AT18428U1

AT18428U1 - System and method for maintaining a track stored in a ballast bed

Info

Publication number: AT18428U1
Application number: ATGM8035/2024U
Authority: AT
Original assignee: Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh
Priority date: 2023-12-21
Filing date: 2023-12-21
Publication date: 2025-03-15
Also published as: WO2025132499A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (4) zum Instandhalten eines in einem Schotterbett (5) gelagerten Gleises (6), umfassend eine Stopfmaschine (1) zur Korrektur einer Gleislage und eine Schotterplaniermaschine (2) zur Korrektur eines Schotterbettprofils. Dabei ist der Stopfmaschine (1) eine erste Messvorrichtung (19) zur Erfassung von Messdaten der korrigierten Gleislage zugeordnet, wobei der Schotterplaniermaschine (2) eine zweite Messvorrichtung (24) zur Erfassung von Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils zugeordnet ist und wobei die mit der jeweiligen Messvorrichtung (19, 24) erfassten Messdaten auf Basis einer gemeinsamen Ortsreferenz einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung (20) zugeführt sind. Auf diese Weise stehen in der Auswerteeinrichtung (20) zusammengeführte Messdaten zur Verfügung, mittels derer ortsbezogen die Ergebnisse der Gleiskorrektur und der Schotterbettprofilierung beurteilbar sind.The invention relates to a system (4) for maintaining a track (6) laid in a ballast bed (5), comprising a tamping machine (1) for correcting a track position and a ballast leveling machine (2) for correcting a ballast bed profile. A first measuring device (19) for recording measurement data of the corrected track position is assigned to the tamping machine (1), a second measuring device (24) for recording measurement data of the corrected ballast bed profile is assigned to the ballast leveling machine (2), and the measurement data recorded by the respective measuring device (19, 24) are fed to a common evaluation device (20) on the basis of a common location reference. In this way, consolidated measurement data are available in the evaluation device (20), by means of which the results of the track correction and the ballast bed profiling can be assessed in a location-specific manner.

Description

SYSTEM UND VERFAHREN ZUM INSTANDHALTEN EINES IN EINEM SCHOTTERBETT GELAGERTEN GLEISES System and method for maintaining a track supported in a ballast bed

[0001] Die Erfindung betrifft ein System zum Instandhalten eines in einem Schotterbett gelagerten Gleises, umfassend eine Stopfmaschine zur Korrektur einer Gleislage und eine Schotterplaniermaschine zur Korrektur eines Schotterbettprofils. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Systems. [0001] The invention relates to a system for maintaining a track laid in a ballast bed, comprising a tamping machine for correcting a track position and a ballast leveling machine for correcting a ballast bed profile. The invention also relates to a method for operating the system.

[0002] Ein gattungsgemäßes System zur Gileisinstandhaltung ist beispielsweise aus der WO 2023/110651 A1 bekannt und umfasst eine Stopfmaschine und eine Schotterplaniermaschine. Mittels der Stopfmaschine wird das Gleis gestopft. Dabei erfolgt eine Korrektur der Gleislage, wobei das Gleis durch den Stopfvorgang in seiner korrigierten Lage fixiert wird. Nach der Bearbeitung durch die Stopfmaschine wird das Gleis mittels der Schotterplaniermaschine gekehrt und gepflügt, um ein konsistentes Gleisbett mit einem vorgegebenen Schotterbettprofil herzustellen. [0002] A generic system for track maintenance is known, for example, from WO 2023/110651 A1 and comprises a tamping machine and a ballast leveling machine. The track is tamped using the tamping machine. This involves correcting the track position, and the track is fixed in its corrected position by the tamping process. After being processed by the tamping machine, the track is swept and plowed using the ballast leveling machine to create a consistent track bed with a specified ballast profile.

[0003] In der Regel wird die Gleislage nach einem Stopfvorgang mittels einer Messanordnung erfasst, beispielsweise mittels Messsehnen und Neigungssensoren. Aufgezeichnet werden verschiedene Gleisparameter wie Längshöhe, Richtung, Querhöhe, Verwindung usw. in einer elektronischen Auswerteeinrichtung, die gewöhnlich als Messschreiber oder Data Recording Processor bezeichnet wird. Auf diese Weise wird das Ergebnis jedes Stopfvorgangs dokumentiert. [0003] Typically, the track position is recorded after a tamping operation using a measuring system, for example, using measuring chords and inclination sensors. Various track parameters such as longitudinal height, direction, transverse height, twist, etc., are recorded in an electronic evaluation device, commonly referred to as a recorder or data recording processor. In this way, the result of each tamping operation is documented.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass Arbeitsergebnisse auf einfache Weise ausgewertet werden können. Insbesondere soll eine rasche Freigabe des bearbeiteten Gleises ermöglicht werden. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren anzugeben. [0004] The invention is based on the object of improving a system of the type mentioned above so that work results can be easily evaluated. In particular, rapid release of the processed track should be enabled. Furthermore, it is an object of the invention to provide a corresponding method.

[0005] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 gelöst. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an. [0005] According to the invention, these objects are achieved by the features of independent claims 1 and 11. Dependent claims specify advantageous embodiments of the invention.

[0006] Dabei ist der Stopfmaschine eine erste Messvorrichtung zur Erfassung von Messdaten der korrigierten Gleislage zugeordnet, wobei der Schotterplaniermaschine eine zweite Messvorrichtung zur Erfassung von Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils zugeordnet ist und wobei die mit der jeweiligen Messvorrichtung erfassten Messdaten auf Basis einer gemeinsamen Ortsreferenz einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung zugeführt sind. Auf diese Weise stehen in der Auswerteeinrichtung zusammengeführte Messdaten zur Verfügung, mittels derer ortsbezogen die Ergebnisse der Gleislagekorrektur und der Schotterbettprofilierung beurteilbar sind. Insbesondere für Hochgeschwindigkeitsstrecken ist neben der korrekten Gleislage ein konsistentes Schotterbett unerlässlich, damit eine Streckenfreigabe erfolgen kann. Als gemeinsame Ortsreferenz ist eine sich entlang des Gleises verändernde Bezugsgröße oder eine Abfolge entlang des Gleises angeordneter Bezugselemente definiert. Jedenfalls ist jede Stelle des Gleises anhand der Bezugsgröße oder des jeweiligen Bezugselements eindeutig identifizierbar. [0006] A first measuring device for recording measurement data of the corrected track position is assigned to the tamping machine, while a second measuring device for recording measurement data of the corrected ballast bed profile is assigned to the ballast leveling machine, and the measurement data recorded with the respective measuring device are fed to a common evaluation device on the basis of a common location reference. In this way, consolidated measurement data are available in the evaluation device, by means of which the results of the track position correction and the ballast bed profiling can be assessed on a location-specific basis. Particularly for high-speed lines, in addition to the correct track position, a consistent ballast bed is essential so that the line can be released. A common location reference is defined as a reference variable that changes along the track or a sequence of reference elements arranged along the track. In any case, each point on the track can be clearly identified using the reference variable or the respective reference element.

[0007] Vorteilhafterweise ist die gemeinsame Ortsreferenz als ein ortsspezifisches Gleismerkmal, insbesondere als eine Spurweite des Gleises festgelegt, wobei die Stopfmaschine und die Schotterplaniermaschine jeweils eine Messanordnung zur Erfassung des ortsspezifischen Gleismerkmals umfassen. [0007] Advantageously, the common location reference is defined as a location-specific track feature, in particular as a track gauge, wherein the tamping machine and the ballast leveling machine each comprise a measuring arrangement for detecting the location-specific track feature.

[0008] Damit erfolgt eine genaue ortsbezogene Zuordnung der Messdaten anhand des Gleises selbst. Es sind keine weiteren Messsysteme wie zum Beispiel ein globales Navigationssatellitensystem GNSS oder Referenzmarker entlang des Gleises erforderlich. Als Ortsreferenz eignen sich neben der Spurweite auch andere Merkmale, die entlang des Gleises einen charakteristischen Verlauf aufweisen, beispielsweise Oberflächenmuster auf den Schienen oder den Schwellen des Gleises. [0008] This allows for a precise location-based assignment of the measurement data based on the track itself. No additional measurement systems, such as a global navigation satellite system (GNSS) or reference markers along the track, are required. In addition to the track gauge, other features that exhibit a characteristic pattern along the track, such as surface patterns on the rails or track sleepers, are suitable as location references.

