Gleisbaumaschine zum kontrollierten Absenken eines Gleises

Abstract

 Kontinuierlich verfahrbare Gleisbaumaschine (1) zum kontrollierten Absenken eines Gleises mit Fahrantrieb, einer Steuereinrichtung (9) und einem auf Fahrwerken (2) abgestützten Maschinenrahmen (4), der mit wenigstens einem durch Antriebe (11) mit einer vertikalen Auflast beaufschlag- und höhenverstellbaren Vibratoren zur Erzeugung von etwa horizontal und in Maschinenquerrichtung verlaufenden Schwingungen aufweisenden Stabilisationsaggregat (10) verbunden ist, sowie mit einem eine Referenzbasis und eine am Gleis abrollbare Meßradachse (17) aufweisenden Nivellierbezugsystem (15). Sowohl im Bereich des Stabilisationsaggregates (10) als auch im in Arbeitsrichtung vorderen Endbereich der Maschine (1) ist jeweils ein Querneigungsmesser (19,21) angeordnet. Für die verzögerte Abgabe des vom vorderen, ersten Querneigungsmesser (19) ermittelten Meßwertes ist ein Zwischenspeicher vorgesehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich verfahrbare Gleisbaumaschine zum kontrollierten Absenken eines Gleises mit Fahrantrieb, einer Steuereinrichtung und einem auf Fahrwerken abgestützten Maschinenrahmen, der mit wenigstens einem durch Antriebe mit einer vertikalen Auflast beaufschlag- und höhenverstellbaren, Vibratoren zur Erzeugung von etwa horizontal und in Maschinenquerrichtung verlaufenden Schwingungen aufweisenden Stabilisationsaggregat verbunden ist, sowie mit einem eine Referenzbasis und eine am Gleis abrollbare Meßradachse aufweisenden Nivellierbezugsystem.

[0002] Eine derartige, auch als dynamischer Gleisstabilisator bezeichnete Gleisbaumaschine ist durch die US-PS 4,953,467 bereits bekannt und dient zur kontrollierten Absenkung des Gleises nach dem Stopfvorgang, um damit die an sich unvermeidlichen Anfangssetzungen vorwegzunehmen. Die zwischen den Fahrwerken unter dem Maschinenrahmen geführten Stabilisationsaggregate umfassen die Schienenköpfe innen mit acht Spurrollen und außen mit vier Rollentellern. Zwei Stabilisationsaggregate mit synchronisierten Unwuchten bringen das Gleis in horizontale Schwingungen, wobei dieses über vier vertikale, sich am Maschinenrahmen abstützende Antriebe mit einer hohen vertikalen Auflast beaufschlagt wird.

[0003] Mit einem derartigen bekannten Gleisstabilisator besteht allerdings das Problem, daß in Gleisabschnitten mit einer Querneigung eine händische Kontrolle der Gleisabsenkung durch die Stabilisationsaggregate durchgeführt werden muß.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine kontinuierlich verfahrbare Gleisbaumaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher auch in eine Querneigung aufweisenden Gleisabschnitten eine automatische Kontrolle der Gleisabsenkung durchführbar ist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl im Bereich des Stabilisationsaggregates als auch im in Arbeitsrichtung vorderen Endbereich der Maschine jeweils ein Querneigungsmesser angeordnet und ein Zwischenspeicher für die verzögerte Abgabe des vom vorderen, ersten Querneigungsmesser ermittelten Meßwertes vorgesehen ist. Durch diese Ausbildung besteht nunmehr die Möglichkeit, die durch eine Stopfmaschine korrigierte Gleislage unmittelbar vor dem Arbeitseinsatz bezüglich ihrer Querneigung genau zu erfassen und als Soll-Lage dem unmittelbar nachfolgenden kontrollierten Absenkvorgang durch das Stabilisationsaggregat zugrundzulegen. Das heißt, daß die nach dem Stopfvorgang vorliegende genaue gegenseitige Höhenlage der Schienen durch den vorderen Querneigungsmesser im Bereich des vorderen Maschinenabschnittes meßbar und im Zwischenspeicher speicherbar ist. Der gespeicherte Meßwert ist in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine örtlich verzögert zum Einwirkungsbereich des Stabilisationsaggregates auf den zweiten Querneigungsmesser übertragbar. Damit ist sichergestellt, daß die im Bereich des ersten Querneigungsmessers eruierte Gleisgeometrie im nachfolgenden Einwirkungsbereich des Stabilisationsaggregates genau kopiert und damit die durch eine Stopfmaschine vorher hergestellte genaue Gleislage in unveränderter Genauigkeit beibehalten wird.

