EP3736376B1 - Verfahren zur imprägnierung und weiterverarbeitung von schüttgut - Google Patents

Verfahren zur imprägnierung und weiterverarbeitung von schüttgut Download PDF

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EP3736376B1
EP3736376B1 EP20173480.3A EP20173480A EP3736376B1 EP 3736376 B1 EP3736376 B1 EP 3736376B1 EP 20173480 A EP20173480 A EP 20173480A EP 3736376 B1 EP3736376 B1 EP 3736376B1
Authority
EP
European Patent Office
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impregnating agent
ballast stones
ballast
stones
liquid
Prior art date
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Active
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EP20173480.3A
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EP3736376A1 (de
EP3736376C0 (de
Inventor
Jörg Frenzel
Walter Münch
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Hyperion BV
Original Assignee
Hyperion BV
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Publication of EP3736376C0 publication Critical patent/EP3736376C0/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E01B27/06—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/10—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track without taking-up track

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for cleaning ballast stones from an old track bed and producing a new track bed.
  • Contamination of gravel occurs through fine components after installation, deposits from the air, deposits from transport (coal, ore, other pollution), rising fine particles from the subsoil, vegetation residues, fine particles resulting from abrasion of the grains under traffic load, abrasion from plugging
  • the entry of impurities into the ballast can also lead to the following chemical contamination: heavy metals (wheels, rail brakes, pantographs, overhead lines), hydrocarbons (lubricants, switch and wheel flange lubrication), herbicides from wild growth control, organics from dead, rotting plant parts
  • the new gravel delivered already contains fines due to the manufacturing process in the delivery factory and the loading processes. These fines can amount to more than 3% of the new gravel material. Through sedimentation (sedimentation of the fine particles during the transport of the new gravel as sediment which causes unwanted accumulation in the gravel bed on the construction site).
  • the US 2013/206853 A1 discloses a stone-shaped ballast for railway tracks, in which a matrix of stones is bonded to a rubber mixture using an adhesive.
  • the JP H10 279340 A discloses digging out the ballast stones of the old track bed, bringing the ballast stones into contact with an impregnating agent in such a way that the surface of the ballast stones is coated or wetted with the impregnation agent, and producing a new track bed from the ballast stones thus obtained.
  • the EP 3 061 867 A1 discloses forming a polymer layer around individual gravel stones and bonding this polymer layer to granular elastomeric materials.
  • the invention is based on the problem of a method for cleaning ballast stones from an old track bed and the production of a new track bed indicate where the above problems can be reduced or avoided.
  • the wetting of the surface can be complete or substantially complete.
  • the impregnating agent has the property of binding fine particles, preferably after removal of a liquid phase in which it is present when applied. Fine particles adhere to the impregnating agent. Furthermore, the impregnating agent prevents fine particles from abrasion from the bulk material. Fine particles are understood to mean, in particular, particles that form dust and/or particles that are significantly smaller than the bulk grains (for example the finest basalt particles/basalt fibers in the case of gravel stones made from basalt). Fine particles are in particular particles with a diameter of ⁇ 5 mm, preferably ⁇ 1 mm, more preferably ⁇ 500 ⁇ m, even more preferably ⁇ 100 ⁇ m, or ⁇ 50 ⁇ m, most preferably ⁇ 10 ⁇ m. If there are different diameters in different directions, the longest diameter is used.
  • the impregnating agent can be a solid or a liquid or contained in a liquid.
  • the impregnating agent can be distributed in a liquid phase, in particular dissolved, emulsified or suspended.
  • the impregnating agent is a liquid impregnating agent and in step a) and/or b), drying takes place after the large number of bulk material grains have been brought into contact with the impregnating agent.
  • the liquid phase can be removed after application to the surface of the gravel stones, for example by drying, in particular evaporation. Drying can be accelerated by introducing conditioned air (heat, cold, natural ventilation). After drying, the impregnating agent remains on the surface of the gravel stones. Not all waterproofing agents used necessarily remain on the surface. There may be an excess that does not remain on the surface
  • step d) the contact is brought into contact by immersing, watering, sprinkling or spraying the gravel stones.
  • a liquid impregnating agent is used or an impregnating agent contained in a liquid phase.
  • immersing, watering, sprinkling or spraying the gravel stones drying can take place. This will be discussed elsewhere. For example, a liquid phase can be removed here.
  • Immersion can be done using an immersion bath.
  • Sprinkling or spraying can be carried out using a spray arc/spray bar.
  • the method has the step before and/or after the above-mentioned step d): washing the gravel stones to remove solids/fines that adhere to or are located in/on them, in particular fine particles mentioned.
  • Substances that can be removed by washing can be selected, for example, from clay, silt, fine particles, wood and coal, humus, in particular fine particles made of the same material as the gravel stones or substances that are present in the bulk grain.
  • Washing is preferably carried out with water or an aqueous liquid, which may contain other additives in addition to water. Washing can be done by dipping, watering, sprinkling or spraying the gravel stones with a Washing liquid, in particular water mentioned, takes place. Alternatively, wind/vibration separation is also conceivable.
  • washing serves primarily to remove contamination that has already adhered, in particular adhering dust-forming particles.
  • washing serves primarily to remove excess impregnating agent or fines that are not permanently enclosed by the impregnation, in particular the fine particles mentioned above.
  • Water used for washing can be processed in a further process step, in particular by cleaning.
  • the water used for washing is contaminated with the substances or particles washed off.
  • inclined clarifiers or lamella clarifiers can be used, which offer a cost-effective, space-saving and efficient alternative to washing water treatment.
  • Such devices are offered by the Leiblein company. Washed-off solids settle within the plate packs and are collected in a sludge funnel. The purified water (clear water) is returned to the washing process. In order to increase the clear water content, the sedimented solids can be further dewatered using a vacuum belt filter.
  • the vacuum belt filter is a cost-effective and space-saving alternative to the commonly used chamber filter presses. This is also the case, for example, in the area of track-based ballast processing (https://www.leiblein.de/loesoder/kies-undsandindustrie.html).
  • the method comprises: cleaning an excess liquid which consists of the impregnating agent or has the impregnating agent.
  • such liquid which consists of the impregnating agent or has the impregnating agent, can be used in excess of the gravel stones, even independently of this embodiment.
  • step d) of the process such excess liquid remains.
  • This excess liquid can be just as contaminated as the water used for washing mentioned above.
  • the liquid mentioned can be cleaned in an analogous manner.
  • the gravel stones can be completely submerged in the liquid.
  • the gravel stones can be transported by the liquid.
  • the liquid can be provided in the form of an immersion bath.
  • the liquid has the impregnating agent and a liquid phase.
  • the impregnating agent can be dissolved, emulsified or suspended in a liquid phase.
  • the liquid phase is removed.
  • the liquid can be in a container.
  • the gravel stones can be brought into contact with the liquid in the container. In other words, the gravel stones can be passed through this container and the liquid it contains.
