DE4229534C2 - Verfahren zur Erneuerung eines Gleises sowie Maschinenanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Maschinenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.

Aus der WO 90/14470 sind bereits ein Verfahren und eine Maschinenan­ ordnung der gattungsgemäßen Art bekannt. Hierbei werden im Zuge einer kontinuierlichen Gleiserneuerung die zu verlegenden Neuschienen unmit­ telbar vor ihrer Ablage auf den Neuschwellen verschweißt. Diese Ver­ schweißung findet in Arbeitsrichtung der Gleiserneuerung vor dem Schwellenaustausch statt, wobei die langverschweißten Schienen über die Schwellenumbaulücke geführt und auf die neuverlegten Schwellen abgelegt werden. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Distanz zwi­ schen Schienenverschweißung und -verlegung sehr groß ist, so daß die künstlich erzeugte Verlegetemperatur der Schienen nur unter entsprechend hoher Übertemperierung eingehalten werden kann. Dies erfordert jedoch eine gleichmäßige Verlegegeschwindigkeit, die aber infolge der maschi­ nenbau- und verfahrenstechnischen Koppelung der Schwellen- mit der Schienenverlegung bei Schwierigkeiten während des Schwellenaustausches beeinträchtigt werden kann.

Aus der DE 32 29 878 A1 ist auch eine Schienen-Schweißvorrichtung und ein Verfahren zum stirnseitigen Aneinanderschweißen von Schienen be­ kannt. Diese Vorrichtung besteht aus einer mehrere aneinandergereihte Maschinenrahmen umfassenden Maschineneinheit mit in Verlegerichtung vorgeordneten Schienentransportwagen. Diesen folgt ein Maschinenrahmen zur Hochführung der zu verschweißenden Schienen in ein nachfolgendes Schweißaggregat, das zur Verschweißung beider Schienenstränge in Ma­ schinenquerrichtung verschiebbar ausgebildet ist. Zum Durchziehen der verschweißten Schienenstränge dient eine der Schweißanlage unmittelbar folgende Zugvorrichtung. Am hinteren Ende dieser bekannten Anlage wer­ den die endlos verschweißten Schienenstränge beispielsweise mittig zwi­ schen den Altschienen des Gleises abgelegt, bis dieses durch einen nach­ folgenden Gleisumbauzug erneuert wird. Diese bekannte Anlage hat den Nachteil, daß die verschweißten Schienen auf dem Gleis zwischengelagert werden müssen und somit die Reinigung der Schotterbettung vor dem Gleisumbau behindern. Außerdem müssen die Schienen im Gleisumbauzug erst auf eine den Schwellenaustausch ermöglichende Distanz zueinander auseinandergespreizt und schließlich wieder auf die normale Spurweite zusammengeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Maschi­ nenanordnung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß im Zuge einer kompletten Gleiserneuerung eine von der Schwellenverlegung unab­ hängigere Schienenverschweißung mit einer weitgehend gleichmäßigen Verlegetemperatur ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der gattungs­ gemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Mit einem derartigen, voneinander distanzierten Schwellen- und mit einem Schweißvorgang kombinierten Schienenaustausch ist eine sowohl arbeits- als auch maschinenbautechnische Vereinfachung erzielbar. Durch die nunmehr mögliche wesentliche Verkürzung der Distanz zwischen Schweiß- und Verlegestelle der neuen Schienen ist eine weitgehend genaue Beibehaltung der beim Schweißvorgang auf die Schiene übertragenen Temperatur bis zur Verlegung möglich. Damit sind die Schienen auch bei größeren Unterschieden zwischen der Verlege- und der Lufttemperatur un­ ter entsprechender, infolge der erwähnten kurzen Distanz geringfügiger Übertemperierung vorschriftsmäßig verlegbar. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß der Schwellen- bzw. Schienenaustausch mit zwei voneinander unabhängigen Maschineneinheiten durchführbar ist und somit gegenseitige störende Einflußnahmen bei Komplikationen während des Schwellen- bzw. Schienenwechsels vollständig entfallen.

Mit der vorübergehenden nochmaligen Verlegung der Altschienen auf die zuvor verlegten Neuschwellen gemäß der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 2 besteht die Möglichkeit, die vor der Schweißstelle befindlichen Schienentransportwagen sowie die Schweißaggregate selbst - unter Ver­ meidung zusätzlicher Hilfsmittel - noch auf den alten Schienen zu verfah­ ren und die neuverschweißten Schienen unmittelbar nach der Schweißung auf den Schwellen abzulegen. Infolge der örtlichen Trennung von Schwel­ len- und Schienenaustausch ist dieser völlig ungestört durchführbar.

