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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Entfernen von Ballast aus einer Rettung und insbesondere auf ein
verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Entfernen
von Ballast aus einem Schienenbett, welche Vorrichtung von einer
einzigen Bedienungsperson unter Einsatz eines einzigen Fahrzeugs,
um den Ballast anzuheben und zu entfernen, gesteuert werden kann.
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Wenn
ein Bereich von Erdboden für
das Verlegen eines Bettes oder Schienenwegs vorbereitet wird, wird
der vorbereitete Bereich ausgehoben und Ballastmaterial entlang
der Strecke ausgelegt. Das Ballastmaterial liegt im Allgemeinen
in Form von Schotter oder gebrochenem Gestein vor und wird im Fall
eines Schienenbetts auf dem ausgehobenen Bett aufgebracht, um eine
feste Oberfläche
zu bieten, auf welcher die Schienenstrecke gelagert ist. Der Ballst
dient auch dazu, die Schienenstrecke während des Verlegens in Position
zu halten. Darüber
hinaus erleichtert das Ballastmaterial die Drainage von Oberflächenwasser
von dem Schienenbett, um ein Überfluten
bei Schlechtwetter zu verhindern.
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Unter
gewissen Umständen
kann der Ballast auf der Schienenbettung verschoben sein oder in manchen
Fällen,
in denen Sicherheitsüberprüfungen oder
Schienenwartungsarbeiten ausgeführt
werden müssen,
kann es erforderlich sein, den Ballast entweder zum Zwecke des Austauschs
oder für
Reinigungsbehandlungen zu Entfernen. Dies ist insbesondere dann
wichtig, wenn sich der Ballast mit Schmutz und Geröll verstopft,
da dadurch die einwandfreie Drainagefunktion beeinträchtigt wird,
was zu einem Überfluten
in niedrig liegenden Bereichen führen könnte, sodass
weitere Sicherheitsmaßnahmen
auf der selben Schienenstrecke nötig
sind.
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Herkömmliche
Verfahren zur Entfernung von Ballast erfordern das Entfernen der
Schienen, welche an einem Ort womöglich neben der Schienenstrecke
gelagert werden. Ein Fuhrpark an Fahrzeugen wird dann zu der Stelle
gebracht, um die Entfernungsarbeiten durchzuführen. Es ist nicht unüblich, dass
zumindest vier verschiedene Fahrzeuge mit dem nötigen Personal für die einzelnen
Fahrzeuge nötig
sind.
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Ballast
wird beispielsweise mit geeigneten Erdbewegungsgeräten aus
der Schienenbettung ausgegraben und der gewonnene Ballast wird dann in
Waggons verladen, um vom Arbeitsplatz entfernt zu werden. Häufig ist
der Bereich, in welchem dieser Vorgang stattfindet, schwierig vom
Straßennetz
zu erreichen und dies kann zu weiteren Zeitverzögerung durch den Entfernungsvorgang
selbst führen.
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Diese
herkömmlichen
Verfahren sind sowohl arbeitsintensiv, da sie unterschiedliches
Personal zum Bedienen der verschiedenen Ausrüstungsgegenstände benötigen und
auch zeitaufwändig,
da es notwendig ist, die Ausrüstung
je nach Bedarf zur Arbeitsstelle zu bringen oder von dort zu entfernen.
Beispielsweise kann es sein, dass das Erdbewegungsgerät mehrmals
zur Arbeitsstelle hin- und weggebracht werden muss, um einen Waggon
mit ausreichend Ballast zu befüllen.
Darüber
hinaus kann es notwendig sein, das Erdbewegungsgerät von der
Arbeitsstelle zu entfernen, um dem Waggon für das Beladen die Zufahrt zu
der Arbeitsstelle zu ermöglichen. Dies
führt dazu,
dass die Arbeit entweder diskontinuierlich fortgeführt wird,
um es zu ermöglichen,
dass die erforderlichen Gerätschaften
zeitgerecht vor Ort sind oder zu einer arbeitsintensiven Betriebsweise, welche
auf einem Fuhrpark von Fahrzeugen und einer Belegschaft basiert,
welche die Fahrzeuge je nach Bedarf bedient.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Entfernen von Ballast aus einer Rettung und insbesondere aus
einer Schienenstrecke zu schaffen, welches einige der oben genannten
Nachteile, welche mit den herkömmlichen
Verfahren und Vorrichtungen, welche für das Ent fernen von Ballast
aus solchen Stellen verwendet werden, verbunden sind, zu überwinden
oder zumindest abzuschwächen.
