EP2020459B1 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau Download PDF

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EP2020459B1
EP2020459B1 EP08011470A EP08011470A EP2020459B1 EP 2020459 B1 EP2020459 B1 EP 2020459B1 EP 08011470 A EP08011470 A EP 08011470A EP 08011470 A EP08011470 A EP 08011470A EP 2020459 B1 EP2020459 B1 EP 2020459B1
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milling
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
    • E01B27/027—Loosening ballasting material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/04—Removing the ballast; Machines therefor, whether or not additionally adapted for taking-up ballast

Definitions

  • the invention relates to a method for the mechanical removal of soil layers in track construction according to the preamble of claim 1.
  • the US 4,152,991 shows a movable on a track device for mechanical removal of soil layers in track construction of the type specified, which stirs the ballast located below the track, to then better to be able to remove it for cleaning.
  • a tear strip This projects laterally from the outside inwards into the track bed. This tear strip moves through the track bed as the machine advances, thereby picking up the ballast. This agitated gravel can then be easily removed for the subsequent cleaning process.
  • the AT 349 051 B shows a device for cleaning railway bedding.
  • the soil material is milled below the track and then immediately fed to a vibrating screen, where gravel and spoil are separated.
  • the cleaned gravel is then returned from there to the area of the track.
  • the invention has for its object to further develop the method for mechanical removal of soil layers in track construction of the type specified in such a way that can perform the cut before machine loosening and removal of the soil layer effectively and in a technically simple manner.
  • a novel type of soil layer construction in combination with track-bound machine technology, can result in an improved excavation floor with an increased rate of expansion. Especially when track-bound expansion can thus be achieved an increase in performance for existing conversion machines and conversion procedures, so as to come to improved quality and increased performance.
  • an endlessly circulating saw band or milling belt is used for cutting or milling of the soil.
  • the advantage is that a high sawing performance can be achieved by this endlessly circulating saw band / milling belt. It is only necessary to provide the saw band / milling belt accordingly with guides and equipped with a corresponding drive.
  • the endlessly circulating saw band / milling belt cuts through the ground.
  • the cutting device is movable on the track. This means that this track-bound device can be combined with other devices for dissolving and transporting the soil layers in a type column on the track.
  • the section is stirred substantially straight or trough-shaped or U-shaped. This means that after performing the cut an excavation of the soil layer takes place in the form of the corresponding profile.
  • the sawing technique can be combined with the milling technique, whereby the milling technique to support the saw cut.
  • the sawing device and milling device can be arranged on corresponding cutting strips.
  • the cutting band may be guided in a U-shaped manner.
  • the trough-shaped section in which the cutting tape is guided bent.
  • the development according to claim 3 proposes two variants for the course and thus for the leadership of endlessly circulating saw band / milling belt.
  • the leadership of the saw band / milling belt is proposed in the manner of a U-profile. This means that the base as well as the two legs of the "U” are each formed by a pair of narrow band saw blade / milling tape pair, but with the two saw band / milling band portions running in opposite directions. This will further increase performance.
  • the endlessly circulating saw band / milling belt is guided as a kind of ring. This "ring" is to be understood in the broadest sense. In the first place, this annular guide is a rectangle which defines the center opening in the interior. Of course, other profile circulations such as trapezes, triangles, polygons, etc. are conceivable.
  • Fig. 1 to 4 is a first embodiment and in the Fig. 5 to 7 a second embodiment for the mechanical removal of soil layers in track construction shown.
  • a track 1 is mounted on its sleepers 2 on the floor 3.
  • processing vehicles 4 are arranged movable.
  • a U-shaped section 5 by a corresponding cutting device.
  • This section 5 can be cut by cutting bands with a sawtooth ( Fig. 4a ) or with a milling head ( Fig. 4b ), but also by exposure to atmospheric pressure ( Fig. 4c ) or by means of water jets (4d).
  • an endlessly circulating saw band 8 is provided, which is guided in a U-shape.
  • a milling belt could be used.
  • the endlessly circulating saw band 8 is guided U-shaped, this means that in the region of the base and in the region of the two legs of the U-profile corresponding sections of the saw band 8 run close to each other and parallel to each other in opposite directions.
  • a corresponding drive for the saw blade 8 is provided.
  • an endlessly circulating saw band 8 is also provided.
  • this is not performed in the above manner as a "U”, but in the manner of a rectangle with a central opening.
  • U-profile which corresponds to the U-shaped section 5.
  • other profile shapes are conceivable.
