EP1564331B1

EP1564331B1 - Hebevorrichtung

Info

Publication number: EP1564331B1
Application number: EP05010127A
Authority: EP
Inventors: Friedhelm Bieger; Steffen Knape
Original assignee: GSG Knape Gleissanierung GmbH
Current assignee: GSG Knape Gleissanierung GmbH
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: PT1039033E; EP1039033B1; EP1564331A3; ATE328155T1; ES2319435T3; EP1039033A1; DE10000227A1; ATE417961T1; EP1564331A2; ES2261112T3; DE50015494D1; DE50012838D1

Description

Die vorliegende Erfindung eine Hebevorrichtung zum Anheben und Richten eines Gleisabschnittes mit Schienen und daran befestigten Schwellen bei der Herstellung einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit mindestens einem, die Fahrbahn überspannenden Rahmen, an welchem Greifer und Hubmittel zum Anheben des Gleisabschnittes sowie Mittel zum Ausrichten der Seiten- und/oder der Höhenlage des Gleisabschnittes angebracht sind.
Sogenannte feste Fahrbahnen werden insbesondere für hohe Geschwindigkeiten anstelle von Fahrbahnen mit dem traditionellen Schotterbett eingesetzt. Dementsprechend muß das Gleis sehr hohe Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich seiner Seiten- und Höhenlage erfüllen. Dies wird dadurch erreicht, daß das abschnittsweise in grober Vorausrichtung auf die Fahrbahn gelegte Gleis mit Hilfe von geeigneten Meßverfahren in Höhen- und Seitenrichtung ausgerichtet wird. Nach dem Ausrichten wird der Gleisabschnitt fixiert, indem die Schwellen mit Beton vergossen werden.
Eine derartige Hebevorrichtung ist aus der DE-A-30 42 725 (nächstliegender Stand der Technik) bekannt. Bei dieser Hebevorrichtung greifen die Richtmittel an der Schwelle an. Daher kann beim Richten mit dieser Hebevorrichtung die Spurtreue nicht sichergestellt werden. Hierfür ist eine zusätzliche Richtvorrichtung erforderlich. Weitere Hebevorrichtungen, bei denen die Richtvorrichtung an den Schwellen angreift und die daher dieselben Nachteile aufweisen, sind aus der EP-A-0 379 148 , der DE-A-28 30 137 und der DE-A-38 40 795 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hebevorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Hebevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch eine solche Hebevorrichtung kann das Einrichten des Gleisabschnitts kontinuierlich erfolgen, ohne daß eine Vielzahl von Hebevorrichtungen benötigt wird. Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung wird mit dem Arbeitsfortschritt vorwärts bewegt und für den gesamten Einrichtvorgang eingesetzt.
Nach der Erfindung sind am Rahmen zusätzlich Mittel zum Ausrichten der Seiten- und/oder Höhenlage des Gleisabschnitts vorgesehen. Die Hebevorrichtung kann dadurch vorteilhafterweise zugleich zum Ausrichten des Gleisabschnitts verwendet werden, so daß eine separate Vorrichtung entbehrlich ist.
Bevorzugt sind mindestens drei Rahmen vorgesehen, von denen mindestens der erste ein Boden-, insbesondere Raupenfahrwerk, aufweist. Auf diese Weise kann mit einer Vorrichtung ein Anheben und Ausrichten des Gleisabschnittes in mehreren Schritten durchgeführt werden. Insbesondere wird mit dem ersten Rahmen eine Grobausrichtung, mit dem zweiten Rahmen eine Feinausrichtung, und mit dem dritten oder einem weiteren Rahmen eine Feinstausrichtung mit endgültiger Fixierung der Schwellen ausgeführt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die weiteren Rahmen jeweils ein Schienenfahrwerk auf, wobei alle Rahmen über Verbindungsstangen miteinander verbunden sind, die bevorzugt zugleich Versorgungsleitungen tragen. Ein Bodenfahrwerk wird dadurch nur für den ersten Rahmen benötigt, während die weiteren Rahmen auf den bereits vorausgerichteten Schienen verfahren werden können. Für den Hebeund Richtvorgang stützen sich diese Rahmen auf der Fahrfläche des Bodenfahrwerks, also der unteren Tragschicht ab.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind alle Rahmen auf einem gemeinsamen Boden-, insbesondere Raupenfahrwerk, angeordnet. Damit wird eine Komplettvorrichtung gebildet, mit der der Gleisabschnitt angehoben, ausgerichtet und fixiert werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rahmen Rollenzangen zum Anheben und Richtrollen zum Ausrichten des Gleisabschnitts auf, die auf den Schienen abrollen. Hiermit wird ein kontinuierliches Anheben und Ausrichten des Gleisabschnitts ermöglicht.
Bevorzugt weisen die Rahmen außerdem zusätzlich auf den Schienen abrollbare Auflastrollen auf, durch welche die Schienen niedergehalten werden. Auch dies hat sich für die fahrbare Hebe- und Ausrichtvorrichtung als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1: einen Querschnitt durch eine feste Fahrbahn mit zweiteiliger Schwelle,
Fig. 1 a,b: zwei Varianten zu Fig. 1 mit Monoblockschwelle,
Fig. 1 c: eine Variante zu Fig. 1 mit Platte,
Fig. 2: einen Schnitt gemäß Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3: eine Draufsicht auf ein Detail von Fig. 2,
Fig. 4: eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Hebe- und Richtvorrichtung,
Fig. 5: eine Darstellung des Einsatzes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten,
Fig. 6: eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Hebe- und Richtvorrichtung,
Fig. 7: eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 6 im Einsatz,