  • the gravel stones can be passed through the liquid, for example, by means of a movable means of transport, in particular a conveyor belt, a transport basket or a chute.
  • the movable transport means can be moved relative to the liquid.
  • the liquid is stationary and the transport means is moved so that the transport means is moved or guided or guided through the liquid.
  • the aforementioned embodiment can be carried out on a movable bulk material processing system, for example as part of a ballast cleaning machine or a temporary ballast processing area, as is used, for example, in the course of track construction reconstruction measures.
  • This transport can be carried out in particular by means of a previously mentioned movable means of transport.
  • This movable means of transport can be designed in such a way that it allows liquid to flow through.
  • a movable conveyor belt can have holes or separate the excess liquid from the gravel stone using centrifugal or attractive force.
  • Said draining basin can have a return device which is designed to return the excess liquid collected in the dripping basin to where the bulk material grains are passed through the liquid.
  • the excess liquid can be introduced into the container mentioned above, through which the bulk material grains are passed, and there can be combined with the liquid already present.
  • the excess liquid can be returned to an immersion bath through which the bulk material grains are passed.
  • the liquid is cleaned before such recirculation, in particular by filtering, settling or the cleaning process already mentioned above.
  • the rotating drum can have a liquid reservoir.
  • the liquid reservoir can be encapsulated or encapsulated.
  • the rotary drum may have a feed opening and an emptying opening, or an opening intended for both functions. This can contain a transport screw.
  • the rotary drum can be provided locally on a mobile basis.
  • the rotary drum can be coupled to a vehicle and/or be mobile.
  • the rotating drum can be coupled to a large machine, such as an excavator, wheel loader, truck similar to a concrete mixer, etc.
  • the method is carried out together with a bed cleaning process, preferably directly before (preceding process) a bed cleaning process and/or within a bed cleaning process, and/or directly after (as a subsequent process) a bed cleaning process.
  • the process is carried out within a ballast cleaning machine. This will be discussed further below.
  • the impregnating agent has one or more of the following substances, which are selected from the group consisting of acrylate, silicate, polyurethane, polyurea, synthetic resin, in particular acrylic resin, silicone.
  • the gravel stones can be brought into contact with fibers at the same time as they are brought into contact with the impregnating agent. Bringing the gravel stones into contact with fibers can instead take place separately from bringing them into contact with the impregnating agent, preferably afterwards, which is preferably in a cover layer.
  • Waterproofing agent and fibers can be present as a solid mixture. Waterproofing agent and fibers can instead be present in a liquid phase. The liquid phase can be removed as mentioned above, leaving impregnating agents and fibers on the surface of the gravel stones.
  • the fibers can be present in a liquid phase. After applying the liquid containing the fibers, the liquid phase can be removed, in particular by drying, so that the fibers remain.
  • the fibers can increase the surface area of the gravel stones in order to better bind dust-forming particles.
  • the fibers are made of an electrostatically chargeable material.
  • the fibers are preferably synthetic fibers. If the fibers are electrostatically chargeable, fine particles can stick to them even better after they have been charged. Charging can occur, for example, through friction, for example during the processing of the ballast stones, for example during transport or processing or in the course of grain rearrangement due to driving dynamics in the environment of regular train journeys/movements.
  • An advantage of this aforementioned embodiment in connection with gravel is that after the applied gravel has been introduced, abrasion and fines caused by the dynamics and abrasion from the rolling stock (e.g. brake dust and abrasion from contact wire and pantograph and trickle losses and abrasion from grain rearrangement) continue to be removed. be tightened and adhere to the gravel. Such adhesions can be washed off or vacuumed off in a later step become. If the bulk material grains are processed into a bed, for example a gravel factory, washing can ensure that the adhesions are removed from the bulk material grains lying on top and transported to the bulk material grains located further inside the bed. This effectively reduces the swirling up of adhesions caused by air convection, for example air convection such as that which occurs when a rail vehicle drives over a track bed or in the course of air movements that typically occur due to temperature differences within tunnels.
  • air convection for example air convection such as that which occurs when a rail vehicle drives over a track bed or in
  • the fibers are coated with a water-repellent agent, preferably impregnated with oil or wax, which is preferably biodegradable over a defined period of time.
  • the aforementioned method can be carried out, for example, integrated in a ballast cleaning machine or as a (leading) supplementary machine unit to a ballast cleaning machine that is set up to carry out the method according to the invention.
  • impregnation also takes place before the gravel stones of the track bed are excavated, also referred to as pre-impregnation.
  • a further or renewed impregnation then represents the renewed contact of the gravel stones with an impregnating agent after the gravel has been separated from the overburden.
  • a liquid that contains the impregnating agent can at the same time be a conveying liquid.
  • Bulk material grains can be brought into contact with the liquid and can also be transported in the liquid, for example within a device according to the invention, which is described below.
  • ballast stones are used. These are also reclaimed and recycled ballast stones, as they come from an existing track bed and have been cleaned according to the process.
  • additional ballast stones can be added or added, ie ballast stones that were not previously present in the track bed.
  • These newly supplied gravel stones can have been previously impregnated by bringing them into contact with an impregnating agent in such a way that the surface of the bulk material grains is coated or wetted with the impregnating agent.
  • an impregnating agent in such a way that the surface of the bulk material grains is coated or wetted with the impregnating agent.
  • a device which is set up to carry out a previously disclosed method for impregnation and further processing of a bulk material and/or a previously disclosed method for cleaning ballast stones of an old track bed and producing a new track bed. Reference is made in full to the disclosure of these procedures.
  • the device can be set up to carry out any specific embodiment of these methods, individually or in combination.
  • the device is a ballast cleaning machine or a tamping machine or track tamping machine.
  • the device is a profiling unit or profiling machine. With such a unit or machine, a track bed is (re) brought into a desired profile.
  • Fig. 1 shows a device for bringing a large number of bulk material grains into contact with an impregnating agent in such a way that the surface of the bulk material grains is coated or wetted with the impregnating agent and the corresponding method step a) of bringing into contact.
  • the bulk grains 10 in this case are gravel stones.
  • the gravel stones 10 are dropped from the funnel bunker 1 onto the first conveyor belt (alternatively a screw) 11.
  • the conveyor belt 11 moves diagonally upwards in the direction of the arrow and transports the gravel stones 10 accordingly.
  • these are sprinkled with water 13 using the first spray bar or arch 2 in order to wash them of adhering impurities and fine particles.
  • the water 13 can be collected, cleaned and recycled and returned to the spray bar 2, which is not shown in more detail here.
  • the ballast stones 10 fall onto a second conveyor belt (alternatively a screw/paddle wheel/rotary drum) 14, which in turn transports the ballast stones 10 diagonally upwards.
  • a second conveyor belt alternatively a screw/paddle wheel/rotary drum
  • these are sprinkled with liquid impregnating agent 15 using the second spray bar 3.
  • Excess impregnating agent 15 runs down into the sinking basin 4.1 and is collected there.