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Die
US 5 228 552 offenbart eine
Gesteinsabbaumaschine, welche auf Schienen
1 in eine Abbauposition
gebracht werden kann. Dann wird ein Stabilisierungsfuß am Heck
der Vorrichtung herabgelassen bevor ein Schneidarm Abbaumaterial
abbaut, wobei abgebautes Material in der Folge auf die Ladeplattform
getragen wird und durch ein drehbar gelagertes Ladesternrad auf
einen Förderer
geschoben wird. Dann wird das Abbauen unterbrochen, bevor die Vorrichtung
wieder vorgerückt
wird und die Operation wiederholt wird.
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Die
FR 2 588 023 und die
FR 1 387 729 offenbaren
das Herabschwenken eines Aushebers/Anhebers um eine Schwenkachse.
In der
FR 2 588 028 entfernt
der Ausheber den Ballast bis zur Tiefe der Rettung nachdem der Ausheber
in Kontakt mit dem Ballast
9 am Kopf der Strecke gekommen
ist. Eine Schaufel
10 wird in der Folge aktiviert, um den
Ballast zu greifen und ihn zum Ausheber zu drücken. Wenn ein Abschnitt entfernt
wurde, wird der gesamte Apparat wiederum vorgeschoben und die Operation
wird wiederholt.
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Entsprechend
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zum kontinuierlichen
Entfernen von Ballastmaterial von einem Bett vorgeschlagen umfassend
die Schritte:
Positionieren der Ballastentfernungsvorrichtung
(1) an einer Arbeitsstelle;
Vorrücken (2) der Vorrichtung
entlang des auszuhebenden Bettes und Heben des Ballasts vom Bett
mit einer Ladeschaufel (6), wobei der gehobene Ballast in
die Vorrichtung an einem ihrer Enden geführt wird; und
Fördern (10)
des angehobenen Ballasts von der Stelle des Aushubs durch die Vorrichtung
zu einem selektiv positionierbaren Übergabemittel (11)
am anderen Ende der Vorrichtung, welches entfernt von der Stelle
des Aushubs liegt, von welchem der Ballast zur Sammlung einem Aufnahmemittel
zugeführt
wird.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ballastentfernungsvorrichtung
für das
kontinuierliche Entfernen von Ballast von einem Bett vorgeschlagen,
wobei die Vorrichtung umfasst:
Aushub- und Hebemittel, welche
eine Ladeschaufel (6) und eine Kontrolleinrichtung umfassen,
um die Ladeschaufel voranzutreiben, wobei die Kontrolleinrichtung,
wenn sie in Betrieb aktiviert ist, die Ladeschaufel (6)
dazu veranlasst, kontinuierlich Ballast auszuheben und vom Bett
zu heben;
Fördermittel
(10), um den Ballast vom Hebemittel durch die Vorrichtung
zu bewegen, und
selektiv positionierbare Übergabemittel (11),
um den Ballast vom Fördermittel
zu einem Sammelpunkt zu bringen.
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In
vorteilhafter Weise kann die oben genannte Vorrichtung von einem
einzigen Bediener kontrolliert werden. Da der Betrieb der Vorrichtung
kontinuierlich ist, muss der Bediener keine diskontinuierliche Entfernungsoperation
ausführen,
sondern kann die Vorrichtung über
die Länge
des Schienenbetts, in welcher der Ballast entfernt werden muss,
fahren und den Ballast in einer einzigen Operation ausheben und
sammeln.
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1 ist
eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Entfernen
von Ballast aus einer Rettung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine schematische Vorderansicht der Vorrichtung von 1 in
Betrieb neben einem Waggon zum Sammeln von Ballast; und
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3 ist
eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1 in
Betrieb.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren ist in den 1 bis 3 eine
Vorrichtung zum Entfernen von Ballast aus einer Rettung, insbesondere
einem Schienenbett, gezeigt. Die Vorrichtung ist in ein Fahrzeug 1 integriert,
welches dazu gedacht ist, von einem einzelnen Bediener gefahren
und gesteuert zu werden, wodurch die arbeitsintensiven Probleme, welche
mit den gemäß dem Stand
der Technik verwendeten Verfahren und Vorrichtungen verbunden sind,
zu überwinden.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst eine Vorrichtung zum Entfernen
von Ballast ein Fahrzeug 1, welches mit geeigneten Transportmitteln 2 ausgestattet ist.
