DE3922011A1 - Verfahren und vorrichtung zur reparatur von gleisanlagen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur reparatur von gleisanlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Reparatur von Gleisen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1
und 5.
Schwerlastgleise für Portalkräne in Häfen oder Kokslöschwagen
in Kokereien sind extremen statischen, dynamischen und
chemischen Beanspruchungen ausgesetzt. Bei Hafenkränen
resultieren sie aus den Traglasten, Winddruck und
Seewasserkorrosion während bei Kokslöschwagen die Befestigung
der Schienenstützpunkte zusätzlich durch aus dem Koks
ausgewaschene Stickstoff-, Schwefel- und
Kohlenwasserstoffverbindungen angegriffen werden, so daß sie
nach kürzester Zeit korrodieren und den auftretenden statischen
und dynamischen Belastungen nicht mehr gewachsen sind.
Aus einem Prospekt der Firma Hagen F. Lothes ist ein spezielles
Reparaturverfahren bekannt, bei dem die Schienenbefestigungen
demontiert, die Schiene an Montageböcken aufgehängt oder von
derartigen Böcken unterstützt wird, der brüchige Untergrund
abgearbeitet und dann, mit Hilfe von Abstandshülsen und
Bewegungsmatten, Kunststoffschraubdübel für die spätere
Schienenbefestigung im Untergrund durch Vergießen mit Beton
fixiert werden. Die Schienenbefestigung kann nach einer
Wartezeit von ca. 21 Tagen, d. h. nachdem der Beton abgebunden
hat, endgültig montiert werden.
Dieses Verfahren ist nur anwendbar, wenn die Gleisanlage für
längere Zeit nicht befahren werden muß oder an einem
Schienenstrang nur wenige Stützpunkte nach diesem System zu
erneuern sind.
Von daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und
ein Reparaturverfahren für Gleisanlagen für Schwerlastbetrieb
vorzuschlagen, das innerhalb kurzer betrieblicher Sperrpausen
ausgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 5
gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen erfaßt.
Mit der erfindungsgemäßen Methode lassen sich innerhalb weniger
Stunden tragfähige Schienenstützpunkte ausbilden, die den
auftretenden statischen, dynamischen und chemischen Belastungen
gewachsen sind. Es ist möglich, einen schmalen
Schienenstützpunkt nach diesem Verfahren zu errichten, indem
zunächst je ein Ankerloch links und rechts der vorhandenen
Schiene gebohrt, darin eine Gewindestange eingesetzt und dann
mit dem schnellabbindenden Mörtel vergossen wird. Erst nachdem
zu einem späteren Zeitpunkt die Schiene demontiert und
angehoben worden ist, wird ein Lagerkörper aus einer ca. 10 bis
30 mm dicken Stahlplatte - abhängig von der Schienen- und
Fahrzeuglast - über diese Gewindestangen gestülpt und durch
Kontermuttern oberhalb und unterhalb dieser Stahlplatte in der
gewünschten Höhe fixiert. Danach kann die zuvor gesäuberte
Untergrundfläche mit einem Zwei-Komponenten-Kunstharz-Mörtel
ausgegossen und egalisiert werden. Selbstverständlich ist zuvor
der brüchige Untergrund komplett entfernt worden, damit der
neue Mörtel Haftung zum festen Untergrund bekommt.
Als besonders geeignet hat sich ein Mörtel auf der Basis von
Polymer-Kunstharzen erwiesen, obwohl aus Polyurethane,
Polyester und Epoxyharze als Mischkomponenten für die
Füllstoffe verwendet werden können. Der Zwei-Komponenten-Mörtel
weist eine hohe Füllstoffrate auf, die bis zu 95 von 100
Gewichtsteilen Mörtel betragen kann. Dabei sollte mit
zunehmender Schichtdicke die Korngröße des Mörtels steigen,
jedoch auf maximal 32 mm begrenzt sein.
Je höher der Füllstoffanteil, desto geringer ist die
Zugfestigkeit, die aus der Kunststoffzumischung und der
Härterzumischung resultiert. Als Füllstoffe kommen im
wesentlichen Quarzsand und Kreide in Frage.
Anstelle eines Lagerkörpers, der nur von zwei Gewindestangen
getragen wird, ist es vorteilhafter einen Lagerkörper an vier
Punkten, d. h. an je zwei Gewindestangen links und rechts der
Schiene aufzuhängen und gleichzeitig zwei oder drei
Schienenstützpunkte auf diesen Lagerkörpern anzuordnen.
