BETRIEBSSYSTEM FÜR HOCHGESCHWINDIGKEITSTUNNELBAHNEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebssystem für Hochgeschwindigkeitstunnelbahnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Aus der FR-A-15 79 115 ist ein Betriebssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei diesem Betriebssystem, bei dem die Züge mit einer Geschwindigkeit von 300 km/h verkehren sollen, sind in unterirdischen Tunneln mit kreisförmigem Querschnitt Züge vorgesehen, die auf Stützen laufen. Bei diesen Zügen ist eine senkrecht sich nach unten erstreckende Hauptstütze vorgesehen, an derem unteren Ende eine Rolle angeordnet ist, die auf dem Boden der Tunnelröhre läuft. Diese Stütze ist entweder an einer im Wageninneren liegenden Achse montiert oder an einem Rahmengestell. Von dieser Achse oder von diesem Rahmengestell aus erstrecken sich radial zwei weitere Stützen, an deren Enden Antriebsrollen angeordnet sind, die ebenfalls an der Tunnelwandung laufen. Neben diesen Antriebsrollen sind für deren Antrieb Elektromotoren montiert.

[0003] Diametral der Bodenstütze gegenüberliegend ist eine weitere Führungsrolle vorgesehen, die am Zenit des Tunnelquerschnitts läuft. Rechts und links dieser Führungsrolle sind Stromabnehmer für die Antriebsmotoren vorgesehen. Nachteilig bei dieser Anordnung ist die Stütz- und Antriebskonfiguration des Zuges, die dazu führt, daß der freie Durchgang an den Stellen, an denen die Stützen montiert sind entweder völlig unterbrochen oder nur beschränkt möglich ist. Der Antrieb hängt von der Reibung der Antriebsrollen ab. Die Stütz- und Führungsrolle muß in gesteuerter Weise elastisch geführt sein. Bei Kurvenfahrten mit hoher Geschwindigkeit dürften sich erhebliche Schwierigkeiten wegen der auftretenden Fliehkräfte einstellen.

[0004] Für Verzweigungen bzw. Weichenabschnitte werden die entsprechenden Tunnelröhren unterbrochen. Es ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem ein gradliniger Tunnelröhrenabschnitt und ein von diesem getrennter danebenliegender gekrümmter Tunnelröhrenabschnitt verschiebbar gelagert sind. Die Weichenverschiebung erfordert erhebliche Kräfte.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Betriebssystem zu schaffen, das mit größerer Effektivität betrieben werden kann.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Mit Vorteil sind die Hochgeschwindigkeitszüge von Linearmotoren angetriebene Magnetbahnen. Die sehr weit entwickelte Technik derartiger Züge ist beim Betrieb in unterirdischen Richtungstunneln nicht den Schwierigkeiten ausgesetzt, die im oberirdischen Flächenverkehr auftreten und die insbesondere durch unberechenbare Windstöße hervorgerufen werden.

[0008] Eine einfache Montage und Justierung des Fahrwegs wird dadurch ermöglicht, daß an der Innenwand der Richtungstunnel Pfosten befestigt sind, an denen Konsolen in einstellbarer Weise montiert sind. An diesen Konsolen sind dann in einstellbarer Weise die Fahrwegschienen befestigt. Hierdurch werden für den Einbau zwei Einstellmöglichkeiten geschaffen, die in einfacher Weise eine Justierung ermöglichen.

[0009] Ferner kann dadurch eine Einstellung von Höhenunterschieden der Fahrwerkträger, z.B. Querneigung in einfacher Weise durchgeführt werden. Es handelt sich hierbei auch um die für Kurvenfahrten erforderliche Querüberhöhung. Feintoleranzen können über eine Befestigung der Fahrwerkträger an den Konsolen ausgeglichen werden, wobei diese Konsolen ihrerseits ebenfalls in einstellbarer Weise an den Pfosten montiert sind.

[0010] Die Kräfte, die vom Fahrweg aufgenommen werden müssen, d.h. die Vertikalkraft, die Horizontalkraft und auch die Momente werden günstig in die Tunnelwand eingeleitet.

[0011] Mit Vorteil sind ferner an den Verzweigungsstellen Röhrenabschnitte des Richtungstunnels, der geradlinig verläuft und eines Abzweigtunnels dadurch als Weichen ausgebildet, daß Wandungselemente der Richtungstunnel und/oder Abzweigtunnel ineinander und/oder relativ zueinander verschiebbar und/oder verdrehbar ausgebildet sind. An diesen Abzweigstellen sind zwei Betriebsarten möglich. Bei einer Geradeausfahrt bleibt an der Abzweigungsstelle die Röhre des Richtungstunnels hermetisch geschlossen. Bei einer Fahrt in die Abzweigung wird die Röhre des Richtungstunnels in den Abzweigtunnel hinein durch die spezielle Ausbildung der Wandungselemente des Richtungstunnels und/oder Abzweigungstunnels geöffnet.

[0012] An den Verkehrsknoten liegen mit Vorteil die Bahnhöfe in zu den Richtungstunneln parallel geführten Abzweigtunneln, die als Röhren mit konstantem Profil ausgebildet sind. Aus der DE-B-34 06 459 ist eine Röhrengleitbahn zur personenund Warenbeförderung bekannt, bei der die Stationen über dem eigentlichen sogenannten Fahrrohr liegen, in dem ein Verkehrsmittel nach Art der Rohrpost mittels eines permanenten Luftstromes gefördert wird.