  • the separated fine material can also be used in construction processes.
  • the now impregnated gravel stones 10' fall from the second conveyor belt 14 into the storage bunker 4 for the impregnated gravel stones 10'.
  • This storage bunker 4 also functions as a draining basin. Further excess impregnation agent 15 can drip off there and flow into the sink basin 4.2 through the drain line 16.
  • the aforementioned sinking basin 4.1 is connected to the sinking basin 4.2 via the Pipe 17 connected so that excess impregnating agent 15 can be transferred from there into the sinking basin 4.2.
  • Excess impregnating agent 15 can be drained off through the outlet nozzle 4.3 and fed to cleaning steps not shown in more detail. The cleaned impregnation agent 15 can then be fed back to the spray bar 3.
  • the impregnated gravel stones 10' can be fed to the transport units 5.1 (here trailer/loading area of a truck 18, alternatively a wagon of a rail vehicle) via a conveyor belt (not shown) or a screw (not shown) via the distribution conveyor belt 5.
  • a drying device 19 in the form of a blower, from which (if necessary conditioned) air 20 is blown out to dry the impregnated gravel stones 10'. If applicable.
  • a further washing process for the gravel material can be provided as an intermediate step after passing through the drying device 19 and before leaving the distribution conveyor belt 5.
  • ballast stones 10' are transported to a track construction site in order to produce a fill in the form of a ballast bed. This is not shown further.
  • Fig. 2 shows the ballast cleaning machine 100. This is composed of several units, which will be mentioned below. Due to the length of the ballast cleaning machine 100, it is shown in the figure in lines with breaks, with the beginning at the top left and the end (not completely shown) at the bottom right. Graphic cuts have also been made at the ends of the lines through the units (dashed lines). The direction of work along a track is shown by the arrow pointing to the left at the top left under the drive car 30.
  • the impregnation trolley 40 has facilities for carrying out the impregnation of gravel.
  • a tank 41 and an impregnation unit 42 are shown.
  • the gravel sieve truck 50 has the vibrating sieve 51, the washing sieve 52, the impact crusher 53, the metal separator 54 and the finger sieve 55.
  • the excavation machine 60 has the gravel excavation chain 61, the subgrade excavation chain 62, the sand distribution bar 63, the plate compactor 64, the scooping device 65, the tamping units 66, the gravel outlet hoses 67 and the tamping machine 68.
  • the drive car 70 has the new gravel silo 71.
  • the double-decker car 80 has the additional new ballast silo 72.

Landscapes

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Schottersteinen eines alten Gleisbettes und Herstellung eines neuen Gleisbettes.
  • Staub bei der Verarbeitung von Schüttgütern, insbesondere im Tunnelbau, aber auch im urbanen Umfeld und allgemein im Zuge von Transportfahrten in offenen Transportbehältnissen (zu Lande, zu Wasser), stellt eine große Herausforderung im Arbeits- und Umweltschutz dar. Feinstäube sollen generell verringert werden, da diese gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen haben. Auch die Sicherheits- und Signaltechnik, z.B. in Tunneln ist durch Staubbelastungen durch Ablagerung auf selbiger oft störungsanfällig bzw. wartungsintensiv.
  • Verunreinigung von Schotter erfolgt durch Feinbestandteile nach dem Einbau, Ablagerungen aus der Luft, Ablagerungen aus Transport (Kohle, Erz, sonstige Verschmutzung), aufsteigende Feinanteile aus dem Untergrund, Vegetationsrückstände, entstehende Feinanteile durch Abrieb der Körner unter Verkehrslast, Abrieb durch Stopfen
  • Durch Eintrag von Verunreinigungen in den Schotter kann es auch zu folgenden chemischen Belastungen kommen: Schwermetalle (Räder, Schienenbremsen, Stromabnehmer, Fahrleitungen), Kohlenwasserstoffe (Schmiermittel, Weichen- und Spurkranzschmierung), Herbizide aus Wildwuchsbekämpfung, Organika von abgestorbenen, verrotteten Pflanzenteilen
    Der angelieferte Neuschotter enthält aufgrund des Herstellungsprozesses im Lieferwerk sowie der Verladeprozesse bereits Feinanteile. Diese Feinanteile können mehr als 3% des Schotterneumaterials betragen. Durch Sedimentation (Sedimentierung der Feinteile im Zuge des Transports des Neuschotters als Bodensatz der auf der Baustelle eine ungewollte Akkumulation im Schotterbett bewirkt).
  • Zur Reduktion von Feinstäuben, insbesondere im Zuge von Gleisbauarbeiten (mineralische Stäube aus Schotterbewegung/ Bettungsreinigungsarbeiten oder Abbrucharbeiten) in Tunneln und umbauten Räumen sind aus der Literatur verschiedene Techniken bekannt:
    • Entstaubung (Einhausung/ Absaugung) an den Staubemissionspunkten
    • Wasserbedüsung auf Bänder von Bettungsreinigungsmaschinen
    • Wassereintrag in das Umbaugleis vor der BRM
    • Abdeckung der MFS-Wagen
    • Einhausung und Absaugung sind erforderlich an den Stellen, an denen:
      • Schotter ausgehoben (z. B. Räumkette),
      • mechanisch beansprucht (z. B. Turas-Getriebe),
      • gesiebt (z. B. Siebwagen),
      • gebrochen (z. B. Brechanlage bei integriertem Schotterrecycling, soweit nicht bereits gekapselt)
      • oder anderweitig mechanisch bearbeitet wird und
      • an der ersten Stelle mit Freifall des Schotters nach der Siebanlage sowohl für Abraum als auch
      für wieder einzubauenden Schotter.
    • Bewetterung
    • gekapselte Arbeitsbereiche
  • Die vorangehenden Maßnahmen greifen jedoch nicht proaktiv ein, sondern verhindern nur temporär ein ansonsten unausweichlich stattfindendes Aufsteigen und Verteilen (trockener) Stäube im Raum.
    • Verschäumung eines fertig gestopften Schotterbettes im Lastabtragungsbereich mit Polyurethan. Diese bewirkt, dass sich Schottersteine dauerhaft nicht umlagern können, und es zu keiner Instandhaltungsnotwendigkeit über die Nutzungsdauer kommt. Hierdurch kommt es konstruktionsbedingt während der Nutzungsdauer zu keinem Entstehen von Feinstaub und Schotterfahnen bei Zugfahrten und/ oder durch Instandhaltungsarbeiten.
    • Aus der Literatur ist die Behandlung von verarbeitetem, im Gleisbett fertig eingebauten Schotterbetten/ Schotterhaufwerken mit Imprägniermitteln bekannt. Diese bewirken, dass Feinmaterialien/ Feinstaub nach Trocknung des Imprägniermittels dauerhaft am Schotterstein anhaften bleiben. Das Mittel wird mittels einer mobilen Sprüheinheit (maschinell/ händisch) auf ein bereits vorhandenes, gestopftes- also verarbeitetes- Schotterbett aufgebracht. Siehe hierzu beispielsweise http://www.d-m-i.net/staubbindende _impraegnierung.