[0009] Zur Erfassung der charakteristischen Merkmale des Gleises umfasst die Messanordnung bevorzugt zwei gegen Schienen des Gleises gerichtete Laserscanner. Damit ist insbesondere die [0009] To detect the characteristic features of the track, the measuring arrangement preferably comprises two laser scanners directed against the rails of the track. This makes it possible, in particular, to

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sich minimal verändernde Spurweite des Gleises präzise erfassbar, wobei die beiden Laserscanner auf einer gemeinsamen Messbasis fixiert sind. Beispielsweise kommen zwei Lichtschnittsensoren mit einer jeweils quer zur Gleisachse verlaufenden Messlinie zur Anwendung. Als Messbasis dient beispielsweise ein an einem Drehgestell angeordneter Messrahmen. Minimal changes in the track gauge can be precisely detected, with the two laser scanners mounted on a common measuring base. For example, two light section sensors are used, each with a measuring line running perpendicular to the track axis. A measuring frame mounted on a bogie serves as the measuring base, for example.

[0010] In einer vorteilhaften Ausprägung umfasst die erste Messvorrichtung der Stopfmaschine eine inertiale Messeinheit zur Erfassung von Lageänderungen oder ein inertiales Navigationssystem, das eine inertialen Messeinheit aufweist. Gleichzeitig mit der Lageerfassung durch die inertiale Messeinheit wird die Position der inertialen Messeinheit in Bezug auf die Schienen des Gleises erfasst, beispielsweise mittels Laserscanner. Aus den resultierenden Messdaten sind die verschiedenen Gleisparameter wie Längshöhe, Richtung, Querhöhe, Verwindung usw. ableitbar. [0010] In an advantageous embodiment, the first measuring device of the tamping machine comprises an inertial measuring unit for detecting position changes or an inertial navigation system having an inertial measuring unit. Simultaneously with the position detection by the inertial measuring unit, the position of the inertial measuring unit relative to the rails of the track is detected, for example, using a laser scanner. The various track parameters such as longitudinal height, direction, transverse height, twist, etc., can be derived from the resulting measurement data.

[0011] Eine vorteilhafte Ausprägung der zweiten Messvorrichtung umfasst einen Laserscanner, mittels dem Positionsdaten von Oberflächenpunkten des Gleises, des Schotterbetts und der Umgebung erfassbar sind. Insbesondere handelt es sich bei der zweiten Messvorrichtung um einen rotierenden 3D-Laserscanner. Resultat dieser Messdatenerfassung ist eine Punktwolke, aus der ein Verlauf des Schotterbettprofils und des Gleises ableitbar ist. Zudem werden mittels der Punktwolke auch einzelne Schotterkörner erkannt, die fehlerhafterweise nach einem Kehrvorgang auf Schwellenoberflächen liegen bleiben. Ein solches Ergebnis kann örtlich eingeschränkt einen weiteren Kehrvorgang auslösen. [0011] An advantageous embodiment of the second measuring device comprises a laser scanner, by means of which position data of surface points of the track, the ballast bed, and the surrounding area can be acquired. In particular, the second measuring device is a rotating 3D laser scanner. The result of this measurement data acquisition is a point cloud from which the course of the ballast bed profile and the track can be derived. Furthermore, the point cloud also detects individual ballast grains that have erroneously remained on sleeper surfaces after a sweeping process. Such a result can locally trigger a further sweeping process.

[0012] In einer verbesserten Weiterbildung sind die Stopfmaschine und die Schotterplaniermaschine über eine Funkverbindung zur Datenübertragung gekoppelt, wobei die Auswerteeinrichtung insbesondere in der Stopfmaschine angeordnet ist. Die Funkverbindung wird beispielsweise über ein bestehendes Mobilfunknetz oder mittels eines proprietären Funksystems hergestellt. Dabei kann auch eine funkbasierte Datenübertragung über ein Cloud-System vorgesehen sein. Bevorzugt wird ein in der Stopfmaschine vorhandener Messschreiber als gemeinsame Auswerteeinrichtung genutzt. Alternativ dazu ist die gemeinsame Auswerteeinrichtung in einer räumlich entfernt angeordneten Systemzentrale angeordnet. In diesem Fall überträgt auch die Stopfmaschine die Messdaten über eine Funkverbindung an die Systemzentrale, beispielsweise mittels eines bestehenden Mobilfunknetzes. [0012] In an improved development, the tamping machine and the ballast leveling machine are coupled via a radio link for data transmission, with the evaluation device being arranged in particular in the tamping machine. The radio link is established, for example, via an existing mobile radio network or by means of a proprietary radio system. Radio-based data transmission via a cloud system can also be provided. Preferably, a measurement recorder present in the tamping machine is used as a common evaluation device. Alternatively, the common evaluation device is arranged in a spatially remote system control center. In this case, the tamping machine also transmits the measurement data to the system control center via a radio link, for example, using an existing mobile radio network.

[0013] Eine bevorzugte Weiterbildung des Systems umfasst ein Oberleitungsfahrzeug, das im Arbeitsbetrieb der Stopfmaschine nachgeordnet ist und zur Korrektur einer Oberleitungsposition dient. Dem Oberleitungsfahrzeug ist eine dritte Messvorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer korrigierten Oberleitungsposition zugeordnet, wobei die erfassten Messdaten auf Basis der gemeinsamen Ortsreferenz der gemeinsamen Auswerteeinrichtung zugeführt sind. Eine Korrektur der Oberleitung ist jedenfalls erforderlich, wenn die Position der Oberleitung bezüglich des Gleises durch ein Heben und Richten des Gleises außerhalb eines vorgegebenen Toleranz- oder Zulässigkeitsbereichs liegt. In einem solchen Fall werden mittels am Oberleitungsfahrzeug angeordneter Vorrichtungen der Fahrdraht und das Tragseil der Oberleitung an den Auslegern der Masten neu justiert. [0013] A preferred development of the system comprises an overhead line vehicle which, during operation, is arranged downstream of the tamping machine and serves to correct an overhead line position. A third measuring device for recording measurement data of a corrected overhead line position is assigned to the overhead line vehicle, wherein the recorded measurement data are fed to the common evaluation device based on the common location reference. A correction of the overhead line is necessary in any case if the position of the overhead line with respect to the track lies outside a predetermined tolerance or permissible range due to raising and straightening of the track. In such a case, the contact wire and the supporting cable of the overhead line are readjusted on the booms of the masts by means of devices arranged on the overhead line vehicle.

[0014] Vorteilhafterweise umfasst die dritte Messvorrichtung einen Radarsensor, mittels dem zumindest der Verlauf des Fahrdrahtes erfassbar ist. Der Radarsensor ist dabei unabhängig von Witterungseinflüssen und Lichtverhältnissen einsetzbar. [0014] Advantageously, the third measuring device comprises a radar sensor, by means of which at least the course of the contact wire can be detected. The radar sensor can be used independently of weather influences and lighting conditions.

[0015] Eine weitere Verbesserung des Oberleitungsfahrzeugs erlaubt eine Neupositionierung des Fahrdrahts und des Tragseils bei eingeschalteter Oberleitung, indem am Oberleitungsfahrzeug ein elektrisch isolierter und ferngesteuerter Oberleitungsmanipulator angeordnet ist. Bevorzug sind mehrere elektrisch isolierte Oberleitungsmanipulatoren angeordnet. Mittels hydraulischer Drückereinheiten werden der Fahrdraht und das Tragseil in Position gehalten. Zum Einstellen der gewünschten Position wird ein verstellbarer Messbügel an den Fahrdraht angelegt. Ein Roboterarm mit verschiedenen Werkzeugen dient zur Justierung und Fixierung der Aufhängungspunkte. [0015] A further improvement to the overhead line vehicle allows for repositioning of the contact wire and the suspension cable while the overhead line is switched on, by arranging an electrically insulated and remotely controlled overhead line manipulator on the overhead line vehicle. Preferably, several electrically insulated overhead line manipulators are arranged. The contact wire and the suspension cable are held in position by means of hydraulic pusher units. To set the desired position, an adjustable measuring bracket is placed on the contact wire. A robotic arm with various tools is used to adjust and fix the suspension points.

