DE19858066A1

DE19858066A1 - Beförderungsmittel für Personen und/oder Güter, insbesondere Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn mit gummibereiften Rädern

Info

Publication number: DE19858066A1
Application number: DE19858066A
Authority: DE
Inventors: Ralf Woerzberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-06-21

Abstract

Es handelt sich um ein Beförderungsmittel für Personen und/oder Güter, insbesondere eine Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn, mit Fahrweg und Fahrzeug. Das Fahrzeug weist ein auf oder an dem Fahrweg geführtes Fahr- und/oder Führungsgestell auf und einen an das Fahr- und/oder Führungsgestell angeschlossenen Aufbau. Der Fahrweg ist als aufgeständerte Vertikaltrasse ausgebildet und das Fahr- und/oder Führungsgestell des Fahrzeuges ist als Vertikalgestell seitlich am Fahrzeug angeordnet. Damit läßt sich die Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn beispielsweise entlang des Mittelstreifens der Autobahnen aufbauen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beförderungsmittel für Personen und/oder Güter, insbesondere eine Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn mit gummibereiften Rädern, mit Fahrweg und Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein auf oder an dem Fahrweg geführtes Fahr- und/oder Führungsgestell aufweist und einen an das Fahr- und/oder Führungsgestell angeschlossen Aufbau.