[0013] Ein Verkehr von Stadtzentrum zu Stadtzentrum kann ausschließlich in der geschlossenen Röhre des Richtungstunnels verlaufen, wobei dieser in einer Tiefe angeordnet werden kann, die jede Beeinträchtigung der Oberflächenbenutzung darüber ausschließt. Die Reisegeschwindigkeit kann dabei bevorzugt über 200 km/h liegen. Der Bahnhofsabstand sollte in der Regel größer als 100 km sein. Fahrdynamische Nachteile durch Luftstöße beim Übergang vom Oberflächenzum Tunnelverkehr und umgekehrt werden vermieden. Es kann eine konsequente Fahrzeugauslegung für den Tunnelverkehr verwendet werden, d.h. es können unter anderem keine Fenster vorgesehen werden. Dadurch können die Fahrzeuge in einem hohen Maße gegen Schall oder Vibrationen gedämmt werden. Das gleiche gilt für die Herabsetzung des aerodynamischen Widerstandes. Durch die Ausbildung der Weichen kann bei einer Vorbeifahrt des Zuges an einem Bahnhof die Zufahrt zum Bahnhof an der Abzweigungsstelle hermetisch abgeschlossen werden.

[0014] Bei diesem Betriebssystem können die Bahnhöfe und die diesen zugeordneten Tunnelabschnitte im gleichen Niveau wie die Richtungstunnel liegen. Bevorzugt liegen Sie in einem von dem Niveau der Richtungstunnel verschiedenen Niveau. Insbesondere liegen die Bahnhöfe und deren Tunnelabschnitte oberhalb der Richtungstunnel.

[0015] Bei dem erfindungsgemäßen Betriebssystem sind jeweils zwei parallele Richtungstunnel vorgesehen. Für Vortriebsarbeiten und für Reparatur-und allgemeine Betriebszwecke kann mit Vorteil zwischen den beiden Richtungstunneln mindestens ein Betriebstunnel verlaufen.

[0016] Mit dem Betriebssystem kann in erster Linie der Personenverkehr bedient werden. Es ist jedoch auch der Einsatz von Autoreisezügen möglich. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, in Zügen gleicher Geschwindigkeitsauslegung Container-Schnellgut zu befördern.

[0017] Das Netz kann betrieblich von anderen Verkehrsmitteln getrennt, aber mit diesen im Verbund geführt werden.

[0018] Der Verkehr wird ausschließlich mit speziell für diese Zwecke optimal ausgelegten Zügen, beispielsweise in zwei Richtungstunneln, im Richtungsbetrieb durchgeführt. Abgesehen von Zu-und Abgängen über den Bahnhöfen, sowie den Be- und Entlüftungszentren wird kein Grund und Boden in Anspruch genommen. Eingriffe in Rechte und Interessen von Grundstückseigentümern lassen sich ausschalten.

[0019] Die unterirdisch angeordneten Bahnhöfe können Personenbahnhöfe oder Güterbahnhöfe sein. Die Personenbahnhöfe befinden sich dabei unmittelbar unter den vorhandenen Verkehrsknoten der angeschlossenen Zentren, wie Eisenbahnhauptbahnhöfe oder Zentralflughäfen. Von diesen Personenbahnhöfen können jeweils Zweiggleise zu VeriadeeinrichtungenfürAutoreisezüge, sowie für Containereilgut führen. Diese Einrichtungen können über Rampen für den Kraftfahrzeugverkehr an das Straßennetz angeschlossen werden.

[0020] Jede Umweltbelastung ist ausgeschlossen.

[0021] Ein Belüftungssystem kann dabei derart ausgebildet sein, daß eine Längsströmung der Tunnelluft in Fahrtrichtung erzeugt wird, so daß die Züge zusätzlich nach Art eines Rohrpostsystems beschleunigt werden können. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Betriebssystem derart auszulegen, daß jeweils vor einem fahrenden Zug ein Unterdruck und/oder hinter diesem ein Überdruck erzeugt wird. Weiterhin können am oder im Zug zur Beschleunigung Axialverdichter montiert werden. Zur leichteren Führung der Züge können diese, insbesondere in Längsrichtung, ein derartiges Profil haben, daß dieses einen Auftrieb erzeugt. Eine Auftriebserzeugung kann ferner durch eine Querschnittskonfiguration des Tunnels erzeugt werden, die bewirkt, daß die Strömungsgeschwindigkeit oberhalb des Zuges größer ist als unterhalb.

[0022] Dadurch, daß die Bahnhöfe in Paralleltunneln angeordnet werden, die vom eigentlichen Richtungstunnel abzweigen und wieder zu ihnen zurückführen, besteht die Möglichkeit, die Bahnhöfe hinsichtlich der Luftführung von den Richtungstunneln abzusperren, so daß von durchfahrenden Zügen herrührende Druckstöße durch geeignete Absperreinrichtungen an den Abzweigstellen von den Bahnhöfen ferngehalten werden können.

[0023] In den tiefliegenden Richtungstunneln können sich durch unterschiedliche Erddrucke geringfügige Verformungen ausbilden, die zu geringen Spuränderungen der Fahrwegschienen führen können. Um diese ausgleichen zu können, werden mit Vorteil die Spurführungsmagnete der Magnetbahnwagen zum Ausgleich dieser Spuränderungen mittels gesteuerter Stellmotoren relativ zu den Fahrwegschienen einstellbar ausgebildet sein.

[0024] An den Verzweigungsstellen der Röhren, die den Richtungstunnel und den Abzweigtunnel bilden, sind Weichenkonstruktionen vorgesehen, wobei eine von dieser Konstruktion zu lösende Aufgabe darin liegt, den Streckenquerschnitt sowohl im geraden Strang, der vom Richtungstunnel gebildet wird, als auch im krummen Strang, der vom Abzweigtunnel gebildet wird, im wesentlichen unverändert beizubehalten. Insbesondere für die Fahrt im geraden Strang der Weiche, der zum Richtungstunnel gehört, mit sehr hoher Geschwindigkeit würden Profilaufweitungen in Form einer Weichenkaverne, z.B. für Biegeweichen zu starken Beschleunigungen und/oder Verzögerungen führen.

