DE4334880A1 - Maschine zum Einbau von schüttbarem Gleisbaumaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Einbau von schütt­ fähigem Gleisbaumaterial mit jeweils wenigstens einer an einem Fahrgestell angeordneten Fördereinrichtung, Einbauein­ richtung und Verdichtereinrichtung für das Gleisbaumaterial.

Gemäß der DE PS 32 27 725 ist eine gleisfahrbare Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer zwischen Planum und Schotterbett verlaufenden Planumsschutzschicht bekannt. Für die Planumsschutzschicht wird ein Mineralstoffgemisch aus Kies und Sand ohne bindige Anteile verwendet.

Die Anlage besteht aus einer eigenangetriebenen Gelenk­ maschine mit einer Aushubeinrichtung für das Altmaterial und Einbaueinrichtungen für das Einbringen und Verdichten des Kies-Sand-Gemisches sowie Einrichtungen zum Einbringen des neuen Bettungsschotters. Weiterhin sind Einrichtungen zum Heben, Richten und Stopfen des Gleises angeordnet.

Der Aushub des Altmaterials und das Einbringen und Verdichten des Kies-Sand-Gemisches und auch des Bettungsschotters erfolgen gleichzeitig in nacheinander angeordneten Arbeitsbereichen der Gelenkmaschine.

Die Gelenkmaschine ist mit zwei Zwischenspeichern, die jeweils ein schüttfähiges Gleisbaumaterial aufnehmen, ausge­ stattet. Die Zwischenspeicher mit den zugeordneten Abzugs- und Fördereinrichtungen für das Kies-Sand-Gemisch und für den Bettungsschotter sowie die Verdichteraggregate für Kies- Sand-Gemisch und die Stopfaggregate für den Bettungsschotter sind auf den gleichzeitigen Einbau von zwei streng voneinander getrennten Schichten des genannten Gleisbau­ materials zugeschnitten.

Die Gelenkmaschine zieht eine Anzahl von eigens umgestal­ teten Flachwaggons. Auf den Flachwaggons stehen oben offene Spezialcontainer, die mittels Transportportalen diskonti­ nuierlich zur Gelenkmaschine befördert werden können. In den Spezialcontainern ist das Kies-Sand-Gemisch oder der Bettungsschotter gespeichert. Das Gleisbaumaterial muß in die Zwischenspeicher umgefüllt werden, um in den Arbeits­ bereichen sowohl das Kies-Sand-Gemisch als auch den Schotter kontinuierlich verarbeiten zu können.

Das Kies-Sand-Gemisch muß bereits vor dem Beladen der Transportwaggons die notwendige Konsistenz aufweisen, damit die geforderte Qualität der Planumsschutzschicht erzielt werden kann.

Eine weitere gemäß des DE GM 92 00 256 ausgeführte Maschine zum Einbau einer Planumsschutzschicht oder des Bettungs­ schotters besteht aus einem selbsttragenden Brückenträger, der einerseits auf einem Antriebswagen und andererseits auf einem Drehgestell aufliegt. Die Maschine besitzt einen eigenen Antrieb und ist gleisfahrbar. Zum Einbau des Kies- Sand-Gemisches oder des Bettungsschotters wird ein und dieselbe Fördereinrichtung verwendet. Das Gleisbaumaterial wird von dem Transportwaggon direkt an diese Fördereinrich­ tung weitergegeben.

Im Gegensatz zur erstgenannten Gelenkmaschine erfolgt der Aushub des Altmaterials mit Hilfe einer separaten Maschine.

Der Einbau des Kies-Sand-Gemisches und danach des Bettungs­ schotters erfolgt in mindestens zwei Arbeitsgängen. Auch bei dieser Maschine muß das Kies-Sand-Gemisch in den Transport­ waggons bereits die notwendige Konsistenz aufweisen, damit die geforderte Qualität der Planumsschutzschicht erzielt werden kann.