Fig. 1 zeigt eine zweiteilige Schwelle 1 mit einem ersten Teil 2 und einem zweiten Teil 3, die jeweils eine Schiene 4, 5 tragen, die über lösbare Befestigungsmittel 6 mit der Schwelle 1 verbunden sind. Die beiden Teile 2 und 3 der Schwelle 1 sind über Verbindungseisen 7 miteinander verbunden, die über Streben 7' zu einem Bewehrungskorb 8 ergänzt sind.
Die Schwellen 1 sind mit den Verbindungseisen 7 und dem Bewehrungskorb 8 in eine obere Tragschicht 9 aus Beton eingegossen, die auf eine untere Tragschicht 10, insbesondere eine hydraulisch gebundene Tragschicht, aufgebracht ist. Des weiteren ist in die obere Tragschicht 9 eine mit dem Bewehrungskorb 8 verbundene, insbesondere verrödelte, Stahlmatte 11 eingegossen.
Die beiden Teile 2 und 3 der Schwelle 1 weisen jeweils einseitig oder zweiseitig Beton- oder Armierungsfortsätze 12 auf, durch welche Gewindehülsen 13 geführt sind, die nach unten über die Teile 2 und 3 der Schwelle 1 überstehen und mit dem Bewehrungskorb 8 verbunden sind. In die Gewindehülsen 13 sind Spindeln 14 eingedreht, die an ihrem unteren Ende jeweils eine Unterlagsplatte 15 aufweisen, mit der die Spindeln 14 auf der unteren Tragschicht 10 abstützbar sind.
In der Mitte zwischen den beiden Teilen 2 und 3 der Schwelle 1 ist eine auf den Verbindungseisen 7 längs verschieblich geführte Fixierplatte 16 mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 17 vorgesehen, die im einzelnen in Fig.2 und 3 dargestellt ist. Durch die Durchtrittsöffnung 17 der Fixierplatte 16 ist ein Stab 18 geführt, der mit seinem unteren Ende in eine Ausnehmung 19 in der unteren Tragschicht 10 hineinragt. Bevorzugt ist der Stab 18 in der Ausnehmung 19, bei der es sich um einen in Längsrichtung der Fahrbahn erstreckten Schlitz oder eine Bohrung handelt, in seiner Höhenlage fixiert, während die Fixierplatte 16 auf dem Stab 18 in der Höhe verschiebbar geführt ist.
Fig. 1 zeigt außerdem Schalungselemente 20, die seitlich der oberen Tragschicht 9 angeordnet sind und sich in Längsrichtung der Fahrbahn erstrecken. Die Schalungselemente 20 sind über einen oberen Schalungshalter 21 und einen unteren Schalungshalter 22 an der Schwellenabstützung der Schwelle 1 bzw. über Bandeisen mit Schalungsschlösser am Stab verankert. Bei einer vereinfachten Lösung kann der untere Schalungshalter 22a an einer an der Schwelle befestigten Stahlmatte 11 verankert sein. Dabei sind die oberen Schalungshalter 21a jeweils an einem Schienenfuß 23, 24 der Schienen 4, 5 eingehängt und bevorzugt aus Rundstahl gefertigt. Die unteren Schalungshalter 22a bestehen bevorzugt aus Flachstahl und sind jeweils in eine Strebe der Stahlmatte 11 eingehängt.
Wie man den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, ist die Fixierplatte 16 zweiteilig ausgebildet, mit zwei spiegelsymmetrisch ausgebildeten Hälften 25, 26, die jeweils zwei Verbindungseisen 7 umgreifen und zwischen sich gemeinsam die Durchtrittsöffnung 17 für den Stab 18 aussparen. Die beiden Hälften 25 und 26 weisen außerdem jeweils mindestens eine Durchtrittsöffnung 27, 28 für die Durchführung von Befestigungsmitteln, insbesondere eine Inbusschraube 29, 30 auf, die jeweils mit einer Mutter 31, 32 zusammenwirken. Die Muttern 31, 32 sind dabei bevorzugt an die beiden Hälften 25, 26 angeschweißt, so daß sie unverlierbar sind. Anstelle der Festlegung über Befestigungsmittel 27, 29 können die Hälften 25, 26 auch mit der Schwellenarmierung verschweißt werden.
Die in Fig. 4 gezeigte Hebe- und Richtvorrichtung umfaßt einen Rahmen 33 mit einem zentralen, horizontalen Träger 34, in den zwei seitliche Auslegearme 35 und 36 ein- und ausfahrbar sind, die ihrerseits an ihren freien Enden mit Vertikalträgern 37 und 38 verbunden sind, die auf Vertikalführungen 39 und 40 in der Höhe verschiebbar geführt sind. Die Vertikalführungen 39, 40 sind mit ihrem unteren Ende jeweils auf einem Bodenfahrgestell 41, 42, insbesondere einem Raupenfahrgestell, abgestützt, mit welchem der Rahmen 33 auf der unteren Tragschicht 10 verfahrbar ist.
