DE102014015303A1

DE102014015303A1 - Multiple use of railway lines together with magnetic levitation railway and HVDC power lines

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Publication number: DE102014015303A1
Application number: DE201410015303
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2015-04-02

Abstract

Der überwiegende Anteil des Gütertransports erfolgt mit Lastwagen. Eine Zunahme wird erwartet. Die vorhandenen Verkehrswege sind überlastet, was zu Stauungen und wirtschaftlichen Verlusten führt. Außerdem entsteht dadurch ein vermehrter Verschleiß bei den Fahrbahnen und Brücken. Daraus resultierende Baustellen verstärken die Staus und wirtschaftlichen Verluste. Deshalb wird gefordert, wesentlich mehr Güterverkehr auf die Schiene zu verlagern. Um einen schnellfahrenden Zug vorbeizulassen, muss ein langsamer auf ein Ausweichgleis fahren und dort anhalten. Abhilfe könnten weitere Gleise schaffen, wodurch die Trassen aber breiter werden. Dagegen gibt es Widerstände aus der Bevölkerung. Bei schnellen Zügen verschleißen Gleise und Bahnkörper schneller und müssen häufiger repariert werden. Das führt zu Baustellen und der gewünschte schnelle Transport wird wieder langsamer. Ein System, das diese Nachteile nicht hat, ist die hier entwickelte Magnetschwebebahn. Bei oberirdischen Stromtrassen ist es ähnlich: Widerstände aus der Bevölkerung, die derartige Bauwerke aus verschiedenen Gründen nicht haben wollen. Einsprüche und Klagen führen zu langen Verzögerungen. Auch hier müssen neue Techniken und Transportwege zur Anwendung kommen. Ziel der Erfindung ist, die beschriebenen Behinderungen wesentlich zu verbessern. Beim Rad-Schiene-System wird eine Aufständerung der Magnetschwebebahn über bestehende Gleise vorgeschlagen. Für neue Stromtrassen sowie für die gesonderten Netze der Bahn werden Vorschläge gemacht, diese als HGÜ an den Rändern der Magnetschwebebahn-Trassen unterzubringen.The bulk of freight transport is by truck. An increase is expected. The existing traffic routes are overloaded, which leads to congestion and economic losses. In addition, this results in an increased wear on the roads and bridges. The resulting construction sites increase congestion and economic losses. Therefore, it is demanded to shift considerably more goods traffic to the railways. To pass a fast-moving train, one has to slow down to an evasion track and stop there. Remedy could create more tracks, but the routes are wider. On the other hand, there are resistance from the population. On fast trains, track and track wear faster and need to be repaired more frequently. This leads to construction sites and the desired fast transport is slower again. A system that does not have these disadvantages is the maglev train developed here. For above-ground power lines, it is similar: Resistance from the population who do not want such buildings for various reasons. Appeals and complaints lead to long delays. Again, new techniques and transport routes must be used. The aim of the invention is to significantly improve the described disabilities. In the wheel-rail system, an elevation of the maglev train over existing tracks is proposed. Proposals are being made for new power lines as well as for the separate rail networks to accommodate these as HVDC at the edges of the maglev train tracks.

Description

Stand der TechnikState of the art

Bisher gibt es in Deutschland und überwiegend auch in anderen Ländern, für den Transport von Menschen und Gütern nur das Rad-Schiene-System. Getrennt und völlig unabhängig von den Bahntrassen wurden für den Transport großer Mengen elektrischer Energie oberirdische Leitungsnetze auf der Basis der Wechselstrom-Technik installiert. Diese Netze unterteilen sich in Höchstspannungsnetze (380 und 220 kV), Hochspannungsnetze (110 kV) und Mittelspannungsnetze (1 bis 50 kV).So far, there is only the wheel-rail system for transporting people and goods in Germany and predominantly in other countries. Separate and completely independent of the railway lines, above ground electrical networks based on AC technology were installed for the transport of large quantities of electrical energy. These grids are subdivided into high voltage grids (380 and 220 kV), high voltage grids (110 kV) and medium voltage grids (1 to 50 kV).