Von Nachteil ist, daß sich die Konsistenz des Kies-Sand- Gemisches während des Transports zur Baustelle oder auch während der Einbauphase durch Witterungseinflüsse verändert und Grenzbereiche überschritten werden können. Insbesondere bei einem Anteil an bindigen Zusatzstoffen im Kies-Sand- Gemisch führt die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes, z. B. auf Grund von Regenwetter, zur Verschlechterung der Eigen­ schaften. Das überschüssige Wasser wird beim Verdichten an die Oberfläche der Planumsschutzschicht gepumpt. Die oberste Schicht verschlammt. Eine durchgängige und gleichmäßige Verdichtung der Planumsschutzschicht kann ebenfalls nicht gewährleistet werden. Müssen bei einer Verschlechterung der Konsistenz des Gemisches Zusatzstoffe verarbeitet werden, dann ist das nur in einem zusätzlichen Verfahrensschritt als eine sehr aufwendige Nacharbeit ausführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fahrbare Maschine zum Einbau von schüttbarem Gleisbaumaterial für einen Bahnkörper zu schaffen, mit der mit geringem Aufwand die für die geforderte Qualität der Planumsschutzschicht notwendige Konsistenz des Kies-Sand-Gemisches kontinuierlich eingehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine fahrbare Maschine zum Einbau von schüttbarem Gleisbau­ material im Bahnkörper mit jeweils wenigstens einer am Fahr­ gestell angeordneten Fördereinrichtung, Einbaueinrichtung und Verdichtereinrichtung für das Gleisbaumaterial sowie Antriebseinrichtungen im wesentlichen wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben beschaffen ist. Die Maschine ist insbesondere zum Einbau spezieller Kies-Sand-Gemische geeignet. Zur Einhaltung der notwendigen Konsistenz des Kies-Sand-Gemisches werden je nach Bedarf die Zusatzstoffe dosiert zugesetzt und untergemischt. Bei einem zu trockenem Kies-Sand-Gemisch wird im allgemeinen Wasser und bei einem zu nassem Kies-Sand-Gemisch Kalk und/oder Zement zugesetzt.

Mit dieser Maschine ist es daher auch möglich, vor Ort kontinuierlich Frischbeton herzustellen und sofort zu verarbeiten.

Weiterhin ist es möglich, alkalibeständige Kunststoffasern, durch die die Schicht eine Biegezugfestigkeit erhält und die Rissebildung wirksam vermieden wird, dem Kies-Sand-Gemisch unterzumischen, insbesondere dann, wenn das Kies-Sand- Gemisch bindige Substanzen enthält.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, das Verfahren zur Schotterverfestigung mittels Kunststoff mit dieser Maschine auf einfachste Weise kontinuierlich durchzuführen.

Je nach Art und Menge des zuzusetzenden Mediums wird vor der jeweiligen Dosiereinrichtung ein maschineninterner Vorrats­ behälter installiert. Bei größerem Bedarf an Zusatzstoffen ist die externe Anordnung von Vorratsbehältern vorteilhaft. Um herkömmliche Behälter- oder Kesselwagen nutzen zu können, sind lediglich die passenden Adapter mit der für den jeweiligen Zusatzstoff zutreffenden Abzugs- oder Absaug­ vorrichtung für die Entleerung der Waggons vorzusehen.

Zum besseren Vermischen des Kies-Sand-Gemisches mit den Zusatzstoffen ist die zusätzliche Anordnung einer Misch­ einrichtung im Übergabebereich zwischen zwei Fördereinrich­ tungen oder die Anordnung einer kontinuierlich arbeitenden Mischeinrichtung, die gegebenenfalls gegen eine Förderein­ richtung ausgetauscht wird, möglich.

Die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes des Kies-Sand- Gemisches ist von Vorteil, damit die genaue Menge an Zusatzstoff oder Zuschlagstoffen zugesetzt werden kann, um die geforderten Festigkeitswerte der Planumsschutzschicht, der Bettung oder des Betons zu erzielen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Die Figur zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der Maschine, wobei Verkleidungen und Teile des Rahmens, die die erfindungsgemäßen Anordnungen und Einrichtungen verdecken, nicht dargestellt sind.

In der Figur ist eine Gleisanlage für den Einbau eines Kies- Sand-Gemisches 1 als Planumsschutzschicht so vorbereitet, daß das Altbettungsmaterial und gegebenenfalls ein Teil des Unterbaues 2 entsprechend der vorgegebenen Gleisgeometrie ausgehoben ist, das Planum 3 die geforderten Parameter auf­ weist und das Gleis 4 auf dem Planum 3 des Unterbaues 2 liegt. Zum Einbau einer Planumsschutzschicht wird das Gleis 4 mit Hilfe von an sich bekannten Hebeeinrichtungen 18 angehoben, so daß das Arbeitsfeld unter dem Gleis 4 freige­ geben wird. Das Anheben des Gleises 4 erfolgt in der Regel gesteuert entsprechend der vorgegebenen Werte.

Weiterhin sind in der Figur die wesentlichen Einrichtungen einer Maschine, die für den Einbau eines Sand-Kies- Gemisches 1 notwendig sind, stark vereinfacht dargestellt.

Die Maschine ist mit anderen Gleisbaumaschinen 5, wie z. B. mit den mechanisierten Schüttguttransportwagen, zu einem Arbeitssystem zusammenfaßbar.

