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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zum Aufbau und zur Bearbeitung von Gleisanlagen, insbesondere zur Bearbeitung bestehender Gleisanlagen, deren Krümmungsradien > 50 Meter sind und für alle Spurbreiten geeignet sind, auf denen eine Mehrzahl gleisgebundener Module in einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet sind.
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Derartige Vorrichtungen zum maschinellen Aufbau von Bodenschichten im Gleisbau sind aus der
EP 2 020 459 81 bekannt. Diese Vorrichtung zum maschinellen Abbau von Bodensichten im Gleisbau, bei dem eine Bodenschicht unterhalb und/oder neben dem Gleis maschinell gelöst und abgetragen wird, weist eine auf dem Gleis fahrende Schneideinrichtung auf, die zum Schneiden des Materials ein endlos umlaufendes Fräsenband verwendet, mit dem das Material unterhalb der Gleise abgelöst und abgetragen und anschließend mittels eines Förderbands auf einen dahinter angeordneten Wagon geladen wird. Die
DE 1430 998 offenbart ferner ein Drehgestell für einen Gliederzug einer Ein- oder Mehrschienenkleinbahn, bei der die Räder der einzelnen Drehgestelle jeweils auf den geforderten Krümmungsradius der Eisenbahnschienen eingestellt werden kann. Ferner ist aus der
DE 144 937 eine selbstfahrende Gleisbaumaschine bekannt, mit der mit einer besonderen Fahrwerksanordnung das Schotterbett der befahrenen Gleisanlage gereinigt werden kann.
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Die im Stand der Technik verwendeten gleisgebundenen Baufahrzeuge haben alle den Nachteil, dass sie infolge ihrer starren Verbindungen zwischen gleisgebundenem Fahrwerk der Module und den Arbeitsgeräten in ihrer Arbeitsweise eingeschränkt sind. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die befahrbaren Gleisradien oberhalb von 300 m liegen und die herkömmlichen gleisgebundenen Baufahrzeuge nur auf einer einzigen Spurbreite von 1435 mm verwendet werden können.
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Ferner ist es bei der Herstellung von Tiefenentwässerungsanlagen nachteilig, dass herkömmliche Verfahren mit 2-Wege Baggern, Lok, Ladewaggon und einem enormen Zeitaufwand verbunden sind. So ist es z. B. erforderlich, im Druckbereich der Gleisanlagen bei fast 90% der Anlagen einen Verbau im Vorfeld einzubauen, was nur mit einem großen Aufwand und vielen Sperrungen der Gleise durchgeführt werden kann, wodurch selbstverständlich die Leistung bei derartigen Verfahren stark gemindert wird.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, das die Schwierigkeiten im Stand der Technik überwindet und in der Ausführung erhebliche Kosteneinsparungen bewirkt.
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Diese Aufgabe wird durch den Schutzanspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße mehrgliedrige Vorrichtung aus mindestens einem gleisgebunden Modul zur Bearbeitung von Gleisanlagen, bei der die einzelnen Module hintereinander angeordnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass
- – die einzelnen Module auf einem Fahrgestell lösbar angeordnet sind; und
- – der Achsabstand (a) mindestens eines Fahrgestells variabel einstellbar ist; und
- – eine vorbestimmte Länge (L) des mindestens einen Moduls nicht überschritten wird; und
- – mindestens ein Modul mindestens eine Grabenfräse aufweist, die längsseitig an dem mindestens einen Modul angeordnet ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nach Bedarf verschiedene Module oder Aggregate zwischen den Antriebs- oder Aggregatmodulen montiert werden, um so einen Gesamtkomplex zusammenstellen zu können. Dieser Gesamtkomplex hat den Vorteil, dass Arbeitsgeräte und Aggregate für die jeweiligen Arbeitsschritte beliebig ausgetauscht werden können, wobei die Module alle so konzipiert sind, dass sie mit LKW/Tieflader und auch per Schiene/Gleis transportiert werden können. Durch das Zusammenstellen von kleinen Modulen und Bauteilen zu einer Großmaschine wird es möglich, diese Arbeiten (Untergrundsanierung/Reinigen und Verdichten von Grundschotter u. s. w.) auch in engen Gleisradien unter 300 m maschinell und im Fließbandverfahren auszuführen, die bis jetzt nur konventionell ausgeführt werden konnten. So wird ein erheblicher Teil an Kosten eingespart. Die einzelnen Module werden in ihrer Länge auf den jeweiligen Transporteinheiten/Tieflader (nach gesetzlichen Vorschriften für Transporte in der Europäischen Union) beschränkt, so dass die Module in allen Profilen der EU verwendet werden können. Es können beliebig viel Antriebsmodule und Aggregate aneinander gekoppelt und montiert werden.
