[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug zur Gleisoberbausanierung,
mit zumindest zwei Fahrgestellen und dazwischen einem Arbeitsbereich, in welchem das
Schienenfahrzeug entlang der Fahrtrichtung aufeinanderfolgend eine Ausfädeleinrichtung
für Altschienen, eine Entnahmeeinrichtung für Altschwellen, eine Schotterbett-Räumeinrichtung,
eine Schotterbett-Aufbringeinrichtung, eine Ablegeeinrichtung für Neuschwellen und
eine Einfädeleinrichtung für Neuschienen aufweist.
[0002] Ein Schienenfahrzeug dieser Art ist die Gleisbaumaschine RU 800-S, die von der Anmelderin
seit 2005 vertrieben wird. Nach dem Erneuern des Schotterbetts und der Gleise in einem
Streckenabschnitt mit Hilfe dieser Gleisbaumaschine muss derselbe Streckenabschnitt
nochmals zwei aufeinanderfolgenden Stopfvorgängen mit einer herkömmlichen Gleisstopfmaschine
unterzogen werden, u.zw. einem ersten "Baustellen"-Stopfen, nach welchem das Gleis
mit niedriger Geschwindigkeit befahren werden kann, und einem anschließenden "Finalisierungs-Stopfen",
um das Gleis auszurichten und seine Einschotterung zu finalisieren, damit die Strecke
für den normalen Fahrbetrieb mit hoher Geschwindigkeit freigegeben werden kann.
[0003] Die Erfindung setzt sich zum Ziel, ein verbessertes Schienenfahrzeug zur Gleisoberbausanierung
zu schaffen, welches diese Arbeitsvorgänge vereinfacht und beschleunigt.
[0004] Dieses Ziel wird mit einem Schienenfahrzeug der einleitend genannten Art erreicht,
welche sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, dass die Schotterbett-Aufbringeinrichtung
aufeinanderfolgend umfasst:
eine erste Schotteraufbringeinrichtung zum Aufbringen einer ersten Schotterschicht,
eine Verdichtungseinrichtung zum Verdichten der ersten Schotterschicht, und
eine zweite Schotteraufbringeinrichtung zum Aufbringen einer zweiten Schotterschicht.
[0005] Durch das zweistufige Aufbringen des Schotterbetts mit dazwischenliegendem Verdichten
der unteren Schotterschicht wird ein vorverdichtetes Schotterbett erzielt, das einen
zweiten Stopfvorgang in der Nachbearbeitung vollständig erübrigen kann. Der Gleisumbau
kann dadurch insgesamt früher abgeschlossen und die Strecke schneller wieder befahren
werden.
[0006] Zu diesem Zweck ist es besonders günstig, wenn das Schienenfahrzeug zusätzlich ein
der Einfädeleinrichtung nachgeordnetes Stopfaggregat enthält, bevorzugt ein kombiniertes
Gleishebe-, Richt- und Stopfaggregat. In Kombination mit dem zweischichtigen Aufbringen
des Schotterbetts und Vorverdichten der unteren Schotterbettschicht kann damit in
einem Arbeitsgang, mit ein und derselben Maschine, eine so hohe Stabilisierung des
Gleisbetts und des Gleises erreicht werden, dass die Strecke nach dem Bearbeiten mit
dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug bereits direkt für einen Fahrbetrieb in einem
mittleren Geschwindigkeitsbereich bis zu 70 km/h freigegeben werden kann. Der anschließende
einzige noch erforderliche Finalisierungs-Stopfvorgang kann dann zu einem späteren
Zeitpunkt in herkömmlicher Art und Weise mit einer Gleisstopfmaschine durchgeführt
werden, um die Strecke für hohe Geschwindigkeiten zu finalisieren.
[0007] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die genannte Verdichtungseinrichtung
ein Rüttelaggregat, beispielsweise eine Rüttelplatte. Alternativ oder zusätzlich kann
die Verdichtungseinrichtung durch zumindest eine in der ersten Schotteraufbringeinrichtung
angeordnete Förderschnecke gebildet sein, was im Vergleich zu einer Rüttelplatte einen
besonders lärmschonenden Betrieb ermöglicht.
[0008] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass zumindest eine der Schotteraufbringeinrichtungen dafür ausgebildet ist, ihre
Schotterschicht mit einem keilförmigen Querschnitt aufzubringen. Dadurch kann die
in einem Gleisbogen erforderliche Überhöhung des Gleisaußenstrangs gegenüber dem Innenstrang
gleich miterzeugt werden. In Verbindung mit dem Vorverdichten der unteren Schotterbettschicht
und dem optional integrierten Stopfen können so in einem einzigen Arbeitsgang, d.h.
mit einer einzigen Überfahrt mit dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug, auch kurvige
Streckenabschnitte saniert werden. Im Gegensatz dazu erfordert eine Sanierung solcher
kurviger Steckenabschnitte mit herkömmlichen Gleisbaumaschinen zunächst einen Abbau
der Gleisüberhöhung mit Hilfe einer Gleisstopfmaschine in einem vorgeordneten Arbeitsgang,
dann die Sanierung des horizontal nivellierten Gleises, d.h. der Austausch des Schotterbetts
und des Gleises, mit der Gleisbaumaschine, und anschließend einen erneuten Arbeitsgang
mit der Gleisstopfmaschine, um die Gleisüberhöhung wieder aufzubauen. Dies alles reduziert
sich mit dem Schienenfahrzeug der Erfindung zu einem einzigen Arbeitsgang.