Die Basis für die Maschine bildet ein Rahmen 11 mit den Laufwerken 12. Der Rahmen 11 ist mehrfach gekröpft ausge­ bildet, so daß zwischen den in den Endbereichen des Rahmens 11 angeordneten Laufwerken 12 oberhalb des Gleises 4 ein genügend großer Freiraum für die Gleisbaueinrichtungen vorhanden ist. Die Rahmenenden sind so ausgeführt, daß weitere Schienenfahrzeuge kuppelbar sind.

Zum Beschicken einer in dem Freiraum angeordneten Misch­ einrichtung 20 ist eine Fördereinrichtung 16, deren Förder­ höhe ansteigend ist, angeordnet. Der Aufgabetrichter 17 der Fördereinrichtung 16 befindet sich in einem Endbereich des Rahmens 11. Das Abgabeende der Fördereinrichtung 16 endet über der Mischeinrichtung 20. Die Mischeinrichtung 20 befindet sich im Übergabebereich zwischen dem Förderer 16 und dem Förderer 21.

Der Aufgabetrichter 17 ist so ausgeführt und angeordnet, daß der erste Förderer 19 von mit Förderern ausgerüsteten Gleis­ baumaschinen 5 über dem Aufgabetrichter 17 endet.

Im Arbeitsbereich befinden sich unterhalb des Gleises 4 eine Planiereinrichtung 13 und eine Verdichteranordnung. Die Verdichteranordnung besteht vorzugsweise aus mehreren Verdichtern 14, die in einer Ebene nebeneinander an jeweils einer schiefwinkelig zur Maschinenlängsachse angeordneten Führungsstange 15 angeordnet sind. Die Führungsstangen 15 sind an der Planiereinrichtung 13 angelenkt. Die Verdichter 14 bewegen sich durch die Vibration eigenange­ trieben an den Führungsstangen 15 zwischen endständig ange­ ordneten Initiatoren hin und her. Beim Erreichen des Wirkungsbereiches eines Initiators mit einem Verdichter 14 löst der Initiator den Umschaltvorgang zum Richtungswechsel des Verdichters 14 aus.

Oberhalb des Gleises 4 befindet sich im besagten Freiraum ein schwenkbarer Förderer 21, der teilweise unter der Mischeinrichtung 20 angeordnet ist und der Entleerung der Mischeinrichtung sowie dem Transport des Gemisches zum Einbaubereich dient.

Über der Mischeinrichtung 20 befinden sich eine Dosierein­ richtung 22 für einen festen Zusatzstoff und eine Dosier­ einrichtung 23 für Wasser.

Je nach Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches kann Wasser oder Kalk oder Zement zugesetzt und untergemischt werden. Der Zusatz der Zusatzstoffe erfolgt über die Dosiereinrich­ tungen 22, 23, deren Austrittsöffnungen in die Füllöffnung der Mischeinrichtung 20 hineinragen. Sollen noch andere Zusatzstoffe hinzugefügt werden, dann ist dies durch Anordnung weiterer Dosiereinrichtungen 22, 23 möglich. Je nach Anzahl und Art der Zusatzstoffe kann bei gleichartigen Zusatzstoffen ein und dieselbe Dosiereinrichtung genutzt werden. Vor der Dosiereinrichtung 22, 23 ist dann ein Mehr­ wegesystem vorzusehen, das eine wahlweise Zugabe der Zusatz­ stoffe zuläßt. Sollen mehrere Zusatzstoffe dem Kies-Sand- Gemisch 1 gleichzeitig zugesetzt werden, dann ist es vorteilhaft, mehrere Dosiereinrichtungen 22, 23 gleichzeitig zu betreiben. Unter Berücksichtigung des Volumen- oder Massendurchsatzes des Förderers 16 und der Dosierein­ richtungen 22, 23 läßt sich der Mischprozeß teilautomati­ sieren.

Die Körnung oder die Viskosität ist eines der Auswahlkriterien für die Art der zu verwendenden Dosierein­ richtungen 21, 22.

Es ist auch möglich, Kunststoffasern dosiert zuzusetzen, um die Biegezugfestigkeit der Planumsschutzschicht bei Verwendung von Kies-Sand-Gemischen 1 mit bindigen Material­ anteilen zu erhalten und die Rißbildung wirksam zu vermeiden.

Über Versorgungsleitungen sind die Dosiereinrich­ tungen 22, 23 mit den vorgeordneten Zwischenspeichern 24, 25 verbunden. Die Zwischenspeicher 24, 25 weisen Anschlüsse 26, 27 auf, an die extern angeordnete Speicher anschließbar sind.

Für die extern angeordneten Speicher können herkömmliche Kesselwagen und/oder Behälterwagen genutzt werden, wobei die Zufuhr des gespeicherten Materials über die Entladestutzen durch installierte Rohrleitungen nach den Anschlüssen 25, 26 an der Maschine erfolgt.

