EP1449973A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen - Google Patents

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EP1449973A2
EP1449973A2 EP03004598A EP03004598A EP1449973A2 EP 1449973 A2 EP1449973 A2 EP 1449973A2 EP 03004598 A EP03004598 A EP 03004598A EP 03004598 A EP03004598 A EP 03004598A EP 1449973 A2 EP1449973 A2 EP 1449973A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
suction
rinsing
water
solids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03004598A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1449973A3 (de
Inventor
Bernhard Wilms
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DB Netz AG
Original Assignee
DB Netz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DB Netz AG filed Critical DB Netz AG
Publication of EP1449973A2 publication Critical patent/EP1449973A2/de
Publication of EP1449973A3 publication Critical patent/EP1449973A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/003—Upkeep of road sides along the pavement, for instance cleaning devices particularly for side strips
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H8/00—Removing undesirable matter from the permanent way of railways; Removing undesirable matter from tramway rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/10—Wheeled apparatus for emptying sewers or cesspools

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for cleaning near the track Drainage systems, for example in railway tunnels, in train stations and railway lines, with a high pressure flushing of the drainage systems and the wash ware is then vacuumed up, cleaned and reused.
  • Flushing processes for drainage pipes close to the track are based on the procedure which has been used for decades to clean municipal sewage systems.
  • a suction and flushing car is driven along the road to the manhole and positioned backwards in front of it to carry out the cleaning work on the Control the end of the vehicle attached controls.
  • the basic principle of water recovery is the resumption of the sewage sediment and the flushing and waste water in the pipeline.
  • the rinsing water is separated from the sediment to be disposed of in the suction and rinsing car using filtration technology and is reprocessed so that it can be fed back into the rinsing process.
  • the advantage of water recovery is the increased productive operational readiness of the vehicle.
  • a conventional combination suction and flushing trolley (without water recovery) has a fresh water reservoir of 3 to 6 m 3 , depending on the version. Assuming the use of a commercially available high pressure pump (volume flows up to 300 l / min) and a fresh water chamber of 6 m 3 , the rinsing time is 25 minutes with continuous use.
  • a TV inspection of the cleaned is carried out for an exact representation of the line status Drainage pipe carried out. This is the only way to make a realistic statement about the condition of the channel. In this case, rinsing is used the drainage line not only for maintenance cleaning, but also for "preparing the way" the TV inspection unit for driving through the pipeline.
  • the inspection of the sewer system can only be carried out in cleaned pipes, since there is no traffic a sewer line contaminated with residues with standard inspection equipment not possible. This is done by means of a wheel-driven, remote-controlled Trolley with integrated inspection camera.
  • the flush-mounted sink insert in drainage systems requires the cleaning system to be transported by rail to the place of work because the place of use in railway stations and on railway lines rarely and in the tunnel no other way can be achieved. This requirement leads to special conditions that it the sewer cleaning close to the track must be observed.
  • the invention has for its object a system for cleaning drainage systems on / in railway facilities, preferably a rail-driven one Sewer cleaning system, to develop that from various pre-made Modules exist quickly and effectively, even on high-speed routes environmentally friendly under very limited conditions of use is operational.
  • the separation of solids is carried out in several stages in a rail-mounted high-pressure water system (PLC) known per se and a coupled rail-mounted sewer flushing system (SKS), in the SKS a separation of coarse constituents by sedimentation in a first stage and a further drainage in a second stage third stage, a first fine filtering is carried out and then, in a fourth stage, a further, preferably divided, fine filtering and a return of the cleaned water to a storage container for reuse as rinsing water is carried out in the PLC.
  • PLC rail-mounted high-pressure water system
  • SKS coupled rail-mounted sewer flushing system
  • the solids with a diameter of> 60 mm in a second filter stage the solids up to the level of puncture resistance, in a third filter stage the solids> 140 ⁇ m and in a fourth filter stage the solids with a diameter> 100 ⁇ m and subsequently deposited with a diameter> 75 ⁇ m.
  • the device for cleaning drainage systems close to the track is characterized in tunnels, train stations and on railway tracks that a combined railroad high pressure water (PLC) and with a rail-mounted sewer flushing system (SKS) in modular design is combined, with a water / dirt water reservoir module via a control room / control module with a high pressure unit module as well this is connected to a suction-rinsing module and the suction-rinsing module in turn is coupled with a drainage module.
  • PLC railroad high pressure water
  • SLS rail-mounted sewer flushing system
  • the suction / rinsing module is rotatably / pivotally mounted and points in its front swivel emptying flap.
  • the water / dirty water reservoir module has a fresh water tank on, which is arranged in the high-pressure module and by a diesel engine driven maximum pressure pump with one in the suction-rinsing module Rinsing reel is connected, which has a rinsing hose.
  • suction hose of the suction-rinsing module with one also in it located vacuum container connected to one in its lower area Groabscheider, which has a solid pump with a container of the drainage module is coupled to a via a feed pump Filter unit of the suction-rinsing module is connected, the drain to one reserve water tank also arranged in the suction-rinsing module, which carries with at least one, preferably two fine filter stages of the water / dirty water reservoir module is combined.
