[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gleislagekorrektur, wobei das Gleis unter
Anheben in eine vorläufige Soll-Lage unterstopft und nachfolgend im Rahmen einer Gleisstabilisation
durch Aufbringen einer statischen Auflast in Verbindung mit Querschwingungen schließlich
kontrolliert in eine endgültige Soll-Lage abgesenkt wird.
[0002] Durch die Zeitschrift "Railway Track & Structures", 3/96, Seiten 29 - 33, wird ein
derartiges Verfahren zur Gleislagekorrektur beschrieben. Ein dafür erforderlicher,
sogenannter "Mechanischer Durcharbeitungszug" (MDZ) setzt sich in diesem Fall aus
einer Hochleistungsstopfmaschine, einem Schotterpflug und einem in Arbeitsrichtung
nachfolgenden Gleisstabilisator zusammen. Diese aus drei Fahrzeuge gebildete Arbeitseinheit
wird im Arbeitseinsatz kontinuierlich verfahren, wobei durch die Stopfmaschine das
Gleis in eine korrekte, vorläufige Soll-Lage gebracht und anschließend vorschriftsmäßig
eingeschottert wird. Abschließend wird das Gleis durch Aufbringen einer statischen
Auflast in Verbindung mit horizontalen Querschwingungen durch den Gleisstabilisator
kontrolliert in eine endgültige Soll-Lage abgesenkt.
[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung eines Verfahrens
zur Gleislagekorrektur der eingangs beschriebenen Art, mit dem eine verbesserte Gleislage
erzielbar ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch
gelöst, daß die mit dem Unterstopfen des Gleises geschaffene vorläufige Soll-Lage
aufgemessen und eine langwellige Gleislagefehler eliminierende, endgültige Soll-Lage
berechnet wird, wonach unter Ermittlung von Korrekturwerten als Differenz zwischen
endgültiger Soll-Lage und vorläufiger Soll-Lage im Rahmen einer Gleisstabilisation
eine den Korrekturwerten entsprechende Änderung der statischen Auflast und/oder von
auf das Gleis einwirkenden Querkräften zur Erzielung der endgültigen Soll-Lage des
Gleises durchgeführt wird.
[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der Überlegung aus, das dem Gleisstopfen
folgende Gleisstabilisieren zur künstlichen Vorwegnahme von Anfangssetzungen gleichzeitig
auch für eine abschließende Korrektur eventuell vorhandener, insbesondere langwelliger
Gleislagefehler heranzuziehen. Dazu wird die unmittelbar nach der Unterstopfung vorliegende
vorläufige Soll-Lage des Gleises zweckmäßigerweise durch das maschineneigene Bezugsystem
der Stopfmaschine aufgemessen, um mit Hilfe eines elektronischen Pfeilhöhenausgleichsverfahrens
die langwelligen Korrekturwerte für die Höhen- und Seitenlage des Gleises zu berechnen.
Die den Korrekturwerten entsprechende höhen- und seitenmäßige Gleisverlagerung kann
schließlich in besonders wirtschaftlicher Weise parallel zur Gleisstabilisation durchgeführt
werden, indem die für die Stabilisation erforderlichen Komponenten, wie statische
Auflast und/oder Querkräfte, entsprechend geändert werden. Damit ist in besonders
vorteilhafter Weise in Verbindung mit der die Gleislagekorrektur abschließenden Gleisstabilisation
ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand auch eine Eliminierung langwelliger Gleislagefehler
erzielbar.
[0006] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher beschrieben.
[0007] Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Gleisstabilisators zum Stabilisieren des unterstopften
Gleises, und
Fig. 3 bis 5 verschiedene Ist- und Soll-Lagen des Gleises darstellende Diagramme.
[0008] Die in Fig. 1 ersichtliche Stopfmaschine 1 weist einen durch Schienenfahrwerke 2
auf einem Gleis 3 verfahrbaren Maschinenrahmen 4 mit einem Fahrantrieb 5 auf. Zwischen
den beiden Schienenfahrwerken 2 befindet sich ein durch einen Antrieb 6 relativ zum
Maschinenrahmen 4 längsverschiebbarer Hilfsrahmen 7, der mit einem höhenverstellbaren
Stopfaggregat 8 sowie einem Gleishebeaggregat 9 verbunden ist. Dem Maschinenrahmen
4 ist ein maschineneigenes Bezugsystem 10 zur Erfassung von Pfeilhöhen bzw. Höhen-
und Seitenlagefehler des Gleises 3 zugeordnet. Dieses Bezugsystem weist in Maschinenlängsrichtung
voneinander distanzierte, am Gleis 3 abrollbare Meßachsen 11 zum Abtasten des Gleises
sowie eine Richt- und Nivelliersehne 12,13 auf.