    • Ferner ist ein Verfahren bekannt, das Güterwagen (z.B. Kohletransport) vor Abfahrt von oben mittels eines Sprühbogens vor Abfahrt oberflächlich mit Wasser bewettert, damit Feinstäube während der Fahrt gebunden werden.
  • Das Problem dieser Verfahren liegt darin, dass bei der Herstellung der Schotterbetten nach wie vor Feinstaub/ Feinabriebe entsteht (Abkippen von Bahnwagen und Verteilen des Schotters).
  • Daher wurden auch ergänzend folgende Techniken vorgeschlagen:
    • Aus der Anforderung der DBS 918061 ist die Möglichkeit bekannt, gewaschenen Schotter für Tunneleinsätze vorzusehen. Dieser Schotter wird im Schotterwerk gewaschen und mittels Bahnwagen zur Baustelle gebracht. Dennoch verbleiben Restfeinstoffe am Schotter und führen (nach Trocknung) zu den bekannten Problemen beim Transport zu und Einbringen/ Verteilen/ Bearbeiten in Tunneln und auf Gleisbaustrecken.
    • Letztlich sind verschiedene Wasserbewetterungen bekannt, die im Zuge von Gleisbauarbeiten das Schotterbett bewässern, zum Beispiel mobile Wassersprühwaggons. Eine gleisgebundene Schotterbenetzung erfolgt insbesondere in Tunnelbereichen: hierdurch wird erreicht, dass eine Staubbindemaßnahme zum Schutz von Beschäftigten bei Gleisbauarbeiten gemäß BG-Vorgaben erzielt wird. Siehe hierzu auch speziell entwickelte Düsenanlage für-Spülzug, der einen kontrollierten Wassereintrag über die Schotterflächenbreite von mindestens 4,2 m vor der Durchfahrt von Stopf- oder Bettungsreinigungsmaschinen und zusätzlich nach Einbringen des neuen Schotters als Staubbindungsprozesses ermöglicht. Die auf dem Eisenbahnwagon montierte Reinigungseinheit besteht aus mehreren Containern. Der Wasservorrat ist in einem Tank-Container untergebracht.
  • Letztere beide Verfahren stören den Bauablauf somit prozessual und zeitlich. Darüber hinaus gibt es für die auf der Bahnbaustelle Beschäftigten und die dort eingesetzte Technik einen zeitlich ungeschützten Zustand vor Staubverteilung, das heißt, im Zuge des Einbringens des Schotters und vor Auftragen des Wassers oder sonstiger (temporärer) Bindemittel auf selbigen.
  • Ferner geschieht das Waschen nie zu 100 %, und es kommt beim Ausbringen des Schotters zu dem Entstehen von Staub, selbst bei gewaschenem "Tunnelschotter". Da sich im Zuge des Transports die kleineren Feinstoffe durch Rütteln/ Vibrationen im unteren Bereich eines Transportbehältnisses akkumulieren/ sedimentieren, kommt es zu einer ungewollten Ansammlung und im Zuge des Ausbringens zu einer sich negativ auswirkenden Feinstaubsicht, die die Drainagefunktion des Schotters und die Stopfbarkeit desselben beeinflussen. Gleiches gilt für alle anderen Schüttgüter (Kiese, etc.).
  • WO 2006/134136 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus einem Kunststoff und losen Steinen, umfassend die Schritte
    1. a) Mischung der losen Steine mit den flüssigen Ausgangskomponenten des Kunststoffs in einem Mischer
    2. b) Ausbringen dieser Mischung aus dem Mischer,
    3. c) Aushärten des Kunststoffs.
  • Hierdurch wird ein fester Verbund aus Kunststoff und durch den Kunststoff verbundenen Steinen gebildet, der zum Beispiel zur Verfestigung von Ufern verwendet werden kann. Die US 2013/206853 A1 offenbart einen steinförmigen Ballast für Bahngleise, bei der eine Matrix aus Steinen mittels eines Klebstoffes mit einem Gummigemisch verbunden wird.
  • Die JP H10 279340 A offenbart ein Ausheben der Schottersteine des alten Gleisbettes, ein in Kontakt bringen der Schottersteine mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schottersteine mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird, sowie ein Herstellen eines neuen Gleisbettes aus den so erhaltenen Schottersteinen.
  • Die EP 3 061 867 A1 offenbart das Ausbilden einer Polymerschicht um einzelne Schottersteine sowie das Verbinden dieser Polymerschicht mit granularen Elastomermaterialien.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von Schottersteinen eines alten Gleisbettes und die Herstellung eines neuen Gleisbettes anzugeben, bei denen die obigen Probleme verringert oder vermieden werden können.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das Verfahren zur Reinigung von Schottersteinen eines alten Gleisbettes und die Herstellung eines neuen Gleisbettes weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
    1. a) Vor-Imprägnierung der Schottersteine des alten Gleisbettes mit einem Imprägniermittel und anschließend
    2. b) Ausheben der Schottersteine des alten Gleisbettes,
    3. c) Trennen des Schotters von Abraum,
    4. d) In-Kontakt-Bringen der Schottersteine in vereinzelter Form mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schottersteine mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird, und
    5. e) Herstellen eines neuen Gleisbettes aus den so erhaltenen Schottersteinen.
  • Die Benetzung der Oberfläche kann vollständig oder im Wesentlichen vollständig sein.
  • Das Imprägniermittel hat die Eigenschaft, vorzugsweise nach Entfernung einer flüssigen Phase, in welcher es bei Aufbringung vorhanden ist, Feinpartikel zu binden. Feinpartikel haften an dem Imprägniermittel an. Ferner verhindert das Imprägniermittel einen Abrieb von Feinpartikeln von dem Schüttgut. Unter Feinpartikeln sind insbesondere Partikel zu verstehen, die Stäube ausbilden, und/oder Partikel die wesentlich kleiner sind als die Schüttgutkörner (beispielsweise feinste Basaltpartikel/ Basaltfasern im Fall von Schottersteinen aus Basalt). Feinpartikel sind insbesondere Partikel mit einem Durchmesser von ≤ 5 mm, vorzugsweise ≤ 1 mm, mehr bevorzugt ≤ 500 µm, noch mehr bevorzugt ≤ 100 µm, oder ≤ 50 µm, meist bevorzugt ≤ 10 µm. Liegen unterschiedliche Richtungen unterschiedliche Durchmesser vor, wird der längste Durchmesser zugrunde gelegt.
  • Das Imprägniermittel kann ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein oder in einer Flüssigkeit enthalten sein. Das Imprägniermittel kann in einer flüssigen Phase verteilt, insbesondere gelöst, emulgiert oder suspendiert sein.
