DE4329277A1

DE4329277A1 - Method and apparatus for loosening and compacting the ballast of track installations

Info

Publication number: DE4329277A1
Application number: DE19934329277
Authority: DE
Inventors: Klaus Wiegand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-02

Abstract

The ballast is loosened without a tamping effect by means of targeted vibrations generated by vibrating picks (3). After the loosening process, a static and a dynamic loading of the ballast is performed alternately by a compacting machine. Vibrators (6) of the compacting machine are used to generate targeted longitudinal waves and transverse wave for the compacting process. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Es sind die verschiedensten Maschinen zum Bearbeiten des Schotterbettes von Gleisanlagen bekannt. So wird z. B. in der Patentschrift DE 28 06 898 der Stopfvorgang des Schotters unter die Schwellen der Gleisanlage mit waagerechten Rüttelschwingungen der Stopfpickel verbunden. Oder in der Patentschrift DE 32 36 723 werden mit einer Gleiskorrekturmaschine die Schwellen angehoben und anschließend wird zusätzliches Bettungsmaterial unter die Schwellen geblasen.There are various machines for processing the Ballast bed of track systems known. So z. B. in the Patent DE 28 06 898 the tamping process of the ballast under the sleepers of the track system with horizontal Vibrations of the tamping ax connected. Or in the Patent specification DE 32 36 723 are with a track correction machine the thresholds are raised and then additional Blown bedding material under the thresholds.

Kritik des Standes der TechnikCritique of the state of the art

Bei den derzeitig bekannten Gleisbettbearbeitungsmaschinen wird mittels schaufelartiger Elemente ein Stopfeffekt unter den Schwellen erreicht, wobei ein Großteil des Schotters in eine instabile Lage gebracht wird.In the currently known track bed processing machines with a shovel-like element a stuffing effect among the Thresholds reached, with much of the ballast in one unstable situation is brought.

Problemproblem

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und die Einrichtung zum Verfahren zu schaffen, welches den Schotter lockert, aber nicht in eine instabile Lage bringt und anschließend wieder gleisanlagenbaugerecht verdichtet.The invention specified in claim 1 is the problem based on a procedure and the facility for the procedure create, which loosens the gravel, but not in one brings unstable situation and then again compacted for track systems.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß beim Verdichten des Schotterbettes kein Stopfeffekt eintritt, d. h. daß die Schottersteine mit ihrer Breitseite vorzugsweise in waagerechter Lage liegen bleiben. Somit kann die Tragfähigkeit der Gleisanlage erhöht werden. Außerdem kann einer materialintensiveren Verstärkung des Oberbaues der Gleisanlage entgegengewirkt werden.The advantages achieved with the invention are in particular in that there is no stuffing effect when compacting the ballast bed occurs, d. H. that the gravel stones with their broadside preferably remain in a horizontal position. Thus, the Load capacity of the track system can be increased. In addition, one can material-intensive reinforcement of the superstructure of the track system be counteracted.

Weitere Ausgestaltung der ErfindungFurther embodiment of the invention

Mit dem in Anspruch 2 vorgeschlagenen Verfahrensschritt wird einem Stopfeffekt des Schotters und damit ein Hochkantstellen der einzelnen Schottersteine in eine instabile Lage weitestgehend entgegengewirkt.With the method step proposed in claim 2 a stuffing effect of the ballast and thus an upright position of the individual gravel stones in an unstable position largely counteracted.

Beschreibung eines AusführungsbeispielesDescription of an embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 die Systemskizze der Auflockerungsmaschine, Fig. 1 shows the system diagram of the separating machine,

Fig. 2 die Arbeitspunkte der Auflockerungsmaschine am Schotterbett mit den Schwingungsrichtungen der Vibrationspickel, Fig. 2 shows the operating points of the separating machine on the ballast bed with the vibration directions of the vibration pimples,

Fig. 3 eine Darstellung des Arbeitsschrittes Anheben der Gleisanlage für den Auflockerungsvorgang, Fig. 3 is an illustration of the working step lifting of the track system for the loosening process,

Fig. 4 die Prinzipdarstellung der Verdichtmaschine und Fig. 4 shows the schematic diagram of the compacting machine and

Fig. 5 die Summe der Einwirkungen unter jeder Schwelle. Fig. 5 shows the sum of the actions under each threshold.

Die einzelnen Verfahrensschritte der Erfindung zum Auflockern und Verdichten des Schotterbettes von Gleisanlagen sind folgende.The individual process steps of the invention for loosening and compacting the ballast bed of track systems the following.

