EP3728738A1 - Gleisbaumaschine und verfahren zum nivellieren eines gleises - Google Patents

Gleisbaumaschine und verfahren zum nivellieren eines gleises

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EP3728738A1
EP3728738A1 EP18811166.0A EP18811166A EP3728738A1 EP 3728738 A1 EP3728738 A1 EP 3728738A1 EP 18811166 A EP18811166 A EP 18811166A EP 3728738 A1 EP3728738 A1 EP 3728738A1
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EP
European Patent Office
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track
chord
traveling
measuring
dadu rch
Prior art date
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Pending
Application number
EP18811166.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Auer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Original Assignee
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH filed Critical Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Publication of EP3728738A1 publication Critical patent/EP3728738A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/04—Lifting or levelling of tracks
    • 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
    • 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
    • E01B35/06—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction
    • E01B35/08—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction for levelling

Definitions

  • the invention relates to a mobile device for correcting an altitude of a premeasured track, in particular for a tamping machine, with a measuring system that includes a reference chord as a reference base, and with a lifting device for lifting the track on one of the
  • the invention relates to a corresponding method.
  • Measuring tendon (Wandersehne) is provided as a reference system.
  • the position of the respective measuring chord relative to the associated rail is determined by a front and a rear measuring device.
  • the front measuring device is guided in a not yet corrected area of the track and the rear measuring device in an already corrected area of the track. It is assumed that the track is in the corrected range at the specified level.
  • AT 5 ⁇ 5 208 B ⁇ discloses a device in which a machine frame serves as a virtual traveling tendon.
  • the measuring system is for one
  • the invention is based on the object for a device and a
  • the traveling chord is determined at two reference points in its position relative to an uncorrected area of the track, wherein the work station is arranged behind the reference points in one working direction.
  • the position of the Wandersehne is clearly and precisely defined at all times. Because of the pre-measurement, the position of the track in the uncorrected area is known. No assumption has to be made that the track has reached the predetermined altitude in an already corrected area. On the one hand, this increases the accuracy of the
  • An advantageous embodiment of the mobile device provides that a control unit for controlling the lifting unit is set up and that the control unit is supplied with a measuring signal for adjusting the altitude of the track at the work site with the moving tendon. This is a simple arrangement for controlling the lifting unit specified.
  • the circuit device is connected to a memory device in which the uncorrected position of the track is stored.
  • the mobile device is then equipped for self-correction of the track, with a data comparison over a current
  • Position determination takes place.
  • the Wandersehne is as
  • Another expression provides that the migrating tendon as an optical axis between two along the track movable measuring devices
  • the measuring system comprises four points for track height detection, wherein the front reference points, the position of the Determine Wandersehne.
  • the workplace determines the uplift of the track and at the Nachmessstelle the lifting process is checked.
  • the fourth measurement at the Nachmessstelle can in particular coarse
  • each of the two rails of the track is its own
  • the inventive method for correcting a track provides that the traveling chord is moved in the working direction along the track and is raised at the reference points virtually or by leveling according to the corresponding desired heights and that the track by means of the lifting unit at the workplace one by means of
  • Residual errors are mitigated by an immediate adjustment of the lifting requirements.
  • the elevation is therefore given by an interactive control.
  • the mobile device 1 of a tamping machine shown in FIG. 1 is known from the prior art. It serves to correct an altitude 2 of a pre-measured track 3 and comprises a measuring system 4, a
  • the uncorrected layer 7 of the track 3 is known due to the pre-measurement.
  • a desired nominal height 8 (desired longitudinal height course) is predetermined, so that a required increase is known for each of these points.
  • lifting correction values 9 are given.
  • the measuring system 4 uses a known three-point measurement (Wandersehen- measuring principle), wherein a front measuring carriage 10 is guided in an uncorrected area 11 of the track 3. A rear measuring carriage 12 is guided in an already corrected area 13. Between the two measuring carriages 10,
  • a traveling chord 14 is tensioned, with the respective altitude 2 of the track 3 being transmitted by means of a linkage 15 to the traveling chord 14.
  • a middle measuring carriage 16 is used to balance the track lift on with the traveling string 14th
  • Elevation 2 ⁇ given at a workstation 22 Elevation 2 ⁇ given at a workstation 22. Specifically, by means of the lifting device 5, the track is lifted at this point 22 until a leveling device 23 on the central measuring carriage ⁇ 6 indicates a level attainment.
  • a present after a lifting track track 25 is shown with a solid line.
  • the present before the lifting track track 26 is illustrated with a dashed line.
  • the corrected range ⁇ of the track 3 determines.
  • a workstation 22 is arranged behind these reference points 27, 28.
