EP3935215B1 - Gleisbaumaschine und verfahren zum stabilisieren eines schotterbettes - Google Patents

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EP3935215B1
EP3935215B1 EP20704806.7A EP20704806A EP3935215B1 EP 3935215 B1 EP3935215 B1 EP 3935215B1 EP 20704806 A EP20704806 A EP 20704806A EP 3935215 B1 EP3935215 B1 EP 3935215B1
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EP
European Patent Office
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track
clearing
unit
maintenance machine
ballast
Prior art date
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EP20704806.7A
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French (fr)
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EP3935215C0 (de
EP3935215A1 (de
Inventor
Martin BÜRGER
Gerald Zauner
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Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Original Assignee
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/20—Compacting the material of the track-carrying ballastway, e.g. by vibrating the track, by surface vibrators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
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    • E01B29/04—Lifting or levelling of tracks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/06—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track
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    • E01B27/107—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track without taking-up track along between the tracks only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track

Definitions

  • the invention relates to a track construction machine for stabilizing a ballast bed of a track after a tamping operation, with a machine frame that can be moved on rail chassis and a stabilization unit, which includes rollers for gripping a track panel and a vibration generator for subjecting the track panel to vibration.
  • the invention relates to a method for operating the track construction machine
  • a generic track construction machine is from the WO 2006/056215 A1 known. Such a machine is commonly called a Dynamic Track Stabilizer (DGS).
  • the track construction machine disclosed includes a stabilization unit, by means of which a track is stabilized after a tamping operation. In this case, it is provided that the track panel is initially raised and tamped beyond a final target position. By means of the subsequent stabilization process, the track panel is to be lowered into the desired target position. Unforeseeable circumstances can result in the overlift made during the tamping process being too great. Then the subsequent lowering by means of a normal stabilization process is not sufficient to reach the target position. In such cases, the ballast bed needs to be manually reworked in order to lower the track panel to the desired level.
  • the object of the invention is to improve a track-laying machine of the type mentioned at the outset in order to counteract an undesired lifting of the track in a simple manner. It's also a task of the invention to specify a corresponding method for operating the track construction machine.
  • a respective clearing device is arranged in the working direction in front of the stabilization unit on both longitudinal sides of the track construction machine and that the respective clearing device comprises a clearing tool that can be lowered into the ballast bed in order to remove ballast from a respective sleeper head region.
  • Activating the clearing devices creates furrows in the ballast bed on both sides of the track grid, which run parallel to the track axis and expose the sleeper faces.
  • the transverse displacement resistance of the track panel is reduced, as a result of which increased kinetic energy is transferred to the track panel by means of the stabilization unit.
  • free space is created in the areas in front of the sleepers for ballast that migrates sideways from underneath the sleepers during a stabilization process. This creates the conditions for using the stabilization unit to achieve an increased lowering of the track grid compared to a normal stabilization process.
  • the respective broaching tool can be pivoted relative to a holder by means of an actuator. In this way, the respective broaching tool can be automatically lowered into the associated sleeper front head area.
  • a further improvement provides that the respective broaching tool includes a revolving broaching chain.
  • a broaching tool is particularly robust, with individual chain links being able to be easily replaced as wear progresses.
  • the respective clearing chain includes funding to promote ballast to an upper delivery point and if below the respective delivery point a storage device or another Conveyor is arranged. Instead of just clearing the ballast to the side, the ballast is picked up. After the track grid has been lowered, it makes sense to put the ballast that has been picked up back into the sleeper front head areas.
  • the track construction machine includes a measuring system, by means of which a lowering of the track panel can be measured during a stabilization process.
  • the stabilization unit is then controlled depending on the currently recorded track position. For example, the vibration frequency is increased in order to increase the flow behavior of the ballast and thus accelerate the lowering process of the track panel.
  • An extension of the track construction machine according to the invention provides that a further machine unit is coupled in front of the machine frame in the working direction and that a lifting unit and a tamping unit are arranged on the further machine unit.
  • a combined track construction machine by means of which tamping and stabilization is carried out in one work cycle.