  • the drain of the water / dirty water reservoir module is in turn with the fresh water tank connected to a circulatory process.
  • the filter unit of the suction-rinsing module has one hydrocyclone and one Fine filter on.
  • the PLC and the SKS are preferably on two separate rail vehicles assembled with each other via flexible, preferably made of spiral wire existing hoses connected with reinforced rubber are.
  • suction-rinsing module and a dewatering module Office workshop module which also contains the technology for inspecting the duct system and arranged for status documentation.
  • the two units are mechanically and electrically separable. Electrical Connections are all power supply and all control and regulation lines. Mechanical connections include all piping systems that are suitable for the Transport of the process water are determined and all elements that enable coupling.
  • the critical area of the connections lies between the PLC and SKS unit (buffer area), since there are movements around the longitudinal and transverse axes of the connecting lines when driving occur.
  • the electrical lines are flexible and protected to avoid damage exclude while driving.
  • the rinsing water is from the fresh water tank (1) via a feed pump (2) Pump of the high pressure unit (3) pumped.
  • the maximum pressure pump driven by means of a diesel engine (4), the flushing water asks for the flushing reel at the desired pressure (5) to get into the drainage line from there by means of a sewer flushing hose (6).
  • the washware loosened by the high pressure water is due to the in the vacuum container (8) prevailing negative pressure is sucked in through the suction hose (7).
  • the first filtration of the wash ware is carried out by a coarse separator (9) in the area of the tank bottom performed. In doing so, substances are separated out that have a diameter exceed 60 mm.
  • the remaining sediments are fed through a solids pump (10) transported into the drainage container 11). Here the sediments up to Degree of puncture resistance drained and stored.
  • the filtered dirty water is a feed pump (12) to the filter unit (13) Pumped flushing and suction module.
  • This filter unit consists of a hydrocyclone (14) and a fine filter (15) which separate the substances from the dirty water still, exceed a grain size of 140 microns. From here, the water comes first pumped into a reserve water tank (16). As for the reuse of the Water the size of any dirt particles must be less than 75 ⁇ m two further fine filtration stages. In the first stage (17) all solids are up to with a size of 100 ⁇ m. Finally, in the second (18) the default value achieved for the reuse of water of 75 ⁇ m and smaller. In the last Process step is the fresh water tank (1) the cleaned and filtered water added again and is available again for the rinsing process.
  • the core of the SKS unit is the suction-rinsing module.
  • This consists of a suction-rinsing unit (see Appendix 2.1), which is housed in a 20-foot container.
  • the Suction-flushing unit is mounted on a slewing ring, so that it is on both sides its longitudinal axis can be pivoted by ⁇ 90 °. Only the suction-flushing hose arm is used for flushing work pivoted. Swivel range is also at least on both sides 90 °.
  • railway safety measures e.g. blocking the neighboring track, switching off the overhead line
  • the standard distance between the top edge of the rail (SO) and the overhead line is in Average approx. 5,250 mm
  • the permissible height of the suction-rinsing module is 3,380 mm. Due to the design, the suction-rinsing module achieves normal operation (Transport and work situation) the uncritical height of 2,880 mm.
  • the standard for flushing vehicles is via the front floor disposed of, in which the filter technology (13) is located and which carries the hose reel. There contact with the overhead line cannot be ruled out (risk of contact even with an opening angle of 30 °), opening this Container bottom are not used.
  • the suction-rinsing unit is therefore designed that the solids are discharged over the opposite tank bottom (27) become.
  • the drainage control shafts are reached on the edge path or in the central area guaranteed by track systems.
  • the container can also be located at more distant shafts can be achieved.
  • the office / factory and inspection module (28) consists of an ISO standard 20 foot container, which is divided into two rooms.
  • the combined workshop and inspection room is intended as a workshop room for work materials such as rinsing nozzles, tools, contains the necessary inspection and documentation technology and can be opened on both sides via sliding doors to the work sides.
  • the front part is expanded as office space for construction supervision and can be accessed from the outside through a front door.
  • the sewer cleaning device fulfills the railway-specific operating conditions as follows:
  • the sewer cleaning device makes no special demands on loading, because all system components can remain on the rail vehicle.
  • the work train can be parked in any station and in any depot.
  • the relevant mechanical components of the sewer cleaning device are operated electrically and by the self-sufficient, diesel-driven Generator of the PLC unit supplied.
  • the fuel supply is sufficient that several insert layers are worked without additional refueling can.
  • the fresh water reservoir of the PLC unit of 8,000 l and the fresh water chamber The SKS unit of at least 4,000 I enables use without refueling at least two layers.
  • the sewer cleaning device To remove the drainage module (25), the sewer cleaning device must be accessible via a paved path by a truck.