[0016] Bei einer vorteilhaften Erweiterung des Systems ist der Stopfmaschine ein Dynamischer Gleisstabilisator zum Stabilisieren des Gleises nachgeordnet, wobei der Dynamische Gleisstabi-[0016] In an advantageous extension of the system, a dynamic track stabilizer is arranged downstream of the tamping machine to stabilize the track, whereby the dynamic track stabilizer

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lisator eine vierte Messvorrichtung zur Erfassung von Messdaten des stabilisierten Gleises umfasst und wobei die erfassten Messdaten auf Basis der gemeinsamen Ortsreferenz der gemeinsamen Auswerteeinrichtung zugeführt sind. Der Dynamische Gileisstabilisator ist entweder als eigenständiges Schienenfahrzeug ausgebildet oder gemeinsam mit der Stopfmaschine in einem integrierten Schienenfahrzeug angeordnet. Die Stabilisierung des Gleises erfolgt mittels eines Stabilisationsaggregats, das mittels Spannrollen auf die Schienen geklemmt und mittels Auflastzylinder vertikal auf das Gleis gedrückt wird. Ein im Stabilisationsaggregat integrierter Vibrationserzeuger versetzt das Gleis in horizontale Schwingungen, wodurch ansonsten durch den Regelverkehr hervorgerufene Setzungsvorgänge vorweggenommen werden. Auf diese Weise kann das gestopfte Gleis unmittelbar nach der Bearbeitung ohne Geschwindigkeitsbeschränkung freigegeben werden. lisator comprises a fourth measuring device for recording measurement data of the stabilized track, and wherein the recorded measurement data is fed to the common evaluation device based on the common location reference. The dynamic track stabilizer is either designed as a stand-alone rail vehicle or arranged together with the tamping machine in an integrated rail vehicle. The track is stabilized by means of a stabilization unit that is clamped onto the rails by means of tensioning rollers and pressed vertically onto the track by means of a loading cylinder. A vibration generator integrated into the stabilization unit causes the track to vibrate horizontally, thereby anticipating settlement processes that would otherwise be caused by regular traffic. In this way, the tamped track can be released immediately after processing without speed restrictions.

[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Systems umfasst folgende Verfahrensschritte: [0017] The method according to the invention for operating the system comprises the following method steps:

- Positionieren der Stopfmaschine an einem Anfang eines Bearbeitungsabschnitts des Gleises; - Positioning the tamping machine at the beginning of a processing section of the track;

- Stopfen des Gleises entlang des Bearbeitungsabschnitts, Erfassen von Messdaten der korrigierten Gleislage und Abspeichern der erfassten Messdaten mit Bezug auf die gemeinsame Ortsreferenz in der gemeinsamen Auswerteeinrichtung; - tamping the track along the processing section, recording measurement data of the corrected track position and storing the recorded measurement data with reference to the common location reference in the common evaluation device;

- Positionieren der Schotterplaniermaschine am Anfang oder vor dem Anfang des Bearbeitungsabschnitts des Gleises; - Positioning the ballast leveller at the beginning or before the beginning of the section of track to be worked on;

- Profilieren des Schotterbetts, Erfassen von Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils und Abspeichern der erfassten Messdaten mit Bezug auf die gemeinsame Ortsreferenz in der gemeinsamen Auswerteeinrichtung. - Profiling the ballast bed, recording measurement data of the corrected ballast bed profile and saving the recorded measurement data with reference to the common location reference in the common evaluation device.

[0018] In der Auswerteeinrichtung stehen somit unmittelbar alle Messdaten zur Verfügung, anhand derer die Arbeitsergebnisse der Stopfmaschine und der Schotterplaniermaschine beurteilbar sind. [0018] All measurement data are therefore immediately available in the evaluation device, on the basis of which the work results of the tamping machine and the ballast levelling machine can be assessed.

[0019] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden die erfassten Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils von der Schotterplaniermaschine über eine Funkverbindung an die Auswerteeinrichtung gesendet, wobei die Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils und die Messdaten der korrigierten Gleislage auf Basis der gemeinsamen Ortsreferenz in der Auswerteeinrichtung zusammengeführt werden. Diese Verbesserung führt die Messdaten der Stopfmaschine und der Schotterplaniermaschine in Echtzeit zusammen. Ein Abgleich mit vorgegebenen Toleranzbereichen ermöglicht somit eine sofortige Beurteilung, ob die Gleisstrecke für den Regelbetrieb freigegeben werden kann. [0019] In an advantageous development of the method, the recorded measurement data of the corrected ballast bed profile are sent from the ballast leveling machine to the evaluation device via a radio link, whereby the measurement data of the corrected ballast bed profile and the measurement data of the corrected track position are combined in the evaluation device based on the common location reference. This improvement combines the measurement data from the tamping machine and the ballast leveling machine in real time. A comparison with specified tolerance ranges thus enables an immediate assessment of whether the track section can be released for regular operation.

[0020] Bei einer weiteren Verbesserung wird nach dem Stopfen des Gleises und insbesondere nach einer Gleisstabilisierung die Position einer Oberleitung entlang des Bearbeitungsabschnitts mittels eines Oberleitungsfahrzeugs korrigiert, wobei erfasste Messdaten einer korrigierten Oberleitungsposition auf Basis der gemeinsamen Ortsreferenz der gemeinsamen Auswerteeinrichtung zugeführt werden. Resultat dieser Maßnahmen sind umfassende ortsbezogene Messdaten, die den Zustand des Gleises und der Oberleitung nach den Arbeitsvorgängen dokumentieren und für die Freigabe des Gleises zur Verfügung stehen. [0020] In a further improvement, after tamping the track and especially after track stabilization, the position of an overhead line along the section being worked on is corrected by means of an overhead line vehicle. Recorded measurement data of a corrected overhead line position based on the common location reference are fed to the common evaluation device. These measures result in comprehensive location-specific measurement data that document the condition of the track and overhead line after the work processes and are available for track clearance.

[0021] Für eine effiziente Nutzung des Systems werden die Stopfmaschine, die Schotterplaniermaschine und das Oberleitungsfahrzeug während einer Überstellungsfahrt vorteilhafterweise aneinander gekuppelt, wobei während einer Arbeitsfahrt die Stopfmaschine, die Schotterplaniermaschine und das Oberleitungsfahrzeug separat voneinander betrieben werden. Die für die Überstellungsfahrt notwenden Sicherheits- und Kommunikationseinrichtungen sind dann beispielsweise nur für die als Antriebswagen ausgebildete Stopfmaschine erforderlich. Die Antriebe der Schotterplaniermaschine und des Oberleitungsfahrzeugs sind für einen optimalen Betrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten während eines Arbeitseinsatzes ausgelegt. Dieses Verfahren erlaubt einen emissionsfreien Betrieb, indem die Schotterplaniermaschine und das Oberleitungsfahrzeug mittels Batterien betrieben werden. Eine Aufladung dieser Batterien erfolgt während einer Überstellungsfahrt mittels Ladeeinrichtungen im Antriebswagen. [0021] For efficient use of the system, the tamping machine, ballast leveler, and overhead line vehicle are advantageously coupled together during a transfer run, with the tamping machine, ballast leveler, and overhead line vehicle being operated separately during a work run. The safety and communication devices required for the transfer run are then only required, for example, for the tamping machine designed as a drive vehicle. The drives of the ballast leveler and the overhead line vehicle are designed for optimal operation at low speeds during work operations. This method allows for emission-free operation by powering the ballast leveler and the overhead line vehicle using batteries. These batteries are charged during a transfer run using charging devices in the drive vehicle.

[0022] Vorteilhafterweise wird die Stopfmaschine während der Überstellungsfahrt und insbesondere während der Arbeitsfahrt aus der Oberleitung mit Energie versorgt. Zudem kann auch die Versorgung der Schotterplaniermaschine und des Oberleitungsfahrzeugs während einer Arbeitsfahrt aus der eingeschalteten Oberleitung erfolgen, wenn die Oberleitungsmanipulatoren des Oberleitungsfahrzeugs elektrisch isoliert und ferngesteuert sind. [0022] Advantageously, the tamping machine is supplied with power from the overhead line during the transfer run and, in particular, during the work run. Furthermore, the ballast leveler and the overhead line vehicle can also be supplied with power from the switched-on overhead line during a work run if the overhead line manipulators of the overhead line vehicle are electrically insulated and remotely controlled.

[0023] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: [0023] The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. They show schematically:

[0024] Fig. 1 Fahrzeugverbund mit einer Stopfmaschine, einer Schotterplaniermaschine und einem Oberleitungsfahrzeug während einer Überstellungsfahrt; [0024] Fig. 1 Vehicle combination with a tamping machine, a ballast leveling machine and an overhead line vehicle during a transfer journey;

[0025] Fig. 2 Instandhaltungssystem mit einer Stopfmaschine, einer Schotterplaniermaschine und einem Oberleitungsfahrzeug während eines Arbeitsvorgangs; [0025] Fig. 2 Maintenance system with a tamping machine, a ballast leveler and an overhead line vehicle during a work operation;

[0026] Fig. 3 Stopfmaschine in einer Seitenansicht; [0026] Fig. 3 tamping machine in a side view;

[0027] Fig. 4 Schotterplaniermaschine in einer Seitenansicht; [0027] Fig. 4 Ballast leveling machine in a side view;

[0028] Fig. 5 Oberleitungsfahrzeug in einer Seitenansicht; [0028] Fig. 5 Overhead line vehicle in a side view;

[0029] Fig. 6 Gileisabschnitt mit Diagramm der Spurweite; [0029] Fig. 6 Gileis section with diagram of the track gauge;

[0030] Fig. 7 erfasste Messdaten der Stopfmaschine; [0030] Fig. 7 recorded measurement data of the tamping machine;

[0031] Fig. 8 erfasste Messdaten der Schotterplaniermaschine; [0031] Fig. 8 recorded measurement data of the ballast leveler;

[0032] Fig. 9 erfasste Messdaten des Oberleitungsfahrzeugs; [0032] Fig. 9 recorded measurement data of the overhead line vehicle;

[0033] Fig. 10 zusammengeführte Messdaten in der Auswerteeinrichtung. [0033] Fig. 10 combined measurement data in the evaluation device.

