DE9313887U1 - Einrichtung zum Reinigen von Drainagerohren in Eisenbahntunnels - Google Patents

Description

Angelder: Innere Priorität:

Rohrreinigung 12. November 1992

Haas GmbH & Co. G 92 15 406.9 Wiesbadener Straße 16

70372 Stuttgart

1729 006 13.09.93 F/mr (92/52)

Titel: Einrichtung zum Reinigen von Drainagerohren in Eisenbahntunnels

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Reinigen von geschlossenen Kanälen, Drainagerohren o.dgl., in Eisenbahntunnels, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Entlang der Längsränder von Tunnels, insbesondere der ICE-Tunnel, verlaufen Kanäle oder Rohre, über welche Grundwasser u.dgl. abgeleitet wird. Weil dieses Wasser vielfach mit Mineralien versetzt ist, setzen sich an den Wandungen der Drainagerohre hartnäckige Ablagerungen mineralischer Art fest. Diese sind nur sehr schwer abzutragen. Andererseits müssen sie aber regelmäßig entfernt werden, weil sich sonst im Laufe der Zeit die Rohre zusetzen. Insbesondere bei harten und damit auch recht hartnäckigen Ablagerungen hat sich das Entfernen mittels

Hochdruckflüssigkeit bewährt. Ein entsprechend konstruiertes Werkzeug wird entlang des zu reinigenden Rohres verschoben, wobei der radial unter sehr hohem Druck austretende Flüssigkeitsstrahl den Belag regelrecht aufschneidet und zertrümmert. Mit der Flüssigkeit zusammen werden die Splitter und Teilchen des Belags abgeführt. In insbesondere regelmäßigen Abständen bestehen Möglichkeiten zum Einschieben des Wasserschneid- und -fräswerkzeugs in das Drainagerohr. Das Werkzeug wird dann bis zur nächsten Queröffnung vorgeschoben, wobei es sich selbst bei eigenem Vorschubantrieb, insbesondere hydraulischer Art, selbstverständlich nicht unkontrolliert bewegen kann, sondern entsprechend gefesselt ist. Wenn die nächste Queröffnung erreicht ist, so zieht man es zunächst bis zur zuvor benutzten Queröffnung zurück, entnimmt es und setzt es an der in Arbeits-Vorschubrichtung nächsten Queröffnung ein. Auf diese Weise läßt sich dann die gesamte Länge der Drainagerohre o.dgl. einwandfrei reinigen. Die verwendete Hochdruckpumpe kann durchaus Drücke von 200 bar und mehr erzeugen.

Bislang befand sich diese Einrichtung auf einem Wagon, der von einer kleinen Lok gezogen wird. Damit ist das betreffende Gleis für den normalen Zugverkehr nicht zugänglich. Infolgedessen werden solche Arbeiten üblicherweise an Wochenenden und während der Nacht ausgeführt. Dies wiederum hat hohe Personalkosten zur Folge, weil dabei entsprechende Zuschläge auf den normalen Arbeitslohn anfallen. Wenn ein Gleis nicht auf längere Zeit zur

Verfügung steht, so muß die Lok die fahrbare Einrichtung aus dem Tunnel herausziehen und auf ein Nebengleis bringen, bis das entsprechende Gleis im Tunnel für eine weitere Zeitperiode zur Verfügung steht. Hierdurch entstehen bahnbedingte Ausfallzeiten. Selbstverständlich ist auch entsprechendes Aufsichtspersonal notwendig, um Unfälle auf dem jeweils benötigten Gleis zu verhindern. Es kommt noch hinzu, daß die Einrichtung oft von einem weit entfernten Depot herangefahren und nach Beendigung wieder dorthin zurückgefahren werden muß. Auch dies erhöht die Kosten nicht unbeträchtlich.

Eine dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechende Einrichtung wurde in der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 92 13 956 U vorgeschlagen. Bei dieser Einrichtung ist die Spülvorrichtung alleine auf dem Randweg eines Tunnels verfahrbar, während die Schmutzwasserrückgewinnungsvorrichtung als seperate mobile Einheit außerhalb des Tunnels verbleibt. Dies bedeutet sehr lange Wege für das Schmutzwasser vom Drainagerohr im Eisenbahntunnel zur Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung, insbesondere auch dann, wenn die Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung nicht im Bereich des Tunnelmundes, sondern entfernt davon aufgestellt werden muß. Da auf diese Weise erhebliche Schlauchlängen ausgelegt werden müssen, bedeutet dies auch ein erheblicher Zeit- und Personalaufwand. Es ist darüberhinaus schwierig, über diese langen Wege das Schmutzwasser restlos zu beseitigen und zu gewährleisten, daß der am Tunnelmund angeschwemmte Schmutzwasserstrom auch abgenommen wird, und zu