  • the section 5 causes a separation of the bottom 3 in an upper layer of soil 6 to be removed and a subjacent surface 7. Due to this clean dividing line, the soil layer located above 6 can be mechanically detached and removed, as in Fig. 1 is shown schematically.
  • the track 1 with its sleepers 2 can either sag after the bottom layer 6 has been removed or the track 1 with its sleepers 2 is held by a corresponding lifting device of the processing vehicles 4.
  • a U-shaped cut 5 is made in the manner described above so as to effect a separation of the soil layer 6 to be removed from the substrate 7. Subsequently, the bottom layer 6 is again mechanically released and removed.
  • Fig. 7a is according to the variant in Fig. 3a in turn provided an endlessly circulating saw band 8 with a U-shaped guide, while in the variant in Fig. 7b according to the variant in Fig. 3b the endlessly circulating saw band 8 defines a rectangle.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Im Gleisbau gibt es Spezialmaschinen, welche verschiedene Bodenarten wie Schotter, Kies, diverse Böden etc. im maschinellen Verfahren unter dem Gleis lösen und ausbauen. Dieser maschinelle Ausbau wird bislang mittels Mobilbagger oder aber vorzugsweise mit (Spezial-) Fräsmaschinen ausgeführt.
  • Da - wie ausgeführt - im überwiegenden Teil des maschinellen Ausbaus von Bodenschichten im Gleisbau das Fräsverfahren angewendet wird, bestehen hierbei mehrere Nachteile. So wird beim Fräsverfahren der Boden sehr grob aufgerissen. Dies bedeutet, daß die Aushubsohle grobe Toleranzen und lose Strukturen aufweisen kann. Darüber hinaus ist beim Fräsverfahren die Arbeitsgeschwindigkeit sehr langsam.
  • Die US 4 152 991 zeigt eine auf einem Gleis verfahrbare Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau der eingangs angegebenen Art, welche den unter dem Gleis befindlichen Schotter aufwühlt, um ihn anschließend zum Reinigen besser ausbauen zu können. Zu diesem Zweck dient eine Aufreißleiste. Diese kragt seitlich von außen nach innen in das Gleisbett. Diese Aufreißleiste bewegt sich durch die Vorwärtsbewegung der Maschine durch das Gleisbett hindurch und wühlt dadurch den Schotter auf. Dieser aufgewühlte Schotter kann dann leichter für den nachfolgenden Reinigungsprozeß ausgebaut werden.
  • Die AT 349 051 B zeigt eine Vorrichtung zum Reinigen von Gleisbettungen. Mittels einer endlos umlaufenden Kette wird das Bodenmaterial unterhalb des Gleises abgefräst und anschließend gleich einer Schwingsiebanlage zugeführt, wo Schotter und Abraum voneinander getrennt werden. Der gereinigte Schotter wird dann von dort wieder in den Bereich des Gleises eingebracht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau der eingangs angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß sich der Schnitt vor dem maschinellen Lösen und Abtragen der Bodenschicht effektiv und auf technisch einfache Weise durchführen läßt.
  • Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Dadurch ist ein verbessertes Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau geschaffen, bei dem die Aushubsohle nur geringe Toleranzen aufweist und wobei die Struktur weiterhin sehr fest ist. Schließlich ist die Arbeitsgeschwindigkeit im Vergleich zu den bekannten Verfahren hoch. Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, mittels einer entsprechenden Schnitteinrichtung eine Trennung der Bodenschichten zu erreichen, um dann die abgetrennten Schichten zu lösen, zu befördern und zu verladen. Damit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich eine Trennlinie hergestellt, um die Bodenschichten zu lösen. Der eigentliche Lösevorgang mit Abtransport des Materials erfolgt dann unmittelbar im Nachgang zu der Schnittherstellung. Der Aushub kann dabei gleisgebunden in verschiedenen Bereichen stattfinden. Dies kann beispielsweise unterhalb oder neben dem Gleis geschehen. Somit kann bei diesem Verfahren in der Kombination mit gleisgebundener Maschinentechnik eine neuartige Ausbauart von Bodenschichten zu einer verbesserten Aushubsohle mit einer gesteigerten Ausbaugeschwindigkeit führen. Gerade beim gleisgebundenen Ausbau kann somit eine Leistungssteigerung für vorhandene Umbaumaschinen sowie Umbauverfahren erreicht werden, um so zu einer verbesserten Qualität und gesteigerter Leistung zu kommen. Zum Schneiden oder Fräsen des Bodens wird ein endlos umlaufendes Sägeband oder Fräsband verwendet. Der Vorteil besteht darin, daß durch dieses endlos umlaufende Sägeband/Fräsband eine hohe Sägeleistung erzielt werden kann. Es ist lediglich erforderlich, das Sägeband/Fräsband entsprechend mit Führungen zu versehen und mit einem entsprechenden Antrieb auszustatten. Während des Umlaufes des Sägebandes/Fräsbandes ist es dann nur noch notwendig, dieses in Gleisrichtung vorwärtszubewegen, so daß sich das endlos umlaufende Sägeband/Fräsband durch den Boden hindurchschneidet. Dabei ist die Schneidvorrichtung auf dem Gleis verfahrbar. Dies bedeutet, daß durch diese gleisgebundene Vorrichtung diese mit anderen Vorrichtungen zum Lösen sowie zum Transport der Bodenschichten in einer Art Kolonne auf dem Gleis kombiniert werden kann.
  • Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 wird der Schnitt im wesentlichen gerade oder wannenförmig oder U-förmig durchgerührt. Dies bedeutet, daß nach Durchführung des Schnitts ein Aushub der Bodenschicht in Form des entsprechenden Profils erfolgt.
  • Die Sägetechnik kann mit der Frästechnik kombiniert werden, wobei die Frästechnik den Sägeschnitt unterstützen soll. Die Sägeeinrichtung sowie Fräseinrichtung kann dabei an entsprechenden Schnittbändern angeordnet sein. Um den zuvor erwähnten U-förmigen Schnitt zu realisieren, kann das Schnittband entsprechend U-förmig geführt sein. Entsprechendes gilt auch für den wannenförmigen Schnitt, bei welchem das Schnittband gebogen geführt ist. Es ist aber auch denkbar, daß entsprechend der drei Schenkel des "U" entsprechende separate Schnittbänder vorgesehen sind, welche diese Schenkel definieren.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt zwei Varianten für den Verlauf und damit für die Führung des endlos umlaufenden Sägebandes/Fräsbandes vor. In einer ersten Variante wird die Führung des Sägebandes/Fräsbandes in der Art eines U-Profils vorgeschlagen. Dies bedeutet, daß die Basis sowie die beiden Schenkel des "U" jeweils durch ein mit geringem Abstand einander gegenüberliegendes Sägeband/Fräsband-Paar gebildet sind, wobei jedoch die beiden Sägeband/Fräsband-Abschnitte in entgegengesetzte Richtungen laufen. Dadurch wird die Leistung weiter erhöht. Alternativ ist es in einer zweiten Variante auch denkbar, daß das endlos umlaufende Sägeband/Fräsband als eine Art Ring geführt ist. Dieser "Ring" ist im weitesten Sinne zu verstehen. In erster Linie handelt es sich bei dieser ringförmigen Führung um ein Rechteck, welches im Innern die Mittenöffnung definiert. Selbstverständlich sind auch andere Profilumläufe wie Trapeze, Dreiecke, Polygone etc. denkbar.
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau mit einer entsprechenden Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform im schematischen Längsschnitt;
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 1;
    Fig. 3a
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in einer ersten Variante;
    Fig. 3b
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in einer zweiten Variante mit einer zusätzlichen Detailvergrößerung;
    Fig. 4a bis 4d
    einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 3 in verschiedenen Ausführungsvarianten;
    Fig. 5
    eine zweite Ausführungsform im schematischen Längsschnitt;
    Fig. 6
    einen Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 5;
    Fig. 7a
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 5 in einer ersten Variante;
    Fig. 7b
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 5 in einer zweiten Variante mit einer zusätzlichen Detailvergrößerung.
  • In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform und in den Fig. 5 bis 7 eine zweite Ausführungsform zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau dargestellt.
  • Bei der ersten Ausführungsform in den Fig. 1 bis 4 ist dargestellt, wie ein Gleis 1 auf seinen Schwellen 2 auf dem Boden 3 gelagert ist. Auf dem Gleis 1 sind Bearbeitungsfahrzeuge 4 verfahrbar angeordnet.
  • Der Boden 3 unterhalb des Gleises 1 soll maschinell ausgebaut werden. Hierzu wird entsprechend der Darstellung in Fig. 3a zunächst unterhalb des Gleises 1 ein U-förmiger Schnitt 5 durch eine entsprechende Schneidvorrichtung eingebracht. Dieser Schnitt 5 kann durch Schnittbänder mit einem Sägezahn (Fig. 4a) oder mit einem Fräskopf (Fig. 4b) erfolgen, aber auch durch eine Beaufschlagung durch Luftdruck (Fig. 4c) oder mittels Wasserstrahlen (4d).
