Verdichtungsplatte 12 in Arbeitsposition 16 zu sehen.
  • Im Arbeitseinsatz bewegt sich die Gleisbaumaschine 1 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Arbeitsrichtung 17. Die Greifvorrichtung 6 umfasst pro Schiene 18 zwei in Arbeitsrichtung 17 hintereinander angeordnete Rollenzangen.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Verdichtungsvorrichtung 5 zeigt den Hauptrahmen 8, in dem in Schwellenlängsrichtung 19 zwei Führungsvorrichtungen 20 zur verschiebbaren Aufnahme von vier Trägerrahmen 9 angeordnet sind. Es sind jeweils zwei Verdichtungsplatten 12 in Durchführposition 21 und in Arbeitsposition 16 dargestellt. Die Arbeitsposition 16 wird durch die Absenkvorrichtung 10 und die Drehvorrichtung 11 erreicht. Die Arbeitsposition 16 ist dann erreicht, wenn die längere Seite der rechteckig ausgeführten Verdichtungsplatte 12 parallel zur Gleislängsrichtung 22 ausgerichtet ist. Durch Schwingungserzeuger 23 wird eine noch bessere Verdichtung der Schotterbettung 2 erzielt.
  • In einer nicht dargestellten Ausführung kann die Durchführposition 21 dadurch erreicht werden, dass die Verdichtungsplatte 12 auf einer in Schwellenlängsrichtung 19 horizontalen Achse drehbar gelagert ist und durch eine Verstellvorrichtung angewinkelt wird um sie zwischen den Schwellen 24 absenken zu können.
  • Zum Einsatz kommt die Verdichtung unterhalb der Schwellen 24 in der Regel während einer Reinigung bzw. Erneuerung der Schotterbettung 2 mit einer als Reinigungsmaschine ausgebildeten Gleisbaumaschine 1. Zunächst wird alter Schotter unterhalb der Schwellen 24 mittels einer Räumkette oder einer Saugvorrichtung entfernt. Die Schienen 18 und Schwellen 24 werden dabei mittels der Greifvorrichtung 6 in Position gehalten. Eine neu eingebrachte erste Schotterschicht wird mittels der erfindungsgemäßen Maschine 1 verdichtet, bevor die neue Schotterbettung 2 durch Aufbringen und Stopfen einer weiteren Schotterschicht fertig gestellt wird.

Claims (8)

  1. Gleisbaumaschine (1), welche auf einem Gleis (7) verfahrbar ausgeführt ist, zum Verdichten einer Schotterbettung (2) unterhalb eines Gleises (7), mit einem auf einem Fahrwerk (3) abgestützten Maschinenrahmen (4) und einer mit dem Maschinenrahmen (4) verbundenen Verdichtungsvorrichtung (5), welche zumindest ein absenkbares Verdichtungselement umfasst, wobei die Verdichtungsvorrichtung (5) dafür geeignet ist, die Schotterbettung (2) mit einer vertikalen, statischen Auflast zu beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement als Verdichtungsplatte (12) ausgebildet ist, die in einer Arbeitsposition (16) in einer Längsrichtung des Gleises (22) größer ist als ein Abstand zwischen zwei Schwellen (24) des Gleises (4) und dass die Verdichtungsplatte (12) drehbar angeordnet ist, um die Verdichtungsplatte (12) für ein Absenken bzw. Anheben zwischen zwei Schwellen (24) mit einer durch eine einen Antrieb (13) umfassende Drehvorrichtung (11) bewirkten Drehbewegung (15) von der Arbeitsposition (16) in eine Durchführposition (21) zu drehen.
  2. Gleisbaumaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung (5) in Schwellenlängsrichtung (19) verschiebbar ausgeführt ist.
  3. Gleisbaumaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) auf einen auf der Verdichtungsvorrichtung (5) angebrachten Hebel (14) wirkt und damit die Drehbewegung (15) bewirkt.
  4. Gleisbaumaschine (1) nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) für die Drehbewegung (15) hydraulisch ausgeführt ist.
  5. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Maschinenrahmen (4) verbundene Verdichtungsvorrichtung (5) für eine Drehbewegung (15) der Verdichtungsplatte (12) mit einem elektrischem Stellantrieb versehen ist und damit die Drehbewegung (15) bewirkt.
  6. Gleisbaumaschine (1) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung (5) mit Schwingungserzeugern (23) versehen ist um eine noch effektivere Verdichtung der Schotterbettung (2) zu erzielen.
  7. Verfahren zur Verdichtung der Schotterbettung (2) unterhalb eines Gleises (7) mittels einer Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Schotterbettung (2) mit einer vertikalen, statischen Auflast beaufschlagt wird, bis der Soll-Zustand der Schotterdichte erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Schwellen (24) abgesenkte Verdichtungsplatte (12), in einem Hohlraum zwischen Schwellen (24) und Schotterbettung (2) in Arbeitsposition (16) gedreht und in Schwellenlängsrichtung (19) verschoben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Schwellen (24) abgesenkte Verdichtungsplatte (12) durch Ihre Drehbewegung (15) zum Planieren der Schotterbettung (2) genutzt wird.
EP17700771.3A 2016-02-16 2017-01-19 Gleisbaumaschine und verfahren zur verdichtung eines schotterbettes Active EP3417107B1 (de)

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