Der überwiegende Anteil des Güter-Ferntransports erfolgt mit Lastwagen auf den Autobahnen und Bundesstraßen. Eine Zunahme wird erwartet. Aber bereits heute schon sind die vorhandenen Verkehrswege überlastet, was zu Stauungen und wirtschaftlichen Verlusten führt. Außerdem führt der dichte Verkehr, insbesondere aber die hohen Radlasten der Lastwagen, zu einem vermehrten Verschleiß von Fahrbahnen und Brücken. Daraus resultierende Baustellen verstärken wiederum die Staus und wirtschaftlichen Verluste. Deshalb wird angestrebt, den Gütertransport wesentlich mehr auf die Schiene zu verlagern und dadurch Autobahnen und Bundesstraßen nachhaltig zu entlasten.The overwhelming proportion of freight transport takes place by truck on the motorways and federal highways. An increase is expected. But already today the existing traffic routes are overloaded, which leads to congestion and economic losses. In addition, the dense traffic, but especially the high wheel loads of the trucks, leads to increased wear of roadways and bridges. The resulting construction sites, in turn, increase congestion and economic losses. Therefore, the aim is to shift freight transport much more to rail and thereby relieve the strain on motorways and federal highways.

Bei dem an Schienen gebundenen Verkehr ist das nun aber leichter gesagt als getan, denn auf der Schiene kann nicht, wie auf der Straße, einfach überholt, sondern es muss auf einem parallelen Ausweichgleis ein schnellfahrender Zug vorbeigelassen werden. Der langsamere Zug, z. B. ein regionaler Personenzug oder ein Güterzug, muss dazu auf das Ausweichgleis fahren und dort anhalten. Das ist auch der Grund dafür, dass bisher nicht mehr erreicht wurde und auch so in der Zukunft nicht erreicht werden kann, es sei denn, es werden für die schnellen Züge neue, gesonderte Gleise verlegt. Dafür ist aber häufig der Platz nicht vorhanden und gegen einen Zukauf zur Verbreiterung der Bahntrassen gibt es Widerstände aus der Bevölkerung. Jetzt kommt die nächste Hürde: Gleise und Bahnkörper für schnelle Züge wie auch die Wagen selbst, verschleißen schneller und müssen darum sehr viel häufiger repariert oder erneuert werden. Das erfordert Baustellen und der gewünschte schnelle Transport wird im Durchschnitt wieder langsamer. So zeichnet sich auch hierbei eine natürliche Grenze für das Ausgangsziel, mehr Güterverkehr auf die Bahn zu verlagern, ab, wenn beim schnellen Personentransport das schienengebundene System beibehalten werden soll. Deshalb muss ein neues System her, dass diese Nachteile nicht hat und das ist die in Deutschland entwickelte und in China erfolgreich erprobte Magnetschwebebahn.However, this is easier said than done with the rail-bound traffic, because on the rail can not, as on the road, simply overhauled, but it must be on a parallel siding a fast-moving train pass. The slower train, z. For example, a regional passenger train or freight train has to drive to the siding and stop there. This is also the reason that has not been achieved so far and can not be achieved in the future, unless it be relocated for the fast trains new, separate tracks. However, the space is often not available and against an acquisition to broaden the railway lines there are resistance from the population. Now comes the next hurdle: tracks and tracks for fast trains as well as the cars themselves, wear out faster and therefore have to be repaired or renewed much more frequently. This requires construction sites and the desired fast transport is on average slower again. Thus, a natural limit to the initial objective of relocating more goods traffic to the railways is apparent here, if the rail-bound system is to be retained in the fast passenger transport. Therefore, a new system has to be produced that does not have these disadvantages and that is the magnetic levitation train developed in Germany and successfully tested in China.