  • the invention is particularly effective because it reacts immediately to an undesired lift when darning, without interrupting the work flow.
  • a further measuring system for detecting a track height is coupled to the further machine unit.
  • a measuring carriage is arranged in an area behind the tamping unit in order to record the resulting track position after a tamping process. In this way, an unwanted override is automatically detected.
  • measurement results of the further measuring system are supplied to an evaluation device and that the evaluation device is coupled to a control device for controlling the clearing devices. This increases the degree of automation so that the track construction machine can be operated largely without operator intervention.
  • the two clearing devices are switched off in one activation process brought from a non-operational position into a working position, with the clearing devices being used to remove ballast from the areas in front of the sleeper when the machine drives forward, and the track grid being made to oscillate by means of the stabilization unit and subjected to an additional load.
  • This method enables the track panel to be lowered by means of the stabilization unit above a normal level in order to compensate for unwanted overlift during a tamping process.
  • a level of the track is detected after a lifting and tamping process and if the clearing devices are activated by means of a control device when a predetermined level is exceeded.
  • An immersion depth of the clearing devices in the respective sleeper front head area can take place depending on the determined altitude.
  • the required lowering of the track grid determines the amount of ballast to be cleared. It can also make sense to record a separate altitude for each rail and to control the clearing devices differently. For example, a lower immersion depth of the corresponding clearing device is set on a side with a lower lowering specification.
  • the track construction machine according to the invention can be used either as an independent stabilization machine 1 ( 1 ) or as a combined machine with a tamping machine 2 ( 2 ) and a stabilization machine 1 coupled to it.
  • this has its own drive 3 and its own control stand 4.
  • the track construction machine comprises a machine frame 5 which can be moved on rail carriages 6 on a track 7.
  • the track 7 is a ballasted track with a track panel 9 mounted in a ballast bed 8.
  • the track panel 9 consists of sleepers 10 and rails 11 fastened thereon 13. Compacted ballast in the sleeper compartments 12 and in the sleeper front head area 13 contributes to the fact that the track panel 9 remains in position under loads.
  • the degree of compaction of the ballast in the areas in front of the sleepers 13 determines the so-called lateral displacement resistance of the track 7.
  • the track construction machine shown comprises two stabilization units 14 with rollers 15 for holding the track panel 9.
  • the respective stabilization unit 14 is made to oscillate 17 by means of an oscillating generator 16 .
  • a horizontal vibration in the transverse direction of the track is usually transmitted to the track panel 9 via the rollers 15 .
  • the track panel 9 can be subjected to an additional load by means of hydraulic cylinders 18 in order to increase the effect of a stabilization process.
  • a clearing device 20 is arranged on each longitudinal side of the track construction machine.
  • the respective clearing device 20 comprises a clearing tool 21 which can be lowered into the ballast bed 8 in the associated sleeper head region 13 .
  • the respective broaching tool 21 is sword-shaped with a broaching chain 23 circulating in a working plane 22 .
  • a working plane 22 aligned approximately vertically and parallel to the working direction 19 makes sense is deposited laterally. In this way, a furrow 25 is formed in each sleeper front head area 13, in which the respective end faces of the sleepers 10 are exposed. With a working plane 22 inclined slightly outwards, the ballast is increasingly deposited on the outside of the respective front head region 13 of the sleeper.
  • the track construction machine includes a measuring system 26, by means of which a lowering of the track panel 9 during a stabilization process can be measured.
  • the measuring system 26 includes measuring chords 27 and measuring carriages 28.
  • the measuring carriages 28 are pressed onto the rails 11 with telescopic axles and follow the course of the track.
  • the measuring chords 27 serve as a reference system for the position of the measuring carriages 28 relative to one another. Virtual measuring chords 27 and optical measuring devices can also be used.
  • Measurement results from the measurement system 26 are supplied to a control device 29, by means of which the stabilization units 14 and the hydraulic cylinders 18 are controlled. For example, there is a change in the vibration frequency and/or the surcharge in order to influence the lowering of the track panel 9 . Especially at a frequency of more than 35 Hz, the ballast shows a flow behavior that causes an increased shifting of the ballast grains. Ideally, a vibration frequency of approx. 50 Hz is selected in order to achieve high mobility of the ballast grains. In the present invention, an increased vibration frequency causes more gravel grains to migrate from areas below the sleepers 10 into the free space formed by the furrows 25 .