[0025] Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß an den Verzweigungsstellen der zylindrische Richtungstunnel mit dem Torus des Abzweigtunnels eine Verschneidung bildet. Im Bereich dieser Verschneidung sind der Richtungstunnel und der Torus in eine Anzahl Weichenschußabschnitte unterteilt, wobei in jedem Weichenschußabschnitt Schußbauelemente verdrehbar und/oder verschiebbar ausgebildet sind. Die Unterteilung der Tunnel in Weichenschußabschnitte ergibt die Möglichkeit, insbesondere für den geraden Strang der Weiche die geforderte Profilkonstanz und Geschlossenheit zu gewährleisten, was für die Fahrt mit hohen Geschwindigkeiten von Bedeutung ist, Im Abzweigtunnel, der die Form eines Torus aufweist, findet der Verkehr mit geringeren Geschwindigkeiten statt. In diesem Torus können geringfügige Profilerweiterungen für die Kurvenfahrt im krummen Strang in Kauf genommen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist im Bereich der Verschneidung der Torus des Abzweigtunnels im den Richtungstunnel zugewandten Wandabschnitt sektorförmige Ausschnitte auf. Zylinderwände von Rotationszylinderschüssen erstrecken sich mit Passung in diese sektorförmigen Ausschnitte hinein, wobei jede Zylinderwand der Rotationszylinderschüsse einen konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Krümmungsradius gleich dem Innenradius des Torus ist, wobei sich von diesem konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt eine Fahrschiene nach außen erstreckt. In jedem Rotationszylinderschuß ist im Winkelabstand von 180° vom konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt ein Weichenschuß des Richtungstunnels montiert. Bei dieser Ausführungsform ist für die Fahrt im geraden Strang der Weiche der Weichenschuß im Rotationszylinder in den sektorförmigen Ausschnitt des Torus des Abzweigtunnels hineingedreht. Bei einer Stellung der Weiche für eine Fahrt im Torus, d.h. zum Bahnhof hin, wird der Rotationszylinderschuß, der beispielsweise auf Rollen gelagert ist und mit einem entsprechenden Antrieb versehen ist, derart gedreht, daß der Weichenschuß des Richtungstunnels aus dem sektorförmigen Ausschnitt des Torus des Abzweigtunnels herausgedreht und der konvex eingezogene, zylindrische Abschnitt mit seiner Fahrschiene in diesen sektorförmigen Ausschnitt derart hineingedreht, daß er den Torus des Abzweigtunnels so ergänzt, daß ein befahrbarer Tunnelabschnitt gebildet wird.

[0026] In dem dem Weichenanfang benachbarten Bereich der Verschneidung der Abzweigstelle sind Weichenschußabschnitte des Richtungstunnels und des Torus in Revolverschotts im Winkelabstand von 180° voneinander in die jeweilige Betriebsstellung zyklisch drehbar montiert. Für den jeweilig vorgesehenen Betrieb wird der entsprechende Weichenschußabschnitt in die Betriebsstellung gedreht. Dabei wird selbsttätigt der andere Weichenschußabschnitt aus dieser herausgedreht. Eine einfachere Ausführungsform für diesen Abschnitt kann unter der Voraussetzung, daß das Profil nur für die gerade Fahrt glatt durchgeführt wird, dadurch gebildet werden, daß für die Fahrt im krummen Strang des Torus des Abzweigtunnels die zum Abzweig hin gelegene Seitenwand des Richtungstunnels nach Art einer Biegeschiene abschnittsweise derart zurückgezogen wird, daß das Profil für die Fahrt im krummen Strang freigegeben wird. Dabei können im vom Weichenanfang ausgehenden Bereich der Verschneidung halbzylindrische Abschnitte der. Röhre des Richtungstunnels nach Art einer Biegeweiche in die geometrischen Ortslagen entsprechende Abschnitte des Torus des Abzweigtunnels verschiebbar sein. Die Fahrschiene des zugeordneten stationären halbzylindrischen Abschnitts der Röhre des Richtungstunnels als Biegeweiche ein- und ausfahrbar in diesem Abschnitt montiert sein. Auf diese Weise wird dieser gesamte Abschnitt als Biegeweiche ausgebildet.

[0027] Mit Vorteil kann ferner im Bereich des Weichenendes der Verschneidung ein für den Richtungstunnel und Torus gemeinsamer Wandabschnitt zwischen diesen verschiebbar montiert sein. Dabei werden überlappende Tunnelflächen nebeneinander und senkrecht zur Tunnelachse verschiebbar angeordnet. Bei dieser Weichenausbildung wird bei Fahrt im geraden Strang des Richtungstunnels der krumme Strang des Abzweigtunnels derart abgeschottet, daß der mit der Zugfahrt verbundene Luftschwall im geraden Strang nicht in den krummen Strang eindringen kann.

[0028] Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig. der Zeichnung erläutert werden.

