DE4236487C2 - Verfahren zur Erneuerung des Oberbaus eines Bahnkörpers und Maschine zur Verwendung bei diesem Verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erneuerung des Oberbaus eines Bahn­ körpers, bei dem das Gleis aufgenommen und der Altschotter mindestens bis zum Altplanum entfernt wird, das Gleis anschließend abgelegt wird, das Gleis wieder aufgenommen und eine Planumsschutzschicht aus Sand eingebracht wird, das Gleis auf der Planumsschutzschicht abgelegt wird, das Gleis wiederum aufgenom­ men und der Schotter eingebracht wird und das Gleis auf dem Schotter abgelegt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Verwendung bei diesem Ver­ fahren.

In der nachveröffentlichen DE 92 15 206 U1 ist ein derartiges Verfahren beschrie­ ben, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt der verschmutzte Schotter mit Hilfe einer Bettungsreinigungsmaschine zur Gänze entfernt wird. Das Aushubmaterial wird teilweise seitlich abgelagert oder auf geeignete Silowagen verladen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das freigelegte Erdplanum geglättet, gegebenenfalls ein Geotextil verlegt und das Gleis auf das Erdplanum abgelegt. In weiterer Folge wird ein Kies-Sand-Gemisch aus Selbstentladewagen abgeladen und mit einer Schotterplaniermaschine auf die erforderliche Höhe verteilt. Der nächst­ folgende Arbeitseinsatz wird mit einer Stopf-Richtmaschine durchgeführt, mit der der Gleisrost angehoben und das Sand-Kies-Gemisch unter der Schwelle mit vergrößerten Stopfpickeln verdichtet wird. Abschließend erfolgt ein Abladen von Schotter aus Selbstentladewagen, eine Anhebung des Gleises, dessen Unterstop­ fung und eine Gleislagekorrektur. Dieses bekannte Verfahren ist bezüglich der großen Anzahl der einzusetzenden Maschinen relativ aufwendig. Darüberhinaus wird die neu eingebrachte Planumsschutzschicht sowohl über die Schwellenlänge, als auch in Gleisrichtung nur sehr ungleichmäßig verdichtet.

Aus der DE 37 06 693 ist ein Verfahren bekannt, bei dem zum Umbau des Ober­ baus eines Bahnkörpers das Gleis aufgenommen und der Altschotter mindestens bis zum Altplanum entfernt wird. Der Altschotter wird abtransportiert und gleich­ zeitig Sand und Schotter in Arbeitsrichtung beabstandet eingebracht und nachfol­ gend verdichtet. Nach dem Verdichten des Sandes und des Schotters wird das Gleis auf dem neuen Schotterbett abgelegt. Durch die vielen gleichzeitig auszu­ führenden Arbeitsgänge ergibt sich bei der Durchführung des Verfahrens eine ver­ gleichsweise geringe Arbeitsgeschwindigkeit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß alle notwendigen Bestandteile des Oberbaus eines Bahnkörpers schnell eingebaut und gleichmäßig und durchgehend über die gesamte Baubreite planiert und verdichtet werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Maschine anzugeben, die bei der Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangt.

Die Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eingebrachte Planumsschutzschicht oder eine Teilschicht derselben sowie der Schotter sofort nach dem Einbringen jeweils planiert und/oder verdichtet wird.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der Sand oder der Schot­ ter kontinuierlich zum Materialeinbauort gefördert und getrennt voneinander einge­ baut, planiert und/oder verdichtet wird. Dadurch entstehen zwei scharf vonein­ ander getrennte, homogene Schichten, die für einen qualitätsgerechten Aufbau aller Planumsebenen sorgen und die insbesonders über ihre ganze Fläche hinweg gleich­ mäßig aufgebaut sind.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Altplanum des Unterbaus vor dem Einbringen der Planumsschutzschicht gelockert, planiert und/oder verdichtet, um optimale Bedingungen für den Einbau der Planums­ schutzschicht zu gewährleisten.

Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Sand vor oder nach dem Einbringen nachgefeuchtet, damit eine bessere Verdichtung des Sandes gewährleistet ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Maschine zum Einbau von Sand und Schotter zwischen Unterbau und Gleis verwendet, mit einem in Arbeitsrichtung von einem vorderen Drehgestell und einem hinteren Drehgestell begrenztem Arbeitsfeld, einer die Drehgestelle verbindenden, über ihre ganze Länge selbsttragend ausgebildeten Brücke, jeweils einer Hebeeinrichtung für das Gleis hinter dem vorderen Drehgestell und vor dem hinteren Drehgestell, Einrichtungen zum Verarbeiten von Sand oder Schotter bei angehobenem Gleis, die eine Verdich­ tereinrichtung enthalten, die unter dem angehobenen Gleis den abgelegten Sand oder Schotter verdichten und einer ersten Fördereinrichtung, die von einem Ende bis in etwa zur Mitte der Brücke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens eine an die Fördereinrichtung anschließende, horizontal und/oder vertikal verschwenkbare zweite Fördereinrichtung unterhalb der Brücke angeordnet ist, und daß Einrichtungen zum Verarbeiten von Sand oder Schotter einen höhenverstell­ baren Planierpflug zum Planieren des von der zweiten Fördereinrichtung zuvor ab­ gegebenen Sandes oder Schotters und eine anschließende Verdichtereinrichtung enthalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine mit teilweise weggebrochenem Antriebs­ wagen,welche bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Antriebswagens der Maschine gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich der Maschine gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich der Maschine gemäß Fig. 1 mit eigenangetriebenen Verdichtereinrichtungen;