[0009] Der Stopfmaschine 1 ist bezüglich ihrer Arbeitsrichtung (Pfeil 14) ein Meßanhänger
15 mit einem eigenen Bezugsystem 16 und Meßachsen 17 nachgeordnet. Der an seinem vorderen
Ende über ein Gelenk 18 mit dem Maschinenrahmen 4 verbundenen Meßanhänger 15 ist mit
seinem hinteren Ende über ein Schienenfahrwerk 19 am Gleis 3 abstützbar.
[0010] Ein in Fig. 2 dargestellter Gleisstabilisator 20 weist einen über Schienenfahrwerke
21 am Gleis 3 abstützbaren Maschinenrahmen 22 sowie einen Fahrantrieb 23 auf. Zwischen
den beiden Schienenfahrwerken 21 befinden sich zwei Stabilisationsaggregate 24, die
durch einen Exzenterantrieb 25 horizontal und quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende
Querschwingungskräfte auf das Gleis 3 aufbringen können. Parallel dazu ist durch Antriebe
26 eine statische Auflast über die Stabilisationsaggregate 24 auf das Gleis 3 übertragbar.
Zur Erfassung der Gleisgeometrie ist ein Bezugsystem 27 mit Meßachsen 28 vorgesehen.
Der Gleisstabilisator 20 wird zweckmäßigerweise unmittelbar nach der Stopfmaschine
1 in derselben Arbeitsrichtung (Pfeil 14) eingesetzt. Zusätzlich zu den Querschwingungskräften
können wahlweise weitere Querkräfte durch ein Hebelsystem 36 mit Antrieb 37 (näher
beschrieben durch EP 0 666 371 A1) zur Korrektur der Seitenlage auf das Gleis 3 aufgebracht
werden.
[0011] Ein in Fig. 3 ersichtliches Diagramm zeigt auf der Y-Achse die Pfeilhöhen (das sind
die normal zu einer Sehne eines Gleisbogens verlaufenden Abstände) des Gleises 3 in
Millimeter und auf der X-Achse den Gleisweg bzw. die Kilometrierung (in Kilometer).
Eine die Seitenlagefehler des Gleises 3 darstellende Ist-Lage-Kurve 29 wird durch
das Bezugsystem 10 der Stopfmaschine 1 unmittelbar vor der Gleisunterstopfung erfaßt
und setzt sich aus einer Vielzahl von Pfeilhöhen 30 zusammen. Die gemessenen Pfeilhöhen
30 werden mit einem an sich bekannten, als elektronischer Pfeilhöhenausgleich bezeichneten
Computerprogramm unter eventueller Berücksichtigung maximal zulässiger Verschiebungswerte
ausgeglichen (s. Ausgleichskurve 33), wobei die für den Ausgleich bzw. die Kurvenglättung
erforderlichen Verschiebungen des Gleises 3 in einem ebenfalls bekannten Faktorenverfahren
errechnet werden.
[0012] Durch die in Fig. 4 in vollen Linien dargestellte Kurve wird die unmittelbar nach
dem Unterstopfen tatsächlich vorliegende und hier als vorläufige Soll-Lage 31 bezeichnete
Lage des Gleises 3 aufgezeigt. Diese vorläufige Soll-Lage 31 wird durch den Meßanhänger
15 unmittelbar nach der Unterstopfung aufgemessen und zeigt sehr deutlich langwellige
Fehler. Die Aufmessung kann aber auch alternativ beispielsweise durch ein eigenes
Gleismeßfahrzeug durchgeführt werden. Die solcherart ermittelten Daten können beispielsweise
über Funk an den zweckmäßigerweise der Stopfmaschine 1 im Arbeitseinsatz unmittelbar
nachfolgenden Gleisstabilisator 20 bzw. auch per Diskette oder Modem übertragen werden.
Die übermittelten Daten werden in einem Rechner 32 am Gleisstabilisator 20 eingelesen.