  • a Nachmessstelle 30 is provided to check the altitude 2 in the corrected range ⁇ 3.
  • the traveling string ⁇ 4 is stretched between a front measuring carriage ⁇ 0 at the first reference point 27 and a rear measuring carriage ⁇ 2 at the working point 22.
  • the front tendon end point ⁇ 9 is raised by the corresponding lifting correction value 9. This is done either mechanically by means of a leveling device 20 or advantageously electronically by a signal adjustment by means of a circuit device 3 ⁇ .
  • the circuit device 3 ⁇ is connected to a memory device 32, in the location or path-related data of the uncorrected layer 7 of the track 3 and Hebekorrekturlitis 9
  • a path measuring device 33 detects the path 35 traveled by the device ⁇ in relation to a fixed point.
  • the level of the migrating tendon ⁇ 4 is compared with the desired height 8 at this point 28.
  • This desired height 8 results from the known actual height ⁇ 8 and the corresponding lifting correction value 9 at this point 28.
  • the adjustment takes place, for example, by means of a
  • Leveling 23 which is adjusted by means of a leveling device 20 to the desired height.
  • an electronic adaptation by means of the circuit device 3 ⁇ is also provided here as an alternative to mechanical leveling.
  • a control unit 34 ends the lifting operation.
  • the provided for driving the lifting device 5 control unit 34 is a signal of
  • the migrating tendon 14 is extended to the Nachmessstelle 30.
  • Figures 5 to 8 show exemplary longitudinal height gradients of a rail 36 of the track 3 with an associated chord ⁇ 4.
  • a simple and robust solution provides that as a migratory tendon ⁇ 4 a physical
  • Leveling chord (e.g., steel chord) is stretched between carriages 10, 12 ( Figure 5). Higher accuracies are achieved with an optical axis between two measuring devices movable along the track (Figs. 7-8).
  • a solution is disclosed, for example, in the Applicant's Austrian patent application A 325/2016.
  • the migrating tendon 14 designed as an optical axis is shown in phantom.
  • Fig. 8 shows a situation with inclination changes and fillets. These occur in excess elevation and slope changes.
  • the circuit device 31 is provided for carrying out a corresponding calculation.
  • bend outer rail 36 of the track 3 is given a raised by a Kochhöhungswert target height 8. This applies in a corresponding manner to the respective lifting correction value 9.
  • each rail 36 is assigned its own traveling chord 14.
  • inclination measuring devices 38 pendulum
  • the curve outer rail 36 is additionally raised by a predetermined angle of inclination by the corresponding Kochhöhungswert.
  • a single chord ⁇ 4 can be arranged in track center and the
  • Altitudes for the rails 36 result in consideration of the inclination angle.
  • Fig. 9 shows the geometric relationships for the formulas given below.
  • the machine moves in the working direction 29 along the track 3, which is measured at four points 22, 27, 28, 30 in relation to the migrating tendon ⁇ 4.
  • Two front measuring axes still move on the track 3 in the original, uncorrected area 11
  • a stitch height Z2 between the Wanderer 14 and the track 3 is detected to determine a height value Ii2 at this point 22.
  • the elevation 21 is adapted at the workplace 22 so that a height value h 3 at this point 30 corresponds to a predetermined value.
  • the track survey by the final measurement is continuously verifiable and adjustable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

Fahrbare Einrichtung (1) sowie Verfahren zur Korrektur einer Höhenlage (2) eines vorgemessenen Gleises (3), insbesondere für eine Gleisstopfmaschine, mit einem Messsystem (4), das als Bezugsbasis eine Wandersehne (14) umfasst, und mit einer Hebevorrichtung (5) zum Anheben des Gleises (3) auf eine mittels der Wandersehne (14) an einer Arbeitsstelle (22) vorgegebene Soll- Höhe (8). Dabei ist die Wandersehne (14) an zwei Referenzstellen (27, 28) in seiner Lage gegenüber einem nicht korrigierten Bereich (11) des Gleises (3) bestimmt, wobei die Arbeitsstelle (22) in einer Arbeitsrichtung (29) hinter den Referenzstellen (27, 28) angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Lage der Wandersehne (14) zu jeder Zeit eindeutig und genau festgelegt.