  • the machine unit shown comprises a lifting unit 30, a tamping unit 31 and a further measuring system 32.
  • this machine unit is coupled in front of the stabilization machine 1.
  • the track panel 9 is raised by means of the lifting unit 30 and fixed in its position by tamping by means of the tamping unit 31 .
  • the further measuring system 32 includes measuring chords 27 in order to compare a current lift value with a specified target value.
  • the track grid 9 is over a target position of the track 7 is lifted in order to then carry out a lowering to the target position by means of the stabilization machine 1 .
  • the further measuring system 32 also includes a measuring carriage 33 for re-measuring the lifted track 7. An impermissible lift is thus detected immediately.
  • the measurement results are compared in an evaluation device 34 with a predetermined altitude.
  • the evaluation device 34 is coupled to the control device 29 for controlling the clearing devices 20 . In this way, the clearing devices 20 can be activated automatically as soon as the evaluation device 34 detects an impermissible override.
  • a clearing device 20 is shown in the inoperative position on the left-hand side.
  • the clearing device 20 on the right is in the working position.
  • the respective broaching tool 21 can be pivoted about a pivot axis 36 relative to a holder 37 by means of an actuator 35 .
  • the two clearing devices 20 are coupled by a common bracket 37 and a common pivoting device.
  • the respective broaching tool 21 is connected to the holder 37 via a guide and a displacement drive.
  • a chain drive 38 is arranged.
  • the chain links are optionally equipped with conveying means, by means of which the ballast is conveyed from the respective sleeper front head area 13 to an upper discharge point 39 .
  • a storage or conveying device 40 is arranged below the respective delivery point 39 .
  • the representation in 4 shows a first zone 41 with furrows 25 on both sides and a second zone 42 without furrows 25.
  • the track grid 9 is lowered more in the first zone 41 than in the second zone 42.
  • An immersion depth 43 of the clearing tools 21 determines the depth of the resulting furrows 25.
  • an immersion depth 43 well below the lower edge of the sleeper must be specified. However, care must be taken here that under no circumstances is a subgrade layer 44 located below the ballast bed 8 damaged.
  • An optical sensor 45 is optionally arranged, which detects the position of the clearing tools 21 relative to the track 7 and is coupled to the control device 29 . This creates the possibility of automatically adjusting not only the immersion depth 43 but also the lateral distance between the broaching tools 21 and the sleepers 10 . In addition, the sensor can be used to detect obstacles in order to automatically avoid the clearing tools 21 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

    Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Gleisbaumaschine zum Stabilisieren eines Schotterbettes eines Gleises nach einem Stopfvorgang, mit einem auf Schienenfahrwerken verfahrbaren Maschinenrahmen und einem Stabilisationsaggregat, welches Rollen zum Erfassen eines Gleisrostes und einen Schwingungserzeuger zur Beaufschlagung des Gleisrostes mit einer Schwingung umfasst. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Gleisbaumaschine
    • Stand der Technik
  • Eine gattungsgemäße Gleisbaumaschine ist aus der WO 2006/056215 A1 bekannt. Gewöhnlich wird eine solche Maschine Dynamischer Gleisstabilisator (DGS) genannt. Die offenbarte Gleisbaumaschine umfasst ein Stabilisationsaggregat, mittels dem ein Gleis nach einem Stopfvorgang stabilisiert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Gleisrost zunächst über eine endgültige Soll-Lage hinaus angehoben und unterstopft wird. Mittels des nachfolgenden Stabilisierungsvorgangs soll der Gleisrost in die gewünschte Soll-Lage abgesenkt werden. Durch nicht vorhersehbare Umstände kann es vorkommen, dass die während des Stopfvorgangs vorgenommene Überhebung zu stark ausfällt. Dann ist die nachfolgende Absenkung mittels eines gewöhnlichen Stabilisationsvorgangs nicht ausreichend, um die Soll-Lage zu erreichen. In solchen Fällen bedarf es einer manuellen Nachbearbeitung des Schotterbettes, um den Gleisrost auf das gewünschte Niveau abzusenken.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleisbaumaschine der eingangs genannten Art zu verbessern, um einer unerwünschten Überhebung des Gleises auf einfache Weise entgegenzuwirken. Zudem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben der Gleisbaumaschine anzugeben.
  • Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
  • Dabei ist vorgesehen, dass in Arbeitsrichtung vor dem Stabilisationsaggregat an beiden Längsseiten der Gleisbaumaschine eine jeweilige Räumvorrichtung angeordnet ist und dass die jeweilige Räumvorrichtung ein in das Schotterbett absenkbares Räumwerkzeug umfasst, um Schotter aus einem jeweiligen Schwellenvorkopfbereich zu entfernen. Durch Aktivierung der Räumvorrichtungen entstehen beidseits des Gleisrostes im Schotterbett Furchen, die parallel zur Gleisachse verlaufen und die Schwellenstirnflächen freilegen. In einem derart bearbeiteten Gleisabschnitt wird der Querverschiebewiderstand des Gleisrostes verringert, wodurch mittels des Stabilisationsaggregats auf den Gleisrost eine erhöhte kinetische Energie übertragen wird. Zudem entsteht in den Schwellenvorkopfbereichen freier Raum für jenen Schotter, der während eines Stabilisierungsvorgangs von unterhalb der Schwellen seitlich abwandert. Somit sind Voraussetzungen geschaffen, um mittels des Stabilisationsaggregats eine gegenüber einem gewöhnlichen Stabilisationsvorgang erhöhte Absenkung des Gleisrostes zu erreichen.
  • In einer einfachen Ausprägung der jeweiligen Räumvorrichtung ist vorgesehen, dass das jeweilige Räumwerkzeug mittels eines Stellantriebs gegenüber einer Halterung verschwenkbar ist. Auf diese Weise ist das jeweilige Räumwerkzeug automatisiert in den zugeordneten Schwellenvorkopfbereich absenkbar.
  • Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass das jeweilige Räumwerkzeug eine umlaufende Räumkette umfasst. Ein derartiges Räumwerkzeug ist besonders robust, wobei einzelne Kettenglieder bei fortschreitender Abnützung auf einfache Weise getauscht werden können.
  • Dabei ist es günstig, wenn die jeweilige Räumkette Fördermittel umfasst, um Schotter an eine obere Abgabestelle zu fördern und wenn unterhalb der jeweiligen Abgabestelle eine Speichereinrichtung oder eine weitere Fördereinrichtung angeordnet ist. Anstatt den Schotter lediglich zur Seite zu räumen erfolgt eine Aufnahme des Schotters. Der aufgenommene Schotter wird sinnvollerweise nach erfolgter Absenkung des Gleisrostes wieder in die Schwellenvorkopfbereiche eingebracht.
  • Um eine weitgehende Automatisierung der Bearbeitungsvorgänge zu ermöglichen ist es von Vorteil, wenn die Gleisbaumaschine ein Messsystem umfasst, mittels dem eine Absenkung des Gleisrostes während eines Stabilisierungsvorganges messbar ist. Die Ansteuerung des Stabilisationsaggregats erfolgt dann in Abhängigkeit der aktuell erfassten Gleislage. Beispielsweise wird die Schwingungsfrequenz erhöht, um das Fließverhalten des Schotters zu verstärken und damit den Absenkvorgang des Gleisrostes zu beschleunigen.