Beförderungsmittel für Personen und/oder Güter sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. In jüngster Zeit hat neben den klassischen Rad-Schiene-Systemen die auf der Magnetschwebetechnik basierende Magnetschwebebahn an Be deutung gewonnen. Die Magnetschwebetechnik beruht auf den Prinzipien der anziehenden Kräfte ungleichnamiger Magnet felder bzw. abstoßenden Kräfte gleichnamiger Magnetfelder. Die Magnetfelder können durch Permanentmagnete, Elektro magnete (Magnetspulen) und elektrodynamische Effekte er zeugt werden. Wird diese Technik sowohl für das Trag- als auch für das Führungssystem verwirklicht, so arbeitet das Spurführungssystem vollkommen berührungsfrei und damit theoretisch verschleißlos. Neben dem permanentmagnetischen Schweben und dem elektrodynamischen Schweben wird heute bevorzugt die Möglichkeit des elektromagnetischen Schwebens (EMS) verfolgt. Das elektromagnetische Schweben beruht auf den anziehenden Kräften zwischen den Eisenschienen im Fahrweg und den Elektromagneten, die bandförmig links und rechts entlang des ganzen Fahrweges angeordnet sind. Das Fahrzeug ist mit Bordmagneten ausgestattet. Werden die Bordmagnete angeschaltet, ziehen sie das Fahrzeug von unten an die Schienen heran. Der zunächst instabile Schwebe zustand wird durch ein Steuer- und Regelsystem stabi lisiert, so daß das Fahrzeug konstant mit einem Abstand von beispielsweise 1 cm von den Schienen schwebt. Als Antrieb hat sich der Linearmotor durchgesetzt. Ist der Primärteil des Motors im Fahrzeug und die Reaktionsschiene in der Fahrbahn angeordnet, so spricht man von einem Kurzstator motor, bei umgekehrter Anordnung analog vom Langstator motor. Da beim Kurzstatormotor die Stromzuführung zum Fahr zeug problematisch ist, hat sich bei den heute verwirk lichten Magnetschwebebahnen das Prinzip des synchronen Langstatorantriebs durchgesetzt. Dabei ist der ferromagne tische Stator am Fahrweg befestigt, der Erregerteil ist dagegen im Bereich des Fahrzeuges angeordnet. Problematisch bei den bekannten Magnetschwebebahnen ist die aufwendige Trassenführung. Es handelt sich regelmäßig um eine nur einspurig nutzbare Verkehrstrasse auf balkenartigen Stahl betonbauteilen, die auf Stahlbetonrahmen aufgelegt sind. Zum Bau von Magnetschwebebahnen werden deshalb regelmäßig große Flächen benötigt. Der damit verbundene notwendige Grunderwerb ist mit hohen Kosten verbunden. Auch aus öko logischen Gesichtspunkten sind die bekannten Lösungen unbe friedigend. Ferner ist die Streckenführung in dicht besie delten Gebieten, z. B. Städten, nur schwer realisierbar, so daß Bahnhöfe für Magnetschwebebahnen regelmäßig außerhalb von Ballungsräumen errichtet werden bzw. errichtet werden sollen. Auch die sogenannte "Mulden-Lösung" neben Auto bahnen ist wegen der zahlreichen Brückenumbauten schwierig und teuer. Praktisch die gleichen Probleme treten bei Kabinenbahnen mit gummibereiften Rädern auf. - Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beförderungs mittel für Personen und/oder Güter, insbesondere eine Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn, zu schaffen, die mit geringstem Flächenbedarf in bestehende Verkehrskonzepte integriert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Fahrweg als aufgeständerte Vertikaltrasse ausgebildet ist und daß das Fahr- und/oder Führungsgestell des Fahrzeuges als Vertikalgestell seitlich am Fahrzeug angeordnet ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich eine aufgeständerte Vertikaltrasse auch auf kleinsten Flächen, beispielsweise entlang des Mittelstreifens der Autobahnen, realisieren läßt. Weiterer Grunderwerb ist nicht erforder lich, es fallen lediglich die Kosten für den Bau der sehr wirtschaftlichen Tragkonstruktion an. Das Fahrzeug ist dann nicht mehr, wie bei einer herkömmlichen Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn, unmittelbar auf der Trasse, sondern in gleichsam hängender Bauweise seitlich an der Vertikaltrasse geführt. Das Konzept läßt sich im Rahmen der Erfindung nicht nur bei Magnetschwebebahnen oder Kabinenbahnen mit gummibereiften Rädern verwirklichen, sondern auch bei kon ventionellen Rad-Schiene-Systemen. Dieses kommt insbeson dere bei kurzen Strecken in Betracht. Die Vertikaltrasse wird von einer aufgeständerten Stahlbetonkonstruktion ge bildet, die auf im Boden eingespannten Stahlbetonpfählen mit Kegelköpfen aufsteht. Nach bevorzugter Ausführungsform ist der Fahrweg als T-förmige oder doppel-T-förmige ver tikale Doppeltrasse ausgebildet. Dann ist vorgesehen, daß beidseitig der Doppeltrasse Fahrzeuge geführt sind. Auf diese Weise wird eine zweispurig geführte Verkehrstrasse verwirklicht. Damit ist ein kontinuierlicher Verkehrsfluß mehrerer Züge hintereinander und nebeneinander möglich. Technisch schwierige und teure parallele Ausweichstrecken sind nicht länger erforderlich. Dabei wird die zweispurige Bauweise realisiert, ohne daß zusätzliche Trassen notwendig sind. Die zweispurige Bauweise benötigt deshalb kaum mehr Platz als die einspurige Bauweise. In der Folge können auch zweispurige Trassen entlang des Mittelstreifens der Auto bahnen angeordnet sein. Dagegen ist bei herkömmlichen Eisenbahnen oder Magnetschwebebahnen eine zweispurige Ver kehrsführung regelmäßig wesentlich platzaufwendiger als eine einspurige. Im Ergebnis wird ein besonders kosten günstiges und umweltfreundliches Verkehrs- bzw. Beförde rungsmittel geschaffen, das sich auch bis in dicht be siedelte Stadtzentren führen läßt.

Bei der Ausgestaltung der Schwebegestelle der Fahrzeuge kann im wesentlichen auf die bekannten Trag-, Führ- und Antriebsaggregate der Magnetschwebetechnik bzw. Kabinen bahntechnik zurückgegriffen werden. Auch Notgleit- und Notführungssysteme sowie Bremsen können in ähnlicher Form ausgebildet sein. Im einzelnen ist vorgesehen, daß im Bereich des oberen T-Balkens der Doppeltrasse Zugmagnete mit mechanischer Radsicherung angeordnet sind. Im Bereich des unteren T-Balkens der Doppeltrasse sind Druckmagnete mit mechanischer Radsicherung angeordnet. Die Antriebs technik ist im Bereich des vertikalen T-Schenkels zwischen oberem und unterem T-Balken angeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er läutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Magnetschwebebahn in schematischer und perspektivischer Dar stellung,

Fig. 2 eine Magnetschwebebahn im Querschnitt,

Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen der Magnet schwebebahn,

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform als Kabi nenbahn im schematischen Vertikalschnitt, und

Fig. 8 bis 12 schematisch die einzelnen Bauphasen der Trasse einer erfindungsgemäßen Kabinenbahn.