Description

Beschreibu ng
Gleisbaumaschine und Verfahren zum Nivellieren eines Gleises
Gebiet der Technik
[01] Die Erfindung betrifft eine fahrbare Einrichtung zur Korrektur einer Höhenlage eines vorgemessenen Gleises, insbesondere für eine Gleisstopfmaschine, mit einem Messsystem, das als Bezugsbasis eine Wandersehne umfasst, und mit einer Hebevorrichtung zum Anheben des Gleises auf eine mittels der
Wandersehne an einer Arbeitsstelle vorgegebene Soll-Höhe. Zudem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
Stand der Technik
[02] Lageveränderungen eines Gleises, die infolge von Belastungen des
Schienenverkehrs sowie infolge von Witterungseinflüsse zwangsläufig auftreten, müssen mit wiederkehrenden Instandhaltungsmaßnahmen korrigiert werden. In der Regel kommt zu diesem Zweck eine gattungsgemäße Einrichtung zur Anwendung, um das Gleis in eine vorgegebene Höhenlage zu heben. Begleitet werden diese Hebevorgänge in der Regel durch ein seitliches Richten sowie ein Unterstopfen des Gleises. Üblich ist zudem eine
Vormessung des Gleises, um Fehllagen zu erfassen und eine Gleishebung für eine absolute Gleislagenkorrektur mittels des sogenannten
Präzisionsverfahrens durchführen zu können.
[03] Beispielsweise ist aus AT 382 410 B eine Gleisstopfmaschine bekannt, bei der über jeder Schiene des Gleises eine mit der Maschine mitwandernde
Messsehne (Wandersehne) als Bezugssystem vorgesehen ist. Die Lage der jeweiligen Messsehne gegenüber der zugeordneten Schiene ist durch eine vordere und eine hintere Messeinrichtung bestimmt. Dabei ist die vordere Messeinrichtung in einem noch nicht korrigiertem Bereich des Gleises und die hintere Messeinrichtung in einem bereits korrigierten Bereich des Gleises geführt. Es wird von der Annahme ausgegangen, dass sich das Gleis im korrigierten Bereich auf dem vorgegebenen Niveau befindet. [04] AT 5Ί5 208 BΊ offenbart eine Einrichtung, bei der ein Maschinenrahmen als virtuelle Wandersehne dient. Dabei ist das Messsystem für eine
berührungslose Abtastung der jeweiligen Schiene ausgebildet und bezüglich einer Vertikalen unveränderbar mit dem Maschinenrahmen verbunden.
Zudem kennt man gattungsgemäße Einrichtungen, die eine optische
Wandersehne aufweisen, etwa aus US 3,107,168 A.
[05] Verschiedene Ausprägungen des Wandersehnen-Messprinzips finden sich beispielsweise in DE 10 2008 062 143 B3 oder in DE 103 37 976 A1. Dabei sind Methoden offenbart, um aus den mittels Wandersehne durchgeführten Relativmessungen formtreue Messsignale einer vertikalen Gleislage zu ermitteln. Auf diese Weise ist das Wandersehnen-Messprinzip zur formtreuen Vormessung des Gleises einsetzbar.
Zusammenfassung der Erfindung
[06] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Einrichtung und ein
Verfahren der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben.
[07] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die unabhängigen
Ansprüche 1 und 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[08] Dabei ist die Wandersehne an zwei Referenzstellen in seiner Lage gegenüber einem nicht korrigierten Bereich des Gleises bestimmt, wobei die Arbeitsstelle in einer Arbeitsrichtung hinter den Referenzstellen angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Lage der Wandersehne zu jeder Zeit eindeutig und genau festgelegt. Durch die Vormessung ist nämlich die Lage des Gleises im nicht korrigierten Bereich bekannt. Es muss keine Annahme getroffen werden, dass das Gleis in einem bereits korrigierten Bereich die vorgegebene Höhenlage eingenommen hat. Das steigert einerseits die Genauigkeit bei der
Gleisanhebung und erlaubt andererseits eine sofortige Korrektur bei fehlerhaften Hebevorgängen. Insbesondere die Genauigkeit der absoluten Gleislage (in Bezug zu Fixpunkten) nimmt zu. Damit können die in der Norm EN 13231 beschriebenen Anforderungen an die absolute Gleislagequalität nach dem Stopfen prozesssicher umgesetzt werden. [09] Eine vorteilhafte Ausprägung der fahrbaren Einrichtung sieht vor, dass eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Hebeaggregats eingerichtet ist und dass der Steuerungseinheit ein Messsignal zum Abgleich der Höhenlage des Gleises an der Arbeitsstelle mit der Wandersehne zugeführt ist. Damit ist eine einfache Anordnung zur Steuerung des Hebeaggregats angegeben.
[10] Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn eine Schaltungseinrichtung zum
virtuellen Anheben der Wandersehne und/oder eines Nivellierabnehmers eingerichtet ist. Damit entfallen mechanische Nivelliervorichtungen, um die Wandersehen entlang einer vorgegeben Höhenlage des Gleises zu führen. Stattdessen wird die Wandersehne an der Arbeitsstelle virtuell angehoben, um das Gleis an dieser Stelle auf die entsprechende Soll-Höhe zu heben.
