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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verlegen eines Gleiselementes durch Raupenfahrzeuge.
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Das
technische Gebiet der Erfindung ist das Gebiet des Transports, des
Verlegens, Entfernens und/oder Austauschens von nicht zerlegten
Eisenbahngleisen, Weichen oder Schienenkreuzungen durch vormontierte
Abschnitte.
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Eine
der Hauptanwendungen der Erfindung besteht darin, ein Gleiselement
an einer vorgesehenen und vorbereiteten Einbaustelle in der Achse
eines bestehenden Eisenbahngleises zu verlegen, auf dem das Gleiselement
durch bewegliche Mittel zugeführt
wird.
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Zu
diesem Zweck sind zahlreiche bestehende Systeme bekannt, von denen
einige Gegenstand von Patentanmeldungen sind und die sich in drei
unterschiedliche Familien zusammenfassen lassen:
- – die ältesten
Systeme umfassen einerseits ein bewegliches Gerät vom Typ eines Wagons, welcher
das Gleiselement, das verlegt werden soll, transportiert, wobei
dieses Gerät
dieselbe Länge wie
das Gleiselement aufweist und an seinem Vorderteil einen Raupenträger umfaßt, um sich fortzubewegen
und an der vorgesehenen Einbaustelle das Element (wobei der hintere
Teil des beweglichen Gerätes
auf dem Versorgungsgleis bleibt) anzuordnen, und andererseits feststehende
Portalkräne,
die auf mindestens einer Seite der Einbaustalle vorinstalliert sind,
um das Gleiselement des beweglichen Gerätes hochzuheben, das sich dann
loslösen
kann, wobei das Gleiselement dann durch die Portalkräne abgelegt
wird: derartige Systeme werden zum Beispiel in der Patentschrift
FR 2 314 299, veröffentlicht
am 07.01.77 und eingereicht von der Gesellschaft PROFIMEX, oder
auch in der Schweizer Patentanmeldung 658–085 der Gesellschaft MATISA MATERIEL
beschrieben;
- – eine
andere Art von System umfaßt
einen "standardmäßigen" Wagon, der geeignet
ist, die Einheit der Elemente zu transportieren, welche das Verlegen
des Gleiselementes ermöglichen,
bestehend aus Portalkränen,
die auf Raupen befestigt sind und das Gleiselement tragen; wenn
der Versorgungswagon in der Nähe
der vorgesehenen Einbaustelle ankommt, werden die Raupen der Portalkräne auseinander
gespreizt, damit sie auf dem Boden aufliegen und auf beiden Seiten
des Versorgungswagens auf dem Boden rollen (wobei die Portalkräne das Gleiselement,
das sich darüber
befindet, hochheben), bis zu ihrer Einbaustelle zum Ablegen, wo
sie durch die Portalkräne
abgesetzt wird; derartige Systeme werden zum Beispiel in der Patentanmeldung
WO 94/26978, veröffentlicht
am 24.11.94 und eingereicht von der finnischen Gesellschaft SINÖÖRITOMOIMISTO DESEC
OY, beschrieben;
- – schließlich wurden
noch andere Systeme entwickelt, bei denen die Techniken und Vorrichtungen der
zwei zuvor angeführten
Systeme aufgenommen und miteinander kombiniert wurden, wahrscheinlich
mit dem Ziel, die mechanischen Arbeitsvorrichtungen zu verringern,
insbesondere die Raupen, wie in den oben genannten zweiten Systemen,
wobei gleichzeitig ihre Funktion von jener der Portalkräne getrennt
wird, welche dennoch weiterhin am Gleiselement im Vorhinein befestigt
und gemeinsam mit diesem zugeführt
werden; somit ist es der Transportwagon, der sich unterhalb des
Gleiselementes befindet, der die Raupen umfaßt, um an der Einbaustelle
für das
Ablegen rollen zu können,
wobei die Raupen aber in der Achse des Wagons angeordnet sind, wie
in den oben angeführten
ersten Systemen, wodurch dann auf den zwei Seiten des Gleises kein
großer seitlicher
Freiladeplatz für
ihre Verwendung vorhanden sein muß, im Gegensatz zum vorhergehenden
zweiten System, wobei jedoch ein beträchtlicher axialer Überstand
vorhanden ist. Solche Systeme werden zum Beispiel in der Patentschrift US 4,773,332 , ausgefertigt
am 27.09.88 für die österreichische
Gesellschaft FRANZ PLASSER, beschrieben.