[0034] In Fig. 1 sind eine Stopfmaschine 1, eine Schotterplaniermaschine 2 und ein Oberleitungsfahrzeug 3 als Komponenten eines Systems 4 zur Instandhaltung eines in einem Schotterbett 5 gelagerten Gleises 6 in einem Fahrzeugverbund dargestellt. Das Gleis 6 umfasst Schwellen 7, die mit darauf befestigten Schienen 8 einen Gleisrost bilden. Eine Oberleitungsanlage umfasst Masten 9, an welchen eine Oberleitung 10 mit einem Fahrdraht 11 und einem Tragseil 12 mittels Ausleger 13 befestigt sind. Zwischen den Masten 9 ist der Fahrdraht 11 mittels Hänger mit dem Tragseil 12 verbunden. Gewöhnlich ist der Fahrdraht 11 in einer vorgegebenen Höhe über dem zugeordneten Gleis 6 im Zick-Zack verlegt. [0034] In Fig. 1, a tamping machine 1, a ballast leveling machine 2, and an overhead line vehicle 3 are shown as components of a system 4 for maintaining a track 6 supported in a ballast bed 5 in a vehicle combination. The track 6 comprises sleepers 7, which, with rails 8 attached thereto, form a track grid. An overhead line system comprises masts 9, to which an overhead line 10 with a contact wire 11 and a supporting cable 12 are attached by means of booms 13. Between the masts 9, the contact wire 11 is connected to the supporting cable 12 by means of hangers. The contact wire 11 is usually laid in a zigzag pattern at a predetermined height above the associated track 6.

[0035] Der Fahrzeugverbund ermöglicht eine gemeinsame Überstellungsfahrt zwischen Baustellen, wobei beispielsweise die Stopfmaschine 1 als Antriebswagen mit einem aus der Oberleitung 10 versorgten Fahrantrieb 14 ausgebildet ist. Mittels Kupplungen 15 sind die Schotterplaniermaschine 2 und das Oberleitungsfahrzeug 3 mit der Stopfmaschine 1 verbunden. Vorzugsweise sind automatische Kupplungen 15 vorgesehen, damit die Fahrzeuge 1, 2, 3 bei Erreichen einer Baustelle automatisch voneinander getrennt werden können. [0035] The vehicle combination enables a joint transfer between construction sites, wherein, for example, the tamping machine 1 is designed as a drive vehicle with a drive 14 supplied from the overhead line 10. The ballast leveler 2 and the overhead line vehicle 3 are connected to the tamping machine 1 by means of couplings 15. Automatic couplings 15 are preferably provided so that the vehicles 1, 2, 3 can be automatically separated from one another upon reaching a construction site.

[0036] Die Schotterplaniermaschine 2 und das Oberleitungsfahrzeug 3 umfassen jeweils eigene Fahrantriebe 14, die insbesondere für eine Arbeitsfahrt mit niedriger Geschwindigkeit ausgelegt sind. In einer erweiterten Variante ermöglichen die Fahrantriebe 14 auch höhere Geschwindigkeiten für separate Überstellungsfahrten. Optional umfasst jede Gleisbaumaschine 1, 2, 3 einen elektrischen Energiespeicher 16, der bei abgeschalteter Oberleitung 10 zur Energieversorgung dient. [0036] The ballast leveling machine 2 and the overhead line vehicle 3 each comprise their own drive units 14, which are particularly designed for low-speed work travel. In an extended variant, the drive units 14 also enable higher speeds for separate transfer travel. Optionally, each track maintenance machine 1, 2, 3 comprises an electrical energy storage unit 16, which serves as a power supply when the overhead line 10 is switched off.

[0037] Das Befahren des Gleises 6 und Witterungseinflüsse führen zu Veränderungen der Gleislage. Durch Verschleißmechanismen im Schotter kommt es zu Gleislagefehler in Form von horizontalen und/oder vertikalen Abweichungen von einer gewünschten Sollgeometrie des Gleises 6. Bei Erreichen definierter Grenzwerte erfolgt eine Korrektur der Gleislage. Das geschieht mittels der Stopfmaschine 1, wobei die Gleislage durch ein Hebe- und Richtaggregat 17 wiederhergestellt und mittels eines Stopfaggregats 18 fixiert wird. Im einfachsten Fall wird das sogenannte Ausgleichsverfahren ohne bekannte Trassierungsparameter durchgeführt. Hierbei werden Abweichungen der bestehenden Gleislage reduziert. Bei einem verbesserten Ausgleichsverfahren werden bei der Reduzierung der Gleislageabweichungen bekannte Trassierungsparameter und [0037] Driving on track 6 and weather influences lead to changes in the track geometry. Wear mechanisms in the ballast lead to track geometry errors in the form of horizontal and/or vertical deviations from the desired geometry of track 6. When defined limit values are reached, the track geometry is corrected. This is done by means of the tamping machine 1, whereby the track geometry is restored by a lifting and straightening unit 17 and fixed by means of a tamping unit 18. In the simplest case, the so-called compensation method is carried out without known alignment parameters. In this case, deviations from the existing track geometry are reduced. In an improved compensation method, known alignment parameters and

Trassierungspunkte berücksichtig. Route points taken into account.

[0038] Beim sogenannten Präzisionsverfahren zur Instandhaltung des Gleises 6 werden vor der eigentlichen Gleisbearbeitung Messvorgänge durchgeführt. Konkret erfolgt eine Aufmessung des Gleises 6 bezogen auf definierte Festpunkte als Basis für eine Berechnung von Korrekturwerten anhand der ermittelten Differenz zur Gleissolllage. Im Anschluss an diese Vorarbeiten erfolgt mittels der Stopfmaschine 1 die eigentliche Gleisbearbeitung, bei der das Gleis 6 entsprechend den berechneten Korrekturwerte gehoben und seitlich gerichtet wird. [0038] In the so-called precision method for maintaining track 6, measurements are performed prior to the actual track maintenance. Specifically, track 6 is measured relative to defined fixed points as a basis for calculating correction values based on the determined difference from the nominal track position. Following this preliminary work, the actual track maintenance is carried out using the tamping machine 1, during which track 6 is lifted and laterally aligned according to the calculated correction values.

[0039] Bevor eine bearbeitete Gleisstrecke für den Regelverkehr freigegeben werden kann, muss die Qualität der Gleislagekorrektur überprüft werden. Zu diesem Zweck umfasst die Gleismaschine 1 eine erste Messvorrichtung 19 als Nachmesssystem zur Erfassung der korrigierten Gleislage. Die erfassten Messdaten sind einem elektronischen Messschreiber, auch Data Recording Processor - DRP genannt, zugeführt. Dabei handelt es sich um eine Auswerteeinrichtung 20 zur Aufzeichnung, Auswertung und Darstellung verschiedener Gleisparameter wir Längshöhe, Richtung, Querhöhe, Verwindung etc. [0039] Before a processed track section can be released for regular traffic, the quality of the track alignment correction must be checked. For this purpose, the track machine 1 comprises a first measuring device 19 as a final measurement system for recording the corrected track alignment. The recorded measurement data is fed to an electronic recorder, also called a data recording processor (DRP). This is an evaluation device 20 for recording, evaluating, and displaying various track parameters such as longitudinal height, direction, transverse height, twist, etc.