  • In einer Ausführungsform ist das Imprägniermittel ein flüssiges Imprägniermittel und in Schritt a) und/oder b) erfolgt nach dem in Kontakt bringen der Vielzahl Schüttgutkörner mit dem Imprägniermittel eine Trocknung.
  • Die flüssige Phase kann nach Aufbringen auf die Oberfläche der Schottersteine entfernt werden, beispielsweise durch Trocknen, insbesondere Verdunsten. Das Trocknen kann durch konditionierten Lufteintrag (Wärme, Kälte, natürliche Belüftung) beschleunigt werden. Nach dem Trocknen verbleibt das Imprägniermittel auf der Oberfläche der Schottersteine. Nicht alles eingesetzte Imprägniermittel verbleibt zwingend auf der Oberfläche. Ein Überschuss kann vorliegen, der nicht an der Oberfläche verbleibt
  • In einer Ausführungsform erfolgt in Schritt d) das In-Kontakt-bringen durch Eintauchen, Begießen, Beregnen oder Besprühen der Schottersteine. In dieser Ausführungsform wird entweder ein flüssiges Imprägniermittel verwendet oder ein in einer flüssigen Phase enthaltenes Imprägniermittel. Nach dem Eintauchen, Begießen, Beregnen oder Besprühen der Schottersteine kann eine Trocknung erfolgen. Hierauf wird an anderer Stelle noch eingegangen. Beispielsweise kann hierbei eine flüssige Phase entfernt werden.
  • Ein Eintauchen kann mittels eines Tauchbades erfolgen. Ein Beregnen oder Besprühen kann mittels eines Sprühbogens/ Sprühbalkens durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren vor und/oder nach dem oben genannten Schritt d) den Schritt auf: Waschen der Schottersteine zum Entfernen anhaftender oder sich im/ an diesem befindlicher Fest/ Feinstoffe, insbesondere genannte Feinpartikel.
  • Substanzen, die durch das Waschen entfernt werden können, können beispielsweise ausgewählt sein aus Lehmen, Schluffen, feinen Teilen, Holz und Kohle, Humus, insbesondere Feinpartikeln aus dem gleichen Stoff wie die Schottersteine oder Stoffen, die im Schüttgutkorn vorhanden sind.
  • Das Waschen erfolgt vorzugsweise mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit, die neben Wasser weitere Zusatzstoffe enthalten kann. Das Waschen kann durch Eintauchen, Begießen, Beregnen oder Besprühen der Schottersteine mit einer Waschflüssigkeit, insbesondere erwähntem Wasser, erfolgen. Alternativ ist auch eine Wind-/ Rüttelseparierung vorstellbar.
  • Wird das Waschen vor Schritt d) durchgeführt, dient es vorwiegend zur Entfernung bereits anhaftender Verunreinigung, insbesondere anhaftender staubbildender Partikel.
  • Wird das Waschen erst oder zusätzlich nach Schritt d) durchgeführt, dient es vorwiegend zur Entfernung überschüssigen Imprägniermittels bzw. nicht von der Imprägnierung dauerhaft umschlossener Feinstoffe, insbesondere oben genannte Feinpartikel.
  • Zum Waschen eingesetztes Wasser kann in einem weiteren Verfahrensschritt aufbereitet werden, insbesondere durch Reinigen. Das zum Waschen eingesetzte Wasser wird mit den abgewaschenen Stoffen oder Partikeln belastet.
  • Um das Waschwasser mehrfach verwenden zu können, muss es gereinigt werden.
  • Eine Reinigung überschüssiger, das Imprägniermittel enthaltender Flüssigkeit, oder einer überschüssigen flüssigen Phase, in der das Imprägniermittel enthalten ist oder war, und die nach Schritt d) überschüssig ist (beispielsweise nach Benetzung abtropft), kann erfolgen, wodurch die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden kann.
  • Eine Möglichkeit hierfür ist die Verwendung eines Absetzbereichs, in dem grobe Verschmutzungen sedimentieren.
  • Alternativ oder zusätzlich können Schrägklärer oder Lamellenklärer verwendet werden, welche eine kostengünstige, platzsparende und effiziente Alternative zur Waschwasseraufbereitung bieten. Solche Vorrichtungen werden angeboten von der Firma Leiblein. Abgewaschene Feststoffe setzen sich innerhalb der Lamellenpakete ab und werden in einem Schlammtrichter gesammelt. Das gereinigte Wasser (Klarwasser) wird wieder in den Waschprozess zurückgeführt. Um den Klarwasseranteil zu erhöhen können die sedimentierten Feststoffe mit Hilfe eines Vakuumbandfilters noch weiter entwässert werden. Der Vakuumbandfilter ist eine kostengünstige und platzsparende Alternative zu den häufig eingesetzten Kammerfilterpressen. So auch zum Beispiel im Bereich gleisgebundener Schotteraufbereitung (https://www.leiblein.de/loesungen/kies-undsandindustrie.html).
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren auf: Reinigen einer überschüssigen Flüssigkeit, welche aus dem Imprägniermittel besteht oder das Imprägniermittel aufweist. In Schritt d) kann solche Flüssigkeit, welche aus dem Imprägniermittel besteht oder das Imprägniermittel aufweist, im Überschuss zu den Schottersteinen eingesetzt werden, auch unabhängig von dieser Ausführungsform. Nach dem Schritt d) des Verfahrens bleibt dann solch überschüssige Flüssigkeit zurück. Diese überschüssige Flüssigkeit kann ebenso belastet sein wie oben genanntes Wasser, das zum Waschen verwendet wurde. In analoger Weise kann genannte Flüssigkeit gereinigt werden. Oben genannte Vorrichtungen können eingesetzt werden
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das das In-Kontakt-bringen der Schottersteine mit dem Imprägniermittel folgende Schritte auf:
    • Hindurchführen der Schottersteine mittels eines kontinuierlichen Transportes durch eine Flüssigkeit, welche das Imprägniermittel aufweist oder aus dem Imprägniermittel besteht,
    • Trennen überschüssiger Flüssigkeit von den Schottersteinen, vorzugsweise durch Abtropfen
    • teilweises oder vollständiges Trocknen der Schüttgutkörner.
  • Die Schottersteine können in die Flüssigkeit vollständig eingetaucht werden.
  • Die Schottersteine können durch die Flüssigkeit transportiert werden.
  • Die Flüssigkeit kann in Form eines Tauchbades bereitgestellt werden.
  • Die Flüssigkeit weist das Imprägniermittel und eine flüssige Phase auf. Das Imprägniermittel kann in einer flüssigen Phase gelöst, emulgiert oder suspendiert sein. Beim teilweisen oder vollständigen Trocknen der Schottersteine wird flüssige Phase entfernt.
  • Die Flüssigkeit kann in einem Behältnis befindlich sein. In dem Behältnis können die Schottersteine mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden. Anders ausgedrückt können die Schottersteine durch dieses Behältnis und die darin enthaltene Flüssigkeit hindurch geführt werden.
