[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagekorrektur eines Gleises, das aus nebeneinander
angeordneten Gleisabschnitten und diese miteinander verbindenden Abzweiggleisen gebildet
ist, sowie eine Stopfmaschine zur Lagekorrektur eines Gleises.
[0002] Gemäß US 4 947 757 ist es bereits bekannt, einen aus parallel zueinander verlaufenden
Gleisabschnitten und einem diese miteinander verbindenden Abzweiggleis gebildeten
Kreuzungsabschnitt durch den gleichzeitigen Arbeitseinsatz zweier Stopfmaschinen zu
bearbeiten. Die jeweils auf einem Gleisabschnitt nebeneinander positionierten Stopfmaschinen
sind durch eine Steuerleitung miteinander verbunden, so daß die Gleisanhebungen auf
beiden Gleisabschnitten synchron erfolgen können. Damit wird der Tatsache Rechnung
getragen, daß der Kreuzungsabschnitt durch die beide Gleisabschnitte miteinander verbindenden
Langschwellen und das Abzweiggleis eine konstruktive Einheit bildet und daher die
Anhebung des Kreuzungsabschnittes nur in seiner Gesamtheit zweckmäßig ist.
[0003] Durch US 5 493 499 ist es auch bereits bekannt, in Verbindung mit der Gleislagekorrektur
durch eine Stopfmaschine das sogenannte "Global Positioning System" (GPS) zu verwenden.
Dazu ist eine Anzahl von stationären, auf absoluter Basis genügend genau eingemessenen
Satellitenempfängern anstelle der bisher gebräuchlichen Gleisfestpunkte vorgesehen.
Zusätzlich zu diesen stationären Satellitenempfängern ist ein weiterer Satellitenempfänger
mit der Stopfmaschine auf dem zu korrigierenden Gleis verfahrbar. Mit diesem mobilen
Satellitenempfänger ist es möglich, die vermessene relative Lage des Gleises in absolute
Koordinaten umzurechnen.
[0004] Schließlich ist es noch durch EP 0 722 013 A1 bekannt, die Istlage eines zu bearbeitenden
Gleises durch Bezugnahme auf ein Nachbargleis relativ zu vermessen. Damit besteht
die Möglichkeit, die durch den Arbeitseinsatz der Maschine zerstörte Gleis-Istlage
zu reproduzieren.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung eines verbesserten
Gleiskorrekturverfahrens für nebeneinander angeordnete Gleisabschnitte eines Weichen-
oder Kreuzungsabschnittes.
[0006] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art durch folgende
Verfahrensschritte gelöst:
a) jeder Gleisabschnitt wird unter Registrierung von Hochpunkten in Relation zu einem
für die Gleisabschnitte gemeinsamen, absoluten Bezugsystem unter Bildung von Istlagekurven
aufgemessen, wobei parallel dazu
b) durch ein maschineneigenes Bezugsystem Ist-Pfeilhöhen erfaßt werden,
c) für die aufgemessenen Gleisabschnitte wird eine gemeinsame Sollagekurve gebildet,
die sich aus den ermittelten Hochpunkten der einzelnen aufgemessenen Gleisabschnitte
und zwischen diesen Hochpunkten gelegenen, den Kurvenverlauf der Istlagekurven glättenden
Designabschnitten zusammensetzt,
d) Ermittlung von Gleiskorrekturwerten durch Bildung einer Differenz zwischen der
Istlagekurve des jeweiligen Gleisabschnittes und der gemeinsamen Sollagekurve, und
e) Durchführung der Gleislagekorrektur unter synchroner Anhebung und/oder Seitenverschiebung
aufgemessener und benachbarter Gleisabschnitte entsprechend den ermittelten Gleiskorrekturwerten.
[0007] Durch diese Verfahrensschritte ist es erstmals möglich, vorerst sämtliche für die
Lagekorrektur kritischen Hochpunkte des gesamten Kreuzungsbereiches zu eruieren und
in Abstimmung darauf die durch Abzweiggleise zusammenhängenden Gleisabschnitte exakt
in Übereinstimmung zu bringen, das heißt in eine gemeinsame Ebene überzuführen. Dabei
ist es wesentlich, daß für die Bildung einer gemeinsamen Sollagekurve die Hochpunkte
beider zusammenhängender Gleisabschnitte berücksichtigt werden und die Anhebung der
Gleisabschnitte zur Durchführung der Gleislagekorrektur synchron erfolgt. Durch dieses
Verfahren ist es erstmals möglich, auch Weichen- oder Kreuzungsabschnitte, die sich
über eine Länge von 1 bis 2 Kilometer erstrecken, in eine optimale Gleislage zu bringen.
[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der Zeichnung.