In der gezeigten Ausführungsform
umfasst das Fahrzeug einen Hauptrahmen 3, mit welchem die Transportmittel 2 zum
Vortreiben des Fahrzeugs entlang einer Rettung in herkömmlicher
Art und Weise verbunden sind. In vorteilhafter Weise umfassen die Transportmittel 2 Kettenantriebe 4,
welche auf beiden Seiten des Fahrzeugs montiert sind, und dies bietet
der Vorrichtung Bodenhaftung, um den Ballast zu durchdringen und
sie gestatten es dem Fahrzeug auch, direkt über groben oder unebenen Grund
gefahren zu werden, um zu der zu bearbeitenden Rettung zu gelangen.
Die Vorrichtung umfasst weiters Mittel zum Ausheben und Anheben
des Ballasts von dem Schienenbett. Das Aushubmittel 5 ist
an der Front des Hauptrahmens 3 des Fahrzeugs montiert (wie
durch die Arbeitsrichtung des Fahrzeugs bestimmt) und umfasst eine
Ladeschaufel 6, welche aus abnützungsfestem Material ausgeformt
sein kann. Die Ladeschaufel umfasst ein im Wesentlichen C-förmiges Bauteil,
welches an den Hauptrahmen an seinem geschlossenen Ende montiert
ist.
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Mittel
(nicht gezeigt) sind auf dem Hauptrahmen 3 vorgesehen,
um die Ladeschaufel 6 zum Schienenbett und vom Schienenbett
weg zu heben und zu senken, und auch um die Querposition zum Hauptrahmen
zu verändern.
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Dies
erlaubt es, die Position der Ladeschaufel einzustellen, um sicherzustellen,
dass die Ladeschaufel die optimale Position während der Operation beibehält.
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In
der Ladeschaufel 6 sind Zuführmittel vorgesehen, um den
durch die Ladeschaufel ausgehobenen und angehobenen Ballast zu veranlassen, durch
sie nach hinten zum Hauptrahmen 3 des Fahrzeugs hindurch
zu treten. Die Zuführmittel
in der gezeigten Ausführungsform
umfassen ein Paar von Rotoren 8, welche Seite an Seite
in der Ladeschaufel montiert sind und einen Satz von Überlaufplatten 7. Die
Rotoren sind jeweils mit einer Mehrzahl von Blättern 9 versehen,
welche aus einem abnützungsfestem
Material ausgeformt sein können.
Die Blätter sind
ausreichend lang, um den Ballast zum Zentrum der Ladeschaufel zu
treiben. Es sind Mittel in der Ladeschaufel des Fahrzeugs vorgesehen,
um die Rotoren 8 in gegenläufige Richtungen zu drehen,
um das Fördern
des Ballasts zu vereinfachen.
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Im
Hauptrahmen 3 des Fahrzeugs sind Fördermittel vorgesehen, um den
Ballast von der Ladeschaufel zum Heck des Fahrzeugs zu fördern. Die Fördermittel
können
in Form eines Förderbandes 10 vorliegen.
In der dargestellten Ausführungsform nimmt
die Höhe
des Förderbandes
zu, während
es durch das Fahrzeug 1 tritt. Mittel (nicht gezeigt) können auf
dem Hauptrahmen vorgesehen sein, um die Höhe des Förderbandes 10, wenn
nötig,
einzustellen. Es ist vorgesehen, dass das Förderband durch hydraulische
Mittel, welche auf dem Hauptrahmen angebracht sind, angetrieben
wird. Zusätzlich
können
Spannmittel vorsehen sein, um die Spannung des Förderbandes einzustellen, um
den optimalen Betrieb der Vorrichtung zu gewährleisten.
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Am
anderen Ende des Förderbandes 10, entfernt
von der Ladeschaufel 6, sind selektiv positionierbare Zuführmittel
am Heck des Fahrzeugs montiert. Das Zuführmittel liegt in Form eines
Auslegerteils 11 vor, welches auf dem Hauptrahmen 3 durch ge eignete
Festlegungen montiert ist, welche es gestatten, die Position des
Auslegers 11 je nach Bedarf einzustellen.