An der Unterseite des zentralen, horizontalen Trägers 34 sind Hebezylinder 43 mit Rollenzangen 44 sowie Lauf- und Richtrollen 45 angebracht. Außerdem ist unterhalb des horizontalen, zentralen Trägers 34 eine Arbeitsbühne 46 vorgesehen. Über die Hebezylinder 43 mit den Rollenzangen 44 sind die Schienen 4 und 5 eines zu verlegenden Gleisabschnitts anhebbar, wobei der Rahmen 33 gleichzeitig in Längsrichtung der Schienen 4, 5 verfahrbar ist. Dasselbe gilt für die Lauf- und Richtrollen 45, die sich auf der Oberseite und an den Seiten der Schienen 4, 5 abstützen. Das Ein- und Ausfahren der seitlichen Auslegearme 35, 36 erfolgt über einen Antrieb 47. Entsprechend sind für das Anheben und Absenken der vertikalen Träger 37 und 38 auf den vertikalen Führungen 39 und 40 sowie für das Verfahren des Rahmens 33 längs der Fahrbahn nicht dargestellte Antriebe vorgesehen.
Zur Herstellung einer festen Fahrbahn nach einem bekannten Verfahren wird ein Gleisabschnitt mit Schwellen 1 und Schienen 4, 5 mittels des Rahmens 33 der in Fig. 4 dargestellten Hebe- und Richtvorrichtung angehoben und oberhalb der unteren Tragschicht 10 der Fahrbahn grob ausgerichtet positioniert. Dann wird bei einer Schwelle 1 in die untere Tragschicht 10, insbesondere lasergesteuert, eine Bohrung eingebracht und anschließend ein Stab 18 in die Bohrung 19 eingeschlagen bzw. eingedreht oder eingesetzt und vergossen. Als nächstes wird die Schwelle 1 über den Rahmen 33 seitlich und in der Höhe ausgerichtet, wobei auch eine Neigung in Querrichtung der Fahrbahn einstellbar ist. Dann werden die Spindeln 14 aus den Hülsen 13 so weit herausgedreht, bis sie mit ihren Unterlagsplatten 15 auf der unteren Tragschicht 10 aufsitzen. Zugleich oder anschließend wird die Schwelle 1 mittels der Fixierplatte 16 an dem Stab 18 gegenseitliches Verschieben fixiert, indem die beiden Teile 25 und 26 der Fixierplatte 16 längs der Verbindungsstreben 7 zusammengeschoben und durch Eindrehen der Inbusschrauben 29, 30 auf diesen festgespannt werden. Anstelle der Inbusschrauben kann auch eine Verschweißung vorgesehen werden.
Nachdem die Schwelle 1 in der vorgesehenen Position fixiert wurde, wird sie in die obere Tragschicht 9 eingegossen. Hierfür wird zuvor die Verschalung 20, 21, 22 angebracht. Wenn das obere Tragschichtmaterial, also insbesondere der Beton, abzubinden beginnt, werden bevorzugt die Spindeln 14 in die Hülsen 13 hochgedreht, damit die Schwelle 1 einem Schwinden der oberen Tragschicht 9 beim Abbinden folgen kann. Die Schwelle 1 gleitet mit der Fixierplatte 16 auf dem Stab 18 nach unten. Die seitliche Fixierung der Schwelle 1 bleibt dabei erhalten.
Nun können die Befestigungen 6 der Schienen 4 und 5 gelöst werden, um ein Eintragen von Kräften während des weiteren Abbindens der oberen Tragschicht 9 in die Schwelle 1 über die Schienen 4, 5 zu vermeiden. Nach vollständigem Abbinden der oberen Tragschicht 9 werden die Schienenbefestigungen 6 dann wieder angezogen und die Schalungselemente 20 sowie die oberen Schalungshalter 21 entfernt. Die unteren Schalungshalter 22, 22a verbleiben dagegen in der oberen Tragschicht 9.
Wie in Fig. 5 dargestellt erfolgt die beschriebene Herstellung der festen Fahrbahn nach dem genannten Verfahren bevorzugt taktweise. Nachdem die Schwellen 1 und die Schienen 4, 5 entweder im Jochverfahren oder im Einzellegeverfahren auf der unteren Tragschicht 10 abgelegt wurden, beginnt das Herstellungsverfahren mit dem in Fig. 5a dargestellten ersten Takt. Hier werden die Schienen 4, 5 mit den daran befestigten Schwellen 1 mittels eines ersten Rahmens 33 angehoben und mit Abstand zu der unteren Tragschicht 10 grob ausgerichtet. Der Rahmen 33 fährt dann in Arbeitsrichtung I weiter vor in die in Fig. 5b dargestellte Position. Dabei nimmt der erste Rahmen 33, der über ein Raupenfahrwerk 41, 42 auf der unteren Tragschicht 10 abgestützt wird, über Verbindungsstangen 48 zwei weitere Rahmen 33', 33" mit, die über die Laufrollen 45 auf den Schienen 4, 5 abgestützt sind.