Mit diesem System kann ein Sprung nach oben zu mehr Gütertransport auf dem langsameren, aber hierfür bewährten Schienensystem, erreicht werden. Schnelle Gütertransporte, die für besondere Waren höhere Transportpreise rechtfertigen, lassen sich schnelles Magnetschwebe-Transportsystem auch der Kurzstrecken-Luftverkehr verringert und gewünscht entlastet. Denkbar ist auch eine Weiterentwicklung der Magnetschwebebahn zu einem System mit automatischer Führung und Überwachung ohne Lokführer an Bord.This system can be used to jump up to more freight transport on the slower but proven rail system. Fast goods transport, which justify higher transport prices for special goods, fast magnetic levitation transport system also reduce the short-range air traffic and relieved desired. Also conceivable is a further development of the maglev train to a system with automatic guidance and monitoring without train driver on board.

Für die oberirdischen Stromtrassen ergibt sich im dicht besiedelten Deutschland das gleiche Problem wie für die Magnetschwebebahn: Widerstände aus der Bevölkerung, die aus verschiedenen Gründen derartige Bauwerke nicht in ihrer Nähe haben wollen. Bürgerinitiativen, Einsprüche und Klagen führen zu langen Verzögerungen und teuren Kompromissen. Auch hier müssen neue Techniken und Transportwege zur Anwendung kommen.For the above-ground power lines, the same problem arises in densely populated Germany as for the maglev train: resistors from the population who, for various reasons, do not want such structures in their vicinity. Citizens' initiatives, objections and complaints lead to long delays and costly compromises. Again, new techniques and transport routes must be used.

Aufgabenstellungtask

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bestehenden Gegebenheiten so zu ändern, dass zunächst einmal wesentlich mehr Güter von den Zügen transportiert werden können, wodurch der Straßenverkehr stau- und unfallärmer sowie billiger im Unterhalt wird. Des Weiteren können viele der vorhandenen und geplanten oberirdischen Höchst- und Hochspannungsnetze sowie die gesonderten Netze der Bahn rückgebaut werden oder entfallen.The object of the invention is to change the existing conditions so that, initially, significantly more goods can be transported by the trains, making the traffic congestion and accident and cheaper to maintain. Furthermore, many of the existing and planned above-ground high and high voltage grids as well as the separate rail networks can be dismantled or eliminated.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Mehrfachkombination des Anspruches 1.The solution of this object is achieved according to the invention by the multiple combination of claim. 1

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt. Eine gewisse maßstäbliche Darstellung ist dadurch gegeben, indem beim Rad-Schiene-System die Gleisbreite auf die in Deutschland geltende Normalspur von 1435 mm festgelegt wurde. Es zeigen:In the drawings, embodiments are shown simplified. A certain scale representation is given by the track-width of the wheel-rail system was set to the applicable standard gauge of 1435 mm in Germany. Show it:

1 einen Querschnitt von einer vorhandenen Trasse 1 des doppelgleisigen Rad-Schiene-Systems mit einer Gesamtbreite 20 und mit aufgeständerten Doppelfahrbahnen der Magnetschwebebahn 4, an deren Rändern Strukturen 5 zur Befestigung von HGÜ-Stromtransportleitungen 6 und 7 angebracht sind. Die Tragstruktur 3 für die Magnetschwebebahn steht auf Pfeilern 2. Der innere Breitenabstand 11 von den Pfeilern wurde hier von der bisherigen Aufstellung der Masten für die Halterung der Oberleitungen vom Rad-Schiene-System übernommen. Der untere Bereich des Rad-Schiene-Systems wird durchgehend von segmentierten Schallschluck-Elementen 9 abgedeckt, die abnehmbar außen an den Pfeilern befestigt sind. Im oberen Bereich ist eine gesonderte Schicht von Schallschluck-Material 10 an der unteren Seite der Tragstruktur 3 von der Magnetschwebebahn-Trasse eingezeichnet. Der Abstand von der Oberleitung 8 vom Rad-Schiene-System bis zur Decke der Tragstruktur 3 entspricht dem in Tunneln. Zwischen den isolierten HGÜ-Kabeln 6 und 7 und ihren Befestigungspunkten an der Metallstruktur 5 sind Isolatoren 12 angebracht, die auch bei nebligen Wetterlagen einen Lichtbogen-Überschlag sicher verhindern. 1 a cross section of an existing route 1 of the double-tracked wheel-rail system with a total width 20 and with elevated double carriageways of the maglev train 4 , on the edges of which structures 5 for fastening HVDC power transmission lines 6 and 7 are attached. The supporting structure 3 for the maglev train stands on pillars 2 , The inner width distance 11 from the pillars was taken over from the previous list of masts for holding the overhead lines of the wheel-rail system. The lower part of the wheel-rail system is made up of segmented sound-absorbing elements 9 covered, which are removably attached to the outside of the pillars. In the upper area is a separate layer of sound-absorbing material 10 on the lower side of the supporting structure 3 drawn by the maglev train route. The distance from the overhead line 8th from the wheel-rail system to the ceiling of the supporting structure 3 corresponds to that in tunnels. Between the insulated HVDC cables 6 and 7 and their attachment points to the metal structure 5 are insulators 12 attached, which reliably prevent arcing in foggy weather conditions.

2 einen Querschnitt durch die Trassenführung in Tunneln. Die Trasse von der Magnetschwebebahn 3 erhält einen eigenen Tunnel (links), der nicht parallel zu dem bereits vorhandenen Tunnel für das Rad-Schiene-System 1 verlaufen muss. Die Fähigkeit der Magnetschwebebahn zu größeren Steigungen und engeren Kurvenradien können so besser genutzt werden. Die im Tunnelbereich voll isolierten HGÜ-Kabel für Hoch- und Höchstspannungen 6 sind im Tunnel für die Magnetschwebebahn untergebracht. Im Tunnel für das Rad-Schiene-System sind dagegen nur die HGÜ-Mittelspannungskabel 7 zur Versorgung der Oberleitung 8 untergebracht. 2 a cross section through the route in tunnels. The route from the maglev train 3 gets its own tunnel (left), which is not parallel to the already existing tunnel for the wheel-rail system 1 must go. The ability of the maglev train to larger slopes and narrower curve radii can be used better. The HVDC cables fully insulated in the tunnel area for high and extra high voltages 6 are housed in the tunnel for the maglev train. In the tunnel for the wheel-rail system, on the other hand, only HVDC medium-voltage cables are used 7 to supply the overhead line 8th accommodated.

3 einen Querschnitt des kombinierten Trassen Rad-Schiene-Systems 1 mit der Magnetschwebebahn 3 und den oberirdischen HGÜ-Stromtransportleitungen 6 und 7 für die Höchst-, Hoch- und Mittelspannungs-Bereiche, während der Bauphase. Gezeigt wird ein autonom angetriebenes, auf Rädern rollendes Baustellenfahrzeug 14, dass die Strukturen der Magnetschwebebahn 13 als Fahrbahn benutzt. An einem Auslegerarm 15 mit Gegengewicht ist eine horizontal verschiebbare Hubeinrichtung mit angeflanschtem Tragkorb 16 für Fachpersonal angebracht. Der Auslegerarm kann mit seinen Anbauten um 180 Grad geschwenkt werden, so dass damit an den beiden Seiten der Magnetschwebebahn-Trasse 3 gearbeitet werden kann. Weiterhin wird im unteren Bereich der Zeichnung dargestellt, dass während der Umbauphase an der vorhanden Trasse des Rad-Schiene-Systems 1 Diesellokomotiven 17 für Spezialwaggons 18 eingesetzt werden. Ein Spezialwaggon ist hier mit einem Tragkorb 16 versehen, der auf einer Hubeinrichtung 19 montiert ist. 3 a cross section of the combined routes wheel-rail system 1 with the maglev train 3 and the above-ground HVDC power transmission lines 6 and 7 for the high, high and medium voltage areas, during the construction phase. An autonomous, wheeled construction vehicle will be shown 14 that the structures of the maglev train 13 used as a roadway. On a cantilever arm 15 with counterweight is a horizontally movable lifting device with flanged basket 16 appropriate for specialized personnel. The cantilever arm can be pivoted with its attachments 180 degrees, so that so that on both sides of the maglev train route 3 can be worked. Furthermore, it is shown in the lower part of the drawing that during the reconstruction phase on the existing route of the wheel-rail system 1 diesel locomotives 17 for special wagons 18 be used. A special wagon is here with a carrying basket 16 provided on a lifting device 19 is mounted.

