DE69005175T2 - Pfahlrammeinrichtung, Methode zur Beförderung und Errichtung derselben und Methode zur Errichtung von Fundamenten neben Schienen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Rammen von Pfählen. Die Maschine wird auf der Bahn befördert und kann aus einer Position auf den Schienen Pfähle einrammen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befördern und Aufrichten einer derartigen Maschine sowie ein Verfahren zur Errichtung eines Fundamentes bzw. einer Gründung benachbart zu einem Schienenstrang.
• Eine große Zahl von Gründungen bzw. Fundamenten entlang Schienensträngen ist erforderlich, damit zahlreiche Einrichtungen benachbart zum Schienenstrang installiert werden können. Beispielsweise werden für Signalmasten, Masten für zahlreiche elektrische Leitungen und Masten zum Tragen der Oberleitung über elektrifizierten Strecken Gründungen bzw. Fundamente einer beträchtlichen Größe infolge der strengen Anforderungen an die Stabilität der Masten gefordert. Bei spielsweise werden für Oberleitungsmasten Fundamente einer Größe bis zu 1,5 t und einer Länge bis zu 5,5 m eingesetzt. Die Errichtung von solchen Fundamenten bzw. Gründungen stellt eine beträchtliche Aufgabe dar, und zwar nicht nur für neue Installationen, sondern auch in Verbindung mit der Erneuerung von vorhandenen Installationen, wie beispielsweise dem Ersatz von beschädigten Fundamenten oder dem Ersatz von vorhandenen Fundamenten durch stabilere Arten von Fundamenten etc. Oft müssen die Fundamente bzw. Gründungen an Stellen errichtet werden, an denen sich der Boden in bezug auf den Schienenstrang entweder aufwärts oder abwärts neigt und an denen ein sehr begrenzter Raum zur Verfügung steht. Darüber hinaus werden die Arbeiten dadurch behindert, daß der Eisenbahnverkehr mit möglichst geringen Verspätungen aufrechterhalten werden muß und daß für die Arbeiter Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden müssen. Verfahren, die für das mechanisierte Errichten von Fundamenten an anderen Stellen entwickelt worden sind, können sehr oft entlang von Schienensträngen keine Anwendung finden, da nur ein sehr begrenzter Raum zur Verfügung steht und Zutrittsschwierigkeiten existieren. Es finden daher herkömmliche Verfahren Anwendung, die ein großes Ausmaß an manueller Arbeit erforderlich machen. Solche Verfahren schließen oft das Gießen der Fundamente an Ort und Stelle ein, was ein sehr zeitaufwendiges Verfahren darstellt und einen beträchtlichen Einsatz an Arbeitern sowie unterschiedliche Arten von Ausrüstungen an der jeweiligen Stelle erforderlich macht. Wenn die Wetterbedingungen nicht optimal sind, kann es sehr schwierig sein, diese Arbeit mit einem zufriedenstellenden Ergebnis durchzuführen.
• Für andere Zwecke ist es bekannt, Betonpfähle vorzufertigen, die danach zu der Stelle befördert werden, an der sie in den Boden gerammt werden sollen. Es ist auf diese Weise möglich, Betonpfähle guter Qualität auf wirtschaftliche und kontrollierte Weis sowie innerhalb einer Fabrik zu fertigen, so daß eine äußerst rationelle Produktion erreicht wird. Das Rammen der Pfähle am jeweiligen Ort kann zu einem großen Ausmaß mechanisiert und relativ rasch unter Verwendung von speziell entwickelten Rammausrüstungen durchgeführt werden. Solche Rammausrüstungen umfassen normalerweise ein Fahrzeug mit Antrieb und einer Fahrerkabine, mit dem ein Mast mit einer Führung verbunden ist, d.h. die Gleitführung für die Pfahlramme. Der Mast ist mit einer Aufrichteinrichtung für die Rammeneinheit und zum Anheben des Pfahles versehen. Er muß eine beträchtliche Länge besitzen, da Raum für die Gesamtlänge des Pfahles über dem Boden und für die Rammeinheit über dem Pfahl, wobei die Rammeinheit selbst eine Höhe von beispielsweise 2 m aufweisen kann, sowie für die Aufrichteinheit zur Verfügung stehen muß. Pfähle mit einer Länge von etwa 6 m machen daher einen Mast mit einer Länge von etwa 10 m erforderlich, und es ist offensichtlich, daß die Beförderung und das Aufrichten eines derartigen Mastes eine sehr schwierige Arbeit sein kann. In der Praxis muß der Mast in Horizontallage befördert und am entsprechenden Ort in eine praktisch vertikale Stellung auf gerichtet werden, was oft einen beträchtlichen Teil an Montagearbeit erforderlich macht.