In dem in Fig. 5b dargestellten zweiten Arbeitstakt wird von dem ersten Rahmen 33 wieder eine Schwelle 1 grob ausgerichtet, während der zweite Rahmen 33' die bereits zuvor von dem ersten Rahmen 33 in dem vorhergehenden Arbeitstakt grob ausgerichtete Schwelle 1 fein ausrichtet. Der zweite Rahmen stützt sich dabei über Abstützmittel 51 auf der unteren Tragschicht 10 ab.
Die von den Rahmen 33 und 33' ausgerichteten Schwellen 1 werden durch Ausdrehen der Spindeln 14 aus den Hülsen 13 auf der unteren Tragschicht 10 abgestützt. Auch die dazwischenliegenden Schwellen 1 können, müssen aber nicht, durch Ausdrehen ihrer Spindeln 14 abgestützt werden.
Im dritten Arbeitstakt, der in Fig. 5c dargestellt ist, wird auch der dritte Rahmen 33" aktiv, um die zuvor bereits grob und fein ausgerichtete Schwelle 1 feinst auszurichten und endgültig zu fixieren. Das heißt, die Spindeln 14 werden in ihre Endlagen gebracht, und die Schwelle 1 wird an dem Stab 18 fixiert, indem die Fixierplatte 16 auf den Verbindungseisen 7 festgespannt oder verschweißt wird. Auch der dritte Rahmen stützt sich dabei über Abstützmittel 51 auf der unteren Tragschicht 10 ab. Gleichzeitig führt der erste Rahmen 33 wieder die Grobausrichtung einer weiteren Schwelle 1 und der zweite Rahmen 33' die Feinausrichtung der zuvor von dem ersten Rahmen 33 grob ausgerichteten Schwelle 1 durch.
Fig. 5d zeigt den nächsten Arbeitstakt, in dem die drei Rahmen 33, 33' und 33" wieder in Arbeitsrichtung I um eine bestimmte Schwellenzahl vorgerückt sind. In diesem Arbeitstakt wird die zweite Schwelle 1 durch den dritten Rahmen 33" feinst ausgerichtet und fixiert. Nun kann die Schalung 20 angebracht werden, um die beiden fixierten Schwellen 1 und die dazwischen liegenden Schwellen 1 in das obere Trägermaterial 9 zu vergießen. Nach vollständigem Abbinden der oberen Tragschicht 9 wird die Schalung 20 entfernt. Gegebenenfalls nach Reinigung kann sie dann weiter vorne wiederverwendet werden.
Wie Fig. 1a, 1b und 1c zeigen, können anstatt der in Fig. 1 dargestellten zweiteiligen Schwelle 1 grundsätzlich auch beliebige andere Schwellen, insbesondere auch einteilige Schwellen oder Platten 1a verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, an den Schwellen 1 oder Platten 1a eine Befestigungsmöglichkeit für den Stab 18 vorzusehen, beispielsweise ein Langloch 49 oder eine seitliche Vorrichtung wie beispielsweise ein Bügel 50 oder eine seitliche Aussparung 50a in der Mitte einer einteiligen Schwelle 1 oder Platte 1a mit geeigneten Stell- und/oder Fixierungsmitteln.
Die Ausrichtung der Schwellen 1 bzw. der Schienen 4, 5 erfolgt insbesondere lasergesteuert. Grundsätzlich sind aber auch alle anderen möglichen Meßverfahren einsetzbar. Bevorzugt sind alle Schwellen mit Hülsen 13 versehen, so daß bei Bedarf beliebige Schwellen oder auch alle Schwellen auf der unteren Tragschicht 10 abgestützt werden können. Auch die Fixierplatten 16 sind bevorzugt an allen Schwellen 1 vorgesehen oder so ausgebildet, daß sie nachträglich anbringbar sind.
Eine andere Vorrichtung zum Heben und Richten eines zu verlegenden Gleisabschnittes ist in den Figuren 6 und 7 gezeigt. Die Vorrichtung 52 umfaßt ein Bodenfahrwerk mit vier Raupen 53, auf dem die gesamten Hebe- und Richtmittel angeordnet sind. Im übrigen stimmt die Vorrichtung 52 mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung im wesentlichen überein. Auch der Einsatz der Vorrichtung erfolgt im Prinzip in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben. Aufgrund des Raupenfahrwerks kann die dargestellte Vorrichtung vollständig gleisunabhängig verfahren werden.

