DE3922011A1

DE3922011A1 - Verfahren und vorrichtung zur reparatur von gleisanlagen

Info

Publication number: DE3922011A1
Application number: DE19893922011
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Fasterding; Juergen Dipl Ing Frenzel; Horst Dipl Ing Helms; Wolfgang Meyer
Original assignee: FRENZEL OTTO BAUUNTERNEHMEN; SALZGITTER PEINE STAHLWERKE; Marbos Bauchemie GmbH
Current assignee: Otto Frenzel Bauunternehmen 3222 Freden De Marb
Priority date: 1989-07-01
Filing date: 1989-07-01
Publication date: 1991-01-10
Also published as: DE3922011C2; DD296325A5

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

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.