Claims

Gemeinsame Nutzung vorhandener und auch künftiger Bahntrassen des Rad-Schiene-Systems, zusammen mit der Magnetschwebebahn und bei Bedarf mit oberirdischen Stromtransportleitungen der Höchst- und Hochspannungsnetze sowie der gesonderten Bahnnetze, dadurch gekennzeichnet, dass über der Trasse des Rad-Schiene-Systems (1) eine auf Pfeilern (2) stehende Trasse (3) der Magnetschwebebahn (4) installiert wird, an deren Rändern gesonderte Strukturen (5) zur Aufnahme von HGÜ-Stromtransportleitungen (6 und 7) angebracht werden können.Joint use of existing and future railway lines of the wheel-rail system, together with the maglev train and, if necessary, with overhead power transmission lines of the high and high voltage networks and the separate rail networks, characterized in that above the route of the wheel-rail system ( 1 ) one on pillars ( 2 ) standing route ( 3 ) the maglev train ( 4 ), at the edges of which separate structures ( 5 ) for receiving HVDC power transmission lines ( 6 and 7 ) can be attached.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung und Anordnung der Oberleitung (8) für das Rad-Schiene-System der in Tunneln entspricht.Common use according to claim 1, characterized in that the attachment and arrangement of the overhead line ( 8th ) for the wheel-rail system in tunnels.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich an den Pfeilern (2) außen abnehmbare Segmente von Schallschluck-Elementen (9) angebracht sind, deren Höhe sich aus der Forderung, in erster Linie die Schallabstrahlung aus den Bereichen Rad-Schiene und Radnabe wirkungsvoll zu mindern und außerdem mitreisenden Personen eine Sicht in die Landschaft zu ermöglichen, ergibt.Common use according to claim 1, characterized in that at the bottom of the pillars ( 2 ) removable segments of sound-absorbing elements ( 9 ), the height of which results from the requirement to effectively reduce primarily the sound radiation from the areas of wheel-rail and wheel hub and also to allow traveling persons a view of the landscape.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach oben gerichtete Schallabstrahlung aus den Bereichen Rad-Schiene und Radnabe durch eine gesonderte Anbringung von Schallschluck-Material (10) an der unteren Seite der Tragstruktur (3) von der Magnetschwebebahn wirkungsvoll gemindert wird.Common use according to claim 1, characterized in that the upward sound radiation from the areas wheel-rail and wheel hub by a separate attachment of sound-absorbing material ( 10 ) on the lower side of the support structure ( 3 ) is effectively reduced by the maglev train.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Breitenabstand (11) von den Pfeilern (2) vorzugsweise von der bisherigen Aufstellung der Masten für die Halterung der Oberleitungen vom Rad-Schiene-System übernommen wird.Common use according to claim 1, characterized in that the inner width distance ( 11 ) from the pillars ( 2 ) is preferably adopted from the previous list of masts for holding the overhead lines of the wheel-rail system.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesonderten Strukturen (5) zur Aufnahme von HGÜ-Stromtransportleitungen (6, 7) so ausgebildet sind, dass sie einen Großteil der von den HGÜ-Transportkabeln abgegebenen Verlustwärme aufnehmen und wirkungsvoll an die umgebende Luft abgeben.Common use according to claim 1, characterized in that the separate structures ( 5 ) for receiving HVDC power transmission lines ( 6 . 