[0009] Bevorzugt enthält dazu zumindest eine der Schotteraufbringeinrichtungen einen Querförderer
zur Unterstützung der keilbasisseitig vermehrten Schotterabgabe. Da in einer Gleisüberhöhung
das Schienenfahrzeug zum Innenstrang hin geneigt ist, wogegen gerade auf der Seite
des zu erhöhenden Außenstrangs vermehrt Schotter erforderlich ist, kann mit einem
solchen Querförderer der Schwerkraftwirkung der Schienenfahrzeugneigung entgegengewirkt
werden.
[0010] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal kann vorgesehen werden, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung
bis in das unter dem Schotterbett liegende Planum eintaucht, um dieses keilförmig
abzutragen. Damit kann eine Querneigung des Planums zur Drainagierung erreicht werden,
gegebenenfalls sogar entgegengesetzt zur Oberflächenneigung eines keilförmigen Schotterbetts
für die Gleisüberhöhung in Bögen.
[0011] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Verdichtungseinrichtung
und der zweiten Schotteraufbringeinrichtung eine Abrolleinrichtung für ein Geotextil
angeordnet. Damit wird eine zusätzliche Stabilisierung des Schotterbetts erreicht.
Das Geotextil kann dabei auch als Filterschicht zwischen der oberen und der unteren
Schotterschicht dienen, um den Eintrag von Kleinmaterial und Unterkorn in die verdichtete
untere Schotterbettschicht zu verhindern, was deren Zusammenhalt beeinträchtigen könnte.
[0012] Das Schienenfahrzeug der Erfindung kann ferner mit einer integrierten Kleineisen-Löseeinrichtung
ausgestattet werden, welche der Altschienen-Ausfädeleinrichtung vorgeordnet ist. Bislang
musste das Kleineisen, mit welchem die Altschienen an den Altschwellen befestigt sind,
wie Schrauben, Muttern, Bolzen, Klammern, Federn od.dgl., in einem gesonderten Arbeitsgang
per Hand entfernt werden. Die erfindungsgemäße Maschine integriert eine automatische
Kleineisen-Löseeinrichtung, welche dies maschinell während des Gleisbaus erledigt.
Die Kleineisen-Löseeinrichtung kann beispielsweise durch Sägen, Trennen, Schneidbrennen,
Wasserstrahlschneiden, Laserschneiden, Bohren, Hämmern usw. das Kleineisen zerlegen,
lösen oder abtrennen und auch anschließend die Reste gleich maschinell entfernen,
beispielsweise mittels eines Magnettransportbandes.
[0013] Im Anschluss an die Neuschienen-Einfädeleinrichtung kann das Schienenfahrzeug auch
eine automatische Kleineisen-Befestigungseinrichtung enthalten, beispielsweise eine
automatische Schraub-, Verbolz- oder Klammermaschine.
[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist im Bereich der Neuschienen-Einfädeleinrichtung
eine Klimatisierungseinrichtung zur Vorwärmung und/oder Abkühlung der Neuschienen
vorgesehen. Dadurch können die Schienen gleich mit der richtigen Vorspannung eingebracht
werden und brauchen für den anschließenden Verschweißvorgang nicht mehr in einem gesonderten
Arbeitsschritt gezogen werden.
[0015] In einer Variante der Erfindung kann die Schotterbett-Räumeinrichtung dafür ausgebildet
sein, auch die außerhalb des Gleises liegenden Flanken des Schotterbetts, gegebenenfalls
zusammen mit Ablagerungen am Randweg des Gleises, mitzuräumen. Dadurch entfällt ein
gesondertes Räumen und Wiederauffüllen der Schotterbettflanken, wie es bei Gleisbaumaschinen
nach dem Stand der Technik der Fall ist. Insbesondere wird dadurch auch vermieden,
dass mittig bereits aufgetragener Neuschotter teilweise am Rand wieder abgetragen,
aufbereitet und nochmals als Flankenschotter zugeführt wird. Die Belastung der Schotteraufbereitungsanlage
der Maschine wird dadurch reduziert.
[0016] Wenn gleich das gesamte Schotterbett, also mitsamt der Schotterbettflanken, geräumt
wird, kann optional zwischen der Schotterbett-Räumeinrichtung und der Schotterbett-Aufbringeinrichtung
eine weitere Abrolleinrichtung zum Abrollen eines weiteren Geotextils angeordnet werden.
Dieses weitere Geotextil kann sich über die gesamte vom Schotterbett abzudeckende
Breite des Planums erstrecken und eine zusätzliche Stabilisierung und Siebwirkung
zwischen Schotterbett und Planum errichten.
[0017] Die Schotterbett-Räumeinrichtung kann an sich durch herkömmliche Räumketten bzw.
-raupen gebildet sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Schotterbett-Räumeinrichtung
durch ein Paar gegenläufiger, einseitig gelagerter Förderschnecken gebildet ist. Damit
kann ein wesentlich geräuschärmerer Betrieb erreicht werden als mit Räumketten, welche
zahlreiche lärmende Metall-auf-Metall-Gleitflächen haben. Ein besonders geräuscharmer
Betrieb wird erreicht, wenn die Förderschnecken auf ein nachgeordnetes Kunststoff-Transportband
abfördern.
