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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten der Schotterbettung eines zu korrigierenden Gleises, bei welchem das-gegebenenfalls zuvor bis in eine gewünschte Höhenlage angehobene - Gleis örtlich aufeinanderfolgend von in den Schotter eintauchbaren und zu der jeweils zu unterstopfenden Schwelle hin beistellbaren Stopfwerkzeugen unterstopft, in quer zur Gleisachse gerichtete Schwingungen versetzt, sowie mit einer abwärts gerichteten vertikalen Belastung beaufschlagt und dadurch abgesenkt und stabilisiert wird.
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unterstopft und im Abstand dahinter von zwischen den Fahrwerken eines mit der Gleisstopfmaschine gekuppelten weiteren Arbeitsfahrzeuges angeordneten Gleis-Stabilisationsaggregaten durch quer zur
Gleisachse gerichtete Schwingungen und gleichzeitige abwärtsgerichtete vertikale Belastung abge- senkt und stabilisiert wird.
Der schwingerregte und vertikal belastete Gleisrahmen wird dabei gewissermassen in den Schotter eingerieben, wobei dieser in Fliessbewegung gebracht wird und sich die Schottersteine zu einer engeren gegenseitigen Lage neu orientieren. Dadurch wird die Verdich- tung des Schotters unterhalb der zuvor unterstopften Schwellen verstärkt und es werden die nach dem Unterstopfen eines Gleises unter der Belastung des Zugsverkehrs auftretenden anfänglichen
Setzungen des Gleises vorweggenommen sowie der Querverschiebewiderstand der Schwellen gegenüber der Bettung vergrössert.
Dieses Verfahren hat sich in der Praxis sehr bewährt, die neuesten Ent- wicklungstendenzen auf dem Gebiet der Gleiserhaltung lassen jedoch eine weitere Steigerung der
Effektivität und Arbeitsgenauigkeit sowie konstruktive und bedienungsmässige Vereinfachungen die- ses Gleiskorrekturverfahrens erstrebenswert erscheinen.
Es ist auch bereits-gemäss AT-PS Nr. 336663-ein Verfahren zum Verdichten der Schotterbet- tung bekannt, welches in einer Ausführungsvariante ein Anheben, Richten und Unterstopfen des
Gleises mit Hilfe von einer Gleisstopf-Nivelliermaschine vorkragend angeordneten Arbeitsaggregaten und ein nachfolgendes Absenken und Stabilisieren des Gleises durch ein zwischen den beiden Fahr- werken derselben Maschine angeordnetes Gleis-Stabilisationsaggregat vorsieht. Bei diesem Verfahren ergeben sich naturgemäss maschinenbedingte, aus der beschriebenen Anordnung der einzelnen Arbeitsaggregate resultierende Beschränkungen hinsichtlich des möglichen Hebe- sowie Absenkmasses des Gleises.
Beiden bekannten Verfahren gemeinsam ist eine örtliche Trennung des Bereiches, in welchem das Gleis ausgerichtet und unterstopft wird, von dem Bereich, in welchem das Gleis in die endgültige Soll-Höhenlage abgesenkt und stabilisiert wird, durch eine, von wenigstens einem Maschinenfahrwerk gebildete Belastungsstelle. Demnach sind auch der Stopf- und der Stabilisiervorgang zwei voneinander unabhängige Arbeitsschritte dieser bekannten Verfahren.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum Verdichten der Schotterbettung eines Gleises zu schaffen, welches die Herstellung des gewünschten, massgenau korrigierten und stabilisierten Gleislage- bzw. Bettungszustandes auf möglichst einfache, wirkungsvolle und rationelle Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stabilisierbereich in Arbeitsrichtung hinter dem Stopfbereich liegt, aber zumindest bis in die Stopfzone reicht, dass der Stopfund der Stabilisiervorgang gleichzeitig stattfinden, wobei der in diesem Bereich in Schwingungen versetzte Schotter in eine, die engstmögliche Lagerung der Schottersteine zueinander bewirkende Fliessbewegung versetzt wird, und dass das-in einem, dem verringerten Volumen der verdichteten Schotterbettung entsprechenden Ausmass - bis auf eine wählbare Soll-Höhenlage abgesenkte Gleis in dieser Lage kontinuierlich gehalten bzw. belastet wird.
Damit ist ein völlig neuartiges technologisches Verfahren geschaffen, durch welches ein hinsichtlich seines Bettungszustandes bzw. vorhandener Gleislagefehler bzw. unzureichender Stabilität korrekturbedürftiges Gleis in einem Zuge und auf höchst rationelle Weise in einen gewünschten idealen Soll-Zustand übergeführt wird. Diese überraschende Wirksamkeit der neuen Verfahrensweise kommt dadurch zustande, dass die Wirkungen der Stopfbearbeitung und der gleichzeitig unmittelbar dahinter stattfindenden Verdichtung des Schotterbettes durch den Stabilisiervorgang einander wirkungsvoll ergänzen bzw. überlagern. Dabei wird der bereits unterstopfte Bettungsabschnitt unmittelbar an die Stopfzone anschliessend einer nochmaligen Verdichtung unterworfen und somit eine über einen längeren Gleislängsabschnitt zusammenhängende, ununterbrochene Verdichtzone geschaffen.
