EP0786558A1 - Mobile Aufbereitungseinrichtung für Bodenaushub beu einem Bahngleis - Google Patents

Abstract

Eine mobile Aufbereitungseinrichtung (3) für Bodenaushub bei einem Bahngleis, insbesondere für Bodenmaterial unterhalb des Planums wird direkt mit einer selbsttätig fortschreitenden bekannten Grabenaushubeinrichtung (1) verbunden. Die Aufbereitungseinrichtung (3) befindet sich dabei lotrecht oberhalb der Grabenaushubeinrichtung (1). Die Aufbereitungseinrichtung (3) besitzt einen Brecher (5) für den Bodenaushub, der aus dem Brecher (5) über ein Förderband (4) in den wiederaufzufüllenden Grabenbereich geführt wird. Auf dem Förderband (4) werden dem aufzubereitenden Bodenmaterial aus Behältern (6) der Aufbereitungseinrichtung (3) Zuschlagstoffe zur Bodenverbesserung aufgegeben. Die Zuschlagstoffe werden mit Hilfe einer Bodenfräse (7) am Ende des Förderbandes (4) gleichmäßig in dem aufzubereitenden Bodenmaterial vermischt. Das wieder aufgefüllte Bodenmaterial wird mit Hilfe eines Baggers (8) planiert und mit Hilfe eines von dem Bagger angetriebenen Verdichters (10) verdichtet. <IMAGE>