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Die Entwässerungsanlagen werden im Fließbandverfahren hergestellt. Der Boden wird mit einer seitlichen Grabenfräse gelöst und über Bänder abtransportiert. An der Fräse befinden sich Stützplatten/Schalungsplatten, die den anstehenden Boden abstützen (Verbau). Durch kontinuierlichen Vortrieb der Fräse wird die Arbeitsgrube praktisch mitgezogen. Das Trennmaterial Vlies oder andere Materialien werden an der Fräse angebaut und beim Vortrieb der Maschine mit eingelegt. In der Arbeitsgrube wird durch Transporteinheiten/Bänder/Schnecken und dergleichen das Baumaterial für die Grabensohle und das Verfüllmaterial eingefüllt und mit Hilfe einer Lasersteuerung in einer genauen Ablagehöhe der Bauteile (Rohr auf Rolle oder Stück/Kabelschächte u. s. w.) eingebaut. Das Verfüllen der Baugrube (Filterkies oder dergleichen) wird mit Transportanlagen/Bänder/Schnecken eingefüllt und bis zur vollständigen Abdeckung/Herstellung der Entwässerungsanlagen/Kabelanlagen verfüllt. Die Maschinen und Baugruppen sind gleisgebunden und infolge der Verstellbarkeit der Radabstände auf jeder Spurbreite einsetzbar. Durch Kuppeln oder Anbau von Zusatzgeräten/Modulen ist es auch möglich, mittig zwischen zwei Gleisanlagen Entwässerungen und/oder Kabeltrassen herzustellen, ohne den Schotter zu entsorgen. Das zu verbauende Material wird über Bänder und Siebeinrichtung aufgearbeitet, zwischengelagert und nach dem Einbau der Anlage wieder eingebracht.
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Dabei ist es vorteilhaft, dass die Spurbreite (b) der einzelnen Module einstellbar ist und an die jeweilige Spurbreite (b') der zu bearbeitenden Gleisanlage angepasst wird.
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Vorteilhaft ist es auch, dass die mindestens eine längsseitig am Modul angeordnete Grabenfräse mindestens beidseitig der Fräse angeordnete Stützbleche aufweist, die mit der Fräse verbunden sind.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass im Endbereich der Stützbleche eine Fördereinrichtung angeordnet ist, die der Arbeitsgrube das Füllmaterial zuführt.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass die beiden Stützbleche quer zur Längsrichtung des Grabens/Schachtes mindestens eine Querstrebe aufweisen.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass die beiden Stützbleche im hinteren Bereich von mindestens einem Haltearm mit Transportband gehalten werden, um den Verbau der Stützbleche in Höhe (H) und Richtung (R) zu führen.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass mindestens ein Modul (MFW) eine Antriebseinheit für Rückstände und mindestens eine Zugmaschine (PFV) aufweist.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die vorbestimmte Länge (L) der einzelnen Module zwischen 8 und 15 Metern liegt, vorzugsweise bei 12 Metern.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass eine Anpassung der Spurbreiten durch Austausch von Drehgestellen unterhalb der einzelnen Module durchgeführt werden kann, wodurch die gleisgebundenen Module auf unterschiedlichen Spurbreiten (b') geführt werden können.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen und der Detailbeschreibung zu entnehmen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail näher erläutert. Es zeigt:
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1: Eine Zusammenstellung einer Mehrzahl von Modulen (3, 4, 5, 6, 7) zur Bearbeitung einer Gleisanlage (2), insbesondere einer Tiefenentwässerung;
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2: Einen schematischen Querschnitt durch eine Gleisanlage (2) mit zwei Gleisen (10, 10') auf einem Schotterbett (12);
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3: Eine perspektivische Teilansicht eines Moduls (3) zur Tiefenentwässerung (FFT);
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4: Eine Seitenansicht eines Moduls (3) zur Tiefenentwässerung (FFT);
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5: Eine schematische Seitenansicht einer Grabenfräse (9) mit mindestens einem Stützblech (17);
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6: Eine schematische Draufsicht auf eine Grabenfräse (9) mit zwei seitlich angeordneten Stützblechen (17, 17'), an die im hinteren Bereich eine Haltevorrichtung (19) mit einem Fördermittel (36) angeordnet ist.