  • Das Hindurchführen der Schottersteine durch die Flüssigkeit kann beispielsweise mittels eines beweglichen Transportmittels, insbesondere eines Transportbandes, eines Transportkorbes oder einer Schütte erfolgen. Das bewegliche Transportmittel kann relativ zu der Flüssigkeit bewegt werden. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit stationär und das Transportmittel wird bewegt, sodass das Transportmittel durch die Flüssigkeit hindurch bewegt oder hindurch geleitet oder hindurch geführt wird.
  • Dabei kann vorgenannte Ausführungsform auf einer beweglichen Schüttgutaufbereitungsanlage erfolgen, beispielsweise als Teil einer Bettungsreinigungsmaschine oder einer temporären Schotteraufbereitungsfläche, wie sie beispielsweise im Zuge von Gleisbauumbaumaßnahmen eingesetzt wird.
  • Das erwähnte Trennen überschüssiger Flüssigkeit von den Schüttgutkörnern kann erfolgen durch:
    • Transportieren der Schottersteine über ein Abtropfbecken
  • Dieses Transportieren kann insbesondere mittels eines zuvor bereits erwähnten beweglichen Transportmittels erfolgen. Dieses bewegliche Transportmittel kann dazu so ausgebildet sein, dass es das Hindurchfließen von Flüssigkeit ermöglicht. Beispielsweise kann ein bewegliches Transportband Löcher aufweisen oder die überflüssige Flüssigkeit durch Flieh- oder Anziehungskraft vom Schotterstein trennen.
  • Erwähntes Abtropfbecken kann eine Rückführeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die im Abtropfbecken gesammelte überschüssige Flüssigkeit wieder dorthin zu verbringen, wo die Schüttgutkörner durch die Flüssigkeit hindurchgeführt werden. Beispielsweise kann die überschüssige Flüssigkeit in oben erwähntes Behältnis eingeleitet werden, durch das die Schüttgutkörner hindurch geführt werden, und dort mit bereits vorhandener Flüssigkeit vereinigt werden. Anders ausgedrückt kann die überschüssige Flüssigkeit in ein Tauchbad zurückgeführt werden, durch welches die Schüttgutkörner hindurch geführt werden. In einer speziellen Variante wird die Flüssigkeit vor einer solchen Rückführung gereinigt, insbesondere durch Filtern, Absetzen oder oben bereits erwähntes Reinigungsverfahrens.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das In-Kontakt-bringen in Schritt d) folgende Schritte auf:
    • Einbringen der Schottersteine in eine Drehtrommel, in deren Inneren sich das Imprägniermittel befindet,
    • Drehen der Drehtrommel, wodurch das In-Kontakt-bringen der Schottersteine mit dem Imprägniermittel erfolgt.
  • Die Drehtrommel kann ein Flüssigkeitsreservoir aufweisen. Das Flüssigkeitsreservoir kann kapselbar oder verkapselt sein.
  • Die Drehtrommel kann eine Zuführungsöffnung und eine Entleerungsöffnung aufweisen, oder eine Öffnung, die für beide Funktionen vorgesehen ist. In dieser kann sich eine Transportschnecke befinden.
  • Die Drehtrommel kann örtlich mobil bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Drehtrommel an ein Fahrzeug angekoppelt sein und/oder selbst fahrbar sein. Insbesondere kann die Drehtrommel an eine Großmaschine, wie Bagger, Radlader, betonmischerähnliche LKW, etc. angekoppelt sein.
  • In einer spezielleren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren zusammen mit einem Bettungsreinigungsverfahren durchgeführt, vorzugsweise direkt vor (vorlaufender Prozess) einem Bettungsreinigungsverfahren und/oder innerhalb eines Bettungsreinigungsverfahrens, und/oder direkt nach (als nachlaufender Prozess) einem Bettungsreinigungsverfahren. In einer speziellen Variante wird das Verfahren innerhalb einer Bettungsreinigungsmaschine durchgeführt. Hierauf wird nachfolgend noch eingegangen.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Imprägniermittel eine oder mehrere der folgenden Substanzen aufweist, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Acrylat, Silikat, Polyurethan, Polyharnstoff, Kunstharz, insbesondere Acrylharz, Silikon.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren als weiteren Schritt auf:
    • In Kontakt bringen der Schottersteine mit Fasern, welche nach dem Beschichten oder Benetzen der Oberfläche mit dem Imprägniermittel zumindest teilweise, insbesondere ganz oder teilweise, aus einer nach dem Beschichten oder Benetzen erhaltenen Oberfläche heraus ragen.
  • Das in Kontakt bringen der Schottersteine mit Fasern kann gleichzeitig mit dem in Kontakt bringen mit dem Imprägniermittel erfolgen. Das in Kontakt bringen der Schottersteine mit Fasern kann stattdessen getrennt von dem in Kontakt bringen mit dem Imprägniermittel erfolgen, vorzugsweise danach, wobei sich dieses vorzugsweise in einer Deckschicht befindet.
  • Imprägniermittel und Fasern können als Feststoffgemisch vorliegen Imprägniermittel und Fasern können stattdessen in einer flüssigen Phase vorliegen. Die flüssige Phase kann wie oben bereits erwähnt entfernt werden, sodass Imprägniermittel und Fasern auf der Oberfläche der Schottersteine zurückbleiben.
  • Werden die Schritte getrennt durchgeführt, können die Fasern in einer flüssigen Phase vorhanden sein. Nach Aufbringen der die Fasern enthaltenen Flüssigkeit kann die flüssige Phase entfernt werden, insbesondere durch Trocknen, sodass die Fasern zurückbleiben.
  • Durch die Fasern kann die Oberfläche der Schottersteine vergrößert werden, um staubbildende Partikel besser zu binden.
  • In einer speziellen Variante sind die Fasern aus einem elektrostatisch aufladbaren Material. Die Fasern sind vorzugsweise Kunstfasern. Bei einer elektrostatischen Aufladbarkeit können nach einer Aufladung der Fasern Feinpartikel noch besser daran haften bleiben. Eine Aufladung kann beispielsweise durch Reibung erfolgen, beispielsweise bereits bei der Verarbeitung der Schottersteine, beispielsweise bei Transport oder Verarbeitung oder im Zuge stattfindender Kornumlagerungen durch Fahrtdynamiken im Umfeld regulärer Zugfahrten/-bewegungen.