verhindern, daß der zur Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung führende Saugschlauch verstopft. Desweiteren muß auch die Rückführung von gereinigtem Schmutzwasser zur Spülvorrichtung über derart lange Schläuche geführt werden, was ebenfalls zu den vorgenannten Nachteilen von Zeit- und Personalaufwand führt. Diese Einrichtung bringt darüberhinaus auch einen Sicherheitsaspekt mit sich: Da die Rückführung von aufbereitetem Schmutzwasser zur Spülvorrichtung über einen derart langen Weg unter Druck erfolgen muß, bedeutet dies, daß im Falle des Platzens eines Schlauches die Gefahr besteht, daß eine Wasserfontäne zum elektrischen Fahrdraht gelangt. Dies ist ein erheblicher Sicherheitsmangel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacher Weise handhabbar ist, die kurze Schlauchlängen im Betrieb gewährleistet und die keine Sicherheitsprobleme aufwirft.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Einrichtung der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen,

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist als ein kompletter Zug auf dem oder den Randwegen eines Eisenbahntunnels in bequem handhabbarer Weise verfahrbar. Die zu verwendenden Schlauchlängen sowohl für die Hochdruckreinigung als auch für das Absaugen des Schmutzwassers als auch für die Zuführung von

aufbereitetem Schmutzwasser von der

Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung zur Spülvorrichtung sind kurz, so daß einerseits der Personal- und Zeitaufwand für das Handhaben der Schläuche auf ein Minimum begrenzt ist und andererseits die Leitungsverbindung zwischen Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung und Spülvorrichtung durch eine stabile Rohrleitung gegeben sein kann, bei der keine Gefahr eines Bruchs o.dgl. besteht. Dennoch sind aufgrund der Ausbildung der beiden Vorrichtungen als kuppelbare Einheiten diese in einfacher Weise zum und vom Einsatzort transportierbar. Die beiden Vorrichtungseinheiten können in einfacher Weise getrennt mit Hilfe eines Straßen- oder Schienentransportfahrzeugs bis an den Einsatzort herangefahren und dann auf geeignete Weise mit Hilfe eines Ladekrans auf den Randweg eines Tunnels gebracht werden, wo sie in schneller Weise betriebsmäßig kuppelbar sind. Entsprechendes gilt für den Abtransport. Dabei ist der Einrichtungszug hinsichtlich seiner Abmessungen selbstverständlich so zu dimensonieren, daß er einerseits mit der Tunnelwandung nicht in Berührung kommen kann andererseits nicht seitlich über den Randweg hinausragt, so daß für den auch während des Arbeitens durch den Tunnel fahrenden Zug die volle Breite einschließlich eines Sicherheitsabstandes zur Verfügung steht.

Weil Tunnels von den Zügen oft mit hoher Geschwindigkeit befahren werden, kommt es plötzlich zu einem Druckanstieg durch den Fahrtwind, der ebenso rasch wieder abklingen kann. Um auch

insoweit eine gute Sicherheit für das Bedienungspersonal zu gewährleisten, sieht ein Ausführungsbeispiel dieser Einrichtung gemäß Anspruch 2 vor, daß zumindest ein bei Überdruck ansprechender Luftdruck-Ausschalter vorhanden ist, der beim plötzlichen Druckanstieg alles abschaltet, also die Einrichtung stillsetzt und auch den Reinigungsvorgang unterbricht. Wenn der Zug den Tunnel verlassen hat bzw. von der momentanen Arbeitsstelle weit genug entfernt ist, so gibt dieser Ausschalter alle zuvor unterbrochenen Antriebe wieder frei.

Um einen nach beiden Richtungen fahrbaren Einrichtungszug zu erhalten, sind gemäß einer weiteren Ausführungsform die Merkmale gemäß Anspruch 3 vorgesehen. Zweckmäßigerweise sind dabei auch die Merkmale gemäß Anspruch 4 verwirklicht.

Falls man nicht einen automatisch auf eine Höchstgeschwindigkeit begrenzten Fahrantrieb vorsieht, kann man selbstverständlich am Fahrerplatz auch noch ein Gaspedal o.dgl. Element zur Veränderung der Fahrgeschwindigkeit vorsehen. Beim Motor kann es sich sowohl um einen Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, aber auch um einen Elektromotor handeln. Je nach dem muß die Einrichtung noch einen Tank für Treibstoff bzw. Batterien haben. Außerdem wird man zweckmäßigerweise den Schmutzwassertank größer wählen als den Wassertank, um möglichst lange arbeiten zu können.

