DE4244958C2 - Maschine zum Einbau von Sand oder Schotter zwischen Unterbau und Gleis eines Bahnkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Einbau von Sand oder Schotter zwischen Unterbau und Gleis mit einem in Arbeitsrichtung von einem vorderen Drehgestell und einem hinteren Drehgestell begrenzten Arbeitsfeld, einer die Drehgestelle verbindenden, über ihre gesamte Länge selbsttragend ausgebildeten Brücke, jeweils einer Hebeeinrichtung für das Gleis zwischen den beiden Drehgestellen, einer Einrichtung zum Verarbeiten von Sand oder Schotter bei angehobenem Gleis, die eine Verdichtereinrichtung enthält zum Verdichten des unter dem angehobenen Gleis abgelegten Sandes oder Schotters, und einer ersten Fördereinrichtung, die sich vom hinteren Ende bis etwa zur Mitte der Brücke erstreckt.

Eine derartige gleisfahrbare Maschine ist aus der DE 37 06 693 A1 bekannt, bei der unter einer selbsttragenden Brücke, die auf zwei Drehgestellen ruht, mehrere Hebeeinrichtungen vorgesehen sind, die das Gleis zwischen den Drehgestellen anheben, um auf diese Weise Freiraum für eine Schotteraushubeinrichtung und für Arbeitseinrichtungen zu schaffen, welche zwischen Unterbau und Gleis zuerst eine Sandschicht einbringen und verdichten und außerdem auf der Sandschicht eine Schotterschicht einbringen und verdichten. Aufgrund der großen Anzahl an Arbeitsgängen ist die Maschine komplex aufgebaut und kann nur mit einer vergleichsweise geringen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden. Außerdem ist bei dieser bekannten Maschine der qualitätsgerechte ebene und dichte Einbau der Sandschicht und der daraufliegenden Schotterschicht nicht ausreichend zuverlässig gewährleistet.

Aus der DE 32 27 725 C2 ist ebenfalls eine fahrbare Gleisbaumaschine bekannt, bei der das Gleis nur von einer Hebeeinrichtung angehoben wird und unter dem Gleis eine Schotteraushubeinrichtung sowie Einrichtungen zum Einbringen und Verdichten einer Sandschicht und Einrichtungen zum Einbringen, Planieren und Verdichten einer Schotterschicht vorgesehen sind. Da nur eine Gleishebeeinrichtung zum Einsatz kommt, ist der Freiraum zwischen Unterbau und Gleis begrenzt, so daß die Verdichtereinrichtungen zur Herstellung der Sandschicht ohne vorausgehende Planiereinrichtungen den Sand verdichten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich die Planumsschutzschicht sowie die darüberliegende Schotterschicht gemäß den Anforderungen an Unterbau und Oberbau qualitäts­ gerecht eben und verdichtet einbauen lassen.

Diese Aufgabe wird mit der Maschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine an die erste Fördereinrichtung anschließende, horizontal und/oder vertikal verschwenkbare zweite Fördereinrichtung unterhalb der Brücke angeordnet ist, und daß die Einrichtung zum Verarbeiten von Sand oder Schotter zusätzlich zu der Verdichtereinrichtung einen höhenverstellbaren Planierpflug zum Planieren des von der zweiten Fördereinrichtung zugeführten Sandes oder Schotters enthält.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das Gleis mit zwei Hebeeinrichtungen angehoben wird, um ausreichend Freiraum unter dem Gleis zu erzeugen, damit das Bettungsmaterial, Sand oder Schotter, kontinuierlich über eine erste, starre Fördereinrichtung einer zweiten, horizontal und/oder vertikal verschwenkbaren Fördereinrichtung zugeführt, und von dort auf den Unterbau abgegeben werden kann. Anschließend wird der Sand oder der Schotter von einem höhenverstellbaren Planierpflug eingeebnet, bevor dann die Verdichtereinrichtung die gleichverteilte, plane Sandschicht oder Schotterschicht verdichtet, woraufhin dann das Gleis wieder abgelegt, und gegebenenfalls zum Einbau einer weiteren Materialschicht erneut aufgenommen wird. Die eingebrachte Materialschicht läßt sich auf diese Weise über die gesamte Breite des Gleis-Unterbaus mit der erforderlichen Gleichförmigkeit eben planieren und verdichten.

Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 bis 4. Damit ist die Arbeitsbreite auf die Erfordernisse einstellbar. Der Planierpflug ist an hydraulisch verstellbaren, an der Brücke befestigten Armen höhenverstellbar angeordnet.

Durch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird die Stellhöhe des Planierpfluges in Abhängigkeit von den vom Empfänger empfangenen Peilsignalen automatisch eingestellt, um die gewünschte Höhe des abgegebenen Materials, entweder Sand oder Schotter, einzuplanieren.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Maschine gemäß Anspruch 6, d. h. durch Anordnung einer Auflockerungseinrichtung vordem Planierpflug, wird erreicht, daß auch ungleichmäßige Vorverfestigungen, insbesondere der Planumsschutzschicht, die durch das Ablegen des Gleises auf dem Planum bzw. den jeweiligen Planums­ schutzschichten eintreten können, beseitigt werden.

Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung der Maschine gemäß Anspruch 9, weil auf diese Weise großflächig mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit verdichtet werden kann.

Durch die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 10 bis 16 wird eine Eigenbewegung der Verdichtereinrichtung gegenüber der Maschine im Arbeitsfeld vorteilhaft ausgenutzt. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verdichtung des Planums oder der Planumsschutzschicht wird die Arbeitsrichtung der Maschine von einer stetig bogenförmigen oder einer nahezu linear oszillierenden Arbeitsrichtung der Verdichtereinrichtung geschnitten oder die linear oszillierende Arbeitsrichtung verläuft parallel zur Arbeitsrichtung der Maschine. Die Relativbewegungen der Bodenverdichter in oder entgegen der Arbeitsrichtung der Maschine werden von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine nicht beeinflußt.

Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung der Maschine gemäß Anspruch 17, wodurch die Böschungen des Oberbaus zusätzlich verdichtet werden können und für die Einhaltung des gewünschten Gleiskörperprofils gesorgt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vor dem vorderen Drehgestell der Maschine ein Antriebswagen angeordnet und ist die Brücke auf dem Antriebswagen gelagert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Maschine mit teilweise weggebrochenem Antriebswagen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Antriebswagens mit einem vorderen Abschnitt der Brücke,

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

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich der Maschine mit eigenange­ triebenen Bodenverdichtern,

Fig. 5 einen Arbeitsablauf zur Sanierung eines vorhandenen Oberbaus,

Fig. 6 einen Aushub des Altschotters einschließlich einer Teilschicht des Unterbaus,

Fig. 7 einen stufenweisen Aushub des Oberbaus einschließlich einer Teilschicht des Unterbaus,

Fig. 8 eine Variante der Verdichtung einer aus Sand bestehenden Planums­ schutzschicht, und

Fig. 9 eine Variante der Verdichtung einer aus Sand bestehenden Planums­ schutzschicht.

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

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

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

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verdichtereinrichtung 30, die in der dargestellten Ausführungsform aus zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Maschine angeordneten Führungen 38 und zwei daran beweglich angeordneten Bodenverdichtern 36 besteht. Die Führungen 38 sind mit ihrem einen Ende 38a an einem Planierpflug 60 angelenkt, das andere Ende 38b ist frei beweglich. Die Bodenverdichter 36 sind längs der Führungen 38 verschiebbar geführt und bewegen sich bei Betrieb längs dieser Führungen 38, wenn bewegte Teile, z. B. eine mit Vibration beaufschlagte Bodenplatte 37 den darunterliegenden Sand oder Schotter verdichten. An dem angelenkten Ende 38a der Führungen 38 sind Stellzylinder/­ Kolben-Anordnungen 39 vorgesehen, welche ein Verschwenken der Führungen 38 um ihren Anlenkpunkt 38c zulassen. Die Vibration der Bodenplatte 37 wird durch einen im Bodenverdichter 36 umlaufenden Exzenter erzeugt, der gleichzeitig die Längsverschiebung des Bodenverdichters 36 längs der Führung 38 bewirkt. Dadurch wird erreicht, daß die Bodenverdichter 36 beim Verdichten mit einer Relativbewegung zur gesamten Maschine arbeiten. Beim Verdichten von Sand wird verhindert, daß die Bodenverdichter 36 zu lange auf derselben Stelle arbeiten und den darunterliegenden verdichteten Sand wieder locker schlagen.