  • Ein Vorteil dieser vorangehend genannten Ausführungsform im Zusammenhang mit Schotter ist, dass nach Einbringen des applizierten Schotters weiterhin Abriebe und Feinstoffe, die durch die Dynamik und durch Abriebe aus dem Rolling Stock (z.B. Bremsstäube und Abriebe aus Fahrdraht und Stromabnehmer und Rieselverluste und Abriebe durch Kornumlagerung) angezogen werden und am Schotterstein anhaften. Solche Anhaftungen können in einem späteren Schritt abgewaschen oder abgesaugt werden. Sind die Schüttgutkörner zu einer Schüttung verarbeitet, beispielsweise einem Schotterwerk, kann durch das Waschen erreicht werden, dass die Anhaftungen von oben liegenden Schüttgutkörnern entfernt werden und zu weiter innen liegenden Schüttgutkörnern der Schüttung transportiert werden. Hierdurch wird eine Aufwirbelung der Anhaftungen durch Luftkonfektion wirksamen verringert, beispielsweise eine Luftkonvektion wie sie bei Überfahren eines Gleisbettes durch ein Schienenfahrzeug entsteht oder im Zuge von typischerweise stattfindenden Luftbewegungen durch Temperaturunterschiede innerhalb von Tunneln.
  • Auf die vorangehende Offenbarung zu Fasern und ihrer Aufbringung wird Bezug genommen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Imprägnierung und die Aufbringung von Fasern getrennt.
  • In einer speziellen Variante der vorangehenden Ausführungsform sind die Fasern mit einem wasserabweisenden Mittel beschichtet, vorzugsweise mit Öl oder Wachs imprägniert, welches vorzugsweise über einen definierten Zeitraum biologisch abbaubar ist.
  • Das vorangehend genannte Verfahren kann z.B. integriert in einer Bettungsreinigungsmaschine oder als (vorlaufende) ergänzende Maschineneinheit zu einer Bettungsreinigungsmaschine durchgeführt werden, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
  • Zuvor genanntes Verfahren zur Reinigung weist vor dem Schritt "Ausheben der Schottersteine des Gleisbettes" in einer Ausführungsform folgenden Schritt auf:
    • In Kontakt bringen einer Vielzahl Schüttgutkörner mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schüttgutkörner mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird.
  • Zuvor genanntes Verfahren zur Reinigung kann vor dem Schritt "Ausheben der Schottersteine des Gleisbettes" in einer weiteren Ausführungsform folgenden Schritt aufweisen:
    • In Kontakt bringen einer Vielzahl Schüttgutkörner mit einer Flüssigkeit, welche das Imprägniermittel und eine flüssige Phase aufweist,
    • Entfernen der flüssigen Phase, sodass auf der Oberfläche der Schüttgutkörner ein Film oder eine Schicht aus dem Imprägniermittel verbleibt. Dieses Entfernen wird auch als Trocknen bezeichnet.
  • Bei beiden vorangehend genannten Ausführungsformen findet eine Imprägnierung zusätzlich vor dem Ausheben der Schottersteine des Gleisbettes statt, auch bezeichnet als Vor-Imprägnierung. Eine weitere oder erneute Imprägnierung stellt dann das nochmalige In-Kontakt-bringen der Schottersteine mit einem Imprägniermittel nach dem Trennen des Schotters von Abraum dar.
  • Die Vor-Imprägnierung ist ein integraler oder modularer Bestandteil einer Vorrichtung, die nachfolgend noch beschrieben wird Nach dem Schritt des Trennens des Schotters von Abraum und vor dem In-Kontakt-bringen der Schottersteine mit einem Imprägniermittel kann das Verfahren aufweisen:
    • Waschen der Schottersteine. Hierzu wird auf vorangehende Offenbarungen zu einem Schritt des Waschens Bezug genommen.
  • In den erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Flüssigkeit, die das Imprägniermittel aufweist, gleichzeitig eine Förderflüssigkeit sein. Schüttgutkörner können mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden und auch in der Flüssigkeit transportiert werden, beispielsweise innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die nachfolgend noch beschrieben ist.
  • Bei dem abschließenden Schritt des Herstellens des neuen Gleisbettes werden die zuvor imprägnierten Schottersteine verwendet. Es handelt sich hierbei auch um aufgearbeitete und rezyclierte Schottersteine, da sie aus einem bereits vorhandenen Gleisbett stammen und verfahrensmäßig gereinigt wurden. Bei dem abschließenden Schritt des Herstellens des neuen Gleisbettes können weitere Schottersteine neu bzw. ergänzend zugeführt werden, d. h. Schottersteine, die nicht zuvor in dem Gleisbett vorhanden waren. Diese neu zugeführten Schottersteine können zuvor imprägniert worden sein, durch in Kontakt bringen mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schüttgutkörner mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird. Hierzu wird auf die vorangehende Offenbarung verwiesen.
  • Weiter wird eine Vorrichtung offenbart, die dazu eingerichtet ist, ein vorangehend offenbartes Verfahren zur Imprägnierung und Weiterverabeitung eines Schüttgutes und/oder ein vorangehend offenbartes Verfahren zur Reinigung von Schottersteinen eines alten Gleisbettes und Herstellung eines neuen Gleisbettes durchzuführen. Auf die Offenbarung dieser Verfahren wird vollumfänglich Bezug genommen. Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, jegliche spezielle Ausführungsform dieser Verfahren, einzeln oder in Kombination, durchzuführen.
  • Insbesondere ist die Vorrichtung eine Bettungsreinigungsmaschine oder eine Stopfmaschine bzw. Gleisstopfmaschine.
  • Alternativ ist die Vorrichtung eine Profilierungseinheit oder Profilierungsmaschine. Mit einer solchen Einheit oder Maschine wird ein Gleisbett (wieder) in ein erwünschtes Profil gebracht.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Vorrichtung zum In Kontakt bringen einer Vielzahl Schüttgutkörner mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schüttgutkörner mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird;
    Fig. 2
    eine Bettungsreinigungsmaschine.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum In-Kontakt-Bringen einer Vielzahl Schüttgutkörner mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schüttgutkörner mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird und den entsprechenden Verfahrensschritt a) des In- Kontakt-Bringens. Die Schüttgutkörner 10 sind in diesem Fall Schottersteine. Aus dem Trichterbunker 1 werden die Schottersteine 10 auf das erste Transportband (alternativ eine Schnecke) 11 fallen gelassen. Das Transportband 11 bewegt sich in Pfeilrichtung diagonal nach oben und transportiert die Schottersteine 10 entsprechend. Während des Transportes werden diese mittels des ersten Sprühbalkens oder -bogens 2 mit Wasser 13 beregnet, um sie von anhaftenden Verunreinigungen und Feinpartikeln zu waschen. Das Wasser 13 kann aufgefangen, gereinigt und rezykliert und dem Sprühbalken 2 zurückgeführt werden, was hier nicht näher dargestellt ist.
  • Am Ende des ersten Transportbands 11 fallen die Schottersteine 10 auf ein zweites Transportband (alternativ Schnecke/ Schaufelrad/Drehtrommel) 14, das die Schottersteine 10 wiederum diagonal nach oben transportiert. Während des Transportes werden diese mittels des zweiten Sprühbalkens 3 mit flüssigem Imprägniermittel 15 beregnet. Überschüssiges Imprägniermittel 15 läuft nach unten ab in das Absinkbecken 4.1 und wird dort gesammelt. Das ausgesonderte Feinmaterial kann ebenfalls in Bauprozessen genutzt werden.