Da der
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genannte Gleislängsabschnitt sowohl im Stabilisierbereich als auch im Bereich des nächstfolgenden
Maschinenfahrwerks unter einer kontinuierlichen Dauerbelastung steht, ist eine wesentlich grössere
Haltbarkeit der neuen, korrigierten Gleislage auf Dauer gewährleistet.
Die in ihrer gegenseitigen Auswirkung weitestgehend aufeinander abstimmbaren Verfahrens- schritte ermöglichen es, in einem einzigen Arbeitsdurchgang einen Gleis- bzw. Bettungszustand herzustellen, der nicht nur ein sofortiges Befahren der bearbeiteten Strecke mit der jeweils zulässi- gen Streckengeschwindigkeit zulässt, sondern der auch - zufolge der Vorwegnahme der Anfangssetzun- gen des Gleises durch den Stabilisiervorgang - eine maximale Haltbarkeit aufweist. Das neue Ver- fahren bietet daher insbesondere bei der Bearbeitung von Hochgeschwindigkeitsstrecken, wo hinsicht- lich der Genauigkeit und Dauerhaftigkeit der Gleislage extrem hohe Anforderungen gestellt wer- den, gegenüber den bisherigen Bearbeitungsmethoden ausserordentliche Vorteile.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemässen Verfahrens wird das
Gleis lediglich durch den Druckstopf-Auftrieb der Stopfwerkzeuge bis zu einer vorwählbaren
Höhenlage angehoben, in dieser Höhenlage entgegen einer Haltekraft bis zum Erreichen eines ge- wünschten Verdichtungsgrades weiter unterstopft und im nachgeordneten Stabilisierbereich durch die quer zur Gleisachse gerichteten Schwingungen und die vertikale Belastung auf das gewünschte
Soll-Niveau abgesenkt. Diese Verfahrensvariante eignet sich besonders für die Bearbeitung von Schnellfahrgleisen, bei welchen nur ganz geringe Hebungen erforderlich sind. Derartige Hochge- schwindigkeitsgleise erhalten durch diese Bearbeitungsweise die erwünschte hohe Lagepräzision und Lebensdauer. Dies ist besonders für stark befahrene Gleise von bedeutendem Vorteil.
Nach einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante der Erfindung wird das Gleis - je nach Beschaffenheit desselben-an Hand eines Bezugssystems um ein geringes Mass bis über eine erste Soll-Höhenlage angehoben und in dieser Höhenlage unterstopft und danach im Bereich der folgenden Fahrwerksbelastungsstelle durch die quer zur Gleisachse gerichteten Schwingungen und die vertikale Belastung auf eine gewünschte endgültige Soll-Höhenlage abgesenkt. Diese Verfahrensvariante weist im Zusammenhang mit den gesamten Stopf- und Stabilisationszyklen eine besonders rationelle Arbeitsfolge auf. Auch dieses Verfahren ist sehr vorteilhaft bei nur geringen Gleishebungen oder aber auch bei relativ grossen Anfangssetzungen, die oft stellenweise im Gleis vorhanden sind, anwendbar.
Schliesslich ist es für die Effektivität und die rasche Abwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens von Vorteil, wenn die Ist-Höhenlage des Gleises vor und nach dem Unterstopfen gemessen, jeweils mit der gewünschten Soll-Höhenlage verglichen und an Hand der Vergleichswerte das jeweils erforderliche bzw. zulässige Ausmass der Hebung sowie der nachfolgenden Absenkung des Gleises ermittelt und zur insbesondere selbsttätigen Steuerung des Hebe- und Absenkvorganges, insbesondere an Hand einer gemeinsamen Bezugsgeraden, herangezogen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird im folgenden an Hand in den Zeichnungen dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht einer gleisverfahrbaren Maschine für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine, auf die Darstellung der Werkzeugausstattung beschränkte, schematische Draufsicht der Maschine nach Fig. l, Fig. 3 eine gleichfalls stark schematisch gehaltene Seitenansicht einer weiteren Aus-
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Begrenzungsvorrichtung, Fig. 4 eine teilweise Schnittdarstellung gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine vergrösserte Seitenansicht eines einem Stopfaggregat nachgeordneten Gleis-Stabilisationsaggregates, ähnlich der Ausführung gemäss Fig. l, Fig. 6 eine teilweise Vorderansicht nach Fig.