• Es ist eine Pfahlrammeinheit bekannt, deren oberes verschwenkbares Teil einen horizontal vorstehenden, teleskopartig ausziehbaren Ausleger aufweist, der als Führungsausleger bezeichnet wird. An diesem Ausleger ist der Mast scharnierartig um eine Horizontalachse verschwenkbar befestigt, so daß er zwischen seiner horizontalen Transportlage und seiner vertikalen Arbeitsstellung um das Scharnier verschwenkt werden kann. Der Mast wird durch zwei Streben gelagert, die den Mast im Bereich in der Nähe der Mitte halten, wobei der Mast am oberen hinteren Abschnitt des verschwenkbaren oberen Teiles des Fahrzeuges verankert ist. Es wird immer noch manuelle Arbeit zum Aufrichten und Demontieren des Mastes benötigt, da die entsprechenden Zahnräder zum Aufrichten der Ramme und des Pfahles derart am Rammgestell montiert sind, daß die sich vom Rammgestell bis zur Spitze des Mastes erstreckenden Drähte während dieser Verfahrensschritte manuell fixiert und gelöst werden müssen. Der Mast wird durch hydraulische Betätigungseinheiten aufgerichtet, und die Rammeinheit selbst wird hydraulisch angetrieben, wobei Hydraulikdruck durch Schläuche von der Rammeinrichtung zum Mast und weiter zur Rammeinheit übertragen wird.
• Die Firma Atlas-Weyhausen in Delmenhorst, Deutschland stellt eine Maschine her, die sowohl auf Straßen als auch auf Schienen fahren und einen Pfahlrammechanismus tragen sowie betätigen kann. Dieses Fahrzeug umfaßt ein Fahrgestell mit Rädern mit Gummireifen zum Fahren auf der Straße und mit nicht angeschlossenen Schienenrädern, die hydraulisch angehoben und abgesenkt werden können, damit das Fahrzeug auf diesen Rädern zum Transport auf der Schiene laufen kann. Das Fahrzeug kann für eine kombinierte Lagerung auf Straßen- und Schienenrädern eingestellt werden, so daß die Schienenräder das Fahrzeug auf der Schiene halten, während durch den Kontakt der Straßenräder gegen die Schienen das Fahrzeug die normale Antriebskraft der Straßenräder übertragen und ausgenutzt werden kann. Wenn das Fahrzeug den Schienenstrang verlassen muß, kann dies erreicht werden, indem die Schienenräder von den Schienen weg nach oben gezogen werden, woraufhin das Fahrzeug auf den Straßenrädern allein fahren kann. Der obere Teil des Fahrzeuges, in dem der Motor und die Fahrerkabine angeordnet sind, ist derart am Fahrgestell montiert, daß er sich um eine Vertikalachse, die als Drehachse bezeichnet wird und in der Längsmittelebene des Fahrgestells liegt, drehen kann.
• Die Maschine kann mit Führung und Rammschlitten oder Rammeinheit zum Pfahlrammen versehen sein, wobei der Mast mit der Führung von einem Führungsausleger getragen wird, der um eine Horizontalachse des oberen Teiles der Maschine verschwenkbar ist, wobei die Führung relativ zum Führungsausleger um eine Achse parallel zur ersten Achse verschwenkbar ist. Für Transportzwecke wird die Führung nach hinten über die Maschine verschwenkt, und der Führungsausleger wird nach vorne in eine praktisch horizontale Position, jedoch geringfügig nach oben geneigt, bewegt. Der Mast kann durch hydraulische Betätigungseinheiten errichtet und durch Verschwenken des Führungsauslegers bis zu einem begrenzten Grad angehoben und abgesenkt werden. Es besteht jedoch keine echte Möglichkeit der Einstellung des Abstandes zwischen der Führung in der Arbeitsstellung und der Drehachse. Die Zahnräder zum Anheben der Ramme und des Pfahles sind am oberen Teil der Maschine montiert, so daß es daher erforderlich ist, zum Errichten und zur Demontage des Mastes die Drähte manuell zu arretieren und freizulegen. Um eine Beförderung und eine Aufrichtung ohne ein nicht akzeptables Verschieben des Schwerpunktes zu ermöglichen, muß der Führungsausleger in der gewählten Geometrie der Einheit ziemlich lang sein, so daß die Maschine daher nur mit Schwierigkeiten arbeiten kann, wenn sich der Führungsausleger in der Horizontalposition befindet, da der Schwerpunkt dadurch weit aus dem Lagerbereich der Maschine heraus verschoben wird, und zwar selbst dann, wenn Stützbeine verwendet werden. Wenn sich die Maschine in Betrieb befindet und bei parallel verlaufenden Doppelschienensträngen mit üblichem Abstand auf den Schienen steht, ist es nicht möglich, den Mast aufzurichten, ohne den benachbarten Schienenstrang zu blockieren, da der Mast nicht aufgerichtet werden kann, während der obere Teil der Maschine in Längsrichtung zum Schienenstrang angeordnet ist, da sich dann der Bodenteil der Maschine im Wege des Endes des nach unten schwenkenden Mastes befindet. Es ist daher erforderlich, zuerst den oberen Teil der Maschine in Querrichtung zum Schienenstrang zu drehen. Da zwei Schienenstränge mit einem Abstand zwischen ihren Mittellinien herab bis auf 4,5 m verlegt sein können, muß ein Mast mit einer Länge von etwa 10 m den benachbarten Schienenstrang überkragen, bevor er aufwärts geschwenkt werden kann. Obwohl die Maschine selbst den Schienenstrang verlassen kann, ist dies in der Praxis nur möglich, wenn der Boden eben und äußerst fest ist, was oft dort nicht der Fall ist, wo man Pfähle einrammen will.