Durch die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 3 ist ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit der gewünschten Schienen-Verlegetemperatur ge­ währleistet.

Eine durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 4 ausge­ staltete Maschinenanordnung hat den besonderen Vorteil, daß der Schwel­ lenaustausch und die Schienenerneuerung zur Vermeidung einer gegensei­ tigen störenden Einflußnahme örtlich getrennt durchfahrbar sind. Dies ist insbesondere für die kontinuierliche Schienenverschweißung bedeutsam, da nunmehr die neuverschweißten und auf die Verlegetemperatur erwärmten Schienen raschest und mit konstanter Geschwindigkeit verlegbar sind. Dar­ über hinaus ist durch die erfindungsgemäße Zweiteilung die Distanz zwi­ schen der Schweißstelle und der Schienenverlegestelle minimal, so daß die Verlegetemperatur auch bei größerer Differenz in bezug auf die Lufttempe­ ratur problemlos konstant auf dem gewünschten Wert haltbar ist. Zuletzt ist noch ein weiterer Vorteil darin zu sehen, daß die Einrichtungen für den Schwellentausch durch die fehlenden Neuschienen leichter zugänglich sind und auch die konstruktive Ausbildung vereinfacht ist.

Durch die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 5 ist sichergestellt, daß die verschweißten Schienen - unabhängig von der Differenz zwischen Schienen-Verlege- und Lufttemperatur - unmittelbar nach deren Temperie­ rung sofort auf die Schwellen ablegbar sind.

Die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht eine problem­ lose und rasche Verlagerung der auf den Schienentransportwagen befindli­ chen Schienen in Richtung Schweißaggregat.

Durch die vorteilhafte weitere Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird er­ reicht, daß die beiden Schienenstränge für eine gleichmäßige Verlegege­ schwindigkeit zur Beibehaltung der Verlegetemperatur parallel ver­ schweißbar sind.

Die Weiterbildung nach Anspruch 8 ermöglicht unter Vermeidung einer gegenseitigen störenden Einflußnahme eine besonders übersichtliche An­ ordnung der Elemente zur Schienenführung, um die Schienen in einem möglichst kurzen Längenbereich auszutauschen.

Die spezielle Anordnung eines Temperiertunnels nach Anspruch 9 unmit­ telbar vor der Verlegestelle eignet sich besonders bei großen Differenzen zwischen der Verlege- und der Lufttemperatur.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 u. 2 eine Seitenansicht einer Maschinenanordnung zur Durchführung einer kontinuierlichen Gleiserneuerung mit einer Schienenver­ schweißung, wobei der hintere Abschnitt der Maschinenanord­ nung in Fig. 2 dargestellt ist,

Fig. 3 eine stark schematisierte und verkleinerte Ansicht der Maschinen­ anordnung nach Fig. 1 und 2 sowie

Fig. 4 eine Draufsicht auf das von der Maschinenanordnung erneuerte Gleis.

Die in Fig. 1 und 2 ersichtliche Maschinenanordnung 1 ist im Arbeitseinsatz in der durch einen Pfeil 2 dargestellten Arbeitsrichtung verfahrbar und setzt sich aus zwei hintereinander angeordneten, unabhängig voneinander ver­ fahrbaren Maschineneinheiten 3 und 4 zusammen. Die vordere Maschinen­ einheit 3 weist Einrichtungen 5, 6 für eine kontinuierliche Aufnahme von Altschwellen 7 bzw. Ablage von Neuschwellen 8 auf. Zwischen diesen Einrichtungen sind ein höhenverstellbarer Schotterpflug 9 sowie ein Rau­ penfahrwerk 10 mit einem Maschinenrahmen 11 verbunden. An diesem sind außerdem noch an beiden Maschinenlängsseiten höhen- und seitenver­ stellbare Schienenführungen 12 für die Ausspreizung von Altschienen 13 befestigt. Vor und hinter dem Raupenfahrwerk 10 ist jeweils ein Schienen­ fahrwerk 14 vorgesehen, die lediglich für Überstellfahrten mit den Schie­ nen in Eingriff sind. Ein in Maschinenlängsrichtung auf dem Maschinen­ rahmen 11 verfahrbarer Portalkran 15 dient zum Abtransport der Alt- und Zutransport der Neuschwellen 7 bzw. 8.