[0040] Wie in Fig. 2 dargestellt werden die Stopfmaschine 1, die Schotterplaniermaschine 2 und das Oberleitungsfahrzeug 3 bei einer Gleisdurcharbeitung getrennt voneinander entlang des Gleises 6 bewegt. Im Anschluss an die Gleislagekorrektur wird mittels der Schotterplaniermaschine 2 das Profil des Schotterbetts 5 mittels Flankenpflüge 21 und einem Mittelpflug 22 korrigiert. Dabei werden die gewünschten Parameter des Schotterbetts, z.B. Böschungswinkel, wiederhergestellt. Zudem wird mittels einer Kehrbürste 23 Schotter von den Schwellen 7 und Schienenbefestigungen gekehrt. [0040] As shown in Fig. 2, the tamping machine 1, the ballast leveling machine 2, and the overhead line vehicle 3 are moved separately along the track 6 during track maintenance. Following the track alignment correction, the profile of the ballast bed 5 is corrected by the ballast leveling machine 2 using flank ploughs 21 and a center plough 22. In this process, the desired parameters of the ballast bed, e.g., slope angle, are restored. In addition, ballast is swept from the sleepers 7 and rail fastenings using a sweeping brush 23.

[0041] Zur Erfassung von Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils umfasst die Schotterplaniermaschine 2 eine zweite Messvorrichtung 24. Erfindungsgemäß sind der Auswerteeinrichtung 20 sowohl die Messdaten der korrigierten Lage des Gleises 6 als auch die Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils auf Basis einer gemeinsamen Ortsreferenz zugeführt sind. Bevorzugt ist der elektronische Messschreiber der Stopfmaschine 1 als diese gemeinsame Auswerteeinrichtung 20 ausgebildet. Alternativ dazu ist die gemeinsame Auswerteinrichtung 20 in einer Systemzentrale 25 angeordnet. [0041] To acquire measurement data of the corrected ballast bed profile, the ballast leveling machine 2 comprises a second measuring device 24. According to the invention, both the measurement data of the corrected position of the track 6 and the measurement data of the corrected ballast bed profile are fed to the evaluation device 20 based on a common location reference. Preferably, the electronic measurement recorder of the tamping machine 1 is configured as this common evaluation device 20. Alternatively, the common evaluation device 20 is arranged in a system control center 25.

[0042] Optional kommt das in Fig. 5 dargestellte Oberleitungsfahrzeug 3 zum Einsatz. Infolge der Anhebung und seitlichen Verschiebung des Gleises 6 während der mit der Stopfmaschine 1 durchgeführten Arbeiten muss die bestehende Position der Oberleitung 10 bezüglich des Gleises 6 neu beurteilt werden. Sobald ein vorgegebener Toleranz- oder Zulässigkeitsbereich über- oder unterschritten wird und zum Bleispiel eine zu geringe Distanz zwischen dem Gleis 6 und der Oberleitung 10 besteht, erfolgt eine Neujustierung der Oberleitung 10 mittels des Oberleitungsfahrzeugs 3. Dabei werden der Fahrdraht 11 und das Tragseil 12 mittels hydraulischer Drückereinheiten 26 in die gewünschte Position gebracht. Ein verstellbarer Messbügel 27 dient zur Vorgabe dieser gewünschten Position. Eine Fixierung der Oberleitung 10 am jeweiligen Ausleger 13 erfolgt mittels eines Roboterarms 28 und unterschiedlichen Werkzeugen. [0042] Optionally, the overhead line vehicle 3 shown in Fig. 5 is used. Due to the lifting and lateral displacement of the track 6 during the work carried out with the tamping machine 1, the existing position of the overhead line 10 with respect to the track 6 must be reassessed. As soon as a specified tolerance or permissible range is exceeded or not met, and the distance between the track 6 and the overhead line 10 is too small to allow for lead clearance, the overhead line 10 is readjusted using the overhead line vehicle 3. The contact wire 11 and the supporting cable 12 are moved into the desired position using hydraulic pusher units 26. An adjustable measuring bracket 27 is used to specify this desired position. The overhead line 10 is fixed to the respective boom 13 using a robot arm 28 and various tools.

[0043] Die neue Position der Oberleitung 10 gegenüber dem Gleis 6 wird mittels einer dritten Messvorrichtung 29 erfasst und aufgezeichnet. Diese dritte Messvorrichtung 29 umfasst zum Beispiel einen Radarsensor, mittels dem eine Distanz zwischen einer Messbasis des Oberleitungsfahrzeugs 3 und dem Fahrdraht 11 erfasst wird. Ein solcher Radarsensor ist bei jedem Wetter unabhängig von den herrschenden Lichtverhältnissen einsetzbar. Alternativ dazu kommt ein optischer Sensor oder ein sonstiger Distanzmesssensor zum Einsatz. Die aktuelle Lage der Messbasis bezüglich des Gleises 6 wird beispielsweise mittels gegen die Schienen 8 gerichtete Laserscanner 30 ermittelt. Die sich daraus ergebenden Messdaten geben insbesondere den Verlauf eines vertikalen Abstands und eines horizontalen Abstands zwischen einer zwischen den Schienen 8 verlaufenden Gleisachse A und einer Unterkante des Fahrdrahts 11 an. Auch diese Messdaten der korrigierten Oberleitungsposition sind der gemeinsamen Auswerteeinrichtung 20 auf Basis der gemeinsamen Ortsreferenz zugeführt. [0043] The new position of the overhead line 10 relative to the track 6 is detected and recorded by a third measuring device 29. This third measuring device 29 comprises, for example, a radar sensor, by means of which a distance between a measuring base of the overhead line vehicle 3 and the contact wire 11 is detected. Such a radar sensor can be used in any weather, regardless of the prevailing lighting conditions. Alternatively, an optical sensor or another distance measuring sensor is used. The current position of the measuring base relative to the track 6 is determined, for example, by means of laser scanners 30 directed against the rails 8. The resulting measurement data indicate, in particular, the course of a vertical distance and a horizontal distance between a track axis A running between the rails 8 and a lower edge of the contact wire 11. This measurement data of the corrected overhead line position is also fed to the common evaluation device 20 based on the common location reference.

[0044] Vorteilhalfterweise sind alle Oberleitungsmanipulatoren 26, 27, 28, die mit der Oberleitung [0044] Advantageously, all overhead line manipulators 26, 27, 28 connected to the overhead line

10 in Kontakt kommen, mittels einer jeweiligen elektrischen Isolierung 31 gegenüber einem Tragrahmen 32 des Oberleitungsfahrzeugs 3 isoliert. Zudem sind diese Oberleitungsmanipulatoren 26, 27, 28 ferngesteuert ausgeführt, sodass eine Justierung des Fahrdrahts 11 und des Tragseils 12 bei eigeschalteter Oberleitung 10 durchführbar ist. Somit sind bei dieser Ausführungsvariante alle Maschinen 1, 2, 3 auch während der Arbeitsdurchführung aus der Oberleitung 10 mit elektrischer Energie versorgbar. 10 are insulated from a supporting frame 32 of the overhead line vehicle 3 by means of a respective electrical insulation 31. Furthermore, these overhead line manipulators 26, 27, 28 are remotely controlled, so that adjustment of the contact wire 11 and the supporting cable 12 can be carried out while the overhead line 10 is switched on. Thus, in this embodiment, all machines 1, 2, 3 can be supplied with electrical energy from the overhead line 10 even while work is being carried out.

[0045] Insbesondere besteht zwischen den Maschinen 1, 2, 3 und gegebenenfalls der Systemzentrale 25 eine Funkverbindung zum Austausch der Messdaten. Genutzt wird beispielsweise ein bestehendes Mobilfunknetz, über das verschlüsselte Messdaten übermittelt werden. Dabei umfassen die Maschinen 1, 2, 3 und gegebenenfalls die Systemzentrale 25 Mobilfunkmodule 33, die zur Datenübertragung in Echtzeit eingerichtet sind. [0045] In particular, a radio connection exists between the machines 1, 2, 3 and, if applicable, the system control center 25 for exchanging measurement data. For example, an existing mobile radio network is used, via which encrypted measurement data is transmitted. The machines 1, 2, 3 and, if applicable, the system control center 25 comprise mobile radio modules 33 configured for real-time data transmission.

[0046] Die gemeinsame Ortsreferenz dient zur ortssynchronen Aufzeichnung der Messdaten, die mittels der drei Messvorrichtungen 19, 24, 29 entlang des Gleises 6 erfasst werden. Ergebnis der ortssynchronen Aufzeichnung ist ein digitaler Messschrieb, aus dem für jede bearbeitete Stelle des Gleises 6 die entsprechenden Gleislageparameter, Schotterprofilpbarameter und Positionsparameter der Oberleitung 10 hervorgehen. In einem einfachen Verfahren werden am Gleis 6 angeordneten Marker als Bezugselemente zur Ortssynchronisierung genutzt. Das sind zum Beispiel am Gleis 6 befestigte Blechstreifen mit eingestanzten Kennungen. [0046] The common location reference serves for the location-synchronous recording of the measurement data acquired along track 6 by means of the three measuring devices 19, 24, 29. The result of the location-synchronous recording is a digital measurement record, from which the corresponding track position parameters, ballast profile parameters, and position parameters of the overhead line 10 are derived for each processed location on track 6. In a simple method, markers arranged on track 6 are used as reference elements for location synchronization. These are, for example, metal strips with stamped identifiers attached to track 6.