• Durch die spezielle Geometrie ist die Maschine nicht in der Lage, eine gelegentlich nützliche Einstellbewegung durchzuführen, die von bestimmten anderen Pfahlrammaschinen durchgeführt werden kann, d.h. ein Drücken eines Pfahles geringfügig zur Seite während des Einrammens, um dessen Position einzustellen, falls er anfänglich in bezug auf die gewünschte Position geringfügig verschoben worden sein sollte. Diese Funktion muß als notwendig angesehen werden, wenn man Pfähle in einen unebenen Boden rammen will und wo Genauigkeit erforderlich ist. Diese bekannte Maschine wird daher als in der Praxis nicht geeignet angesehen, um Pfähle von einer Position auf dem Schienenstrang einzurammen.
• Man sollte nicht vergessen, daß besonders strenge Anforderungen in bezug auf eine schnelle Arbeitsweise einer Maschine zum Einrammen von Pfählen aus einer Position auf einem Schienenstrang einschließlich der Errichtung und der Demontage eines Mastes existieren, da der Eisenbahnverkehr solange gestoppt werden muß, wie sich die Maschine in Betrieb befindet.
• Erfindungsgemäß wird eine Maschine zur Verfügung gestellt, wie sie im beigefügten Patentanspruch 1 beschrieben ist.
• Die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine kann selbst bei einer Ausführungsform mit einem relativ langen Mast so befördert werden, daß sich der Rammechanismus in einer Position innerhalb des zulässigen Querschnitts für Bahnfahrzeuge befindet. Die Maschine ist daher besonders geeignet für eine Beförderung auf Eisenbahnschienen. Des weiteren wird eine äußerst einfache Aufrichtung und Demontage des Mastes zum Pfahlrammen erreicht und eine geeignete Möglichkeit zur Einstellung des Mastes zur Verfügung gestellt, so daß Pfähle in unterschiedlichen Abständen vom Schienenstrang eingerammt werden können.
• Gemäß einer geeigneten Ausführungsform sind die Winden zum Anheben eines Pfahles sowie ein Rammechanismus an dem Teil des Auslegers montiert, der mit dem Mast verbunden ist. Hierdurch wird die Errichtung und Demontage des Mastes erleichtert, da es nicht erforderlich ist, spezielle Maßnahmen zum Arretieren oder Freigeben der Aufrichtdrähte bei Aufricht- und Demontagevorgängen durchzuführen, wie dies bei den Maschinen des Standes der Technik der Fall ist. Es wird des weiteren erreicht, daß der Mast während eines Arbeitsvorganges seitwärts verschoben werden kann, ohne daß dies irgendeinen Einfluß auf die Zahnräder für das Aufrichten hat.
• Bei geeigneten Ausführungsformen sind angetriebene Betätigungseinheiten für sämtliche Vorgänge zum Aufrichten und Demontieren des Mastes vorgesehen. Es wird hierdurch erreicht, daß das Aufrichten und die Demontage des Mastes vollständig automatisch von einem Steuerpaneel auf sehr rasche und sichere Weise durchgeführt werden kann. Dies stellt einen äußerst wichtigen Vorteil dar, da oft nur eine sehr kurze Zeitdauer zur Verfügung steht, in der sich kein Verkehr auf dem Schienenstrang befindet.
• Bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Steuereinrichtungen für die Aufricht- und Demontagevorgänge mit Blockiereinrichtungen versehen, so daß der Mast in eine bestimmte Winkelstellung angehoben werden muß, bevor sich der obere Teil der Maschine drehen kann, so daß er sich nur zu einer Seite des Schienenstranges drehen kann. Der schiefe Winkel wird so eingestellt, daß das obere Ende des Mastes in eine Position angehoben wird, in der es sich nicht im Wege des auf der anderen Hälfte eines doppelten Schienenstrangs ablaufenden Verkehrs befindet, und zwar unabhängig vom Drehvorgang des oberen Teiles der Maschine. Durch eine derartige Blockiereinrichtung wird Sicherheit in bezug auf die Steuerung der Vorgänge in einem Ausmaß erreicht, daß die Maschine auf einer Hälfte eines doppelten Schienenstranges arbeiten kann, um Fundamente bzw. Gründungen auf der anderen Seite des doppelten Schienenstranges zu errichten, während zur gleichen Zeit Verkehr auf dem benachbarten Schienenstrang ablaufen kann. Dies betrifft sämtliche Arbeitsvorgänge der Pfahlrammaschine, d.h. Rammen, Beförderung, Aufrichten und Demontage. Die Blockiereinrichtung ist natürlich so ausgebildet, daß sie unter Beachtung von geeigneten Vorsichtsmaßnahmen wahlweise zur einen Seite oder zur anderen Seite geschaltet werden kann.