[0006] Eine Weiterbildung der Gleisbaumaschine besteht darin, daß der erste Querneigungsmesser auf der in Arbeitsrichtung vorderen Meßradachse des Nivellierbezugsystems angeordnet ist. Damit ist unter Vermeidung eines zusätzlichen konstruktiven Mehraufwandes eine exakte Erfassung der gegenseitigen Höhenlage der beiden Schienen durchführbar, ohne damit das Nivellierbezugsystem zu beeinflussen. Die den Zwischenspeicher aufweisende Steuereinrichtung ist gemäß einer weiteren Variante der Erfindung mit einer Wegmeßeinrichtung verbunden. Damit besteht die Möglichkeit, die beispielsweise an einer Stelle A ermittelbare Querneigung so lange zwischenzuspeichern, bis das Stabilisationsaggregat an der Stelle A zum Einsatz kommt.

[0007] Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist sowohl im Bereich beider Maschinenenden als auch im Bereich des Stabilisationsaggregates jeweils ein Querneigungsmesser angeordnet. Durch den in Arbeitsrichtung der Maschine dritten Querneigungsmesser ist einerseits eine genaue Nachkontrolle des abgesenkten Gleisabschnittes durchführbar und die Maschine andererseits auch bedarfsweise in beiden Arbeitsrichtungen einsetzbar.

[0008] Schließlich besteht noch eine weitere Variante der Erfindung darin, daß die jeweils im Bereich einer Maschinenlängsseite angeordneten Antriebe zur Übertragung einer vertikalen Auflast auf die Stabilisationsaggregate durch die Steuereinrichtung voneinander unabhängig beaufschlagbar ausgebildet sind. Damit besteht die Möglichkeit, die Bearbeitung bzw. Stabilisierung von Weichen durch Lösung der folgenden Problematik zu verbessern. Im Bereich der Langschwellen weisen die Schienenstränge naturgemäß unterschiedliches Absenkverhalten auf. Dieses führt daher bei konstanter Auflast durch die vertikalen, zwischen Maschinenrahmen und Stabilisationsaggregat befindlichen Antriebe zu einer unterschiedlichen Absenkung beider Schienen. In Verbindung mit einer neuen, voneinander unabhängigen Beaufschlagung der vertikalen Antriebe wird das unterschiedliche Absenkverhalten der einander gegenüberliegenden Schienen durch getrennt gesteuerte seitliche Auflastdrücke automatisch kompensiert. Daher ist ein händisches Nachsteuern überflüssig.

[0009] Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

[0010] Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gleisbaumaschine zum kontrollierten Absenken eines Gleises mit zwei Querneigungsmessern,

Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung des Schaltprinzips der beiden Querneigungsmesser.

[0011] Die allgemein auch als Gleisstabilisator bezeichnete Gleisbaumaschine 1 weist einen langgestreckten, endseitig jeweils über ein Fahrwerk 2 auf einem Gleis 3 abgestützten Maschinenrahmen 4 auf, der mit Hilfe eines Fahrantriebes 5 und einer zentralen Energiestation 6 in der durch einen Pfeil 7 dargestellten Arbeitsrichtung verfahrbar ist. In einer der beiden Fahrkabinen 8 befindet sich eine zentrale, einen Zwischenspeicher aufweisende Steuereinrichtung 9.

[0012] Mittig zwischen den beiden Fahrwerken 2 befinden sich zwei in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordnete und über Zugstangen gelenkig mit dem Maschinenrahmen 4 verbundene Stabilisationsaggregate 10. Zur Aufbringung einer vertikalen Auflast sind zwischen den Stabilisationsaggregaten 10 und dem Maschinenrahmen 4 hydraulische, durch die Steuereinrichtung 9 beaufschlagbare Antriebe 11 vorgesehen. Die Stabilisationsaggregate 10 umfassen die Schienenköpfe jeweils mit vier Spurkranzrollen 12 und zwei an die Schienenaußenseite anlegbaren Rollenteller 13.

[0013] Zwei synchronisierte Vibratoren 14 mit bis zu 320 kN Schwungkraft versetzen das Gleis 3 in horizontale und quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Schwingungen. Deren Frequenz ist von 0 bis 45 Hz verstellbar. Die durch die insgesamt vier Antriebe 11 auf das Gleis 3 einwirkende Auflast beträgt jeweils etwa 100 kN.

