EP2020459A1 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau Download PDF

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EP2020459A1
EP2020459A1 EP08011470A EP08011470A EP2020459A1 EP 2020459 A1 EP2020459 A1 EP 2020459A1 EP 08011470 A EP08011470 A EP 08011470A EP 08011470 A EP08011470 A EP 08011470A EP 2020459 A1 EP2020459 A1 EP 2020459A1
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    • E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
    • E01B27/027—Loosening ballasting material
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    • E01B27/04—Removing the ballast; Machines therefor, whether or not additionally adapted for taking-up ballast

Definitions

  • the invention relates to a method for the mechanical removal of soil layers in track construction according to the preamble of claim 1;
  • the invention further relates to a device for carrying out the method.
  • the object of the invention is to provide an improved method for the mechanical removal of soil layers in track construction; Furthermore, a technically simple device for carrying out the method is to be created.
  • a novel type of soil layer construction in combination with track-bound machine technology, can result in an improved excavation floor with an increased rate of expansion. Especially when track-bound expansion can thus be achieved an increase in performance for existing conversion machines and conversion procedures, so as to come to improved quality and increased performance.
  • the section is carried out substantially straight or trough-shaped or U-shaped or in another suitable profile shape. This means that after performing the cut an excavation of the soil layer takes place in the form of the corresponding profile.
  • the development according to claim 3 proposes preferred method for the cutting process.
  • the sawing technology can be combined with the milling technique, whereby the milling technique should support the saw cut.
  • the sawing device and milling device can be arranged on corresponding cutting strips.
  • the cutting band may be guided in a U-shaped manner.
  • the trough-shaped section in which the cutting tape is guided bent.
  • water pressure separation systems and air pressure separation plants can be used.
  • the advantage is that a high sawing performance can be achieved by this endlessly circulating saw band / milling belt. It is only necessary to provide the saw band / milling belt accordingly with guides and equipped with a corresponding drive.
  • the development according to claim 5 proposes two variants for the course and thus for the leadership of endlessly circulating saw band / milling belt.
  • the leadership of the saw band / milling belt is proposed in the manner of a U-profile. This means that the base as well as the two legs of the "U” are each formed by a narrowly spaced saw band / Fräsband pair, but with the two saw band / Fräsband sections run in opposite directions. This will further increase performance.
  • the endlessly circulating saw band / milling belt is guided as a kind of ring. This "ring" is to be understood in the broadest sense. In the first place, this annular guide is a rectangle which defines the center opening in the interior. Of course, other profile circulations such as trapezes, triangles, polygons, etc. are conceivable.
  • the technical solution proposes the device that the cutting device is movable on the track. This means that this track-bound device can be combined with other devices for dissolving and transporting the soil layers in a type column on the track.
  • Fig. 1 to 4 is a first embodiment and in the Fig. 5 to 7 a second embodiment for the mechanical removal of soil layers in track construction shown.
  • a track 1 is mounted on its sleepers 2 on the floor 3.
  • processing vehicles 4 are arranged movable.
  • a U-shaped section 5 by a corresponding cutting device.
  • This section 5 can be cut by cutting bands with a sawtooth ( Fig. 4a ) or with a milling head ( Fig. 4b ), but also by exposure to atmospheric pressure ( Fig. 4c ) or by means of water jets (4d).
  • an endlessly circulating saw band 8 is provided, which is guided in a U-shape.
  • a milling belt could be used.
  • the endlessly circulating saw band 8 is guided U-shaped, this means that in the region of the base and in the region of the two legs of the U-profile corresponding sections of the saw band 8 run close to each other and parallel to each other in opposite directions.
  • a corresponding drive for the saw blade 8 is provided.
  • an endlessly circulating saw band 8 is also provided.
  • this is not performed in the above manner as a "U”, but in the manner of a rectangle with a central opening.
  • U-profile which corresponds to the U-shaped section 5.
  • other profile shapes are conceivable.
  • the section 5 causes a separation of the bottom 3 in an upper layer of soil 6 to be removed and an underlying surface 7. Because of this clean dividing line, the soil layer located above 6 can be mechanically detached and removed, as in Fig. 1 is shown schematically.
  • the track 1 with its sleepers 2 can either sag after the bottom layer 6 has been removed or the track 1 with its sleepers 2 is held by a corresponding lifting device of the processing vehicles 4.
  • a U-shaped cut 5 is made in the manner described above so as to effect a separation of the soil layer 6 to be removed from the substrate 7. Subsequently, the bottom layer 6 is again mechanically released and removed.
  • Fig. 7a is according to the variant in Fig. 3a in turn provided an endlessly circulating saw band 8 with a U-shaped guide, while in the variant in Fig. 7b according to the variant in Fig. 3b the endlessly circulating saw band 8 defines a rectangle.