• Bei einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Teile des Auslegers so angeordnet, daß sie sich um eine Achse drehen können, die parallel zur Ausfahrrichtung verläuft. Hierdurch wird erreicht, daß der Mast seitwärts geneigt werden kann, so daß Fundamente bzw. Gründungen in Richtungen erstellt werden können, die von der Vertikalen innerhalb einer Ebene parallel zu den Schienen abweichen. Der Mast wird durch die Streben gestützt, wobei die Streben in geeigneter Weise so angeordnet sind, daß sie in Längsrichtung verlängerbar und einzeln steuerbar sind, um hierdurch eine Einstellung des Winkels des Mastes zu ermöglichen.
• Gemäß einer weiteren geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stütze vorgesehen, um den Mast in der Beförderungsstellung auf dem oberen Teil der Maschine zu lagern. Die Stütze ist so ausgebildet, daß sie den Mast aus einer horizontalen in eine schiefe Position nach oben verschwenken kann. Aus dieser schiefen Position heraus kann der Mast durch eine Betätigungseinheit, die auf den Strebenschlitten in einer Richtung zum Ausleger hin einwirkt, weiter nach oben bewegt werden. Bei den gewählten geometrischen Abmessungen kann die Betätigungseinheit selbst nur schwer in der Lage sein, den Mast aus der Horizontalposition anzuheben, wenn der Winkel zwischen der Betätigungseinheit und der Strebe besonders spitz ist, so daß sich das System nahezu unter einem toten Winkel befindet. Es ist daher zweckmäßig, die Stütze so anzuordnen, daß sie den Mast während dieses Teiles der Bewegung anheben kann.
• Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zur Beförderung und Errichtung einer Maschine zum Pfahlrammen zur Verfügung gestellt, das in Anspruch 8 beschrieben ist. Gemäß den vorstehenden Ausführungen werden hierdurch entsprechende Vorteile erzielt.
• Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Verfahren gemäß Anspruch 9 zum Errichten eines Fundamentes bzw. einer Gründung neben einem Schienenstrang vorgesehen. Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß die Fundamente bzw. Gründungen sehr rasch errichtet werden können, ohne daß viel Arbeit an Ort und Stelle durchgeführt werden muß.
• Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
• Figur 1 die sich auf den Schienen befindende Maschine in der Seitenansicht, wobei der Mast und der obere Teil in der Beförderungsstellung dargestellt sind,
• Figur 2 die sich auf den Schienen befindende Maschine in der Seitenansicht während des Schrittes der Errichtung des Mastes in einer Position etwa 50º über der Horizontalebene,
• Figur 3 eine Ansicht rechtwinklig zu den Schienen, die die Maschine beim letzten Schritt der Errichtung des Mastes und in einer Betriebsstellung zeigt,
• Figur 4 eine Draufsicht auf die Maschine in der Betriebsstellung,
• Figur 5 eine Schnittansicht der Maschine in Längsrichtung der Schienen und in der Betriebsstellung in einem größeren Maßstab als in Figur 3 und
• Figur 6 eine Schnittansicht der Maschine von der Seite der Schienen in der Betriebsstellung.
• Es wird darauf hingewiesen, daß die einzelnen Figuren keine maßstabsgetreuen Darstellungen sind und nur grundsätzliche Einzelheiten zeigen, die zur Erläuterung der Erfindung wesentlich sind. In sämtlichen Figuren sind gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Es wird zuerst auf Figur 1 Bezug genommen. Figur 1 zeigt eine Pfahlrammaschine oder ein Fahrzeug, das allgemein die Bezugsziffer 1 trägt und ein Antriebschassis oder ein Fahrgestell 3 sowie einen oberen Maschinenabschnitt 4 aufweist. Das Antriebschassis 3 ist mit Rädern 6 mit Gummireifen versehen, mittels denen die Maschine mit Hilfe von Lenk- und Antriebseinrichtungen, die nicht im einzelnen dargestellt sind, auf einer gewöhnlichen Straße fahren kann. Das Antriebschassis 3 ist des weiteren an seinen Enden mit nicht angekoppelten Schienenrollen oder Schienenrädern 5 versehen, die an Schwenkarmen 11 montiert sind, so daß sie relativ zum Antriebschassis mit Hilfe von führbaren Betätigungseinheiten 9 angehoben und abgesenkt werden können. Für den Straßentransport befinden sich die Schienenräder 5 in einer angehobenen Position (nicht gezeigt), wobei die Maschine hierbei durch die Räder 6 mit den Gummireifen gelagert wird. In der anderen Richtung können die Schienenräder 5 soweit abgesenkt werden, daß die Räder mit den Gummireifen mit dem Schienenstrang 39 außer Eingriff gebracht werden, wonach die Maschine 1 gezogen werden kann. In der in Figur 6 gezeigten Position sind die Schienenräder so eingestellt, daß das Gewicht der Maschine sowohl durch die Schienenräder 5 als auch durch die Straßenräder 6 abgestützt wird. Die Maschine wird hierbei durch die Schienen geführt, d.h. als Schienenfahrzeug bewegt, während durch den Kontakt der Straßenräder gegen die Schienen eine ausreichende Reibung erzeugt wird, damit die Maschine den normalen Antrieb der Straßenräder nutzen kann und somit einen Eigenantrieb besitzt.