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Das
Auslegerteil ist mit einem weiteren Förderband 12 versehen,
welches sich über
die gesamte Länge
des Auslegers erstreckt. Wie beim primären Förderband 10 kann dieses
zweite Förderband
mit Spannmitteln versehen sein, um die Betriebszustände des
Bandes einzustellen.
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Eine
Kontrollkanzel 13 ist auf dem Hauptrahmen 3 des
Fahrzeugs montiert und in der gezeigten Ausführungsform hinter der Ladeschaufel 6 und über dem
primären
Förderband 10 angeordnet
dargestellt. Es ist vorgesehen, dass die Kanzel voll verglast ist, um
dem Bediener während
des Betriebs maximale Sicht zu bieten. Weiters gestattet es die
Position der Kanzel dem Bediener den Betrieb der Vorrichtung zu überblicken,
um jegliche notwendige Einstellungen während des Aushebeverfahrens
vornehmen zu können.
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Kontrollmittel
(nicht gezeigt) zum Bedienen des Fahrzeugs sind in der Kanzel vorgesehen,
wie weiter unten beschrieben werden wird. Für die Kontrollmittel können beispielsweise
unter anderem Mittel zum Bedienen und Kontrollieren der Geschwindigkeit
des primären
und sekundären
Förderbands 10, 12,
Kontrollmittel zum Heben und Senken der Ladeschaufel 6,
Kontrollmittel zum Vorrücken,
Zurückziehen
und Kippen der Ladeschaufel und Kontrollmittel zum Einstellen des
Auslegers 11 umfassen. Zusätzlich sind auch herkömmliche
Fahrzeugkontrollmittel in der Kanzel vorgesehen, welche es gestatten,
das Fahrzeug auf normalen Straßen
zu jeder Stelle zu fahren, wo es benötigt wird.
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In
den Figuren ist ein Waggon 14 dargestellt zum Sammeln des
aus dem Schienenbett durch die oben beschriebene Vorrichtung ausgehobenen
Ballasts. Der Waggon ist als auf einem dem Schienenbett benachbarten
Schienenstück
bereitstehend dargestellt, obwohl der Waggon selbstverständlich durch einen Muldencontainer
oder Lastwagen ersetzt werden könnte,
welcher entlang dem Schienenbett gemeinsam mit der Aushubvorrichtung
bewegt werden kann, um den kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung
zu vereinfachen.
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Dies
gestattet es der Vorrichtung, Ballast auf einmal entlang des Schienenbetts
aufzunehmen, anstatt in einer Serie von Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen, um den Ballast
zu entfernen und dann zu einer Sammelvorrichtung zurückzukehren,
um den gewonnen Ballast auf geeignete Mittel zu laden, um das Entfernen
von der Arbeitsstelle zu ermöglichen.
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Weitere
Kontrollmittel (nicht gezeigt) für
die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung können ebenfalls auf dem Hauptrahmen 3 des
Fahrzeugs montiert werden. Diese können beispielsweise Antriebsaggregate,
Kraftstofftanks, elektrische und hydraulische Ausrüstungen,
Wartungsöffnungen
und andere entsprechende Mittel sein.
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Der
Betrieb der Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben. Zuerst werden die Schienen des Schienenbetts, aus welchen
der Ballast gehoben werden soll, entfernt und an einem geeigneten
Ort, beispielsweise neben dem Schienenbett, gelagert. Die Entfernungsvorrichtung, wie
sie oben beschrieben wurde, wird dann in Position auf dem Schienenbett
gebracht. Das Fahrzeug 1, auf welchem sich die Vorrichtung
befindet, kann zum benötigten
Ort gefahren werden oder auf andere Weise über das existierende Schienennetz
vor dem Entfernen der Schienen transportiert werden.
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Waggons 14 oder
andere geeignete Sammelvorrichtungen werden dann neben der Sammelvorrichtung
bereitgestellt, und es ist vorgesehen, dass die Sammelvorrichtung
gemeinsam mit der Vorrichtung vorgerückt wird. Es ist deshalb vorzuziehen, dass
ein Waggon oder Waggonzug auf den zu entfernenden Schienenbett benachbarten
Strecken in Position gebracht wird, um es der Vor richtung zu gestatten,
den aufgesammelten Ballast in die aufeinander folgenden Waggons
abzuladen.