[0018] Soferne nicht gerade eine das gesamte Schotterbett mitsamt der Flanken räumende Schotterbett-Räumeinrichtung
verwendet wird, sondern eine solche Schotterbett-Räumeinrichtung, die nur den Schotter
direkt unterhalb des Gleises räumt, weist das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug auf
jeder Gleisseite eine Schotterbettflanken-Räumeinrichtung mit nachgeordneter Schotterbettflanken-Aufbringeinrichtung
auf. Auch die Schotterbettflanken-Räumeinrichtungen können entweder durch herkömmliche
Räumketten oder -raupen oder bevorzugt durch jeweils eine oder zwei gegenläufige,
einseitig gelagerte Förderschnecke(n) gebildet sein, um einen geräuscharmen Betrieb
zu erreichen. Auch hier können die Förderschnecken zwecks weiterer Geräuschreduzierung
auf ein nachgeordnetes Kunststoff-Transportband abfördern.
[0019] Bevorzugt ist zwischen der Ausfädeleinrichtung und der Entnahmeeinrichtung eine Antriebsraupe
vorgesehen und/oder zwischen der Ablegeeinrichtung und der Einfädeleinrichtung zumindest
ein Abstütz-Ski. Dadurch können eine stabile Lage und ein sicherer Vortrieb auch über
einen langen Arbeitsbereich gewährleistet werden.
[0020] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung rezykliert die Schotterbett-Räumeinrichtung
ihren Abraum über Förderbänder und eine Siebanlage in die erste und die zweite Schotterbett-Aufbringeinrichtung.
Durch die Rezyklierung des Schotterbetts kann eine beträchtliche Einsparung an entsorgungspflichtigem
Abraum und zuzukaufendem Neumaterial erzielt werden.
[0021] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
die Fig. 1a bis 1c das Schienenfahrzeug der Erfindung im Betrieb in einer schematischen
Seitenansicht;
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Schotterbett-Aufbringeinrichtung des Schienenfahrzeugs
von Fig. 1 in schematischen geschnittenen Seitenansicht;
die Fig. 3a bis 3c verschiedene Varianten der Schotterbettaufbringung mit dem Schienenfahrzeug
von Fig. 1 in schematischen Querschnitten quer zur Fahrtrichtung;
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Schotterbett-Räumeinrichtung des Schienenfahrzeugs
von Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht; und
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der beiden Schotterbettflanken-Räumeinrichtungen
des Schienenfahrzeugs von Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht.
[0022] In den Fig. 1a bis 1c ist ein Schienenfahrzeug 1 zur Sanierung eines Gleisoberbaus
2 gezeigt. Der Gleisoberbau 2 umfasst gemäß Fig. 3a ein Schotterbett 3, auf (bzw.
teilweise in) dem ein Gleis 4 aus Schwellen 5, Schienen 6 und Kleineisen liegt. Der
Gleisoberbau 2 ruht auf einem Gleisunterbau 7, dem sogenannten "Planum", aus verdichtetem
Untergrund (Erdboden). Die Sanierung des Gleisoberbaus 2 umfasst einen Austausch des
Schotterbetts 3 und des Gleises 4, d.h. ein Ersetzen des Altschotters 3', der Altschwellen
5' und der Altschienen 6' durch Neuschotter 3", Neuschwellen 5" und Neuschienen 6".
[0023] Das Schienenfahrzeug 1 besteht in der Regel aus mehreren zu einem Zug gekuppelten
Wagen (auch wenn dies nicht zwingend ist) und die in den Fig. 1a bis 1c gezeigten
Komponenten des Schienenfahrzeugs 1 werden entsprechend ihren jeweiligen Platz- und
Gewichtserfordernissen auf verschiedene Wagen verteilt. Fig. 1 zeigt eine beispielhafte
Wagenaufteilung des Schienenfahrzeugs 1 in einen zentralen Wagen 8 mit drei Fahrgestellen
8', 8", 8'", wobei der Wagen 8 am Ort des mittleren Fahrgestells 8" optional ein Gelenk
9 haben kann. An den zentralen Wagen 8 sind in Fahrtrichtung F gesehen vorne eine
oder mehrere Transportwagen 10, 11 zur Ablagerung von Altschwellen 5' und zur Bevorratung
von Neuschwellen 5" angekuppelt. Die Wagen 10, 11 sind mit entsprechenden verfahrbaren
Portalkränen 12 zur Manipulation der Alt- und Neuschwellen 5', 5" ausgestattet, insbesondere
um die Neuschwellen 5" vom Transportwagen 11 auf ein zum Wagen 8 führendes Transportband
13 zu legen und die Altschwellen 5' von einem vom Wagen 8 abführenden Transportband
14 abzuheben und auf dem Transportwagen 10 abzulegen.
[0024] In Fahrtrichtung F hinten sind an den zentralen Wagen 8 eine (oder mehrere) Wagen
15 zur Rezyklierung von Altschotter 3' aus dem Schotterbett 3 zu Neuschotter 3" und
zur Bevorratung und Zufuhr von Neuschotter 3" angekuppelt. Der bzw. die Wagen 15 enthalten
zu diesem Zweck eine oder mehrere Hochleistungssiebe 16, denen der Altschotter 3'
vom Wagen 8 über Förderbänder 17, 18 zugeführt wird und welche daraus Ober- und Unterkorn
aussieben und in einen Abraumbehälter 19 hin austragen. Der verbleibende, korrekt
gesiebte Altschotter 3' wird vom Hochleistungssieb 16 als Neuschotter 3" über Förderbänder
20, 21 wieder dem zentralen Wagen 8 zugeführt, optional gemeinsam mit frischem, nicht-rezykliertem
Neuschotter 3" aus einer oder mehreren Siloeinheiten 22.