5, in Richtung des Pfeiles VI gesehen, Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäss ausgebildeten Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine mit Längsträger und zusätzlichem vorderen Fahrwerk, Fig. 8 die teilweise Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäss ausgebildeten Gleis- stopf-Nivellier- und Richtmaschine, bei welcher das Gleis-Stabilisationsaggregat im Bereich des hinteren Fahrwerks der Maschine angeordnet ist, Fig. 9 die teilweise Seitenansicht einer weiteren Ausführungsvariante mit einem seitenvibrierbare Stopfwerkzeuge aufweisenden Stopfaggregat, Fig. 10 einen Querschnitt nach der Linie X-X der Fig. 9 und Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 9 mit den schematisch angedeuteten Vibrationszonen des Gleis-Stabilisationsaggregates und der Stopfwerkzeuge.
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Die in Fig. 1 dargestellte Maschine-l-besitzt einen, auf Fahrwerke --2, 3-- abgestützten, auf dem aus Schienen -4-- und Schwellen -5-- bestehenden Gleis mittels eines Fahrantriebes --6-- verfahrbaren Maschinenrahmen --7--. An dem, bezüglich der durch den Pfeil 8 angegebenen Arbeitsrichtung vorderen Ende des Maschinenrahmens --7-- befinden sich eine Bedienerkabine --9-- sowie die Antriebs- und Energieversorgungseinrichtungen --10-- der Maschine.
Im Bereich zwischen letzteren und dem hinteren Drehgestell-Fahrwerk --3-- sind aufeinanderfolgend ein Gleishebe- und Richtaggregat --11--, vorzugsweise je Schienenstrang ein Stopfaggre-
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welche die zur Überwachung und Bedienung der Maschine erforderlichen Einrichtungen sowie eine, für die Aggregate --11, 12 und 13-- gemeinsame Steuereinrichtung --15-- enthält.
Die Maschine ist weiters mit einem Nivellier-Bezugssystem 16 ausgestattet, welches im Falle des Ausführungsbeispieles von, jeweils einer Schiene -4-- zugeordneten Drahtseilen --17-- gebil- det ist, deren vorderes Ende mittels eines Tastorgans --18-- am noch unkorrigierten Gleis der Höhe nach geführt und deren hinteres Ende auf die, gleichfalls als Tastorgan wirksame Hinter- achse --19-- des Fahrwerks --3-- abgestützt ist. Alternativ besteht selbstverständlich die Möglichkeit, auch das hintere Ende des Drahtseils --17-- mittels eines gesonderten Tastorgans am korrigierten Gleis der Höhe nach zu führen. Zwischen dem Gleishebe-und Richtaggregat-11und dem Stopfaggregat --12-- befindet sich ein weiteres Tastorgan --20--, welches an seinem
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eine Leitung --22-- mit der Steuereinrichtung --15-- verbunden ist.
Das Gleis-Stabilisationsaggre- gat-13-- ist ebenfalls mit einem, mit dem Drahtseil -17-- zusammenwirkenden Messfühler --23-- ausgestattet, der seinerseits mit der Steuereinrichtung --15-- über eine Lei- tung-24-in Verbindung steht.
Jedes der drei Aggregate --11, 12 und 13-- ist mit dem Maschinenrahmen --7-- über einen eigenen Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieb-25, 26, 27-- separat höhenverstellbar verbunden, der jeweils über eine Hydraulikleitung --28, 29, 30-- an die Steuereinrichtung --15-- angeschlossen ist.
Das Gleishebe- und Richtaggregat --11-- ist mit Heberollen -31-- und Richtrollen --32-- ausgestattet, mit welchen es mit den Schienen --4-- des Gleises in formschlüssigen Eingriff bringbar ist. Die Richtung der vom Zylinder-Kolben-Antrieb --25-- über die Heberollen --31-- auf das Gleis wirksamen Hebekraft ist durch den Pfeil 33 veranschaulicht.
Das Stopf aggregat-12-ist mit paarweise angeordneten, gegeneinander beistellbaren Stopfwerkzeugen --34-- ausgestattet, die je über einen Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieb --35-mit einem gemeinsamen, mittig angeordneten Vibrations antrieb --36-- verbunden sind.
Das Gleis-Stabilisationsaggregat --13-- weist eigene gleisverfahrbare Radsätze in Form von Spurkranz-Führungsrollen --37-- sowie quer zur Gleislängsachse seitwärts ein-und ausschwenkbare, mit der Schienenkopfunterseite an der Aussenseite der jeweiligen Schiene --4-- formschlüssig in Eingriff bringbare Greifrollen --38-- auf. Es ist weiters mit als Unwuchtrüttler ausgebildeten Vibratoren --39-- zur Erzeugung von quer zur Gleislängsachse gerichteten, im wesentlichen horizontalen Schwingungen ausgestattet.