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Diese
drei Systemfamilien entsprechen, wie aus den Beschreibungen der
zuvor genannten Patentanmeldungen hervorgeht, auf die Bezug genommen
werden kann, um eine vollständige
Erklärung der
oben zusammengefaßten
Prinzipien zu erhalten, relativ schweren Vorrichtungen, trotz der
Entwicklungen der oben genannten neuen Systeme: sie umfassen in
der Tat mindestens ein Gerät,
welches einen großen
Abschnitt des zu verlegenden Gleiselementes trägt, entweder unterhalb oder
oberhalb, wobei die Fortbewegungssysteme mit Raupen schwere mechanische
Vorrichtungen erfordern, entweder zum Vorderteil hin, mit einem Überstand,
oder seitlich mit einem großen
Freiladeplatz. Auf jeden Fall sind sie sperrig und somit teuer,
ihre Anordnung ist komplex und oft auf einige Arten von Gleiselementen
mit einer bestimmten Länge
beschränkt.
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist eine Vorrichtung mit beweglichen Elementen bereitzustellen, die
so "leicht" und einfach wie
möglich
sind, selbst innerhalb einer standardmäßigen Straßenbegrenzung transportiert
werden können
und geeignet sind, sich an jede Art von Gleiselement anzupassen,
sowohl in Bezug auf dessen Breite als auch auf dessen Länge, wodurch
eine große
Anpassungsfähigkeit
und ein verläßliches
und jederzeit steuerbares Arbeiten ermöglicht wird, ohne Risiko für das Personal.
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Eine
Lösung
des Problems, das sich stellt, besteht in der Bereitstellung eines
Verfahrens zum Verlegen eines Eisenbahngleiselementes samt seiner
entsprechenden Vorrichtung mindestens umfassend, wie in den bekannten
Systemen, ein Fahrzeug mit Eigenantrieb, das mindestens zwei Paar
Räder aufweist,
die geeignet sind, das Fahrzeug auf den Schienen eines Versorgungsgleises
zu verschieben, das sich in der Achse der Einbaustelle befindet,
wo das Gleiselement abgelegt werden soll, mindestens ein Paar Raupen,
die ausgehend vom Fahrgestell des Fahrzeuges einziehbar und geeignet
sind, das Fahrzeug auf dem Boden zu verschieben, und eine obere
Platte, die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt des Gleiselementes
zu tragen, sowie mindestens einen Portalkran, der oberhalb des Gleiselementes
befestigt ist und mindestens ein Paar seitliche Stützbeine
umfaßt,
die geeignet sind, sich vertikal zu bewegen und das Gleiselement
durch Abstützen
auf dem Boden hochzuheben.
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Gemäß der Erfindung
sind das Fahrzeug und der Portalkran voneinander unabhängig und
die Vorrichtung umfaßt
mindestens ein zweites kompaktes Fahrzeug, das mit dem ersten Fahrzeug
identisch ist und mit diesem nur durch das Gleiselement verbunden
ist, wobei jedes Fahrzeug ein Paar Raupen umfaßt, die seitlich außerhalb
der Räder
angeordnet sind. Ferner umfassen die Fahrzeuge eine obere Platte,
die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt des Gleiselementes
zu tragen. Die obere Platte besteht aus einer zentralen Querplatine,
die auf einem vertikalen Arm befestigt ist, der geeignet ist, sich
entlang seiner Achse zu drehen.