Bezugszeichenliste

1: Schwelle
1a: Platte
2: Teil von 1
3: Teil von 1
4: Schiene
5: Schiene
6: Schienenbefestigung
7: Verbindungseisen
7': Verbindungsstrebe
8: Bewehrungskorb
9: obere Tragschicht
10: untere Tragschicht
11: Stahlmatte
12: Ansatz an 2 oder 3
13: Hülse
14: Spindel
15: Unterlagsplatte
16: Fixierplatte
17: Ausnehmung in 16
18: Stab
19: Ausnehmung in 10
20: Schalungselement
21, 21 a: oberer Schalungshalter
22, 22a: unterer Schalungshalter
23: Schienenfuß
24: Schienenfuß
25: Hälfte von 16
26: Hälfte von 16
27: Durchtrittsöffnung
28: Durchtrittsöffnung
29: Inbusschraube
30: Inbusschraube
31: Mutter
32: Mutter
33: Rahmen
34: horizontaler, zentraler Träger
35: seitlicher Auslegearm
36: seitlicher Auslegearm
37: Vertikalträger
38: Vertikalträger
39: Vertikalführung
40: Vertikalführung
41: Fahrgestell
42: Fahrgestell
43: Hebezylinder
44: Rollenzange
45: Lauf- und Richtrolle
46: Arbeitsbühne
47: Antrieb
48: Verbindungsstange
49: Langloch
50: Bügel
50a: seitliche Aussparung
51: Abstützmittel
52: Hebe- und Richtvorrichtung
53: Raupe
I: Verschieberichtung

Claims

Hebevorrichtung zum Anheben und Richten eines Gleisabschnittes mit Schienen (4, 5) und daran befestigten Schwellen (1) bei der Herstellung einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit mindestens einem, die Fahrbahn überspannenden Rahmen (33), an welchem Greifer (44) und Hubmittel (37, 38, 39, 40) zum Anheben des Gleisabschnittes sowie Mittel (45) zum Ausrichten der Seitenund/oder der Höhenlage des Gleisabschnittes angebracht sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Mittel (45) zum Ausrichten der Seiten- und der Höhenlage des Gleisabschnitts an den Schienen (4, 5) abstützen und dass der Rahmen (33) längs der Fahrbahn verfahrbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens drei Rahmen (33, 33', 33") vorgesehen sind, von denen mindestens der erste Rahmen (33) ein Boden-, insbesondere Raupenfahrwerk (41, 42), aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weiteren Rahmen (33', 33") Abstützmittel (51) aufweisen zum Abstützen während der Hebe- und Richtarbeiten und jeweils ein Schienenfahrwerk zum Transport.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet ,
dass alle Rahmen (33, 33', 33") über Verbindungsstangen (48) miteinander verbunden sind, die bevorzugt zugleich Verbindungsleitungen tragen.