  • the container of the suction-rinsing module (24) is emptied as required. Since residues ⁇ 60 mm are rarely found in drainages, cleaning of the suction-rinsing module (24) is only necessary after several shifts.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen, vorzugsweise in Tunneln, in Bahnhöfen und an Streckengleisen wobei eine Hochdruckspülung der Entwässerungsanlagen erfolgt und das Spülgut anschließend wieder aufgesaugt, gereinigt und überwiegend wiederverwendet wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen, vorzugsweise ein schienenfahrbares Kanalreinigungssystem, zu entwickeln, das aus verschiedenen vorgefertigten Modulen besteht und schnell sowie effektiv auch auf Schnellfahrstrecken unter zeitlich und räumlich sehr eingegrenzten Einsatzbedingungen umweltfreundlich einsatzfähig ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Abscheidung von Feststoffen mehrstufig in einem an sich bekannten Schienenfahrbares Hochdruckwassersystem (19) und einem gekoppelten schienenfahrbaren Kanalspülsystem (20) durchgeführt wird, wobei im schienenfahrbaren Kanalspülsystem (20) in einer ersten Stufe eine Abscheidung von Grobbestandteilen durch Sedimentation sowie in einer zweiten Stufe eine weitere Entwässerung und in einer dritten Stufe eine erste Feinfilterung realisiert und anschließend im schienenfahrbaren Hochdruckwassersystem (19) in einer vierten Stufe eine weitere, vorzugsweise geteilte Feinfilterung und eine Rückführung des gereinigten Wassers in einen Vorratsbehälter zur erneuten Verwendung als Spülwasser durchgeführt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen, beispielsweise in Eisenbahntunneln, in Bahnhöfen und Eisenbahnstrecken, wobei eine Hochdruckspülung der Entwässerungsanlagen erfolgt und das Spülgut anschließend wieder aufgesaugt, gereinigt und wiederverwendet wird.
Spülverfahren für gleisnahe Entwässerungsleitungen basieren auf der Vorgehensweise, welche seit Jahrzehnten zur Reinigung kommunaler Abwassersysteme eingesetzt wird.
Dabei wird ein Saug- und Spülwagen über den Straßenweg zum Kanalschacht gefahren und rückwärtig vor diesem positioniert, um die Reinigungsarbeiten von den am Fahrzeugende angebrachten Bedienelementen zu steuern.
Die Wasserhochdruckspülung von Kanalleitungen hat sich aus ihren Anfängen vor ca. 40 Jahren zu dem führenden Reinigungsverfahren entwickelt. Heute werden ca. 90% der Gesamtreinigungsleistungen auf diesem Sektor in Deutschland durch das Verfahren der Wasserhochdruckspülung erbracht.
Die Technik der Hochdruckspülung hat sich in diesen vier Jahrzehnten wie folgt weiterentwickelt. Die Kanalspülwagen wurden mit Pumpen höherer Leistung (max. Pumpendruck und max. Förderstrom) ausgestattet. Saugwagen bekamen ein größeres Fördervolumen. Schläuche, Düsenköpfe, Düsensätze und weitere Komponenten wurden verbessert. Die Einführung des kombinierten Saug- und Spülwagen (kurz "Kombi" genannt) und das darauf folgende Angebot des kombinierten Saug- und Spülwagen mit integrierter Spülwasserrückgewinnung waren die größten Meilensteine auf diesem Gebiet.
Das Grundprinzip der Wasserrückgewinnung besteht in der Wiederaufnahme der Abwasserleitungssedimente und dem in der Rohrleitung vorhandenen Spül- und Schmutzwassers. Das Spülwasser wird im Saug- und Spülwagen durch Filtrationstechnik von den zu entsorgenden Sedimenten separiert und so wiederaufbereitet, dass es dem Spülprozess erneut zugeführt werden kann. Der Vorteil der Wasserrückgewinnung besteht in der gesteigerten produktiven Einsatzbereitschaft des Fahrzeuges. Ein herkömmlicher Kombinationssaug- und Spülwagen (ohne Wasserrückgewinnung) besitzt je nach Ausführung ein Frischwasserreservoir von 3 bis 6 m3. Unter Annahme des Einsatzes einer marktgängigen Hochdruckpumpe (Volumenströme bis 300 l/min) und einer Frischwasserkammer von 6 m3 ergibt sich bei kontinuierlichem Einsatz eine Spüldauer von 25 Minuten.
Durch die Entwicklung der Wasserrückgewinnung sind Spülzeiten möglich geworden, die es erlauben, eine Arbeitsschicht (8 Stunden) ohne Frischwasseraufnahme durchzuführen. Die neuste Entwicklung auf diesem Sektor ist ein kombinierter Saug- und Spülwagen mit Wasserrückgewinnung und integriertem kontinuierlichen Kanalsandrecycling (DE-PS 198 10 322 C2, EP 1 068 407 B1).
Das Wissen um wasserhydraulische Vorgänge beim Lösen der Sedimente im Kanal durch den Hochdruckwasserstrahl, hat sich nicht im gleichem Maße weiterentwickelt wie das der technischen Anlagen.
Heute werden noch die gleichen Verfahren und Methoden angewandt, die vor 40 Jahren durch die Kanalarbeiter empirisch entwickelt wurden. Man unterscheidet zwei Anlässe für die Kanalreinigung:
  • 1. Die Notfallreinigung, die der akuten Problemlösung (Kanalverstopfung dient).