Diese Schwingungen sowie die von den Hydraulik-Zylinder-Kol- ben-Antrieben-27-- auf das Gleis-Stabilisationsaggregat --13-- aufbringbare, im Sinne des Pfeiles 40 abwärts gerichtete vertikale Belastungskraft werden über die mit den Schienen --4-in formschlüssigen Eingriff gebrachten Führungs-sowie Greifrollen-37, 38-- auf den Gleisrahmen übertragen.
In Fig. 2 sind die vom Gleishebe- und Richtaggregat --11-- über die Richtrollen --32-- auf die Schienen --4-- übertragbaren Seitenrichtkräfte durch die Pfeile 41 veranschaulicht. Weiters
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der Schotter durch die Vibrationsbewegungen der Stopfwerkzeuge --34-- zu Schwingungen angeregt wird, sind durch die punktierten Linien -46-- angedeutet.
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Vom Gleis-Stabilisationsaggregat --13-- sind in Fig. 2 lediglich die Führungsrollen --37-- und die mit diesen rollenzangenartig zusammenwirkenden, den Schienenkopf der jeweiligen Schie- ne --4-- an der Gleisaussenseite untergreifbaren Greifrollen --38-- sowie Spreiz- und Blockieran- triebe --47-- dargestellt, mit welchen die einander jeweils gegenüberliegenden Führungsrol- len --37-- mit ihren Spurkränzen spielfrei an die jeweilige Schiene --4-- anlegbar sind. Die von den Vibratoren --39-- des Gleis-Stabilisationsaggregates --13-- erzeugte horizontale, quer zur Gleis- längsachse --45-- verlaufende und über die Rollen --37, 38-- auf die Schienen --4-- übertragbare
Vibrationsbewegung ist durch die Doppelpfeile 48 veranschaulicht.
Die Schienen werden dabei im
Bereich zwischen dem Gleishebe- und Richtaggregat --11-- und dem hinteren Fahrwerk --3--, wie durch gestrichelte Linien übertrieben angedeutet, abwechselnd nach der linken und der rechten
Gleisseite hin elastisch verformt und diese Schwingungen werden über die Schwellen auf den Schot- ter übertragen, welcher dadurch in eine Fliessbewegung gerät und sich durch die gleich- zeitige vertikale Belastung durch den Zylinder-Kolben-Antrieb --27-- zu einer engstmöglichen gegen- seitigen Lagerung der Schottersteine verdichtet. Der Wirkungsbereich, über welchen sich dieser Schwingungs- bzw. Fliesszustand des Schotters erstreckt, ist durch die punktierte Linie --49-- an- gedeutet.
Wie ersichtlich, überschneiden bzw. überdecken sich die Wirkungsbereiche der dem Schot- ter einerseits von den Stopfwerkzeugen --34-- und anderseits vom Gleis-Stabilisationsaggre- gat-13-erteilten Vibrationsbewegungen, so dass eine nahezu fliessend ineinander übergehende Zone zunehmender Schotterverdichtung entsteht, die im Bereich des hinteren Fahrwerks --3--, unterstützt durch die Achslasten dieses Fahrwerks, ihre maximale Grösse erreicht.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Maschine-l-entsprechend dem Pfeil 8 in Arbeitsrichtung schrittweise von Stopfstelle zu Stopfstelle verfahren. Die Stopfaggregate --12-- werden abgesenkt und das Gleis mittels des Zylinder-Kolben-Antriebes --25-- und der beiden Seitenrichtantriebe-50-des Gleishebe-und Richtaggregates-11-im Sinne der Pfeile 33 und 41 der Höhe und der Seite nach ausgerichtet. Die Ist-Höhenlage des Gleises im Bereich zwischen dem Gleishebe- und Richtaggregat --11-- und den Stopfaggregaten --12-- wird vom Tastorgan --20-- erfasst und vom Messfühler --21-- mit der durch das Nivellier-Bezugssystem 16 vorgegebenen Soll-Höhenlage verglichen.
Der Messwert gelangt über die Leitung --22-- zur Steuereinrichtung --15--, welche aber-in Anbetracht der im Bereich des Gleis-Stabilisationsaggrega- tes-13-- zu erwartenden Absenkung des Gleises - den Zylinder-Kolben-Antrieb --25-- des Gleishebe- und Richtaggregates --11-- erst dann stillsetzt, wenn das vom Nivellier-Bezugssystem 16 vorgegebene Soll-Niveau des Gleises um einen voreinstellbaren, insbesondere empirisch zu ermittelnden Differenzbetrag x überschritten ist.
Gleichzeitig bzw. nach Beendigung des Stopfvorganges wird die Höhenlage des Gleises im Bereich der schwingerregten und vertikal belasteten Gleis-Stabilisationsaggregates --13-- mittels des Messfühlers --23-- mit dem, durch das Nivellier-Bezugssystem 16 vorgegebenen Gleis-Soll-Niveau verglichen und der Messwert über die Leitung --24-- der Steuereinrichtung --15-- zugeführt. Soferne Übereinstimmung zwischen der Ist- und der Soll-Höhenlage des Gleises besteht, werden Vibration und vertikale Belastung des Gleis-Stabilisationsaggregates --13-- unverändert aufrechterhalten.