[0025] Es versteht sich, dass das Schienenfahrzeug 1 weitere (nicht dargestellte) Wagen
haben kann, wie Lokomotiven, Hydraulikaggregate zum Antrieb der verschiedenen Einrichtungen
des Schienenfahrzeugs 1 usw. Auch sind die gezeigten Förderbänder 17, 18, 20, 21 nur
beispielhaft und ausschnittsweise gezeigt; es versteht sich, dass diese in mehrere,
aufeinanderfolgende Transportbandabschnitte unterteilt sein können, insbesondere an
den Gelenk- und Kuppelstellen der Wagen 8, 10, 11, 15, wie in der Technik bekannt.
[0026] Die einzelnen Komponenten des Schienenfahrzeugs 1 werden nun in Fahrtrichtung F von
vorne nach hinten gesehen aufeinanderfolgend beschrieben.
[0027] In einem ersten, vorderen Abschnitt (hier: im Wagen 10, dies könnte aber auch im
Wagen 8 sein) weist das Schienenfahrzeug 1 optional eine Kleineisen-Löseeinrichtung
23 zum maschinellen Lösen, Trennen, Entfernen od.dgl. des Kleineisens auf, mittels
welchem die Altschienen 6' an den Altschwellen 5' befestigt sind. Das Kleineisen 24
kann beispielsweise Schrauben, Muttern, Bolzen, Klammern, Federn usw. sein, wie dem
Fachmann bekannt. Die Kleineisen-Löseeinrichtung 23 öffnet, trennt oder entfernt das
Kleineisen 24 zerstörend oder zerstörungsfrei. Beispielsweise umfasst die Kleineisen-Löseeinrichtung
23 Bohrer, Bohrhämmer, Meißel, Schneidbrenner, Trennscheiben, Wasserstrahlschneider,
Laser od.dgl., mittels welcher das Kleineisen 24 maschinell bei der Überfahrt des
Schienenfahrzeugs 1 gelöst, aufgetrennt oder zerstört wird.
[0028] Das Kleineisen 24 kann von der Kleineisen-Löseeinrichtung 23 auch automatisch z.B.
in der Mitte zwischen den Altschienen 6' abgelegt und/oder von einer integrierten
Aufnahmeeinrichtung, z.B. einem Greifer, einer Schaufel, einem Magneten od.dgl., z.B.
einem Magnettransportband (nicht gezeigt), aufgesammelt und in einem Ablagebehälter
abgelegt werden.
[0029] Im Anschluss an die optionale Kleineisen-Löseeinrichtung 23 weist das Schienenfahrzeug
1 eine Ausfädeleinrichtung 25 für die Altschienen 6' auf, um diese nach außen zu spreizen.
Die von der Ausfädeleinrichtung 25 nach außen gespreizten Altschienen 6' (in Fig.
1b strichliert ausschnittsweise gezeichnet) werden z.B. auf herkömmliche Weise seitlich
außerhalb des ursprünglichen Gleises 4 abgelegt und abschnittsweise für den Abtransport
zerlegt.
[0030] Bei der in Fig. 1b gezeigten Ausführungsform befindet sich die Ausfädeleinrichtung
25 als erste Komponente in einem zentralen Arbeitsbereich A des Schienenfahrzeugs
1, der zwischen den beiden vorderen Fahrgestellen 8' und 8" des Wagens 8 liegt.
[0031] Im Anschluss an die Altschienen-Ausfädeleinrichtung 25 stützt sich das Schienenfahrzeug
1 im Arbeitsbereich A optional mittels einer Antriebsraupe 26 an den zunächst schienenlos
verbleibenden Altschwellen 5' ab. Die Antriebsraupe 26 erzeugt dabei Vortrieb für
das Schienenfahrzeug 1 durch Abrollen auf den Altschienen 5'.
[0032] Der optionalen Antriebsraupe 26 nachgeordnet ist eine Entnahmeeinrichtung 27 für
die Altschwellen 5'. Die Entnahmeeinrichtung 27 ergreift die Altschwellen 5' beispielsweise
mittels eines Greifers 28 an den Schwellenköpfen und legt sie auf dem Transportband
14 ab, welches zum Wagen 10 mit der Altschwellen-Ablage führt.
[0033] Im Anschluss an die Entnahmeeinrichtung 27 weist das Schienenfahrzeug 1 eine Schotterbett-Räumeinrichtung
29 auf. Die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 trägt das gesamte Schotterbett 3 bis zum
Planum 7 hinunter ab, und zwar entweder nur in einem zentralen Bereich 30 (Fig. 3a)
direkt unterhalb des Gleises 4, sodass daneben vorerst Schotterbettflanken 31 verbleiben,
oder gleich über die gesamte Breite des Schotterbetts 3, d.h. einschließlich der Schotterbettflanken
31. Auch ist es möglich, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 so breit räumt,
dass sie auch die an die Flanken 31 anschließenden Randwege 32 neben dem Schotterbett
3 räumt bzw. säubert.