Description

• Die Erfindung betrifft eine mobile Aufbereitungseinrichtung für Bodenaushub bei einem Bahngleis nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, durch die der ausgehobene Boden insbesondere verbessert und verfestigt werden kann.
• Eine solche Einrichtung ist aus DE 43 03 285 A1 bekannt. Jene Einrichtung ist der jeweiligen Position der Grabenaushubeinrichtung derart zugeordnet, daß sie sich oberhalb der Grabenaushubeinrichtung befindet. Dadurch ist es möglich, ausgehobenes Bodenmaterial direkt dem Brecher aufzugeben, indem dieses Material aufgeschlossen und von diesem sodann über ein Förderband zur Wiederauffüllung des Grabens hinter die Grabenaushubeinrichtung transportiert wird. Die bekannte mobile Aufbereitungseinrichtung ist vorne mit Aggregaten ausgestattet, mit deren Hilfe Zuschlagstoffe zur Bodenverdichtung und -verbesserung dem aufzubereitenden Bodenaushubmaterial zugegeben werden können. Die Zuschlagstoffe werden dabei mit dem aufzubereitenden Bodenaushub mechanisch vermischt.
• Die bekannte mobile Aufbereitungseinrichtung stützt sich ausschließlich auf dem Erdreich ab, das den wandernden Graben umgibt. Zum Bewegen dieser Einrichtung etwa synchron mit der Grabenaushubeinrichtung ist ein von der Grabenaushubeinrichtung getrenntes Antriebsmittel vorgesehen.
• Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, die Handhabung der mobilen Einrichtung zu vereinfachen.
• Eine Lösung hierfür stellt eine mobile Aufbereitungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 dar.
• Diese Lösung beruht auf dem Gedanken, die mobile Aufbereitungseinrichtung zu einem trennbaren Bestandteil der Grabenaushubeinrichtung zu machen. Dadurch bewegt sich die mobile Aufbereitungseinrichtung automatisch und ohne Zusatzlaufwand zusammen mit der selbsttätig fortschreitenden Grabenaushubeinrichtung.
• Durch eine Ausführung der mobilen Aufbereitungseinrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 2 wird eine Verbesserung der Bodenaufbereitung erreicht. Aus den Behältern werden dem aufzubereitenden Bodenmaterial auf dem Förderband insbesondere Weißfeinkalk, Zement und andere Additive zugegeben.
• Auch ist eine Petrifizierung von Schwermetallen (Schadstoffen) möglich. Ferner kann bei der Aufbereitung beispielsweise gereinigter Schotter zugegeben werden. Dies gilt generell für für einen Einbau geeignete Abfallstoffe, sofern diese nicht aufgrund gesetzlicher Vorschriften als für diesen Zweck unzulässige Schadstoffe qualifiziert sind. Bei den Additiven handelt es sich insgesamt um solche, die die Eigenschaft fördern, die ein Bodenmaterial für einen tragfähigen Boden als Gleisunterbau von Gleisen für Hochgeschwindigkeitszüge besitzen muß.
• Der Mischer, mit dessen Hilfe die zugeführten Zuschlagstoffe in das Bodenmaterial mechanisch eingearbeitet werden, ist zweckmäßigerweise eine an sich bekannte Bodenfräse.
• Mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen soll ein Aushub sowie eine Aufbereitung eines Gleisunterbaus an einem Gleis ohne Beeinträchtigung des normalen Zugverkehrs auf einem Nachbargleis möglich sein. Zu diesem Zweck besitzt die Aufbereitungseinrichtung Außenabmessungen, die innerhalb des zulässigen Mindestregellichtraumes des aufzubereitenden Bahngleises liegen. Der untere Teil eines zu befahrenden Nachbargleises wird jeweils durch eine feste Absperreinrichtung festgelegt. Die Grabenaushubeinrichtung, auf die die erfindungsgemäße Aufbereitungseinrichtung aufsetzbar ist, arbeitet ohne Schienenführung, d.h. sie ist nicht schienenfahrbar.