• Der Antriebsmotor 7 und die Fahrerkabine 8 sind im oberen Teil 4 der Maschine angeordnet. Obere Augen 44 und untere Augen 45 sind mit horizontalen parallelen Achsen versehen, um das Arbeitsgerät zu tragen. Der Motor weist ein Hydrauliksystem auf, das nicht im Detail gezeigt ist, so daß er hydraulische Energie für die diversen Manövrierungs- und Arbeitsfunktionen zur Verfügung stellen kann. Der obere Teil 4 der Maschine ist derart am Antriebschassis 3 montiert, daß er sich mit Hilfe eines angetriebenen Drehkranzes 14 um eine Vertikalachse 13 drehen kann. Die Maschine ist mit Stützbeinen oder Füßen 12 versehen, die sich während der Beförderung in eine angehobene Position befinden und abgesenkt werden können, um eine stabile Abstützung für die Maschine während der einzelnen Arbeitsvorgänge vorzusehen. Der Mast 215 ist am oberen Ende mit der Rammeinheit oder dem Rammschlitten 16 versehen, der in einer im wesentlichen horizontalen Lage befördert wird. Der Mast 215 besitzt eine Gleitführung 217 für die Rammeinheit. Das obere Ende 223 des Mastes ist zusammen mit Drahtrollen 24 auf der linken Seite der Figur 1 gezeigt. Der Mast und der Rammechanismus werden durch einen Führungsausleger 227 gelagert, der ein Basisteil 228 aufweist, das um eine Horizontalachse 233 schwenkt, die in bezug auf den oberen Teil der Maschine 4 stationär angeordnet ist. Der Führungsausleger besitzt ferner ein teleskopartig ausfahrbares Teil 229, das mit dem Ausleger 217 mit Hilfe von Gleitführungen verbunden ist, die zusammen den Auslegerschlitten 203 bilden. Der Mast ist somit in Längsrichtung relativ zum ausfahrbaren Teil 229 des Führungsauslegers verfahrbar, jedoch nicht hierzu verschwenkbar. Wenn sich der Mast in der umgelegten Position befindet, wie in Figur 1 gezeigt, befindet sich die gesamte Ausrüstung innerhalb des normalen zulässigen Querschnittes für sich auf Schienen bewegende Fahrzeuge. Auf diese Weise kann die Maschine mit angehobenen Stützbeinen entlang dem Schienenstrang zur Arbeitsstelle gefahren werden, wo sie angehalten wird und die Füße 12 auf den Schwellen oder auf dem Boden angeordnet werden, um die Maschine auf stabile Weise zu lagern. Diese Situation ist in Figur 1 dargestellt.
• Mit Hilfe der Hubmechanismen, die später in größeren Einzelheiten erläutert werden, wird der Mast danach aus der Horizontallage in die gestrichelt in Figur 2 dargestellte schiefe Position angehoben. Diese Position kann etwa unter einem Winkel von 50º zur Horizontalebene angeordnet sein. Wie man aus Figur 2 entnehmen kann, kann der Mast nicht viel weiter verschwenkt werden, bevor das Antriebschassis der Maschine in den Weg des untersten Endes des Mastes gerät. Der obere Teil der Maschine mit dem Mast wird danach aus der Längsrichtung zum Schienenstrang in eine Richtung quer zum Schienenstrang gedreht, d.h. in die in Figur 3 gestrichelt dargestellte Position. Der Mast kann danach direkt in seine Vertikalstellung angehoben werden, wobei seine Stellung dann geringfügig aufwärts oder abwärts eingestellt werden kann, um die Installation in bezug auf die Art des Bodens einzustellen.