[11] Günstigerweise ist die Schaltungseinrichtung mit einer Speichereinrichtung verbunden, in der die nicht korrigierte Lage des Gleises abgespeichert ist. Die fahrbare Einrichtung ist dann zur selbsttägigen Korrektur des Gleises ausgerüstet, wobei ein Datenabgleich über eine laufende
Positionsbestimmung erfolgt. Alternativ dazu können eine synchrone
Vormessung durch eine vorgeordnete Messeinrichtung und eine
Fernübertragung von Lagemesswerten erfolgen.
[12] In einer einfachen Ausprägung der Erfindung ist die Wandersehne als
zwischen zwei Messwägen gespannte Nivelliersehne ausgebildet.
Sinnvollerweise sind ein vorderer Messwagen an der vorderen Referenzstelle und ein hinterer Messwagen an der Arbeitsstelle zur Bestimmung der Gleisanhebung angeordnet. Dann ist an der Arbeitsstelle die vorgegebene Soll-Höhe bei einer geraden Ausrichtung der Wandersehne erreicht.
[13] Eine andere Ausprägung sieht vor, dass die Wandersehne als optische Achse zwischen zwei entlang des Gleises bewegbarer Messvorrichtungen
ausgebildet ist. Das erleichtert die virtuelle Anhebung der Wandersehne an den Referenzpunkten. Zudem treten keine Ungenauigkeiten durch
mechanische Toleranzen auf.
[14] Bei einer Verbesserung der Einrichtung ist in Arbeitsrichtung hinter der
Arbeitsstelle eine Nachmessstelle zur Erfassung der Höhenlage des Gleises an dieser Stelle angeordnet. Dabei umfasst das Messsystem vier Stellen zur Gleishöhenerfassung, wobei die vorderen Referenzstellen die Lage der Wandersehne bestimmen. Die Arbeitsstelle bestimmt die Hebung des Gleises und an der Nachmessstelle wird der Hebevorgang überprüft. Mittels der vierten Messung an der Nachmessstelle können insbesondere grobe
Unstimmigkeiten durch falsche Messgeber bestimmt werden (Redundanz). Damit wird die Prozesssicherheit weiter gesteigert.
[15] Vorteilhafterweise ist jeder der beiden Schienen des Gleises eine eigene
Wandersehne zugeordnet. Damit ist eine unmittelbar Korrektur beider Schienen des Gleises durchführbar. Überhöhungen in Kurven sind hierbei durch die beiden unterschiedlich angehobenen Wandersehnen vorgegeben. Eine gesonderte Berücksichtigung von Überhöhungswerten an der
Arbeitsstelle ist nicht erforderlich.
[16] Zudem ist es günstig, wenn an den Referenzstellen und an der Arbeitsstelle jeweils eine Neigungsmesseinrichtung angeordnet ist, um für die
Gleisanhebung im Bereich von Kurven und Übergangsbögen zusätzliche Messsignale nutzen zu können.
[17] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur eines Gleises sieht vor, dass die Wandersehne in Arbeitsrichtung entlang des Gleises bewegt wird und dabei an den Referenzstellen virtuell oder mittels Nivelliervorrichtungen gemäß den entsprechenden Soll-Höhen angehoben wird und dass das Gleis mittels des Hebeaggregats an der Arbeitsstelle um eine mittels der
Wandersehne vorgegebene Hebung angehoben wird.
[18] In einer Weiterbildung des Verfahrens werden an einer Nachmessstelle
erfasste Messwerte einer Schaltungseinrichtung übermittelt, wobei mittels der Schaltungseinrichtung in Abhängigkeit dieser Messwerte eine Anpassung der Soll-Höhen erfolgt. Auf diese Weise wird automatisiert auf Änderungen von Gleisparametern (z.B. Schotterbetteigenschaften) reagiert. Auftretende
Restfehler werden durch eine sofortige Anpassung der Hebevorgaben abgemildert. Die Hebung wird demnach durch eine interaktive Regelung vorgegeben.