  • Eine Erweiterung der erfindungsgemäßen Gleisbaumaschine sieht vor, dass in Arbeitsrichtung vor den Maschinenrahmen eine weitere Maschineneinheit gekuppelt ist und dass an der weiteren Maschineneinheit ein Hebeaggregat und ein Stopfaggregat angeordnet sind. Es liegt somit eine kombinierte Gleisbaumaschine vor, mittels derer in einem Arbeitsdurchgang gestopft und stabilisiert wird. Hier ist die Erfindung besonders wirkungsvoll, weil sofort auf eine unerwünschte Überhebung beim Stopfen reagiert wird, ohne den Arbeitsfluss zu unterbrechen.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn mit der weiteren Maschineneinheit ein weiteres Messsystem zur Erfassung einer Gleishöhe gekoppelt ist. Beispielsweise ist in einem Bereich hinter dem Stopfaggregat ein Messwagen angeordnet, um nach einem Stopfvorgang die resultierende Gleislage zu erfassen. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Überhebung automatisch erkannt.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass einer Auswerteeinrichtung Messergebnisse des weiteren Messsystems zugeführt sind und dass die Auswerteeinrichtung mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Räumvorrichtungen gekoppelt ist. Das steigert den Automatisierungsgrad, sodass die Gleisbaumaschine weitgehend ohne Eingriffe eines Bedienpersonals betrieben werden kann.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Gleisbaumaschine werden in einem Aktivierungsvorgang die beiden Räumvorrichtungen aus einer Außerbetriebsstellung in eine Arbeitsstellung gebracht, wobei bei einer Maschinenvorfahrt mittels der Räumvorrichtungen Schotter aus den Schwellenvorkopfbereichen entfernt wird und wobei der Gleisrost mittels des Stabilisationsaggregats in Schwingung versetzt und mit einer Auflast beaufschlagt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine Absenkung des Gleisrostes mittels des Stabilisationsaggregats über ein gewöhnliches Maß, um unerwünschte Überhebungen während eines Stopfvorgangs auszugleichen.
  • Zur Automatisierung des Verfahrens ist es sinnvoll, wenn eine Höhenlage des Gleises nach einem Hebe- und Stopfvorgang erfasst wird und wenn bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Höhenlage die Räumvorrichtungen mittels einer Steuerungseinrichtung aktiviert werden. Eine Eintauchtiefe der Räumvorrichtungen in den jeweiligen Schwellenvorkopfbereich kann dabei in Abhängigkeit der ermittelten Höhenlage erfolgen. Die erforderliche Absenkung des Gleisrostes bestimmt dabei die Menge des zu räumenden Schotters. Dabei kann es auch sinnvoll sein, für jede Schiene eine eigene Höhenlage zu erfassen und die Räumvorrichtungen unterschiedlich anzusteuern. Beispielsweise wird auf einer Seite mit geringerer Absenkungsvorgabe eine geringere Eintauchtiefe der entsprechenden Räumvorrichtung eingestellt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    Gleisbaumaschine mit Räumvorrichtungen und Stabilisationsaggregaten
    Fig. 2
    Gleisbaumaschine mit Hebeaggregat und Stopfaggregat
    Fig. 3
    Querschnitt eines Gleises mit Räumvorrichtungen und Stabilisationsaggregat
    Fig. 4
    Stabilisationsaggregate und Gleis in einer Draufsicht
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die erfindungsgemäße Gleisbaumaschine ist entweder als eigenständige Stabilisationsmaschine 1 (Fig. 1) oder als kombinierte Maschine mit einer Stopfmaschine 2 (Fig. 2) und einer daran gekuppelten Stabilisationsmaschine 1 ausgebildet. Im Falle einer eigenständigen Stabilisationsmaschine 1 verfügt diese über einen eigenen Antrieb 3 und einen eigenen Führungsstand 4. Die Gleisbaumaschine umfasst einen Maschinenrahmen 5, der auf Schienenfahrwerken 6 auf einem Gleis 7 verfahrbar ist.