[0029] Es zeigen:

Fig. 1a, 1b eine schematische Ansicht einer Streckenführung zwischen zwei Ballungszentren,

Fig. 2a, 2b eine Draufsicht auf eine Bahnhofsanordnung in diesem Betriebssystem,

Fig. 3 + 4 Schnittansichten von Ausführungsformen einer Tunnelröhre,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine Abzweigungsstelle, wobei die in dieser Abzweigungsstelle gebildete Weiche auf eine Fahrt für den krummen Strang im Abzweigtunnel eingestellt ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht genommen längs der Linie (1-1) der Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht genommen längs der Linie (2-2) der Fig. 5,

Fig. 8 eine Schnittansicht genommen längs der Linie (3-3) der Fig. 5,

Fig. 9 eine Schnittansicht genommen der längs der Linie (4-4) der Fig. 5,

Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform derAbzweigungsstelle, wobei die von dieser gebildeten Weiche wiederum für eine Fahrt im krummen Strang des Abzweigtunnel gestellt ist,

Fig. 11 eine Schnittansicht genommen längs der Linie (5-5) der Fig. 10 und

Fig. 12 eine Schnittansicht genommen der längs der Linie (6-6) der Fig. 10.

[0030] In den Fig. 1a und 1b sind zwei Ballungszentren I und 11 dargestellt. In den Ballungszentren I und II sind Verkehrsknoten 3 vorhanden, Diese Verkehrsknoten 3 können beispielweise Bahnhöfe oder Hauptbahnhöfe der Bundesbahn sein.

[0031] Das Betriebssystem erstreckt sich zwischen den Ballungszentren I und II. Unterhalb der Verkehrsknoten 3 sind, mit diesen verbundene Bahnhöfe 4 vorgesehen, die als Personenbahnhöfe ausgebildet sind. Diesen Bahnhöfen 4 sind eigene Abzweigtunnel 7 zugeordnet. Diese Abzweigtunnel 7 sind über Verzweigungsstellen 6 mit den Richtungstunneln 1 verbunden, in denen der Zugverkehr zwischen den Ballungszentren I und II stattfindet. Die Verbindung kann über die dargestellten Verzweigungsstellen 6 erfolgen, wobei Abzweigtunnel 5 vorgesehen sind. Bei dem in den Fig. 1a und 1b dargestellten Betriebssystem liegen die Bahnhöfe 4 mit den ihnen zugeordneten Abzweigtunneln 7 oberhalb der Richtungstunnel 1.

[0032] Im Bereich der den Bahnhöfen 4 zugeordneten Abzweigtunnel 7 können besondere Autoverladungs- und/oder Expressgutbahnhöfe 8 vorgesehen sein, die eine eigene Verbindung zur Erdoberfläche haben können.

[0033] Von besonderer Bedeutung ist, daß die den Bahnhöfen 4 zugeordneten Abzweigtunnel 7 gegenüber den Richtungstunneln 1 in steuerbarer Weise luftdichtabsperrbar sind, wobei diese Absperrung derart ausgebildet ist, daß nach dem Öffnen der Richtungstunnel 1 über die Abzweigtunnel 5 Züge in die Bahnhöfe 4 einfahren und aus diesen wieder herausfahren können. Eine Absperrung erfolgt um die von den die Richtungstunnel 1 durchfahrenden Züge erzeugten Stoß-oder Schockwellen der Tunnelluft von den Bahnhöfen 4 abzuhalten.

[0034] Wie ferner dargestellt ist, kann ein Be- und Entlüftungssystem 9 vorgesehen sien, welches außer der Be- und Entlüftung noch zur Steuerung von Druckverhältnissen in den Tunneln dienen kann. Mit besonderem Vorteil kann beispielsweise zwischen den Richtungstunneln 1 ein Betriebstunnel 2 vorgesehen sein, der beispielsweise zum Auffahren neuer Strecken verwendet werden kann oder zu Reparatur- und Wartungszwecken.

[0035] Wie Fig. 3 zeigt, sind an der Innenwand 14 der Röhre des Richtungstunnels 1 Pfosten 10 montiert. Diese pfosten 10 sind an dieser Innenwand 14 mittels Flanschen 13 und nicht dargestellten Ankern in einer vorbestimmten Lage montiert, wobei durch diese Montage Grobtoleranzen ausgeglichen und Querüberhöhungen eingebaut werden können. An diesen Pfosten 10 sind Konsolen 11 montiert, wobei auch diese Montage einstellbar ist, um Feintoleranzen auszugleichen. Die Konsolen 11 tragen Fahrwegschienen 12 für eine Magnetbahn. Die Fahrwegschienen 12 sind ebenfalls an den Konsolen 11 in einstellbarer Weise montiert.

[0036] Ein Magnetbahnwagen, der schematisch bei 15 dargestellt ist, weist ein mit den Fahrwegschienen 12 zusammenwirkendes Untergestellt 16 auf, das die Fahrwegschienen 12 gabelartig umfaßt.

[0037] Es ist zu erkennen, daß auf günstige Weise Kräfte vom Magnetbahnwagen 15 auf die Fahrwegschienen 12 übertragen werden, wobei die von den Fahrwegschienen 12 aufgenommenen Kräfte als Quer- und Horizontalkräfte und auch'als Momente sehr einfach in die Röhre des Richtungstunnels 1 eingeleitet werden.

[0038] Da die Magnetbahn mit sehr hoher Geschwindigkeit fahren kann, ist es zweckmäßig, daß die Pfosten 10 eine Verkleidungswandung tragen, um den Strömungswiderstand zu verringern und unangenehme Fahrgeräusche von vornherein zu verhindern.

[0039] Die Pfosten 10 können ferner Versorgungsleitungen aufnehmen.

[0040] Wie dargestellt, ist der Aufbau derart, daß im Sohlenraum der Röhre des Richtungstunnels 1 Schienen 17 montiert werden. Längs dieser Schienen können Wartungs- und Versorgungsbahnen verkehren. Der Freiraum unter den eigentlichen Magnetbahnwagen 15 kann zum Zwecke eine Notausstieges genutzt werden, wobei der in der Fig. 3 dargestellte Notausstieg 18 zum Sohlenabschnitt herabgelassen werden kann.

