NO341498B1 - Fremgangsmåte og anordning til fornying av et bærelag - Google Patents

Abstract

Ved en fremgangsmåte for kontinuerlig fornying av et bærelag (41) i et jernbanespor, hvor skinner og sviller er fjernet, gjennom bortrydding av gammel pukk (42) og avsetting av renset pukk eller ny pukk (44) på en undergrunn (46) som er befridd for den gamle pukk (42), tar et rydderedskap (22) som kan forflyttes i arbeidsretning (x), kontinuerlig opp bærelagets (41) gamle pukk (42). Det utgravde materiale blir transportert bort fra utgravingsområdet og eventuelt ført til en bærelagsrensing. Samtidig blir renset pukk eller ny pukk (44) til oppbygging av et nytt bærelag (43) avsatt kontinuerlig i arbeidsretning (x) på den undergrunn (46) som er befridd for den gamle pukk (42). Rydderedskapet (22) som del av en utgravingsmaskin (10) som kjører i arbeidsretning (x) på det gamle bærelag (41), er anordnet bak utgravingsmaskinens (10) drivverk (14, 16).

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING TIL FORNYING AV ET BÆRELAG

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig fornying av et bærelag i et jernbanespor, hvor skinner og sviller er fjernet, ved bortrydding av gammel pukk og avsetting av renset pukk eller ny pukk på den undergrunn som er befridd for den gamle pukk, ved hvilken fremgangsmåte et rydderedskap som kan forflyttes i arbeidsretning, kontinuerlig tar opp bærelagets gamle pukk, det opptatte materiale transporteres bort fra utgravingsområdet og føres eventuelt til en bærelagsrensing, og renset pukk eller ny pukk til oppbygging av et nytt bærelag samtidig blir avsatt kontinuerlig i arbeidsretning på den undergrunn som er befridd for gammel pukk. Innenfor oppfinnelsens ramme ligger også en anordning av utstyr til gjennomføring av fremgangsmåten samt en transportvogn.

Fra EP-A-1191147 er det kjent en fremgangsmåte for rensing av bærelag i et jernbanespor. En bærelagsrensemaskin som er tatt i bruk til dette formål, blir, for å rense bærelaget, forflyttet over den sporstrekning som skal renses. Med en endeløs roterende rømmerkjede som er ført igjennom på tvers av maskinens lengderetning under et lokalt oppløftet spor, blir den pukk som befinner seg under sporet, kontinuerlig ryddet bort og ført til et sikteanlegg. Den rensede pukk som kommer ut av sikteanlegget, blir deretter igjen kastet av på sporet.

Dersom det samtidig med bærelagsrensingen gjennomføres en sporfornying, henholdsvis utlegging igjen av det eksisterende spor, skjer fornyingen av bærelaget i et avsnitt hvor sporet i hvert tilfelle er blitt fjernet på forhånd. Etter som bærelagsrensingen skrider frem, blir det til enhver tid på den ene side lagt ut et nytt eller det tidligere demonterte sporstykke på det fornyede bærelag, og på den annen side fjernet et sporstykke fra et ennå ikke fornyet bærelag.

Ved en kjent fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art blir den gamle pukk i det bærelag som skal fornyes, med et paternosterverk anordnet oppstrøms for en bærelagsrensemaskin kontinuerlig ryddet bort via maskinen som beveger seg forover i arbeidsretning, renset i et sikteanlegg på maskinen og deretter umiddelbart bak paternosterverket igjen brakt ut som renset pukk på den undergrunn som er befridd for det gamle bærelag. Avfallsmateriale blir for bortføring transportert mot arbeidsretningen og over i en transportvogn plassert bak maskinen.

Fremgangsmåten beskrevet i ovenstående har den ulempe at utleggingen igjen på det fornyede bærelag av et spor som tidligere er fjernet fra det gamle bærelag, ikke kan skje umiddelbart på samme sted og sporavsnittene av denne grunn i hvert tilfelle på relativt kort tid med stor kostnad må settes bak maskinen, hvorved utlegging av sporet igjen først kan skje når utgravingen er helt avsluttet og bærelagsrensemaskinen er kjørt bort fra utgravingsområdet. En ytterligere ulempe er den kjente utgravings- og rensemaskins høye vekt.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å fremskaffe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art likesom en anordning som egner seg til gjennomføring av fremgangsmåten, hvorved ulempene som hefter ved fremgangsmåter og innretninger ifølge kjent teknikk, kan unngås. Et ytterligere mål med oppfinnelsen er fremskaffelsen av en fremgangsmåte og en anordning som egner seg både til en normal bærelagsrensing og til en undergrunnssanering med total utgraving.