  • Das Gleis 7 ist ein Schottergleis mit einem in einem Schotterbett 8 gelagertem Gleisrost 9. Der Gleisrost 9 besteht dabei aus Schwellen 10 und darauf befestigten Schienen 11. Zwischen den Schwellen 10 sind sogenannte Schwellenfächer 12 ausgebildet und neben den Stirnseiten der Schwellen 10 befinden sich sogenannte Schwellenvorkopfbereiche 13. Verdichteter Schotter in den Schwellenfächern 12 und im Schwellenvorkopfbereich 13 trägt dazu bei, dass der Gleisrost 9 bei Belastungen in Position bleibt. Neben der Reibung des Schotters an den Längsflächen der Schwellen bestimmt insbesondere der Verdichtungsgrad des Schotters in den Schwellenvorkopfbereichen 13 den sogenannten Querverschiebewiderstand des Gleises 7.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Gleisbaumaschine umfasst zwei Stabilisationsaggregate 14 mit Rollen 15 zum Festhalten des Gleisrostes 9. In einer einfachen Ausprägung ist lediglich ein Stabilisationsaggregat 14 angeordnet. Im Betrieb wird das jeweilige Stabilisationsaggregat 14 mittels eines Schwingungserzeugers 16 in eine Schwingung 17 versetzt. Über die Rollen 15 wird gewöhnlich eine horizontale Schwingung in Gleisquerrichtung auf den Gleisrost 9 übertragen. Zudem ist der Gleisrost 9 mittels Hydraulikzylinder 18 mit einer Auflast beaufschlagbar, um die Wirkung eines Stabilisierungsvorganges zu verstärken.
  • In einer Arbeitsrichtung 19 vor den Stabilisationsaggregaten 14 ist auf jeder Längsseite der Gleisbaumaschine eine Räumvorrichtung 20 angeordnet. Die jeweilige Räumvorrichtung 20 umfasst ein Räumwerkzeug 21, das im zugeordneten Schwellenvorkopfbereich 13 in das Schotterbett 8 absenkbar ist. Beispielsweise ist das jeweilige Räumwerkzeug 21 schwertförmig mit einer in einer Arbeitsebene 22 umlaufenden Räumkette 23 ausgebildet. Sinnvoll ist eine annähernd vertikal und parallel zur Arbeitsrichtung 19 ausgerichtete Arbeitsebene 22. Die Umlaufrichtung 24 der jeweiligen Räumkette 23 ist so gewählt, dass der Schotter nach vorne und nach oben weggeräumt und seitlich abgelagert wird. Auf diese Weise entsteht in jedem Schwellenvorkopfbereich 13 eine Furche 25, in der die jeweiligen Stirnseiten der Schwellen 10 freigelegt sind. Mit einer leicht nach außen geneigten Arbeitsebene 22 wird der Schotter verstärkt auf der Außenseite des jeweiligen Schwellenvorkopfbereichs 13 abgelagert.
  • Die Gleisbaumaschine umfasst ein Messsystem 26, mittels dem eine Absenkung des Gleisrostes 9 während eines Stabilisierungsvorgangs messbar ist. Beispielsweise umfasst das Messsystem 26 Messsehnen 27 und Messwagen 28. Die Messwagen 28 sind mit Teleskopachsen an die Schienen 11 gepresst und folgen dem Gleisverlauf. Als Bezugssystem für die Lage der Messwagen 28 zueinander dienen die Messsehnen 27. Es können auch virtuelle Messsehnen 27 und optische Messeinrichtungen zur Anwendung kommen.
  • Messergebnisse des Messsystems 26 sind einer Steuerungseinrichtung 29 zugeführt, mittels derer die Stabilisationsaggregate 14 und die Hydraulikzylinder 18 angesteuert werden. Beispielsweise erfolgt eine Änderung der Schwingungsfrequenz und/oder der Auflast, um die Absenkung des Gleisrostes 9 zu beeinflussen. Insbesondere bei einer Frequenz von über 35 Hz zeigt der Schotter ein Fließverhalten, das eine verstärkte Verlagerung der Schotterkörner bewirkt. Idealerweise wird eine Schwingungsfrequenz von ca. 50 Hz gewählt, um eine hohe Beweglichkeit der Schotterkörner zu erzielen. Bei der vorliegenden Erfindung bewirkt eine erhöhte Schwingungsfrequenz, dass vermehrt Schotterkörner von Bereichen unterhalb der Schwellen 10 in den durch die Furchen 25 gebildeten freien Raum wandern.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Maschineneinheit umfasst ein Hebeaggregat 30, ein Stopfaggregat 31 und ein weiteres Messsystem 32. Bei einer kombinierten Maschine ist diese Maschineneinheit vor die Stabilisierungsmaschine 1 gekuppelt. Bei einem Stopfvorgang wird der Gleisrost 9 mittels des Hebeaggregats 30 angehoben und durch Unterstopfen mittels des Stopfaggregates 31 in seiner Lage fixiert. Dabei umfasst das weitere Messsystem 32 Messsehnen 27, um einen aktuellen Hebewert mit einem vorgegebenen Sollwert abzugleichen. Gewöhnlich wird der Gleisrost 9 über eine Soll-Lage des Gleises 7 gehoben, um im Anschluss mittels der Stabilisationsmaschine 1 ein Absenken auf die Soll-Lage durchzuführen.