[19] Dabei ist es günstig, wenn die an der Nachmessstelle erfassten Messwerte zur Erstellung eines Arbeitsprotokolls abgespeichert werden. Auf diese Weise liegt unmittelbar nach der Gleiskorrektur eine für eine Streckenfreigabe
notwendige Dokumentation des Arbeitserfolgs vor. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[20] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. Ί Fahrbare Einrichtung nach dem Stand der Technik
Fig. 2 Hebediagramm nach dem Stand der Technik
Fig. 3 Hebevorgang nach dem Stand der Technik
Fig. 4Fahrbare Einrichtung mit vier Messstellen
Fig. 5 Hebevorgang mit Nivelliersehne und Nachmessung
Fig. 6Hebevorgang mit optischer Achse
Fig. 7Hebevorgang mit optischer Achse und Nachmessung
Fig. 8Hebevorgang in Übergangsbogen
Fig. 9Geometrische Beziehungen
Beschreibung der Ausführungsformen
[21] Die in Fig. 1 dargestellte fahrbare Einrichtung 1 einer Gleisstopfmaschine ist aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dient der Korrektur einer Höhenlage 2 eines vorgemessenen Gleises 3 und umfasst ein Messsystem 4, eine
Hebevorrichtung 5 und ein Stopfaggregat 6. Die nicht korrigierte Lage 7 des Gleises 3 ist dabei aufgrund der Vormessung bekannt. Zudem ist für jede Stelle des Gleises 3 eine gewünschte Soll-Höhe 8 (Soll-Längshöhenverlauf) vorgegeben, sodass für jede dieser Stellen eine erforderliche Anhebung bekannt ist. Konkret sind sogenannte Hebekorrekturwerte 9 vorgegeben.
[22] Das Messsystem 4 nutzt eine bekannte Dreipunktmessung (Wandersehnen- Messprinzip), wobei ein vorderer Messwagen 10 in einem nicht korrigierten Bereich 11 des Gleises 3 geführt ist. Ein hinterer Messwagen 12 ist in einem bereits korrigierten Bereich 13 geführt. Zwischen den beiden Messwägen 10,
12 ist eine Wandersehne 14 gespannt, wobei die jeweilige Höhenlage 2 des Gleises 3 mittels eines Gestänges 15 auf die Wandersehne 14 übertragen wird. Ein mittlerer Messwagen 16 dient zum Abgleich der Gleisanhebung an mit der Wandersehne 14.
[23] Bei diesem bekannten Messsystem 3 wird die Annahme getroffen, dass die korrigierte Gleislage exakt der an der jeweiligen Stelle gewünschten Soll-Höhe 8 entspricht, wie in Fig. 2 dargestellt. Ein hinterer Sehnenendpunkt Ί7 sollte sich demnach immer auf dem richtigen Niveau befinden. Ausgehend von einer Ist-Höhe Ί8 wird ein vorderer Sehnenendpunkt Ί9 um den an dieser Stelle vorgegebenen Hebekorrekturwert 9 angehoben. Das geschieht durch mechanische Verstellung mittels einer Nivelliervorrichtung 20 oder virtuell durch eine äquivalente Veränderung eines elektrischen Referenzsignals.
[24] Auf diese Weise wird mittels der Wandersehne Ί4 eine durchzuführende
Hebung 2Ί an einer Arbeitsstelle 22 vorgegeben. Konkret wird mittels der Hebevorrichtung 5 das Gleis an dieser Stelle 22 so lange gehoben, bis ein Nivellierabnehmer 23 am mittleren Messwagen Ί6 eine Niveauerreichung anzeigt.
[25] In Fig. 3 ist ersichtlich, dass diese im Stand der Technik getroffenen Annahmen zu fortlaufenden Fehlern führen. In der Praxis weicht nämlich die korrigierte Gleislage oft geringfügig von der jeweiligen Soll-Höhe ab. Beispielsweise kann trotz eines Unterstopfens des Gleises 3 ein Absinken durch die Belastung eines Schienenfahrwerks 24 erfolgen, wie in Fig. 3 gezeigt.
[26] Dabei ist ein nach einem Hebevorgang vorliegender Gleisverlauf 25 mit einer durchgehenden Linie dargestellt. Der vor dem Hebevorgang vorliegende Gleisverlauf 26 ist mit einer gestrichelten Linie veranschaulicht. Eine
gepunktete Linie zeigt die vorgemessene, nicht korrigierte Lage 7 des Gleises 3. Obwohl am vorderen Sehnenendpunkt Ί9 die Anhebung um den richtigen Hebekorrekturwert 9 erfolgt, verläuft die Wandersehne Ί4 nicht entsprechend den vorgegebenen Soll-Höhen 8. Infolgedessen gibt die Wandersehne Ί4 eine zu geringe Hebung 2Ί vor, wobei sich dieser Fehler fortsetzt, bis eine
Bedienperson die Hebekorrekturwerte 9 anpasst oder bis ein punktueller Fehler im Laufe der Maschinenvorfahrt abklingt.