Når det gjelder fremgangsmåten, fører det ifølge oppfinnelsen til oppgavens løsning at rydderedskapet som del av en utgravingsmaskin som kjører i arbeidsretning på det gamle bærelag, er anordnet bak utgravingsmaskinens drivverk.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir den gamle pukk som blir ryddet bort fra bærelaget av rydderedskapet, transportert som utgravd materiale i arbeidsretning og over i en første transportvogn som er tilveiebrakt foran utgravingsmaskinen, og som kan forflyttes på det gamle bærelag, og den rensede pukk eller den nye pukk blir transportert ut av den første transportvogn mot arbeidsretningen og til bakom rydderedskapet og avsatt på den undergrunn som ble befridd for det gamle bærelag.

For bærelagsrensing uten total utgraving omfatter den første transportvogn formålstjenlig en bærelagsrenseenhet, og den gamle pukk som blir transportert fra rydderedskapet, blir renset i bærelagsrenseenheten, og den rensede pukk blir transportert tilbake bak rydderedskapet og avsatt på den undergrunn som ble befridd for den gamle bærelag.

For en undergrunnssanering med total utgraving inneholder den første transportvogn fortrinnsvis ny pukk og sand atskilt fra hverandre, og ny pukk og sand blir transportert atskilt ut fra den første transportvogn til bakom rydderedskapet og avsatt som atskilte sjikt på den undergrunn som er befridd for det gamle bærelag og er belagt med geotekstil eller geogitter.

Ved en første foretrukket gjennomføringsmåte av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen pendler den første transportvogn for lasting og/eller lossing mellom utgravingsmaskinen og en andre transportvogn som er plassert på et spor som ender ved det bærelag som skal fornyes, og er tilveiebrakt for transport av materialer til og fra. Ved denne prosedyre står utgravingsmaskinen stille under den første transportvogns pendling, dvs. dens utgravingsytelse er i løpet av denne tid null.

Ved en andre foretrukket gjennomføringsmåte av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forblir den første transportvogn stasjonær ved utgravingsmaskinen, og en tredje transportvogn pendler for lasting og/eller lossing mellom den første transportvogn og en andre transportvogn som er plassert på et spor som ender ved det bærelag som skal fornyes, og er tilveiebrakt for transport av materialer til og fra. Ved denne skytteldrift av en tredje transportvogn kan det med utgravingsmaskinen arbeides fremover med maksimal ytelse uten avbrudd.

En anordning som egner seg til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, omfatter en utgravingsmaskin som kan forflyttes i arbeidsretning på det gamle bærelag, og som har et rydderedskap anordnet slik at det følger bak utgravingsmaskinens drivverk, i det minste én transportvogn for lasting og/eller lossing med/av materialer som oppstår/behøves ved fornying av et bærelag, valgfritt en pukk- eller sandfordelingsmaskin, likesom transportmiddel for transport av de materialer som oppstår/behøves ved fornying av et bærelag.

Utgravingsmaskinens rydderedskap og en pukksilo tilveiebrakt for avsettingen av pukk er fortrinnsvis anordnet på en svingarm som er svingbar om en vertikal dreieakse og en horisontal tverrakse.

Rydderedskapet er fortrinnsvis en skruetransportør. Denne utviser til sammenligning med andre utgravingssystemer mindre støyutvikling, har en kompakt konstruksjon, er effektiv og oppviser en god virkningsgrad. Et ytterligere, foretrukket rydderedskap er et vingehjul.

For bærelagsrensing uten total utgraving omfatter én av transportvognene fortrinnsvis en bærelagsrenseenhet.

For undergrunnssanering med total utgraving oppviser transportvognene fortrinnsvis et første lasteplan for mellomlagring av utgravd materiale og et andre lasteplan, som er anordnet ovenfor det første lasteplan, for mellomlagring av pukk og/eller sand, og det andre lasteplan er for tiltransporten av pukk og/eller sand nedsenkbart med det formål å senke transportvognens tyngdepunkt, og er hevbart med det formål å forstørre det lastevolum som er beregnet til mellomlagring av utgravd materiale over det første lasteplan.

Transportvognenes lasteflater er fortrinnsvis utformet som transportbånd.

Pukk- og sandfordelingsmaskinen omfatter fortrinnsvis en svingarm som er svingbar om en vertikal dreieakse og om en horisontal tverrakse, og på svingarmen er det anordnet to siloer som er tilveiebrakt for avsettingen av sand og pukk. På sin nedre ende er siloene fortrinnsvis utrustet med en komprimator.