• Figur 3 zeigt die auf einem Teil eines doppelten Schienenstranges stehende Maschine. Man erkennt ferner einen auf der Nachbarschiene fahrenden Zug. Die Figur zeigt eine Situation, in der die Schienen geringfügig aus der Horizontalebene heraus geneigt sind, wie sie beispielsweise in Kurven verlaufen, um während des Fahrens des Zuges Zentrifugalkräfte zu kompensieren. Man kann aus der Figur entnehmen, daß selbst in diesem Fall, in dem das obere Ende des Zuges auf den Nachbarschienen sehr nahe an die Rammaschine heran geneigt ist, die Rammaschine immer noch den zulässigen Querschnitt 42 der Nachbarschienen, d.h. den für den Verkehr auf den Nachbarschienen freizuhaltenden Querschnitt, freigibt. Die Maschine kann hier um 180º zwischen zwei Positionen in Längsrichtung zum Schienenstrang gedreht werden, ohne in den Weg des vorbeifahrenden Zuges zu geraten. Aus einem Vergleich mit Figur 2 wird deutlich, daß das nur dann möglich ist, nachdem der Mast in die mit gestrichelten Linien gezeigte Position oder höher angehoben worden ist. Es versteht sich ferner, daß die Anordnung des Schwenkpunktes des Mastes in einem Abstand unter dem Mast zu Beginn der Drehbewegung bewirkt, daß das obere Ende des Mastes und die Streben relativ schnell nach vorne bewegt werden, so daß der Mast in der Querlage die Nachbarschienen freigeben kann, ohne soviel nach oben bewegt werden zu müssen, wie dies erforderlich wäre, wenn er um einen näher am Mast gelegenen Punkt hätte verschwenkt werden müssen.
• Es wird nunmehr auf Figur 5 Bezug genommen, die in größerem Maßstab Teile der Maschine zeigt, die für die Erfindung wesentlich sind. Hierbei ist der oberste Teil des Mastes nicht dargestellt. Die Maschine ist in einer Betriebsstellung gezeigt, wobei ein von Drähten getragener Pfahl 2 eine Hubstange hält, die sich durch ein Auge 254 im Pfahl erstreckt. In bezug auf den Rammechanismus wird der Pfahl durch einen Rammkopf 110 geführt. Man kann erkennen, wie der Mast 215 durch Streben 200 abgestützt wird, die an der Rückseite des oberen Teiles der Maschine an Ankerpunkten 201 verankert sind. An den gegenüberliegenden Enden sind die Streben schwenkbar mit einem Strebenschlitten 202 verankert. Wie aus den Figuren 4 und 6 hervorgeht, sind zwei Streben in einer dreieckförmigen Anordnung montiert, damit der Mast stabil abgestützt wird. Der Strebenschlitten 202 ist mit Gleitgreifern 221 versehen, die um Gleitstangen 220 an der Gleitführung 217 greifen (siehe Figur 4). Der Mast kann auf diese Weise relativ zum Strebenschlitten 202 frei in seiner Längsrichtung verschoben werden.
• Zwei dreieckförmige vertikale Basisplatten 252 sind am oberen Teil der Maschine montiert (siehe die Figuren 4 und 5). Die Platten sind an den Scharnieraugen 44 und 45 fixiert. An der Achse 233 ist ein Gelenkzapfen 10 durch die dreieckförmigen Basisplatten 252 montiert. Der Zapfen bildet ein Lager für den Basisteil 228 des Führungsauslegers, der um den Zapfen frei schwenkbar ist. Der ausfahrbare Teil 229 des Führungsauslegers kann mit Hilfe einer eingebauten Betätigungseinheit 230, die in Figur 5 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, teleskopartig im Basisteil bewegt werden. Der ausfahrbare Teil 229 des Führungsauslegers ist fest mit Gleitführungen verbunden, so daß zusammen der Auslegerschlitten 203 gebildet wird, der den Mast derart hält, daß er in Relation zum ausfahrbaren Teil 229 des Führungsauslegers frei auf und ab gleiten kann. Die Gleitführungen des Auslegerschlittens sind im Abstand voneinander angeordnet und besitzen eine massive Konstruktion, so daß der Winkel des Führungsauslegers relativ zum Mast, hier etwa 90º, selbst unter beträchtlichen Spannungen genau eingehalten wird.
• Zum Steuern und Manövrieren der Längsverschiebung des Mastes ist eine Mastfußbetätigungseinheit 251 zwischen dem ausfahrbaren Teil 229 des Führungsauslegers und dem Mastfuß 219 montiert. Eine sogenannte Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 ist zwischen dem ausfahrbaren Teil 229 des Führungsauslegers und dem Strebenschlitten 202 montiert. Aus Figur 5 und den Figuren 2 und 3 geht hervor, daß die Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 zum Neigen des Mastes verwendet werden kann, da durch ein Ausfahren der Betätigungseinheit relativ zu der in Figur 5 gezeigten Lage, unter der Voraussetzung, daß die Streben eine konstante Länge besitzen, der Mast nach hinten, d.h. in Richtung auf seine Horizontallage, verschwenkt wird.
• Wenn sich der Mast seiner Horizontallage nähert (siehe Figur 2), wird der Winkel zwischen der Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 und den Streben 200 sehr spitz, so daß sowohl die Strebenschlittenbetätigungseinheit als auch die Streben 200 beträchtlichen Spannungen ausgesetzt sind, wenn sie die einzigen Stützen für den oberen Teil des Mastes darstellen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist daher eine Stütze 257 vorgesehen, um den oberen Teil des Mastes in der Transportstellung zu lagern. Die Stütze ist so ausgebildet, daß sie den Mast geringfügig, d.h. beispielsweise um 10º, aus der Horizontallage mit Hilfe von eingebauten Betätigungseinheiten anheben kann, wonach die Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 allein die weitere Schwenkbewegung nach oben steuern kann.
