JPH1082007A

JPH1082007A - 設計軌道位置を得るための装置

Info

Publication number: JPH1082007A
Application number: JP9152760A
Authority: JP
Inventors: Heinz Jaeger; ハインツ・イェーガー
Original assignee: J MUELLER AG; MUELLER J AG
Current assignee: J MUELLER AG; MUELLER J AG
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1998-03-31
Also published as: EP0806523A1; NO972124D0; US6014815A; NO972124L

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】砂利層及び／又は軌道の取り替えに関連して、
軌道位置を最適化するための機械類を提供する。【解決手段】車台６，９上の機械フレーム５と、それに
連結された平坦化装置２０とにより設計上の軌道位置を
設定する機械１において、測定ユニット36が本発明に従
って、機械フレーム５に、或いは平坦化装置２０に直
接、位置づけられる。その測定ユニット３６は、制御装
置３７に接続され、その制御装置３７は、調整駆動手段
を介して、高さ位置、側方位置及び横の傾斜のうちの少
なくとも１つのパラメーターに従って、平坦化装置２０
をコントロールする。測定ユニット３６は、測地学的に
測量された固定地点に符合させるために絶対的な測定シ
ステム３４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、車台ユニットに配
置される移動機械フレームと、作業ユニットと、設計上
の軌道位置を設定するため機械フレームに対して作業ユ
ニットを調整する調整駆動手段と、測地学的に測量さ
れ、かつ絶対軌道位置を限定する固定地点に符合するよ
うに仕組まれたレーザーエミッターを有する絶対測定シ
ステムの測定ユニットとを有する機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】保守機械の前方に連結され、軌道上を移
動するレーザーエミッターを備えた測定用プラットホー
ムは、国際特許出願ＷＯ９３／０６３０３からすでに周
知である。測定用プラットホーム上に配置され、スペー
スの安定したジャイロプラットホームは、測定用プラッ
トホームの位置の絶対的変化を記録し、レーザーエミッ
ターの角度の変化値を矯正する。

【０００３】移動した行路の範囲は、その移動した距離
を測定する別の測定装置によって、或いはジャイロプラ
ットホームによって測定される。これらのデータから決
定される固定地点に対する実際の位置が、測量図に従っ
た設定値と比較され、必要であれば、この値に基づい
て、軌道の矯正が行われる。

【０００４】ＣＨ６８４０２６Ａ５は、測定用プラット
ホームの基準となる方向と、そこから或る距離をおいた
ところに位置する固定地点との間の相対角を、測定用プ
ラットホームから発する光線によって測定する方法を記
載している。それらの光線は、固定地点に位置する反射
手段によって反射され、測定用プラットホームの所にあ
る受光手段により受光され、処理される。

【０００５】定期刊行物「鉄道技術者」1990年９月号の
４５９〜４６２頁の“測量固定地点に従った軌道建設機
械の自動制御”という題名の技術記事において、軌道敷
きならし機械によるレベル合わせと、方向合わせのため
実測に基づいて操作するレーザーコントロールが記載さ
れている。このレーザーコントロールは、ワイヤレスに
より軌道敷きならし機械からコントロールされる扇形光
線を発する回転レーザーエミッターと、レベル合わせ及
び方向合わせをするためのレーザーレシーバーを備えた
測定車と、軌道位置を計算するコンピュータとで構成さ
れる。

【０００６】最後に、軌道位置の誤差を認知するために
慣性ナビゲーションシステムを備えた測定車が、上記定
期刊行物「鉄道技術者」1995年８月号の５５２〜５５８
頁に示された“レーザー技術とＩＮＳ”という記事から
周知である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一般目的は、
特に、砂利層及び／又は軌道のとりかえに関連して、軌
道位置を最適化する場合に使用される前述の種類の機械
を提供することである。

【０００８】

【発明を解決するための手段】この目的は、本発明によ
り達成される。即ち、本発明では測定ユニットを機械フ
レーム、或いは作業ユニットに直接、配置し、その測定
ユニットを調整手段に働きかけるように仕組まれた制御
ユニットに連絡し、それによって、高さ位置、側方位置
及び横の傾斜のグループの中の少なくとも１つのパラメ
ータに従って、作業ユニットをコントロールする。