[0034] Wie in den Fig. 3b und 3c gezeigt, kann die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 auch
geringfügig und insbesondere asymmetrisch bzw. schräg in das Planum 7 eintauchen,
um dieses waagrecht oder keilförmig, d.h. mit einer quer zur Fahrtrichtung F geneigten
Planum-Oberfläche 7', abzutragen. Eine solche geneigten Planum-Oberfläche 7' dient
der Drainagierung des Gleisoberbaus 2, sodass Regenwasser, welches das Schotterbett
3 durchsickert und auf die verdichtete Planum-Oberfläche 7' stößt, quer zur Fahrtrichtung
F abgeführt wird.
[0035] Die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 kann beispielsweise eine quer über das Schotterbett
3 verlaufende Räumkette sein, die in ihrem hinteren Bereich schräg nach oben bis über
das Transportband 17 geführt ist, welches den Altschotter 3' zum Rezyklierwagen 15
abfördert. Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schotterbett-Räumeinrichtung
29 in Form eines Paares gegenläufiger, einseitig an einem Träger 33 des Schienenfahrzeugs
1 gelagerter Förderschnecken 34, welche mit seitlichen Pflugscharen, Leitblechen oder
-schilden 35 zusammenwirken, um den zentralen Bereich 30 oder den Bereich 30 einschließlich
der Flanken 31 oder aber den Bereich 30 einschließlich der Flanken 31 und der Randbereiche
32 zu räumen. Die Förderschnecken 34 fördern direkt auf das bis dort herabgezogene
Transportband 17 ab. Zur Geräuschdämmung kann das Transportband 17 als Kunststoff-Transportband
ausgeführt sein.
[0036] Die seitlichen Pflugscharen, Leitbleche oder -schilde 35 können wie bei 36 gezeigt
verschwenkbar am Träger 33 gelagert sein, um die Räumbreite der Schotterbett-Räumeinrichtung
29 einzustellen. In gleicher Weise können auch die Förderschnecken 34 verschwenkbar
am Träger 33 gelagert sein, um ihre Förderwirkung an den Öffnungswinkel der Schilde
35 optimal anzupassen.
[0037] Zurückkehrend auf Fig. 1b ist der Schotterbett-Räumeinrichtung 29 - insbesondere
wenn diese das Schotterbett 3 über den zentralen Bereich 30 (Fig. 3a) einschließlich
der Flanken 31 und Randwege 32 räumt - optional eine Abrolleinrichtung 38 zum Abrollen
eines Geotextils 39 auf die nun freiliegende Oberfläche 7' des Planums 7 nachgeordnet.
[0038] Im Anschluss an die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 bzw. die optionale Geotextil-Abrolleinrichtung
38 weist das Schienenfahrzeug 1 eine Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 auf. Eine
erste Ausführungsform der Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 ist in Fig. 1b gezeigt,
eine zweite Ausführungsform in Fig. 2. Der Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 wird
Neuschotter 3" aus dem Rezyklierwagen 15, genauer dem Ausgang des Hochleistungssiebes
16, optional ergänzt durch Neuschotter 3" aus der Siloeinheit 22, über das Transportband
21 zugeführt.
[0039] Die Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 ist dafür ausgebildet, den Neuschotter 3"
in zumindest zwei Schichten aufzubringen, und zwar einer ersten, unteren Schotterschicht
3a und einer zweiten, darüberliegenden Schotterschicht 3b. Die Schotterbett-Aufbringeinrichtung
40 enthält dazu in Aufeinanderfolge eine erste Schotteraufbringeinrichtung 41 zum
Aufbringen der ersten Schotterschicht 3a, eine Verdichtungseinrichtung 42 zum Verdichten
der ersten Schotterschicht 3a, und anschließend eine zweite Schotteraufbringeinrichtung
43 zum Aufbringen der zweiten Schotterschicht 3b.
[0040] Es versteht sich, dass die Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 den Neuschotter 3"
auch in mehr als zwei Schichten 3a, 3b aufbringen und dazu auch mehr als zwei Schotteraufbringeinrichtungen
41, 43 haben kann, zwischen welchen jeweils eine entsprechende Verdichtungseinrichtung
42 liegt.
[0041] Bei der Ausführungsform von Fig. 1b sind die beiden Schotteraufbringeinrichtungen
41 und 43 Transportbänder oder Schotterhosen bzw. -schächte, die von einem gemeinsamen
Trichter 44 gespeist werden, der vom Transportband 21 mit Neuschotter 3" beschickt
wird. Die Verdichtungseinrichtung 42 ist eine Rakel oder bevorzugt ein Rüttelaggregat,
beispielsweise eine hydraulisch betriebene Rüttelplatte, welche die erste Schotterschicht
3a verdichtet.
[0042] Zwischen der Verdichtungseinrichtung 42 und der zweiten Schotteraufbringeinrichtung
43 kann die Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 eine optionale Abrolleinrichtung 45
zum Aufbringen bzw. Abrollen eines Geotextils 46 auf die Oberseite der soeben verdichteten
ersten Schotterschicht 3a enthalten.
[0043] Die Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 bringt den Neuschotter 3" in den beiden Schichten
3a und 3b über dieselbe Breite des Gleisoberbaus 2 auf, welche zuvor von der Schotterbett-Räumeinrichtung
29 geräumt wurde, d.h. entweder über den mittleren Bereich 30 oder den Bereich 30
plus der Flanken 31.
