EP4108834B1 - Fahrzeug zur tunnelreinigung - Google Patents

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EP4108834B1
EP4108834B1 EP21180690.6A EP21180690A EP4108834B1 EP 4108834 B1 EP4108834 B1 EP 4108834B1 EP 21180690 A EP21180690 A EP 21180690A EP 4108834 B1 EP4108834 B1 EP 4108834B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
tunnel
vortex
air
blowing
Prior art date
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Active
Application number
EP21180690.6A
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English (en)
French (fr)
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EP4108834A1 (de
EP4108834C0 (de
Inventor
Maurice VERHEIJEN
Falko WITTORF
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railtechnology GmbH
Original Assignee
Railtechnology GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Railtechnology GmbH filed Critical Railtechnology GmbH
Priority to EP21180690.6A priority Critical patent/EP4108834B1/de
Publication of EP4108834A1 publication Critical patent/EP4108834A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4108834C0 publication Critical patent/EP4108834C0/de
Publication of EP4108834B1 publication Critical patent/EP4108834B1/de
Active legal-status Critical Current
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/005—Mobile installations, particularly for upkeeping in situ road or railway furniture, for instance road barricades, traffic signs; Mobile installations particularly for upkeeping tunnel walls

Definitions

  • the invention relates to a vehicle for cleaning a tunnel comprising tunnel walls and a tunnel floor when driving through the tunnel, comprising a blowing device that generates an air flow and is designed to expel the air flow in the direction of the tunnel walls and / or in the direction of the tunnel floor when driving through the tunnel, to remove contaminants from the tunnel walls and/or from the tunnel floor, a suction device for suctioning off air containing the dissolved contaminants, a filter system downstream of the suction device for cleaning the contaminated air, and a blow-out device downstream of the filter system for expelling the cleaned air into the tunnel .
  • traces of petroleum hydrocarbons can be found. These can result, for example, from non- or partially oxidized diesel exhaust emissions, lubricants and hydraulic fluids.
  • Dust particles with a grain diameter of ⁇ 10 ⁇ m are respirable and therefore potentially harmful to health if exposed to the appropriate level.
  • the dust deposits are regularly removed manually by service providers using brooms, shovels and/or vacuum cleaners. Automated systems are also used, particularly for track bed cleaning.
  • Conventional tunnel cleaning systems use either water or a blast jet as the cleaning medium. Cleaning with water and brushes is done manually and can only be done through direct contact with the surfaces to be cleaned. Contactless automated cleaning takes place at a distance from the surfaces to be cleaned and can be carried out using a cleaning vehicle with appropriate devices.
  • the EN 10 2019 100 301 A1 A tunnel cleaning train is described that uses air jets aimed at the tunnel walls to remove contaminants.
  • the dust stirred up by the air jets is sucked up by a suction funnel, cleaned in a filter and returned to the tunnel via an exit.
  • a fan generates a basic current along the entire path from the suction funnel to the exit.
  • the suction funnel In order to ensure sufficient suction to suck up most of the dust, the suction funnel must be large enough and the suction power, i.e. the basic current, must be strong enough.
  • the DE 89 13 287 U1 describes a rail vehicle with a cleaning device for removing contamination containing iron particles from a solid surface, in particular from a solid concrete surface on which rails rest, at least one vacuum box of a vacuum cleaner device being arranged on the rail vehicle and a temporary magnetic surface being provided in the area of the inner wall of the suction box .
  • a suction nozzle device that can be moved on a surface to be cleaned is known and is formed from at least two vortex chambers, the Vortex chambers are open to the surface to be cleaned and the device is provided with a blowing device that generates a blast of air into the vortex chamber and a channel device that leads air out of the vortex chamber.
  • the blown air is guided in such a way that it passes from the first vortex chamber to the second vortex chamber, with the air rotating at least partially in both chambers.
  • the WO 2010/075828 A1 describes a method and a device for cleaning the track superstructure and tunnel walls, working with an overpressure air curtain that only uses air as a cleaning medium and, by tilting the air nozzles, produces a vortex inherent in the cleaning area, which ensures and supports the functionally necessary overpressure air curtain.
  • tunnel cleaning vehicles known from the state of the art do not yet make it possible to make the suction so efficient that large suction devices are not required in relation to the cleaning vehicle.
  • Tunnel cleaning vehicles with large suction devices not only have a high energy requirement due to the strong basic current required, they also make it difficult to use them in a variety of different sized tunnels and pose a safety risk if there are protruding components. Cleaning and maintaining the cleaning vehicle itself is also made more difficult.
  • the object of the invention is to provide a vehicle for tunnel cleaning with an efficient suction device that enables a compact design and energy-saving operation.
  • a vehicle for cleaning a tunnel comprising tunnel walls and a tunnel floor when driving through the tunnel, comprising a blowing device which generates an air flow and which is designed to expel the air flow in the direction of the tunnel walls and/or in the direction of the tunnel floor when driving through the tunnel in order to remove contaminants from the tunnel walls and/or from the tunnel floor, a suction device for sucking out air containing the dissolved contaminants, a filter system downstream of the suction device for cleaning the contaminated air, and a blow-out device downstream of the filter system for expelling the cleaned air into the tunnel, characterized in that the suction device is designed as a vortex hood.
  • vortex hood refers to a suction device that uses flow eddies, the so-called vortex sink, to create a negative pressure so that the air to be cleaned is sucked into the vortex hood.
  • the vortex hood is characterized by the fact that a suction field can be generated almost uniformly over the entire length of the vortex hood.
  • the formation of the vortex sink within the vortex hood creates very high flow velocities, which increase the degree of capture. High flow velocities increasingly occur towards the center of the vortex.
  • the suction device can be operated efficiently and energy-saving due to the vortex hood.
  • the vehicle for tunnel cleaning compact, as oversized components, in particular suction funnels, can be dispensed with.
  • the invention is therefore based on a vehicle for cleaning a tunnel comprising tunnel walls and a tunnel floor when driving through the tunnel, i.e. a vehicle that is suitable for cleaning the tunnel walls and / or the tunnel floor. It goes without saying that such a vehicle is also suitable for cleaning the track bed outside of tunnels and/or walls next to the track, such as in the case of a train platform.