In den Fig. 1 bis 6 ist eine Magnetschwebebahn mit Fahrweg 1 und Fahrzeug 2 dargestellt. Das Fahrzeug 2 weist ein an dem Fahrweg 1 geführtes Fahr- und/oder Führungsgestell 3 auf. Dieses ist bei der im Ausführungsbeispiel darge stellten Magnetschwebebahn als Schwebegestell 3 ausge bildet. Außerdem weist das Fahrzeug 2 einen an das Schwebe gestell 3 angeschlossenen Aufbau 4 auf. Dieser Aufbau 4 umfaßt unter anderem die Fahrgastkabinen 5. Der Fahrweg 1 ist als aufgeständerte Vertikaltrasse 1 ausgebildet. Das Schwebegestell 3 ist als Vertikalgestell 3 seitlich am Fahrzeug 2 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist der Fahr weg 1 als doppel-T-förmige vertikale Doppeltrasse 1 aus gebildet. Fig. 1 zeigt, daß die Doppeltrasse 1 im Bereich des Mittelstreifens 6 einer Autobahn 7 angeordnet ist. Beidseitig der Doppeltrasse 1 sind Fahrzeuge 2 geführt. Im Bereich des oberen T-Balkens 8 sind Zugmagnete 9 mit mechanischer Radsicherung angeordnet. Dieses ist insbe sondere Fig. 2 zu entnehmen. Im Bereich des unteren T- Balkens 10 sind Druckmagnete 11 ebenfalls mit mechanischer Radsicherung vorgesehen. Zwischen dem oberen und dem unteren T-Balken 8, 10 ist im Bereich des vertikalen T- Schenkels 12 die Antriebstechnik 13 angeordnet. Die Ober seite der Vertikaltrasse dient zugleich als Wartungsgang 14. Die Fahrgastkabinen 5 weisen Schiebetüren 15 für seitlichen Personeneinstieg auf. Außerdem sind Notausstiege 16 im Deckenbereich der Fahrgastkabine 5 vorgesehen. Auf der der Vertikaltrasse 1 zugewandten Seite der Fahrgast kabine 5 ist ein Kabinengang 17 angeordnet. Die Doppel trasse 1 wird von einer aufgeständerten Stahlbetonkon struktion gebildet, die auf im Boden eingespannten Stahl betonpfählen 18 mit Kegelkopf 19 aufsteht. Eine verglei chende Betrachtung der Fig. 3 bis 6 zeigt die vielfältigen Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Magnetschwebebahn in bestehende Verkehrskonzepte zu integrieren. An den End stellen der Streckenabschnitte können zentrale Umsteige bahnhöfe angeordnet sein. Durch die unmittelbare Nähe zu bestehenden Autobahnen lassen sich besonders günstige "Park and Ride"-Möglichkeiten realisieren. Diese können über Zwischenstationen verkehrstechnisch bequem erreicht werden. Im übrigen läßt sich der Umstieg vom eigenen PKW in das öffentliche Personenfernverkehr-System entlang des Mittel streifens von Bundesautobahnen erleichtern, wenn am Ziel bahnhof kleine, leichte Elt. bzw. Hybrid-PKW kostengünstig bereit stehen. Das Bauverfahren kann im sogenannten "Frei vorbau" ohne nennenswerte Verkehrsbehinderungen und Umbau maßnahmen, analog dem Bauverfahren nach Bauer-Leonhardt, durchgeführt werden.

In Fig. 7 ist das Konzept für eine Kabinenbahn mit gummi bereiften Rädern 20 dargestellt. Gummibereifte Räder 20 umfaßt im Rahmen der Erfindung auch luftbereifte Räder. Zweckmäßigerweise werden profillose Reifen mit geringem Rollwiderstand verwendet, die auf einbetonierten Flach stahl-Profilen zu einer geräuscharmen Fortbewegung und hohem Fahrkomfort mit spezieller Neigetechnik in Kurven fahrten beitragen. Der Antrieb funktioniert über Elektro motore. Der Aufbau der Fahrgastzelle und der Elemente für die Antriebstechnik kann modular erfolgen. Die Länge der einzelnen Abschnitte ist dabei auf den kleinsten Kurven radius im Bereich der Endschleife abgestimmt. Zwischen den Bauteilen sorgen Dehnfugen für den Ausgleich der Ver schiebungen aus Kurvenfahrt infolge Bogenkrümmung und Verwindung aus komfortbedingter Querneigung der Fahrgast zellen, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten.