[0047] Bevorzugt wird als gemeinsame Ortsreferenz ein ortsspezifisches Merkmal des Gleises 6 festgelegt, beispielsweise ein sich laufend verändernder Gleisparameter. Insbesondere dient eine Spurweite g des Gleises 6 als gemeinsame Ortsreferenz. Dabei wird eine in AT 514667 A1 beschriebene Eigenschaft der Spurweite g genutzt. Die Spurweite g weicht nämlich entlang des Gleises 6 geringfügig von der vorgegebenen Sollgröße (z.B. Regelspurweite 1435 mm) ab. Der Verlauf dieser Abweichung ergibt ein zufälliges charakteristisches Muster, anhand dessen jede Stelle Sı des Gleises 6 identifizierbar ist. Dabei muss die Veränderung der Spurweite g nur entlang weniger Meter des Gleises 6 gemessen werden, um eine eindeutige Zuordnung zu einer Gleisstelle Sı herstellen zu können. [0047] Preferably, a location-specific feature of track 6 is defined as the common location reference, for example, a continuously changing track parameter. In particular, a track gauge g of track 6 serves as the common location reference. A property of track gauge g described in AT 514667 A1 is used. Namely, track gauge g deviates slightly along track 6 from the specified target value (e.g., standard track gauge 1435 mm). The course of this deviation results in a random characteristic pattern by means of which each point Sı of track 6 can be identified. The change in track gauge g only needs to be measured along a few meters of track 6 in order to be able to establish a clear assignment to a track point Sı.

[0048] In Fig. 6 ist eine anhand des Spurweitenverlaufs identifizierte Gleisstelle S; als dicke strichpunktierte Linie orthogonal zur Gleisachse A dargestellt. Zur Identifizierung jeder Stelle S} des Gleises 6 wird beispielsweise ein Abschnitt des Spurweitenverlaufs mit einem Abstand a vor und nach der Stelle Sı herangezogen. Dieser Abstand a beträgt höchstens 10 Meter, bevorzugt höchstens 5 Meter und insbesondere höchstens 3 Meter und mindestens 1 Meter. Ein kleiner Bereich des Spurweitenverlaufs reduziert die erforderliche Rechenleistung, wobei jede Stelle Sı des Gleises 6 anhand eines eindeutigen Musters des Spurweitenverlaufs identifizierbar ist. [0048] In Fig. 6, a track point S; identified based on the track gauge is shown as a thick dash-dotted line orthogonal to the track axis A. To identify each point S} of track 6, for example, a section of the track gauge with a distance a before and after the point Sı is used. This distance a is at most 10 meters, preferably at most 5 meters, and in particular at most 3 meters and at least 1 meter. A small area of the track gauge reduces the required computing power, whereby each point Sı of track 6 can be identified based on a unique pattern of the track gauge.

[0049] Zur Nutzung dieser vorteilhaften Ortsreferenz ist jede der drei Messvorrichtungen 19, 24, 29 mit einer Messanordnung 34 zur Erfassung des ortsspezifischen Gleismerkmals, insbesondere zur Erfassung des Spurweitenverlaufs gekoppelt. Mittels der jeweiligen Messanordnung 34 wird die Lage der zugeordneten Messvorrichtung 19, 24, 29 gegenüber den Schienen 8 des Gleises 6 erfasst. Beispielsweise sind zwei Laserscanner 30 auf einer gemeinsamen Messbasis befestigt. Jeder der Laserscanner 30 ist beispielsweise als Lichtschnittsensor ausgebildet und erfasst den aktuellen Abstand einer Schieneninnenkante bezüglich der Messbasis. Damit erfolgt während einer Arbeitsfahrt der jeweiligen Maschine 1, 2, 3 eine laufende Erfassung der Spurweite g gemeinsam mit der jeweiligen Erfassung der Messdaten durch die zugeordnete Messvorrichtung 19, 24, 29. Auf diese Weise werden die jeweiligen Messdaten in Bezug zum Verlauf der Spurweite g gesetzt. [0049] To utilize this advantageous location reference, each of the three measuring devices 19, 24, 29 is coupled to a measuring arrangement 34 for detecting the location-specific track feature, in particular for detecting the track gauge profile. The position of the associated measuring device 19, 24, 29 relative to the rails 8 of the track 6 is detected by means of the respective measuring arrangement 34. For example, two laser scanners 30 are mounted on a common measuring base. Each of the laser scanners 30 is designed, for example, as a light section sensor and detects the current distance of an inner rail edge relative to the measuring base. Thus, during a work run of the respective machine 1, 2, 3, the track gauge g is continuously detected together with the respective detection of the measurement data by the associated measuring device 19, 24, 29. In this way, the respective measurement data are related to the track gauge g profile.

[0050] Beispielsweise umfasst ein mit der ersten Messvorrichtung 19 erfasster Datensatz Messwerte der Gleislageparameter wie Längshöhe, Richtung, Querhöhe, Verwindung usw. an einer konkreten Gleisstelle S;, wobei diese Daten mit der Spurweite g an dieser konkreten Gleisstelle Sı verknüpft sind. Vorteilhafterweise erfolgt eine getaktete Erfassung der Gleislageparameter und der Spurweite g mit einer hohen Taktrate von z.B. 1000 Hz. Die damit erfassten Datensätze geben den Verlauf der Gleislageparameter und den damit verknüpften Verlauf der Spurweite g mit einer ausreichend hohen Genauigkeit wieder. In der Auswerteeinrichtung 20 werden die Mess-[0050] For example, a data set acquired with the first measuring device 19 comprises measured values of the track position parameters such as longitudinal height, direction, transverse height, twist, etc. at a specific track location S;, whereby these data are linked to the track gauge g at this specific track location Sı. Advantageously, a clocked acquisition of the track position parameters and the track gauge g takes place at a high clock rate of e.g. 1000 Hz. The data sets acquired in this way reproduce the course of the track position parameters and the associated course of the track gauge g with a sufficiently high accuracy. In the evaluation device 20, the measured

daten der drei Messvorrichtungen 19, 24, 29 anhand der übereinstimmenden Verläufe der Spurweite g ortssynchronisiert. data of the three measuring devices 19, 24, 29 are spatially synchronized based on the matching profiles of the track width g.

[0051] Die in Fig. 3 dargestellte Stopfmaschine 1 umfasst als erste Messvorrichtung 19 einen Messwagen, der zur Nachmessung der Gleislage hinter einem hinteren Drehgestell 35 auf den Schienen 8 des Gleises 6 geführt wird. Der Messwagen ist mittels einer höhenverstellbaren Aufhängung 36 gegenüber einem Maschinenrahmen 37 schwimmend angeordnet und umfasst Spreizachsen, mittels derer Spurkranzrollen 38 gegen die Schieneninnenkanten gedrückt werden, wie in der AT 519003 A4 beschrieben. Auf diese Weise folgen die Spurkranzrollen 38 exakt den Schienenverläufen. Zudem wird mittels Distanzsensoren laufend der Abstand zwischen den auf einer gemeinsamen Spreizachse angeordneten Spurkranzrollen 38 gemessen. Dieser Abstand der Spurkranzrollen 38 zueinander korreliert mit der Spurweite g des Gleises 6. Somit bilden die Spreizachsen einerseits Elemente der Messanordnung 34 zur Erfassung des ortsspezifischen Gleismerkmals zur Ortssynchronisation. Andererseits bilden die Spreizachsen Elemente der am Messwagen aufgebauten ersten Messvorrichtung 19. Konkret erfassen die Spreizachsen mit den Distanzsensoren die Lage eines am Messwagen angeordneten Messrahmens bezüglich der Schienen 8 des Gleises 6. Auf dem Messrahmen ist eine inertiale Messeinheit 39 befestigt. Zudem umfasst der Messwagen einen Wegmesssensor 40, mittels dem ein zurückgelegter Messweg s erfasst wird. [0051] The tamping machine 1 shown in Fig. 3 comprises, as the first measuring device 19, a measuring carriage which is guided behind a rear bogie 35 on the rails 8 of the track 6 for final measurement of the track position. The measuring carriage is arranged floatingly relative to a machine frame 37 by means of a height-adjustable suspension 36 and comprises spreading axes by means of which flanged rollers 38 are pressed against the inner edges of the rails, as described in AT 519003 A4. In this way, the flanged rollers 38 precisely follow the rail paths. In addition, the distance between the flanged rollers 38 arranged on a common spreading axis is continuously measured by means of distance sensors. This distance between the flanged rollers 38 correlates with the track gauge g of the track 6. Thus, the spreading axes form, on the one hand, elements of the measuring arrangement 34 for detecting the location-specific track characteristic for location synchronization. On the other hand, the spreader axes form elements of the first measuring device 19 mounted on the measuring carriage. Specifically, the spreader axes, with the distance sensors, detect the position of a measuring frame arranged on the measuring carriage relative to the rails 8 of track 6. An inertial measuring unit 39 is mounted on the measuring frame. Furthermore, the measuring carriage comprises a distance measuring sensor 40, by means of which a traveled measuring distance s is recorded.

