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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren des aus Schotter sowie aus darunter befindlichen Bodenmaterialien bestehenden mehrschichtigen Unterbaus von aus Schwellen und Schienen bestehenden Gleisen bei Bahnstrecken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1; die Erfindung betrifft ferner einen Kopf-Arbeitswagen nach Anspruch 10.
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Bahnstrecken bestehen aus einem mehrschichtigen Unterbau, auf welchem sich die Gleise befinden. Diese Gleise bestehen dabei aus den Schwellen und aus den Schienen. Der mehrschichtige Unterbau besteht zunächst aus Bodenschichten. Hier handelt es sich insbesondere um eine Planumsschutzschicht, um eine Frostschutzschicht sowie um ggf. um weitere Schichten. Auf diesen Bodenschichten befindet sich dann eine Schotterschicht. Diese dient der Aufnahme des Gleises.
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Der vorbeschriebene Unterbau muß von Zeit zu Zeit saniert werden. Das Gleis selbst wird dabei nicht notwendigerweise immer mit erneuert. Es kann aber auch gleichzeitig miterneuert oder teilerneuert werden. Es gibt dabei verschiedene Verfahren zum Sanieren und Erneuern von Unterbauschichten und Gleisanlagen.
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Die
DE 20 2008 003 589 U1 zeigt ein Verfahren zum Sanieren eines Gleisweges der eingangs angegebenen Art. Das Sanierverfahren sieht dabei eine gleisgebundene Gleisbaumaschine vor, welche Teil eines aus mehreren Arbeitswagen bestehenden Arbeitszuges ist. Dabei werden die Gleise, die Schwellen, der Schotter sowie die Bodenmaterialien zunächst ausgebaut und anschließend eingebaut. Diese gleisgebundene Gleisbaumaschine ist dabei mitten im Arbeitszug integriert.
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Die
DE 31 17 898 C2 zeigt eine fahrbare Anlage sowie ein Verfahren zur Sanierung des Gleisunterbaus. Auch hier ist der entsprechende Arbeitswagen innerhalb eines aus mehreren Arbeitswagen bestehenden Arbeitszuges integriert.
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Die
DE 20 2008 003 997 U1 schließlich zeigt eine Vorrichtung zum Erneuern des mehrschichtigen Unterbaus von Gleisen. Hierzu ist ein Arbeitswagen vorgesehen, welcher Teil eines aus mehreren Arbeitswagen bestehenden Arbeitszuges ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Gleisjoche in einer Art rollierendem System ausgebaut und wieder eingebaut werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Sanieren des aus Schotter sowie aus darunter befindlichen Bodenschichten bestehenden mehrschichtigen Unterbaus von aus Schwellen und Schienen bestehenden Gleisen bei Bahnstrecken zu schaffen.
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Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch alle in den Ansprüchen 1 bzw. 10 genannten Merkmale.
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Dadurch ist ein verbessertes Verfahren zum Sanieren des aus Schotter sowie aus darunter befindlichen Bodenschichten bestehenden mehrschichtigen Unterbaus von aus Schwellen und Schienen bestehenden Gleisen bei Bahnstrecken geschaffen, welches sich durch eine einfache technische Realisierung unter Verwendung von flexibel einsetzbaren Arbeitswagen mit entsprechenden Maschinen auszeichnet. Damit ist eine Umbautechnik für den Gleisumbau mit Untergrundsanierung und Bettungsreinigung bzw. Bettungserneuerung mit logistischen Vorteilen geschaffen. Der Arbeitszug weist dabei mehrere Arbeitswagen zum insbesondere kontinuierlichen Ausbau sowie Einbau des Gleises, des Schotters sowie der Bodenmaterialien auf. Das Herzstück ist dabei der erfindungsgemäße Kopf-Arbeitswagen entweder an der Spitze oder am Ende des Arbeitszuges. Dieser Kopf-Arbeitswagen als logistische Einheit ist für das Handling des Gleises sowie für den Ausbau und für den Einbau des Schotters sowie der Bodenmaterialien verantwortlich. So ist der Kopf-Arbeitswagen zunächst dafür vorgesehen, daß das ausgebaute Gleis entlang dieses Kopf-Arbeitswagens nach hinten transportiert und dort entweder im Kopf-Arbeitswagen oder vorzugsweise in einem der dahinter befindlichen Arbeitswagen gelagert wird. Dabei wird das Gleis insbesondere jochweise durch den Kopf-Arbeitswagen hindurchgeschoben. Das Durchschieben des Gleises kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Während des Durchschiebens wird der Ausbauprozeß und erforderlichenfalls der Einbauprozeß unterbrochen. Die Unterbrechung hat jedoch selbst für den Fall, daß der Einbauprozeß kurzfristig unterbrochen werden müßte, keine Diskontinuität des Arbeitsablaufes zur Folge, da keine Schichtunterbrechung erfolgt. Insbesondere wird kein neuer Ansatz der Schichten erforderlich, da die Einbaueinheiten für den Schotter sowie für die Bodenmaterialien lediglich an einer bestimmten Stelle verharren.