Das Kies-Sand-Gemisch 1, dessen Feuchtigkeitsgehalt bestimmt wurde, gelangt aus dem Schüttgutwagen 5 über den Förderer 19 in den Aufgabetrichter 17 und von dort über den Förderer 16 in die Mischeinrichtung 20. Je nach Bedarf werden Wasser und/oder der Zusatzstoff hinzugefügt.

In der Mischeinrichtung 20, die vorzugsweise kontinuierlich arbeitet, werden das Kies-Sand-Gemisch 1 und die Zusatz­ stoffe miteinander vermischt und danach über den Förderer 21 zum Einbaubereich transportiert. Das Gemisch wird in Schichten unter das angehobene Gleis 4 gebracht, planiert und verdichtet. Im Anschluß wird das Gleis 4 auf der Planumsschutzschicht abgelegt. Die Schichten können dabei verschiedene Gemischanteile aufweisen. Die Qualität jeder dieser Schichten kann mit einfachen Mitteln geprüft werden. Bei Bedarf ist es möglich, statt der Mischeinrichtung 20 und dem Förderer 21 nur eine kontinuierliche Mischeinrichtung 20 zu benutzen, mit der dann aber das Gemisch zum Einbaubereich transportiert werden muß.

Die Maschine ist auch ohne Mischeinrichtung 20 einsetzbar. Die Zusatzstoffe werden direkt auf das auf einem der Förderer 16, 21 der Maschine oder auf das auf dem Förderer 19 des Schüttgutwagens liegende Gemisch dosiert aufgetragen oder eingespritzt. Die Zusatzstoffe vermischen sich mit dem Gemisch bei jeder Übergabe von Förderer 16, 19, 21 zum Förderer 16, 19, 21 und beim Abwurf im Einbau­ bereich des Gleisbaumaterials.

Durch eine Modifizierung der Mischeinrichtung 20 wird es möglich, dem Bettungsschotter Klebestoffe vorteilhaft beizu­ mengen, um damit eine Verfestigung des Schotterbettes zu erreichen.

Die kontinuierliche Herstellung fester Fahrbahnkonstruk­ tionen auf der Basis von Beton, d. h., indem Frischbeton vor Ort hergestellt und sofort verarbeitet wird, ist eben­ falls vorteilhaft möglich.

Je nach Mechanisierungs- oder Automatisierungsgrad der Maschine sind verschiedene an sich bekannte Haupt- und Nebenantriebe, Kabinen und Bedienerstände, Meß-, Regel- und Steuereinrichtungen anordenbar, die aber in der Figur nicht dargestellt und auch nicht näher beschrieben werden. In der Figur ebenfalls nicht dargestellt sind die an sich bekannten Aufhängungen und Anlenkungen der Planiereinrichtung 13 und Verdichteranordnung 14 sowie der Gleishebeeinrichtungen 18 am Rahmen 11.

Die Aufhängungen und Anlenkungen sind in der Regel als Gestellkonstruktionen, die je nach Aufgabe eine starre oder bewegliche Verbindung zwischen den Anordnungen oder Einrich­ tungen und dem Rahmen 11 herstellen, ausgeführt.

Claims (4)

1. Maschine zum Einbau von schüttbarem Gleisbaumaterial, insbesondere Gemischen aus Kies und Sand mit und ohne bindigen Substanzen, im Bahnkörper mit jeweils wenigstens einer am Fahrgestell angeordneten Fördereinrichtung, Einbaueinrichtung und Verdichtereinrichtung für das Gleis­ baumaterial sowie Antriebseinrichtungen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für mindestens einen schüttfähigen Zuschlagstoff eine Dosiereinrichtung (23) und/oder mindestens eine Dosiereinrichtung (22) für Flüssigkeit zum dosierten Auftragen oder Einmischen des jeweiligen Mediums auf oder in das Gleisbaumaterial vor dem Einbau­ bereich des Gleisbaumaterials über einer Förderein­ richtung (21) oder im Übergabebereich von nacheinander angeordneten Fördereinrichtungen (16, 21) für das Gleisbau­ material angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (22, 23) mit mindestens einem maschineninternen und/oder extern angeordneten Vorrats­ behälter (24, 25) für das jeweilige Medium verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Übergabebereich zwischen zwei Förder­ einrichtungen (16, 21) eine Mischeinrichtung (20) angeordnet oder eine der Fördereinrichtungen (21) durch eine kontinuierlich arbeitende Mischeinrichtung (20) ersetzt ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung für die Bestimmung des Feuchtigkeits­ gehaltes des Gleisbaumaterials in den Förderbetrieb des Gleisbaumaterials eingeordnet ist.