Fig. 5 den Verfahrensablauf zur Sanierung eines vorhandenen Oberbaus;

Fig. 6 den Aushub des Altschotters einschließlich einer Teilschicht des Unterbaus entsprechend dem Verfahrensablauf gemäß Fig. 5;

Fig. 7 den stufenweisen Aushub des Oberbaus einschließlich einer Teilschicht des Unterbaus entsprechend dem Verfahrensablauf gemäß Fig. 5;

Fig. 8 die Verdichtung einer aus Sand bestehenden Planumsschutzschicht; und

Fig. 9 eine Variante der Verdichtung einer aus Sand bestehenden Planumsschutz­ schicht.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Maschine zum Einbau von Sand 5 oder Schotter zwischen einem Planum 1 und einem Gleis 2. Auf dem Gleis 2 läuft ein vorderes Drehgestell 3 und ein hinteres Drehgestell 4. Auf den beiden Drehgestellen 3 und 4 ist eine gelenkfreie, in sich steife, d. h. selbsttragende Brücke 6 gelagert.

Im Arbeitsfeld zwischen den mit der Brücke 6 verbundenen Gleishebeeinrichtungen 20 und 22 sind ein schwenkbares Förderband 42, eine quer zur Arbeitsrichtung liegende Schüttrinne 40, die sich über dem Materialeinbaubereich befindet, und eine Verdichtereinrichtung 30 angeordnet, um Sand 5 oder Schotter aus einer hinter dem hinteren Drahtgestell 4 angekoppelten Transporteinrichtung, d. h. von deren Förderband 100 aufzunehmen, mittels einem ersten Förderband 14 bis etwa in die Mitte der Brücke 6 zu fördern, über einen stationären Trichter 13 auf das schwenkbare zweite Förderband 42 zu übergeben und mittels diesem zu verteilen, anschließend zu planieren und/oder zu verdichten.

Wie insbesondere der Fig. 1 entnehmbar ist, ist die Brücke 6 über ihre gesamte Länge selbsttragend ausgebil­ det und besitzt in Arbeitsrichtung vor dem hinteren Drehgestell 4 eine hintere Hebeeinrichtung 20 für das Gleis 2′ die über hydraulische Hebearme an der Brücke 6 befestigt ist und in bekannter Weise mit Heberollen 21 unter die Schienenköpfe greift. In Arbeitsrichtung vor der Hebeeinrichtung 20 für das Gleis 2 befindet sich eine Verdichtereinrichtung 30, die aus zwei quer zur Arbeitsrichtung verlaufenden Reihen 32 und 34 von be­ abstandeten Bodenverdichtern 36 besteht, wobei die Bö­ denverdichter 36 der zweiten Reihe 34 gegenüber den Bodenverdichtern 36 der ersten Reihe 32 einen Querver­ satz aufweisen und dadurch auf Lücke gesetzt sind. Die Relativbewegung der Bodenverdichter gegenüber der Ma­ schine ist dabei gleich Null.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ver­ dichtereinrichtung 30, die in der dargestellten Ausfüh­ rungsform aus zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Maschine angeordneten Führungen 38 und zwei daran be­ weglich angeordneten Bodenverdichtern 36 besteht. Die Führungen 38 sind mit ihrem einen Ende 38a an einem Pla­ nierpflug 60 angelenkt, das andere Ende 38b ist frei beweglich. Die Bodenverdichter 36 sind längs der Führungen 38 verschiebbar geführt und bewegen sich bei Betrieb längs dieser Führungen, wenn bewegte Teile, z. B. eine mit Vibration beaufschlagte Bodenplatte den dar­ unterliegenden Sand oder Schotter verdichten. An dem angelenkten Ende 38a der Führungen 38 sind Stellzylin­ der/kolben-Anordnungen 39 vorgesehen, welche ein Ver­ schwenken der Führungen 38 um ihren Anlenkpunkt 38a zulassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Vibration der Bodenplatte durch einen im Boden­ verdichter umlaufenden Exzenter erzeugt, der gleichzei­ tig die Längsverschiebung des Bodenverdichters längs der Führung 38 bewirkt. Dadurch wird erreicht, daß die Bo­ denverdichter 36 beim Verdichten mit einer Relativbewe­ gung zur gesamten Maschine arbeiten, beim Verdichten von Sand wird verhindert, daß die Bodenverdichter 36 zu lange auf derselben Stelle arbeiten und den darunterlie­ genden verdichteten Sand wieder locker schlagen.

Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 4 besteht darin, daß die Führungen 38 leicht gegen die Längsrichtung oder Arbeitsrichtung der Maschine - in Abhängigkeit von-der Breite des zu verdichtenden Gleis­ bettes - schräg nach außen gestellt werden können, so daß die Arbeitsbreite der Verdichtereinrichtung 30 der Breite des Gleisbettes angepaßt werden kann. Außerdem wird vermieden, daß Querrinnen entstehen, da die Boden­ verdichter 36 im wesentlichen in Längsrichtung der Ma­ schine überlappend arbeiten.

Speziell für die Schotterverdichtung kann statt Flächen­ verdichtern eine bekannte Rüttelbohle eingesetzt werden.

In Arbeitsrichtung vor der Verdichtereinrichtung 30 ist der Planierpflug 60 angeordnet, welcher über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine verläuft, dessen Pflugspitze als Gelenk ausgebildet ist und der aus mindestens zwei teleskopierbaren horizonta­ len Abschnitten 62 und 64 besteht, die an ihren Enden an Armen 66 befestigt sind, die ihrerseits an der Brücke 6 beweglich angelenkt sind. An den Armen 66 sitzt auch die Verdichtereinrichtung 30.

Der Planierpflug ist höhenverstellbar angeordnet, über dem Planierpflug befindet sich ein Empfänger 70, der auf Signale einer Peileinrichtung 72 anspricht, die in Arbeits­ richtung ausreichend weit vor der Maschine aufgestellt ist und die jeweilige Höhe der aufzubringenden Sand- oder Schotterschicht festlegt. Je nach den empfangenen Peil­ signalen läßt sich der Planierpflug manuell oder auto­ matisch auf eine entsprechende Höhe einstellen.

Über dem Planierpflug und der Verdichtereinrichtung 30 ist das schwenkbare zweite Förderband 42 angeordnet, dessen Abwurfende - in Arbeitsrichtung - vor dem Planierpflug über einer quer zur Arbeitsrichtung der Maschine angeordneten Schüttrinne 40 endet. Mittels des schwenkbaren Förder­ bandes 42 wird das abzugebende Bettungsmaterial, Sand 5 oder Schotter, gemäß der geforderten Breite der Planumsschutz­ schicht oder des Schotterbettes verteilt, anschließend vom Planierpflug planiert und dann von der Verdichterein­ richtung 30 verdichtet. Die Schüttrinne 40 leitet das Bettungsmaterial in die Schwellenfächer.

In Arbeitsrichtung vor der Schüttrinne 40 befindet sich eine vordere Gleishebeeinrichtung 22, die ebenfalls über hydraulisch betätigbare Hebearme an der Brücke 6 angeordnet ist und mittels Heberollen 21 unter die Schienenköpfe greift.

Unmittelbar vor dem hinteren Drehgestell 4 sind die Aufnahmen für Flächenverdichter 36 derart ausschwenkbar, daß mit einem am Ende dieser Aufnahmen angeordneten Flächenverdichter 36 die Böschung der aufgeschütteten und planierten Sandschicht oder Schotterschicht verdichtet werden kann.

Das vordere Drehgestell 3 der Maschine, auf dem sich das vordere Ende der Brücke 6 abstützt, ist gleichzeitig das hintere Drehgestell des Antriebswagens 90, der - in der dargestellten Ausführungsform, vergleiche insbesondere Fig. 2 - noch ein weiteres eigenes Drehgestell. 96 besitzt und neben den Antriebsaggregaten auch noch die Steuer­ aggregate für die Maschine beinhaltet.

Die Bedienung der Maschine bei Arbeitsfahrt kann u. a. aus der an der Brücke 6 angeordneten Kabine 15 erfolgen.

Die Arbeitseinrichtungen der Maschine sind in der jeweiligen Transportstellung unterhalb der Brücke 6 ver­ riegelbar.

Die kompakte Anordnung der Arbeitseinrichtungen unter der Brücke 6, insbesondere die kompakte Anordnung der Schütt­ rinne 40, des Planierpfluges und der Verdichtereinrich­ tung 30, ermöglicht den qualitativ hochwertigen Einbau einer Planumsschutzschicht aus Sand 5 und - in einem zweiten Arbeitsgang - eine Ablage eines entsprechenden Schotterbettes auf dieser Planumsschutzschicht, wobei ins­ besondere auch wegen der vorteilhaft angeordneten Ver­ dichtereinrichtung 30 eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der einzelnen Arbeitsgänge erzielbar ist.