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein endlos umlaufendes Sägeband 8 vorgesehen, welches U-förmig geführt ist. Statt des Sägebandes 8 könnte auch ein Fräsband verwendet werden. Dies bedeutet, daß die senkrechten Schenkel des "U" den vertikalen Schnitt und die Basis des "U" den horizontalen Schnitt des insgesamt U-förmigen Schnittes 5 einbringen. Indem das endlos umlaufende Sägeband 8 U-förmig geführt ist, bedeutet dies, daß im Bereich der Basis sowie im Bereich der beiden Schenkel des U-Profils entsprechende Abschnitte des Sägebandes 8 dicht nebeneinander sowie parallel zueinander in entgegengesetzte Richtungen laufen. Selbstverständlich ist ein entsprechender Antrieb für das Sägeband 8 vorgesehen.
  • Bei der Ausführungsvariante in Fig. 3b ist ebenfalls ein endlos umlaufendes Sägeband 8 vorgesehen. Dieses ist jedoch nicht in der vorbeschriebenen Weise wie ein "U" geführt, sondern in der Art eines Rechtecks mit einer Mittenöffnung. Dies bedeutet aber, daß der untere Bereich dieses Rechtecks ein U-Profil definiert, welches dem U-förmigen Schnitt 5 entspricht. Statt der rechteckigen Öffnung dieses umlaufenden Sägebandes 8 sind auch andere Profilformen denkbar.
  • Auf jeden Fall bewirkt der Schnitt 5 eine Trennung des Bodens 3 in eine obere, auszubauende Bodenschicht 6 und einem darunter befindlichen Untergrund 7. Aufgrund dieser sauberen Trennlinie kann die darüber befindliche Bodenschicht 6 maschinell gelöst und abgetragen werden, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.
  • Während der gesamten Prozedur kann das Gleis 1 mit seinen Schwellen 2 entweder nach dem Entfernen der Bodenschicht 6 absacken oder aber das Gleis 1 mit seinen Schwellen 2 wird durch eine entsprechende Hebevorrichtung der Bearbeitungsfahrzeuge 4 gehalten.
  • Bei der zweiten Ausführungsform in den Fig. 5 bis 7 geht es nicht um den maschinellen Ausbau der Bodenschicht 6 unterhalb des Gleises 1, sondern in diesem Fall um den maschinellen Ausbau der Bodenschicht 6 neben dem Gleis 1.
  • Die Funktionsweise ist vom Grundprinzip her die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, d. h. es wird ein U-förmiger Schnitt 5 in der vorbeschriebenen Weise durchgeführt, um so eine Trennung der abzutragenden Bodenschicht 6 vom Untergrund 7 zu bewirken. Anschließend wird die Bodenschicht 6 wieder maschinell gelöst und abgetragen.
  • Bei der Ausführungsvariante in Fig. 7a ist entsprechend der Variante in Fig. 3a wiederum ein endlos umlaufendes Sägeband 8 mit einer U-förmigen Führung vorgesehen, während bei der Variante in Fig. 7b entsprechend der Variante in Fig. 3b das endlos umlaufende Sägeband 8 ein Rechteck definiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gleis
    2
    Schwelle
    3
    Boden
    4
    Bearbeitungsfahrzeug
    5
    Schnitt
    6
    Bodenschicht
    7
    Untergrund
    8
    Sägeband

Claims (3)

  1. Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten (6) im Gleisbau,
    bei dem eine Bodenschicht (6) unterhalb und/oder neben dem Gleis (1) maschinell gelöst und abgetragen wird,
    wobei vor dem maschinellen Lösen und Abtragen der Bodenschicht (6) diese zunächst durch einen zum Gleis (1) im wesentlichen parallelen Schnitt (5) mittels einer auf dem Gleis (1) verfahrbaren Schneideinrichtung vom darunter befindlichen Untergrund (7) getrennt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Schneiden ein endlos umlaufendes Sägeband (8) oder Fräsband verwendet wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Schnitt (5) im wesentlichen gerade oder wannenförmig oder U-förmig durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das endlos umlaufende Sägeband (8) oder Fräsband in der Art eines U-Profils oder als ringartiges Profil mit einer Mittenöffnung geführt ist.
EP08011470A 2007-08-03 2008-06-25 Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau Not-in-force EP2020459B1 (de)

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