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Unterschiedliche
bevorzugte Ausführungsformen
werden nachstehend im Rahmen der Beschreibung der Figuren sowie
der Verlegungsverfahren, welche durch die vorliegende Erfindung
ermöglicht
werden, näher
dargestellt. Jedes Fahrzeug mit Eigenantrieb, das über die
oben genannten Eigenschaften gemäß der Erfindung
verfügt,
mit einem Paar seitlicher Raupen, weist eine kompakte äußere Masse
auf, mit einer Breite in der Größenordnung von
einem Meter über
jener des Versorgungsgleises und einer Länge, die geringer als das Doppelte
seiner Breite ist.
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Das
Ergebnis ist eine neue Vorrichtung und ein neues Verfahren zum Verlegen
eines Gleiselementes durch Raupenfahrzeuge, welche es ermöglichen,
die zuvor genannte Aufgabe zu erfüllen, ohne die Nachteile der
aktuellen Vorrichtungen aufzuweisen.
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In
der Tat ist es insbesondere die Kapazität jedes Fahrzeuges, welche
es ermöglicht,
daß dieses für sich leicht
transportierbar ist und keine schwere mechanische Vorrichtung umfaßt, weil
die Hebelarme, welche die Raupen tragen, in Bezug auf die Ladung
verringert sind, wodurch die Biegungsmomente reduziert werden. Je
nach Art des Gleiselementes, das transportiert werden soll, kann
die Anzahl der Fahrzeuge oder Fahrzeuge mit Eigenantrieb gemäß der Erfindung
auch vervielfacht werden, indem sie unter der Last aufgeteilt werden,
ungeachtet der Länge
der Last, und wobei ihre Koordination durch ein Fernsteuerungssystem
gewährleistet
wird, welches zudem einen für
das Personal absolut sicheren Ablauf des Arbeitsvorganges sicherstellt.
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Die
nachstehende Beschreibung der Zeichnungen und Figuren stellt ein
Ausführungsbeispiel der
Erfindung dar, hat jedoch keinerlei einschränkenden Charakter, wobei andere
Ausführungsformen
im Rahmen und Umfang der vorliegenden Erfindung möglich sind,
insbesondere durch Verwenden unterschiedlicher Arten von Portalkränen.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Abschnitts einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
die auf einem Versorgungsgleis angeordnet ist und ein zu verlegendes
Gleiselement trägt.
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2 ist
eine Vorderansicht eines Fahrzeuges gemäß der Erfindung, welches ein
Gleiselement tragen kann, in Rollposition auf dem Versorgungsgleis.
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3 ist
eine Seitenansicht desselben Fahrzeuges, das in 2 dargestellt
ist, in Ablegeposition an der Einbaustelle, an der das Gleiselement
abgelegt werden soll.
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4 ist
eine Profilansicht derselben Vorrichtung, die in 1 dargestellt
ist, gemäß einem ersten
Verfahren zum Ablegen des Gleiselementes an der gewünschten
Einbaustelle.
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5 ist
eine andere Seitenansicht der Vorrichtung von 1 gemäß eines
zweiten Verfahrens zum Ablegen des Gleiselementes.
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Wie
bereits zuvor angeführt,
umfaßt
die Vorrichtung zum Verlegen eines Gleiselementes 2 in
bekannter Weise:
- – mindestens ein Fahrzeug 1 mit
Eigenantrieb, welches mindestens zwei Paar Räder 6, die geeignet
sind, das Fahrzeug auf den Schienen 3 eines Versorgungsgleises
zu verschieben, das sich in der Achse der Einbaustelle 10 befindet,
wo das Gleiselement 2 abgelegt werden soll, mindestens ein
Paar Raupen 5, die ausgehend vom Fahrgestell 12 des
Fahrzeuges einziehbar und geeignet sind, das Fahrzeug auf dem Boden 16 zu
verschieben, und eine obere Platte 7 umfaßt, die
geeignet ist, mindestens einen Abschnitt des Gleiselementes 2 zu
tragen,
- – mindestens
einen Portalkran 4, der oberhalb des Gleiselementes 2 befestigt
ist und mindestens ein Paar seitliche Stützbeine 13 umfaßt, die geeignet
sind, sich vertikal zu bewegen und das Gleiselement 2 durch
Abstützten
auf dem Boden 16 hochzuheben.