Im Falle einer Differenz zwischen Ist- und Soll-Gleisniveau werden über die Steuereinrichtung --15-- die Einstellwerte des Gleis-Stabilisationsaggregates u. zw. der Zulaufdruck des hydraulischen Mediums zum Zylinder-Kolben-Antrieb --27-- und bzw. oder die Vibrationsfrequenz der Vibratoren --39--, derart korrigierend verändert, dass die Höhenlage des fertig bearbeiteten Gleises exakt dem Soll-Niveau entspricht. Durch entsprechende Ausstattung der Steuereinrichtung --15-- mit elektronischen sowie hydraulischen Steuer- bzw. Regelgliedern lässt sich der gesamte Verfahrensablauf weitestgehend automatisieren.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten Gleisstopf-Nivelliermaschine --52-- mit zwischen den beiden Fahrwerken --53 und 54-- angeordneten Arbeitsaggregaten, u. zw. einem Gleishebe- und Richtaggregat --55--, zwei jeweils einer Schiene-56-- zugeordneten Stopfaggregaten-57-- und einem Gleis-Stabilisationsaggregat --58--. Jedem Stopfaggregat-57-- ist eine Begrenzungsvorrichtung --59-- zugeordnet, welche aus einem, über Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe-60-- mit dem Maschinenrahmen --61-- höhenverstellbar verbundenen und in beliebiger Höhenlage blockierbaren, mit der jeweiligen Schiene --56-- als WiderLager zusammenwirkenden Längsbalken --62-- besteht.
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Die Maschine --52-- ist - zum Unterschied von der vorerwähnten Ausführung - mit zwei gesonderten, von Drahtseilen-63 bzw. 64- gebildeten Nivellier-Bezugssystemen 65 bzw. 66 ausgestattet. Das bezüglich der durch den Pfeil 67 veranschaulichten Arbeitsrichtung vordere Ende des Drahtseils --63-- ist mittels eines Tastorgans --68-- an den beiden Schienen des noch unkorrigierten Gleises der Höhe nach geführt. Das Vorderende des andern Drahtseils --64-- sowie ein, mit dem Drahtseil --63-- zusammenwirkender Messfühler --69-- sind mit einem weiteren Tastorgan --70-- verbunden, welches zwischen dem Gleishebe- und Richtaggregat --55-- und dem Stopfaggregat --57-- angeordnet ist.
Die hinteren Enden beider Drahtseile-63, 64-stützen sich auf die Vorderachse --71-- des Fahrwerks -54-- ab. Mit dem Gleis-Stabilisationsaggregat --58-- ist ein Schaltfühler --72-- verbunden, welcher mit dem Drahtseil --63-- als elektrischer Kontaktgeber zusammenwirkt.
Wie Fig. 4 zeigt, ist der über Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe --73-- höhenverstellba- re sowie vertikal belastbare Werkzeugrahmen --74-- des Gleis-Stabilisationsaggregates --58-- mit als Unwuchtrüttler ausgebildeten Vibratoren --75-- ausgestattet, welche den Werkzeugrah- menin quer zur Gleisachse verlaufende horizontale Schwingungen versetzen. Bei der Maschine nach Fig. 3 und 4 ist das maximale Hebemass des Gleises im Bereich der Stopfaggregate --57-- durch die Höheneinstellung der Begrenzungsvorrichtung --59-- genau festgelegt. Der Einsatz der Begrenzungsvorrichtung -59-- ist insbesondere dann zweckmässig, wenn das Gleis überhaupt nicht oder nur geringfügig anggehoben werden soll, wobei die Hebung ausschliesslich durch
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Nivellier-Bezugssystem 65 herangezogen werden.
Die Steuerung des Absenkvorganges an Hand des zweiten Nivellier-Bezugssystems 66 erfolgt im vorliegenden Fall dadurch, dass der Schaltfüh- ler-72-des Gleis-Stabilisationsaggregates-58-mit dem, das Soll-Niveau des Gleises bestimmenden Drahtseil --64-- in Kontakt tritt, sobald das darunterliegende Gleis bis auf das Soll-Niveau abgesunken ist. Über den Schaltfühler --72-- wird ein Steuerstromkreis geschlossen, welcher die vertikale Belastung und bzw. oder Vibration des Gleis-Stabilisationsaggregates -58-- abschaltet.
Aus den Fig. 5 und 6 gehen konstruktive Einzelheiten einer der Maschine nach Fig. 1 im Gesamtaufbau ähnlichen weiteren Ausführungsform einer Gleisstopf-Nivelliermaschine hervor. Das Gleis-Stabilisationsaggregat --76-- dieser Maschine, welches mit dem Maschinenrahmen --77-- über
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höhenverstell-sowielen --80--, mit welchen als Unwuchtrüttler ausgebildete Vibratoren --81-- starr verbunden sind und an welchen die, jeweils oberhalb der Schiene --82-- angeordneten und mit dem Maschinenrahmen --77-- gelenkig verbundenen Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe --78-- jeweils um eine, in Gleislängsrichtung verlaufende Achse --83-- schwenkbar gelagert sind.