[0014] Ein proportional wirkendes Nivellierbezugsystem 15 für das Längsnivellement weist eine über jeden Schienenstrang gespannte und in Maschinenlängsrichtung verlaufende Sehne 16 als Referenzbasis auf, die endseitig jeweils durch höhenverstellbare, auf dem Gleis 3 abrollbare Meßradachsen 17 begrenzt ist. Mit Hilfe einer weiteren, die Sehne 16 kontaktierende Höhenmeßwertgeber aufweisenden Meßradachse 18 ist die Absenkung des Gleises 3 durch entsprechende Regelung der Auflast steuer- und kontrollierbar.

[0015] Im in Arbeitsrichtung vorderen Endbereich der Maschine 1 ist ein vom Stabilisationsaggregat 10 in Maschinenlängsrichtung distanzierter Querneigungsmesser 19 vorgesehen, der auf der vorderen Meßradachse 17 des Nivellierbezugsystems 15 befestigt und als elektronisches Präzisionspendel ausgebildet ist. Mit dem vorderen Fahrwerk 2 ist eine auf einer Schiene des Gleises 3 abrollbare Wegmeßeinrichtung 20 mit elektrischem Impulsgeber verbunden. Zwischen den beiden Stabilisationsaggregaten 10 befindet sich noch ein zweiter Querneigungsmesser 21, der auf einer höhenverstell- und auf dem Gleis 3 abrollbaren Meßradachse 22 befestigt ist. Auch die in Arbeitsrichtung hinterste Meßradachse des Nivellierbezugsystems 15 ist mit einem dritten Querneigungsmesser 23 verbunden. Die Querneigungsmesser 19,21,23 sind ebenso wie die Wegmeßeinrichtung 20, die Antriebe 11 und die Vibratoren 14 mit der zentralen Steuereinrichtung 9 verbunden, die zur Zwischenspeicherung des vom vorderen Querneigungsmesser 19 ermittelten Querneigungs-Meßwertes ausgebildet ist.

[0016] Im Bereich des vorderen Fahrwerkes 2 befindet sich an jeder Maschinenlängsseite ein quer- und höhenverstellbarer Flankenpflug 24, mit dem bedarfsweise Schotter vom Flanken- in den Gleisbereich transportierbar ist. Unmittelbar dahinter ist ein Schotterpflug 25 zur Bearbeitung des Gleisbereiches höhenverstellbar mit dem Maschinenrahmen 4 verbunden. Das in Arbeitsrichtung hintere Ende der Maschine 1 ist durch ein Gelenk mit einem Zusatzrahmen 26 verbunden, dessen hinteres Ende durch ein Fahrwerk 27 am Gleis 3 abstützbar ist. Zur Kontrolle der durch die Stabilisationsaggregate 10 durchführbaren Gleisabsenkung ist ein Kontrollmeßsystem 28 vorgesehen. Eine um eine querverlaufende Achse rotierbare Kehrbürste 29 mit einem Querförderband 30 ist höhenverstellbar am Zusatzrahmen 26 befestigt und dient zur Entfernung von auf den Schwellen liegendem Schotter.

[0017] Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Maschine näher beschrieben.

[0018] Sobald der Gleisstabilisator 1 in eine Gleisrampe mit einer sich ständig ändernden Querneigung bzw. Gleisüberhöhung einfährt, wird diese im Bereich der vorderen Meßradachse 17 mit Hilfe des darauf befestigten Querneigungsmessers 19 ermittelt und in der Steuereinrichtung 9 so lange zwischengespeichert, bis die Wegmeßeinrichtung 20 eine der Distanz zwischen dieser und dem zweiten Querneigungsmesser 21 entsprechende Impulszahl abgibt. Das heißt, daß der gespeicherte Meßwert für den zweiten Querneigungsmesser 21 als Soll-Wert zur Verfügung steht, sobald der zweite Querneigungsmesser 21 örtlich jenen Gleisabschnitt erreicht hat, in dem der Meßwert vom vorderen Querneigungsmesser 19 gemessen wurde (siehe Fig.3).

[0019] Im Bereich der Stabilisationsaggregate 10 erfolgt in der bekannten Weise in Zusammenwirkung mit dem Nivellier-Bezugsystem eine kontrollierte Absenkung des Gleises, wobei durch eine entsprechende Änderung der Vorfahrtgeschwindigkeit und/oder der Vibrationsfrequenz und/oder der vertikalen Auf- bzw. Grundlast P die Höhe der Gleisabsenkung veränderbar ist. Im Falle einer Querneigung wird vom vorderen Querneigungsmesser 19 beispielsweise an einer Gleisstelle A (Fig.2) ein entsprechender Meßwert für die Querneigung erfaßt und in der Steuereinrichtung 9 als Sollwert-Vorgabe für die nachfolgende Gleisabsenkung zeitlich so lange zwischengespeichert, bis durch die Wegmeßeinrichtung 20 eine der Distanz zwischen dem vorderen Querneigungsmesser 19 und dem zweiten Querneigungsmesser 21 entsprechende Maschinenvorfahrt registriert wird. Das Nivellierbezugsystem 15 zur Erfassung des Längsnivellements wird jeweils nur auf der Referenzseite, also an der nicht überhöhten Schiene, eingeschaltet.