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Vor
dem Einsatz der Vorrichtung wird die Position des Auslegers 11 so
eingestellt, dass das freie Ende des Auslegers und das Förderband 12,
welches darauf angeordnet ist, über
den Waggon 14 oder einem Lastwagen ist, in welchen der
ausgehobene Ballast geladen wird.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, kann die Position
der Ladeschaufel der Vorrichtung nach unten in den Ballast weisend
eingestellt werden, um die Front der Ladeschaufel in Eingriff unter
den zu entfernenden Ballast zu bringen. Die Ladeschaufel 6 und
das primäre
und sekundäre
Förderband 10, 12 werden
durch den Bediener der Vorrichtung aktiviert. Wenn das Fahrzeug 1 entlang
dem Schienenbett vorrückt,
wird Ballast in die Ladeschaufel gehoben.
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Gegenläufige Rotation
der beiden Rotoren 8 zwingt den ausgehobenen Ballast zwischen
die Blätter 9 und
bewegt den Ballast durch die Ladeschaufel 6 auf das Ende
des ersten Förderbandes 10,
welches in der Ladeschaufel angeordnet ist.
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Der
ausgehobene Ballast wird dann entlang des primären Förderbandes gefördert, bis
es das Ende des Bandes am Ende des Hauptrahmens 3 erreicht.
Es fällt
dann vom Ende des primären
Förderbandes
und auf das sekundäre
Förderband 12,
welches auf dem Auslegerteil 11 am Heck des Hauptrahmens
angeordnet ist. Der Ballast wird entlang des sekundären Förderbandes
gefördert
und fällt
vom freien Ende des Förderbandes
in den Waggon 14 oder in andere Sammelmittel, welche neben
dem Schienenbett bereitstehen.
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Da
die Position des Auslegerteils 11 und somit des Endes des
sekundären
Förderbandes 12 vom
Bediener innerhalb der Kanzel kontrolliert werden kann, kann jegliche
Unstimmigkeit in der Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem benachbarten Sammel mittel
durch geeignetes Bewegen des Auslegerteils kompensiert werden.
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Anzeigemittel
(nicht gezeigt) können
in der Kanzel 13 des Fahrzeugs vorgesehen sein, um es dem
Bediener zu gestatten. die Position des Auslegers zu überwachen
und ihm zu gestatten, geeignete Einstellungen vorzunehmen, ohne
den Betrieb der Vorrichtung zu unterbrechen. Dies gestattet es der Vorrichtung
effizienter betrieben zu werden und vereinfacht den kontinuierlichen
Betrieb der Vorrichtung, wie vorhin beschrieben.
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In
der Ausführungsform,
welche in 2 gezeigt ist, ist ein Waggonzug
neben dem Schienenbett, aus welchem der Ballast entfernt werden
soll, angeordnet. In dieser Ausführungsform
kann die Vorrichtung entlang des Schienenbetts verfahren werden,
wobei sie vorrückend
Ballast aufhebt. Der Ballast, welcher vom zweiten Förderband
fällt,
füllt die folgenden
Waggons an, während
die Vorrichtung entlang des Betts vorrückt. Wenn alle Waggons gefüllt sind,
können
sie einfach entlang der Schienenstrecke zu einer geeigneten Stelle
zum Entladen transportiert werden.
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Es
ist selbstverständlich,
dass, obwohl die obige Beschreibung insbesondere auf das Ausheben von
Ballast aus einem Schienenbett gerichtet ist, die beschriebene Vorrichtung
und das beschriebene Verfahren in gleicher Weise für das Ausheben
von Ballast aus einer Straßenbettung
eingesetzt werden können.
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Wie
oben beschrieben wurde, gestattet das Verfahren und die Vorrichtung
das kontinuierliche Ausheben von Ballast aus einem Straßen- oder Schienenbett
durch einen einzelnen Bediener in einem einzelnen Fahrzeug in einem
Zug entlang der Rettung durch das Fahrzeug. Dies bietet einen signifikanten
Vorteil gegenüber
Aushubverfahren und -vorrichtungen, welche im Stand der Technik
Verwendung finden.