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Der erfindungsgemäße Kopf-Arbeitswagen erlaubt einen Gleisumbau und gleichzeitige Untergrundsanierung, wobei sämtliche auszubauenden und einzubauenden Bodenschichten von einem Lagerplatz aus umgeschlagen werden können. Gleichzeitig werden die alten Gleise aus- und wieder eingebaut. Sie können aber auch durch neue Gleise ersetzt werden. Die Gleise können dabei aus entgegengesetzter Richtung zu den Bodenstoffen dem Kopf-Arbeitswagen zugeführt werden, da sie logistisch unabhängig von den Bodenschichten sind. Um die Maschinenkonstruktion einfach zu halten, werden die Ausbau- und Einbauarbeiten der Unterbauschichten bei ausgebautem Gleis durchgeführt. Die Besonderheit liegt dabei in der Art des Ausbaus der Unterbauschichten sowie in dem Einbau des alten bzw. eines neuen Gleises.
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Dadurch ist ein Gesamtablauf in einem kontinuierlichen Umbauverfahren im Bereich der Bodenschichten geschaffen. Dabei sind sämtliche Schichten in einer Aufstellung hinter dem Kopf-Arbeitswagen angeordnet. Dies wird durch die Verwendung von Materialförderwagen mit reversibler Übergabetechnik ermöglicht. Dies hat den Vorteil, daß sämtliche Materialien der Unterbauschichten (altes Bodenmaterial/neues Bodenmaterial/alter Schotter/aufgearbeiteter Schotter/neuer Schotter) aus einer Arbeitsrichtung zu- und abgeführt werden können. Es ist somit für alle Boden- und Schottermaterialien nur ein logistischer Arbeitsplatz erforderlich.
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Insgesamt können sämtliche Materialien ersetzt werden oder durch eine gezielte Aufarbeitung einzelner Materialien wiederverwendet werden. Die auszubauenden Materialien können dabei zu ihren Bestimmungsorten, nämlich den entsprechenden Arbeitswagen entsprechend transportiert werden. So kann der auszubauende und aufzuarbeitende Schotter mittels einer Aushubeinheit einer Aufgabestation aufgegeben werden. Der Schotter kann dann über ein Förderband zu einer Bettungsreinigungseinheit eines entsprechenden Arbeitswagens weitertransportiert werden. In dieser Bettungsreinigungseinheit wird der Schotter gemäß dem zu wählenden Aufarbeitungsverfahren recyclet und erforderlichenfalls zusätzlich gewaschen. Die Waschung kann hierbei optional erfolgen. Die nicht wieder verwendbaren Schmutz- und Feinanteile des Schotters können dann von der Reinigungseinheit an entsprechende Bunkerwagen weitertransportiert werden. Die wieder verwendbaren und recycleten bzw. gewaschenen Schottermassen werden dann über Förderbänder zurück zur Einbaueinheit des Kopf-Arbeitswagens transportiert. Hier werden sie auf die Unterbauschicht aufgebracht und planiert und erforderlichenfalls verdichtet.