• In Kurven sind Bahngleise einseitig überhöht verlegt. Erfolgt eine Bodenaufbereitung an einem solchen Gleisabschnitt, kann es vorkommen, daß bei einer an einem Nachbargleis eingesetzten Grabenaushubeinrichtung, die lotrecht ausgerichtet ist, die auf eine solche Grabenaushubeinrichtung aufgesetzte Aufbereitungseinrichtung in den Regellichtraumbereich des befahrenen Nachbargleises hineinragt. Um dies zu vermeiden, kann bzw. können die Aufbereitungseinrichtung als ganzes und/oder einzelne Teile bzw. Bereiche dieser Einrichtung um eine in Gleisrichtung verlaufende Längsachse schwenkbar gegenüber der Grabenaushubeinrichtung gelagert sein. Dadurch kann die Aufbereitungseinrichtung der Neigung der Überhöhung angepaßt werden.
• Handelt es sich um eine relativ lange Grabenaushubeinrichtung, die um eine in deren Mittelbereich vorgesehene Querachse in sich schwenkbar ist, wird zweckmäßigerweise auch die Aufbereitungseinrichtung entsprechend um ein Querachse in sich schwenkbar gestaltet.
• Der Aushub des Gleisunterbaus, d.h. des Erdbaukörpers, und die anschließende Aufbereitung des Bodenaushubes mit anschließender Wiedereinfüllung an das hintere Ende des fortschreitenden Grabens wird wie folgt durchgeführt. Eine nach dem Prinzip der Messerschild-Technik arbeitende, selbstfortschreitende Grabenaushubeinrichtung, wie sie beispielsweise in DE 43 41 418 A1 beschrieben ist, wird in den Erdbaukörper eines Gleises zu dessen Aufbereitung eingeführt. Der in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung vorne zwischen den seitlichen Messerschilden liegende und damit seitlich abgestützte Grabenbereich wird mit Hilfe eines Baggers, der insbesondere ein Teleskoparm-Bagger sein kann, ausgehoben. Dabei gibt der Bagger das Aushubmaterial direkt dem Brecher der auf die Grabenaushubeinrichtung aufgesetzten Aufbereitungseinrichtung auf. Das in dem Brecher aufgebrochene Bodenmaterial fällt in insbesondere homogenisiertem Zustand von diesem auf ein Förderband, das dieses Material an das rückwärtige Ende der Grabenaushubeinrichtung fördert, von wo es in den offenen seitlich von den rückwärtigen Messerschilden geschützten Graben zur Wiederauffüllung fällt. Das Förderband kann ein Plattenband sein. Das aufgefüllte Bodenmaterial wird nach den bekannten Erdbaurichtlinien durch Planieren und Verdichten vorschriftsmäßig eingebaut. Auf dem Weg von dem Brecher zu dem rückwärtigen Ende der Grabenaushubeinrichtung werden dem Bodenmaterial aus zu der Aufbereitungseinrichtung gehörenden Behältern Zuschlagstoffe mit bodenverdichtender und verbessernder Eigenschaft zudosiert. Das Einmischen der Zuschlagstoffe in das aufzubereitende Bodenmaterial erfolgt mit Hilfe eines am rückwärtigen Ende des Förderbandes vorgesehenen Mischer, der zweckmäßigerweise eine Bodenfräse ist. Die Verdichtung des wieder aufgefüllten Bodenmaterials erfolgt dadurch, daß es mit Hilfe eines beispielsweise Schwenkarm-Baggers lagenweise auf eine schiefe Ebene verteilt wird, auf der es mit einem längs der schiefen Ebene bewegten Verdichter verdichtet wird. Der Bagger stützt sich auf dem wiederaufgefüllten Bodenmaterial ab und ist auf diesem längs der schiefen Ebene verfahrbar. Das Antriebsaggregat des Baggers kann dazu verwendet werden, den Verdichter längs der schiefen Ebene zu bewegen. Zu diesem Zweck ist der Verdichter fest mit dem Bagger verbindbar. Er ist insbesondere ein Plattenverdichter, dessen Abstand gegenüber dem Antriebsaggregat des Baggers veränderbar ist. Der Abstand ist klein, wenn der Löffel des Baggers arbeitet und groß, wenn sich der Verdichter bei inaktivem Löffel im Einsatz befindet. In der Regel ist von dem Bagger entweder der Löffel oder der Verdichter jeweils getrennt im Einsatz. Während des Verdichtungsvorganges ist es dann lediglich erforderlich, den Löffel des Baggers aus dem Eingriffsbereich des Verdichters herauszuführen. Eine zweckmäßige Neigung der schiefen Ebene liegt bei etwa 1 : 3 mit Bezug auf Höhe zu Länge.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Es zeigen