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Die 1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen mehrgliedrigen Vorrichtung 1 zum Aufbau bzw. zur Bearbeitung einer Gleisanlage 2. Die Vorrichtung 1 setzt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Mehrzahl einzelner Module 3, 4, 5, 6, 7 zusammen, wobei die Abkürzungen MFW (Materialförderwagen), ML2 (Materiallagerwagen 1, 2), MK1 (Materialkastenwagen), SWP (Siebwagenpower), FFT (Flankenreinigung, Fräsen und Tiefenentwässerung) bedeuten. Die einzelnen Module werden auf mindestens ein Fahrwerk 16 (Wagon) mit mindestens zwei Achsen aufgesetzt oder integriert. Ferner sind die Module alle gleisgebunden, was für die vorliegende Erfindung von Bedeutung ist. Dadurch liegen die einzelnen Module zwangsläufig hintereinander in einer vorbestimmten Reihenfolge auf der zu bearbeitenden Gleisanlage 2. Die einzelnen Module sind so angeordnet, dass die benötigten Materialen logistisch zweckmäßig hintereinander liegen. Im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sieben Module, in logistisch sinnvoller Weise für eine Tiefenentwässerung und Gleisanlagenbearbeitung hintereinander angeordnet.
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Dabei ist das MW1-Modul vor dem FFT-Modul der Motorwagen/Aggregatewagen/Förderwagen zur Herstellung einer Tiefenentwässerung im Fließbandverfahren auf den Gleisen 10, 10' angeordnet, so dass das ausgehobene bzw. abgetragene Material in dem dafür vorgesehenen MFW-Modul 6 zwischengelagert wird. Hinter dem FFT-Modul ist das SWP-Modul 4' angeordnet. Zwischen den beiden Modulen wird das Modul FRM zur Bearbeitung der Materialien unter den Gleisanlagen eingebaut, mit dem bei der Gleis- und Flankenreinigung der Schotter gereinigt wird. Bestimmte Module dienen als Antriebswagen. Bei der Herstellung der Tiefenentwässerung sowie der Kabelkanal/Randwegarbeiten und bei Bahngraben' wird das SWP-Modul 4 eingesetzt. Zusätzlich kann auch noch ein MK1-Modul zur Lagerung von Rohren/Schächten und Material für die Sohlenherstellung angeordnet werden. Im Anschluss an das MK1-Modul kann dann das ML2-Modul zur Lagerung von Rohren/Schächten und Material angeordnet werden. Hinter dem Modul MK1 und ML2 ist das MFW-Modul 6 als Materialförderwagen angeordnet, das zur Lagerung und Transport von Schüttgut (Filtermaterial/Vlies/Schotter, Mineralgemisch) zur Verfügung steht. Die Materialförderwagen (MFW) werden zum Transport, Lagerung und Einbau von Schüttgut (Schotter, Mineralgemisch) verwendet. Hierbei ist zu beachten, dass die Wägen zwei Transportbänder und zwei Übergabebänder haben. Bei den herkömmlichen Materialförderwägen gibt es nur ein Übergabeband und ein Boden- oder Transportband. Durch die zwei Bänder und den trichterförmigen Behälter bei dem MFW-Modul 6 ist es möglich, auch bei Störung/Ausfall von einem Band den Wagen zu entleeren, so dass die Arbeiten fortgesetzt werden können und dadurch keine Unterbrechungen oder Abbruch der Arbeiten entsteht.
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Die 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Gleisanlage 2 mit zwei Gleisen 10, 10', die mit einer Spurbreite b zueinander beanstandet sind. Die Gleise 10, 10' sind auf Schwellen 26 mit geeigneten Befestigungsmitteln befestigt. Die Schwellen sind entweder aus Beton oder aus Holz gefertigt. Das Gleisbett 12 ist aus Schotter bzw. einem Schotter-/Gesteinsgemisch oberhalb der Unterbauoberkante 15 aufgeschüttet. Die Unterbauoberkante 15 wird mit Hilfe einer besonderen Vorrichtung, die weiter unten näher erläutert wird, aufbereitet.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht des FFT-Moduls 3, das auf einem Untergestell und/oder Fahrgestell 16, 16' angeordnet ist. Dieses Modul ist besonders gut für eine seitlich der Gleisanlage 2 zu errichtende Tiefenentwässerung der Gleisanlage geeignet. Das Modul 3 weist mindestens eine Grabenfräse 9 auf, die am Ende eines Schwenkarms 33 mit herkömmlichen Mitteln befestigt ist. Um die Grabenfräse 9 zu bedienen und zu steuern, ist ein Führerhaus 33 vorgesehen, in dem die Anzeige- und Steuerinstrumente zur Aushebung des Grabens 34 sowie zur Verlegung der Rohrleitungen 37 angeordnet sind. Das FFT-Modul 3 wird auch zur Flankenreinigung, Fräsen und Tiefenentwässerung eingesetzt.