Eine erfindungsgemäß durchgeführte Reparatur mit einem
Lagerkörper mit drei Schienenstützpunkten ließ sich von vier
Personen innerhalb von einer Stunde ausführen, nachdem am Tage
zuvor die Gewindestangen eingegossen worden waren. Nach
Vergießen eines Lagerkörpers können die Schienen mit
handelsüblichen Schienenbefestigungsteilen, die auf den
Lagerkörper geschraubt oder mit diesem verschweißt sind,
montiert werden. Anschließend werden die Gewindestangen bis in
Höhe oberhalb der Befestigung am Lagergehäuse gekürzt und alle
Stahlteile mit einem Korrosionsschutz, vorzugsweise ebenfalls
aus einem Zwei-Komponenten-Kunstharz-Material, beschichtet.
Als Korrosionsschutzmittel ist ein Polymer-Bindemittel-Gemisch
vorteilhaft, dessen Temperaturbeständigkeit auf mindestens
minus 40 Grad bis plus 100 Grad Celsius bei hoher Reißdehnung
eingestellt wurde. Dies ist deshalb so wichtig, weil sich unter
Sonneneinstrahlung Schienen bis auf 80 Grad Celsius erwärmen
können und so trotz Verwendung schwundarmen Mörtels beim
Vergießen der Lagerkörper, in den Fugen zwischen Lagerkörper
und Mörtel eine erhebliche Spannung im Korrosionsschutzmittel
wirkt. Diese Korrosionsschutzschicht verhindert einen
frühzeitigen Angriff auf die Stahlteile durch die chemischen
Lösungen. Als Korrosionsschutzmittel könnte eine Rein-Acrylat-
Emulsion mit Sand und Zementpulver gemischt werden, etwa im
Verhältnis 1 zu 2 Gewichtsteilen, wobei die Rein-Acrylat-
Emulsion einen Glaspunkt von minus 50 Grad Celsius
haben soll bei hohem Wasserdampfdiffusionswiderstand.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine derartige
Korrosionsschutzschicht auch noch bei Angriff durch 5%ige
Schwefelsäure oder gesättigte Natronlauge Reißdehnungen von
20% und mehr standhält.
Das Lagerkörpersystem könnte bereits vor der Montage in einer
Werkstatt vorbereitet werden und mit einem korrosionshemmenden
Voranstrich versehen sein, bevor es eingebaut wird.
Die Erfindung soll anhand von schematischen Skizzen näher
erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Schienenstützpunkt in der ersten Bauphase,
Fig. 2 einen teils fertigen Schienenstrang,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen fertiggestellten
Schienenstützpunkt.
Die Schiene 1 vom Typ A120 für einen nicht dargestellten
Kokslöschwagen wird durch Schienenführung 11 seitlich geführt.
Ein elastisches Band 18 verhindert Spaltkorrosion und
metallischen Abrieb zwischen Schienenfuß und Schienenführung
11. Die Dübel 12 sind durch Korrosionsangriff zerstört worden,
so daß die nicht dargestellten Schienenbefestigungsmittel sich
gelockert haben. Ebenso war die Ausgleichsschicht 16 und die
Schienenführung 11 durch die aus dem Koks ausgewaschenen
korrosiven Medien angegriffen worden.
Zur Reparatur dieses Schienenstrangs stand eine betriebfreie
Zeit von zwei Stunden pro Tag zur Verfügung. Die Reparatur
wurde daher abschnittsweise für jeweils drei
Schienenstützpunkte auf einem Lagerkörper vorgenommen (Fig. 2).
Zunächst wurden außerhalb der Montagezeit innerhalb der
Werkstatt Lagerkörper 2 und Gewindestangen 13 vorbereitet, in
dem die Lagerkörper 2 aus Stahlplatten 7, 8, 10
zusammengesetzt, gebohrt, gesandstrahlt und mit einem primären
Korrosionsanstrich versehen wurden. Die Bohrungen 6 nehmen
später die Gewindestangen 13 auf und die auf der Stahlplatte 10
des Lagerkörpers 2 aufgeschweißten Führungen 4, 5 für den
Schienenfuß der Schiene 1 dienen gleichzeitig als Sockel für
die aufzuschraubenden Klemmstücke 28 (Fig. 3). Der Raum 9
zwischen den Stahlplatten 7, 8 und 10 bleibt frei, damit dort
später die Vergußmasse eingebracht werden kann. Die
Stahlplatten dienen gleichzeitig als Umgrenzung des zu
vergießenden Stützpunktraumes.
Zu Beginn der Baustellenarbeit wurde zunächst die Sollage der
Schiene 1 und der Lagerkörper 2 meßtechnisch festgelegt, die
Schiene 1 an festgelegten Trennstellen 3 in montagetechnisch
leicht zu bewältigende Längen getrennt, ohne die
Schienenbefestigung zu lösen. Fig. 1 zeigt, daß links und
rechts der vorhandenen Schienenführungen Ankerlöcher 14 in den
Untergrund eingebracht wurden, darin die Gewindestangen 13
gestellt und mit einem Polymethylacrylat-Mörtel als
Zwei-Komponentenmischung vergossen. Dieser Mörtel hat eine
Biegezugfestigkeit von mehr als 27 N/mm2 und eine
Druckfestigkeit von mehr als 75 N/mm2 im ausgehärteten Zustand.