Mittels einer Auflockerungsmaschine werden mehrere Schwellen 1 samt der daran befestigten Schienen 2 gleichzeitig vorzugsweise 15% vom Schottergrößtkorn über die Sollage 7 angehoben und anschließend werden an den Längsseiten der Schwellen 1 Vibrationspickel 3 vertikal in das Schotterbett 4 eingedrückt. Die von den Vibrationspickeln 3 ausgehenden Schwingungen lockern die Schotterlage unter den Schwellen 1 auf und lassen es aufquellen. Die sich ausbreitenden Schwingungen vom Vibrationspickel 3 sind infolge der Drehbarkeit des Vibrationspickels 3 um seine Längsachse über einen gewissen Winkel schwenkbar und so zielgerichtet, daß es zu keinen gegenläufigen Schwingungen und damit zu einem Stopfeffekt kommt. Dies kann auch vorzugsweise dadurch erreicht werden, daß abwechselnd alle Vibrationspickel 3 auf der einen Seite der Schwelle 1 Schwingungen aussenden und anschließend alle Vibrationspickel 3 auf der anderen Seite der Schwelle 1. Der Auflockerungsmaschine folgt in einem kurzen Abstand eine Verdichtmaschine mit einem eigenen Antrieb. Hierdurch soll die Bildung von Rampen zwischen einem aufgearbeiteten und einem unbearbeiteten Schotterbett 4 verhindert werden. An der Verdichtmaschine sind keine Hub-, Richt- und Nivelliereinrichtungen vorgesehen. Die Verdichtmaschine ist so aufgebaut, daß eine abwechselnde Folge einer statischen Belastung A, C und E mit einer dynamischen Belastung B und D gegeben ist, wobei vorzugsweise mindestens zwei dynamische Belastungseinrichtungen in Form von auf die Gleisanlage auf setzbaren Vibratoren 6 vorgesehen sind. Die an der Verdichtmaschine angebrachten Drehgestelle 5 stellen die statische Belastung A, C und E. Durch den Wechsel von statischer und dynamischer Belastung verhindern die statischen Auflasten die Ausbreitung von Oberflächenwellen B₃, B₄, D₃ und D₄. Die Vibratoren 6 der Verdichtmaschine erzeugen zielgerichtete Longitudinalwellen B und D und Transversalwellen B₁, B₂, D₁ und D₂ für den Verdichtvorgang.By means of a loosening machine, several sleepers 1 together with the rails 2 attached to them are at the same time preferably raised 15% from the largest gravel grain above the desired position 7 and then vibrating picks 3 are pressed vertically into the ballast bed 4 on the long sides of the sleepers 1 . The vibrations emanating from the vibrating pick 3 loosen the ballast layer under the sleepers 1 and let it swell. The propagating vibrations from the vibration pimples 3 are pivoted as a result of rotation of the vibration pickles 3 about its longitudinal axis over a certain angle, and as targeted, that there are no counter-vibration and thus to a Stopfeffekt. This can also preferably be achieved in that all vibration pickles 3 on one side of the threshold 1 alternately emit vibrations and then all vibration pickles 3 on the other side of the threshold 1 . The loosening machine is followed at a short distance by a compacting machine with its own drive. This is intended to prevent the formation of ramps between a refurbished and an unprocessed ballast bed 4 . No lifting, straightening and leveling devices are provided on the compacting machine. The compacting machine is constructed in such a way that there is an alternating sequence of static loads A, C and E with dynamic loads B and D, preferably at least two dynamic loading devices in the form of vibrators 6 which can be placed on the track system. The bogies 5 attached to the compactor provide the static load A, C and E. By alternating static and dynamic loads, the static loads prevent the spread of surface waves B₃, B₄, D₃ and D₄. The vibrators 6 of the compacting machine produce targeted longitudinal waves B and D and transverse waves B 1 , B 2, D 1 and D 2 for the compression process.

Die Auflockerungsmaschine ist ein Fahrzeug mit Eigenantrieb und ist mit bekannten Gleishebe-, Gleisricht- und Nivelliervorrichtungen versehen. Die Auflockerungsmaschine ist mit mehreren Vibrationspickeln 3 pro Schwellenseite ausgerüstet, die senkrecht zur Gleisanlage stehen, von Schwellenseite zu Schwellenseite versetzt angeordnet sind, in einem gewissen Bereich über eine optoelektronische Steuerung verfahrbar sind und durch entsprechende Antriebe in das Schotterbett 4 eingedrückt werden können. Die Vibrationspickel 3 bestehen vorzugsweise aus ovalen Rohren mit integrierten Unwuchtelementen, die die benötigten Schwingungen erzeugen. Die Vibrationspickel 3 lassen sich in einem gewissen Winkel drehen, um die Schwingungen zielgerichtet und waagerecht in das Schotterbett 4 zu leiten.The loosening machine is a self-propelled vehicle and is equipped with known track lifting, track straightening and leveling devices. The loosening machine is equipped with several vibrating picks 3 per sleeper side, which are perpendicular to the track system, are offset from the sleeper side to the sleeper side, can be moved in a certain area via an optoelectronic control and can be pressed into the ballast bed 4 by appropriate drives. The vibrating pick 3 preferably consist of oval tubes with integrated unbalance elements which generate the required vibrations. The vibrating pick 3 can be rotated at a certain angle in order to direct the vibrations into the ballast bed 4 in a targeted and horizontal manner.