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Gemäß der Erfindung
sind das Fahrzeug 1 und der Portalkran 4 voneinander
unabhängig
und die Vorrichtung umfaßt
mindestens ein zweites kompaktes Fahrzeug 1, das mit dem
ersten identisch ist und mit diesem nur durch das Gleiselement 2 verbunden
ist, wobei jedes Fahrzeug 1 ein Paar Raupen 5 umfaßt, die
seitlich auf beiden Seiten des Fahrgestells 12 außerhalb
der Räder 6 angeordnet
sind.
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Wie
in 1, 4 und 5 zu sehen,
besteht die obere Platte 7 des Fahrzeuges 1 aus
einer zentralen Querplatine mit einer Breite, die ausreichend ist,
um mindestens eine Querschwelle 82 des Gleiselementes 2 zu
tragen, das auf der Platine zwischen dem vorderen und dem hinteren
Rand ihrer Oberfläche
geführt
und gehalten wird. Außerdem
ist die zentrale Platine auf einem vertikalen Arm 15 befestigt,
der geeignet ist, sich entlang seiner Achse ZZ' zu drehen, so wie in 2 dargestellt,
um insbesondere Krümmungen
des Versorgungsgleises folgen zu können, da das zu verlegende
Gleiselement durch mindestens zwei Fahrzeuge 1 mit Eigenantrieb
getragen wird, die auf dem Versorgungsgleis fahren.
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Bei
einem standardmäßigen Achsabstand der
Gleisschienen 3 in der Größenordnung von I2 = ungefähr 1700
mm, liegt die tatsächliche
Außenbreite
I1 der Raupen 5 in der Größenordnung
von maximal 2700 mm; die Breite der Raupen I3 liegt
dabei in der Größenordnung
von 450 mm, und die Raupen werden dabei sehr nahe bei den Versorgungsgleisschienen 3 angeordnet
und stützen
sich in tiefer Position auf der Höhe des entsprechenden Referenzbodens 91 ab, oberhalb der Querschwellen 81 , welche die Schienen 3 tragen.
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Um
dem Fahrzeug 1 gemäß der Erfindung
zu ermöglichen,
sich an der Einbaustelle oder dem Aushub 10 zu verschieben,
der in der Achse des Versorgungsgleises 3 ausgebildet ist,
um das Gleiselement 2 aufzunehmen, wobei gleichzeitig das
Gleiselement auf derselben Höhe
in Bezug auf das Versorgungsgleis gehalten wird (da das Element
notwendigerweise durch mindestens zwei Fahrzeuge 1 getragen wird,
kann eines noch auf dem Gleis sein, während das erste bereits zur
Einbaustelle 10 hinabgefahren ist), ist der vertikale Verschiebungshub
des Raupenpaares 5 mindestens gleich der Höhe h2 des Gleises, welche die Summe der Höhe der Querschwellen 81 , welche die Gleise 3 tragen,
und jener der Schienen 3 von diesem ist; der Boden 92 des Aushubs 10 mit der Tiefe
P, welche das Gleiselement 2 aufnehmen muß, ist in
der Tat mindestens auf der Höhe
der unteren Stützfläche der
Querschwellen 81 .
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Gemäß den oben
genannten spezifischen Eigenschaften des Fahrzeuges 1 liegt
somit dessen Höhe
h1 oberhalb des Referenzbodens 91 in der Größenordnung von 1020 mm mit
einer Länge
L von 4230 mm, vorzugsweise mit einem vertikalen Verschiebungshub
der Raupen, der größer ist
als der zuvor genannte, nämlich
d + p = 580 mm, für
eine Raupenhöhe
in der Größenordnung
von 660 mm; dieser Hub kann durch Hydraulikzylinder gewährleistet
werden.