[0009] Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
[0010] Es zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte Draufsicht auf einen Kreuzungsabschnitt eines Gleises
mit zwei Stopfmaschinen zur Durchführung einer Lagekorrektur,
Fig. 2 eine Hochpunkte aufweisende Istlagekurve sowie eine Sollagekurve für jeden
Gleisabschnitt,
Fig. 3 eine stark vereinfachte Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles der
Erfindung, und
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Istlagekurve.
[0011] Ein in Fig. 1 ersichtlicher Weichenabschnitt 1 eines Gleises 2 setzt sich aus zwei
parallel zueinander verlaufenden Gleisabschnitten 3,4 und einem diese miteinander
verbindenden Abzweiggleis 5 zusammen. Die beiden Gleisabschnitte 3,4 sind im Bereich
des Abzweiggleises 5 durch Langschwellen 6 miteinander verbunden. Zur Unterstopfung
des Weichenabschnittes 1 sind zwei Stopfmaschinen 7 gleichzeitig im Arbeitseinsatz.
Jede dieser auf Schienenfahrwerken 8 verfahrbaren Stopfmaschinen 7 weist ein maschineneigenes,
durch gespannte Sehnen gebildetes Bezugsystem 9 mit auf dem Gleis 2 verfahrbaren Meßachsen
10, ein durch Antriebe verstellbares Gleishebeund Richtaggregat 11, Stopfaggregate
12, sowie eine Steuereinrichtung 13 auf. Eine Wegmeßeinrichtung 28 ermöglicht eine
entsprechende ortsmäßige Zuordnung der Meßergebnisse. Während der Bearbeitung eines
Weichenabschnittes 1 sind die Steuereinrichtungen 13 der beiden Stopfmaschinen 7 durch
eine Kabelverbindung 14 (kann natürlich auch eine Funkverbindung sein) miteinander
gekoppelt. Damit ist es möglich, beide Gleisabschnitte 3,4 synchron in die Sollage
anzuheben bzw. gleichzeitig in die korrekte Seitenlage zu verschieben. Ein derartiger
gemeinsamer Arbeitseinsatz zweier Stopfmaschinen ist bereits durch die eingangs genannte
US 4 947 757 genau beschrieben. Eine Meßachse 10 des maschineneigenen Bezugsystems
9 ist mit einem mobilen GPS-Empfänger 15 verbunden, der gemeinsam mit einem stationären,
neben dem Gleis 2 befindlichen GPS-Empfänger 16 ein absolutes Bezugsystem 17 bildet.
Das Gleis 2 ist in bezug auf den stationären GPS-Empfänger 16 koordinatenmäßig bekannt.
Unter der Bezeichnung "GPS" ist das inzwischen allgemein bekannte "Global Positioning
System" zu verstehen. Durch den Einsatz eines stationären, koordinatenmäßig bekannten
GPS-Empfängers 16 und eines mobilen GPS-Empfängers 15 ist eine differentielle GPS-Vermessung
anwendbar.
[0012] Das Verfahren zur Lagekorrektur des Weichenabschnittes 1 läuft nun folgendermaßen
ab:
Mit einer Stopfmaschine 7 wird eine erste Meßfahrt auf dem einen (z.B. linken) Gleisabschnitt
3 durchgeführt, wobei durch das maschineneigene Bezugsystem 9 unter Messung von Pfeilhöhen
eine Istlagekurve 18 (s. obere Kurve der Fig. 2) registriert wird. Parallel dazu werden
aber auch durch das absolute Bezugsystem 17 absolute Lagedaten gemessen, aus denen
Hochpunkte 19 (das sind extreme Hochlagen der Gleisabschnitte 3,4) bestimmt werden
können. Damit wird praktisch die durch das maschineneigene Bezugsystem 9 erfolgte
Pfeilhöhenmessung in eine Höhenmessung (differentielle GPS-Vermessung) auf absoluter
Basis eingebunden (mit y ist die Abweichung der Gleis-Istlage in bezug auf die absolute
Basis bezeichnet).
[0013] Als nächstes wird der gleiche Meßvorgang auf dem anderen (rechten) Gleisabschnitt
4 unter Bildung einer weiteren (in Fig 2 unten ersichtlichen) Istlagekurve 18 durchgeführt.
In weiterer Folge wird durch ein entsprechendes Rechenprogramm eine für beide Gleisabschnitte
3,4 gemeinsame Sollagekurve 20 gebildet, die sich aus den Hochpunkten 19 beider Gleisabschnitte
3,4 und dazwischenliegenden Designabschnitten 21 zusammensetzt. Die ebenfalls durch
ein Rechenprogramm durchgeführte Glättung des durch das maschineneigene Bezugsystem
9 erfaßten Pfeilhöhenverlaufes der Istlagekurve 18 zur Bildung der Designabschnitte
21 wird als elektronischer Pfeilhöhenausgleich bezeichnet und ist beispielsweise in
der Zeitschrift "Der Eisenbahningenieur" September 93/9, Seiten 570 - 574, näher beschrieben.