• Figur 5 zeigt des weiteren zwei Winden 26 mit zum teilweisen Aufrichten des Rammechanismus 16 und des Pfahles 2 verwendeten Drähten 25. Dadurch, daß diese Winden am ausfahrbaren Teil des Führungsauslegers angeordnet sind, wird die Errichtung und Demontage des Mastes sehr stark erleichtert, da diese Vorgänge dann ausgeführt werden können, ohne daß man die Drähte manuell arretieren oder freigeben muß. Es wird ferner erreicht, daß die Aufwärts- und Abwärtsbewegung oder Änderungen der Winkelposition des Mastes keine Bedeutung für das Spannen der Drähte haben, so daß sich die Winden während derartiger Bewegungen in einer festen Position befinden können.
• Obwohl die Maschine in Figur 5 in einer Position gezeigt ist, in der sich der Mast in Vertikalstellung oder senkrecht zur Ebene der Schienenoberfläche befindet, können auch andere Positionen durch Verschiebung der Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 erreicht werden. Die Maschine kann somit arbeiten, wenn der Mast bis zu 10º nach außen oder 45º nach innen in bezug auf den oberen Teil der Maschine verschwenkt ist. Die Höheneinstellung des Mastes wird in einfacher Weise durch die Mastfußbetätigungseinheit 251 durchgeführt, so daß die Anordnung an die Neigung des Bodens und andere Bedingungen angepaßt werden kann.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Streben so angeordnet, daß ihre Verschiebung einzeln gesteuert werden kann, so daß sie zum Verschwenken des Mastes in einer Ebene parallel zum Schienenstrang über einen Bereich von Neigungsstellungen bis beispielsweise 3º gegenüber der Vertikalen zu jeder Seite hin verwendet werden können. Um dies möglich zu machen, besitzt die Führung zwischen den beiden Teilen des Führungsauslegers eine zylindrische Form, so daß der ausfahrbare Teil 229 relativ zum Basisteil 228 um die Längsachse verschwenkbar ist.
• Figur 6 zeigt die Anordnung der Hubstange 255 im Pfahl. Die Hubstange wird durch Drähte von einem Hubjoch 256 gehalten. Durch diese Anordnung steht Raum für den Rammechanismus (in Figur 6 nicht gezeigt) zur Verfügung, so daß er relativ zum Pfahl auf oder ab bewegt werden kann.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein spezieller Schlitten 253 vorgesehen, der in bezug auf die Führung bewegbar ist und Führungsrollen 24 für die Drähte aufweist. Dieser Schlitten wird durch einen Teil der Strebenschlittenbetätigungseinheit 250 gehalten, so daß er in einem festen Abstand zum ausfahrbaren Teil des Führungsauslegers gehalten wird. Hierdurch wird eine geeignete Führung der Drähte erreicht, die unabhängig von Neigungen des Mastes ist, und insbesondere eine sichere Befestigung der Drähte während der Demontage des Mastes.
• Die Maschine kann rechtwinklig zum Schienenstrang arbeiten, jedoch auch in diverse geneigte Stellungen innerhalb eines Winkelraumes von etwa 45º zu jeder Seite hin, wie in Figur 4 mit gestrichelten Linien 43 dargestellt ist, gedreht werden.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden sämtliche Teile zum Manövrieren einschließlich des Antriebsmotors, der Winden und sämtlicher Betätigungseinheiten hydraulisch durch Energie angetrieben, die über geeignete Rohre und Schlauchverbindungen vom Motor 7 der Maschine zugeführt und über ein Steuerpaneel (nicht gezeigt) in der Fahrerkabine gesteuert wird. Es versteht sich, daß es zahlreiche andere Methoden zur Übertragung und Steuerung der zum Manövrieren benötigten Antriebsenergie gibt, beispielsweise über mechanische Verbindungen, Druckluft oder Elektrizität. Die Erfindung umfaßt alle diese Varianten.
• Um ein Fundament bzw. eine Gründung zu errichten, wird die Maschine in die in den Figuren 3-6 gezeigte Position aufgerichtet, und ein Draht wird an einem Pfahl 2 befestigt, der vorher an Ort und Stelle gebracht worden ist, so daß der Pfahl in eine Position unterhalb der Ramme 16 aufgerichtet und in den Erdboden eingerammt werden kann.
• Wenn der Pfahl während des Einrammens in bezug auf die gewünschte Position geringfügig verschoben wird, ist es möglich, die Position einzustellen, indem der Pfahl während des nachfolgenden Rammens in einer Richtung quer zum Schienenstrang gezogen oder gedrückt wird. Zu diesem Zweck kann der Pfahl wahlweise mit Hilfe von Ketten am Mastfuß befestigt werden, oder es kann eine Zwischenplatte, beispielsweise eine Holzplatte, zwischen dem Pfahl und dem Mastfuß angeordnet werden, woraufhin der teleskopartige Ausfahrmechanismus des Führungsauslegers verwendet wird, um eine seitliche Kraft auf den Pfahl während des nachfolgenden Einrammens aufzubringen.