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Durch die seitliche Anordnung einer Grabenfräse wird der Schotter seitlich der Schwellenköpfe aufgenommen und über Förderbänder 35 einer Siebanlage 37 zugeführt und gereinigt und seitlich vor Kopf wieder eingebaut. Der Schotter kann auch bei Bedarf ausgebaut und entsorgt oder auf einem MFW-Modul 7 zwischengelagert werden. Dieses Modul kann auch zum Abtrag und Beräumen von Randwegen nach demselben Prinzip verwendet werden.
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Beim Ausfräsen des Grabens 34 wird das Schwert der Grabenfräse 9 ausgetauscht, wodurch das Ausheben eines tieferen Grabens ermöglicht wird. Felsen und Gesteine (Bodenklasse bis 6) können abgetragen, verladen und zwischengelagert (MFW) werden und kontinuierlich aus dem Baufeld entfernen werden.
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Die Tiefenentwässerung ist ein zusätzliches und neuartiges Arbeitsverfahren zum Herstellen einer gleisgebunden Tiefenentwässerung im Fließbandverfahren.
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Bei dem FFT-Modul 3 wird kontinuierlich der Graben 34 mit Hilfe von Lasersteuerung und anderen modernen technischen Mitteln hergestellt. Durch die Verbauplatten 17, 17', die an der Fräse und an einem Hebearm 19, seitlich an der Maschine, angebracht werden, entsteht ein Arbeitsbereich von ca. 0,40 Breite und 5,00 m Länge. Dieser feste Verbau wird mit der Maschine mitgezogen, so dass das anstehende Material (Boden) nicht die Baugrube zuschütten kann. In diesem Bereich wird mit Hilfe eines Krans die Rohrleitung oder das Endlosrohr von einer Rolle verlegt. Filtermaterial wird über Bänder in die Baugrube geführt. So ist es möglich in einem Arbeitsgang und kontinuierlich die Leitungen zu verlegen, verfüllen und abzudecken, so dass kein herkömmlicher Verbau mit Ein- und Ausbau im Vorfeld benötigt wird.
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Bei Unterbrechung der Arbeiten (Ende der Sperrung) wird der Verbau von der Fräse und dem Hebearm 19 gelöst und sichert die Baugrube bis zum nächsten Einbaueinsatz. Die Leistung der Maschine liegt bei ca. 15 m/h. Gegenüber älteren Verfahren stellt dies eine Leistungssteigerung von über 300% dar und eine Einsparung von zusätzlichen Sperrungen für Ein und Ausbau des Verbaus.
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Die 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des FFT-Moduls 3, bei dem besonders gut der Einsatz der Grabenfräse 9 neben den Gleisen 10 erkennbar ist.
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Die Art der Fräse ist eine handelsübliche Bandfräse zum Ausheben eines Grabens 34, an die übliche Fördermittel 35, wie beispielsweise Förderbänder, zum Transport des abgetragenen Materials angeordnet sind.
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Die 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Grabenfräse 9 mit mindestens einem Stützblech 17 zum Verbau der Seitenwände des ausgehobenen Grabens 34. Die Stützbleche 17, 17' stehen an geeigneter Stelle mit der gesamten Fräse 9 und deren dazugehöriger Mechanik seitlich in Verbindung, so dass die mindestens zwei Stützbleche 17, 17' praktisch hinter der Fräsvorrichtung hergezogen werden und somit gleichzeitig die Seitenwände des Grabens abstützen. Die Stützbleche 17, 17' weisen etwa eine Läge von 10 bis 15 Metern auf. Im hinteren Bereich sind die Stützbleche 17, 17' an mindestens einem Haltearm 19 befestigt, der die beiden Bleche auseinander hält und gleichzeitig die Höhe H bzw. die Richtung R der Stützbleche 17, 17' bestimmt und festlegt. Es handelt sich hierbei um einen Verbau, der von der Fräse mitgezogen wird und am anderen Ende von einem Haltearm 19 mit Transportband 36 gehalten wird, der zusammen an dem gleisgebundenen Fahrzeug befestigt ist, wodurch die Stützbleche 17, 17' auf einen vorbestimmten Abstand gehalten werden. Über das Förderband 36 wird Filtermaterial in die Grube gefüllt.