De maskiner og kjøretøyer som er tilveiebrakt for å kjøres på bærelaget og på spor, særlig utgravingsmaskinen, pukk- og sandfordelingsmaskinen og transportvognene, er formålstjenlig utrustet med et beltedrivverk og et skinnedrivverk som kan tas i bruk vekselvis.

Ytterligere fordeler og enkeltheter ved oppfinnelsen fremgår av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelseseksempler likesom av de skjematiske tegninger, hvor

Fig.1 viser et sideriss av en utgravingsmaskin;

Fig.2 viser et måle- og styringskonsept for utgravingsmaskinen på fig.1;

Fig.3 viser et sideriss av en bærelagsrenseanordning sammen med utgravingsmaskinen på fig.1 og en transportvogn;

Fig.4-6 viser en skytteldrift av anordningen på fig.3;

Fig.7 viser et sideriss av utgravingsmaskinen på fig.1 i kombinasjon med en pukk- og sandfordelingsmaskin;

Fig.8 viser et sideriss av anordningen på fig.7 i kombinasjon med en transportvogn;

Fig.9 viser et snitt gjennom transportvognen på fig.8 langs dennes linje I/I, i transportmodus;

Fig.10 viser snittet på fig.9 gjennom transportvognen i arbeidsmodus; og

Fig.11 viser en skytteldrift med anordningen på fig.8.

En utgravingsmaskin 10 fremstilt på fig.1 oppviser et kjørbart understell 12 med et beltedrivverk 14 for fremoverbevegelse på et bærelag og et skinnedrivverk 16 for fremoverbevegelse på jernbanespor. Fra det kjørbare understell 12 rager det perpendikulært på et tenkt anleggsplan for drivverket 14, 16 opp et svingtårn 18 med vertikal svingakse z. På svingtårnet 18 er en svingarm 20 dreibart lagret om svingaksen z.

På svingarmen 20 er det fiksert en skruetransportør 22 som er skråstilt i arbeidsretning x og slutter en spiss vinkel med drivverkenes 14, 16 tenkte anleggsplan. På sin bakside er skruetransportøren 22 omgitt av et graveskjær 23 med en komprimator 25. Graveskjæret 23 ligger med sin nedre kant an mot utgravingsplanet. Ved den frie ende av svingarmen 20 befinner det seg en pukksilo 26 med en komprimator 28 anordnet ved dens ende på bunnsiden.

Utgravingsmaskinen 10 er utrustet med transportbånd 30, 32, 36. Det vil i nedenstående bli gått nærmere inn på deres funksjon. En driv- og energienhet 40 tjener bl.a. til utgravingsmaskinens 10 fremoverbevegelse, gjennomføring av svingarmens 20 svingbevegelse om svingaksene z, y og betjener en drivanordning 24 til skruetransportøren 22.

Utgravingsmaskinen 10 ligger med sitt beltekjørestell 14 an mot et bærelag 41 av gammel pukk 42. Ved utgravingsmaskinens 10 forflytting i arbeidsretning x blir den gamle pukk 42 transportert kontinuerlig via skruetransportøren 22 til transportbåndet 30 fiksert på svingarmen 20 og derfra videre til transportbåndet 32 som er fast montert på det kjørbare understell. I samme grad som ryddingen av gammel pukk 42 via skruetransportøren 22 og de to transportbånd 30, 32, skjer tilførselen av renset pukk eller ny pukk 44 via transportbåndet 34 til en silo 38 anordnet ved transportbåndet 36. Fra transportbåndet 36 faller den rensede pukk eller den nye pukk 44 ned i pukksiloen 26 og blir avsatt kontinuerlig på et utgravingsplan 47 i en underbygning 46 og komprimert via komprimatoren 28 til det ønskede pukkplan 45 i et bærelag 43.

Av det måle- og styringskonsept som er vist på fig.2 for utgravingsmaskinen 10 fremstilt på fig.1, fremgår de svingbevegelser som utføres av svingarmen 20 og dermed av skruetransportøren 22 og av pukksiloen 26. En svingbevegelse av svingarmen 20 om den vertikale svingakse z fører til en horisontal svingbevegelse av skruetransportøren 22 og pukksiloen 26 over hele bredden av det bærelag 41, 43 som skal avsettes, henholdsvis bygges opp på nytt. Innstillingen av høyden til skruetransportørens 22 underkant og høyden til pukksiloens 26 underkant med hensyn til en referanseverdi skjer gjennom en samsvarende svingebevegelse av svingarmen 20 om en horisontal tverrakse y som er anordnet i rett vinkel på svingaksen z, ved hjelp av en løftesylinder 39.