  • the vehicle has a blowing device that generates an air flow and is designed to expel an air flow in a lateral direction and/or downwards when driving in order to remove contaminants from the track bed and/or a wall adjacent to the track.
  • the swirl hood is preferably arranged outside the vehicle, most preferably flush with the outer wall of the vehicle.
  • “Contamination” refers to the smallest particles, preferably with a particle size between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m. These include dust or dust-containing deposits.
  • the suction device has two vortex hoods which are perpendicular to one another with regard to their suction direction on a side wall of the vehicle which faces a side tunnel wall during operation in a tunnel.
  • the vortex hoods, which are perpendicular to one another, are aligned in such a way that the suction direction of the first vortex hood is parallel and opposite to the direction of travel and the suction direction of the second vortex hood is perpendicular to the direction of travel.
  • the first vortex hood is, so to speak, aligned with the tunnel walls and the second vortex hood with the tunnel floor.
  • At least one vortex hood for suctioning material originating from the tunnel sole is also provided on the floor of the vehicle facing the tunnel floor during operation.
  • the vortex hoods each have a detection element provided with at least two suction nozzles and a guide wall leading to the detection element.
  • the guide wall and the detection element are positioned relative to one another in such a way that the guide wall for the air to be extracted has a guiding function in addition to the detection element.
  • At least two suction nozzles are arranged on the detection element, so that a vortex can be generated with a small amount of air, which causes uniform detection over the entire length of the vortex hood or longitudinal extent of the detection element. This makes it possible to ensure efficient suction with a small amount of air.
  • the suction nozzles arranged on the capture element are connected to the filter system via pipes so that the extracted air can be directed to the filter system.
  • the suction nozzles have an inner diameter of 20 cm (DN 200), for example.
  • suction nozzles are arranged at a distance from one another in the longitudinal extent of the detection elements. This ensures the creation of a vortex depression that is uniform over the longitudinal extent of the detection element.
  • the detection elements of the vortex hoods each have a wall with a circular section in cross section, which merges into the guide wall on one side.
  • the detection elements of the vortex hoods are each formed by a polygonal construction with sequential bending.
  • the guide walls of the vortex hoods it is possible for the guide walls of the vortex hoods to be designed straight and to be arranged parallel to the tunnel wall or to the tunnel floor during operation, i.e. while traveling through the tunnel. According to a preferred development of the invention, however, it is provided that the guide walls of the vortex hoods run in such a way that they are further outward at a greater distance from the respective detection element. If we are talking about "standing further out” in this case, what is meant is that with a greater distance from the respective detection element, the guide walls are closer to the tunnel wall or the tunnel floor when driving through the tunnel, i.e. the guide wall is at an angle to the tunnel wall or the tunnel floor is arranged.
  • the width of the vortex hood becomes smaller with a greater distance from the respective detection element.
  • the width of the vortex hood is maximum and becomes smaller as the distance from the detection element increases.
  • the two guide walls of the two detection elements merge into one another due to the vortex hoods arranged perpendicular to one another in such a way that the width of the vortex hood is designed to decrease not only along the outer sides opposite the detection elements, but also starting from the point at which the two are arranged perpendicular to one another Detection elements touch in a line that slopes outwards and is designed to decrease.
  • the blowing device has a plurality of blowing nozzles and/or a blowing slot. Due to the plurality of blowing nozzles and/or the blowing slot, a blown air curtain can be formed, which makes it possible for the tunnel walls and/or the tunnel floor to be flowed over a large area.
  • the blowing nozzles and/or the blowing slot are preferably arranged on the outer wall of the vehicle.
  • the filter system which is connected between the suction device and the blow-out device, is designed to clean the extracted air of at least large parts of the contaminants.
  • the filter system preferably comprises at least one dry filter for this purpose.
  • the blow-out device has several fans. Accordingly, several fans can be installed in the blow-out device. Each fan is arranged in a pipe that is connected to a central blow-out pipe. The blow-out pipe feeds all of the cleaned air to an outlet opening, through which the cleaned air can be released back into the tunnel space.
  • the blowing device, the suction device and the blow-out device are arranged on the vehicle having an outer housing so that they are flush with the outer housing.
  • the blowing device, the suction device and the blow-out device do not extend beyond the housing of the vehicle. They are therefore flush with the outer housing of the vehicle.
  • the vehicle comprises clean gas lines for transporting the cleaned air and raw gas lines for transporting it the contaminated air, with the clean gas lines being arranged above the raw gas lines.
  • the clean and raw gas lines enable the exchange of air between the respective devices or between the devices and the filter system.
  • the air is passed from station to station via the clean and raw gas lines.
  • the raw gas lines are arranged in particular in such a way that the air can be directed from the suction device to the filter system.
  • the clean gas lines are arranged in particular in such a way that the air can be directed from the filter system to the blow-out device.
  • the vehicle has its own drive or can be coupled to another vehicle with a drive, the drive preferably being a diesel and/or electric drive.
  • the vehicle is preferably suitable for road and/or rail traffic and can either be self-propelled or is designed as a car or trailer that can be coupled to a towing vehicle with a drive.
  • the vehicle can preferably have two carriages connected to one another via pipes, the first carriage having the blowing device, the suction device and a first filter system, and the second carriage having a second filter system and the blow-out device.
  • the blowing device and the suction device are arranged on both sides of the vehicle, so that cleaning of the tunnel walls on both sides can be guaranteed.
  • the blowing capacity of the blowing device preferably comprises an average volume flow of approx. 1700 m 3 /h.
  • the average speed of the air in blowing nozzles is approx. 33.3 m/s with a pressure loss of approx. 1150 Pa and a volume flow of approx. 1700 m 3 /h.
  • the air supply preferably takes place via two air-side connection nozzles DN 110 with a average flow speed in the connecting nozzles of approx. 25 m/s each.
  • This air knife is preferably adjustable in the angle of the blowing direction.
  • the extraction device preferably has a volume flow of approx. 15000 m 3 /h, i.e. with a total of five extraction nozzles approx. 3000 m 3 /h per extraction nozzle.
  • the pressure loss per vortex hood is approx. 780 Pa.