Anhand der Fig. 5 bis 9 wird ein Verfahren zum Umbau des Oberbaus eines Bahnkörpers beschrieben. Das Gleis 2 wird aufgenommen und der Altschotter 50 bis zum Altplanum 1a entfernt. Der Altschotter 50 wird in Arbeitsrichtung ab­ transportiert. Das Gleis 2 wird auf dem Altplanum 1a abge­ legt. Danach wird das Gleis 2 angehoben und eine Planums­ schutzschicht, vorzugsweise Sand 5, eingebracht. Das Gleis 2 wird auf der Planumsschutzschicht abgelegt. Im nächsten Verfahrens schritt wird das Gleis 2 wiederum aufge­ nommen und der Schotter eingebracht sowie das Gleis 2 auf dem bzw. im Schotter abgelegt.

Mit dem Verfahren kann jede geforderte Schichtdicke des Oberbaus eines zu sanierenden Bahnkörpers aufgenommen werden.

Dabei ist es möglich, den Oberbau in einem Verfahrens­ schritt aufzunehmen und abzutransportieren oder den Oberbau in mehreren Teilschichten, ggf. einschließlich von Teil­ schichten des Unterbaus, aufzunehmen und abzutransportie­ ren. Nach dem Einbringen des Sandes 5 wird dieser in der Regel planiert und/oder verdichtet. Das Verfahren läßt es zu, daß vor dem Einbringen einer Teilschicht des Sandes 5 die tiefergelegene Teilschicht planiert und/oder verdichtet wird, wobei die Oberfläche der Teilschicht zuvor ggf. auf­ gelockert wurde. Das Einbringen von Teilschichten garan­ tiert die Verdichtung des Sandes 5 bis in die Sohle der Planumsschutzschicht. Gegebenenfalls ist der Sand 5 vor dem Einbringen oder vor dem Verdichten nachzufeuchten.

Die Verfahrensweisen nach Fig. 8 und Fig. 9 können auch parallel zueinander durchgeführt werden. Durch das Ein­ bringen von Teilschichten werden die Biegespannungen in den Schienen des Gleises 2, die durch das Anheben des Gleises 2 auftreten, auf ein Minimum begrenzt bzw. es kann jede ge­ forderte oder notwendige Dicke einer Planumsschutzschicht realisiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Erneuerung des Oberbaues eines Bahnkörpers, bei dem das Gleis aufgenommen und der Altschotter (50) mindestens bis zum Altplanum (1 a) entfernt wird, das Gleis (2) anschließend abgelegt wird, das Gleis (2) wieder aufgenommen und eine Planumsschutzschicht aus Sand (5) eingebracht wird, das Gleis (2) auf der Planumsschutzschicht abgelegt wird, das Gleis (2) wiederum aufgenommen und der Schotter eingebracht wird und das Gleis auf dem Schotter abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebrachte Planumsschutzschicht oder eine Teilschicht derselben sowie der Schotter sofort nach dem Einbringen jeweils planiert und/oder verdichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Altplanum (1a) des Unterbaues vor dem Ein­ bringen der Planumsschutzschicht gelockert, planiert und/oder verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand (5) vor oder nach dem Einbringen nach­ gefeuchtet wird.

4. Maschine zur Verwendung beim Verfahren nach Anspruch 1 zum Einbau von Sand oder Schotter zwischen Unterbau und Gleis mit einem in Arbeitsrichtung von einem vorderen Drehgestell und einem hinteren Drehgestell begrenzten Arbeitsfeld, einer die Drehgestelle verbindenden, über ihre gesamte Länge selbsttragend ausge­ bildeten Brücke, jeweils einer Hebeeinrichtung für das Gleis hinter dem vorderen Drehgestell und vor dem hinteren Drehgestell, Einrichtungen zum Ver­ arbeiten von Sand oder Schotter bei angehobenem Gleis, die eine Verdichtereinrich­ tung enthalten, die unter dem angehobenen Gleis den abgelegten Sand oder Schotter verdichten, und einer ersten Fördereinrichtung, die von einem Ende bis in etwa zur Mitte der Brücke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an die erste Fördereinrichtung (14) anschließende, horizontal und/oder vertikal verschwenkbare zweite Fördereinrich­ tung (42) unterhalb der Brücke (6) angeordnet ist, und daß Einrichtungen zum Verarbeiten von Sand oder Schotter einen höhenverstellbaren Planierpflug (60) zum Planieren des von der zweiten Fördereinrichtung (42) zuvor abgegebenen Sandes (5) oder Schotters und eine anschließende Verdichtereinrichtung (30) enthalten.