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Entsprechend werden die alten Bodenschichten (meist Frostschutzschicht und Planumsschutzschicht) mittels einer Aushubeinheit auf eine zugeordnete Aufgabestation aufgegeben. Von dort werden die alten Bodenschichten über Förderbänder längs der Arbeitswagen der verschiedenen Stationen der Gesamtzugeinheit hinweg transportiert. Der Transport endet für die ausgebauten Bodenschichten in deren Bunkerwagen. Gleichzeitig wird das neue Bodenmaterial von ihren Bunkerwagen über die Förderwagen zur entsprechenden Einbauheit des Kopf-Arbeitswagens transportiert. Zur Übergabe der Stoffe aus dem Bunkerwagen auf die Förderbänder ist es dabei sinnvoll und hilfreich, einen Übergabewagen zwischenzuschalten. Mit der entsprechenden Einbaueinheit des Kopf-Arbeitswagens wird das neue Bodenmaterial (meist Frostschutzschicht und Planumsschutzschicht) eingebaut, planiert und erforderlichenfalls verdichtet. Es können aber auch andere Abläufe gewählt werden als der zuvor beschriebene Ablauf. Ziel ist eine komplette Erneuerung der Unterbauschichten. Hierzu müssen lediglich die Förderbänder und die Arbeitswagen in der Zuführung entsprechend umgestellt werden.
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Die zuvor beschriebene Aushubeinheit löst sowohl die Schotterschicht als auch die alte Bodenschicht. Die Schotterschicht wird hierbei der Aufgabestation mittels der Aushubeinheit übergeben. Die alte Bodenschicht wird über eine entsprechende Aufgabestation ebenfalls mittels der Aushubeinheit übergeben. Die Aushubeinheit kann dabei auf verschiedenen Techniken basieren. Die einfachste Technik ist eine Baggereinheit. Es können aber auch andere mögliche Techniken zur Anwendung kommen, beispielsweise Förderketten, Fräsen, Schaufelräder oder aber auch andere denkbare Lösungen, mittels denen der Aushub gelöst und verladen werden kann.
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Mit der vorbeschriebenen Technik kann gleichzeitig auch das Gleis ausgebaut und wieder eingebaut werden. Es kann hierbei sowohl das alte Gleis ausgebaut und anschließend wieder eingebaut werden. Alternativ ist es auch möglich, daß das alte Gleis gegen ein neues Gleis ausgetauscht werden kann. Auch eine Teilerneuerung ist möglich. Falls eine gleichzeitige Gleisstoffauswechslung im Sinne einer Gleiserneuerung erfolgen soll, werden diese neuen Gleise vorzugsweise aus entgegengesetzter Richtung der Maschine zugeführt. Hierbei ist es möglich, einzelne oder alle Gleisbaustoffe zu erneuern. Die alten Gleisbaustoffe werden auf die Arbeitswagen aufgeladen, während die neuen Gleisbaustoffe abgeladen und eigebaut werden. Auf den Arbeitswagen kann erforderlichenfalls auch eine Ummontage von alten auf neue Gleisstoffe erfolgen. Das Längsverfahren auf den Arbeitswagen erfolgt mittels am Markt vorhandener Techniken wie Portalkräne oder dgl. Zum Auf- und Abladen der Gleisbaustoffe kann ebenfalls eine Standardtechnik, nämlich der sogenannte Schienenkran verwendet werden.
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Vorzugsweise wird gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 das Gleis durch den Kopf-Arbeitswagen hindurch nach hinten transportiert. Dies bedeutet, daß das Gleis gewissermaßen in den Schlund des Kopf-Arbeitswagens eintaucht und von dort nach hinten transportiert wird. Dies kann auch unterflurig erfolgen.
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Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 kann das Gleis jochweise ausgebaut und eingebaut werden.
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Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 kann das Gleis entweder vom erfindungsgemäßen Kopf-Arbeitswagen aus ausgebaut und eingebaut werden. Es ist aber auch möglich, daß der Aus- oder Einbau des Gleises von einem Nachbargleis aus erfolgen kann. Für den Fall, daß ein neues Gleis eingebaut wird, kann dies auch von einer auf dem Gleis verfahrbaren, separaten Arbeitseinheit durchgeführt werden.