  • 2. Die Unterhaltsreinigung, welche zumeist durch kommunale Betriebe der Stadtentwässerung durchgeführt wird. Diese dient nicht dem Lösen eines akuten Problems, sondern der kostenoptimierten Regelinstandhaltung des Kanalsystems. Wird das Leitungssystem einer Kommune in Regelabständen gereinigt und darüber hinaus in definierten Abständen inspiziert, ergibt sich eine dauerhaft degressive Entwicklung der Unterhaltskosten für das entsprechende Kanalssystem.
    • Zur exakten Darstellung des Leitungszustandes wird eine TV-Inspektion der gereinigten Entwässerungsleitung durchgeführt. Nur mit diesem Mittel kann eine realistische Aussage über den Zustand des Kanals getroffen werden. In diesem Fall dient das Spülen der Entwässerungsleitung nicht nur der Unterhaltsreinigung, sondern auch der "Wegbereitung" der TV-Inspektionseinheit für das Durchfahren der Rohrleitung. Die Inspektion des Kanalsystems kann nur in gesäuberten Leitungen durchgeführt werden, da ein Befahren einer mit Rückständen verunreinigten Kanalleitung mit marktüblichen Inspektionsgeräten nicht möglich ist. Dies geschieht mittels eines radangetriebenen, fernbedienten Fahrwagen mit integrierter Inspektionskamera.
    Der gleisnahe Spüleinsatz an Entwässerungsanlagen erfordert es, das Reinigungssystem auf dem Schienenweg zur Arbeitsstelle zu transportieren, da die Einsatzstelle in Bahnhöfen und an Eisenbahnstrecken selten und im Tunnel über keinen anderen Weg erreicht werden kann. Diese Anforderung führt zu besonderen Bedingungen, die es bei der gleisnahen Kanalreinigung zu beachten gilt.
    Die aus dem Stand der Technik bekannten und handelüblichen, straßenfahrbaren Kanalreinigungssysteme können diesen Anforderungen nicht genügen.
    Auch das Auffahren eines herkömmlichen Kanalreinigungsfahrzeuges auf einen Waggon zum Einsatz in Tunneln und von Eisenbahngleisen stellt allenfalls ein Provisorium, aber keine effektive und professionelle Lösung dar.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Reinigung von Entwässerungsanlagen an/in Eisenbahnanlagen, vorzugsweise ein schienenfahrbares Kanalreinigungssystem, zu entwickeln, das aus verschiedenen vorgefertigten Modulen besteht und schnell sowie effektiv auch auf Schnellfahrstrecken unter zeitlich und räumlich sehr eingegrenzten Einsatzbedingungen umweltfreundlich einsatzfähig ist.
    Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass
    die Abscheidung von Feststoffen mehrstufig in einem an sich bekannten Schienenfahrbares Hochdruckwassersystem (SPS) und einem gekoppelten schienenfahrbaren Kanalspülsystem (SKS) durchgeführt wird, wobei im SKS in einer ersten Stufe eine Abscheidung von Grobbestandteilen durch Sedimentation sowie in einer zweiten Stufe eine weitere Entwässerung und in einer dritten Stufe eine erste Feinfilterung realisiert und anschließend im SPS in einer vierten Stufe eine weitere, vorzugsweise geteilte Feinfilterung und eine Rückführung des gereinigten Wassers in einen Vorratsbehälter zur erneuten Verwendung als Spülwasser durchgeführt wird.
    Dabei werden in der ersten Filterstufe Feststoffe mit einem Durchmesser von > 60 mm, in einer zweiten Filterstufe die Feststoffe bis zum Grad der Stichfestigkeit, in einer dritten Filterstufe die Feststoffe > 140 µm und in einer vierten Filterstufe die Feststoffe mit einem Durchmesser > 100 µm sowie anschließend mit einem Durchmesser > 75 µm abgeschieden.
    Die Vorrichtung zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen, insbesondere in Tunneln, Bahnhöfen und an Eisenbahngleisen ist dadurch gekennzeichnet , dass ein kombiniertes Schienenfahrbares Hochdruckwasser- (SPS) und mit einem schienenfahrbaren Kanalspülsystem (SKS) in Modulbauweise kombiniert ist, wobei über ein Leitwarten-/ Steuerungs-Modul ein Wasser/Schmutz-Wasserreservoir-Modul mit einem Hochdruckaggregat-Modul sowie dieses mit einem Saug-Spülmodul verbunden und das Saug-Spülmodul wiederum mit einem Entwässerungs-Modul gekoppelt ist.
    Das Saug-/Spülmodul ist dabei dreh-/schwenkbar gelagert und weist in seinem vorderen Stirnwandbereich eine schwenkbare Entleerungsklappe auf.
    Das Wasser-/Schmutzwasserreservoir-Modul weist einen Frischwasser-Tank auf, der über eine im Hochdruck-Modul angeordnete und durch einen Dieselmotor angetriebene Höchstdruckpumpe mit einer im Saug-Spülmodul befindlichen Spülhaspel verbunden ist, die einen Spülschlauch besitzt.