  • a vehicle 1 for tunnel cleaning is shown schematically, which drives through a tunnel in the x-direction.
  • the tunnel comprises tunnel walls 2 and a tunnel floor 3.
  • the vehicle comprises two carriages 18, 19 coupled to one another.
  • the blowing device 4, the suction device 5 and a filter system 6 are arranged in or on the first carriage.
  • a further filter system 6 and the blowing device are arranged in or on the second carriage.
  • the blowing device 4 is arranged on the vehicle 1 in such a way that it points in the direction of the tunnel walls 2, i.e. in the negative z-direction.
  • An arrangement of the blowing device 4 on the floor of the vehicle 1 (not shown here) can also be directed in the direction of the tunnel floor 3, i.e. in the negative y-direction.
  • the vortex hood 8 of the suction device 5 is arranged on the side of the vehicle 1 and behind the blowing device 4, so that the air that flows out of the blowing device and loosens the contaminants can then be sucked out directly by
  • Fig. 2 shows schematically the vehicle 1 Fig. 1 in a side view.
  • the air is blown by the blowing device 4 against the tunnel walls 2 and/or against the tunnel floor 3.
  • the air then containing the impurities is sucked out by the suction device 5 via the vortex hood 8.
  • the contaminated air is fed to the filter system 6 via a raw gas line 16.
  • the cleaned air is supplied to the blow-out device 7 via the clean gas lines 15.
  • the blow-out device 7 has fans 13 which generate a flow so that the cleaned air, represented by the upward-pointing arrow on the far left in the figure, is returned to the tunnel via the outlet opening.
  • the clean gas lines 15 are arranged above the raw gas lines 16.
  • Fig. 3 which schematically shows vehicle 1 Fig. 1 and 2 shows in a top view
  • the blowing device 4 the vortex hoods 8 of the suction device 5 and the outlet openings 17 of the blowing device 7 are arranged on both sides of the vehicle.
  • the cleaning process of the tunnel walls can be carried out on both sides.
  • the extracted contaminated air from the vortex hood 8 on the right in the direction of travel is fed via the raw gas line 16 to the filter system 6 arranged in the first carriage 18 and the extracted contaminated air from the vortex hood 8 on the left in the direction of travel via a y-direction under the Clean gas line 15 arranged raw gas line 16 is supplied to the filter system 6 arranged in the second carriage 19.
  • the cleaned air is transferred the clean gas lines 15 are fed to the blow-out device 7 and returned to the tunnel via the outlet openings 17 on both sides.
  • the vortex hood 8 has a detection element 9 and a guide wall 10 that merges into the detection element 9.
  • the guide wall 10 is arranged obliquely in the z direction to the outside of the vehicle 1. The air is directed via the guide wall 10 to the detection element 9 and supplied to the respective filter system 6 via the raw gas lines 16.
  • Fig.4 shows a portion of the vehicle for tunnel cleaning, in particular the suction device 5 and the blowing device 4.
  • the blowing device 4 essentially comprises a pipe with a rectangular cross-section with many blowing nozzles 12 arranged on it.
  • the blowing nozzles 12 are aligned in such a way that they emit an air flow in the direction of the tunnel walls, i.e. in the z-direction.
  • the suction device 5 is arranged behind the blowing device 4 in the travel or x-direction.
  • the suction device 5 comprises two vortex hoods 8A, 8B arranged perpendicular to one another.
  • the orientation of the vortex hoods 8A, 8B is designated according to the orientation of the longitudinal axis of the respective detection element 9A, 9B.
  • Both vortex hoods 8A, 8B each have a detection element 9A, 9B and a guide wall 10A, 10B, which merges into the respective detection element 9A, 9B.
  • Three suction pipes 11 are arranged on the detection element 9A, which is aligned in the y-direction, i.e. perpendicular to the direction of travel.
  • Two suction pipes 11 are arranged on the detection element 9B, which is aligned in the x-direction, i.e. along the direction of travel.
  • the suction pipes 11 are arranged at regular intervals from one another over the length L of the vortex hood 8A, 8B. The captured air is sucked out via the suction pipes 11.
  • the detection elements 9A, 9B are circular in cross-section and merge into the respective guide wall 10A, 10B on one side.
  • the air is fed to the detection element 9A, 9B via the guide wall 10A, 10B and a vortex is formed due to the circular wall, so that the vortex depression is created.
  • the guide walls 10A, 10B are arranged at an angle. This means that the guide walls 10A, 10B are positioned further outwards with increasing distance from the respective detection element 9A, 9B.
  • the angled arrangement is also evident from the width B of the vortex hoods 8A, 8B.
  • the width B of the vortex hoods 8A, 8B increases with increasing distance to the respective detection elements 9A, 9B smaller. This is due to the slanted guide walls 10A, 10B.
  • the width B of the vortex hoods 8A, 8B is maximum and essentially corresponds to the width of the respective detection element 9A, 9B.
  • the width B of the vortex hoods 8A, 8B becomes smaller. If these two similarly designed vortex hoods 8A, 8B are arranged perpendicular to one another, the slanted guide walls 10A, 10B overlap.
  • the guide wall 10A of the vortex hood 8A arranged perpendicular to the direction of travel runs diagonally outwards in the x-direction.
  • the guide wall 10B of the vortex hood 8B arranged parallel to the direction of travel runs diagonally outwards in the y-direction.
  • slanted outside we mean that the slope of the guide walls 10A, 10B is inclined in the z-direction, i.e.
  • the slope of the guide walls 10A, 10B can be described by a vector sum of an x-vector for the guide wall 10A, or of a y-vector for the guide wall 10B, and a z-vector.
  • Fig.5 shows schematically the same in Fig.4 shown partial area, but in a perspective external view.
  • the vortex hoods 8A, 8B are arranged in the vehicle 1 in such a way that they are flush with the outer casing 14 of the vehicle 1. No component of one of the devices 4, 5, 7 or of the filter system 6 protrudes beyond the outer casing 14 of the vehicle 1.