[27] Vermieden wird dieser Nachteil mit einer erfindungsgemäßen fahrbaren
Einrichtung Ί, wie beispielhaft in Fig. 4 gezeigt. Dabei ist eine Wandersehne Ί4 an zwei Referenzstellen 27, 28 in seiner Lage gegenüber dem nicht
korrigierten Bereich ΊΊ des Gleises 3 bestimmt. In einer Arbeitsrichtung 29 ist eine Arbeitsstelle 22 hinter diesen Referenzstellen 27, 28 angeordnet. Optional ist im hinteren Bereich der Einrichtung Ί eine Nachmessstelle 30 vorgesehen, um die Höhenlage 2 im korrigierten Bereich Ί3 zu überprüfen. [28] In der dargestellten Ausführung ist die Wandersehne Ί4 zwischen einen vorderen Messwagen Ί0 an der ersten Referenzstelle 27 und einen hinteren Messwagen Ί2 an der Arbeitsstelle 22 gespannt. Der vordere Sehnenendpunkt Ί9 ist dabei um den entsprechenden Hebekorrekturwert 9 angehoben. Das geschieht entweder mechanisch mittels einer Nivelliervorrichtung 20 oder vorteilhafterweise elektronisch durch eine Signalanpassung mittels einer Schaltungseinrichtung 3Ί. Die Schaltungseinrichtung 3Ί ist dabei mit einer Speichereinrichtung 32 verbunden, in der orts- bzw. wegbezogene Daten der nicht korrigierten Lage 7 des Gleises 3 bzw. Hebekorrekturwerte 9
abgespeichert sind. Über eine Wegmesseinrichtung 33 wird der von der Einrichtung Ί gegenüber einem Festpunkt zurückgelegte Weg 35 erfasst.
Damit erfolgt eine Zuordnung der abgespeicherten Daten zu den aktuellen Referenzstellen 27, 28 sowie zur aktuellen Arbeitsstelle 22 und gegebenenfalls zur Nachmessstelle 30.
[29] An der zweiten Referenzstelle 28 wird das Niveau der Wandersehne Ί4 mit der Soll-Höhe 8 an dieser Stelle 28 abgeglichen. Diese Soll-Höhe 8 ergibt sich aus der bekannten Ist-Höhe Ί8 und dem entsprechenden Hebekorrekturwert 9 an dieser Stelle 28. Der Abgleich erfolgt beispielsweise mittels eines
Nivellierabnehmers 23, der mittels einer Nivelliervorrichtung 20 an die Soll- Höhe angepasst ist. Günstigerweise ist auch hier alternativ zur mechanischen Nivellierung eine elektronische Anpassung mittels der Schaltungseinrichtung 3Ί vorgesehen.
[30] Sobald an der zweiten Referenzstelle 28 registriert wird, dass die
Wandersehne Ί4 die entsprechende Soll-Höhe 8 erreicht, beendet eine Steuerungseinheit 34 den Hebevorgang. Dazu ist der zum Ansteuern der Hebevorrichtung 5 vorgesehenen Steuerungseinheit 34 ein Signal des
Nivellierabnehmers 23 zugeführt. Um die Genauigkeit zu erhöhen, kann mittels der Nachmessung eine Anpassung der Höhenvorgabe erfolgen.
[31] Dazu ist die Wandersehne 14 bis zur Nachmessstelle 30 verlängert. Für einen Messvorgang erfolgt beispielsweise ein kurzzeitiges Loslösen der
Wandersehne 14 an der Arbeitsstelle 22, sodass für eine Dreipunktmessung die Referenzstellen 27, 28 und die Nachmessstelle 30 genutzt werden. Alternativ dazu kann eine weitere Wandersehne Ί4 zur Nachmessung der korrigierten Gleislage gespannt sein.
[32] Die Figuren 5 bis 8 zeigen beispielhafte Längshöhenverläufe einer Schiene 36 des Gleises 3 mit einer zugeordneten Wandersehne Ί4. Eine einfache und robuste Lösung sieht vor, dass als Wandersehne Ί4 eine physische
Nivelliersehne (z.B. Stahlsehne) zwischen Messwägen 10, 12 gespannt ist (Fig. 5). Höhere Genauigkeiten werden mit einer optischen Achse zwischen zwei entlang des Gleises bewegbarer Messvorrichtungen erreicht (Fig. 7-8). Eine solche Lösung ist beispielsweise in der österreichischen Patentanmeldung A 325/2016 der Anmelderin offenbart. In den Figuren 7-8 ist die als optische Achse ausgebildete Wandersehne 14 strichpunktiert dargestellt.