Claims

1. Verfahren zum Auflockern und Verdichten des Schotterbettes von Gleisanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Auflockerungsmaschine mehrere Schwellen (1) samt der daran befestigten Schiene (2) gleichzeitig, vorzugsweise 15% vom Schottergrößtkorn, über die Sollage (7) angehoben werden und anschließend Vibrationspickel (3) an den Längsseiten der Schwellen (1) vertikal in das Schotterbett (4) eingedrückt werden, wobei zielgerichtete Schwingungen infolge von Drehbewegungen der Vibrationspickel (3) auf das Schotterbett (4) gerichtet werden und hierdurch ein Aufquellen des Schotterbettes (4) erreicht wird, anschließend die Schwellen (1) wieder abgesenkt werden und mittels einer sofort folgenden Verdichtmaschine in abwechselnden Folgen jeweils eine statische Belastung A, C und E und eine dynamische Belastung B und D auf die Gleisanlage wirken, wobei die dynamischen Belastungen B und D in Form von Vibratoren (6) Schwingungen B₁ bis B₄ und D₁ bis D₄ auf das Schotterbett (4) übertragen und gleichzeitig mit den statischen Belastungen A, C und E auf die Gleisanlage bzw. das Schotterbett (4) wirken.1. A method for loosening and compacting the ballast bed of track systems, characterized in that by means of a loosening machine, several sleepers ( 1 ) together with the rail ( 2 ) attached to them are lifted simultaneously, preferably 15% of the largest ballast size, above the target position ( 7 ) and then vibration pimples (3) are pressed against the longitudinal sides of the sleepers (1) vertically into the ballast bed (4), said targeted vibrations are directed as a result of rotary movements of the vibration pimples (3) on the ballast bed (4) and thereby swelling the ballast bed (4) is reached, then the sleepers ( 1 ) are lowered again and, using an immediately following compacting machine, static loads A, C and E and dynamic loads B and D act on the track system in alternating sequences, the dynamic loads B and D in Form of vibrators ( 6 ) vibrations B₁ to B₄ and D₁ to Transfer D übertragen to the ballast bed ( 4 ) and act simultaneously with the static loads A, C and E on the track system or the ballast bed ( 4 ).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationspickel (3) der Auflockerungsmaschine erst auf einer Seite einer Schwelle (1) und dann auf der anderen Seite dieser Schwelle (1) in Vibration versetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the vibrating pick ( 3 ) of the loosening machine are set into vibration only on one side of a threshold ( 1 ) and then on the other side of this threshold ( 1 ).

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- die Einrichtung besteht aus einer Auflockerungsmaschine und einer Verdichtmaschine, die beide miteinander gekoppelt sind,
- die Auflockerungsmaschine ist ein Fahrzeug mit einem Eigenantrieb und ist mit bekannten Gleishebe-, Gleisricht- und Nivelliervorrichtungen versehen und besitzt mehrere Vibrationspickel (3) pro Schwellenseite, die senkrecht zur Gleisanlage stehen und vorzugsweise von Schwellenseite zu Schwellenseite versetzt angeordnet sind und durch entsprechende Antriebe in das Schotterbett (4) eingedrückt werden können,
- durch eine bereits bekannte optoelektronische Steuerung sind die Vibrationspickel (3) oberhalb des Schotterbettes (4) in einem gewissen Bereich verfahrbar,
- die Vibrationspickel (3) bestehen vorzugsweise aus ovalen Rohren mit integrierten Unwuchtelementen und lassen sich in einem gewissen Winkel drehen,
- die Verdichtmaschine besitzt in abwechselnder Folge statische Lasten (A), (C) und (E) und dynamische Lasten (B) und (D), wobei die statischen Lasten (A), (C) und (E) durch vorzugsweise Drehgestelle (5) erzeugt werden und die dynamischen Lasten (B) und (D) auf die Gleisanlage aufsetzbare Vibratoren (6) sind.

3. Device for performing the method according to claim 1 and 2, characterized by the following features:

the device consists of a loosening machine and a compacting machine, both of which are coupled to one another,
- The loosening machine is a vehicle with its own drive and is provided with known track lifting, track straightening and leveling devices and has several vibrating pickles ( 3 ) per sleeper side, which are perpendicular to the track system and are preferably offset from sleeper side to sleeper side and by appropriate drives in the ballast bed ( 4 ) can be pushed in,
a previously known optoelectronic control means that the vibrating picks ( 3 ) above the ballast bed ( 4 ) can be moved in a certain range,
- The vibrating pick ( 3 ) preferably consists of oval tubes with integrated unbalance elements and can be rotated at a certain angle,
- The compacting machine has alternating static loads (A), (C) and (E) and dynamic loads (B) and (D), the static loads (A), (C) and (E) being preferably by bogies ( 5 ) are generated and the dynamic loads (B) and (D) are vibrators ( 6 ) that can be placed on the track system.