[0044] Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der zweistufigen Schotterbett-Aufbringeinrichtung
40 in Form eines Trichters 47 mit einem ersten Auslassschacht 48, der die erste Schotteraufbringeinrichtung
41 bildet, und einem zweiten, nachgeordneten Auslassschacht 49, der die zweite Schotteraufbringeinrichtung
43 bildet. Der Trichter 47 wird mit Neuschotter 3" vom Transportband 21 beschickt,
wobei sich der Neuschotter 3" durch ein mittiges Trennelement 50 im Trichter 47 auf
die beiden Auslassschächte 48, 49 aufteilt.
[0045] Das mittige Trennelement 50 kann als Verdichtungseinrichtung 42 ausgebildet sein,
beispielsweise als Rakel oder bevorzugt als hydraulisch betriebener Rüttelbalken,
der den über den Auslassschacht 48 als untere Schicht 3a austretenden Neuschotter
3" verdichtet.
[0046] Anstelle oder zusätzlich zu einer Ausbildung des Trennelementes 50 als Verdichtungseinrichtung
können in der ersten Schotteraufbringeinrichtung 41 eine (oder mehrere) Förderschnecken
51 mit quer zur Fahrtrichtung F verlaufender Achse angeordnet sein. Die Förderschnecke(n)
51 verdichtet/verdichten durch ihre Förderwirkung den aus dem Auslassschacht 48 austretenden
Neuschotter 3", sodass die Schotterschicht 3a gleich verdichtet austritt.
[0047] Falls gewünscht, kann der Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 eine weitere Verdichtungseinrichtung
(nicht gezeigt) zur Verdichtung auch der oberen Schotterschicht 3b nachgeordnet sein.
[0048] Optional kann die Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 dafür ausgebildet sein, eine
oder beide der Schotterschichten 3a, 3b mit - quer zur Fahrtrichtung F gesehen - keilförmigem
Querschnitt aufzubringen, wie in den Fig. 3b und 3c gezeigt. In Fig. 3b ist die Oberfläche
7' des Planums 7 waagrecht, während sie in dem Beispiel von Fig. 3c zur Drainagierung
keilförmig abgetragen wurde. Die Oberflächenneigung des sich aus den beiden Schichten
3a und 3b ergebenden Schotterkeils von Neuschotter 3" kann dabei sogar entgegengesetzt
zur Oberflächenneigung des Planums 7 verlaufen. Dadurch kann in Bögen z.B. eine Drainagierung
in Richtung zur Bogenaußenseite hin erfolgen, während der Schotterkeil 3 die Überhöhung
der bogenaussenseitigen Schiene 6 gegenüber der bogeninnenseitigen Schiene 6 errichtet.
Gleisüberhöhungen von 120 bis 160 mm sind mit einer solchen Schotterbett-Aufbringeinrichtung
40 möglich. Es können dabei nur die erste Schotterschicht 3a oder nur die zweite Schotterschicht
3b keilförmig aufgebracht werden oder beide Schotterschichten 3a, 3b.
[0049] Die keilförmige Gestalt der Schotterschichten 3a, 3b kann durch entsprechende Gestaltung
der Auslassschächte der Schotteraufbringeinrichtungen 41, 43 erreicht werden, beispielsweise
durch entsprechende keilförmige Gestaltung der Austrittsspalte, die sich am Ausgang
des Auslassschachtes 48 zwischen der Planum-Oberfläche 7' und dem Trennelement 50
und am Ausgang des Auslassschachtes 49 zwischen der Oberfläche der Schicht 3a und
der Schachtwand 47 ergeben. Unter dem Begriff "keilförmig" wird in der vorliegenden
Beschreibung auch eine Trapezform verstanden, wie sie z.B. in den Fig. 3b und 3c gezeigt
ist.
[0050] Da bei Erzeugung eines keilförmigen Schotterbetts für die Gleisüberhöhung in Bögen
im Betrieb das Schienenfahrzeug 1 zum Bogeninneren hin geneigt ist, muss der Neuschotter
3" in der Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 entgegen der Schwerkraft zur Bogenaußenseite
hin hochgefördert werden, damit er sich nicht vorwiegend an der tiefsten Stelle der
Schotterbett-Aufbringeinrichtung 40 ansammelt. Zu diesem Zweck können eine oder beide
Schotterbettaufbringeinrichtungen 41, 43 einen Querförderer enthalten, welcher Neuschotter
3" vermehrt zur Keilbasis des Schotterkeils fördert, um der Schwerkraftwirkung des
quer zur Fahrtrichtung geneigten Schienenfahrzeugs 1 entgegenzuwirken. In der Ausführungsform
von Fig. 2 kann dazu beispielsweise gleich die Förderschnecke 51 mitverwendet werden,
wenn ihre Förderrichtung so gewählt ist, dass sie den auf ihr auftreffenden Neuschotter
3" in Richtung zur Bogenaußenseite hin fördert, so dass dieser dort vermehrt aus dem
Auslassschacht 48 abgegeben wird. Eine solche Förderschnecke 51 kann zu diesem Zweck
auch im Auslassschacht 49 angeordnet werden. Derartige Querförderer in den Schotteraufbringeinrichtungen
41, 43 können jedoch auch auf andere Weise realisiert werden, beispielsweise durch
darin quer zur Fahrtrichtung F umlaufende Förderbänder, Rechen usw.