[0041] Bei der in Fig. 4 dargestellten Schnittdarstellung des Richtungstunnels 1 ist ein Magnetbahnwagen 15 gezeigt, dessen Spurführungsmagnete 19, die mit den Fahrwegschienen 12 zusammenarbeiten, um den Magnetbahnwagen 15 sicher in seiner Spur zu führen, in besonderer Weise ausgebildet. Es könnte sein, daß durch Erdbelastungen an gewissen Stellen der Strecke der Richtungstunnel 1 in geringem Umfang derart verformt wird, daß die Fahrwegschienen 12 ihre gegenseitigen Abstände, die die Spur bestimmen, leicht verändern. Um diese zu Kompensieren sind die Spurführungsmagnete 19 mittels eines gesteuerten Stellmotors selbsttätig zum Ausgleich von Toleranzen zu den Fahrwegschienen 12 hin und von diesen fort verstellbar ausgebildet. Diese Einstellung und Steuerung der Spurführungsmagnete 19 kann in an sich bekannter Weise erfolgen.

[0042] Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Verzweigungsstelle 6. An dieser Verzweigungsstelle 6 schneidet der Richtungstunnel 1 den Torus 21 des Abzweigtunnels 5. Hierbei wird zwischen diesen beiden rohrförmigen Elementen eine Verschneidung gebildet. Im Bereich dieser Verschneidung ist zwischen den punkten A und C eine Weiche ausgebildet, wobei bei A der Weichenanfang und bei C das Weichenende liegt. Bei der Darstellung in Fig. 6 ist diese Weiche für eine Fahrt im krummen Strang der Weiche, d.h. im Torus 21 des Abzweigtunnels 5 gestellt. Wie schematisch dargestellt, sind in diesem Bereich der Richtungstunnel 1 und der Abzweigtunnel 5 in Weichenschußabschnitte 22 unterteilt. Diese Weichenschußabschnitte 22 sind in der Fig. 6 mit 221 bis 22VI gekennzeichnet, wobei jeder - Weichenschußabschnitt 22 konstruktiv unterteilt ist. Diese konstruktive Unterteilung, die näher erläutert werden soll, wird durch die tiefgesetzten Indizes 1-n gekennzeichnet.

[0043] Wie Fig. 6 zeigt, sind im Weichenabschnitt A-B Schüsse des Richtungstunnels 1 und Schüsse des Abzweigtunnels. 5 in einem Revolverschott 30 montiert. Das Revolverschott 30 ist von einem Rollenkranz 29 umgeben, der in Laufrollen 33 geführt ist. Mittels eines nicht dargestellten Antriebes kann der Rollenkranz 29 und mit diesem das Revolverschott 30 gedreht werden. Im Weichenschuß 28, 22111 des Torus 21 ist schematisch ein Magnetbahnwagen 15 angedeutet, was besagt, daß die Weiche auf eine Fahrt im krummen Strang des Torus 21 gestellt ist. Für diese Stellung wurde der Weichenschuß 27, 22111 des Richtungstunnels 1 aus seiner Betriebslage herausgedreht. Wie dargestellt, haben die beiden Weichenschüsse 27, 22111 und 28, 22111 einen Winkelabstand von 180° voneinander und sind derart montiert, daß sie durch eine zyklische Verdrehung in die jeweilige Betriebsstellung gelangen können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der eingestellte Weichenschuß richtig orientiert. Der herausgedrehte Weichenschuß befindet sich in einer Lage, die als auf dem Kopf stehend bezeichnet werden kann. Wenn bei der Darstellung in Fig. 6 das Revolverschott 30 um 180° gedreht wird, wird die Weiche auf einen Betrieb für eine Fahr im geraden Strang des Richtungstunnels 1 eingestellt.

[0044] Wie Fig. 7 zeigt, hat sich an einer weiter vom Weichenanfang A entfernt liegenden Stelle der Weichenschuß 28, 2211n weiter vom Weichenschuß 27, 2211n des Richtungstunnels 1 entfernt. Dies bedeutet, daß auf dem Weg zum Punkt B hin fortschreitend das Revolverschott 30 einen größeren Durchmesser haben muß. An dieser Stelle sei bemerkt, daß das Revolverschott 30 nicht unbedingt eine Vollwandungskonstruktion sein muß. Es besteht auch die Möglichkeit, die Weichenschüsse 27 und 28 des Richtungstunnels 1 und des Abzweigtunnels 5 in einem Rollenkranz 29 mittels fachwerkartigen Verstrebungen zu lagern.

[0045] Um die Radialmaße der sich drehenden Weichenkonstruktionselemente nicht allzu groß werden zu lassen, wird insbesondere an Stellen, die weiter vom Weichenanfang A entfernt liegen, beispielsweise am Punkt B der Fig. 6 eine Weichenkonstruktion verwendet, wie sie im Schnitt in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. An dieser Stelle sind der Richtungstunnel 1 und der Abzweigtunnel 5 nach Art eines Kükens eines Zweiwegehahn ausgebildet. Die Fig. 8 und 9 sind Schnittdarstellungen von in unterschiedlichen Abständen von Weichenanfang A liegenden Punkten, wobei wiederum gezeigt ist, daß sich der Torus 21 des Abzweigtunnels 5 fortlaufend von Abschnitten des Richtungstunnels 1 entfernt. Bei den dargestellten Schnitten handelt es sich um Teile des Weichenschußabschnittes 22V.