Bei der Glättung werden die durch das absolute Bezugsystem 17 eruierten Hochpunkte
19 praktisch als Zwangspunkte bezüglich der Höhenlage des Gleises 2 berücksichtigt.
[0014] Durch Bildung einer Differenz zwischen der Istlagekurve 18 des jeweiligen Gleisabschnittes
3,4 und der gemeinsamen Sollagekurve 20 werden die für die Gleislagekorrektur erforderlichen
Gleiskorrekturwerte 22 ermittelt. Als abschließender Vorgang erfolgt eine synchrone
Anhebung der beiden Gleisabschnitte 3,4 durch die beiden in Maschinenquerrichtung
nebeneinander befindlichen Stopfmaschinen 7, wobei die Gleisanhebung entsprechend
dem ermittelten und der jeweiligen Istlagekurve 18 zugeordneten Gleiskorrekturwert
22 erfolgt.
[0015] Das soeben beschriebene, auf die Korrektur der Höhenlage des Gleises bezugnehmende
Verfahren kann natürlich auch zur Korrektur der Seitenlage des Gleises 2 angewendet
werden. Dazu ist es lediglich erforderlich, anstelle der Hochpunkte Zwangspunkte in
der Istlagekurve zu wählen, die bei der Seitenlagekorrektur des Gleises 2 unverrückbar
sein sollen.
[0016] Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 3 ersichtlich, kann das absolute Bezugsystem
17 auch durch einen stationären Lasersender 23 gebildet sein, der um eine vertikale
Achse 24 rotierbar ausgebildet ist und eine horizontale Bezugsebene 25 bildet. Ein
auf dem Gleisabschnitt 3,4 verfahrbarer und mit der Stopfmaschine verbundener Laserempfänger
26 ermittelt die Höhenlageabweichungen des Gleisabschnittes 3,4 in bezug auf die Bezugsebene
25, so daß in wahlweiser Verbindung mit dem maschineneigenen Bezugsystem der Stopfmaschine
die Bildung einer auf eine Absolutbasis bezugnehmenden Istlagekurve möglich ist.
[0017] In Fig. 4 ist die Istlagekurve 18 vergrößert dargestellt, so daß durch das maschineneigene
Bezugsystem 9 erfaßte Pfeilhöhen 27 ersichtlich sind.
1. Verfahren zur Lagekorrektur eines Gleises, das aus nebeneinander angeordneten Gleisabschnitten
(3,4) und diese miteinander verbindenden Abzweiggleisen (5) gebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) jeder Gleisabschnitt (3,4) wird unter Registrierung von Hochpunkten (19) in Relation
zu einem für die Gleisabschnitte (3,4) gemeinsamen, absoluten Bezugsystem (17) unter
Bildung von Istlagekurven (18) aufgemessen, wobei parallel dazu
b) durch ein maschineneigenes Bezugsystem (9) Ist-Pfeilhöhen (27) erfaßt werden,
c) für die aufgemessenen Gleisabschnitte (3,4) wird eine gemeinsame Sollagekurve (20)
gebildet, die sich aus den ermittelten Hochpunkten (19) der einzelnen aufgemessenen
Gleisabschnitte (3,4) und zwischen diesen Hochpunkten (19) gelegenen, den Kurvenverlauf
der Istlagekurven (18) glättenden Designabschnitten (21) zusammensetzt,
d) Ermittlung von Gleiskorrekturwerten (22) durch Bildung einer Differenz zwischen
der Istlagekurve (18) des jeweiligen Gleisabschnittes (3,4) und der gemeinsamen Sollagekurve
(20), und
e) Durchführung der Gleislagekorrektur unter synchroner Anhebung und/oder Seitenverschiebung
aufgemessener und benachbarter Gleisabschnitte (3,4) entsprechend den ermittelten
Gleiskorrekturwerten (22).
2. Stopfmaschine (7) zur Lagekorrektur eines Gleises, mit einem verstellbaren Hebe- und
Richtaggregat (11) und einem maschineneigenen Bezugsystem (9), gekennzeichnet durch
ein weiteres, aus einem mobilen und einem stationären GPS-Empfänger (15,16) gebildetes
absolutes Bezugsystem (17), wobei der mobile GPS-Empfänger (15) auf der Stopfmaschine
(7) angeordnet ist.
3. Stopfmaschine (7) zur Lagekorrektur eines Gleises, mit einem verstellbaren Hebe- und
Richtaggregat (11) und einem maschineneigenen Bezugsystem (9), gekennzeichnet durch
ein absolutes Bezugsystem (17), das aus einem stationären, um eine vertikale Achse
(24) rotierbaren Lasersender (23) und einem auf der Stopfmaschine (7) angeordneten
Laserempfänger (26) zusammengesetzt ist.