    Weiterhin ist ein Saugschlauch des Saug-Spülmoduls mit einem ebenfalls darin befindlichen Vakuumbehälter verbunden, der in seinem unteren Bereich einen Groabscheider aufweist, welcher über eine Feststoffpumpe mit einem Behälter des Entwässerungs-Moduls gekoppelt ist, der über eine Förderpumpe mit einer Filtereinheit des Saug-Spülmoduls verbunden ist, dessen Abfluss zu einem gleichfalls im Saug-Spülmodul angeordneten Reservewassertank führt, der mit mindestens einer, vorzugsweise zwei Feinfilterstufen des Wasser/Schmutzwasserrreservoir-Moduls kombiniert ist. Der Abfluss des Wasser/Schmutzwasserrreservoir-Moduls ist wiederum mit dem Frischwassertank in einem Kreislaufprozess verbunden.
    Die Filtereinheit des Saug-Spülmoduls weist einen Hydrozyklon und einen Feinfilter auf.
    Die SPS und das SKS sind vorzugsweise auf zwei getrennten Schienenfahrzeugen montiert, die untereinander über flexible, vorzugsweise aus Spiraldraht bestehenden und mit verstärktem Gummi ummantelten Schläuchen verbunden sind.
    Es ist vorteilhaft, wenn zwischen Saug-Spülmodul und Entwässerungsmodul ein Büro-Werkstatt-Modul in welchem sich auch die Technik zur Inspektion des Kanalsystems und zur Zustandsdokumentation angeordnet wird.
    Ausführungsbeispiel
    Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
    Dabei zeigen:
    • Figur 1 - die erfindungsgemäße Lösung in der Ansicht
    • Figur 2 - die vollständige Prozessdarstellung
    • Figur 3 - die SKS-Einheit in Arbeitsposition
    • Figur 4 - das Saug-Spülmodul mit geöffnetem Entsorgungsdeckel
    • Figur 5 - die SKS-Einheit in Entsorgungsposition
    • Figur 6 - die erfindungsgemäße Lösung als Arbeitszug
    In seiner Gesamtheit besteht das Verfahren und die Vorrichtung zur Reinigung von Entwässerungsanlagen aus der SPS-Einheit und aus einer SKS-Einheit.
    Die beiden Einheiten sind mechanisch und elektrisch trennbar verbunden. Elektrische Verbindungen sind alle Stromversorgungs- und alle Steuer- und Regelungsleitungen. Zu den mechanischen Verbindungen zählen alle Rohrleitungssysteme, die für den Transport der Prozesswasser bestimmt sind und alle Elemente, die das Ankuppeln ermöglichen.
    Der kritische Bereich der Verbindungen liegt zwischen SPS- und SKS-Einheit (Pufferbereich), da dort bei Fahrt Bewegungen um Längs- und Querachse der Verbindungsleitungen auftreten.
    Die elektrischen Leitungen sind flexibel und geschützt zu verlegen, um Beschädigungen während der Fahrt auszuschließen.
    Nachstehende Tabelle zeigt die Verknüpfung der einzelnen Module im Verbund.
    Figure 00060001
    Das Spülwasser wird aus dem Frischwassertank (1) über eine Förderpumpe (2) zum Modul des Höchstdruckaggregates (3) gepumpt. Die Höchstdruckpumpe, angetrieben durch einen Dieselmotor (4), fordert das Spülwasser mit gewünschten Druck zur Spülhaspel (5), um von dort mittels Kanalspülschlauch (6) in die Drainageleitung zu gelangen. Das durch das Hochdruckwasser gelöste Spülgut wird aufgrund des im Vakuumbehälter (8) herrschenden Unterdruckes über den Saugschlauch (7) angesaugt. Die erste Filtration des Spülgutes wird durch einen Grobabscheider (9) im Bereich des Behälterbodens vorgenommen. Dabei werden Stoffe ausgesondert, die einen Durchmesser von 60 mm überschreiten. Die übrigen Sedimente werden über eine Feststoffpumpe (10) in den Entwässerungscontainer 11) befördert. Hier werden die Sedimente bis zum Grad der Stichfestigkeit entwässert und gelagert.
    Das filtrierte Schmutzwasser wird über eine Förderpumpe (12) zur Filtereinheit (13) des Spül- und Saugmoduls gepumpt. Diese Filtereinheit besteht aus einem Hydrozyklon (14) und einem Feinfilter (15) die aus dem Schmutzwasser die Stoffe aussondern die noch, eine Korngröße von 140 µm überschreiten. Von hier aus wird das Wasser zunächst in einen Reservewassertank (16) gepumpt. Da für die Wiederverwendung des Wassers die Größe eventueller Schmutzpartikel kleiner als 75 µm sein muss, folgen zwei weitere Feinfiltrationsstufen. In der ersten Stufe (17) werden alle Feststoffe bis zu einer Größe von 100 µm ausgesondert. In der zweiten (18) schließlich wird der Vorgabewert für die Wiederverwendung von Wasser von 75 µm und kleiner erreicht. Im letzten Prozessschritt wird dem Frischwassertank (1) das gereinigte und gefilterte Wasser wieder zugefügt und steht erneut dem Spülvorgang zur Verfügung.