【０００９】そのような設計は特に、次のような機械に
適する。即ち、作業の前進方向にある軌道部分の位置
が、その機械の前方に位置し、それを相対的な測定ベー
スとして利用しないような機械である。なぜなら、軌道
は機械の作業ユニットによって持ち上げられるので、軌
道はその位置が完全に変化し、そして交換されるか、或
いは砂利層が新しいものにとりかえられるからである。

【００１０】本発明の方法によって、第１に、そのよう
な軌道敷設機械の場合にも、固定地点に従って規定され
る設計位置に新軌道を位置づけることができる。さら
に、好ましい実施例によれば、機械それ自体の基準シス
テムは、もはや必要としない。作業ユニットが常に振動
にさらされる場合、機械フレームから隔たったところ
に、その装置を位置づけ、それによって、好ましい非接
触方式による距離測定によって、精度に関する問題を生
ずることなしに機械フレームと作業ユニットとの間の相
対変位が記録可能である。

【００１１】本発明のその他の効果的実施例は、従属請
求項に記載する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は旧軌道２を除去し、新軌道
３を敷設する軌道敷設機械１を示す。新レール18を新枕
木14上に敷設するレール敷設車は、図面を明瞭にするた
めに図示しない。そのレール敷設車は、軌道敷設機械を
その移動方向にみて、作業が前進する方向へ牽引する。
この可動機械は、作業の前進方向を示す矢印方向４へ連
続的に移動する。前記可動機械は、機械フレーム５を有
し、その機械フレーム５は操作時、作業の前進方向にみ
てその前端部がレール車台ユニット６を介して旧軌道２
上に支持される。

【００１３】機械フレーム５の後端は、高さの調整可能
な軌道を走る車台ユニット８に接続され、前記ユニット
８はそれ自体の駆動手段を有する。それぞれ、一般的な
移動或いは走行のために配置されるもうひとつの車台ユ
ニット９は、その機械の作動時、上向きに傾斜して非作
動位置をとる。

【００１４】枕木取り外し装置10は、軌道を走る車台ユ
ニット８のすぐ前方に位置し、前記枕木取り外し装置10
には、旧枕木除去のための第１移送装置が配置される。
新枕木14を供給するための第２移送装置13が、軌道を走
る車台ユニット８の後方に位置する枕木敷設装置15の部
分まで伸長している。

【００１５】機械１はさらに、旧レール17と新レール18
のための高さ及び側方の調整可能なレールガイド16を備
え、さらに、作業領域に位置するオペレータ室19を備え
ている。枕木敷設装置15と、車台ユニット８との間の部
分で、車台ユニット８のすぐうしろに、平坦化装置20が
配設される。その平坦化装置20は、軌道の方向に対して
横断方向へ伸長するスクレーパーブレード21（図２、図
３参照）を有する。

【００１６】軌道の方向に対して横断方向へ或る距離を
おいたところに位置するスクレーパーブレード21の両端
部に、軌道懸架手段22が配置され、作業の前進移動方向
にみてスクレーパーブレード21のすぐ前方に、コンベア
ウオーム23が配置され、そのコンベアウオーム23は、蓄
積された砂利を側方へ運ぶ。バイブレータ24を備えた敷
きならし装置25は枕木敷設装置15とスクレーパーブレー
ド21との間に配置される。

【００１７】コンベアウオーム23とスクレーパーブレー
ド21と、敷きならし装置25とで構成する構造ユニット
は、支持フレーム26を介して機械フレーム５に回動可能
に取付られ、そして、調整駆動手段27により、機械フレ
ーム５に対して高さが調整される。前述の構造ユニット
はさらに、図２に示す軸のまわりで支持フレーム26に対
して回転自在であるので、敷きならし装置25により敷き
ならされる砂利の表面29は、機械フレーム５の位置とは
無関係に、所望量だけ横の傾斜がつけられる。

【００１８】枕木敷設装置15は、その底端部に２個の吸
引カップを有し、これらの吸引カップは、新枕木14を吸
引するために、機械の縦方向に対して横断方向へ互いに
間隔をおいて配置されている。その枕木敷設装置15は機
械の前記縦方向に対して横断方向へ伸びている水平軸30
のまわりで回動するように支持され、さらに、調整駆動
手段31（図３）によって機械の縦方向に対して横断方向
へ移動することができる。その横方向への移動量は、電
気的機械的な距離測定装置32によって測定される。その
距離測定装置32は、例えば、回転ポテンショメータで構
成され、それは機械フレームに取付られ、ロープで枕木
敷設装置15に連結される。