Fig. 1

eine Draufsicht auf eine auf eine Grabenaushubeinrichtung aufgesetzte mobile Aufbereitungseinrichtung,

Fig. 2

eine Ansicht der Einrichtungen nach Fig. 1,

Fig. 3

einen Schnitt durch die Einrichtungen nach Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4

einen Schnitt durch die Einrichtungen nach Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5

eine Ansicht auf die Einrichtungen nach dem Pfeil V in Fig. 1.

• Auf einen Messerschild-Verbau als selbsttätig fortschreitende Grabenaushubeinrichtung 1 ist ein Traggerüst 2 mit Aggregaten für eine mobile Bodenaufbereitungseinrichtung 3 fest aufgesetzt.
• Die Aufbereitungseinrichtung 3 besteht lotrecht unten aus einem in Gleislängsrichtung verlaufenden, als Plattenband ausgebildeten Förderband 4. An dessen Förderanfang ist oberhalb ein Zweiwellenbrecher 5 angeordnet. Zwischen dem Brecher 5 und dem Abgabeende des Förderbandes 4 sind zwei Behälter 6 für Zuschlagstoffe zur Aufgabe auf das sich auf dem Förderband 4 befindliche aus dem Brecher 5 stammende Bodenmaterial vorgesehen. Die auf das Bodenmaterial auf dem Förderband 4 aus den Behältern 6 aufgegebenen Zuschlagstoffe werden mit Hilfe einer an dem Förderbandende angebrachten Bodenfräse 7 gleichmäßig in das Bodenmaterial eingemischt. Aus der Bodenfräse 7 gelangt das aufbereitete Bodenmaterial von dem Ende des Förderbandes 4 in den wiederaufzufüllenden Bereich des fortschreitenden Grabens. Seitlich des Förderbandes sind Führungsbleche angebracht. Des weiteren sind in dem Aufgabebereich des Förderbandes das aufgegebene Bodenmaterial verteilende und abstreifende Verteilungsbleche (Schikanen) vorgesehen.
• In dem wiederaufzufüllenden Grabenbereich wird das aufbereitete Bodenmaterial mit Hilfe eines Schwenkarm-Baggers 8 gleichmäßig verteilt und lagenmäßig auf eine schiefe Ebene 9 gebracht. Bestehende Einbaurichtlinien werden dabei beachtet. Die Neigung dieser schiefen Ebene 9 beträgt etwa 1 zu 3, wobei 1 die Höheneinheit und 3 die Längeneinheiten sind. Der Bagger bewegt sich auf dem wiederaufgefüllten Erdreich, wobei er insbesondere längs der schiefen Ebene 9 verfahrbar ist. Verbunden mit dem Antriebsaggregat des Baggers 8 ist ein Verdichter 10, der beispielsweise ein üblicher Plattenverdichter, eine Schaffuß- oder Glattwalze oder ein Vibrator ist. Die jeweilige Verdichterart richtet sich nach dem zu verdichtenden Bodenmaterial. Durch das Ankoppeln des Verdichters 10 an das Antriebsaggregat des Baggers 8 kann ein eigenes Antriebsaggregat für den Verdichter eingespart werden. Der Verdichter kann auf die gesamte Breite des in dem Graben zu verdichtenden Bodenmaterials ausgelegt sein.
• Der Bodenaushub am vorderen Ende der Grabenaushubeinrichtung 1 wird von einem Bagger zwischen den seitlich abstützenden Messerschilden ausgehoben und direkt dem Brecher 5 zugeführt. Der betreffende in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung an deren vorderen Ende arbeitende Bagger 11 stützt sich auf dem Erdreich außerhalb des fortschreitenden Grabens ab.
• Die auf die Grabenaushubeinrichtung 1 aufgesetzte Aufbereitungseinrichtung 3 kann als ganzes oder auch nur bezüglich einzelner Aggregate seitlich um eine in Gleislängsrichtung liegende Achse gegenüber der geraden Aushubeinrichtung verschwenkt werden. Dabei kann eine solche Verschwenkachse, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, auf beiden Seiten der Aufbereitungseinrichtung vorgesehen sein.
• Die Aufbereitungseinrichtung 3 kann in ihrem Mittelbereich auch um eine Querachse 12 in sich schwenkbar ausgebildet sein. Eine solche Schwenkbarkeit ist angebracht, wenn auch die Grabenaushubeinrichtung in sich um eine entsprechende Achse schwenkbar ist. Besteht die Grabenaushubeinrichtung aus zwei auch horizontal gegeneinander verschwenkbaren Teilbereichen, ist die Aufbereitungsanlage in gleicher Weise schwenkbar. Zu diesem Zweck kann in der Querachse 12 ein entsprechend wirkendes Gelenk vorgesehen sein. Das Förderband 4 kann hierbei an einem seiner Ende auf einem horizontal drehbaren Drehschemel gelagert sein.
• Ist eine Grabenaushubeinrichtung in der Breite veränderbar, gilt das gleiche für die Breite der Aufbereitungseinrichtung.
• Die Außenabmessungen der Aufbereitungseinrichtung 3 sind derart bemessen, daß sie innerhalb des Regellichtraumes eines Gleises liegen, so daß auf einem Nachbargleis unbehinderter Zugverkehr ablaufen kann.
• Bei überhöht liegenden Gleisen muß die Aufbereitungseinrichtung 3 gegebenenfalls um ihre Längsachse gegenüber einer lotrecht ausgerichteten Grabenaushubeinrichtung verschwenkt werden, um ein Eingreifen in den Regellichtraum des befahrenen Nachbargleises in den von der Aufbereitungseinrichtung 3 eingenommenen Bereich mit Sicherheit zu vermeiden.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht eine äußerst rationelle und energiesparende Bodenaufbereitung des Unterbaus eines Gleises. Es ist dabei insbesondere kein Abtransport des Bodenaushubes notwendig, da dieser nach Durchlaufen der Aufbereitungseinrichtung 3 direkt wieder dem aufzufüllenden Graben zugeführt wird. Auf diese Weise entfällt ein Neueinbau von Kies/Sand praktisch vollständig.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht einen umweltfreundlichen Gleisbau bzw. eine umweltfreundliche Gleissanierung. Es ist kein nennenswerter Abtransport erforderlich, so daß Deponiekosten entfallen. Des weiteren muß kein Neumaterial in nennenswertem Umfang zugeführt werden. Bei der vor Ort erfolgenden Bodenaufbereitung können beliebige Zusatzmaterialien, die üblicherweise als Abfallstoffe zu entsorgen sind, zugegeben werden, sofern diese Materialien nach den hier infrage kommenden gesetzlichen Vorschriften (beispielsweise Vorschriften der deutschen Länderarbeitsgemeinschaft Abfall, in denen Materialklassifikationen definiert sind, wie Zuordnungswerte Z0 - Z2 für Böden der technischen Regeln über die Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Rohstoffen/Abfällen) für einen Einbau zulässig sind. Schwermetalle können in nicht mehr eluierbarem Zustand eingebracht werden. Die geltenden Kreislauf-Wirtschafts-Abfall-Vorschriften können sehr gut berücksichtigt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt in gewissem Sinne eine Art Abfallverwertungsmaschine dar, mit der gleichzeitig das Material für einen tragfähigen Erdbaukörpers eines Gleises geschaffen werden kann.