Zweckmäßigerweise sind die Spülvorrichtung und die

Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung entsprechend aen Merkmalen des Anspruchs 5 bzw. denen des Anspruchs 6 mit den entsprechenden Aggregaten ausgestattet. Auf diese Weise sind die Pumpen im Bereich des Motors auf einer Einheit, nämlich der der Spülvorrichtung zusammengefaßt. Dabei ermöglichen die Merkmale gemäß Anspruch 7 eine schnelle Verbindung und Trennung der beiden Einheiten.

Mit dem Merkmal gemäß Anspruch 8 ist erreicht, daß die Schläuche außerhalb der Bahn des Einrichtungszuges und außerhalb des Schienenbereichs im Tunnel geführt werden können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht gemäß Anspruch 9 vor, daß die Räder Niederdruck-Ballonreifen sind, welche sich durch eine besonders geringe Flächenbelastung der befahrbaren Strecke auszeichnen. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei einer dem Ausführungsbeispiel entsprechenden fahrbaren Einrichtung nur etwa ein Drittel der Bodenplatten-Bruchlast erreicht wird. Es besteht demnach keinerlei Gefahr für eine Beschädigung der Bodenplatten im Tunnel, wenn die Reinigung nicht mehr vom Gleis aus, sondern in der sehr vorteilhaften Art von einer der beiden Randwege aus vorgenommen wird.

In Weiterbildung der Erfindung wird gemäß Anspruch 10 vorgeschlagen, eine Fernsehkamera, insbesondere mit Videoaufzeichnung mitzuführen. Zweckmäßigerweise gehört zu dieser Ausrüstung auch ein Monitor. Mit Hilfe der gesamten

Video-Einrichtung kann man den betreffenden Kanal bzw. das betreffende Drainagerohr optisch untersuchen und bei lediglich örtlicher Ablagerung gezielt nur an dieser Stelle die Reinigung vornehmen. Andererseits läßt sich aber mit Hilfe der Fernseheinrichtung auch das Reinigungsergebnis überprüfen sowie dokumentieren.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 ist eine gute Manövierfähigkeit aber auch eine problemlose Transportmöglichkeit zum Einsatzort erreicht. Dies gilt insbesondere auch insoweit als die Einheiten im Normalfalle nicht am Tunnelende einfahren können, weil die Randwege meist nicht bis dort hin reichen, sondern zunächst auf einen bereitgestellten sogenannten Nachläufer aufgesetzt werden, der sie in den Tunnel einbringt und dann auf den gewünschten Randweg übersetzt. Der Nachläufer kann das Tunnel sofort verlassen, so daß das Gleis nur ganz kurzzeitig blockiert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Hierbei stellen dar:

Figur 1 schematisch einen Querschnitt durch einen Tunnel mit links und rechts angebrachtem Drainagerohr und einer zweiteiligen selbstfahrenden Einrichtung gemäß

- 9 vorliegender Erfindung und

Figur 2 in schematischer Seitenansicht die zweiteilige selbstfahrende Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung.

Beim Ausführungsbeispiel besitzt die fahrbare und selbstfahrende Einrichtung 1 zum Reinigen von Drainagerohren und 4 eines Tunnels 2 zwei zu einem Einrichtungszug kuppelbare Einheiten 5 und 6. Die Einrichtung 1 ist mit mehreren Rädern bzw. Radpaaren 7-12 ausgestattet. Wenigstens eines der Radpaare 7-12 der fahrbaren Einrichtung 1 ist lenkbar und mindestens eines der Radpaare 7-12 ist mittels eines Motors 13 in beiden Fahrtrichtungen antreibbar. Bspw. handelt es sich dabei um einen Dieselmotor, dessen Treibstoff sich in einem Tank 14 befindet. Die Räder der Radpaare 7-12 sind bevorzugterweise Niederdruck-Ballonreifen mit besonders geringer Flächenpressung. Es sind zwei Fahrerplätze 15a und 15b mit einem Lenkrad 16 bzw. 17 vorhanden, so daß der Fahrer unabhängig von der Fahrtrichtung im Tunnel 2 jeweils vorne sitzen kann. Nicht dargestellt sind das Bremspedal und ein ggf. vorhandenes Gaspedal, sowie weitere, an einem selbstfahrenden Fahrzeug notwendige bzw. unerlässliche Einrichtungen, weil es im Zusammenhang mit der Erfindung hierauf nicht ankommt und sie von bekannter Bauart sein können.