Die Greifrolle --84-ist in einem Gehäuse --85-- drehbar gelagert, welches seinerseits zwischen den Tragtei- len-80--, um eine in Gleislängsrichtung verlaufende Achse --86-- schwenkbar gelagert ist. Am äusseren Ende jedes Tragteils --80-- ist ein Lenkerteil --87-- um eine Achse --88-- schwenkbar gelagert, dessen eines Armende über eine Lasche --89-- mit dem Gehäuse --85-- der Greifrolle --84-- gelenkig verbunden ist, und. an dessen anderem Armende ein Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieb --90-- angelenkt ist, dessen anderes Ende am Tragteil --80-- gleichfalls gelenkig gelagert ist.
Mittels dieses Antriebs -90-- kann die Greifrolle --84-- mit der Schienenkopfunterseite an der Aussenseite der jeweiligen Schiene --82-- in bzw. ausser Eingriff gebracht werden. Über die Greifrolle --84-- und die beiden Führungsrollen --91-- ist die spielfreie, formschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugrahmen -79-- und den Schienen --82-- des Gleises hergestellt, über welche die horizontalen Schwingungen zufolge der Vibratoren --81-- und die vertikalen Belastungskräfte der Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe-78-- auf den Gleisrahmen übertragbar sind.
Der Werkzeugrahmen --79-- ist weiters über gelenkig angeschlossene Zug- bzw. Schubstangen --92-- mit dem Maschinenrahmen --77-- in ähnlicher Weise, wie aus Fig. 1 ersichtlich, verbun-
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Aus Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform einer zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens ausgebildete Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine --131-- ersichtlich. Die Darstellung beschränkt sich auf den bezüglich der Arbeitsrichtung - Pfeil 132 - hinteren, auf ein Drehge- stell-Fahrwerk --133-- abgestützten Teil des Maschinenrahmens --134--. In diesem Rahmenbereich sind das Gleishebe- und Richtaggregat --135--, ein dem Nivellier-Bezugssystem 136 der Ma- schine-131-zugeordnetes und einen mit diesem zusammenwirkenden Messfühler --137-- aufweisen- des Tastorgan --138-- weiters je Schiene --139-- ein Stopfaggregat --140-- sowie ein im Querschnittsbereich des Fahrwerks --133-- angeordnetes Gleis-Stabilisationsaggregat --141-- - entgegen der Arbeitsrichtung hintereinander-angeordnet.
Die Aggregate --135, 140 und 141-- sind mit dem Maschinenrahmen --134-- jeweils über gesonderte Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe-142, 143 und 144-- höhenverstellbar verbunden. Die Bedienerkabine --145-- mit der darin angeordneten Steuereinrichtung --146-- ist oberhalb des Fahrwerks --133--, den Stopfaggregaten --140-- unmittelbar benachbart, angeordnet.
Das Gleis-Stabilisationsaggregat-141-- bildet mit dem Drehgestell-Fahrwerk --133-- eine bauliche Einheit, es ist jedoch-unabhängig von den beiden Radsätzen-147-- des Fahrwerks --133-- - mit seinen Führungsrollen --148-- und Greifrollen --149-- entlang beider Schie- nen-139-des Gleises spielfrei geführt. Das Gleis-Stabilisationsaggregat --141-- ist mit Vibra- toren -150-- zur Erzeugung von quer zur Gleislängsachse verlaufenden, im wesentlichen horizontalen Schwingungen sowie mit einem, mit dem Nivellier-Bezugssystem 136 zusammenwirkenden Messfüh- ler-151-ausgestattet, welcher mit dem Stabilisationsaggregat --141-- über ein Gestänge --152-- verbunden ist.
Das hintere Ende des Nivellier-Bezugssystems 136 ist mittels eines weiteren Tastorgans --153-- am bereits korrigierten Gleis geführt. Die Messfühler --137 und 151--
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über Hydraulikleitungen --156, 157 und 158-- mit der Steuereinrichtung --146-- verbunden.
Die Richtung der, von den Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieben --142-- über die Heberol- len-159-des Gleishebe-und Richtaggregates-135-auf die beiden Schienen --139-- übertragbaren Hebekraft ist durch den Pfeil 160 veranschaulicht.
Jedes Stopfaggregat -140-- weist einen mittig angeordneten Vibrationsantrieb --161-- auf,
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-162--Stopfwerkzeuge --162-- sind in Eintauchstellung in den, der zu unterstopfenden Schwelle --164-- benachbarten beiden Schwellenfächern --165 und 166-- dargestellt.