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Um den Transport des Gleises durch den Kopf-Arbeitswagen hindurch problemlos durchführen zu können, werden gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 die Aufgabestationen für den Schotter sowie für die Bodenmaterialien vorzugsweise angehoben. Diese Anhebung ermöglicht das Durchfördern der Gleise durch die erfindungsgemäße Aushubeinheit unterhalb der angehobenen Baugruppen.
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Der Transport des Schotters sowie der Bodenmaterialien erfolgt gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 mittels Förderbändern. Die Gleisbaustoffe, nämlich die Gleisjoche bzw. die Schienen und Schwellen können dabei aus entgegengesetzter Richtung zu diesen Bodenstoffen der Kopf-Arbeitsmaschine zugeführt werden, da sie logistisch unabhängig von den Bodenschichten sind. Die zuvor beschriebenen Förderbandanlagen können beliebig angeordnet werden, um die entsprechenden Materialien zu ihrer Aufarbeitungsstätte oder Bunkerstatte zu transportieren.
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Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 7 sind die Förderbänder derart verstellbar, daß eine reversible Transportrichtung realisierbar ist.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 schlägt diverse Typen von Arbeitswagen vor.
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Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 vor, daß der Arbeitszug wenigstens einen Übergabewagen aufweist. Dieser Übergabewagen ist insbesondere zur Übergabe der Bodenstoffe aus den Bunkerwagen auf die Überförderbänder sinnvoll.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Arbeitszuges unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kopf-Arbeitswagens zum Sanieren des aus Schotter sowie aus darunter befindlichen Bodenschichten bestehenden mehrschichten Unterbaus von aus Schwellen oder Schienen bestehenden Gleisen bei Bahnstrecken wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
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1 eine schematische Darstellung des gesamten Arbeitszuges in vier Zeichenabschnitten;
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2a eine Einzeldarstellung des Kopf-Arbeitswagens des Arbeitszuges in 1;
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2b einen Schnitt durch den Kopf-Arbeitswagen in 2a;
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3a bis 3c verschiedene Darstellungen in einer chronologischen Reihenfolge, wie das ausgebaute Gleis nach hinten durch den Kopf-Arbeitswagen hindurchtransportiert wird;
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4a und 4b eine Darstellung mit einem zusätzlichen kleinen Arbeitszug, mittels welchem neue Gleise eingebaut werden.
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Der Arbeitszug, wie er in 1 dargestellt ist, besteht aus einer Vielzahl von Arbeitswagen. Zur besseren Darstellung ist der in 1 gezeigte Arbeitszug insgesamt in vier Abschnitte unterteilt und übereinander gezeigt. Dabei ist die zweite Darstellung links an die oberste Darstellung anzufügen, die dritte Darstellung links an die zweite Darstellung anzufügen etc.
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Das Herzstück des Arbeitszuges ist der Kopf-Arbeitswagen 1 entweder an der Spitze oder am Ende des Arbeitszuges. Dieser Kopf-Arbeitswagen 1 weist eine Aushubeinrichtung 2 in Form eines Baggers auf. Weiterhin sind zwei Aufgabestationen 3, 4 sowie zwei Einbaueinrichtungen 5, 6 vorgesehen.
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Die Funktionsweise des Arbeitszuges ist wie folgt:
Zunächst werden die aus Schwellen 7 und Schienen 8 bestehenden Gleise 9 ausgebaut. Dies kann durch den Kopf-Arbeitswagen 1 erfolgen aber auch durch eine separate Arbeitswageneinheit auf dem gleichen Gleis 9 oder auf einem Nachbargleis. Auf jeden Fall wird das jochweise ausgebaute Gleis 9 vorzugsweise mittels der Aushubeinrichtung 2 durch den Kopf-Arbeitswagen 1 hindurch nach hinten transportiert, wie dies in den 3a bis 3c erkennbar ist. Die Aufgabestationen 3, 4 sowie Einbaueinrichtungen 5, 6 sind dabei nach oben gefahren.