【００１９】枕木敷設装置15及び敷きならし装置25はこ
こでは、一緒にして一般的用語の作業ユニット33と呼ぶ
ことにする。従って、その各装置は、設計上の軌道位置
を生じさせるという複合作業のそれぞれの作業部分を受
け持つ。

【００２０】国の地形図のような地形図の座標に関して
軌道位置の絶対位置を規定する測地学的に測量された固
定地点38（頭上線マストに関連して図３に概略的に示す
ような）を記録するために、この機械は軌道の絶対位
置、或いは設計上の位置を決定する測定システム34を備
えている。この測定システム34は、実質的に、レーザー
エミッター35を有する測定ユニット36と、制御装置37と
で構成される。そのような測定ユニットはすでに、ＷＯ
９３／０６３０３又はＣＨ６８４０２６Ａ５によって周
知であり、それらの文献に詳述されているので、その機
能の詳細については、これ以上立入る必要はないと考え
る。

【００２１】制御装置37は、調整駆動装置27，31に作用
するように構成され、距離測定装置32に連絡され、ま
た、この機械の横断方向へ互いに或る間隔をおいて位置
するレシーバーに組合わされた２個のレーザーエミッタ
ー39に連絡される。それらは機械フレーム５に装着さ
れ、距離を測定するように配置される。レーザー光線
は、敷きならし装置25に取付られたターゲット反射体40
により反射される。

【００２２】測定ユニット36の操作について、ここで図
４の概略図によりもっと詳しく説明する。説明を簡単に
するために、最初に、軌道の設計上の横の傾斜のみにつ
いて考えることにする。機械フレーム５に剛直に取付ら
れた測定ユニット36のスペース安定型ジャイロプラット
ホーム41は設計上の横の傾斜を示す。それは、この簡素
化した実施例では、水平に伸長しており、このことは、
設計上の横の傾斜値がゼロであることを示す。そのジャ
イロプラットホーム41により、３つの全軸線において、
機械フレーム５に対する相対的位置、即ち、北に関する
位置、水平位置および垂直位置を測定することができ
る。

【００２３】しかしながら、車台ユニット6,8は機械フ
レーム５を軌道または砂利の不正確かつ未知の現実の位
置上に支持するので、この実施例では、機械フレーム５
の相対的位置を考慮することができない。従って、ジャ
イロプラットホーム41に対する敷きならし装置25の相対
的位置を考慮せざるを得ない。これは２個のレーザーエ
ミッター39により機械フレーム５と２個のターゲット反
射体40との間の距離を符合させることにより行われる。

【００２４】この簡単な実施例において、２個のターゲ
ット反射体40は、固定地点38により規定されかつ測定シ
ステムにより決定される設計上の軌道面42に正確に位置
づけられる。結局、敷きならされた砂利の表面29は、新
枕木14を敷き、新レール18をのせた後、軌道の設計上の
横の傾斜と軌道の設計上の高さ位置とを保証するような
高さ位置に沿って正確に伸長することになる。

【００２５】ジャイロプラットホーム41と敷きならし装
置25の位置との間の相対的測定に不一致が表示される場
合、即ち、横の傾斜に誤差が表示される場合、制御装置
37は、２つのターゲット反射体40が設計上の軌道面42に
位置づけられることになるまで、例えば２個の調整駆動
手段27の１つに働きかける。

【００２６】すでに前述したように、調整駆動手段27へ
の働きかけにより、設計上の高さ位置のコントロールが
それに平行して行われる。また、バイブレーター24の振
動数を増加させることによって砂利の表面29の高さを必
要に応じて低下させることができる。敷きならし装置25
をコントロールし、設計上の横の傾斜をコントロール
し、さらに、設計上の高さレベルをコントロールするこ
とにより砂利の表面29は、機械フレーム５の位置とは無
関係に、新枕木14と新レール18を敷設したのち、軌道を
所望位置に位置づけられるような絶対位置に位置づけら
れる。

【００２７】新軌道３の設計上の横の偏りに対するコン
トロールは、調整駆動手段31に働きかけることにより機
械フレーム５に対して枕木敷設装置15をそれに対応して
横方向へ移動させることによって行われる。その必要と
される側方への移動量は、測定システム34により記録さ
れている設計上の側方位置と、機械フレーム５の幅から
みて枕木敷設装置15の中心位置により規定される枕木敷
設装置15（図３の線43参照）のゼロ位置の間の差に対応
する。