    Kern der SKS-Einheit ist das Saug-Spülmodul. Dieses besteht aus einer Saug-Spüleinheit (siehe Anlage 2.1), die in einem 20-Fuß Container untergebracht ist. Die Saug-Spüleinheit ist auf einem Drehkranz gelagert, so dass es jeweils beidseitig um seine Längsachse um ≥ 90° schwenkbar ist. Für Spülarbeiten wird nur der Saug-Spülschlauchausleger geschwenkt. Schwenkbereich ist ebenfalls beidseitig mindestens 90°.
    Aus Gründen der Eisenbahnbetriebssicherheit wird für die auf Gleisen verkehrenden Fahrzeuge ein lichter Raum freigehalten. Dieser lichte Raum (Regellichtraum) ergibt sich aus den Begrenzungen für Fahrzeuge, Ausladungen und aus Sicherheitszuschlägen. Korrespondierend zu dem Regellichtraum sind nach Eisenbahn-Betriebsordnung Fahrzeugbegrenzungen festgelegt, die im Regelbetrieb durch das Schienenfahrzeug und dessen Aufbauten nicht überschritten werden dürfen.
    Für das Arbeiten von Schienenfahrzeugen, z.B. auch für das Spülen gleisnaher Entwässerungsanlagen sind Ausnahmen möglich, die ggf. auch eisenbahnbetriebliche Sicherheitsmaßnahmen (z.B. Sperren des Nachbargleises, Abschalten der Oberleitung) erfordern.
    Darüber hinaus müssen auf Strecken mit Oberleitungen zu diesen stromführenden Leitungen folgende Mindest-Sicherheitsabstände eingehalten werden:
    • 300 mm zu festen Teilen des Schienenfahrzeuges (einschließlich Aufbauten und Ladung)
    • 1.500 mm von Personen
    Sämtliche Begrenzungs- und Sicherheitsabstände sind bei Transport-, Arbeits- und Entsorgungssituationen einzuhalten.
    Der Regelabstand zwischen Schienenoberkante (SO) und der Oberleitung beträgt im Mittel ca. 5.250 mm Aus dem Abstand der Ladefläche des Containertragwagens zur SO von 1.270 mm ergibt sich eine zulässige Höhe des Saug-Spülmoduls von 3.380 mm. Durch die konstruktive Ausgestaltung erreicht das Saug-Spül-Modul im Normalbetrieb (Transport und Arbeitssituation) die unkritische Höhe von 2.880 mm.
    Standardmäßig wird bei Spülfahrzeugen (Kommunaltechnik) über den Stirnboden entsorgt, in der sich die Filtertechnik (13) befindet und der die Schlauchhaspel trägt. Da eine Berührung der Oberleitung nicht ausgeschlossen werden kann (Gefahr des Kontaktes schon bei einem Öffnungswinkel von 30°), kann das Öffnen dieses Behälterbodens nicht angewandt werden. Die Saug-Spüleinheit ist also so konzipiert, daß die Feststoffe über den gegenüberliegenden Behälterboden (27) ausgetragen werden.
    Durch das Schwenken des Auslegers der Saug- /Spülhaspel um beidseitig bis zu 90° wird das Erreichen der Drainagenkontrollschächte am Randweg oder im Mittelbereich von Gleisanlagen problemlos gewährleistet. Durch vorheriges zusätzliches Ausschwenken des Behälters können in Ausnahmefällen auch sich entfernter befindliche Schächte erreicht werden. Nach Einnahme der jeweiligen Arbeitsposition kann der Spül- und Saugschlauch über den Schacht in den zu reinigenden Kanal eingeführt werden. Die Bedieneinheit ist arbeitsgünstig am Saugschlauchausleger angebracht.
    Zum Filtern und Speichern der Drainagensedimente bis zur Entsorgung z.B. an einem Bahnhof wird ein Entwässerungs-Modul (25) mitgeführt. Dieser besteht aus:
    • einem drucklosen Mehrkammerbehälter (Volumen mindestens 15m3) mit integriertem Filtersystem
    • einer Schmutzwasserpumpe
    • beidseitigen Entsorgungsleitungen
    • einem Schwenkrahmen (26) und
    • Füllstandanzeigen
    Das Entsorgen der Feststoffanteile erfolgt über zwei Wege:
  • 1. Entwässerungsmodul (25)
  • 2. Saug-Spülmodul (24)
    • Zu 1:
    Das Entwässerungsmodul (25) hat ein Fassungsvermögen von mindestens 15 m3. Er dient dem Entwässern und Bunkern der Sedimente < 60mm. Zum Austausch wird der Container mittels eines Schwenkrahmens (26) in Richtung eines bereitstehenden Abrollkippers (LKW mit Abrollcontainer Aufnahmeeinrichtung) gedreht, der mit seinem Greifhaken den Container abrollt und anschließend ein neues Entwässerungsmodul aufsetzt. Das Volumen des Containers erlaubt ein Auswechseln in längeren Zeitabständen (je nach Kanalverunreinigung nach bis zu 5 - 7 Schichten).