Die Wirkungsrichtung der von den Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieben --144-- des Gleis-Stabilisationsaggregates --141-- auf die Schienen --139-- des Gleises aufbringbaren, vertikalen Belastungskraft ist durch den Pfeil 167 veranschaulicht.
Bei der Maschine --131-- gemäss Fig.8 erstreckt sich die Schotterzone --168--, in welcher sich die dem Schotter von den Stopfwerkzeugen --162-- erteilten Vibrationen mit den quer hiezu verlaufenden Schwingungen des Gleiskörpers zufolge der Vibratoren --150-- des Gleis-Stabilisationsaggregates --141-- überlagern, etwa vom Mittenbereich der Stopfaggregate --140-- bis über das hintere Schienenfahrwerk --133-- der Maschine hinaus.
Die Anordnung des Gleis-Stabilisationsaggregates --141-- im Bereich des Fahrwerks --133-erlaubt die Aufbringung grosser vertikaler Belastungskräfte mittels der Zylinder-Kolben-Antriebe --144-- bei weitgehender Entlastung der Radsätze-147-- des Fahrwerks-133--. Es besteht daher die Möglichkeit, das Gleis mittels des Gleishebe- und Richtaggregates --135-- in eine, beträchtlich über dem Soll-Niveau liegende Höhenlage zu verbringen und danach im Wirkungsbereich des Gleis-Stabilisationsaggregates --141-- an Hand des Nivellier-Bezugssystems 136 bzw. des vom Messfühler --151-- ermittelten Höhen-Korrekturwertes genau bis auf das Soll-Gleisniveau abzusenken.
Die Fig. 9 zeigt eine teilweise Seitenansicht einer weiteren Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine-169--. Der Maschinenrahmen -170-- ist auf Schienenfahrwerke aufgelagert, von welchen lediglich das, bezüglich der Arbeitsrichtung - Pfeil 171 - hintere Drehgestell-Fahrwerk --172-ersichtlich ist. Am Maschinenrahmen --170-- sind - entgegen der Richtung des Pfeils 171 - ein Gleishebe- und Richtaggregat --173--, ein Tastorgan-174-- mit Messfühler-175--, je Schie-
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ne --176-- ein Stopfaggregat --177-- sowie ein Gleis-Stabilisationsaggregat --178-- unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet. Die Aggregate --173, 177 und 178-- sind mit dem Maschinenrahmen --170-- über gesonderte Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antriebe --179, 180 und 181-- höhen- verstellbar verbunden.
Die Maschine --169-- besitzt ein Nivellier-Bezugssystem 182, dessen hinteres Ende mittels eines Tastorgans --183-- am korrigierten Gleis geführt ist, und mit welchem der Messfühler --175-- sowie ein weiterer, mit dem Stabilisationsaggregat --178-- verbundener Mess- fühler --164-- zusammenwirken.
Die Konstruktion des Gleishebe- und Richtaggregates --173-- mit seinen Hebe- und Richtrollen --185 und 186-- entspricht weitgehend den bereits beschriebenen Ausführungen. Der Pfeil 187 bezeichnet die Wirkungsrichtung der vom Zylinder-Kolben-Antrieb --179-- auf das Gleis übertragbaren Hebekraft.
Das im folgenden noch näher beschriebene Stopfaggregat --177-- ist - zum Unterschied von den zuvor beschriebenen Ausführungen - für eine quer zur Gleislängsachse verlaufende Vibrationsbewegung seiner Stopfwerkzeuge --188-- ausgebildet. Die hiefür vorgesehenen Vibrationsan- triebe --189-- sowie der - für je zwei in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete Stopfwerkzeuge --188-- gemeinsame - Beistellantrieb --190-- sind in Fig. 9 rein schematisch dargestellt.
Das Gleis-Stabilisationsaggregat --178-- stimmt konstruktiv weitgehend mit der Bauart nach Fig. 5 und 6 überein. Es ist mit Vibratoren --191-- zur Erzeugung quer zum Gleis gerichteter Schwingungen sowie mit Führungsrollen --192-- und seitwärts ein-und ausschwenkbaren Greifrollen --193-- ausgestattet. Der Pfeil --194-- bezeichnet die Wirkungsrichtung der vom Hydraulik- - Zylinder-Kolben-Antrieb-181-- auf die Schienen-176-- des Gleises aufbringbaren vertikalen Belastungskraft.
Wie besser aus Fig. 10 ersichtlich, sind die jeweils an einer Seite der Schiene in den Schotter eintauchbaren Stopfwerkzeuge --188-- gemeinsam an einem Schwenkträger --195-- gelagert, welcher seinerseits am Stopfaggregat --177-- bzw. dessen Werkzeugträger um eine in Schienenlängsrichtung verlaufende Achse --196-- gelagert ist. Der Vibrationsantrieb --189-- ist mit dem obe-
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achse verlaufenden Lenker --197-- an der Exzenterwelle --198-- des Vibrationsantriebs --189-angelenkt. Die am jeweiligen Schwenkträger --195-- um quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Achsen --199-- verschwenkbar und somit in Gleislängsrichtung beistellbar gelagerten Stopfwerkzeuge --188-- werden durch den Vibrationsantrieb --189-- in quer zur Gleisachse gerichtete Vibrationsbewegungen entsprechend den Doppelpfeilen 200 versetzt.