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Ein
solcher Wagen oder ein solches Fahrzeug 1 mit Eigenantrieb
kann durch einen schallgedämpften
Diesel-Verbrennungsmotor angetrieben werden, der mit einem hydrostatischen
Getriebe verbunden ist, welches dem Fahrzeug ermöglicht, dauerhaft über seine
maximale Leistung in der Größenordnung
von 60 PS zu verfügen
und sich durch hydraulischen Antrieb der Raupe fortzubewegen, zum Beispiel
mit 6 km/h im Leerzustand und mit 3 km/h im Fall einer Last von
20 Tonnen. Um diese Motorisierung, die Bewegungen der Raupen 5 und
der Gleisrichtplatte 7 zu synchronisieren, ist das Fahrzeug
gemäß der Erfindung
mit einem Funksteuersystem ausgestattet und dies um so mehr dann,
wenn es nicht nur zwei Fahrzeuge 1 gibt, die ein und dasselbe
Gleiselement 2 tragen, sondern eventuell mehrere, wenn die
Länge des
Gleiselementes 2 dies erfordert. Die standardmäßige Funksteuerungsausrüstung kann
einen Sender für
sieben Empfänger
umfassen, mit der Möglichkeit,
je nach Bedarf eines bis sieben Fahrzeuge auszuwählen. Die Fahrzeuge können in
einer beliebigen Reihenfolge angeordnet werden, immer in derselben
Fahrtrichtung. Um Ihre Ortung zu vereinfachen, kann jedes Fahrzeug
mit einem Gehäuse
mit sieben Schaltern versehen sein, welche es ermöglichen,
dem Fahrzeug eine Ordnungszahl von eins bis sieben zu verleihen.
Die Funksteuerung ist proportional, um die Fortbewegungsgeschwindigkeit
dauerhaft zu steuern und sie steuert auch die hydrostatische Abbremsung.
Das negative Bremssystem ermöglicht
es, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, sobald seine Steuerung
nicht mehr betätigt
wird oder im Fall eines mechanischen Problems. Solche Fahrzeuge 1 können auch
manuell abgebremst und abgeschleppt werden und sind vorzugsweise
mit einer manuellen Hilfspumpe versehen, um sie im Falle einer Panne
manuell lösen
zu können.
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Die
Portalkräne 4,
die befestigt sind und sich auf dem Gleiselement 2 fortbewegen
können,
welches sie handhaben, können
auf dieses mit einem Kran oder einer beliebigen Hebevorrichtung
angeordnet werden. Sie werden gemäß den Handhabungsvorschriften
des Herstellers des Gerätes
angeordnet und können
von beliebiger Art sein. Im Allgemeinen sollte für ein standardmäßiges Gleiselement mit
Querschwellen 82 aus Holz der Abstand
zwischen zwei Portalkränen
nicht über
12 m hinausgehen, wie im Übrigen
zwischen zwei Fahrzeugen 1, während bei Querschwellen aus
Beton die Position eher bei ungefähr 8 m liegen wird.
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Wenn
der Portalkran 4 auf dem Gleiselement 2 positioniert
ist, wird er an diesem über
hydraulische Zangen 14 befestigt. Eine Sicherheitskette,
die unterhalb der Schiene des Gleiselementes verläuft, beseitigt
jegliches Risiko, daß es
während
der Arbeitsvorgänge
zu Problemen kommen könnte.
Die Befehle zum Positionieren der Portalkräne 4 werden manuell ausgeführt, um
jegliches Risiko einer falschen Bedienung zu vermeiden. Die Portalkräne erlauben
eine seitliche Ausfederung durch Gleichrichten der Gleise dank eines
Gleitsystems, welches die Stützbeine 13 voneinander
beabstandet und entfernt, und können somit
dazu dienen, das Gleiselement 2 auf den Fahrzeugen 1 zu
befestigen. Alle Arbeitsvorgänge,
die eine Gleichzeitigkeit zwischen unterschiedlichen Portalkränen erfordern,
können
in funkgesteuerter Weise ausgeführt
werden, wie für
das gleichzeitige Fortbewegen der Fahrzeuge 1.