[33] Auf einer geraden Gleisstrecke erfolgt an den Referenzpunkten 27, 28 eine Anhebung auf dieselbe Soll-Höhe 8 (Fig. 5-7). Dadurch wird das Gleis 3 an der Arbeitsstelle 22 zwangsläufig auch auf diese Soll-Höhe 8 gehoben. Optional erfolgt eine Nachmessung durch eine Dreipunktmessung unter Einbeziehung der Nachmessstelle 30 (Fig. 5 und 7).
[34] Fig. 8 zeigt eine Situation bei Neigungswechseln und Ausrundungen. Diese treten bei Überhöhungen und Steigungsänderungen auf. Hier wird die
Wandersehne 14 nur an der erste Referenzstelle 27 entlang des Verlaufs der Soll-Höhe 8 geführt. An der zweiten Referenzstelle 28 erfolgt eine Anhebung um den Hebekorrekturwert 9 zuzüglich einer Pfeilhöhe 37, die sich an dieser Stelle 28 aus der vorgegebenen Krümmung des Soll-Längshöhenverlaufs ergibt. Der entsprechende Wert ist auf einfache Weise aus dem
vorgegebenen Verlauf der Soll-Höhe 8 und der Wandersehnenlänge ermittelbar. Günstigerweise ist die Schaltungseinrichtung 31 zur Durchführung einer entsprechenden Berechnung vorgesehen.
[35] In einer Kurve liegt gewöhnlich eine Überhöhung vor. Dabei wird für die
kurvenäußere Schiene 36 des Gleises 3 eine um einen Überhöhungswert erhöhte Soll-Höhe 8 vorgegeben. Das gilt in entsprechender Weise für den jeweiligen Hebekorrekturwert 9. Für eine derart differenzierte Hebung 21 des Gleises 3 ist beispielsweise jeder Schiene 36 eine eigene Wandersehne 14 zugeordnet. [36] Alternativ dazu oder ergänzend sind Neigungsmesseinrichtungen 38 (Pendel) an den Referenzstellen 27, 28 und der Arbeitsstelle 22 vorgesehen. Dann reicht die Vorgabe der Soll-Höhe 8 für die kurveninnere Schiene 36 aus. Die kurvenäußere Schiene 36 wird mittels eines vorgegebenen Neigungswinkels zusätzlich um den entsprechenden Überhöhungswert angehoben. Dabei kann eine einzige Wandersehne Ί4 in Gleismitte angeordnet sein und die
Höhenlagen für die Schienen 36 ergeben sich unter Berücksichtigung der Neigungswinkel.
[37] Fig. 9 zeigt die geometrischen Beziehungen für die im Folgenden angeführten Formeln. Die Maschine bewegt sich in Arbeitsrichtung 29 entlang des Gleises 3, das an vier Stellen 22, 27, 28, 30 in Relation zur Wandersehne Ί4 gemessen wird. Zwei vordere Messachsen bewegen sich dabei noch auf dem Gleis 3 im ursprünglichen, nicht korrigierten Bereich 11. Dabei sind durch die
Vormessung entsprechende Höhenwerte ho ist, hi jSt für die Ist-Höhe 18 bekannt. Zwischen der Wandersehene 14 und dem Gleis 3 ergibt sich an der jeweiligen Stelle 27, 28 eine entsprechende Stichhöhe z0, zi. Zudem sind Werte h0 soii, hi SOII für die jeweilige Soll-Höhe 8 bzw. Hebekorrekturwerte 9 als jeweiliges Höhendelta Aho, Ahi vorgegeben:
D/l hsoii b-ist
[38] An der Arbeitsstelle 22, das heißt an der Position des Gleisstopfens, wird
mittels einer weiteren Messachse die Höhenlage des Gleises 3 im
angehobenen Zustand gemessen. Konkret wird eine Stichhöhe Z2 zwischen der Wandersehen 14 und dem Gleis 3 erfasst, um einen Höhenwert Ii2 an dieser Stelle 22 zu bestimmen. An der Nachmessstelle 30 erfolgt mittels einer hinteren Messachse eine Messung der Stichhöhe z3 zwischen der
Wandersehen 14 und dem Gleis 3 im gestopften, korrigierten Bereich 13. Gegebenenfalls wird die Hebung 21 an der Arbeitsstelle 22 angepasst, damit ein Höhenwert h3 an dieser Stelle 30 einem vorgegebenen Wert entspricht. Somit ist die Gleishebung durch die Nachmessung laufend überprüfbar und regelbar.