In den Fig. 8 bis 12 sind schematisch die einzelnen Bau phasen des Fahrweges einer erfindungsgemäßen Kabinenbahn dargestellt. Als Basisstation zur Ver- und Entsorgung der Baustellen dienen Zwischenstationen. Von dort aus kann in beide Richtungen in wiederkehrenden Arbeitstakten gebaut werden. Dabei werden die zuvor fertiggestellten Trassen elemente als Verkehrsweg für den An- und Abtransport von Personal, Geräten und Material verwendet. Mit dem Fort schreiten der Baustelle werden gleichzeitig die Stahlleit planken entfernt und durch moderne Betonschwellen mit dazwischen liegender Erdanfüllung ersetzt. Dadurch ist gleichzeitig der ausreichende Anprallschutz für die Schleu derbeton-Rohrstützen gewährleistet. Die Gründung erfolgt auf Fundamenten zwischen den Beton-Schrammborden - entweder als Flachgründung oder alternativ über Bohrpfähle. Fig. 8 zeigt, wie mit einer an einem Portalkran angeordneten Bohrvorrichtung der Einsatz einer Schleuderbeton-Rohrstütze vorbereitet wird. Der Portalkran ist an der bereits errich teten Trasse geführt. Ebenfalls über die Trasse wird die einzusetzende Schleuderbeton-Rohrstütze und Frischbeton für die Pfahlgründung antransportiert. In Fig. 9 ist das Ein schwenken der antransportierten Schleuderbeton-Rohrstütze erkennbar. Abraum und Altlasten können über die Fördervor richtung abtransportiert werden. Die Phase des Setzens der neuen Schleuderbeton-Rohrstütze ist in Fig. 10 dargestellt. Außerdem ist erkennbar, daß über die Fördervorrichtung ein neues Trassenteilstück als Stahlbeton-Fertigteil antrans portiert wird. Das Aufsetzen des Trassenstückes zeigt Fig. 11. Anschließend wird der Portalkran, wie in Fig. 12 darge stellt, verfahren und der Bau fortgesetzt.

Im folgenden sind weitere Bezugszeichen aufgelistet: 101 Lieferung einer Schleuderbetonstütze und Frisch beton für die Pfahlgründung,
102 Förderband für Abraum etc.,
103 neue NJ-Schrammborde mit Erdauffüllung,
104 Schutzzaun,
105 Entfernung alter Leitplanken,
106 Abfuhr von Abraum und Altlasten,
107 Einschwenken einer Stütze,
108 Lieferung eines Schienenstücks als Stahlbeton- Fertigteil,
109 Setzen der neuen Stütze,
110 Wechsel der Baukolonne,
111 Aufsetzen des Schienenstücks,
112 Verfahren des Portalkrans

Claims

1. Beförderungsmittel für Personen und/oder Güter, insbe sondere Magnetschwebebahn oder Kabinenbahn mit gummibe reiften Rädern, mit Fahrweg (1) und Fahrzeug (2), wobei das Fahrzeug (2) ein auf oder an dem Fahrweg (1) geführtes Fahr- und/oder Führungsgestell (3) aufweist und einen an das Fahr- und/oder Führungsgestell (3) angeschlossen Aufbau (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrweg (1) als aufgeständerte Vertikaltrasse (1) ausge bildet ist und daß das Fahr- und/oder Führungsgestell (3) des Fahrzeuges (2) als Vertikalgestell (3) seitlich am Fahrzeug (2) angeordnet ist.

2. Beförderungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Fahrweg (1) als T-förmige oder doppel-T- förmige vertikale Doppeltrasse (1) ausgebildet ist und daß beidseitig der Doppeltrasse (1) Fahrzeuge (2) geführt sind.