[0052] Während einer Arbeitsfahrt der Stopfmaschine 1 in Arbeitsrichtung 41 erfasst die inertiale Messeinheit 39 eine Trajektorie des Messwagens. Mit der gleichzeitigen Lageerfassung des Messrahmens gegenüber den Schienen 8 ergeben sich daraus als Messdaten die verschiedenen Parameter wie Längshöhe, Richtung, Querhöhe, Verwindung usw. der korrigierten Gleislage. Zur Ableitung dieser Gleisparameter aus den erfassten Signalen der Distanzsensoren und der inertialen Messeinheit 39 ist in der Stopfmaschine 1, insbesondere am Messwagen, eine Recheneinheit angeordnet. Die Signale der Distanzsensoren und der inertialen Messeinheit 39 sind der Recheneinheit zugeführt und werden mittels einer in der Recheneinheit implementierten Auswertelogik verarbeitet. Beispielhaft sind in Fig. 7 ein ermittelter Gleisparameter p1 und die erfasste Spurweite g über dem zurückgelegten Messweg s als Messdaten des korrigierten Gleises 6 in Form eines Diagramms dargestellt. [0052] During a working run of the tamping machine 1 in the working direction 41, the inertial measuring unit 39 records a trajectory of the measuring carriage. With the simultaneous detection of the position of the measuring frame relative to the rails 8, the various parameters such as longitudinal height, direction, transverse height, twist, etc. of the corrected track position are obtained as measured data. To derive these track parameters from the detected signals of the distance sensors and the inertial measuring unit 39, a computing unit is arranged in the tamping machine 1, in particular on the measuring carriage. The signals of the distance sensors and the inertial measuring unit 39 are fed to the computing unit and processed by means of an evaluation logic implemented in the computing unit. By way of example, Fig. 7 shows a determined track parameter p1 and the detected track gauge g plotted against the traveled measuring distance s as measured data of the corrected track 6 in the form of a diagram.

[0053] Die in Fig. 4 dargestellte Schotterplaniermaschine 2 umfasst als zweite Messvorrichtung 24 ein Laserscanner-System. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Rotationslaserscanner (z.B. ein Gerät der Fa. RIEGL Laser Measurement Systems Gesellschaft m.b.H. mit der Bezeichnung VUX-1HA) und/oder mehrere Linienlaserscanner sowie eine dazugehörende Steuerungs- und Datenverarbeitungseinrichtung. Das Laserscanner-Systems liefert während einer Vorwärtsfahrt der Schotterplaniermaschine 2 eine hochauflösende Punktwolke der Oberflächen des Gleises 6 und des Schotterbettes 5. Konkret werden die Oberflächenpunkte des mittels der Schotterplaniermaschine 2 korrigierten Schotterbetts 5 erfasst, indem die zweite Messvorrichtung 24 in Arbeitsrichtung 41 hinter den Aggregaten 21, 22, 23 zur Schotterverlagerung angeordnet ist. Rechnerisch ermittelte Querschnitte durch die Fläche, welche durch die Oberflächenpunkte aufgespannt wird, ergeben die Messdaten des korrigierten Schotterbettprofils. In Fig. 8 sind beispielhaft ein Querschnittsparameter pz und die Spurweite g über dem zurückgelegten Messweg s als Messdaten in Form eines Diagramms dargestellt. Zum Messen der Spurweite g ist beispielsweise an einem Drehgestell 35 ein Messrahmen mit zwei gegen die Schienen 8 gerichtete Laserscanner 30 angeordnet. Am Drehgestell 35 befindet sich auch ein Wegmesssensor 40 zur Erfassung des Messwegs s. [0053] The ballast leveling machine 2 shown in Fig. 4 comprises a laser scanner system as a second measuring device 24. This is, for example, a rotary laser scanner (e.g., a device from RIEGL Laser Measurement Systems Gesellschaft m.b.H. with the designation VUX-1HA) and/or several line laser scanners as well as an associated control and data processing device. The laser scanner system provides a high-resolution point cloud of the surfaces of the track 6 and the ballast bed 5 during forward travel of the ballast leveling machine 2. Specifically, the surface points of the ballast bed 5 corrected by the ballast leveling machine 2 are recorded by the second measuring device 24 being arranged in the working direction 41 behind the ballast displacement units 21, 22, 23. Computationally determined cross-sections through the area spanned by the surface points produce the measurement data of the corrected ballast bed profile. In Fig. 8, a cross-sectional parameter pz and the track gauge g are shown as measured data plotted against the traveled measuring distance s in diagram form. For example, to measure the track gauge g, a measuring frame with two laser scanners 30 directed toward the rails 8 is arranged on a bogie 35. A distance measuring sensor 40 for detecting the measuring distance s is also located on the bogie 35.

[0054] Auch das Oberleitungsfahrzeug 3 umfasst an einem Drehgestell 35 einen Messrahmen mit zwei Laserscannern 30 und einem Wegmesssensor 40. Zusätzlich sind Sensoren zur Lageerfassung eines Wagenkastens 42 in Bezug auf das Drehgestellt 35 angeordnet. Am Wagenkasten 42 ist in Arbeitsrichtung 41 hinter den Oberleitungsmanipulatoren 26, 27, 28 die dritte Messvorrichtung 29 befestigt. Alle Messsignale sind einer Recheneinheit zugeführt, wobei in der Recheneinheit auch relevante Abstandsmaße der Messeinrichtungen zueinander hinterlegt sind. Auf Basis dieser Daten wird mittels einer in der Recheneinheit implementierten Logik laufend die aktuelle Lage der am Wagenkasten 42 befestigten dritten Messvorrichtung 29 bezüglich der Schie-[0054] The overhead line vehicle 3 also comprises a measuring frame with two laser scanners 30 and a displacement sensor 40 on a bogie 35. Additionally, sensors are arranged for detecting the position of a car body 42 relative to the bogie 35. The third measuring device 29 is attached to the car body 42 in the working direction 41 behind the overhead line manipulators 26, 27, 28. All measurement signals are fed to a computing unit, wherein relevant distance measurements of the measuring devices are also stored in the computing unit. Based on this data, the current position of the third measuring device 29 attached to the car body 42 relative to the rail is continuously determined by means of logic implemented in the computing unit.

x hs AT 18 428 U1 2025-03-15 x hs AT 18 428 U1 2025-03-15

8 NN 8 NN

nen 8 des Gleises 6 erfasst. Resultat der Mess- und Rechenvorgänge sind Messdaten einer korrigierten Oberleitungsposition, verknüpft mit der Spurweite g des Gleises 6. In Fig. 9 sind beispielhaft ein Parameter p3 der korrigierten Oberleitungsposition und die Spurweite g über dem Messweg s als Messdaten in Form eines Diagramms dargestellt. nen 8 of track 6. The result of the measuring and calculation processes are measured data of a corrected overhead line position, linked to the track width g of track 6. In Fig. 9, a parameter p3 of the corrected overhead line position and the track width g over the measuring path s are shown as measured data in the form of a diagram.