Utgravingsdybde og utgravingsbredde blir hver målt med en vinkelmåler 118 for den vertikale svingakses z dreievinkel og med en vinkelmåler 120 for den horisontale tverrakses y dreievinkel og tilført en datamaskinenhet 122. På grunnlag av dataene innlagt via et tastatur 124 blir høyde- og tverrposisjonene for utgravingsplanet 47 og pukkplanet 45 angitt av datamaskinen. Byggeplassdata som f.eks. byggeplassgeometrien, utgravingsdybden, utgravingstverrposisjonen, pukkplanshøyden og pukkplanstverrposisjonen kan samles inn "off line", altså før arbeidet begynner, og lagres på en diskett 126.

Måle- og styringskonseptet er utformet for i det minste tre forskjellige automatiseringsplan, slik at det ved problemer med elektronikken kan koples tilbake til det til enhver tid enklere plan. Ved et datamaskinutfall kan arbeidet likevel videreføres med en manuell styring, henholdsvis nødstyring, gjennom direkte styring av hydraulikkventilen. Via en fjernstyring kan følgende styringskommandoer sendes til utgravingsmaskinen: fremføring, utgravingsbredde, materialstrøm, forskjellige inngrep i den automatiske styring som f.eks. stopp, start osv.

Som vist på fig.3, skjer borttransporteringen av det utgravde materiale av gammel pukk 42 fra utgravingsmaskinen 10 via transportbåndet 32 og til en første transportvogn 48, fra hvilken renset pukk 44 blir ført via transportbåndet 34 til siloen 38 og via transportbåndet 36 til pukksiloen 26.

Den første transportvogn 48 er utstyrt både med et beltedrivverk 50 og med et skinnedrivverk 52. Tilførselen av utgravd materiale av gammel pukk 42 skjer via en renseenhet 54 som er anordnet i vognens indre i området ved én av vognendene, fra hvilken den rensede pukk 44 blir ført tilbake via transportbåndet 34. Restmaterialet, bestående av for små og for store korn, blir værende som avfallsmateriale 49 i den første transportvogn 48 som tjener som mellomlager, og blir via et transportbånd 56 som spenner over vognbunnen, transportert bort fra renseenheten 54 mot den fjernerebeliggende vognende.

Så snart den første transportvogn 48 er fylt med avfallsmateriale 49 (fig.4), blir utgravingen avbrutt og den første transportvogn 48 kjører på bærelaget 41 av gammel pukk 42 tilbake til en andre transportvogn 58 som er parkert på en fri sporende 57. Via det transportbånd 56 som spenner over vognbunnen, og et ytterligere transportbånd 60 i tilslutning til dette blir avfallsmaterialet 49 lastet om fra den første transportvogn 48 og over i den andre transportvogn 58 som står klar (fig.5). Den tømte første transportvogn 48 kjører deretter tilbake til utgravingsmaskinen 10 igjen.

Ved den på fig.6 viste variant av borttransporteringen av avfallsmateriale 49 fra den første transportvogn 48 blir en tredje transportvogn 62 som tilsvarer en første transportvogn 48 uten renseenhet 54, dog med transportbåndbunn 56, satt inn som skyttel mellom den første transportvogn 48 som blir værende ved utgravingsmaskinen 10, og den andre transportvogn 58. Ved denne skytteldrift kan utgravingsmaskinen 10 uten avbrudd arbeide seg fremover med maksimal ytelse.

Anordningen vist på fig.7 blir tatt i bruk når bærelaget 41 av gammel pukk 42 innenfor rammen av en total utgraving må fjernes fullstendig og et nytt bærelag må bygges opp med et underlag 64 av geotekstil eller et geogitter, et første sjikt 66 av sand 67 og et andre sjikt 68 av ny pukk 44.

En utgravingsmaskin 10' tatt i bruk til dette formål er i sin grunnoppbygning i det vesentlige identisk med utgravingsmaskinen 10 vist på fig.1, men oppviser ikke noen pukksilo 26. Videre er det parallelt med transportbåndet 36 med oppstrøms silo 38 for transport av ny pukk 44 anordnet et andre transportbånd 35 med oppstrøms silo 37 for transport av sand 67.

Anordnet bak utgravingsmaskinen 10' i arbeidsretning x finnes en sand- og pukkfordelingsmaskin 70 som i sin grunnoppbygning er i det vesentlige identisk med utgravingsmaskinen 10'.