Claims (6)

1. Mobile Aufbereitungseinrichtung für Bodenaushub bei einem Bahngleis, insbesondere für Bodenmaterial unterhalb des Planums, für eine schalungsfrei arbeitende, nach dem Prinzip der Messerschild-Technik selbsttätig fortschreitende Grabenaushubeinrichtung, bei der auf einem Traggerüst (2) montiert sind

   - ein lotrecht unten liegendes Förderband (4) mit einem Aufnahmeende am in Fortschreitungsrichtung vorderen Ende der Grabenaushubeinrichtung (1) und einem Abgabebereich am hinteren Ende dieser Grabenaushubeinrichtung (1),

   - eine Aufgabeeinrichtung für eine Bodenaufbereitung bewirkende Zuschlagstoffe zwischen Auf- und Abgabebereich des Förderbandes (4),

   - ein Brecher (5) zur Aufnahme ausgehobenen Bodenmaterials im Aufgabebereich des Förderbandes (4) in einer lotrecht oberhalb dieses Förderbandes (4) liegenden Position, aus dem das Bodenmaterial auf das Förderband (4) aufgegeben wird,

   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Aufbereitungseinrichtung (3) zum Aufsetzen auf die Grabenaushubeinrichtung (1) und zur ausschließlich dort erfolgenden Abstützung ausgebildet ist.
2. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß zwischen dem Brecher (5) und dem Abgabebereich des Förderbandes (2) mindestens ein Behälter (6) zur direkten Aufgabe von Zuschlagstoffen auf das von dem Förderband (4) geförderte Bodenmaterial an dem Traggerüst (2) vorgesehen ist und daß zwischen dem mindestens einen Behälter (6) und dem Abgabebereich des Förderbandes (4) ein, das mit den Zuschlagstoffen versehene Bodenmaterial mechanisch durchmischender Mischer (7) vorgesehen ist.
3. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Mischer ein Bodenfräser (7) ist.
4. Aufbereitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß diese innerhalb eines zugelassenen Mindestregellichtraumes des Bahngleises liegt.
5. Aufbereitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß diese und/oder Teile von dieser um eine Längsachse gegenüber der Grabenaushubeinrichtung (1) schwenkbar ist bzw. sind.
6. Aufbereitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß diese in sich um eine in ihrem Mittelbereich (Querachse 12) in einer Horizontal- und/oder Vertikalebene schwenkbar ist.

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