Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen

Abstract

 Verfahren zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen mit einem Unterbau (5) und einem Schotterbett (4) als Oberbau mit den Schritten: Ausbauen des Schotters des Schotterbetts (4), Ausbauen des Materials des Unterbaus (5) bis auf eine gewünschte Tiefe, erforderlichenfalls Herstellen eines neuen Erdplanums (7), Einbau eines neuen Unterbaus (8,9,10), Herstellen eines neuen Schotterbetts (11), gekennzeichnet durch die Schritte: separates Ausbauen von Material aus einer Mischzone (6) in einem Übergangsbereich zwischen altem Schotterbett (4) und altem Unterbau (5), Einbauen des Mischzonenmaterials als Teil (8) des neuen Unterbaus (8,9,10).

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen mit einem Unterbau und einem Schotterbett als Oberbau mit den Schritten: Ausbauen des Schotters des Schotterbetts, Ausbauen des Materials des Unterbaus bis auf eine gewünschte Tiefe, erforderlichenfalls Herstellen eines neuen Erdplanums, Einbau eines neuen Unterbaus, Herstellen eines neuen Schotterbetts.

[0002] Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen mit einem Unterbau und einem Schotterbett als Oberbau mit einer ersten Aushubeinrichtung, insbesondere Aushubkette, zum Ausbauen des Schotters, einer zweiten Aushubeinrichtung, insbesondere Aushubkette, zum Ausbauen von Unterbaumaterial, erforderlichenfalls einer Einrichtung zum Herstellen eines neuen Erdplanums, einer Einrichtung zum Einbauen eines neuen Unterbaus und einer Einrichtung zum Herstellen eines neuen Schotterbetts.

[0003] Bei bisher bekannten Verfahren wird zwar der Schotter teilweise wiederverwendet, das ausgebaute Material des Unterbaus wird jedoch abtransportiert und entsorgt. Der neue Unterbau wird mit Neumaterial hergestellt. Neben dem aufwändigen Transport des ausgebauten Altmaterials und des eingebauten Neumaterials, der überwiegend mit Lastkraftwagen durchgeführt wird, ist die Deponierung des Altmaterials teuer, da es sich zumindest teilweise um schadstoffbelastetes Material handelt. Die Verwendung von Neumaterial führt zudem zu Landschaftsverbrauch.

[0004] Die Aufbereitung des ausgebauten Schotters zur Wiederverwendung erfolgt bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen durch Siebanlagen, also durch Trennung der Schotteranteile in Abhängigkeit der Körnung. Insbesondere wird Schotter mit einer Körnung > 30 mm wiederverwendet, während Schotter mit kleinerer Körnung und sonstige Rückstände nicht wiederverwendet werden. Der wiederverwendete Schotter mit Körnung > 30 mm wird zumindest teilweise aufbereitet, beispielsweise mittels Prallbrecher und Reinigung in einer Waschanlage.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die weniger Kosten und weniger Landschaftsverbrauch verursachen.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch die Schritte:

separates Ausbauen von Material aus einer Mischzone in einem Übergangsbereich zwischen altem Schotterbett und altem Unterbau, Einbauen des Mischzonenmaterials als Teil des neuen Unterbaus.

[0007] Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine dritte Aushubeinrichtung zum Ausbauen von Material aus einer Mischzone in einem Übergangsbereich zwischen altem Schotterbett und altem Unterbau und eine Einrichtung zum Einbauen des ausgebauten Mischzonenmaterials als Teil des neu hergestellten Unterbaus vorgesehen sind.

[0008] Durch den separaten Ausbau von Material aus der genannten Mischzone und dem Einbauen des Mischzonenmaterials als Teil des neuen Unterbaus ergibt sich zum einen der Vorteil, dass weniger Altermaterial abtransportiert und entsorgt werden muss, und zum anderen, dass weniger Neumaterial für den Aufbau des neuen Unterbaus benötigt wird. Neben den verringerten Transport- und Entsorgungskosten verringert sich dadurch auch der Landschaftsverbrauch.