  • the detection elements 9A, 9B extend with their width into the vehicle 1, i.e. in the z-direction. This ensures that the required clearance profiles between the tunnel walls 2 and the vehicle 1 can be maintained.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände und/oder in Richtung der Tunnelsohle auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden und/oder von der Tunnelsohle zu lösen, eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft, ein der Absaugvorrichtung nachgeschaltetes Filtersystem zum Reinigen der verunreinigten Luft, und eine dem Filtersystem nachgeschaltete Ausblasvorrichtung zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel.
  • In Tunneln, insbesondere in Bahntunneln, werden erhebliche Mengen an Stäuben primär durch Abrieb an metallischen Oberflächen, wie beispielsweise an der Radschienenschnittstelle, freigesetzt. Den Hauptanteil bilden Eisen(-oxyd)-Partikel. Weitere Hauptkomponenten sind Kohlenstoff, Sauerstoff, Calcium, Silizium und Schwefel aus Bodenbereichen und zementhaltigen Baustoffen.
  • Vergesellschaftet mit vorgenannten Staubanteilen sind Spuren von Erdölkohlenwasserstoffen auffindbar. Diese können beispielsweise aus nicht oder teiloxydierten Dieselabgasemissionen, Schmierstoffen und Hydraulikflüssigkeiten resultieren.
  • Die vorgenannten zunächst luftgetragenen Emissionen lagern sich auf allen Oberflächen des Tunnels ab, insbesondere an den Tunnelwänden und auf der Tunnelsohle. Während schwere Partikel vornehmlich auch nach wiederkehrenden Aufwirbelungen durch Straßen- oder Zugverkehr auf der Straße bzw. im Bereich des Gleisbettes zu finden sind, lagern sich insbesondere feinere Partikel an den Oberflächen der Tunnelwände ab. Besonderes Augenmerk gilt den in diesen Bereichen installierten sicherheitsrelevanten Kabeltrassen zur Versorgung elektrischer Komponenten, wie beispielsweise Signalanlagen, Beleuchtung und ähnliches, sowie den elektrotechnischen Installationen selbst.
  • Staubpartikel mit einem Korndurchmessern < 10 µm sind lungengängig und somit potentiell gesundheitsschädlich bei entsprechender Exposition. Um das Bahnbetriebspersonal maximal zu schützen, werden die Staubablagerungen regelmäßig unter anderem manuell mit Besen bzw. Schaufeln und/oder Staubsaugern von Dienstleistern entfernt. Auch automatisierte Systeme finden insbesondere für die Gleisbettreinigung Verwendung.
  • Weitere Vorteile für die regelmäßigen Reinigungszyklen sind beispielsweise die Reduzierung der Brandlasten, insbesondere bei Vorliegen rein metallischer Stäuben und/oder Verunreinigungen mit Erdölkohlenwasserstoffen, sowie die Reduzierung der Kurzschlussgefahr auf elektrische Installationen.
  • Herkömmliche Tunnelreinigungssysteme verwenden als Reinigungsmedium entweder Wasser oder einen Blasstrahl. Eine Reinigung mit Wasser und Bürsten erfolgt manuell per Hand und kann nur über direkten Kontakt mit den zu reinigenden Flächen erfolgen. Eine kontaktlose automatisierte Reinigung erfolgt in Distanz zu den zu reinigenden Flächen und kann über ein Reinigungsfahrzeug mit entsprechenden Vorrichtungen erfolgen.
  • Konkret wird in der DE 10 2019 100 301 A1 ein Tunnelreinigungszug beschrieben, der über auf die Tunnelwände gerichtete Luftdüsen Verunreinigungen per Blasstrahl löst. Der von den Luftdüsen aufgewirbelte Staub wird über einen Saugtrichter aufgesaugt, in einem Filter gereinigt und über einen Ausgang in den Tunnelraum zurückgeführt. Dabei wird über den gesamten Weg vom Saugtrichter bis zum Ausgang ein Grundstrom über einen Ventilator erzeugt. Um einen zum Aufsaugen eines Großteils des Staubes ausreichenden Sog gewährleisten zu können, muss der Saugtrichter entsprechend groß und die Saugleistung, also der Grundstrom, entsprechend stark sein.
  • Die DE 89 13 287 U1 beschreibt ein Schienenfahrzeug mit einer Reinigungseinrichtung zur Entfernung von eisenteilchenhaltigen Verschmutzungen von einem festen Untergrund, insbesondere von einer festen Betonfläche, auf der Schienen aufliegen, wobei am Schienenfahrzeug wenigstens ein Saukasten einer Staubsaugereinrichtung angeordnet ist und im Bereich der Innenwandlung des Saugkastens eine zeitweise magnetische Fläche vorgesehen ist.
  • Aus der WO 02/095136 A1 ist eine auf einer zu reinigenden Fläche bewegbare Saugdüsenvorrichtung bekannt, die aus mindestens zwei Wirbelkammern gebildet ist, wobei die Wirbelkammern zur zu reinigenden Fläche hin offen sind und die Vorrichtung mit einer Blaseinrichtung, die einen Luftstoss in die Wirbelkammer erzeugt, und einer Kanaleinrichtung versehen ist, die Luft aus der Wirbelkammer herausführt. Die Blasluft wird so geführt, dass sie von der ersten Wirbelkammer zur zweiten Wirbelkammer gelangt, wobei die Luft in beiden Kammern zumindest teilweise rotiert.
  • Die WO 2010/075828 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung des Gleisoberbaus sowie von Tunnelwänden, wobei mit einem Überdruck-Luftvorhang gearbeitet wird, der lediglich Luft als Reinigungsmedium einsetzt und durch Schrägstellung der Luftdüsen einen dem Reinigungsbereich immanenten Wirbel produziert, der den funktionsnotwendigen Überdruckluftvorhang sicherstellt und unterstützt.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Tunnelreinigungsfahrzeuge ermöglichen es jedoch bisher nicht, die Absaugung derart effizient zu gestalten, dass auf relativ zum Reinigungsfahrzeug groß dimensionierte Saugvorrichtungen verzichtet werden kann. Tunnelreinigungsfahrzeuge mit groß dimensionierten Saugvorrichtungen haben nicht nur auf Grund des benötigten starken Grundstroms einen hohen Energiebedarf, sie erschweren den vielseitigen Einsatz in unterschiedlich großen Tunneln und stellen bei hervorstehenden Komponenten ein Sicherheitsrisiko dar. Ferner wird die Reinigung und Instandhaltung des Reinigungsfahrzeugs selbst erschwert.
  • Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung mit einer effizienten Absaugvorrichtung bereitzustellen, die eine kompakte Bauweise und einen energiesparenden Betrieb ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird damit ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels bereitgestellt, aufweisend eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände und/oder in Richtung der Tunnelsohle auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden und/oder von der Tunnelsohle zu lösen, eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft, ein der Absaugvorrichtung nachgeschaltetes Filtersystem zum Reinigen der verunreinigten Luft, und eine dem Filtersystem nachgeschaltete Ausblasvorrichtung zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung als Wirbelhaube ausgebildet ist.
  • Unter "Wirbelhaube" wird eine Absaugvorrichtung verstanden, die mit Hilfe von Strömungswirbeln, der sogenannten Wirbelsenke, einen Unterdruck erzeugt, so dass die zu reinigende Luft in die Wirbelhaube eingesaugt wird. Die Wirbelhaube zeichnet sich dadurch aus, dass ein Saugfeld nahezu gleichmäßig über die gesamte Länge der Wirbelhaube erzeugt werden kann. Durch die Ausbildung der Wirbelsenke innerhalb der Wirbelhaube entstehen sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten, die den Erfassungsgrad erhöhen. Hohe Strömungsgeschwindigkeiten stellen sich dabei zunehmend zum Zentrum des Wirbels ein.
  • Es ist somit ein maßgeblicher Punkt der Erfindung, dass aufgrund der Wirbelhaube die Absaugvorrichtung effizient und energiesparend betrieben werden kann. Zudem ist es auf Grund der Wirbelhaube möglich, das Fahrzeug zur Tunnelreinigung kompakt zu gestalten, da auf überdimensionierte Bauteile, insbesondere Saugtrichter, verzichtet werden kann. Die Erfindung stellt also ab auf ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, also ein Fahrzeug, dass für die Reinigung der Tunnelwände und/oder der Tunnelsohle geeignet ist. Es versteht sich von selbst, dass ein solches Fahrzeug freilich auch dafür geeignet ist, außerhalb von Tunneln das Gleisbett und/oder neben dem Gleis befindliche Wände, wie im Fall eines Bahnsteigs, zu reinigen. Maßgeblich ist dafür im Wesentlichen, dass das Fahrzeug eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung aufweist, die dazu ausgestaltet ist, beim Fahren einen Luftstrom seitliche Richtung und/oder nach unten auszustoßen, um Verunreinigungen von dem Gleisbett und/oder einer dem Gleis benachbarten Wand zu lösen.
  • Die Wirbelhaube ist vorzugsweise außerhalb des Fahrzeugs, ganz besonders bevorzugt flächenbündig an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet.
  • Unter "Verunreinigung" werden kleinste Partikel vorzugsweise mit einer Partikelgröße zwischen 1 µm und 100 µm verstanden. Dazu zählen unter anderem Stäube bzw. staubhaltige Ablagerungen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Absaugvorrichtung zwei hinsichtlich ihrer Absaugrichtung senkrecht zueinander stehende Wirbelhauben an einer im Betrieb in einem Tunnel einer seitlichen Tunnelwand zugewandten Seitenwand des Fahrzeugs auf. Die senkrecht zueinander stehenden Wirbelhauben sind dabei derart ausgerichtet, dass die Absaugrichtung der ersten Wirbelhaube parallel und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung und die Absaugrichtung der zweiten Wirbelhaube senkrecht zur Fahrtrichtung erfolgt. Die erste Wirbelhaube ist damit sozusagen auf die Tunnelwände ausgerichtet und die zweite Wirbelhaube auf die Tunnelsohle. Im Übrigen ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zusätzlich zu einer Wirbelhaube oder mehrerer Wirbelhauben an einer Seitenwand des Fahrzeugs auch an dem im Betrieb der Tunnelsohle zugewandten Boden des Fahrzeugs wenigstens eine Wirbelhaube zum Absaugen von von der Tunnelsohle stammendem Material vorgesehen ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Wirbelhauben jeweils ein mit wenigstens zwei Absaugstutzen versehenes Erfassungselement und eine zum Erfassungselement hinführende Leitwand auf. Dabei sind die Leitwand und das Erfassungselement derart zueinander positioniert, dass der Leitwand für die abzusaugende Luft eine Führungsfunktion zu dem Erfassungselement hinzukommt. An dem Erfassungselement sind wenigstens zwei Absaugstutzen angeordnet, so dass mit einer geringen Luftmenge ein Wirbel erzeugt werden kann, der eine gleichmäßige Erfassung über die gesamte Länge der Wirbelhaube bzw. Längserstreckung des Erfassungselements bewirkt. Somit ist es möglich, mit einer geringen Luftmenge ein effizientes Absaugen zu gewährleisten.
  • Die an dem Erfassungselement angeordneten Absaugstutzen sind über Rohrleitungen mit dem Filtersystem verbunden, so dass die abgesaugte Luft zu dem Filtersystem geleitet werden kann. Die Absaugstutzen weisen beispielsweise einen Innendurchmesser von 20 cm auf (DN 200).
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Absaugstutzen in Längserstreckung der Erfassungselemente im Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch wird die Erzeugung einer über die Längserstreckung des Erfassungselements gleichmäßigen Wirbelsenke gewährleistet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Erfassungselemente der Wirbelhauben jeweils eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige Wandung auf, die auf einer Seite in die Leitwand übergeht. Alternativ ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Erfassungselemente der Wirbelhauben jeweils durch eine vieleckige Konstruktion mit sequentieller Kantung gebildet sind.
  • Grundsätzlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Leitwände der Wirbelhauben gerade ausgestaltet sind und dabei im Betrieb, also während der Fahrt durch den Tunnel, parallel zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch vorgesehen, dass die Leitwände der Wirbelhauben derart verlaufen, dass sie mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement auch weiter außen stehen. Ist vorliegend die Rede von "weiter außen stehen" so ist damit gemeint, dass mit größerem Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement die Leitwände bei der Fahrt durch den Tunnel näher zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle stehen, die Leitwand also schräg zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Breite der Wirbelhaube mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement kleiner. Dadurch entsteht eine Dreiecks- bzw. Keilform, bei der die Leitwand schräg angeordnet ist und Seitenelemente aufweist, die die Breite der Wirbelhaube bestimmen. An dem Punkt, an dem die Leitwand in das Erfassungselement übergeht, ist die Breite der Wirbelhaube maximal und wird mit zunehmendem Abstand von dem Erfassungselement kleiner. Die zwei Leitwände der beiden Erfassungselemente gehen auf Grund der zueinander senkrecht angeordneten Wirbelhauben derart ineinander über, dass die Breite der Wirbelhaube nicht nur entlang der den Erfassungselementen gegenüberliegenden Außenseiten abnehmend ausgestaltet ist, sondern auch ausgehend von dem Punkt, an dem sich die beiden senkrecht zueinander angeordneten Erfassungselemente berühren in einer nach außen schräg verlaufenden Linie abnehmend ausgestaltet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Blasvorrichtung mehrere Blasdüsen und/oder einen Blasschlitz auf. Auf Grund der Mehrzahl an Blasdüsen und/oder des Blasschlitzes kann ein Blasluftschleier geformt werden, der es ermöglicht die Tunnelwände und/oder die Tunnelsohle flächig zu beströmen. Die Blasdüsen und/oder der Blasschlitz sind vorzugsweise an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet.
  • Das Filtersystem, das zwischen der Absaugvorrichtung und der Ausblasvorrichtung geschaltet ist, ist dazu ausgestaltet, die abgesaugte Luft von den Verunreinigungen zumindest in weiten Teilen zu reinigen. Vorzugsweise umfasst das Filtersystem dazu wenigstens einen Trockenfilter.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, weist die Ausblasvorrichtung mehrere Ventilatoren auf. Demnach können in der Ausblasvorrichtung mehrere Ventilatoren verbaut sein. Dabei ist jeder Ventilator in einem Rohr angeordnet, das mit einem zentralen Ausblasrohr verbunden ist. Das Ausblasrohr führt die gesamte gereinigte Luft einer Auslassöffnung zu, über die die gereinigte Luft zurück in den Tunnelraum abgegeben werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung an dem ein Außengehäuse aufweisenden Fahrzeug mit dem Außengehäuse abschließend angeordnet. Die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung gehen nicht über das Gehäuse des Fahrzeugs hinaus. Sie sind folglich mit dem Außengehäuse des Fahrzeugs abschließend. Dies ist ein besonderes Sicherheitsmerkmal, da die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung fahrzeugkörpergetragen und flächenbündig mit dem Außengehäuse des Fahrzeugs angeordnet sind. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die von den Betreibern geforderten Freiraumprofile zwischen Tunnelwand und Fahrzeug sicher eingehalten werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Fahrzeug Reingasleitungen, zum Transportieren der gereinigten Luft, und Rohgasleitungen, zum Transportieren der verunreinigten Luft, wobei die Reingasleitungen oberhalb der Rohgasleitungen angeordnet sind. Die Rein- und Rohgasleitungen ermöglichen den Austausch der Luft zwischen den jeweiligen Vorrichtungen bzw. zwischen den Vorrichtungen und dem Filtersystem. Über die Rein- und Rohgasleitungen wird die Luft von Station zu Station weitergeleitet. Dabei sind die Rohgasleitungen insbesondere derart angeordnet, dass die Luft von der Absaugvorrichtung zu dem Filtersystem geleitet werden kann. Die Reingasleitungen sind insbesondere derart angeordnet, dass die Luft von dem Filtersystem zur Ausblasvorrichtung geleitet werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, weist das Fahrzeug einen eigenen Antrieb auf oder ist mit einem einen Antrieb aufweisenden weiteren Fahrzeug koppelbar, wobei der Antrieb vorzugsweise ein Diesel- und/oder Elektroantrieb ist. Das Fahrzeug ist dabei vorzugsweise für den Straßen- und/oder Schienenverkehr geeignet und kann entweder selbstangetrieben fahren oder ist als Wagen bzw. Anhänger ausgebildet, der mit einem einen Antrieb aufweisenden Zugfahrzeug koppelbar ist.
  • Das Fahrzeug kann vorzugsweise zwei miteinander über Rohrleitungen verbundene Wagen aufweisen, wobei der erste Wagen die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und ein erstes Filtersystem aufweist, und der zweite Wagen ein zweites Filtersystem und die Ausblasvorrichtung aufweist. Insbesondere sind die Blasvorrichtung und die Absaugvorrichtung beidseitig an dem Fahrzeug angeordnet, so dass eine beidseitige Reinigung der Tunnelwände gewährleistet werden kann.
  • Im Folgenden wird ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dies stellt keine Limitation sämtlicher genannter Werte dar, sondern soll lediglich als Beispiel für einen Betrieb des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung darstellen.
  • Bei einer mittleren Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 0,2 m/s bzw. 0,72 km/h umfasst die Blasleistung der Blasvorrichtung vorzugsweise einen mittleren Volumenstrom von ca. 1700 m3/h. Die mittlere Geschwindigkeit der Luft in Blasdüsen beträgt ca. 33,3 m/s bei einem Druckverlust von ca. 1150 Pa und einem Volumenstrom von ca. 1700 m3/h. Die Luftzufuhr erfolgt vorzugsweise über zwei luftseitige Anschlussstutzen DN 110 mit einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit in den Anschlussstutzen von je ca. 25 m/s. Diese hohen Geschwindigkeiten ermöglichen ein sogenanntes "Airknife", bei dem die Luft in Form eines Blasluftschleiers derart stark ist, dass das Lösen der Verunreinigungen von den Tunnelwänden bzw. von der Tunnelsohle ermöglicht wird. Dieses Airknife ist vorzugsweise im Winkel der Ausblasrichtung verstellbar. Die Absaugvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Volumenstrom von ca. 15000 m3/h, also bei insgesamt fünf Absaugstutzen ca. 3000 m3/h pro Absaugstutzen. Der Druckverlust pro Wirbelhaube beträgt dabei ca. 780 Pa.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1
    schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2
    schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,
    Fig. 3
    schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einer Draufsicht,
    Fig. 4
    schematisch einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Innenansicht,
    Fig. 5
    schematisch einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Außenansicht.