Bereits nach einem Tag war der Mörtel belastbar. Zu diesem
Zeitpunkt wurden am Beginn der betriebsfreien Zeit die Schienen
gelöst und abschnittsweise angehoben, der vorhandene brüchige
Betonsockel 23 soweit abgestemmt, bis ein tragfähiger
Untergrund 17 erreicht wurde. Die Oberfläche des Untergrundes
wurde gesäubert und getrocknet und sodann die Lagerkörper 2 auf
die Gewindestangen 13 gesetzt. Nach Ausrichten und Fixieren der
Lagerkörper 2 mit Hilfe der auf den Gewindestangen 13 fixierten
Scheiben 25, 26 und Muttern 24, 27 auf dem zuvor vermessenen
Niveau. Durch die gleichzeitige Lagerung von einem
Lagerkörper 2 auf sechs Gewindestangen 13 (Fig. 2 und gemäß
Schnitt III-III aus Fig. 2, der in Fig. 3 gezeigt ist), kann
die Schiene 1 sofort wieder mit Hilfe der Klemmstücke 28 und
der Schrauben 29 zwischen den Schienenführungen 4, 5 auf der
elastischen Unterlage 21 fixiert werden. Nunmehr wird der
gesamte Hohlraum 9, den der Lagerkörper 2 umschließt, mit einem
Vergußmörtel 22 ausgegossen, der die gleiche Konsistenz hat wie
der Mörtel, der zum Vergießen der Gewindestangen 13 diente.
Falls erforderlich, kann vor der Aushärtung des Mörtels das
System noch nachgerichtet werden, bevor in einem letzten
Arbeitsgang die überstehenden Teile der Gewindestange 13
abgetrennt werden und ein Korrosionsschutz aus einem Polymer-
Bindemittel-Gemisch aufgebracht wird, der als Schutzschicht 19
über allen einem Korrorionsangriff ausgesetzten Teilen des
Schienenstützpunktes liegt. Der Untergrund war binnen zwei
Stunden soweit ausgehärtet, daß die Schiene 1 durch den
Löschwagen 20 wieder befahrbar war.
Claims (5)
1. Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur von Gleisanlagen
mit ortsfesten Schienenstützpunkten bei dem die
Schienenbefestigungen demontiert, die Schiene angehoben,
brüchige Untergrundstuktur beseitigt und neue Anker für
Schienenstützpunkte in Mörtel eingegossen werden, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - vor der Schienendemontage beidseits neben den vorhandenen Schienen (1) in vorgegebenem Abstand Ankerlöcher (14) bis in tragfähigen Grund (17) gebohrt,
- - darin Gewindestangen (13) mittels schnellhärtendem Zwei- Komponenten-Kunstharz-Mörtel vergossen,
- - nach dem Anheben der Schienen (1) Lagerkörper (2) aus Stahl auf dem gewünschten Untergrundniveau an mindestens zwei einander beidseits der Schiene (1) gegenüberliegenden Gewindestangen (13) befestigt werden,
- - dann die Schienen (1) auf den Lagerkörper (2) abgesenkt und daran befestigt werden und
- - der Untergrund (17) rund um den Lagerkörper (2) mit einem Zwei-Komponenten-Kunstharz-Mörtel (22) vergossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Schienenstützpunkte gleichzeitig repariert werden,
indem entsprechend lange Lagerkörper (2) verwendet werden,
auf denen sich mehrere Schienenstützpunkte befinden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Zwei-Komponenten-Kunstharz-Mörtel (22) ein
schwundarmer Polymer-Methacrylat-Reaktionsharz-Mörtel mit
mehr als 70 Gewichtsteilen an Füllstoffen, die im
wesentlichen aus Quarz, Sand und Kreide bestehen, verwendet
wird, wobei der Mörtel auf eine Biege-Zug-Festigkeit von
mehr als 20 N/mm2 bei Raumtemperatur eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Stahlteile eines
Schienenstützpunktes nach Montage mit einem abschließenden
Rostschutz (19) aus einem Polymer-Bindemittel-Gemisch
versehen werden, dessen Temperaturbeständigkeit auf minus
40 Grad Celsius bei plus 100 Grad Celsius und deren
Reißdehnung auf mehr als 30% bei Raumtemperatur
eingestellt wurde.
5. Schienenstützpunkt mit seitlichen Führungen für den
Schienenfuß, die auf einer Basisplatte verschweißt sind,
Schienenfußbefestigungsmitteln und einer elastischen
Schienenunterlage, gekennzeichnet durch einen den
Stützpunkt umgrenzenden Stahlrahmen (7, 8), der eine
Basisplatte (10) trägt, die in der Höhe durch Bodenanker
(13) fixiert werden kann und der Vergußöffnungen (9) für
Mörtel (22) aufweist.
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