[0009] Das ausgebaute Mischzonenmaterial wird bevorzugt direkt auf den verbleibenden Unterbau oder das neue Erdplanum abgelegt und dort eingebaut, insbesondere als Tragschicht. Der Aus- und Wiedereinbau des Mischzonenmaterials kann dadurch besonders einfach erfolgen.

[0010] Weiter bevorzugt wird das Mischzonenmaterial unverändert wieder eingebaut. Das Mischzonenmaterial ist oft für den Wiedereinbau bereits gebrauchsfertig. Dies kann besonders dadurch gefördert werden, dass die Höhe der auszubauenden Zwischenschicht nach einer Ausgestaltung der Erfindung in Abhängigkeit der Ergebnisse einer vorab durchgeführten Bodenuntersuchung festgelegt wird. Aufwändige Reinigungs- oder Aufbereitungsarbeiten können dadurch entfallen.

[0011] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der ausgebaute Schotter zumindest teilweise aufbereitet und wieder eingebaut. In an sich bekannter Weise können dadurch die Kosten und die Menge abzutransportierenden und zu entsorgenden Materials verringert werden.

[0012] Bei einer solchen Wiederaufbereitung des Schotters ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Teil der Aufbereitungsrückstände des Schotters ebenfalls wieder eingebaut werden. Die Aufbereitungsrückstände werden dabei bevorzugt auf das wiedereingebaute Mischzonenmaterial aufgebracht und besonders bevorzugt mit diesem vermischt. Neben dem Mischzonenmaterial kann dadurch eine weitere Materialmenge aus der alten Gleisanlage für die neue Gleisanlage wiederverwendet werden. Die Kosten und die bereits erwähnten Transport- und Deponieleistungen können dadurch weiter reduziert werden. Durch die Vermischung der Aufbereitungsrückstände mit dem Mischzonenmaterial ergibt sich eine gute Beschaffenheit der eingebauten Schicht, die insbesondere als Planumsschutzschicht oder Frostschutzschicht dienen kann.

[0013] Dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial können auch Zusatzstoffe in flüssiger und/oder fester Form, insbesondere pulverisierter Form beigefügt werden. Dadurch können die Eigenschaften des wieder eingebauten Mischzonenmaterials ebenfalls verbessert werden.

[0014] Die nach der jeweiligen Bodenbeschaffenheit und dem Bodengutachten erforderliche Gesamtstärke des neuen Unterbaus wird insbesondere durch Zuführung, Einbau und Verdichtung von Neumaterial erreicht. Der neue Unterbau kann dabei ein- oder mehrlagig, insbesondere zweilagig aufgebaut sein, um insbesondere bei großer Gesamtstärke eine ausreichende Verdichtung zu ermöglichen.

[0015] Das ausgebaute Material des Unterbaus wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung insbesondere vollständig abtransportiert und entsorgt. Das Material ist in der Regel für den Wiedereinbau nicht geeignet. Durch die entsprechende Zuführung von Neumaterial kann daher eine gute Qualität des neuen Unterbaus erreicht werden.

[0016] Das eingebaute Material, insbesondere das Mischzonenmaterial und/oder die Aufbereitungsrückstände und/oder das neue Unterbaumaterial werden bevorzugt planiert und/oder verdichtet. Dadurch kann die Qualität der jeweiligen Schicht erhöht werden.

[0017] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden mindestens ein Teil, bevorzugt jedoch alle Verfahrensschritte bei vorhandenem Gleisgestänge durchgeführt. Ein Entfernen des Gleisgestänges entfällt dadurch. Auch kann der An- und Abtransport der Materialien vorteilhaft über das Gleis erfolgen. Die Kosten und eine Beeinträchtigung eines möglichen Nachbargleises können dadurch reduziert werden.

[0018] Mit der dritten Aushubeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Material aus der Mischzone ausgebaut werden. Hierfür kann eine Aushubkette vorgesehen sein, wie sie auch für den Ausbau des Schotters und des Unterbaumaterials verwendet wird. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Schneidblechs zum Ausbau des Mischzonenmaterials. Dieses kann insbesondere oberhalb der Aushubkette für das Material des Unterbaus angeordnet sein. Mit einem solchen Schneidblech ist es besonders vorteilhaft möglich, das ausgebaute Mischzonenmaterial direkt auf den verbleibenden Unterbau oder das neue Erdplanum abzulegen. Eine separate Fördereinrichtung ist hierfür nicht erforderlich. Besonders bevorzugt ist das Schneidblech steuerbar, um die Höhe der ausgebauten Mischzone einzustellen.