Die in Arbeitsrichtung hinter der Maschineneinheit 3 befindliche Maschi­ neneinheit 4 setzt sich aus Schienentransportwagen 16, einem Abbrenn­ stumpf-Schweißaggregate 17 aufweisenden Maschinenrahmen 18 sowie einem brückenförmigen Maschinenrahmen 19 zusammen. Auf den Schienentransportwagen 16 sind eine Länge von beispielsweise 36 m auf­ weisende Neuschienen 20 gelagert. Das vordere Ende des nachfolgenden Maschinenrahmens 18 weist eine Fahrbahn 21 zum Verfahren eines Portal­ krans 22 auf. Dieser ist mit einem Antrieb 23, einem höhen- und seitenver­ stellbaren Kranarm 24 und Schienenführungsrollen 25 ausgestattet. Im hinteren Endbereich des Maschinenrahmens 18 ist ein Heiz- und/oder Kühlaggregate 26 aufweisender Aufbau 27 vorgese­ hen. Zur Höhen- und Seitenführung der Neuschienen 20 dienen Führungs­ rollen 37.

Der das hintere Ende der Maschineneinheit 4 bildende brückenförmige Ma­ schinenrahmen 19 ist endseitig auf Schienenfahrwerken 28 abgestützt und weist eine zentrale Energiestation 29, eine Fahrkabine 30 mit einer zentra­ len Steuereinrichtung 31 sowie einen Fahrantrieb 32 auf. Zwischen den beiden Schienenfahrwerken 28 sind durch Antriebe höhen- und seitenver­ stellbare Führungsrollen aufweisende Einrichtungen 33, 34 für das Abheben und Ausspreizen der Altschienen 13 bzw. das Einführen und Auflegen der Neuschienen 20 auf die Neuschwellen 8 angeordnet. Wie mit strichpunk­ tierten Linien angedeutet ist, kann der in Verlegerichtung vordere Teil des Maschinenrahmens 19 mit einem Kälte- und/oder Wärmeaggregate aufwei­ senden Temperiertunnel 35 zur Durchführung der langverschweißten Neu­ schienen 20 verbunden sein.

Im Arbeitseinsatz der Maschinenanordnung 1 wird die vordere Maschinen­ einheit 3 kontinuierlich verfahren, wobei die Altschienen 13 von den Alt­ schwellen 7 abgehoben und seitlich ausgespreizt werden (siehe Fig. 4), so daß der Schwellenaustausch im Bereich der Einrichtungen 5, 6 ungehindert durchführbar ist. Die Altschienen 13 werden unmittelbar hinter der vorde­ ren Maschineneinheit 3 wieder auf die verlegten Neuschwellen 8 hilfsweise abgelegt, um damit die Verfahrbarkeit der Schienenfahrwerke 28, 36 der nachfolgenden Maschineneinheit 4 zu ermöglichen. Durch diese erfolgt eine Verschweißung der Neuschienen 20, die unmittelbar anschließend an­ stelle der Altschienen 13 verlegt werden. Dazu werden die auf den Schienentransportwagen 16 befindlichen, 36 m langen Neuschienen 20 mit Hil­ fe des Portalkrans 22 zu den beiden in Maschinenquerrichtung einander gegenüberliegenden Schweißaggregaten transportiert und mit dem ge­ genüberliegenden Ende der endlosverschweißten Neuschienen 20a ver­ schweißt. Während der Verschweißung verbleibt die Maschineneinheit 4 örtlich im Stillstand. Nach erfolgter Schweißung wird durch Beaufschla­ gung des Fahrantriebes 32 die Maschinenvorfahrt und damit automatisch der Abzug der soeben verschweißten Neuschienen 20a entgegen der durch den Pfeil dargestellten Arbeitsrichtung 2 eingeleitet. Während des Schweißvor­ ganges wurde der im Aufbau 27 befindliche Abschnitt der Neu­ schienen 20a auf die erforderliche Verlegetemperatur erwärmt bzw. abge­ kühlt. Parallel zur Ablage der Neuschienen 20a auf den Neuschwellen 8 erfolgt auch automatisch eine Abhebung und Einspreizung (siehe Fig. 4) der lediglich hilfsweise auf den Neuschwellen 8 verlegten Altschienen 13. Das hinterste Schienenfahrwerk 28 des Maschinenrahmens 19 stützt sich somit bereits auf den auf Neuschwellen 8 liegenden Neuschienen 20a ab. Sobald durch die kontinuierliche Maschinenvorfahrt der hinteren Maschineneinheit 4 das vordere Ende des verschweißten Neuschienenstranges das entspre­ chende Schweißaggregat erreicht hat, wird die Vorfahrt gestoppt. Durch den Portalkran 22 wird wieder - wie bereits beschrieben - eine auf dem Schienentransportwagen 16 befindliche Neuschiene 20 in Richtung zu den Schweißaggregaten transportiert, bis sich das hintere Ende der Neu­ schiene 20a im Schweißaggregat befindet. Dieser Einziehvorgang kann für beide Schienenstränge des Gleises gleichzeitig durchgeführt werden. In der Zwischenzeit erfolgt wieder eine Temperierung des im Aufbau 27 bzw. im Temperiertunnel 35 befindlichen Schienenabschnittes.