  • Von dem zweiten Transportband 14 fallen die nun imprägnierten Schottersteine 10` in den Lagerbunker 4 für die imprägnierten Schottersteine 10`. Dieser Lagerbunker 4 hat auch die Funktion eines Abtropfbeckens. Darin kann weiteres überschüssiges Imprägniermittel 15 abtropfen und durch die Ablaufleitung 16 in das Absinkbecken 4.2 einlaufen. Vorangehend genanntes Absinkbecken 4.1 ist mit dem Absinkbecken 4.2 über die Rohrleitung 17 verbunden, sodass von dort überschüssiges Imprägniermittel 15 in das Absinkbecken 4.2 überführt werden kann.
  • Durch den Auslaufstutzen 4.3 kann überschüssiges Imprägniermittel 15 abgeleitet werden und nicht näher dargestellten Reinigungsschritten zugeführt werden. Anschließend kann das gereinigte Imprägniermittel 15 dem Sprühbalken 3 wieder zugeführt werden.
  • Aus dem Lagerbunker 4 können die imprägnierten Schottersteine 10` mittels eines nicht dargestellten Transportbandes oder einer nicht dargestellten Schnecke über das Verteilfließband 5 den Transporteinheiten 5.1 (hier Hänger/Ladefläche eines LKW 18, alternativ Waggon eines Schienenfahrzeugs) zugeführt werden. Es ist oberhalb des Verteilfließbands 5 noch eine Trocknungsvorrichtung 19 in Form eines Gebläses vorgesehen, von dem aus (ggfs. konditionierte) Luft 20 zur Trocknung der imprägnierten Schottersteine 10` ausgeblasen wird. Ggfs. kann ein abermaliger Waschvorgang für das Schottermaterial als Zwischenschritt nach Durchlaufen der Trocknungsvorrichtung 19 und vor Verlassen des Verteilerfließbandes 5 vorgesehen werden.
  • Nach dem gezeigten Prozess werden die Schottersteine 10` zu einer Gleisbaustelle transportiert, um dort eine Schüttung in Form eines Schotterbettes herzustellen. Dies ist nicht weiter dargestellt.
  • Fig. 2 zeigt die Bettungsreinigungsmaschine 100. Diese aus mehreren Einheiten zusammengesetzt, die nachfolgend noch genannt werden. Aufgrund der Länge der Bettungsreinigungsmaschine 100 ist diese in der Figur zeilenartig mit Umbrüchen dargestellt, mit dem Anfang links oben und dem (nicht vollständig dargestellten) Ende rechts unten. Zeichnerische Schnitte sind an den Enden der Zeilen zum Teil auch durch die Einheiten vorgenommen worden (gestrichelte Linien). Die Arbeitsrichtung entlang eines Gleises ist durch den nach links zeigenden Pfeil oben links unter dem Antriebswagen 30 gezeigt.
  • Von Anfang bis Ende weist die Bettungsreinigungsmaschine 100 folgende Einheiten in dieser Reihenfolge auf:
    • Antriebswagen 30
    • Imprägnierwagen 40
    • Schotterabsiebwagen 50
    • Aushubmaschine 60
    • Antriebswagen 70
    • Doppelstockwagen 80
    • Überladewagen 90.
  • Zwischen Antriebswagen 30 und Imprägnierwagen 40 ist zeichnerisch nicht ganz korrekt ein Versatz in dem Schienenniveau dargestellt, der der Realität nicht vorhanden ist.
  • Der Imprägnierwagen 40 weist Einrichtungen zur Durchführung der Imprägnierung von Schotter auf. Gezeigt sind ein Tank 41 und eine Imprägniereinheit 42.
  • Der Schotterabsiebwagen 50 weist das Rüttelsieb 51 das Waschsieb 52 den Prallbrecher 53, den Metallabscheider 54 und das Fingersieb 55 auf.
  • Die Aushubmaschine 60 weist die Schotteraushubkette 61, die Planumsaushubkette 62, den Sandverteilbalken 63, den Plattenverdichter 64, die Schoppeinrichtung 65, die Stopfaggregate 66, die Schotterauslasshossen 67 und die Stopfmaschine 68 auf.
  • Der Antriebswagen 70 weist den Neuschottersilo 71 auf.
  • Der Doppelstockwagen 80 weist den weiteren Neuschottersilo 72 auf.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Reinigung von Schottersteinen eines alten Gleisbettes und Herstellung eines neuen Gleisbettes, aufweisend:
    a) Vor-Imprägnieren der Schottersteine des alten Gleisbettes mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schottersteine mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird, und anschließend
    b) Ausheben der Schottersteine des alten Gleisbettes
    c) Trennen des Schotters von Abraum
    d) In Kontakt bringen der Schottersteine in vereinzelter Form mit einem Imprägniermittel derart, dass die Oberfläche der Schottersteine mit dem Imprägniermittel beschichtet oder benetzt wird,
    e) Herstellen eines neuen Gleisbettes aus den so erhaltenen Schottersteinen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) und/oder d) die Vielzahl Schottersteine mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, welche das Imprägniermittel und eine flüssige Phase aufweist, und die flüssige Phase entfernt wird, sodass auf der Oberfläche der Schottersteine ein Film oder eine Schicht aus dem Imprägniermittel verbleibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Imprägniermittel ein flüssiges Imprägniermittel ist und in Schritt a) und oder d) nach dem in Kontakt bringen der Schottersteine mit dem Imprägniermittel eine Trocknung erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt d) das In-Kontakt-bringen durch Eintauchen, Begießen, Beregnen oder Besprühen der Schottersteine erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das das In-Kontakt-bringen folgende Schritte aufweist:
    - Hindurchführen der Schottersteine mittels eines kontinuierlichen Transportes durch eine Flüssigkeit, welche das Imprägniermittel aufweist,
    - Trennen überschüssiger Flüssigkeit von den Schottersteinen
    - teilweises oder vollständiges Trocknen der Schottersteine.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend vor Schritt d) und/oder nach Schritt d) den Schritt
    - Waschen der Schottersteine.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das das In-Kontakt-bringen folgende Schritte aufweist:
    - Einbringen der Schottersteine in eine Drehtrommel, in deren Inneren sich das Imprägniermittel befindet,
    - Drehen der Drehtrommel, wodurch das In-Kontakt-Bringen der Schottersteine mit dem Imprägniermittel erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusammen mit einem Bettungsreinigungsverfahren durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Imprägniermittel eine oder mehrere der folgenden Substanzen aufweist, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Acrylat, Silikat, Polyurethan, Polyharnstoff, Kunstharz, insbesondere Acrylharz, Silikon.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend
    - In Kontakt bringen der Schottersteine mit Fasern, welche nach dem Beschichten oder Benetzen der Oberfläche mit dem Imprägniermittel zumindest teilweise aus einer nach dem Beschichten oder Benetzen erhaltenen Oberfläche herausragen.
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