[0019] Eine Einrichtung zur Aufbereitung des Schotters und eine Fördereinrichtung zum Fördern des aufbereiteten Schotters zur Schottereinbaueinrichtung können insbesondere in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Eine entsprechende Förder- und Einbaueinrichtung dient bevorzugt zum Fördern und Einbauen mindestens eines Teils der Aufbereitungsrückstände auf dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial.

[0020] Weiter bevorzugt ist eine Mischeinrichtung zum Mischen der Aufbereitungsrückstände mit dem Mischzonenmaterial vorgesehen, insbesondere eine Egge oder Stachelwalze. Dadurch kann die Eigenschaft dieser Schicht aus wiedereingebautem Material verbessert werden. Eine weitere Verbesserung kann sich durch die Zugabe von Zusatzstoffen fester oder flüssiger Form, insbesondere pulverisierter Form ergeben, für die entsprechende Mittel in der Vorrichtung vorgesehen sind.

[0021] Das Zuführen von neuem Material zur Einbaueinrichtung für den Unterbau erfolgt über eine Zufuhreinrichtung, die ebenfalls in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann. Auch die Abfuhreinrichtung für das ausgebaute Unterbaumaterial kann in herkömmlicher Weise aufgebaut sein.

[0022] Weiter umfasst die Vorrichtung bevorzugt einen Verdichter und/oder eine Planiereinrichtung, insbesondere ein Planierschild. Mit diesem können die verschiedenen Schichten verdichtet und planiert werden.

[0023] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als separate Vorrichtung ausgebildet sein und eingesetzt werden oder als Zusatzmodul einer bestehenden Vorrichtung, insbesondere einer herkömmlichen Planumsverbesserungsmaschine. Sie ist außerdem bevorzugt gleisfahrbar ausgebildet und weist Mittel zur Durchführung und Auswertung von Bodenuntersuchungen auf.

[0024] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Es zeigt als einzige Figur

[0025] 

Fig. 1

eine Systemskizze zum erfindungsgemäßen Verfahren.

[0026] Im unteren Bereich von Fig. 1 ist ein Gleis 1 mit Schienen 2 und Schwellen 3 dargestellt, wobei jedoch nur eine Schiene 2 zu sehen ist Im linken unteren Bereich ist die alte, zu erneuernde Gleisanlage dargestellt, und im rechten unteren Bereich die gemäß der Erfindung hergestellte neue Gleisanlage.

[0027] Die alte Gleisanlage umfasst eine Schotterschicht 4, in welche das Gleis 1 eingebettet ist. Unterhalb der Schotterschicht 4 befindet sich der Unterbau 5. Im Übergangsbereich zwischen der Schotterschicht 4 und dem Unterbau 5 befindet sich eine Mischzone 6, deren Stärke insbesondere durch eine Bodenuntersuchung vorab bestimmt wird. Die Mischzone 6 besteht dabei insbesondere aus zerkleinertem Schotter bzw. Schotterabrieb und Material des alten Unterbaus. Die Stärke der Mischzone kann beispielsweise 10 cm betragen.

[0028] Der Altschotter der Schotterschicht 4 wird mittels einer Aufnahmekette bekannter Bauart ausgebaut, die hier nicht dargestellt ist. Üblicherweise weist eine solche Aushubkette Kratzerfinger und einen Aufnahmebalken zum Transport des ausgebauten Materials auf. Das Material der Mischzone 6 kann ebenfalls mit einer solchen Aushubkette ausgebaut werden. Bevorzugt ist die Verwendung eines Schneidbleches 12, welches entsprechend der auszubauenden Stärke der Mischzone 6 einstellbar ist. Mit einer dritten Aufnahmekette wird das Material des Unterbaus 5 bis auf eine gewünschte Tiefe ausgebaut.