[0020] Mit dem nunmehr durch die kontinuierliche Arbeitsvorfahrt auf der Gleisstelle A befindlichen zweiten Querneigungsmesser 21 wird die Querneigung während der durch den Einsatz der Stabilisationsaggregate 10 bewirkten Gleisabsenkung laufend gemessen und als Ist-Wert mit der zwischengespeicherten Sollwert-Vorgabe verglichen. Ist dabei der Ist-Wert größer als der Soll-Wert, wird die vertikale Auflast P auf die Stabilisationsaggregate 10 - durch stärkere Beaufschlagung der Antriebe 11 im Bereich der überhöhten Schiene 31 - entsprechend dem Differenzwert x derart verändert, daß die Querneigung vor dem Arbeitseinsatz der Maschine 1 identisch ist mit der Querneigung nach der kontrollierten Absenkung des Gleises durch die Stabilisationsaggregate 10. Durch den ständigen Vergleich der Querneigung im Arbeitsbereich wird praktisch die vom ersten Querneigungsmesser 19 ermittelte Querneigung für eine kontrollierte Gleisabsenkung kopiert, so daß nach dem Arbeitseinsatz des dynamischen Gleisstabilisators 1 die Gleisgeometrie unverändert beibehalten wird. Mit der strichlierten Linie 32 in Fig.3 ist angedeutet, daß der Differenzwert x auch auf die Antriebe 11 der linken Maschinenseite übertragbar ist, falls die Schiene 33 in einem Rechtsbogen überhöht ist.

[0021] Durch den nachfolgenden dritten Querneigungsmesser 21 besteht die Möglichkeit, die Querneigung nach dem Arbeitseinsatz des Gleisstabilisators 1 beispielsweise zur Anlegung eines Protokolles zu vermessen. Für den Fall, daß der Gleisstabilisator 1 keinen Zusatzrahmen 26 aufweist, wäre auch eine Umkehr der Arbeitsrichtung der Maschine 1 möglich, wobei der dritte Querneigungsmesser 23 gemäß Fig.1 und 2 als erster Querneigungsmesser einsetzbar ist. Insbesondere im Bereich von Weichen besteht nunmehr die Möglichkeit, durch entsprechende unterschiedliche Steuerung der in Maschinenquerrichtung einander gegenüberliegenden Antriebe 11 das im Bereich der Langschwellen auftretende unterschiedliche Absenkverhalten automatisch zu kompensieren.

Ansprüche

1. Kontinuierlich verfahrbare Gleisbaumaschine zum kontrollierten Absenken eines Gleises mit Fahrantrieb, einer Steuereinrichtung und einem auf Fahrwerken abgestützten Maschinenrahmen, der mit wenigstens einem durch Antriebe mit einer vertikalen Auflast beaufschlag- und höhenverstellbaren, Vibratoren zur Erzeugung von etwa horizontal und in Maschinenquerrichtung verlaufenden Schwingungen aufweisenden Stabilisationsaggregat verbunden ist, sowie mit einem eine Referenzbasis und eine am Gleis abrollbare Meßradachse aufweisenden Nivellierbezugsystem, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Bereich des Stabilisationsaggregates (10) als auch im in Arbeitsrichtung vorderen Endbereich der Maschine (1) jeweils ein Querneigungsmesser (19,21) angeordnet und ein Zwischenspeicher für die verzögerte Abgabe des vom vorderen, ersten Querneigungsmesser (19) ermittelten Meßwertes vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Querneigungsmesser (19) auf der in Arbeitsrichtung vorderen Meßradachse (17) des Nivellierbezugsystems (15) angeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zwischenspeicher aufweisende Steuereinrichtung (9) mit einer Wegmeßeinrichtung (20) verbunden ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Bereich beider Maschinenenden als auch im Bereich des Stabilisationsaggregates (10) jeweils ein Querneigungsmesser (19,21,23) angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils im Bereich einer Maschinenlängsseite angeordneten Antriebe (11) zur Übertragung einer vertikalen Auflast auf die Stabilisationsaggregate (10) durch die Steuereinrichtung (9) voneinander unabhängig beaufschlagbar ausgebildet sind.

Zeichnung