    Zu 2.:
    Das Saug-Spülmodul (24) speichert alle Feststoffe ≥ 60 mm. Zur Entsorgung wird der Behälter in Richtung eines örtlichen Muldenbehälters, der gleisnah steht, geschwenkt. Die Saug-/Spülmodul kann um bis zu 90° Grad aus seiner Arbeitsposition in die beabsichtigte Entsorgungsrichtung gedreht werden. Zum Zweck des Feststoffaustrages wird der Behälterboden (27) beispielsweise mittels Hydraulikzylinder aufgeschwenkt; dabei zieht der Behälterboden die beweglichen Trennwand, mit Zugstangen verbunden, zwischen Frischwasser- und Schmutzwasserkammer mit und befördert die Sedimente in einen gleisnah aufgestellten Entsorgungscontainer.
    Das Büro-/ Werk- und Inspektionsmodul (28) besteht aus einem ISO-Norm 20 Fuß Container, der in zwei Räume aufgeteilt ist. Der kombinierte Werkstatt- und Inspektionsraum ist als Werkstattraum für Arbeitsmaterialen wie z.B. Spüldüsen, Werkzeug vorgesehen, enthält die erforderliche Inspektions- und Dokumentationstechnik und ist beidseitig über Schiebetüren zu den Arbeitsseiten zu öffnen. Der vordere Teil wird als Büroraum für die Bauüberwachung ausgebaut und ist von außen durch eine Stirntür zu begehen.
    Die Kanalreinigungsvorrichtung erfüllt die bahnspezifischen Einsatzbedingungen wie folgt:
    Der Arbeitszug besteht insbesondere aus:
    • Triebfahrzeug (Lokomotive)
    • SPS-Einheit inkl. Containertragwagen
    • SKS-Einheit inkl. Containertragwagen
    Verladung:
    Die Kanalreinigungsvorrichtung stellt keine besonderen Anforderung an das Verladen, da alle Systemkomponenten auf dem Schienenfahrzeug verbleiben können. Das Abstellen des Arbeitszuges ist in jedem Bahnhof und jeder Hinterstellung möglich.
    Energiebereitstellung:
    Die relevanten mechanischen Komponenten der Kanalreinigungsvorrichtung (Pumpen u.ä.) werden elektrisch betrieben und vom autarken, dieselgetriebenen Stromaggregat der SPS-Einheit versorgt. Der Kraftstoffvorrat ist so ausreichend, daß mehrere Einsatzschichten ohne zusätzliches Betanken gearbeitet werden kann.
    Wasseraufnahme:
    Das Frischwasserreservoir der SPS-Einheit von 8.000 I und die Frischwasserkammer der SKS-Einheit von mind. 4.000 I ermöglichen einen Einsatz ohne Betanken von mindestens zwei Schichten.
    Entsorgung:
    Das Fassungsvermögen des Entwässerungs-Moduls (25) von min. 15 m3 lässt eine Entsorgung frühestens nach jeder zweiten Schicht zu. Zum Abnehmen des Entwässerungs-Moduls (25) muss die Kanalreinigungsvorrichtung über einen befestigten Weg durch einen LKW erreichbar sein. Der Behälter des Saug-Spülmoduls (24) wird bedarfsorientiert geleert. Da in Drainagen Rückstände ≥ 60 mm selten vorkommen, ist das Reinigen des Saug-Spülmoduls (24) erst nach mehrern Schichten erforderlich.
    Liste der verwendeten Bezugszeichen
    1 -
    Frischwassertank
    2 -
    Förderpumpe
    3 -
    Wasser-Hochdruckpumpe
    4 -
    Dieselmotor
    5 -
    Spülhaspel
    6 -
    Spülschlauch
    7 -
    Saugschlauch
    8 -
    Vakuumbehälter
    9 -
    Grobscheider
    10 -
    Feststoffpumpe
    11 -
    Entwässerungscontainer
    12 -
    Förderpumpe
    13 -
    Filtereinheit
    14 -
    Hydrozyklon
    15 -
    Feinfilter
    16 -
    Reservewassertank
    17 -
    Feinfilterstufe
    18 -
    Feinfilterstufe
    19 -
    Schienen-Pflege-System (SPS)
    20 -
    schienenfahrbares Kanalspülsystem (SKS)
    21 -
    Leitwarten-Steuerungs-Modul
    22 -
    Wasser-/Schmutzwasserreservoir-Modul
    23 -
    Hochdruckaggregat-Modul
    24 -
    Saug-/Spülmodul
    25 -
    Entwässerungs-Modul
    26 -
    Schwenkrahmen
    27 -
    Behälterboden
    28 -
    Büro-, Werkstatt- und Inspektionsmodul
    29 -
    Stromaggregat
    30 -
    Drehkranz
    31 -
    Saug-/Spülsystems
    32 -
    Flexible Haube

    Claims (15)

    1. Verfahren zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen, vorzugsweise in Tunneln, in Bahnhöfen und an Eisenbahnstrecken, wobei nach einer Hochdruckspülung der Entwässerungsanlagen das Spülwasser und das Spülgut aufgesaugt, das Gemisch einer Abscheidung von Feststoffen und einer Wiederverwendung von gereinigtem Wasser unterzogen wird,