[0055] Bei dem in Fig. 6 dargestellten Abschnitt des Gleises 6 ist in einem Anfangspunkt für eine Messung ein Koordinatensystem XYZ eingezeichnet. Beispielsweise werden die erfassten Messdaten der inertialen Messeinheit 39 bezüglich dieses Koordinatensystems XYZ erfasst. Während einer Gleisbearbeitung fährt jede der Gleisbaumaschine 1, 2, 3 entlang des Gleises 6 und legt dabei den erfassten Messweg s zurück. Dabei wird der Verlauf der Spurweite g über dem Messweg s erfasst. In einem Bereich um die Gleisstelle S} ist der Spurweitenverlauf mit einer dicken Linie dargestellt. Derselbe Abschnitt des Spurweitenverlaufs ist auch in den Figuren 7-8 mit einer dicken Linie dargestellt. In Fig. 10 ist ersichtlich, dass bei der erfindungsgemäßen Ortssynchronisation der erfassten Messdaten der übereinstimmende Spurweitenverlauf genutzt wird. Auch hier ist der beispielhafte Abschnitt des Spurweitenverlaufs mit einer dicken Linie dargestellt. Trotz der zeitversetzten Erfassung der Messdaten resultiert aus der in der Auswerteeinrichtung 20 implementierte Synchronisierungslogik ein gemeinsamer digitaler Messschrieb aller Parameter p.1, P2, Pa des bearbeiteten Gleises 6, des bearbeiteten Schotterbetts 5 und der bearbeiteten Oberleitung 10. [0055] In the section of track 6 shown in Fig. 6, a coordinate system XYZ is drawn at a starting point for a measurement. For example, the recorded measurement data of the inertial measuring unit 39 are recorded with respect to this coordinate system XYZ. During track maintenance, each of the track construction machines 1, 2, 3 travels along track 6, covering the recorded measurement distance s. In the process, the track gauge profile g is recorded over the measurement distance s. In an area around the track point S}, the track gauge profile is shown with a thick line. The same section of the track gauge profile is also shown with a thick line in Figs. 7-8. In Fig. 10, it can be seen that the matching track gauge profile is used in the inventive spatial synchronization of the recorded measurement data. Here, too, the exemplary section of the track gauge profile is shown with a thick line. Despite the time-delayed acquisition of the measurement data, the synchronization logic implemented in the evaluation device 20 results in a common digital measurement record of all parameters p.1, P2, Pa of the processed track 6, the processed ballast bed 5 and the processed overhead line 10.

[0056] Vorteilhafterweise werden der gemeinsamen Auswerteeinrichtung 20 alle erfassten Messdaten in Echtzeit übermittelt und in einer Speichereinrichtung abgespeichert. Sobald Messdaten mit einem übereinstimmenden Muster des Spurweitenverlaufs vorhanden sind, beginnt die Synchronisierungslogik mit der Erstellung des gemeinsamen Messschriebs (Fig. 10). Angezeigt wird dieser gemeinsame Messschrieb vorzugsweise mittels einer jeweiligen Ausgabeeinheit in jeder beteiligten Gleisbaumaschine 1, 2, 3 und gegebenenfalls in der Systemzentrale 25. Auf diese Weise kann auf unerwünschte Resultate des jeweiligen Arbeitsvorgangs unmittelbar reagiert werden. Beispielsweise erfolgt ein erneuter Stopfvorgang auf einem begrenzten Abschnitt des Gleises 6 mit einer nachfolgenden Schotterbettkorrektur und/oder einer Anpassung der Oberleitungsposition. Nach einer etwaigen Nachbearbeitung erfolgt eine erneute Ermittlung der Messdaten für diesen begrenzten Gleisabschnitt mit einer Zusammenführung zu einem gemeinsamen digitalen Messschrieb. [0056] Advantageously, all acquired measurement data are transmitted to the common evaluation device 20 in real time and stored in a memory device. As soon as measurement data with a matching pattern of the track gauge profile are available, the synchronization logic begins to create the common measurement record (Fig. 10). This common measurement record is preferably displayed by means of a respective output unit in each participating track construction machine 1, 2, 3 and, if applicable, in the system control center 25. In this way, undesirable results of the respective work process can be responded to immediately. For example, a new tamping process is carried out on a limited section of track 6, with subsequent ballast bed correction and/or an adjustment of the overhead line position. After any subsequent processing, the measurement data for this limited track section are re-determined and combined into a common digital measurement record.

[0057] Alternativ zu einer Übertragung in Echtzeit erfolgt die Datenübertragung nach einer Arbeitsdurchführung, wenn die Gleisbaumaschinen 1, 2, 3 für eine Überstellungsfahrt zusammengekuppelt sind. Dabei umfassen die Kupplungen 15 auch Kontakte für Datenleitungen, die zur Übertragung von Messdaten an die gemeinsame Auswerteeinrichtung 20 vorgesehen sind. In den Gleisbaumaschinen 1, 2, 3 sind jeweils eine Rechnereinheit und ein eigener Datenspeicher zur Zwischenspeicherung der Messdaten bis zur Datenübertragung angeordnet. Die Zusammenführung zu einem gemeinsamen Messschrieb erfolgt in diesem Fall zeitverzögert und dient zur Dokumentation der durchgeführten Arbeiten. [0057] As an alternative to real-time transmission, data transmission takes place after a work has been completed, when the track-laying machines 1, 2, and 3 are coupled together for a transfer run. The couplings 15 also include contacts for data lines provided for transmitting measurement data to the common evaluation device 20. Each track-laying machine 1, 2, and 3 contains a computer unit and its own data memory for temporarily storing the measurement data until data transmission. In this case, the data are combined into a common measurement record with a time delay and serve to document the work performed.

Claims

1. System (4) for maintaining a track (6) laid in a ballast bed (5), comprising a tamping machine (1) for correcting a track position and a ballast leveling machine (2) for correcting a ballast bed profile, characterized in that a first measuring device (19) for recording measurement data of the corrected track position is assigned to the tamping machine (1), that a second measuring device (24) for recording measurement data of the corrected ballast bed profile is assigned to the ballast leveling machine (2), and that the measurement data recorded with the respective measuring device (19, 24) are fed to a common evaluation device (20) on the basis of a common location reference.

2. System (4) according to claim 1, characterized in that the common location reference is defined as a location-specific track feature, in particular as a track gauge (g) of the track (6), and in that the tamping machine (1) and the ballast leveling machine (2) each comprise a measuring arrangement (34) for detecting the location-specific track feature.

3. System (4) according to claim 2, characterized in that the measuring arrangement (34) comprises two laser scanners (30) directed against rails (8) of the track (6).

4. System (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first measuring device (19) comprises an inertial measuring unit (39).

5. System (4) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second measuring device (24) comprises a laser scanner.

6. System (4) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tamping machine (1) and the ballast leveling machine (2) are coupled via a radio connection for data transmission and that the evaluation device (20) is arranged in particular in the tamping machine (1).

7. System (4) according to one of claims 1 to 6, characterized in that an overhead line vehicle (3) for correcting an overhead line (10) is arranged downstream of the tamping machine (1), that a third measuring device (29) for recording measurement data of a corrected overhead line position is assigned to the overhead line vehicle (3), and that the recorded measurement data are fed to the common evaluation device (20) on the basis of the common location reference.

8. System (4) according to claim 7, characterized in that the third measuring device (29) comprises a radar sensor.

9. System (4) according to claim 7 or 8, characterized in that the overhead line vehicle (3) comprises an electrically insulated and remotely controlled overhead line manipulator (26, 27, 28).

10. System (4) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a dynamic track stabilizer for stabilizing the track (6) is arranged downstream of the tamping machine (1), that the dynamic track stabilizer comprises a fourth measuring device for recording measurement data of the stabilized track (6), and that the recorded measurement data are fed to the common evaluation device (20) on the basis of the common location reference.

11. A method for operating a system (4) according to one of claims 1 to 10, characterized by the following method steps:

- positioning the tamping machine (1) at the beginning of a processing section of the track (6);

- tamping the track (6) along the processing section, recording measurement data of the corrected track position and storing the recorded measurement data with reference to the common location reference in the common evaluation device (20);

- positioning the ballast levelling machine (2) at the beginning or before the beginning of the section of track (6) to be worked;

- Profiling the ballast bed (5), recording measurement data of the corrected ballast bed profile and storing the recorded measurement data with reference to the common location reference in the common evaluation device (20).

12. The method according to claim 11, characterized in that the recorded measurement data of the corrected ballast bed profile are sent from the ballast leveling machine (2) via a radio connection to the evaluation device (20) and that the measurement data of the corrected ballast bed profile and the measurement data of the corrected track position are combined on the basis of the common location reference in the evaluation device (20).

13. Method according to claim 11 or 12, characterized in that after the tamping of the track (6) and in particular after track stabilization, the position of an overhead line (10) along the processing section is corrected by means of an overhead line vehicle (3) and that recorded measurement data of a corrected overhead line position on the basis of the common location reference are fed to the common evaluation device (20).

14. Method according to claim 13, characterized in that the tamping machine (1), the ballast levelling machine (2) and the overhead line vehicle (3) are coupled to one another during a transfer journey and that the tamping machine (1), the ballast levelling machine (2) and the overhead line vehicle (3) are operated separately from one another during a work journey.

15. Method according to claim 14, characterized in that the tamping machine (1) is supplied with energy from the overhead line (10) during the transfer journey and in particular during the working journey.

3 sheets of drawings