  • Günstigerweise umfasst das weitere Messsystem 32 zusätzlich einen Messwagen 33 zum Nachmessen des gehobenen Gleises 7. Damit wird eine unzulässige Überhebung sofort festgestellt. Beispielsweise werden die Messergebnisse in einer Auswerteeinrichtung 34 mit einer vorgegebenen Höhenlage verglichen. Die Auswerteeinrichtung 34 ist mit der Steuerungseinrichtung 29 zur Ansteuerung der Räumvorrichtungen 20 gekoppelt. Auf diese Weise sind die Räumvorrichtungen 20 automatisch aktivierbar, sobald in der Auswerteeinrichtung 34 eine unzulässige Überhebung festgestellt wird.
  • In Fig. 3 ist auf der linken Seite eine Räumvorrichtung 20 in Außerbetriebsstellung dargestellt. Die Räumvorrichtung 20 auf der rechten Seite befindet sich in Arbeitsstellung. Für eine Stellungsänderung ist das jeweilige Räumwerkzeug 21 mittels eines Stellantriebs 35 um eine Schwenkachse 36 gegenüber einer Halterung 37 verschwenkbar. In einer einfachen Ausführung sind die beiden Räumvorrichtungen 20 durch eine gemeinsame Halterung 37 und eine gemeinsame Schwenkvorrichtung gekoppelt. Zudem kann es sinnvoll sein, die Lage der Räumwerkzeuge 21 in lateraler Richtung verstellbar auszubilden, um den Abstand zu den Schwellenstirnflächen anzupassen. Dazu ist beispielsweise das jeweilige Räumwerkzeug 21 über eine Führung und einen Verschiebeantrieb mit der Halterung 37 verbunden.
  • Bei der gezeigten Ausführung mit Räumkette 23 ist ein Kettenantrieb 38 angeordnet. Optional sind die Ketteglieder mit Fördermittel ausgestattet, mittels derer der Schotter aus dem jeweiligen Schwellenvorkopfbereich 13 an eine obere Abgabestelle 39 gefördert wird. Unterhalb der jeweiligen Abgabestelle 39 ist hier eine Speicher- oder Fördereinrichtung 40 angeordnet. Mit dieser Weiterbildung der Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, den Schotter nach einer Gleisabsenkung wieder in den jeweiligen Schwellenvorkopfbereich 13 einzubringen. Zudem ist es sinnvoll, wenn nach erfolgter Gleisabsenkung und gegebenenfalls nach einer Wiedereinbringung des Schotters eine Nachbearbeitung des Schotterbettquerschnitts erfolgt. Zu diesem Zweck umfasst die Gleisbaumaschine zum Beispiel hinter dem Stabilisationsaggregat 14 an beiden Längsseiten verstellbare Flankenpflüge. Es kann auch eine separate Flankenprofiliermaschine zum Einsatz kommen.
  • Die Darstellung in Fig. 4 zeigt eine erste Zone 41 mit beiderseitigen Furchen 25 und eine zweite Zone 42 ohne Furchen 25. Erfindungsgemäß ergibt sich bei gleichbleibender Aktivität der Stabilisationsaggregate 14 in der ersten Zone 41 eine stärkere Absenkung des Gleisrostes 9 als in der zweiten Zone 42. Eine Eintauchtiefe 43 der Räumwerkzeuge 21 bestimmt dabei die Tiefe der entstehenden Furchen 25. Um sicherzugehen, dass die gesamten Schwellenstirnseiten freigeräumt werden, ist eine deutlich unter die Schwellenunterkanten reichende Eintauchtiefe 43 vorzugeben. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass keinesfalls eine unterhalb des Schotterbettes 8 befindliche Planumsschicht 44 beschädigt wird.