Sand- og pukkfordelingsmaskinen 70 oppviser et kjørbart understell 72 med et beltedrivverk 74 og et skinnedrivverk 76. Fra det kjørbare understell 72 rager det perpendikulært på et tenkt anleggsplan for drivverkene 74, 76 opp et svingtårn 78 med vertikal svingakse z. På svingtårnet 78 er en svingarm 80 dreibart lagret om den vertikale svingaksen z.

På svingarmen 80 er en pukksilo 82 og en sandsilo 84 anordnet bak hverandre og innbyrdes forskjøvet, idet sandsiloen 84 befinner seg lenger fra svingtårnet 78 enn pukksiloen 82. På svingtårnet 78 er det likeledes fiksert to siloer 86, 88, hver med et transportbånd 90, 92 som fører fra siloene 86, 88 til over sandsiloen 84, henholdsvis pukksiloen 82. I området ved sine ender på bunnsiden er sandsiloen 84 og pukksiloen 82 utrustet med komprimatorer 85, henholdsvis 83.

Sand- og pukkfordelingsmaskinen 70 ligger med sitt beltedrivverk 74 an mot et nyoppbygd bærelag av et underlag av geotekstil eller geogitter 64, et første sjikt 66 av sand 67 og et andre sjikt 68 av ny pukk 44.

Som det kan ses av fig.8, er det foran utgravingsmaskinen 10' i arbeidsretning x plassert en første transportvogn 94 for sand- og pukktilførsel. Den første transportvogn 94 for sand- og pukktilførsel er utstyrt både med et beltedrivverk 96 og med et skinnedrivverk 98. Den første transportvogn 94 oppviser en vognbunn 100 med et første transportbånd 101 som spenner over denne, for mellomlagring av utgravd materiale av gammel pukk 42 og et mellomgulv 102 som er anordnet ovenfor vognbunnen 100, i form av to transportbånd 104, 106 som er ført parallelt ved siden av hverandre i vognens lengderetning, for mellom lagring av sand 67 og ny pukk 44. Mellomgulvet 102 er høyderegulerbart via hydraulikksylindrer 108. Under overfarten på sporet fra et pukk- og sandlastested til et arbeidssted blir mellomgulvet 102 senket ned for å holde tyngdepunktet S lavest mulig (fig.9). I arbeidsmodus blir mellomgulvet 102 hevet for tilveiebringelse av størst mulig mellomlagringsplass for det utgravde materiale (fig.10). Tilførselen av utgravd materiale av gammel pukk 42 skjer fra utgravingsmaskinen 10' via transportbåndet 32 til vognbunnen 100 henholdsvis til det transportbånd 101 som avstøttes på vognbunnen 100. Tilførselen av sand 67 og ny pukk fra mellomgulvet 102 i den første transportvogn 94 til sand- og pukkfordelingsmaskinen 70 skjer via ytterligere transportbånd 110, 112 til siloene 37, 38 plassert oppstrøms for transportbåndene 35, 36.

Sand- og pukkfordelingsmaskinen 70, utgravingsmaskinen 10' og den første transportvogn 94 for sand- og pukktilførsel blir under arbeidsfremdriften forflyttet synkront og med lik hastighet i arbeidsretningen x.

Så snart den første transportvogn 94 er losset for sand 67 og ny pukk 44 og samtidig er lastet med gammel pukk 42, blir utgravingen avbrutt og vognen 94 kjører på bærelaget 41 av gammel pukk 42 tilbake til en andre transportvogn 114 for sand- og pukktilførsel, hvilken er parkert ved en fri sporende 57. Via det transportbånd 101 som danner vognbunnen 100, og et ytterligere transportbånd 103 i tilslutning til dette, blir det utgravde materiale av gammel pukk 42 lastet om fra den første transportvogn 94 over i den andre transportvogn 114 som står klar. Samtidig blir sand 67 og ny pukk 44 lastet om fra den andre transportvogn 114 til den første transportvogn 94. Den første transportvogn 94 som er nylastet med sand 67 og ny pukk 44, kjører deretter tilbake til utgravingsmaskinen 10' igjen.

Ved den på fig.11 viste variant av borttransporteringen av utgravd materiale til, og tilførselen av sand og ny pukk fra, den første transportvogn 94 for sand- og pukktilførsel, blir en tredje transportvogn 116 satt inn som skyttel mellom den første transportvogn 94 som nå blir værende ved utgravingsmaskinen 10', og den andre transportvogn 114. Ved denne skytteldrift kan utgravingsmaskinen 10' arbeide seg fremover med maksimal ytelse uten avbrudd.