Claims (10)

1. Vorrichtung (1) zum Einrammen von Pfählen mit einem Fahrgestell (3) zum Fahren auf Schienen, einem oberen Teil (4), der schwenkbar um eine als Drehachse (13) bezeichnete Vertikalachse montiert ist, so daß er sich relativ zum Fahrgestell drehen kann, und der eine angetriebene Dreheinrichtung (14) aufweist, mit der der obere Teil eines Mastes (215) verbunden ist, wobei der Mastmit einer Gleitführung für einen Rammechanismus (16) versehen ist, Einrichtungen (26) zum Hochbewegen des Rammechanismus und Einrichtungen (26) zum Aufrichten eines Pfahles, wobei der Mast in eine im wesentlichen vertikale Betriebsstellung zum Einrammen des Pfahles aufrichtbar ist, in der er durch Streben (200) abgestützt ist, die an einen Schlitten (202) gelenkt sind, der in Längsrichtung verschiebbar am Mast gelagert ist, und wobei der Mast in eine im wesentlichen horizontale Position abgesenkt werden kann, um die Vorrichtung zu verlagern, und mit einer Energiequelle (7) zum Antreiben des Rammechanismus, der Hubeinrichtungen und der Dreheinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast mit dem oberen Teil über einen teleskopartig ausfahrbaren und zusammenziehbaren Ausleger (227) verbunden ist, der einen Basisteil (228), der über ein Scharnier mit dem oberen Teil verbunden ist, dessen Scharnierachse (233) senkrecht zur Drehachse verläuft, und einen teleskopartig ausfahrbaren Teil (229) aufweist, der mit dem Basisteil verbunden ist und mit dem Mast in Verbindung steht, indem er mit einem Befestigungsschlitten (203) verbunden ist, der entlang der Längsachse des Mastes verschiebbar ist, während er unter einem festen vorgegebenen Winkel zwischen der Achse des Mastes und der Ausfahrachse des Auslegers gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsschlitten die Ausfahrachse des Auslegers im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Achse der Schlittenführung für den Rammechanismus halten kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß angetriebene und gesteuerte Einrichtungen (250) vorgesehen sind, um Kräfte in Längsrichtung des Mastes zwischen dem Schlitten der Streben und dem Befestigungsschlitten auszuüben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtungen Winden (26) umfassen, die am ausfahrbaren Teil des Auslegers angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen und steuerbaren Einrichtungen (251) vorgesehen sind, um Kräfte in Längsrichtung des Mastes zwischen dem Mast und dem Befestigungsschlitten auszuüben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehen des oberen Teiles durch Steuereinrichtungen gesteuert wird, die mit schaltbaren Blockiereinrichtungen versehen sind, um sicherzustellen, daß der obere Teil nur zu einer vorgegebenen Seite des Schienenstrangs hin gedreht werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drehbewegungen steuernden Steuereinrichtungen mit Blockiereinrichtungen versehen sind, um sicherzustellen, daß der obere Teil nur von der Längsrichtung des Schienenstranges weggedreht werden kann, wenn der Mast in eine vorgegebene schiefwinklige Position angehoben worden ist.

8. Verfahren zum Verlagern und Aufrichten einer Pfahlrammvorrichtung (1), bei der ein Mast (215), der eine Gleitführung für einen Rammechanismus (16) trägt, verlagert wird, während er sich in einer im wesentlichen horizontalen Position auf einem Eisenbahnwagen (3) innerhalb des üblichen zulässigen Querschnittes für Schienenfahrzeuge befindet, und bei dem der Mast in eine im wesentlichen vertikale Position auf gerichtet wird, um einen Pfahl (2) in den Boden neben dem Schienenstrang zu rammen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast in eine geneigte Stellung aufwärts geschwenkt wird, daß der Mast um eine Vertikalachse (13) zwischen den Schienen in einer Richtung im wesentlichen quer zu den Schienen gedreht wird und daß der Mast danach in eine im wesentlichen vertikale Position angehoben wird.

9. Verfahren zum Errichten eines Fundamentes bzw. einer Gründung neben einem Schienenstrang (3a), dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament oder die Gründung vorfabriziert und an die Errichtungsstelle befördert wird, daß eine Vorrichtung (1) mit einem Rammechanismus (16) durch das Verfahren gemäß Anspruch 8 aufgerichtet wird, daß das Fundament bzw. die Gründung in eine Position unter dem Rammechanismus angehoben wird und daß das Fundament bzw. die Gründung eingerammt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Rammens eine seitliche Kraft auf das Fundament bzw. die Gründung ausgeübt wird, indem der Mast in seinem Bereich unmittelbar über dem Boden in Querrichtung auf den Schienenstrang zu oder von diesem weg gezogen oder gedrückt wird, wobei das Fundament bzw. die Gründung am untersten Abschnitt des Mastes befestigt wird, falls erforderlich.