  • Aus Fig. 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 zur Tunnelreinigung ersichtlich, das in x-Richtung durch einen Tunnel fährt. Der Tunnel umfasst Tunnelwände 2 sowie eine Tunnelsohle 3. Das Fahrzeug umfasst zwei miteinander gekoppelte Wagen 18, 19. In bzw. an dem ersten Wagen ist die Blasvorrichtung 4, die Absaugvorrichtung 5 und ein Filtersystem 6 angeordnet. In bzw. an dem zweiten Wagen ist ein weiteres Filtersystem 6 sowie die Ausblasvorrichtung angeordnet. Die Blasvorrichtung 4 ist derart an dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass sie in Richtung der Tunnelwände 2, also in negativer z-Richtung, zeigt. Eine hier nicht dargestellte Anordnung der Blasvorrichtung 4 am Boden des Fahrzeugs 1 kann darüber hinaus in Richtung der Tunnelsohle 3, also in negativer y-Richtung, ausgerichtet sein. Die Wirbelhaube 8 der Absaugvorrichtung 5 ist an der Seite des Fahrzeugs 1 und hinter der Blasvorrichtung 4 angeordnet, so dass die Luft, die aus der Blasvorrichtung strömt und die Verunreinigungen löst, danach direkt von der Absaugvorrichtung 5 abgesaugt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt schematisch das Fahrzeug 1 aus Fig. 1 in einer Seitenansicht. Die Luft wird von der Blasvorrichtung 4 gegen die Tunnelwände 2 und/oder gegen die Tunnelsohle 3 geblasen. Die daraufhin die Verunreinigungen umfassende Luft wird von der Absaugvorrichtung 5 über die Wirbelhaube 8 abgesaugt. Über eine Rohgasleitungen 16 wird die verunreinigte Luft dem Filtersystem 6 zugeführt. Nach der Reinigung der verunreinigten Luft in dem Filtersystem 6 wird die gereinigte Luft über die Reingasleitungen 15 der Ausblasvorrichtung 7 zugeführt. Die Ausblasvorrichtung 7 weist Ventilatoren 13 auf, die eine Strömung erzeugen, so dass die gereinigte Luft, dargestellt durch den nach oben weisenden Pfeil ganz links in der Figur über die Auslassöffnung in den Tunnel zurückgeführt wird. Die Reingasleitungen 15 sind über den Rohgasleitungen 16 angeordnet.
  • Aus Fig. 3, die schematisch das Fahrzeug 1 aus Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht zeigt, ist ersichtlich, dass die Blasvorrichtung 4, die Wirbelhauben 8 der Absaugvorrichtung 5 sowie die Auslassöffnungen 17 der Ausblasvorrichtung 7 beidseitig an dem Fahrzeug angeordnet sind. Somit kann der Reinigungsprozess der Tunnelwände beidseitig durchgeführt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die abgesaugte verunreinigte Luft der in Fahrtrichtung rechten Wirbelhaube 8 über die Rohgasleitung 16 dem in dem ersten Wagen 18 angeordnetem Filtersystem 6 zugeführt wird und die abgesaugte verunreinigte Luft der in Fahrtrichtung linken Wirbelhaube 8 über eine in y-Richtung unter der Reingasleitung 15 angeordnete Rohgasleitung 16 dem in dem zweiten Wagen 19 angeordnetem Filtersystem 6 zugeführt wird. Ausgehend von beiden Filtersystemen 6 wird die gereinigte Luft über die Reingasleitungen 15 der Ausblasvorrichtung 7 zugeführt und über die Auslassöffnungen 17 beidseitig in den Tunnel zurückgeführt. Ferner wird in Fig. 3 verdeutlicht, dass die Wirbelhaube 8 ein Erfassungselement 9 sowie eine in das Erfassungselement 9 übergehende Leitwand 10 aufweist. Die Leitwand 10 ist in z-Richtung zur Außenseite des Fahrzeugs 1 schräg angeordnet. Die Luft wird über die Leitwand 10 zum Erfassungselement 9 geleitet und über die Rohgasleitungen 16 dem jeweiligen Filtersystem 6 zugeführt.
  • Fig. 4 zeigt einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung, insbesondere die Absaugvorrichtung 5 sowie die Blasvorrichtung 4. Die Blasvorrichtung 4 umfasst im Wesentlichen ein Rohr mit rechteckigem Querschnitt mit vielen daran angeordneten Blasdüsen 12. Die Blasdüsen 12 sind derart ausgerichtet, dass sie einen Luftstrom in Richtung der Tunnelwände, also in z-Richtung, abgeben. In Fahrt- bzw. in x-Richtung ist hinter der Blasvorrichtung 4 die Absaugvorrichtung 5 angeordnet. Die Absaugvorrichtung 5 umfasst zwei senkrecht zueinander angeordnete Wirbelhauben 8A, 8B. Die Ausrichtung der Wirbelhauben 8A, 8B wird nach der Ausrichtung der Längsachse des jeweiligen Erfassungselementes 9A, 9B bezeichnet. Beide Wirbelhauben 8A, 8B weisen jeweils ein Erfassungselement 9A, 9B sowie eine Leitwand 10A, 10B auf, die in das jeweilige Erfassungselement 9A,9B übergeht. An dem Erfassungselement 9A, welches in y-Richtung, also senkrecht zur Fahrtrichtung, ausgerichtet ist, sind drei Absaugrohre 11 angeordnet. An dem Erfassungselement 9B, welches in x-Richtung, also entlang der Fahrtrichtung, ausgerichtet ist, sind zwei Absaugrohre 11 angeordnet. Die Absaugrohre 11 sind über die Länge L der Wirbelhaube 8A, 8B in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Über die Absaugrohre 11 wird die erfasste Luft abgesaugt. Um in den jeweiligen Erfassungselementen 9A, 9B eine Wirbelsenke zu erzeugen, sind die Erfassungselemente 9A, 9B im Querschnitt kreisabschnittsförmig und gehen in einer Seite in die jeweilige Leitwand 10A, 10B über. Über die Leitwand 10A, 10B wird die Luft dem Erfassungselement 9A, 9B zugeführt und auf Grund der kreisabschnittsförmigen Wandung bildet sich ein Wirbel aus, so dass die Wirbelsenke entsteht.