[0051] Zurückkommend auf die Fig. 1b und 1c ist am Schienenfahrzeug 1 nach der Schotterbett-Aufbringeinrichtung
40 eine Ablegeeinrichtung 52 für das Ablegen der Neuschwellen 5" auf das neue Schotterbett
3 angeordnet. Die Neuschwellen-Ablegeeinrichtung 52 wird über das Transportband 13
und den Portalkran 12 vom Neuschwellenvorrat des Wagens 11 beschickt. Die Ablegeeinrichtung
52 enthält beispielsweise eine entsprechende Vereinzelungseinrichtung (nicht gezeigt)
zur exakt justierten Ablage der am Ende des Transportbandes 13 anfallenden Neuschwellen
5".
[0052] Im Anschluss an die Neuschwellen-Ablegeeinrichtung 52 kann das Schienenfahrzeug 1
optional mit einem Abstütz-Ski 53 ausgestattet sein, welcher auf den soeben abgelegten
Neuschwellen 5" zur Abstützung des Schienenfahrzeugs 1 gleitet oder mittels einer
Raupe abrollt.
[0053] Nach der Neuschwellen-Ablegeeinrichtung 52 und dem optionalen Abstütz-Ski 53 ist
eine Einfädeleinrichtung 54 für Neuschienen 6" vorgesehen, welche seitlich des Gleiskörpers
vorbereitet worden waren, z.B. dort zu Strängen gelascht. Die Neuschienen 6" werden
von der Einfädeleinrichtung 54 eingespreizt und auf den Neuschwellen 5" abgelegt.
[0054] Im Bereich der Neuschienen-Einfädeleinrichtung 54 kann optional eine Klimatisierungseinrichtung
54' angeordnet sein, um die Neuschienen 6" auf die richtige Temperatur zu bringen,
z.B. 16 - 22°C, so dass sie in der Einbaulage bereits die richtige Vorspannung haben
und zum späteren Verschweißen nicht mehr gezogen werden müssen. Die Klimatisierungseinrichtung
54' kann beispielsweise eine induktive Heizeinrichtung und/oder ein Kühlaggregat,
z.B. eine Wasserkühlung, enthalten.
[0055] Eine anschließende Kleineisen-Befestigungseinrichtung 55 befestigt die eingefädelten
Neuschienen 6" automatisch auf den Neuschwellen 5". Die Kleineisen-Befestigungseinrichtung
55 kann beispielsweise eine automatische Schraub-, Bolz-, Klammer- oder Schweißmaschine
sein.
[0056] Sofern die Schotterbett-Räumeinrichtung 29 und die Schotterbett-Aufbringeinrichtung
40 noch nicht bereits auch die Schotterbettflanken 31 mitgeräumt und mitersetzt haben,
enthält das Schienenfahrzeug 1 auf jeder Gleisseite eine Schotterbettflanken-Räumeinrichtung
56 mit einer nachgeordneten Schotterbettflanken-Aufbringeinrichtung 57. Die Schotterbettflanken-Räumeinrichtung
56 kann beispielsweise eine Räumkette sein, welche den Altschotter 3' aus den Flanken
31 des Schotterbetts 3, gegebenenfalls mitsamt Restmaterial aus den Randwegen 32,
auf das Transportband 18 abfördert, das zum Rezyklierwagen 15 führt. Die Schotterbettflanken-Aufbringeinrichtung
57 wird wiederum vom Transportband 20 mit Neuschotter 3" aus dem Rezyklierwagen 15
beschickt, um die Flanken 31 des Schotterbetts 3 aufzufüllen.
[0057] Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schotterbettflanken-Räumeinrichtungen
56 beidseits des Gleises 4. Anstelle einer Räumkette enthält jede Schotterbettflanken-Räumeinrichtung
56 hier eine (oder zwei) gegenläufige, einseitig an einem Träger 57 des Schienenfahrzeugs
1 gelagerte Förderschnecke(n) 58, die mit seitlichen Pflugscharen, Leitblechen oder
-schilden 59, 60 zusammenwirkt bzw. zusammenwirken, um die Flanken 31 und gegebenenfalls
auch die Randbereiche 32 zu räumen. Die Förderschnecken 58 fördern jeweils auf ein
Transportband 20 ab, das zwecks Geräuschdämmung als Kunststoff-Transportband ausgeführt
sein kann.
[0058] Die Pflugscharen, Leitbleche oder -schilde 59, 60 können schwenkbar am Träger 57
angelenkt sein, um die Räumbreite jeder Schotterbettflanken-Räumeinrichtung 56 einzustellen.
Die mittleren Schilde 59, welche zur Abgrenzung zwischen dem zentralen Bereich 30
und den Flanken 31 des Schotterbetts 3 dienen, können dabei in der Art von Schneiden
feststehen.
[0059] Zurückkehrend auf Fig. 1c weist das Schienenfahrzeug 1 im Anschluss an die optionalen
Komponenten 55, 56 und 57 ein Stopfaggregat 61 mit Stopfpickeln 62 auf, um das neue
Gleis 4 mit dem Neuschotter 3" im neuen Schotterbett 3 zu stopfen. Das Stopfaggregat
61 kann, wie in der Technik bekannt, mit einem Gleishebe- und Richtaggregat 63 kombiniert
sein, um das Gleis 4 gleich im neuen Schotterbett 3 korrekt zu justieren.