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Nach dem Ausbau des Gleises 9 und seines Transportes nach hinten sorgt zunächst die Aushubeinrichtung 2 zum Ausheben des Schotters 10. Die Aushubeinrichtung 2 gibt dabei den ausgebauten Schotter 10 der Aufgabestation 3 auf. Ausgehend von dieser Aufgabestation 3 wird der Schotter 10 mittels eines Förderbandes 11 einem Arbeitswagen 12 zur Schotteraufbereitung zugeführt. In dieser kann der Schotter 10 recyclet und ggf. zusätzlich gewaschen werden, wobei die Waschung optional erfolgen kann. Die nicht wieder verwendbaren Schmutz- und Feinanteile des Schotters 10 werden von dem Arbeitswagen 12 zu den Arbeitswagen 13 transportiert und dort gebunkert. Die wieder verwendbaren und recycleten sowie ggf. der gewaschene Schotter werden über Förderbänder 14 zurück zum Kopf-Arbeitswagen 1 transportiert und der Einbaueinrichtung 5 für den wieder aufbereiteten Schotter 10 aufgegeben.
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Nach dem Ausbau des Schotters 10 wird das darunter befindliche Bodenmaterial 15 (Planumsschutzschicht sowie ggf. Frostschutzschicht) mittels der Aushubeinrichtung 2 ausgehoben und der Aufgabestation 4 des Kopf-Arbeitswagens 1 aufgegeben. Von dort aus erfolgt der Transport des alten Bodenmaterials 15 mittels Förderbändern 16 über sämtliche Arbeitswagen hinweg bis zu den Arbeitswagen 17, wo die alten Bodenmaterialien 15 gebunkert werden. Der Transport für die ausgebauten Bodenmaterialien 15 endet dort in diesen Bunkerwagen. Gleichzeitig werden neue Bodenmaterialien 15 von ihren Arbeitswagen 18 über entsprechende Förderbänder 19 zur Einbaueinrichtung 6 des Kopf-Arbeitswagens 1 transportiert. Zur Übergabe der neuen Bodenmaterialien aus ihren Bunkerwagen auf die Förderbänder 19 ist es sinnvoll und hilfreich, einen Übergabewagen 20 zwischenzuschalten. Mit der Einbaueinrichtung 6 wird das neue Bodenmaterial 15 eingebaut, planiert und erforderlichenfalls verdichtet. Anschließend wird mittels der Einbaueinrichtung 5 des Kopf-Arbeitswagens 1 der Schotter 10 eingebaut. Zusätzlich kann in den mehrschichtigen Unterbau noch ein Vlies eingebaut werden.
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Schließlich wird das Gleis 9 wieder eingebaut. Es kann dabei das alte, jochweise ausgebaute Gleis 9 verwendet werden. Zu diesem Zweck wird das Gleis 9 durch den Kopf-Arbeitswagen 1 hindurch nach vorne hin zur Einbaustelle transportiert.
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Gemäß der Variante in den 4a und 4b ist ein separater Gleiswagen 21 vorgesehen. Dieser baut ein neues Gleis 9 ein. Zu diesem Zweck befindet sich der Kopf-Arbeitswagen 1 am Ende des Arbeitszuges.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kopf-Arbeitswagen
- 2
- Aushubeinrichtung
- 3
- Aufgabestation
- 4
- Aufgabestation
- 5
- Einbaueinrichtung
- 6
- Einbaueinrichtung
- 7
- Schwelle
- 8
- Schiene
- 9
- Gleis
- 10
- Schotter
- 11
- Förderband
- 12
- Arbeitswagen zur Schotteraufbereitung
- 13
- Arbeitswagen zur Bunkerung der Schmutz- und Feinanteile des Schotters
- 14
- Förderband
- 15
- Bodenmaterial
- 16
- Förderband
- 17
- Arbeitswagen zur Bunkerung der alten Bodenmaterialien
- 18
- Arbeitswagen für neue Bodenmaterialien
- 19
- Förderband
- 20
- Übergabewagen
- 21
- Gleiszug