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Die 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Fräse 9, an die seitlich mit speziellen Halterungen 35, 35' die Stützbleche 17, 17' befestigt sind. Im hinteren Bereich der Stützblech 17, 17' ist mindestens ein Haltearm 19 angeordnet, der gleichzeitig ein Fördermittel, wie beispielsweise ein Förderband 36 aufnimmt. Dadurch werden die beiden Stützbleche mit einem vorbestimmten Abstand auseinander gehalten, so dass die Seitenwände des ausgehobenen Grabens nicht einstürzen können. Mit dem Förderband 36 wird dem ausgehobenen Graben 34 das Füllmaterial 37 zur Auffüllung des Grabens 34 zugeführt. Nach Aushebung des Grabens 34 werden unmittelbar danach die einzulegenden Dränagen 38 oder Kabel eingelegt, was mit modernen lasergesteuerten Einrichtungen durchgeführt wird.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass Infolge der Modulbauweise mit einer Mehrzahl von Maschinen und Modulen eine Möglichkeit eröffnet wird, verschiedene Arbeitsschritte und Arbeitsverfahren zur Herstellung und Bearbeitung von Gleisanlagen 2 in einem Arbeitsabschnitt auszuführen, Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung 1 vor, mit der eine Gleisanlage 2 sowohl aufgebaut als auch bearbeitet werden kann. Die gleisgebundene Vorrichtung 1 ist in der Lage, auf Gleisen mit einem Krümmungsradius > 50 Meter zu arbeiten, wobei gleichzeitig sowohl der Achsabstand (a) als auch die Spurbreite (b) unterhalb der einzelnen Module 3 bis 7 variabel verändert werden können. Die Vorrichtung setzt sich aus einer Mehrzahl einzelner Module zusammen, die in zweckmäßiger Reihenfolge hintereinander angeordnet sind. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist ferner ein kontinuierlicher Arbeitsablauf zum fließbandähnlichen Aufbau einer Tiefenentwässerung mit einem speziellen Modul 3 mit einer seitlichen Grabenfräse 9 an einer Gleisanlage 2 möglich.
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Beispiele
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- 1. Reinigen der Flanke und des Gleisschotters: FFT + FRM + MFW. Reinigen und Ausbauen des Schotters, Tragschicht ausbauen, Tragschicht einbauen, Vliesstoff einbauen, Tragschicht verdichten.
- 2. Schotter einbauen; FFT + FRM + PFV-F + PVF-PV + MFW
Reinigen und Ausbauen des Schotters, Tragschicht herstellen aus anstehendem Material und Bindemittel.
- 3. Einbau Schotter und Verdichten: FFT + FRM + PFV + MFW
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Durch Zusatzmodule, wie beispielsweise einer Brechereinheit und einer Schotterwaschanlage können weitere Arbeitsverfahren in einem Arbeitsgang ausgeführt werden.
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Bei der Tragschicht-Pflügung-Verdichtung handelt es sich im Prinzip um die gleiche Maschine, die allerdings noch eine andere Funktion hat. Sie weist zusätzlich noch Verdichterplatten hinter dem Pflug und unter dem Gleis auf.
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Hierbei bedeutet:
FFT (Flankenreiniger, Fräse, Tiefenentwässerung...)
FRM (Fräsen, Reinigungsmodul...)
MFW (Maschinenförderwagen...)
PFV Fine Maschine mit mehrfacher Nutzung, z. B. eine Maschine aus zwei Hebearmen und mindestens einem Schwenkarm.
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Zwischen beiden Hebeeinrichtungen werden Module zum Bearbeiten der Gleise und des Gleisunterbaus montiert und die Module/Aggregate können nach Bedarf ausgetauscht werden.
| Oberbau: | Schienenbearbeitung |
| | Schienenwechsel |
| | Schwellenwechsel – einzeln oder Nester |
| Unterbau: | Einbau und Verdichten von Unterbaumaterial und Grundschotter |
PFV (Pflügen, Fräsen, Verdichten...) Herstellen einer tragfähigen Unterbauschicht, Abfräsen von Felsspitzen unterhalb montierter Gleisanlagen
PVF (Pflügen, Verdichten, ...)
PV (Pflügen Verdichten) Grundschotter und Unterbaumaterialeinbau
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 202045981 [0002]
- DE 1430998 [0002]
- DE 144937 [0002]