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Gemäß der Erfindung
und wie bereits oben angeführt,
und unter Berücksichtigung
der Kompaktheit der Raupenfahrzeuge 1 gemäß der Erfindung, welche
eine Gleisrichtplatte 7 umfassen, welche eine einzige Querschwelle 8 des
Gleiselementes 2 trägt, wird
letzteres durch jegliche Hebemittel auf mindestens zwei Fahrzeuge 1 abgelegt,
welche ein Paar Raupen 5 aufweisen, die eingezogen und
seitlich außerhalb
der Räder 6 angeordnet
sind; oberhalb des Gleiselementes 2 werden mindestens zwei
von den Fahrzeugen 1 unabhängige Portalkräne 4 befestigt, wie
oben angeführt.
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Damit
sind, nachdem das Gleiselement 2 auf den Fahrzeugen 1 mit
den Portalkränen 4 angeordnet
worden ist, wie in 1 dargestellt, zwei Verfahren
zum Verlegen möglich.
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Das
erste Verfahren ist in 4 dargestellt, wobei:
- – die
Einheit, welche das Gleiselement 2 trägt, zur vorbereiteten Einbaustelle 10 in
der Achse des Versorgungsgleises 3 durch Rollen auf dem
Versorgungsgleis nach vorn bewegt wird,
- – in
der Nähe
der Einbaustelle 10 die Raupen 5 abgesenkt werden,
bis sie auf den Querschwellen 8, des Gleises 3 aufliegen
und die Räder
des Fahrzeuges 1 über
das Gleis heben,
- – dann
das erste Fahrzeug 1 und nach und nach die anderen Fahrzeuge
an der Einbaustelle 10 abgesenkt werden, wobei die Höhe h, ihrer
oberen Platte 7 in Bezug auf die Querschwellen i1 beinahe konstant gehalten wird, wobei mindestens
die Raupen 5 vertikal verschoben werden.
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Gemäß einem
zweiten Verfahren, das in 5 dargestellt
ist,
- – werden
am Ende oberhalb der Einbaustelle 10 zwei provisorische
Positionierungsrampen 11 in der Achse der Schienen des
Versorgungsgleises 3 angeordnet,
- – wird
die Einheit, welche das Gleiselement 2 trägt, zur
Einbaustelle 10 nach vor bewegt, indem sie auf dem Versorgungsgleis 3 rollt,
bis das erste Fahrzeug 1 rollt und auf den provisorischen
Rampen 11 angeordnet ist,
- – werden
die Raupen 5 des ersten Fahrzeuges 1 bis zum Boden
der Einbaustelle 10 und auf beiden Seiten der provisorischen
Rampen 11 abgesenkt, danach werden die Räder des
ersten Fahrzeuges über
die provisorischen Rampen 11 hochgehoben,
- – wird
die Einheit, die einerseits durch die Raupen 5 des ersten
Fahrzeuges und andererseits durch die Räder 6 der folgenden
Fahrzeuge getragen wird, weiterhin nach vor bewegt, bis der Vorgang für die folgenden
Fahrzeuge wiederholt wird.
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Ungeachtet
dessen, welches der oben beschriebenen Verlegeverfahren angewendet
wird, werden – wenn
die Einheit des Gleiselementes 2 auf diese Weise oberhalb
ihrer Einbaustelle 10 angeordnet ist – die Stützbeine 13 der Portalkräne abgesenkt, um
das Gleiselement 2 zu übernehmen,
wobei dann die oberen Stützplatten 7 der
Fahrzeuge 1 freigesetzt werden, und wobei im Verlegeverfahren
gemäß 5 auch
die provisorischen Rampen 11 herausgenommen werden müssen. In
allen Fällen
werden dann die Fahrzeuge 1 entweder in der Achse des Gleises,
falls dies möglich
ist, abtransportiert oder indem die Fahrzeuge seitlich zum Umkehren
gebracht werden, und die Gleiselemente 2 werden dann von den
Portalkränen 4 in
ihrer Einbaustelle 10 abgelegt.
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Gemäß dem in 4 dargestellten
Verfahren wird das Fahrzeug 1, wenn es in die Einbaustelle 10 abgesenkt
wird, geneigt und das Gleiselement 2 wird durch einfaches
drehendes Abstützen
von einer seiner Querschwellen 82 auf
der quer verlaufenden Stütz-
und Gleichrichtplatte 7 des Fahrzeuges 1 gehalten.