7 ) are designed so that they absorb a large part of the loss of heat emitted by the HVDC transport cables and effectively deliver to the surrounding air.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die HGÜ-Leitungskabel (6, 7) mit einer Isolierung umhüllt sind, die eine kurze Baulänge der zwischen den Kabeln und der Metallstruktur 5 angebrachten Isolatoren (12) ermöglicht und auch bei nebligen Wetterlagen einen Lichtbogen-Überschlag sicher verhindert.Common use according to claim 1 and 6, characterized in that the HVDC cable ( 6 . 7 ) are wrapped with insulation, which has a short overall length between the cables and the metal structure 5 attached insulators ( 12 ) and even in foggy weather conditions an arc flashover safely prevented.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Tunneln und auf Brücken Rad-Schiene-System und Magnetschwebebahn getrennt verlaufen, so dass nur die Magnetschwebebahn-Trassen neu gebaut und an den bereits vorhandenen Trassen des Rad-Schiene-Systems nur geringe Änderungen wie z. B. die Installation der HGÜ-Leitungen für den Bahnstrom (7), vorgenommen werden müssen.Common use according to claim 1, characterized in that run in tunnels and on bridges wheel-rail system and maglev train separately, so that only the maglev train routes newly built and on the existing routes of the wheel-rail system only minor changes z. B. the installation of the HVDC lines for the traction current ( 7 ), must be made.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bahnhöfen wahlweise je nach den Gegebenheiten und Erfordernissen Rad-Schiene-System und Magnetschwebebahn entweder kombiniert oder getrennt geführt werden. Common use according to claim 1 and 8, characterized in that either in the stations depending on the circumstances and requirements wheel-rail system and magnetic levitation are combined or separated out.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bau, Wartungsarbeiten sowie bei Unfällen und Rettungsaktionen, die Strukturen der Magnetschwebebahn (13) als Fahrbahn für autonome, sich auf Rädern bewegende Spezialfahrzeuge (14) genutzt und, jeweils nach Aufgabenstellung, mit speziellen Hilfseinrichtungen ausgerüstet werden können, wie z. B. mit einer Hubeinrichtung mit an einem Auslegerarm (15) mit Gegengewicht angeflanschtem Tragkorb (16) für Fachpersonal oder zu bergenden Passagieren bei Unfällen.Common use according to claim 1, characterized in that during construction, maintenance work as well as in accidents and rescue operations, the structures of the maglev train ( 13 ) as a roadway for autonomous vehicles moving on wheels ( 14 ) and, depending on the task, can be equipped with special auxiliary equipment such. B. with a lifting device with on a boom ( 15 ) with counterweight flange-mounted basket ( 16 ) for specialized personnel or passengers to be rescued in the event of accidents.

Gemeinsame Nutzung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bau, Wartungsarbeiten sowie bei Unfällen und Rettungsaktionen die Gleise des Rad-Schiene-Systems von Diesellokomotiven (17) gezogenen Spezialwaggons (18) genutzt werden können, die z. B. mit einer Hubeinrichtung (19) mit aufgesetztem Tragkorb (16) für Fachpersonal ausgerüstet sind.Common use according to claim 1 and 10, characterized in that during construction, maintenance work as well as in accidents and rescue operations, the tracks of the wheel-rail system of diesel locomotives ( 17 ) drawn special wagons ( 18 ) can be used, the z. B. with a lifting device ( 19 ) with attached basket ( 16 ) are equipped for specialized personnel.