Die Schwingungen verlaufen daher im wesentlichen in derselben Richtung wie die dem Gleis-Stabilisationsaggregat --178-- durch die Vibratoren --191-- erteilten, durch den Doppelpfeil 201 veranschaulichten Schwingungen, welchen die vertikale Belastungskraft des-aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit unterbrochen dargestellten - Zylinder-KOlben-Antriebs --181-- überlagert ist.
Aus Fig. 11 geht anschaulich die Überlagerung der Wirkungs- bzw. Schwingungsbereiche der Stopfaggregate --177-- und des Gleis-Stabilisationsaggregates --178-- hervor. Im Sinne der durch den Pfeil 202 bezeichneten Arbeitsrichtung der Maschine werden die beiden Schienen-176- des Gleises zunächst vom Gleishebe- und Richtaggregat --173-- bis auf ein vorgegebenes Niveau angehoben und mittels der beiden Seitenrichtantriebe --203-- und der Richtrollen --186-- der Seite nach ausgerichtet. Die auf das Gleis wirksamen Seitenrichtkräfte sind durch die Pfeile 204 veranschaulicht.
Von den beiden Stopfaggregaten --177-- sind jeweils nur die-entsprechend der Fig. 10 in Eintauchstellung befindlichen - Stopfpickelplatten --205-- der Stopfwerkzeuge eingezeichnet.
Die Beistellrichtung der Stopfpickelplatten --205-- zu der jeweils zu unterstopfenden Schwelle hin ist durch die Pfeile 206 ersichtlich gemacht. Die punktierten Linien --207-- bezeichnen jene Bereiche der Schotterbettung, in welcher der Schotter durch die Quervibrationen der Stopfwerkzeuge bzw. Stopfpickelplatten --205-- in Schwingungen bzw. in Fliesszustand versetzt wird. Der Wirkungsbereich des Gleis-Stabilisationsaggregates --178--, in welchem der Schotter durch den von den Vibratoren --191-- in Querschwingungen versetzten Gleisrahmen im Sinne der Doppelpfeile 201 zu
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Schwingungen bzw. zum Fliessen angeregt wird, ist durch die gestrichelte Linie --208-- angedeutet.
Dieser Wirkungsbereich reicht bis weit in die eigentliche Stopfzone hinein, so dass es zu einer Überlagerung der von den Stopfaggregaten --177-- und dem Gleis-Stabilisationsaggregat --178-- hervorgerufenen Schwingerregung des Bettungsschotters kommt. Diese Überlagerung und damit die
Fliessbewegung des Schotters können dadurch verstärkt werden, dass die Vibrations- antriebe --189-- der Stopfaggregate --177-- und die Vibratoren --191-- des Gleis-Stabilisations- aggregates -178-- mit gleicher Vibrationsfrequenz und insbesondere phasengleich betrieben wer- den.
Im Bereich zwischen dem Gleishebe- und Richtaggregat --173-- und dem hinteren Fahr- werk -172-- der Maschine entsteht dabei eine ausgedehnte zusammenhängende Zone verstärkten
Schotterflusses und zunehmender Schotterverdichtung, die durch das nachfolgende Fahr- werk --172-- noch eine weitere Stabilisierung bzw. Verfestigung erfährt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verdichten der Schotterbettung eines zu korrigierenden Gleises, bei welchem das-gegebenenfalls zuvor bis in eine gewünschte Höhenlage angehobene - Gleis örtlich aufein- anderfolgend von in den Schotter eintauchbaren und zu der jeweils zu unterstopfenden Schwelle hin beistellbaren Stopfwerkzeugen unterstopft, in quer zur Gleisachse gerichtete Schwingungen versetzt sowie mit einer abwärts gerichteten vertikalen Belastung beaufschlagt und dadurch abgesenkt und stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierbereich in Arbeitsrichtung hinter dem Stopfbereich liegt, aber zumindest bis in die Stopfzone reicht, dass der Stopf- und der Stabilisiervorgang gleichzeitig stattfinden, wobei der in diesem Bereich in Schwingungen versetzte Schotter in eine,
die engstmögliche Lagerung der Schottersteine zueinander bewirkende Fliessbewegung versetzt wird, und dass das-in einem, dem verringerten Volumen der verdichteten Schotterbettung entsprechenden Ausmass - bis auf eine wählbare Soll-Höhenlage abgesenkte Gleis in dieser Lage kontinuierlich gehalten bzw. belastet wird.