Die Vorfahrtgeschwindigkeit der hinteren Maschineneinheit 4 wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die durchschnittliche Geschwindigkeit einschließlich der Schienenverschweißung der Vorfahrtgeschwindigkeit der vorderen Maschineneinheit 3 entspricht. Die Distanz zwischen der Schweißstelle im Bereich der Schweißaggregate und der Ablage der Neuschienen 20a entspricht etwa der Länge der zu verschweißenden Neu­ schienen 20.

Claims (9)

1. Verfahren zur Erneuerung eines Gleises, bei dem kontinuierlich Alt­ schienen von Altschwellen abgehoben, diese gegen Neuschwellen ausge­ tauscht und darauf Neuschienen abgelegt werden, wobei die Neuschienen kontinuierlich zu endlosen Schienensträngen verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Neuschienen (20) - in Arbeitsrichtung (2) gesehen - hinter der Schwellenaustauschstelle verschweißt und auf die Neuschwel­ len (8) abgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Altschie­ nen (13) nach dem Schwellenaustausch auf die Neuschwellen (8) abgelegt, die Neuschienen (20) im Bereich der auf den Neuschwellen (8) liegenden Altschienen (13) verschweißt, anschließend die Altschienen (13) wieder abgehoben und die verschweißten Neuschienen (20a) auf die Neuschwellen (8) abgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschweißten Neuschienen (20a) unmittelbar vor der Ablage auf die Neu­ schwellen (8) auf eine gewünschte Verlegetemperatur gebracht werden, wobei die Distanz zwischen Schweißstelle und Schienenablage etwa der Länge der zu verschweißenden Neuschienen (20) entspricht.

4. Maschinenanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit auf mehreren Maschinenrahmen (11, 18, 19) angeordneten Einrichtun­ gen (5, 6; 33, 34 sowie 17) für den Schwellen- und Schienenaustausch sowie zum Verschweißen der Neuschienen (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (5, 6 bzw. 33, 34) für den Schwellen- bzw. Schienenaustausch jeweils auf unabhängig voneinander verfahrbaren Maschinenrahmen (11 und 19) vorgesehen sind und daß den in Arbeitsrichtung (2) hinter den Ein­ richtungen (5, 6) für den Schwellenaustausch angeordneten Einrichtungen (33, 34) für den Schienenaustausch die Einrichtung (17) zum Verschweißen der Neuschienen (20) sowie ein Schienentransportwagen (16) vorgeordnet sind.

5. Maschinenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schienentransportwagen (16) und dem die Einrichtungen (33, 34) für den Schienenaustausch aufweisenden Maschinenrahmen (19) ein weiterer Maschinenrahmen (18) mit einem Heiz- und/oder Kühlaggre­ gate (26) aufweisenden Aufbau (27) vorgesehen ist.

6. Maschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem die Heiz- und/oder Kühlaggregate (26) aufweisenden Aufbau (27) eine Fahrbahn (21) für einen Portalkran (22) vorgesehen ist.

7. Maschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufbau (27) zwei in Maschinenquerrichtung voneinander distanzierte Ein­ richtungen (17) zum Verschweißen, z. B. Abbrennstumpf-Schweißaggre­ gate, vorgesehen sind.

8. Maschinenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtungen (33, 34) für den Schienenaustausch zwischen den Schienenfahrwerken (28) des brückenförmig ausgebildeten Maschinenrahmens (19) höhen- und seitenverstellbar angeordnet sind.

9. Maschinenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in Arbeitsrichtung (2) vordere Teil des Maschinenrahmens (19) mit einem Kälte- und/oder Wärmeaggregate aufweisenden Temperiertunnel (35) zum Durchführen der endlos verschweißten Neuschienen (20a) verbunden ist.