  • Optional ist ein optischer Sensor 45 angeordnet, der die Lage der Räumwerkzeuge 21 gegenüber dem Gleis 7 erfasst und mit der Steuerungseinrichtung 29 gekoppelt ist. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, neben der Eintauchtiefe 43 auch den seitlichen Abstand der Räumwerkzeuge 21 zu den Schwellen 10 automatisch anzupassen. Zudem kann der Sensor zum Erkennen von Hindernissen genutzt werden, um ein automatisches Ausweichen der Räumwerkzeuge 21 durchzuführen.

Claims (10)

  1. Gleisbaumaschine zum Stabilisieren eines Schotterbettes (8) eines Gleises (7) nach einem Stopfvorgang, mit einem auf Schienenfahrwerken (6) verfahrbaren Maschinenrahmen (5) und einem Stabilisationsaggregat (14), welches Rollen (15) zum Erfassen eines Gleisrostes (9) und einen Schwingungserzeuger (16) zur Beaufschlagung des Gleisrostes (9) mit einer Schwingung (17) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in Arbeitsrichtung (19) vor dem Stabilisationsaggregat (14) an beiden Längsseiten der Gleisbaumaschine eine Räumvorrichtung (20) angeordnet ist und dass die jeweilige Räumvorrichtung (20) ein in das Schotterbett (8) absenkbares Räumwerkzeug (21) umfasst, um Schotter aus einem jeweiligen Schwellenvorkopfbereich (13) unter Entstehung von parallel zu einer Gleisachse verlaufenden Furchen (25) zu entfernen und die Schwellenstirnflächen freizulegen.
  2. Gleisbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Räumwerkzeug (21) mittels eines Stellantriebs (35) gegenüber einer Halterung (37) verschwenkbar ist.
  3. Gleisbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Räumwerkzeug (21) eine umlaufende Räumkette (23) umfasst.
  4. Gleisbaumaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Räumkette (23) Fördermittel umfasst, um Schotter an eine obere Abgabestelle (39) zu fördern und dass unterhalb der jeweiligen Abgabestelle (39) eine Speichereinrichtung oder eine weitere Fördereinrichtung (40) angeordnet ist.
  5. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleisbaumaschine ein Messsystem (26) umfasst, mittels dem eine Absenkung des Gleisrostes (9) während eines Stabilisierungsvorganges messbar ist.
  6. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Arbeitsrichtung (19) vor den Maschinenrahmen (5) eine weitere Maschineneinheit gekuppelt ist und dass an der weiteren Maschineneinheit ein Hebeaggregat (30) und ein Stopfaggregat (31) angeordnet sind.
  7. Gleisbaumaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der weiteren Maschineneinheit ein weiteres Messsystem (32) zur Erfassung einer Gleishöhe gekoppelt ist.
  8. Gleisbaumaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer Auswerteeinrichtung (34) Messergebnisse des weiteren Messsystems (32) zugeführt sind und dass die Auswerteeinrichtung (34) mit einer Steuerungseinrichtung (29) zur Ansteuerung der Räumvorrichtungen (20) gekoppelt ist.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aktivierungsvorgang die beiden Räumvorrichtungen (20) aus einer Außerbetriebsstellung in eine Arbeitsstellung gebracht werden, dass bei einer Maschinenvorfahrt mittels der Räumvorrichtungen (20) Schotter aus den Schwellenvorkopfbereichen (13) unter Entstehung von parallel zu einer Gleisachse verlaufenden Furchen (25) entfernt wird und die Schwellenstirnflächen freigelegt werden und dass der Gleisrost (9) mittels des Stabilisationsaggregats (14) in Schwingung (17) versetzt und mit einer Auflast beaufschlagt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhenlage des Gleises (7) nach einem Hebe- und Stopfvorgang erfasst wird und dass bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Höhenlage die Räumvorrichtungen (20) mittels einer Steuerungseinrichtung (29) aktiviert werden.
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