[0029] Das ausgebaute Material des Unterbaus 5 wird über das Gleis 1 abtransportiert, gegebenenfalls auf Lastkraftwagen umgeladen und auf Deponien entsorgt. Das ausgebaute Material der Mischzone 6 wird unmittelbar und bevorzugt unbehandelt auf den verbleibenden Unterbau oder ein neu geschaffenes Erdplanum 7 aufgebracht und bildet dort eine Schicht 8. Der ausgebaute Altschotter 4' des Schotterbetts 4 wird in der Vorrichtung aufbereitet, wobei die Aufbereitung ebenfalls in herkömmlicher Weise mit bekannten Einrichtungen erfolgen kann. Die dabei entstehenden Aufbereitungsrückstände werden auf die Schicht 8 aus Material der Mischzone 6 aufgebracht und bevorzugt mit diesem Material vermischt. Hierfür sind Eggen oder Stachelwalzen 13 vorgesehen. Die aufgebrachte Schicht aus Aufbereitungsrückständen ist mit 9 gekennzeichnet.

[0030] Auf dieser Schicht 9 wird dann neues Unterbaumaterial eingebaut. Der Einbau erfolgt in einer solchen Stärke, dass sich zusammen mit den Schichten 8 und 9 bzw. der aus dieser gebildeten Mischschicht die gewünschte Gesamtstärke des Unterbaus ergibt. Die Schicht aus eingebautem Neumaterial ist mit 10 gekennzeichnet. Der neue Unterbau kann eine Planumsschutzschicht und/oder eine Frostschutzschicht umfassen.

[0031] Auf dem fertiggestellten Unterbau 8, 9, 10 wird sodann der aufbereitete Altschotter eingebaut und dadurch eine neue Schotterschicht 11 gebildet. Die Schichten 8, 9 und 10 werden jeweils bevorzugt verdichtet und planiert. Außerdem können jeweils Zusatzstoffe in fester oder flüssiger Form eingebracht werden. Hierfür kann eine vortriebs- und/oder mengengesteuerte Dosiereinrichtung vorgesehen sein. Schließlich wird das Gleis 1 in der neu hergestellten Schotterschicht 11 in bekannter Weise gestopft und gerichtet.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Gleis

2

Schiene

3

Schwelle

4

alte Schotterschicht

4'

Altschotter

5

Unterbau

6

Mischzone

7

neues Erdplanum

8

Schicht aus Mischzonenmaterial

9

Schicht aus Aufbereitungsrückständen

10

Schicht aus neuem Unterbaumaterial

11

neue Schotterschicht

12

Schneidblech

13

Eggen oder Stachelwalze

14

Verdichter/Planierer

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen mit einem Unterbau (5) und einem Schotterbett (4) als Oberbau mit den Schritten:

Ausbauen des Schotters des Schotterbetts (4),

Ausbauen des Materials des Unterbaus (5) bis auf eine gewünschte Tiefe,

erforderlichenfalls Herstellen eines neuen Erdplanums (7),

Einbau eines neuen Unterbaus (8, 9, 10),

Herstellen eines neuen Schotterbetts (11),
gekennzeichnet durch die Schritte:

separates Ausbauen von Material aus einer Mischzone (6) in einem Übergangsbereich zwischen altem Schotterbett (4) und altem Unterbau (5),

Einbauen des Mischzonenmaterials als Teil (8) des neuen Unterbaus (8, 9, 10).