[0046] Wie dargestellt, weist der Torus 21 des Abzweigtunnels 5 einen sektorförmigen Ausschnitt 23 auf. In diesen sektorförmigen Ausschnitt 23 erstreckt sich mit Paßsitz die Zylinderwand 24 eines Rotationszylinderschusses 25 hinein. Dieser Rotationszylinderschuß 25 ist in Laufrollen 33 drehbar gelagert und kann mittels eines nicht dargestellten Antriebes verdreht werden. Dieser Rotationszylinderschuß 25 weist in seiner Zylinderwand 24 einen konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt 26 auf. Der Krümmungsradius dieses konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnittes 26 entspricht dem Innenradius des Torus 21, so daß in der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Lage dieser konvex eingezogene, zylindrische Abschnitt 26 die Ergänzung des Torus 21 innerhalb des sektorförmigen Ausschnittes 23 bilden kann. Zu diesem Zweck erstreckt sich von einem Teil des konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnittes 26 aus eine Konsole 11 mit einer Fahrwegschiene 12 nach außen. Innerhalb des Rotationszylinderschusses 25 ist ein Weichenschuß 22 des Richtungstunnels 1 im Winkelabstand von 180 vom konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt 26 derart gelagert, daß durch eine zyklische Verdrehung um 180 der Weichenschuß 22 des Richtungstunnels 1 in die Betriebsstellung gelangen kann. In den Fig. 8 und 9 fährt der durch den Magnetbahnwagen 15 symbolisierte Zug im krummen Strang des Abzweigtunnels 5. Nach einer Verdrehung des Rotationszylinderschusses 25 um 180 ist die Weiche auf eine gerade Ausfahrt gestellt. Das in Fig. 9 gegenüber der Darstellung in Fig. 8 aufgezeigte Auseinanderstreben des Torus 21 und der Weichenschüsse des Richtungstunnels 1 bedingt weiter fortschreitend größere Durchmesser der Rotationszylinderschüsse 25. Ein allzu großes Ansteigen dieser Durchmesser wird durch eine Konstruktion ausgeschlossen wie sie noch im Zusammenhang mit Fig, 12 erläutert werden soll.

[0047] In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Verzweigungsstelle 6 gezeigt, bei der die Abschnitte A-B und der Abschnitt vor dem Weichenende C vereinfacht ausgeführt sind. Die in Fig. 6 gekennzeichneten Schnitte 3-3 und 4-4 sind ebenfalls in den Fig, 8 und 9 dargestellt.

[0048] Bei dieser Ausführungsform ist ausgehend vom Weichenanfang A aus die Fahrschiene nach Art einer Biegeweiche ausgebildet. Um von einer Fahrt im geraden Strang des Richtungstunnels 1 in eine Fahrt im krummen Strang des Abzweigtunnels 5 übergehen zu können, ist, wie Fig. 11 zeigt, ein halbzylindrischer Abschnitt 31 zusammen mit seiner Fahrwegschiene 12 seitlich verschiebbar ausgebildet. Zwischen den Punkten A und B sind die halbzylindrischen Abschnitte 31 ebenfalls in Schüsse unterteilt. Für die Durchführung der seitlichen Verschiebung der halbzylindrischen Abschnitte 31 ist schematisch ein Verschiebemechanismus angedeutet. Dieser Verschiebemechanismus kann in an sich bekannter Weise beliebig gestaltet sein. Von Bedeutung ist lediglich, daß beispielsweise zwischen den Punkten A und B der Weichen die in Fig. 11 rechts dargestellten halbzylindrischen Abschnitte 31 nach Art einer Biegeweiche so verschiebbar sind, daß sie für die Fahrt im krummen Strang des Abzweigtunnels 5 einen Teil des Torus 21 bilden. Die im stationären halbzylindrischen Abschnitt 32 des Richtungstunnels 1 liegenden Fahrwegschienen 12 sind, wie schematisch angedeutet, ein- und ausfahrbar ausgebildet, so daß sie nach Art einer Biegeweiche den Fahrwegschienen 12 der verschiebbaren halbzylindrischen Abschnitte 31 ausgefahren werden können.

[0049] Wie Fig. 12 zeigt, kann im Bereich vor dem Weichenende C die Ausbildung der Weiche derart sein, daß zwischen dem Richtungstunnel 1 und dem Torus 21 des Abzweigtunnels 5 eine verschiebbare Wand 34 ausgebildet ist, die auf beiden Seiten an Konsolen 11 entsprechende Fahrwegschienen 12 trägt. Zur Verschiebung dieser verschiebbaren Wand 34 ist schematisch ein Schiebemechanismus angedeutet. Bei der Darstellung in Fig. 12 ist diese verschiebbare Wand 34 in den Richtungstunnel 1 derart hineingeschoben, daß die andere Seite dieser verschiebbaren Wand 34 den Torus 21 für einen Fahrbetrieb in diesem ergänzt. Für eine Fahrt im Richtungstunnel 1 wird diese verschiebbare Wand 34 in eine andere Endlage verschoben, in der die linke Seite der dargestellten verschiebbaren Wand 34 den Richtungstunnel 1 für einen Fahrbetrieb in diesem ergänzt.

Ansprüche

1. Betriebssystem für zwischen Verkehrsknoten von Ballungsgebieten oder anderen Zentren unterirdisch spurgeführte Fernverkehrsmittel hoher Reisegeschwindigkeit, bei dem Hochgeschwindigkeitszüge mit Eigenbetrieb in einspurigen Richtungstunneln (1), die über die gesamte Streckenlänge als Röhren mit konstantem Profil ausgebildet sind, geführt sind, wobei an Verzweigungsstellen (6) dieser Röhren Wandungselemente der Richtungstunnel relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochgeschwindigkeitszüge von Linearmotoren angetriebene Magnetbahnen sind, an der Innenwand der Richtungstunnel (1) den Boden der Richtungstunnel freilassende Pfosten (10) befestigt sind, an denen Konsolen (11) in einstellbarer Weise montiert sind, und daß an den Konsolen (11) in einstellbarer Weise Fahrwegschienen (12) befestigt sind, und an den Verzweigungsstellen (6) der zylindrische Richtungstunnel .(1) mit dem Torus (21) eines Abzweigtunnels (5) eine Verschneidung bildet, daß im Bereich (A-C) dieser Verschneidung der Richtungstunnel (1) und der Torus (21) in eine Anzahl Weichenschußabschnitte (221-22VI) unterteilt sind, und daß in jedem Weichenschuß Schußbauelemente (22-30) verdrehbar und/oder verschiebbar ausgebildet sind.

2. Betriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verkehrsknoten (3) die Bahnhöfe (4) in zu den Richtungstunneln (1) parallel geführten Abzweigtunneln (5, 7), die als Röhren mit konstantem Profil ausgebildet sind, liegen.

3. Betriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnhöfe (4) in einer anderen Höhe als die Richtungstunnel (1), insbesondere über diesen liegen.

4. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den-Richtungstunneln (1) mindestens ein Betriebstunnel (2) verläuft.

5. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Pfosten (10) in einstellbarer Weise mittels Flanschen (13) und Ankern erfolgt.

6. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurführungsmagnete (19) des Magnetbahnwagens (15) zum Ausgleich von Spuränderungen der Fahrwegsschienen (12) mittels eines gesteuerten Stellmotors relativ zu diesen einstellbar sind.

7. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich (A-C) der Verschneidung des Torus (21) des Abzweigtunnels (5) im dem Richtungstunnel (1) zugewandten Wandabschnitt sektorförmige Ausschnitte (23) aufweist, daß sich Zylinderwände (24) von Rotationszylinderschüssen (25 IVI-n; 25V 1-n; 25VII-n) mit Passung in diese sektorförmigen Ausschnitte (23) erstrecken, daß jede Zylinderwand (24) einen konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt (26) aufweist, dessen Krümmungsradius gleich dem Innenradius des Torus (21) ist, daß sich von diesem konvex eingezogenen zylindrischen Abschnitt (26) eine Fahrwegschiene (12) nach außen erstreckt, und daß in jedem Rotationszylinderschuß (25Vn) im Winkelabstand von 180° vom konvex eingezogenen, zylindrischen Abschnitt (26) ein Weichenschuß (22) des Richtungstunnels (1) montiert ist.

8. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich (A-B) der Verschneidung Weichenschüsse (27, 28) des Richtungstunnels (1) und des Torus (21) in einem Revolverschott (30) im Winkelabstand von 180° voneinander, in die jeweilige Betriebsstellung zyklisch drehbar, montiert sind.

9. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß im vom Weichenanfang (A) ausgehenden Bereich (A-B) der Verschneidung halbzylindrische Abschnitte (31) der Röhre des Richtungstunnels (1) nach Art einer Biegeweiche in die geometrischen Ortslagen entsprechender Abschnitte des Torus (21) des Abzweigtunnels (5) verschiebbar sind, und daß die Fahrwegschienen (12) der zugeordneten stationären halbzylindrischen Abschnitte (32) der Röhre des Richtungstunnels (1) als Biegeweiche ein- und ausfahrbar in diesem Abschnitt montiert sind.

10. Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Weichenendes (B) der Verschneidung eine für den Richtungstunnel (1) und Torus (21) gemeinsame Wand (34) zwischen diesen verschiebbar montiert ist.

Revendications

1. Système d'exploitation pour moyens de transport à grande distance guidés sur voies souterraines, à vitesse de déplacement élevée entre des noeuds de communication de zones de concentration urbaine ou autres centres, dans lequel des rames à vitesse élevée à autopropulsion sont guidées dans des tunnels directionnels à voie unique (1), lesquels tunnels sont conçus sur la totalité du trajet sous forme de tubes à profil constant, moyennant quoi aux points d'embranchement ou de dérivation (6) de ces tubes, des éléments de parois des tunnels directionnels sont réalisés de façon mobile entre eux, caractérisé en ce que les rames à grande vitesse sont constituées par des voies magnétiques entraînées par moteurs linéaires, des montants (10) laissant le sol des tunnels directionnels libre étant fixés sur la paroi intérieure des tunnels directionnels (1), poteaux sur lesquels sont montées des consoles (11) de façon ajustable, et en ce que sur les consoles (11) sont fixés des rails de roulement (12), et aux points d'embranchement (6) le tunnel directionnel cylindrique (1) forme une intersection avec le tore (21) d'un tunnel d'embranchement (5), en ce que dans la zone (A-C) de cette intersection le tunnel directionnel (1) et le tore (21) sont divisés en un nombre de sections d'aiguillages (221-22V-1), et en ce que dans chaque élément d'aiguillage sont formés des tronçons (22-30) mobiles en torsion et/ou en translation.

2. Système d'exploitation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'aux noeuds de communication (3) se situent les stations (4) dans les tunnels d'embranchement (5-7) menés parallèlement aux tunnels directionnels (1), lesquels sont conçus sous forme de tubes à profil constant.

3. Système d'exploitation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les stations (4) sont situées à une hauteur différente de celle des tunnels directionnels (1), notamment à une hauteur au-dessus de ceux-ci.

4. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-3, caractérisé en ce qu'entre les tunnels directionnels (1) s'étend au moins un tunnel d'exploitation (2).

5. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-4, caractérisé en ce que la fixation des montants (10) s'effectue d'une façon ajustable au moyen de brides (13) et de moyens d'ancrage.

6. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-5, caractérisé en ce que les aimants de guidage de voie (19) du véhicule de voie magnétique (15) sont ajustables pour compenser les différences d'écartement de la voie formée par les rails de roulement (12) au moyen d'un servomoteur commandé.

7. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-6, caractérisé en ce que dans la zone (A-C) de l'intersection du tore (21) du tunnel d'embranchement (5) la section de paroi dirigée vers le tunnel directionnel (1) présente des découpes en forme de secteurs (23), en ce que des parois cylindriques (24) d'éléments cylindriques de rotation (25 IVI-n; 25V 1-n; 25VII-n) s'étendent en ajustement dans ces découpes en forme de secteurs (23), en ce que chaque paroi cylindrique (24) présente une section cylindrique (26) convexe rentrée, dont le rayon de courbure est égal au rayon intérieur du tore (21), en ce que à partir de cette section cylindrique rentrée convexe (26) s'étend un rail de roulement (12) vers l'extérieur, et en ce que dans chaque élément cylindrique de rotation (25Vn) est monté un élément d'aiguillage (22) du tunnel directionnel (1) à un espacement angulaire de 180° par rapport à la section cylindrique rentrée convexe (26).

8. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-7, caractérisé en ce que dans la zone (A-B) de l'intersection sont montés des éléments d'aiguillage (27, 28) du tunnel directionnel (1) et du tore (21) dans une cloison étanche revolver (30) à un espacement angulaire de 180° entre eux, de façon rotative cycliquement dans la position d'exploitation respective.

9. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-8, caractérisé en ce que dans la zone (A-B) partant du début d'aiguillage (A), de l'intersection, des sections semi-cylindriques (31) des tubes du tunnel directionnel (1) sont déplaçables à la manière d'un aiguillage flexible dans les lieux géométriques des sections correspondantes du tore (21) du tunnel d'embranchement (5), et en ce que les rails de roulement (12) des sections semi-cylindriques fixes correspondantes (32) des tubes du tunnel directionnel (1) en tant qu'aiguillage flexible permettant l'entrée et la sortie dans cette section.

10. Système d'exploitation selon l'une des revendications 1-9, caractérisé en ce que dans la zone de l'extrémité d'aiguillage (B) de l'intersection est montée une paroi (34) commune au tunnel directionnel (1) et au tore (21) déplaçable entre ceux-ci.

Claims

1. Operating system for track-guided long distance high speed transportation means which run underground between traffic centres of conurbations or other centres wherein high speed trains with their own drive are moved automatically in single-track directional tunnels (1) which are designed as tubes having a constant profile over their entire length wherein at the branch points (6) of these tubes wall elements of the directional tunnel are designed to move relative to each other, characterised in that the high speed trains are magnetic trains driven by linear motors, posts (10) are fastened to the inner wall of the directional tunnel (1) leaving the floor of the tunnel free, consoles (11) are mounted for adjustment on the posts, drive rails (12) are fixed for adjustment on the consoles (11), that at the branch points (6) the cylindrical tunnel (1) forms an intersection with the torus (21) of a branch tunnel (5), that in the area (A-C) of this intersection the tunnel (1) and torus (21) are divided into a number of sections of switch segments (221-22VI), and that in each switch segment, segment construction elements (22-30) are designed rotatably and/or slidably.

2. Operating system according to claim 1, characterised in that at the traffic centres (3) the stations (4) are located in branch tunnels (5,7) set parallel to the tunnels (1) and designed as tubes of constant profiled section.

3. Operating system according to claim 2, characterised in that the stations (4) are set on a different level from the directional tunnel (1), preferably above same.

4. Operating system according to one of the claims 1-3 characterised in that at least one service tunnel (2) runs between the directional tunnels (1).

5. Operating system according to one of the claims 1-4 characterised in that the posts (10) are adjustably fastened by flanges (13) and anchors.

6. Operating system according to one of the claims 1-5 characterised in that the track guide magnets (19) of the magnetic train carriage (15) are adjustable relative to the drive rails (12) by means of a controlled servo motor for balancing track changes of the drive rails (12).

7. Operating system according to one of the claims 1-6 characterised in that in the region (A-C) of the intersection of the toroid (21) of the branch tunnel (5) the wall section facing the directional tunnel (1) has sector-shaped cutouts (23), that cylinder walls (24) of rotational cylinder segments (25 IVI-n; 25V 1-n; 25VII-n) extend into those cutouts (23) with snug fit, that each cylinder wall (24) has a convex retracted cylindrical section (26), whose radius of curvature is equal to the inner radius of the toroid (21), that from this convex, retracted, cylindrical section (26) a drive rail (12) extends outwardly, and that in each rotational cylinder segment (25Vn) at an angular distance of 180° from the convex retracted cylindrical section (26), a switch segment (22) of the directional tunnel (1) is mounted.

8. Operating system according to one of the claims 1-7 characterised in that in the area (A-B) of the intersection switch segments (27, 28) of the directional tunnel (1) and torus (21) are mounted in a turret (30) cyclically rotatable into the respective operating position at an angular distance of 180° from each other.

9. Operating system according to one of the claims 1-8 characterised in that in the region (A-B) of the intersection extending from the beginning (A) of the switch, semi-cylindrical sections (31) of the tubes of the directional tunnel (1) are slidable in the manner of a flectional switch into the geometric positions of the corresponding sections of the torus (21) of the branch tunnel (5), and that the drive rails (12) of the associated stationary semi-cylindrical sections (32) of the tubes of the directional tunnel (1) are mounted as a flectional switch in this section to be driven on and off.

10. Operating system according to one of the claims 1-9 characterised in that in the region of the switch end (B) of the intersection a wall (34) common to the directional tunnel (1) and the torus (21) is slidably mounted therebetween.

Zeichnung