Anschließend werden über ein an sich bekanntes elektronisches Pfeilhöhenausgleichs-
und Faktorenverfahren die langwelligen Korrekturwerte für die Höhen- und die Seitenlage
des Gleises 3 berechnet. Mit Hilfe von ermittelten Korrekturwerten 35 kann der Gleisstabilisator
20 die nachfolgende Gleisstabilisierung im Präzisionsverfahren (das Gleis wird an
drei Punkten abgetastet und auf vorgegebene Korrekturwerte bzw. Soll-Pfeilhöhen gerichtet)
durchführen, das heißt gleichzeitig mit der Gleisabsenkung zur Vorwegnahme der Anfangssetzungen
erfolgt auch eine abschließende Lagekorrektur des Gleises. Die die Seitenlage des
Gleises 3 betreffenden Korrekturwerte 35 können durch entsprechende Änderung der horizontalen
Querschwingungskräfte der Stabilisationsaggregate 24 und bzw. oder durch entsprechende
Beaufschlagung der das Hebelsystem 36 beeinflussenden Antriebe 37 erzielt werden.
Die Korrekturwerte 35 (s. Fig. 5) bezüglich der Gleishöhenlage sind über die Änderung
der statischen Auflast durch die Antriebe 26 erzielbar, wobei jedoch zu berücksichtigen
ist, daß die Höhenlagekorrektur ausschließlich durch Absenken des Gleises 3 erzielbar
ist.
[0013] Mit der in Fig. 4 ersichtlichen strichpunktierten Kurve ist die endgültige Soll-Lage
34 dargestellt, die sich nach Durchführung des elektronischen Pfeilhöhenausgleichsverfahrens
und des Faktorenverfahrens aus der nach dem Gleisunterstopfen vorliegenden vorläufigen
Soll-Lage 31 rechnerisch ergibt. Aus den Abweichungen zwischen den beiden Soll-Lagen
31 und 34 ergeben sich die Korrekturwerte 35. Unter der Annahme einer in Richtung
des Pfeiles 14 erfolgenden Arbeitsfahrt des Gleisstabilisators 20 ist folglich im
Bereich der Kilometrierung 43.22 bis 43.32 eine den ermittelten Korrekturwerten 35
entsprechende Erhöhung der Querkräfte nach links erforderlich, um das Gleis 3 in die
ermittelte Soll-Lage 34 zu verlagern. Anschließend sind die Querkräfte zur Korrektur
der Seitenlagefehler des Gleises 3 nach rechts zu erhöhen.
[0014] Das in Fig. 5 dargestellte Diagramm bezieht sich auf die Gleishöhenlage. Bei rechnerischer
Ermittlung der endgültigen Soll-Lage 34 (strichpunktierte Linie) ist zu berücksichtigen,
daß in allen Gleisbereichen eine Mindestabsenkung (x) durchzuführen ist. Durch Erhöhung
der statischen Auflast im Bereich von besonderen Höhenlagen der vorläufigen Soll-Lage
31 besteht die Möglichkeit, langwellige Höhenlagefehler zumindest zu verflachen bzw.
zur Gänze zu eliminieren, um schließlich das Gleis 3 in die endgültige Soll-Lage 34
abzusenken.
1. Verfahren zur Gleislagekorrektur, wobei das Gleis (3) unter Anheben in eine vorläufige
Soll-Lage (31) unterstopft und nachfolgend im Rahmen einer Gleisstabilisation durch
Aufbringen einer statischen Auflast in Verbindung mit Querschwingungen schließlich
kontrolliert in eine endgültige Soll-Lage (34) abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit dem Unterstopfen des Gleises (3) geschaffene vorläufige Soll-Lage (31)
aufgemessen und eine langwellige Gleislagefehler eliminierende, endgültige Soll-Lage
(34) berechnet wird, wonach unter Ermittlung von Korrekturwerten (35) als Differenz
zwischen endgültiger Soll-Lage (34) und vorläufiger Soll-Lage (31) im Rahmen einer
Gleisstabilisation eine den Korrekturwerten (35) entsprechende Änderung der statischen
Auflast und/oder von auf das Gleis (3) einwirkenden Querkräften zur Erzielung der
endgültigen Soll-Lage (34) des Gleises (3) durchgeführt wird.