Die als Spüleinheit bezeichnete erste Einheit 5 weist unter

anderem einen Wassertank 18 sowie eine Hochdruckpumpe 19 auf. Letztere ist über einen Hochdruckschlauch 20 mit einem an sich bekannten Wasserschneid- und -fräswerkzeug 21 verbunden, das nach oberhalb der Einrichtung 1 verlegt ist und das an einem Schacht in das Drainagerohr 3 oder 4 eingebracht wird. Aus dem Werkzeug 21 tritt das vom Wassertank 18 kommende Wasser mit hohem Druck von bspw. 200 bar aus, trifft dann auf die Ablagerungen 22 im Drainagerohr 3 bzw. 4 und sprengt diese von der Rohrinnenwandung ab, wobei es gleichzeitig zertrümmert wird. Der Hochdruckschlauch 20 hat eine ausreichende Länge, um von einer Revisionsöffnung des Drainagerohrs 3,4 bis mindestens zur nächstfolgenden zu reichen.

Schematisch sind in Fig. 2 im Bereich jedes Fahrerplatzes 15a,15b noch ein bei Überdruck ansprechender Luftdruck-Ausschalter 23 sowie ein Notschalter 24 eingezeichnet, von denen der erstere die Einrichtung 1 bei Nahen eines Zuges (ICE) aus Sicherheitsgründen abschalten soll.

Zu der im Betrieb normalerweise hinten angeordneten und als Schmutzwasserrückgewinnungsvorrichtung bezeichneten zweiten Einheit 6 gehört ein Saugaggregat 25, das beim Ausführungsbeispiel in der ersten Einheit 6 untergebracht ist. In einem Schmutzwassertank 26 wird das über einen Saugschlauch 45 angesaugte Schmutzwasser, insbesondere aber die zerbröselten Ablagerungen 22 gesammelt. Der Saugschlauch 45, der mit dem Saugaggregat 25 verbunden ist, ist ebenfalls oberhalb (über

Kopf) der Einrichtung 1 geführt und wird an einem dem Werkzeug 21 abgewandten Schacht in das Drainagerohr 3 oder 4 eingebracht. Das Saugaggregat 25 ist über eine kuppelbare Leitung 46 mit dem Schmutzwassertank 26 verbunden. Das Schmutzwasser wird über ein Wasserrückgewinnungselement 28 und ein Filteraggregat 27 geführt. Die Elemente einer Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung sind für sich bekannt, so daß sie weder hinsichtlich ihrer Ausbildung noch Arbeitsweise näher beschrieben werden müssen. Das rückgewonnene saubere Wasser gelangt durch eine als strichpunktierte Linie 29 dargestellte kuppelbare Leitung in den Wassertank 18, so daß es erneut verwendet werden kann. Auf diese Weise reicht ein Wassertank mit bspw. 1 m³ Inhalt aus, um mehrere Stunden arbeiten zu können bzw. die Drainagerohre 3 und 4 eines üblichen Tunnels 2 vollständig zu reinigen. Der Schmutzwassertank 26 wird zweckmäßigerweise größer gewählt. Er hat bspw. ein Fassungsvermögen von 2,5 m³. Die Leistung der Wasser-Rückgewinnung beträgt z.B. 400 l/m. Zum Ganzen gehört auch noch ein elektrisches Aggregat 30 mit vorzugsweise einer Leistung von etwa 6 kw. Eine Box 31 kann das notwendige Werkzeug dieser fahrbaren Einrichtung 1 enthalten.

Die Hochdruckpumpe 19 erzeugt beim Ausführungsbeispiel einen Druck von über 200 bar bei einer Ausstoßmenge von z.B. 320 l/m. Die Leistung des Saugaggregats beträgt demgegenüber ca. 1100 m³/h. Die Motorantriebsleistung beträgt bspw. 280 PS. Im übrigen kann man in einer Box 32 Werkzeuge und Schläuche

unterbringen. Für den bzw. die Hochdruckschläuche ist eine weitere Box 33 vorgesehen. Die Steuerung, Regelung, sowie alle Einstell- und Ableseelemente befinden sich in einem nur schematisch angedeuteten Aggregat 34.