      gekennzeichnet dadurch, dass die Abscheidung von Feststoffen mehrstufig in einem an sich bekannten Schienenfahrbares Hochdruckwassersystem (SPS)(19) und einem gekoppelten schienenfahrbaren Kanalspülsystem (SKS) (20) durchgeführt wird, wobei im SKS (20) in einer ersten Stufe eine Abscheidung von Grobbestandteilen durch Sedimentation sowie in einer zweiten Stufe eine weitere Entwässerung und in einer dritten Stufe eine erste Feinfilterung realisiert und anschließend im SPS (19) in einer vierten Stufe eine weitere, vorzugsweise geteilte Feinfilterung und eine Rückführung des gereinigten Wassers in einen Vorratsbehälter zur erneuten Verwendung als Spülwasser durchgeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass in der ersten Filterstufe Feststoffe mit einem Durchmesser von > 60 mm abgeschieden werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass in der zweiten Filterstufe die Feststoffe bis zum Grad der Stichfestigkeit entwässert werden.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass in der dritten Filterstufe die Feststoffe mit einem Durchmesser von > 140 µm abgeschieden werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass in der vierten Filterstufe zuerst die Feststoffe mit einem Durchmesser von > 100 µm und danach die Feststoffe mit einem Durchmesser von > 75 µm abgetrennt werden.
    6. Vorrichtung zur Reinigung von gleisnahen Entwässerungsanlagen in Tunneln, in Bahnhöfen und an Eisenbahnstrecken wobei ein Wasservorratsbehälter über eine autarke Hochdruckpumpe mit einer Saug-Spüleinheit verbunden ist, die einen Auslass für einen Druckschlauch und einen Einlass für einen Saugschlauch aufweist und mit einer Abscheideeinrichtung für Feststoffe gekoppelt ist, gekennzeichnet dadurch, dass in einem kombinierten Schienenfahrbares Hochdruckwasser- (SPS) (19) und einem schienenfahrbaren Kanalspülsystem (SKS) (20) in Modulbauweise über ein Leitwarten-Steuerungs-Modul (21) ein Wasser-/Schmutzwasserreservoir-Modul (22) mit einem Hochdruckaggregat-Modul (23) und dieses mit einem Saug-Spülmodul (24) verbunden sind, wobei das Saug-Spülmodul (24) wiederum mit einem Entwässerungs-Modul (25) gekoppelt ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass das Saug/Spülsystem (31) im Saug-/Spülmodul (24) dreh-/schwenkbar gelagert ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, dass das Saug-Spülmodul (24) in seinem vorderen Stirnwandbereich (26) eine schwenkbare Entleerungsklappe (27) aufweist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Saug/Spülmodul (24) über eine flexible, beidseitig verschiebbare Haube (32).verfügt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Wasser/Schmutzwasserreservoir-Modul (22) einen Frischwasser-Tank (1) aufweist, der über eine im Hochdruckaggregat-Modul (23) angeordnete und durch einen autarken Dieselmotor (4) angetriebene Wasserhochdruckpumpe (3) mit einer im Saug-Spülmodul (24) befindlichen Spülhaspel (5) verbunden ist, die einen Spülschlauch (6) aufweist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass ein Saugschlauch (7) des Saug-Spülmoduls (24) mit einem ebenfalls darin befindlichen Vakuumbehälter (8) verbunden ist, der in seinem unteren Bereich einen Groabscheider (9) aufweist, welcher über eine Feststoffpumpe (10) mit einem Behälter (11) des Entwässerungs-Moduls (25) gekoppelt ist, der über eine Förderpumpe (12) mit einer Filtereinheit (13) des Saug-Spülmoduls (24) verbunden ist, dessen Abfluss zu einem gleichfalls im Saug-Spülmodul (24) angeordneten Reservewassertank (16) führt, der mit mindestens einer, vorzugsweise zwei Feinfilterstufen (17; 18) des Wasser-/Schmutzwasserreservoir-Moduls (22) kombiniert ist, deren Abfluss wiederum mit dem Frischwassertank (1) in einem Kreislaufprozess verbunden ist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, gekennzeichnet dadurch, dass die Filtereinheit (13) des Saug- Spülmoduls (24) einen Hydrozyklon (14) und einen Feinfilter (15) aufweist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 12, gekennzeichnet dadurch, dass das SPS (19) und das SKS (20) auf zwei getrennten Schienenfahrzeugen montiert sind, die untereinander über flexible, vorzugsweise aus Spiraldraht bestehenden und mit verstärktem Gummi ummantelten Schläuchen verbunden sind.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass zwischen Saug-Spülmodul (24) und Entwässerungs-Modul (25) ein Büro-, Werkstatt- und Inspektionsmodul (28) angeordnet ist.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß alle Module als Abrollcontainer ausgebildet sind.
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