【００２８】枕木敷設装置15が所望の側方位置へ移動す
る側方への対応移動は、距離測定装置32によって記録さ
れる。敷きならし装置25と枕木敷設装置15とで構成され
る２個の作業ユニットは、機械の縦方向へ互いに或る距
離をおいて位置するので、時間的遅延を生じながら、対
応する距離測定に従って、高さ位置、側方位置及び横の
傾斜を含む設計上の位置データを決定する時、調整駆動
手段に働きかけるために敷きならし装置の区域における
設計上の側方位置のための値が出されるべきである。

【００２９】特に、軌道のカーブ部分の操作の場合、調
整駆動手段44（図３）への働きかけがなされる時、枕木
敷設装置15の横方向への移動に従って、制御装置の助力
により、敷きならし装置25を側方へ移動させることは効
果的である。軌道を走る車台ユニット８の操縦は、同様
の方法で、制御装置によって行われる。

【００３０】図５に一部だけ示した軌道建設機械45は、
機械フレーム５に取付られる除去ユニット46を有し、こ
の除去ユニット46は、軌道47のまわりに砂利を集めるた
めに回転エンドレスチェンとして導かれる。除去ユニッ
ト46により除去された砂利は、コンベアベルト48によっ
てクリーニングのために図示していないスクリーンニン
グ装置へ送られる。

【００３１】砂利のない空間部分に、軌道47を持ち上げ
るための２個の軌道リフト装置50が配置され、これらの
装置50は、機械の縦方向に、互いに並んで配置される。
この実施例では、除去ユニット46は、軌道リフト装置50
と共に作業ユニット33と呼ばれる。

【００３２】空間安定型ジャイロプラットホームとレー
ザーエミッターとで構成され、制御装置37と共に、測定
システム34を形成する測定ユニット36は、作業方向にみ
て後方の作業ユニット33又は第２軌道リフト装置50に取
付けられる。このシステムにより、軌道の設計上の位置
は第１実施例ですでに述べたように決定され、その後、
調整装置51が、軌道リフト装置に接続される軌道47を砂
利床の上の設計上の位置に敷設するために、機械フレー
ム５に対して作業ユニット33の対応する相対的な側方及
び高さの調整を行う。

【００３３】また、高さ位置及び横の傾斜に関して除去
ユニット46の制御機能を発揮させることもできる。即
ち、測定ユニット36自体の機能を除去ユニット46に配分
させることもできる。さらに、第１実施例と同様に、上
部を除去された砂利は、軌道47を敷設する前に、平坦に
され、敷きならしされる。

【００３４】最後に、図６は、コンクリート或いはアス
ファルトで成る支持層53の形成機械52を簡素化して示
す。この形成機械52は、主として、軌道を走る車台ユニ
ット54に支持された機械フレーム55と、コンクリート或
いはアスファルトを容れたコンテナ56と、作業ユニット
57で構成されている。その作業ユニットは振動及び平坦
化装置として構成され、高さの調整可能なやり方で、こ
こには図示していない駆動手段により機械フレーム55に
連結される。

【００３５】作業ユニット57の上方で機械フレーム55
に、測定システム34が取付られ、この測定システム34
は、回転式レーザーエミッター35と、測定ユニット36
と、制御ユニット37と、距離測定用レーザーエミッター
39とで成る。この測定ユニット36により支持層53上に敷
設される軌道が、所望の設計位置に正確に敷設されるよ
うに、図１〜３の敷きならし装置と同じやり方で作業ユ
ニット57をコントロールすることができる。

【００３６】さらに、軌道を走る車台54に測定システム
34から影響を与えることにより、支持層53が側方位置に
関してもまた、所望の設計位置を伸長するようにするこ
ともできる。軌道を支持層53の上に敷設する後続の軌道
敷設機械の所で、枕木敷設装置は、軌道が側方位置に関
してもまた、所望の設計上の位置に敷設されるようなや
り方で、更なる測定ユニット36を使って作業ユニットと
してコントロールされなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】軌道を新しいものに取りかえる軌道敷設機械の
側面図を示す。