Bspw. in der zweiten Einheit 6 kann man auch noch eine TV-Einheit 35 unterbringen. Sie umfaßt eine für solche Zwecke bekannte und geeignete Fernsehkamera und vorzugsweise auch noch einen Videorecorder. Ggf. kann man auch noch einen Monitor vorsehen, damit der Zustand und auch jede Stelle der zu reinigenden Leitung vor dem Arbeiten, während des Arbeitens und nach dem Arbeiten überprüft werden kann.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite der fahrbaren Einrichtung 1 bzw. Einrichtungszuges ca. 1,2 m, die gesamte Länge etwa 5 m und die Länge einer Einrichtungseinheit etwa 2,40 m. Die Gesamthöhe beträgt beim Ausführungsbeispiel 1,7 m. Sowohl die Spülvorrichtung 5 als auch die Schmutzwasserrückgewinnungsvorrichtung besitzt gemäß Fig. 2 ein Containergehäuse 36 bzw. 37, welches auf einem nicht näher gezeigten Chassis montiert ist, so daß jede Einheit 5,6 für sich nach Öffnen einer Anhängerkupplung 38 und der genannten Kupplungen der Leitungen 29 und 46 und nach Abheben vom Randweg 39 bzw. 40 des Tunnels 2 auf einen Nachläufer aufgeladen werden kann, der nur kurzfristig die Gleise 41 bzw. 42 im Tunnel 2 befahren muß. In der Regel kann die Einrichtung 1 deshalb nicht selbst in den Tunnel einfahren, weil der Tunnelmund vielfach

nicht anfahrbar ist. Dort wo er aber anfahrbar sind, kann die Verladung der Einreichtung 1 auf einen LKW erfolgen und vor
dort auf den linken oder rechten Randweg 39, 40 des Tunnels 2 abgesetzt werden. Im übrigen entnimmt man Fig. 1, daß die
Breite des Einrichtungszuges 1 so gewählt ist, daß er auf dem Randweg in Querrichtung betrachtet Platz hat und nicht in den für den Schienenzug benötigten Querschnittsraum des Tunnels 2 hineinragt.

Claims (12)

- 14 Schutzansprüche

1. Einrichtung (1) zum Reinigen von geschlossenen Kanälen, Drainagerohren (3,4) &ogr;.dgl. in Eisenbahntunnels (2), mit einem Fahrantrieb, mit einer mobilen Spülvorrichtung (5), die zum schienenungebundenen Betrieb geeignete Räder (7 bis 12) aufweist und die über einen Hochdruckschlauch (20) mit einem Wasserschneid- und -fräswerkzeug (21) strömungsverbunden ist, mit einer mobilen Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung (6), die mit zum schienenungebundenen Betrieb geeigneten Rädern (10 bis 12) versehen ist und die einen Schmutzwassertank (26) aufweist, zu dem eine Saugleitung (45) führt, und mit einer Leitungsverbindung (29) zwischen der Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung (6) und der Spülvorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Spülvorrichtung (5) und die mobile Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung (6) als zu einem auf dem Randweg des Tunnels komplett verfahrbaren Einrichtungszug (l) lösbar miteinander gekuppelte Einheiten ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein bei Überdruck ansprechender Luftdruck-Ausschalter (23) für alle Antriebe vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (5,6) mit einem Fahrerplatz (15a,15b)

- 15 mit zumindest Lenkung (16,17) und Bremse ausgestattet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Vorrichtung (5,6) zumindest ein Räderpaar antreibbar und lenkbar ist.

5. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülvorrichtung (5) einen Fahrmotor (13) des Fahrantriebs, eine Hochdruckpumpe (19) mit Hochdruckschlauch (20), einen Wassertank (18), ein Saugaggregat (26) mit Saugschlauch (45) sowie Steuerungs- und Regelungsaggregate (34) hierfür aufweist.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung (6) ein Filteraggregat (27) und ein Wasserrückgewinnungsaggregat (28) sowie ein Elektroaggregat (30) für Steuerungs- und Regelungsaggregate aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine kuppelbare Leitungsverbindung (46) zwischen dem Saugaggregat (25) an der Spülvorrichtung (5) und dem Schmutzwassertank (26) an der
Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung (6) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckschlauch (20) und der Saugschlauch (45) oberhalb (überkopf) einer der Vorrichtung (5,6) geführt sind.

9. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vorrichtungen (5,6) gummibereifte Räder (7 bis 12) mit vorzugsweise Niederdruck-Ballonreifen aufweist.

10. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vorrichtung (6) eine Fernsehkamera (35), insbesondere mit Videoaufzeichnung sich befindet.

11. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vorrichtungen (5,6) als ein mittels eines Ladekrans o.dgl. anhebbarer Container (36,37) ausgebildet ist.

12. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserschneid- und -fräswerkzeug (21) vortreibend ist.