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

Speziell für die Schotterverdichtung können als Bodenverdichter 36 auch bekannte Rüttelbohlen eingesetzt werden.

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

Der Planierpflug 60 ist höhenverstellbar angeordnet, über dem Planierpflug 60 befindet sich ein Empfänger 70, der auf Signale einer Peileinrichtung 72 anspricht, die in Arbeitsrichtung ausreichend weit vor der Maschine aufgestellt ist und die jeweilige Höhe der aufzubringenden Sand- oder Schotterschicht festlegt. Je nach den empfangenen Peilsignalen läßt sich der Planierpflug 60 manuell oder auto­ matisch auf eine entsprechende Höhe einstellen.

Über dem Planierpflug und der Verdichtereinrichtung 30 ist ein schwenkbares zweites Förderband 42 angeordnet, dessen Abwurfende - in Arbeitsrichtung - vor dem Planierpflug über einer quer zur Arbeitsrichtung der Maschine angeordneten Schüttrinne 40 endet. Mittels des schwenkbaren Förderbandes 42 wird das abzugebende Bettungsmaterial, Sand 5 oder Schotter, gemäß der gefordeten Breite der Planumsschutzschicht oder des Schotterbettes verteilt, anschließend vom Planierpflug planiert und dann von der Verdichtereinrichtung 30 verdichtet. Die Schüttrinne 40 leitet das Bettungsmaterial in die Schwellenfächer.

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

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

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

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

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

Die kompakte Anordnung der Arbeitseinrichtungen unter der Brücke 6, insbesondere die kompakte Anordnung der Schüttrinne 40, des Planierpfluges 60 und der Verdichtereinrichtung 30, ermöglicht den qualitativ hochwertigen Einbau einer Planumsschutzschicht aus Sand 5 und - in einem zweiten Arbeitsgang - eine Ablage eines entsprechenden Schotterbettes auf dieser Planumsschutzschicht, wobei insbesondere auch wegen der vorteilhaft angeordneten Verdichtereinrichtung 30 eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der einzelnen Arbeitsgänge erzielbar ist.

Anhand der Fig. 5 bis 9 wird ein Arbeitsablauf zum Umbau des Oberbaus eines Bahnkörpers beschrieben. Das Gleis 2 wird aufgenommen und der Altschotter 50 bis zum Altplanum 1a entfernt. Der Altschotter 50 wird in Arbeitsrichtung abtransportiert. Das Gleis 2 wird auf dem Altplanum 1a abgelegt. Danach wird das Gleis 2 angehoben und eine Planumsschutzschicht, vorzugsweise Sand 5, eingebracht. Das Gleis 2 wird auf der Planumsschutzschicht abgelegt. Im nächsten Verfahrensschritt wird das Gleis 2 wiederum aufgenommen und der Schotter eingebracht sowie das Gleis 2 auf dem bzw. im Schotter abgelegt.

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

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

Die Vorgänge nach Fig. 8 und Fig. 9 können auch parallel zueinander durchgeführt werden. Durch das Einbringen von Teilschichten werden die Biegespannungen in den Schienen des Gleises 2, die durch das Anheben des Gleises 2 auftreten, auf ein Minimum begrenzt bzw. es kann jede geforderte oder notwendige Dicke einer Planumsschutzschicht realisiert werden. Das Verfahren läßt es ebenfalls zu, Vlies, Folien oder andere Materialien als Planumsschutzschicht zu verwenden.