【図２】図１の軌道敷設機械の作業ユニットの拡大側面
図を示す。

【図 3】図１の軌道敷設機械の作業ユニットの拡大平面
図を示す。

【図４】作業ユニットを制御する測定ユニットの簡略図
であって、その測定ユニットは機械フレームに直接、取
付けられている。

【図５】砂利を除去する機械の他の実施例を示す。

【図６】堅固な軌道基礎のためにコンクリート又はアス
ファルトで成る支持層を建造する機械の簡略図を示す。

【符号の説明】

１軌道敷設機械２旧軌道３新軌道５機械フレーム６，８，９車台ユニット１０枕木取り外し装置１３新枕木移送装置１４新枕木１５枕木敷設装置１６レールガイド１７旧レール１８新レール１９オペレータ室２０平坦化装置２１スクレーパーブレード２２軌道懸架装置２３コンベアウオーム２４バイブレータ２５敷きならし装置２６支持フレーム２７，３１調整駆動手段３０水平軸３２距離測定装置３３作業ユニット３４測定システム３５，３９レーザーエミッター３６測定ユニット３７制御装置３８固定地点４０ターゲット反射体４１ジャイロプラットホーム４２軌道面４５軌道建設機械４６除去ユニット４８コンベアベルト５０軌道リフト装置５１調整装置５２支持層形成機械５３支持層５４車台５５機械フレーム５７作業ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車台ユニット（６，８；５４）上に配置
される移動可能な機械フレーム（５；５５）と、作業ユ
ニット（３３；５７）と、評定した軌道位置を設定する
ため前記機械フレーム（５；５５）に対して前記作業ユ
ニットを調整する調整駆動手段（２７；３１；５１）
と、測地して査定され、絶対軌道位置を規定する固定地
点（３８）を記録するように仕組まれたレーザーエミッ
ター（３５）を有する絶対的測定システム（３４）の測
定ユニット（３６）とを有し、前記測定ユニット（３
６）は、前記機械フレーム（５；５５）、又は前記作業
ユニット（３３）に直接配置され、調整駆動手段（２
７；３１；５１）に働きかける制御ユニット（３７）に
連絡され、高さ位置、側方位置、及び横傾斜のグループ
の少なくとも１つのパラメーターに従って、前記作業ユ
ニット（３３；５７）をコントロールすることを特徴と
する設計軌道位置を得るための装置（１；４５；５
２）。
【請求項２】前記作業ユニット（３３）から或る距離
おいたところで前記機械フレーム（５）に取付られる前
記測定ユニット（３６）の制御ユニット（３７）は、前
記作業ユニット（３３）に取付られたターゲット反射体
（４０）へ向けられた更なるレーザーエミッター（３
９）を備えて構成されることを特徴とする、請求項１記
載の装置。
【請求項３】前記測定システムの制御ユニット（３
７）は、前記作業ユニット（３３）からの距離を記録す
るように仕組まれた距離測定装置（３２）を有すること
を特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項４】前記測定システム（３４）の制御ユニッ
ト（３７）は、作業操作の前進方向に関して前方の第１
の作業ユニット（３３）を高さ位置についてコントロー
ルすると共に、後続の第２の作業ユニット（３３）の横
方向位置をコントロールすることを特徴とする、請求項
１記載の装置。
【請求項５】前記第１の作業ユニット（３３）は、バ
イブレータ（２４）と、高さ位置の調整を行う調整駆動
手段（２７）とを有し、砂利を敷きならす敷きならしユ
ニット（２５）として設計され、前記第２の作業ユニッ
ト（３３）は、敷きならされた砂利床の上に新枕木（１
４）を敷設する枕木敷設装置（１５）であることを特徴
とする、請求項４記載の装置。
【請求項６】前記制御ユニット（３７）によりコント
ロールされる作業ユニットが、調整駆動手段（５１）に
より高さと側方位置に関して調整可能な軌道リフト装置
（５０）として設計され、前記軌道リフト装置（５０）
は、装置（４６）の前進作業方向にみて、軌道（４７）
の下の砂利ベッドを除去する除去ユニット（４６）より
うしろに位置することを特徴とする、請求項１記載の装
置。
【請求項７】前記軌道リフト装置（５０）に加えて、
前記除去ユニット（４６）もまた、前記測定ユニット
（３６）により決定される評定値に従って高さ位置と横
の傾斜に関してコントロール可能であることを特徴とす
る、請求項６記載の装置。