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mischzonenmaterial direkt auf den verbleibenden alten Unterbau oder das neue Erdplanum (7) abgelegt und dort als Teil (8) des neuen Unterbaus (8, 9, 10) eingebaut wird, insbesondere als Tragschicht und/oder dass das ausgebaute Mischzonenmaterial unverändert wieder eingebaut wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des ausgebauten Schotters (4') aufbereitet und wieder eingebaut wird, wobei bevorzugt mindestens ein Teil der Aufbereitungsrückstände des Schotters (4') als Teil (9) des neuen Unterbaus (8, 9, 10) wieder eingebaut wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufbereitungsrückstände auf eine Schicht (8) aus wiedereingebautem Mischzonenmaterial aufgebracht werden und/oder dass
die Aufbereitungsrückstände mit dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial vermischt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial Zusatzstoffe in flüssiger und/oder fester, insbesondere pulverisierter Form, beigefügt werden und/oder dass der neue Unterbau (8, 9, 10) unter Verwendung von Neumaterial aufgebaut wird, insbesondere mit einer neuen Planums- und/oder Frostschutzschicht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das ausgebaute Unterbaumaterial abtransportiert wird und/oder dass das wiedereingebaute Mischzonenmaterial und/oder die eingebauten Aufbereitungsrückstände und/oder das eingebaute, neue Unterbaumaterial planiert und/oder verdichtet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , dass
der Unterbau (10) zwei- oder mehrlagig aufgebaut wird und/oder dass mindestens ein Teil, bevorzugt alle Verfahrensschritte bei vorhandenem Gleisgestänge (1) durchgeführt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ergebnisse einer vorab durchgeführten Bodenuntersuchung berücksichtigt werden, insbesondere bei der Festlegung der Höhe der auszubauenden Mischzone (6) und der Festlegung der Menge der wiedereinzubauenden Aufbereitungsrückstände.

9. Vorrichtung zur Verbesserung oder Instandsetzung von Gleisanlagen mit einem Unterbau (5) und einem Schotterbett (4) als Oberbau mit einer ersten Aushubeinrichtung, insbesondere Aushubkette, zum Ausbauen des Schotters (4') einer zweiten Aushubeinrichtung, insbesondere Aushubkette, zum Ausbauen von Unterbaumaterial, erforderlichenfalls einer Einrichtung zum Herstellen eines neuen Erdplanums (7), einer Einrichtung zum Einbauen eines neuen Unterbaus (8, 9, 10) und einer Einrichtung zum Herstellen eines neuen Schotterbetts (11),
dadurch gekennzeichnet, dass
eine dritte Aushubeinrichtung zum Ausbauen von Material aus einer Mischzone (6) in einem Übergangsbereich zwischen altem Schotterbett (4) und altem Unterbau (5) und eine Einrichtung zum Einbauen des ausgebauten Mischzonenmaterials als Teil (8) des neu hergestellten Unterbaus (8, 9, 10) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
als dritte Aushubeinrichtung eine Aushubkette vorgesehen ist oder dass als dritte Aushubeinrichtung ein insbesondere in der Höhe einstellbares Schneidblech (12) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einrichtung zur Aufbereitung des ausgebauten Schotters (4') und eine Fördereinrichtung zum Fördern des aufbereiteten Schotters zur Schottereinbaueinrichtung vorgesehen ist, wobei insbesondere eine Förder- und Einbaueinrichtung zum Fördern und Einbauen mindestens eines Teils der Aufbereitungsrückstände als Teil (9) des neuen Unterbaus (8, 9, 10) vorgesehen ist, wobei bevorzugt eine Mischeinrichtung zum Mischen der Aufbereitungsrückstände mit dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial vorgesehen ist, insbesondere eine Egge oder Stachelwalze (13).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel zum Zuführen von Zusatzstoffen, insbesondere in flüssiger oder fester Form, zu dem wiedereingebauten Mischzonenmaterial vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen von Neumaterial zur Einbaueinrichtung für den neuen Unterbau (8, 9, 10), insbesondere mit einer neuen Planums- und/oder Frostschutzschicht, vorgesehen ist und/oder eine Abfuhreinrichtung für ausgebautes Unterbaumaterial vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
Verdichter und/oder Planierer (14) für die verschiedenen eingebauten Schichten (8, 9, 10) vorgesehen sind und/oder dass die Vorrichtung als separate Vorrichtung oder als Zusatzmodul einer bestehenden Vorrichtung, insbesondere einer Planumsverbesserungsmaschine, ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung gleisfahrbar ausgebildet ist und/oder dass
Mittel zur Durchführung und Auswertung von Bodenuntersuchungen vorgesehen sind.

Zeichnung