[39] Von der vordersten Messachse (erste Referenzstelle 27) sind die
nachfolgenden Messachsen (zweite Referenzstelle 28, Arbeitsstelle 22, Nachmessstelle 30) in Gleisrichtung jeweils um einen Abstand Xi, X2 und x3 entfernt. Dabei ist ein Unterschied zwischen einer schrägen Länge und einer horizontalen Projektion prinzipiell korrigierbar, für die im Bahnbau
angetroffenen Längsneigungen aber vernachlässigbar. Die zugehörigen Stichhöhen z0, ZΊ, I, und z3 in Bezug auf eine Wandersehne Ί4 mit beliebiger Lage werden laufend gemessen bzw. sind je nach Messmethode (gespannte Sehne, optische Sehne) teilweise ohnehin bekannt. Mit den abgebildeten geometrischen Verhältnissen sind die Höhen h2, h3 an der Arbeitsstelle 22 und nach der Nachmessstelle 30 ableitbar:

Claims

Patentansprüche
Ί. Fahrbare Einrichtung (Ί) zur Korrektur einer Höhenlage (2) eines vorgemessenen Gleises (3), insbesondere für eine Gleisstopfmaschine, mit einem Messsystem (4), das als Bezugsbasis eine Wandersehne (Ί4) umfasst, und mit einer Hebevorrichtung (5) zum Anheben des Gleises (3) auf eine mittels der Wandersehne (Ί4) an einer
Arbeitsstelle (22) vorgegebene Soll-Höhe (8), dadu rch gekennzeichnet, dass die Wandersehne (Ί4) an zwei Referenzstellen (27, 28) in seiner Lage gegenüber einem nicht korrigierten Bereich (11) des Gleises (3) bestimmt ist und dass die Arbeitsstelle (22) in einer Arbeitsrichtung (29) hinter den Referenzstellen (27, 28) angeordnet ist.
2. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadu rch geken nzeichnet, dass eine
Steuerungseinheit (34) zur Ansteuerung des Hebeaggregats (5) eingerichtet ist und dass der Steuerungseinheit (34) ein Messsignal zum Abgleich der Höhenlage (2) des Gleises (3) an der Arbeitsstelle (22) mit der Wandersehne (14) zugeführt ist.
3. Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadu rch geken nzeichnet, dass eine Schaltungseinrichtung (31) zum virtuellen Anheben der Wandersehne (14) und/oder eines Nivellierabnehmers (23) eingerichtet ist.
4. Einrichtung (1) nach Anspruch 3, dadu rch geken nzeichnet, dass die
Schaltungseinrichtung (31) mit einer Speichereinrichtung (32) verbunden ist, in der die nicht korrigierte Lage (7) des Gleises (3) abgespeichert ist.
5. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadu rch geken nzeichnet, dass die Wandersehne (14) als zwischen zwei Messwägen (10, 12) gespannte
Nivelliersehne ausgebildet ist.
6. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadu rch geken nzeichnet, dass die Wandersehne (14) als optische Achse zwischen zwei entlang des Gleises (3) bewegbarer Messvorrichtungen ausgebildet ist.
7. Einrichtung (Ί) nach einem der Ansprüche Ί bis 6, dadu rch gekennzeichnet, dass in Arbeitsrichtung (29) hinter der Arbeitsstelle (22) eine Nachmessstelle (30) zur Erfassung der Höhenlage (2) des Gleises (3) an dieser Stelle (30) angeordnet ist.
8. Einrichtung (Ί) nach einem der Ansprüche Ί bis 7, dadu rch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Schienen (36) des Gleises (3) eine eigene Wandersehne (Ί4) zugeordnet ist.
9. Einrichtung (Ί) nach einem der Ansprüche Ί bis 8, dadu rch gekennzeichnet, dass an den Referenzstellen (27, 28) und an der Arbeitsstelle (20) jeweils eine
Neigungsmesseinrichtung (38) angeordnet ist.
10. Verfahren zur Korrektur eines Gleises (3) mit einer fahrbaren Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadu rch geken nzeichnet, dass die Wandersehne (14) in Arbeitsrichtung (29) entlang des Gleises (3) bewegt wird und dabei an den
Referenzstellen (27, 28) virtuell oder mittels Nivelliervorrichtungen (20) gemäß den entsprechenden Soll-Höhen (8) angehoben wird und dass das Gleis (3) mittels des Hebeaggregats (5) an der Arbeitsstelle (22) um eine mittels der Wandersehne (14) vorgegebene Hebung (21) angehoben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadu rch geken nzeichnet, dass an einer
Nachmessstelle (30) erfasste Messwerte einer Schaltungseinrichtung (31) übermittelt werden und dass mittels der Schaltungseinrichtung (31) in Abhängigkeit dieser
Messwerte eine Anpassung der Soll-Höhen (8) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadu rch geken nzeichnet, dass die an der Nachmessstelle (30) erfassten Messwerte zur Erstellung eines Arbeitsprotokolls abgespeichert werden.
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