  • Die Leitwände 10A, 10B sind schräg angeordnet. Das bedeutet, dass die Leitwände 10A, 10B mit zunehmendem Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement 9A, 9B weiter außen stehen. Die schräge Anordnung wird ferner durch die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B deutlich. Die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B wird mit zunehmendem Abstand zu den jeweiligen Erfassungselementen 9A, 9B kleiner. Dies wird durch die schrägen Leitwände 10A, 10B begründet. An dem Punkt, an dem die Leitwände 10A, 10B in das jeweilige Erfassungselement 9A, 9B übergehen, ist die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B maximal und entspricht im Wesentlichen der Breite des jeweiligen Erfassungselementes 9A, 9B. Auf Grund der schräg angeordneten Leitwänden 10A, 10B wird die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B kleiner. Werden nun diese beiden ähnlich ausgestalteten Wirbelhauben 8A, 8B senkrecht zueinander angeordnet, überschneiden sich die schräg verlaufenden Leitwände 10A, 10B. Die Leitwand 10A der senkrecht zur Fahrtrichtung angeordneten Wirbelhaube 8A verläuft in x-Richtung nach schräg außen. Die Leitwand 10B der parallel zur Fahrtrichtung angeordneten Wirbelhaube 8B verläuft in y-Richtung nach schräg außen. Mit "schräg außen" ist gemeint, dass die Schräge der Leitwände 10A, 10B in z-Richtung, also in Richtung des Außengehäuses des Fahrzeugs bzw. in Richtung der Tunnelwände geneigt ist. Der schräge Verlauf der Leitwände 10A, 10B kann durch eine Vektorsumme aus einem x-Vektor für die Leitwand 10A, bzw. aus einem y-Vektor für die Leitwand 10B, und einem z-Vektor beschrieben werden.
  • Fig. 5 zeigt schematisch denselben in Fig. 4 dargestellten Teilbereich, jedoch in einer perspektivischen Außenansicht. Die Wirbelhauben 8A, 8B sind derart in dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass sie flächig mit dem Außengehäuse 14 des Fahrzeugs 1 abschließen. Kein Bauteil einer der Vorrichtungen 4, 5, 7 bzw. des Filtersystems 6 ragen über das Außengehäuse 14 des Fahrzeugs 1 hinaus. Die Erfassungselemente 9A, 9B erstrecken sich mit ihrer Breite in das Fahrzeuges 1 hinein, also in z-Richtung. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die geforderten Freiraumprofile zwischen den Tunnelwänden 2 und dem Fahrzeug 1 eingehalten werden können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Tunnelwand
    3
    Tunnelsohle
    4
    Blasvorrichtung
    5
    Absaugvorrichtung
    6
    Filtersystem
    7
    Ausblasvorrichtung
    8
    Wirbelhaube
    8A
    Wirbelhaube
    8B
    Wirbelhaube
    9
    Erfassungselement
    9A
    Erfassungselement
    9B
    Erfassungselement
    10
    Leitwand
    10A
    Leitwand
    10B
    Leitwand
    11
    Absaugrohr
    12
    Blasdüsen
    13
    Ventilator
    14
    Außengehäuse
    15
    Reingasleitung
    16
    Rohgasleitung
    17
    Auslassöffnung
    18
    erster Wagen
    19
    zweiter Wagen
    B
    Breite der Wirbelhaube
    L
    Länge der Wirbelhaube

Claims (12)

  1. Fahrzeug (1) zur Reinigung eines Tunnelwände (2) und eine Tunnelsohle (3) umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend
    eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung (4), die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände (2) und/oder in Richtung der Tunnelsohle (3) auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden (2) und/oder von der Tunnelsohle (3) zu lösen,
    eine Absaugvorrichtung (5) zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft,
    ein der Absaugvorrichtung (5) nachgeschaltetes Filtersystem (6) zum Reinigen der verunreinigten Luft, und
    eine dem Filtersystem (6) nachgeschaltete Ausblasvorrichtung (7) zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Absaugvorrichtung (5) als Wirbelhaube (8) ausgebildet ist.
  2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (5) zwei hinsichtlich ihrer Absaugrichtung senkrecht zueinander stehende Wirbelhauben (8A, 8B) aufweist.
  3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils ein mit wenigstens zwei Absaugstutzen (11) versehenes Erfassungselement (9A, 9B) und eine zum Erfassungselement hinführende Leitwand (10A, 10B) aufweisen.
  4. Fahrzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugstutzen (11) in Längserstreckung der Erfassungselemente (9A, 9B) im Abstand zueinander angeordnet sind.
  5. Fahrzeug (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungselemente (9A, 9B) der Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige Wandung aufweisen, die auf einer Seite in die Leitwand (10A, 10B) übergeht.
  6. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwände (10A, 10B) der Wirbelhauben (8A, 8B) derart verlaufen, dass sie mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) auch weiter außen stehen.
  7. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Wirbelhaube (B) mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) kleiner wird.
  8. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (4) mehrere Blasdüsen (12) und/oder einen Blasschlitz aufweist.
  9. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (7) mehrere Ventilatoren (13) aufweist.
  10. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (4), die Absaugvorrichtung (5) und die Ausblasvorrichtung (7) an dem ein Außengehäuse (14) aufweisenden Fahrzeug (1) mit dem Außengehäuse (14) abschließend angeordnet sind.
  11. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) Reingasleitungen (15), zum Transportieren der gereinigten Luft, und Rohgasleitungen (16), zum Transportieren der verunreinigten Luft, umfasst, wobei die Reingasleitungen (15) oberhalb der Rohgasleitungen (16) angeordnet sind.
  12. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen eigenen Antrieb aufweist oder mit einem einen Antrieb aufweisenden weiteren Fahrzeug koppelbar ist, wobei der Antrieb vorzugsweise ein Diesel- und/oder Elektroantrieb ist.
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