[0060] Die Stopfpickel 62 des Stopfaggregats 61 treten bevorzugt bis in die untere Schicht
3a ein, wenn kein Geotextil 46 verwendet wird. In Ausnahmefällen sowie bei Verwendung
eines Geotextils 46 können die Stopfpickel 62 auch nur in die obere Schicht 3b des
neuen Gleisbetts 3 hinabreichen und lassen die verdichtete untere Schicht 3a sowie
das optionale Geotextil 46 unberührt. Im Zuge des Gleisstopfens mit dem Stopfaggregat
61 kann auch noch weiterer Neuschotter 3" aufgefüllt werden, um beispielsweise auch
die Schwellenköpfe der Neuschwellen 5" miteinzuschottern.
[0061] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern
umfasst alle Varianten, Modifikationen und Kombinationen, die in den Rahmen der angeschlossenen
Ansprüche fallen.
1. Schienenfahrzeug (1) zur Gleisoberbausanierung, mit zumindest zwei Fahrgestellen (8',
8", 8"') und dazwischen einem Arbeitsbereich (A), in welchem das Schienenfahrzeug
(1) entlang der Fahrtrichtung (F) aufeinanderfolgend
eine Ausfädeleinrichtung (25) für Altschienen (6'),
eine Entnahmeeinrichtung (27) für Altschwellen (5'),
eine Schotterbett-Räumeinrichtung (29),
eine Schotterbett-Aufbringeinrichtung (40),
eine Ablegeeinrichtung (52) für Neuschwellen (5") und eine Einfädeleinrichtung (54)
für Neuschienen (6") aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schotterbett-Aufbringeinrichtung (40) aufeinanderfolgend umfasst:
eine erste Schotteraufbringeinrichtung (41) zum Aufbringen einer ersten Schotterschicht
(3a),
eine Verdichtungseinrichtung (42) zum Verdichten der ersten Schotterschicht (3a),
und
eine zweite Schotteraufbringeinrichtung (43) zum Aufbringen einer zweiten Schotterschicht
(3b).
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungseinrichtung (42) durch zumindest eine in der ersten Schotteraufbringeinrichtung
(41) angeordnete Förderschnecke (51) gebildet ist.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein der Einfädeleinrichtung (54) nachgeordnetes Stopfaggregat (61), welches bevorzugt
ein kombiniertes Gleishebe-, Richt- und Stopfaggregat (61, 63) ist.
4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Schotteraufbringeinrichtungen (41, 43) dafür ausgebildet ist,
ihre Schotterschicht (3a, 3b) mit einem keilförmigen Querschnitt aufzubringen.
5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Schotteraufbringeinrichtungen (41, 43) einen Querförderer (51)
zur Unterstützung der keilbasisseitig vermehrten Schotterabgabe enthält.
6. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung (29) bis in das unter dem Schotterbett (3) liegende
Planum (7) eintaucht, um dieses keilförmig abzutragen.
7. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verdichtungseinrichtung (42) und der zweiten Schotteraufbringeinrichtung
(43) eine Abrolleinrichtung (45) für ein Geotextil (46) angeordnet ist.
8. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine der Ausfädeleinrichtung (25) vorgeordnete Kleineisen-Löseeinrichtung (23).
9. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine der Einfädeleinrichtung (54) nachgeordnete Kleineisen-Befestigungseinrichtung
(55).
10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Neuschienen-Einfädeleinrichtung (54) eine Klimatisierungseinrichtung
(54') zur Vorwärmung und/oder Abkühlung der Neuschienen (6") vorgesehen ist.
11. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung (29) dafür ausgebildet ist, außerhalb des Gleises
liegende Flanken (31) des Schotterbetts (3), gegebenenfalls zusammen mit Ablagerungen
am Randweg (32) des Gleises, mitzuräumen.
12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schotterbett-Räumeinrichtung (29) und der Schotterbett-Aufbringeinrichtung
(40) eine weitere Abrolleinrichtung (38) zum Abrollen eines weiteren Geotextils (39)
angeordnet ist.
13. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung (29) durch ein Paar gegenläufiger, einseitig gelagerter
Förderschnecken (34) gebildet ist.
14. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Gleisseite eine Schotterbettflanken-Räumeinrichtung (56) mit nachgeordneter
Schotterbettflanken-Aufbringeinrichtung (57) vorgesehen ist.
15. Schienenfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schotterbettflanken-Räumeinrichtung (56) durch eine oder zwei gegenläufige,
einseitig gelagerte Förderschnecke(n) (58) gebildet ist.
16. Schienenfahrzeug nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecken (34, 58) auf ein nachgeordnetes Kunststoff-Transportband (17,
20) abfördern.
17. Schienenfahrzeug nach Anspruch 13, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich jeder Förderschnecke (34, 58) eine Pflugschar oder ein Leitblech oder -schild
(35, 59, 60) angeordnet ist, bevorzugt schwenkbar einstellbar.
18. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausfädeleinrichtung (25) und der Entnahmeeinrichtung (27) eine Antriebsraupe
(26) vorgesehen ist.
19. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ablegeeinrichtung (52) und der Einfädeleinrichtung (54) zumindest ein
Abstütz-Ski (53) vorgesehen ist.
20. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schotterbett-Räumeinrichtung (29) ihren Abraum über Förderbänder (17, 21) und
eine Siebanlage (16) in die erste und die zweite Schotterbett-Aufbringeinrichtung
(40) rezykliert.