Claims (19)

1. Maschine zum Einbau von Sand oder Schotter zwischen Unterbau und Gleis mit einem in Arbeitsrichtung von einem vorderen Drehgestell und einem hinteren Drehgestell begrenzten Arbeitsfeld, einer die Drehgestelle verbindenden, über ihre gesamte Länge selbsttragend ausgebildeten Brücke, jeweils einer Hebeeinrichtung für das Gleis zwischen den beiden Drehgestellen, einer Einrichtung zum Verarbeiten von Sand oder Schotter bei angehobenem Gleis, die eine Verdichtereinrichtung enthält zum Verdichten des unter dem angehobenen Gleis abgelegten Sandes oder Schotters, und einer ersten Fördereinrichtung, die sich vom hinteren Ende bis etwa zur Mitte der Brücke erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an die erste Fördereinrichtung (14) anschließende, horizontal und/oder vertikal verschwenkbare zweite Fördereinrich­ tung (42) unterhalb der Brücke (6) angeordnet ist, und daß die Einrichtung zum Verarbeiten von Sand oder Schotter zusätzlich zu der Verdichtereinrichtung (30) einen höhenverstellbaren Planierpflug (60) zum Planieren des von der zweiten Fördereinrichtung (42) zugeführten Sandes (5) oder Schotters enthält.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Planierpfluges (60) als Gelenk ausge­ bildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflugschare des Planierpfluges (60) teleskopier­ bare Abschnitte (62, 64) aufweisen.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Abgabeende der zweiten Fördereinrichtung (42) über dem Gleis (2) eine Schüttrinne (40) quer zur Arbeitsrichtung angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Planierpfluges (60) ein mit demselben in Verbindung stehender Empfänger (70) angeordnet ist, der auf Signale einer Peileinrichtung (72) zur selbsttätigen Höheneinstellung des Planierpfluges (60) anspricht.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung vor dem Planierpflug (60) eine Auflockerungseinrichtung für die Planumsschutzschicht oder das Altplanum (1a) angeordnet ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Fördereinrichtungen (42) nebeneinander angeordnet sind, die gleich- oder gegensinnig schwenkbar sind.

8. Maschine nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden zweiten Fördereinrichtungen (42) an deren Abgabeenden mindestens eine Schüttrinne (40) zugeordnet ist.

9. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtereinrichtung (30) mehrere voneinander beabstandete Bodenverdichter (36) in quer zur Arbeitsrichtung verlaufenden Reihen (32, 34) enthält, diese von Reihe (32) zu Reihe (34) mit festem Lückenversatz angeordnet sind und in etwa die der Breite des Planierpfluges (60) entsprechende Arbeitsbreite verdichten.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtereinrichtung (30) fest an der Maschine angelenkt ist und die Relativbewegung der Bodenverdichter (36) gegenüber der Maschine in Arbeitsrichtung gleich Null ist.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtereinrichtung (30) mindestens einen eigenangetriebenen Bodenverdichter (36) enthält, der an mindestens einer parallel, schräg oder bogenförmig zur Arbeitsrichtung der Maschine verlaufenden Führung (38) angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (38) fest an der Verdichtereinrichtung (30), dem Planierpflug (60) oder an der Maschine selbst angelenkt sind und der Bodenverdichter (36) beweglich mit der Führung (38) verbunden ist.

13. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (38) mit einem Ende (38a) an dem Planierpflug (60) angelenkt sind, und daß das andere Ende (38b) der Führungen (38) frei beweglich ist.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem angelenkten Ende (38a) der Führungen (38) Stellzylinder/Kolben-Anordnungen (39) vorgesehen sind, welche die Führungen (38) um ihre Anlenkpunkte (38c) verschwenken.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenverdichter (36) längs der Führungen (38) verschiebbar geführt sind.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenverdichter (36) je eine mit Vibration beaufschlagte Bodenplatte (37) aufweisen, und daß sich die Bodenverdichter (36) unter der Wirkung der vibrierenden Bodenplatte (37) längs der Führungen (38) bewegen.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens ein Bodenverdichter (36) im Abstand seitwärts von der Maschine zur Böschungsverdichtung absetzbar ist.

18. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem vorderen Drehgestell ein Antriebswagen (90) angeordnet ist.

19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (6) auf dem Antriebswagen (90) gelagert ist.