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Abstract

Ein Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten 6 im Gleisbau, bei dem die Bodenschicht 6 unterhalb und/oder neben dem Gleis 1 maschinell gelöst und abgetragen wird, sieht vor, daß vor dem maschinellen Lösen und Abtragen der Bodenschicht 6 diese zunächst durch einen zum Gleis parallelen Schnitt 5 vom darunter befindlichen Untergrund 7 getrennt wird. Dies führt zu einer besseren Aushubsohle und zu einer gesteigerten Ausbaugeschwindigkeit.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1; die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Im Gleisbau gibt es Spezialmaschinen, welche verschiedene Bodenarten wie Schotter, Kies, diverse Böden etc. im maschinellen Verfahren unter dem Gleis lösen und ausbauen. Dieser maschinelle Ausbau wird bislang mittels Mobilbagger oder aber vorzugsweise mit (Spezial-) Fräsmaschinen ausgeführt.
  • Da - wie ausgeführt - im überwiegenden Teil des maschinellen Ausbaus von Bodenschichten im Gleisbau das Fräsverfahren angewendet wird, bestehen hierbei mehrere Nachteile. So wird beim Fräsverfahren der Boden sehr grob aufgerissen. Dies bedeutet, daß die Aushubsohle grobe Toleranzen und lose Strukturen aufweisen kann. Darüber hinaus ist beim Fräsverfahren die Arbeitsgeschwindigkeit sehr langsam.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau zu schaffen; weiterhin soll eine technisch einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
  • Die technische Lösung ist verfahrensmäßig gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Dadurch ist ein verbessertes Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau geschaffen, bei dem die Aushubsohle nur geringe Toleranzen aufweist und wobei die Struktur weiterhin sehr fest ist. Schließlich ist die Arbeitsgeschwindigkeit im Vergleich zu den bekannten Verfahren hoch. Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, mittels einer entsprechenden Schnitteinrichtung eine Trennung der Bodenschichten zu erreichen, um dann die abgetrennten Schichten zu lösen, zu befördern und zu verladen. Damit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich eine Trennlinie hergestellt, um die Bodenschichten zu lösen. Der eigentliche Lösevorgang mit Abtransport des Materials erfolgt dann unmittelbar im Nachgang zu der Schnittherstellung. Der Aushub kann dabei gleisgebunden in verschiedenen Bereichen stattfinden. Dies kann beispielsweise unterhalb oder neben dem Gleis geschehen. Somit kann bei diesem Verfahren in der Kombination mit gleisgebundener Maschinentechnik eine neuartige Ausbauart von Bodenschichten zu einer verbesserten Aushubsohle mit einer gesteigerten Ausbaugeschwindigkeit führen. Gerade beim gleisgebundenen Ausbau kann somit eine Leistungssteigerung für vorhandene Umbaumaschinen sowie Umbauverfahren erreicht werden, um so zu einer verbesserten Qualität und gesteigerter Leistung zu kommen.
  • Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 wird der Schnitt im wesentlichen gerade oder wannenförmig oder U-förmig oder in einer anderen geeigneten Profilform durchgeführt. Dies bedeutet, daß nach Durchführung des Schnitts ein Aushub der Bodenschicht in Form des entsprechenden Profils erfolgt.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt bevorzugte Verfahren für den Schnittvorgang vor. Dabei kann die Sägetechnik mit der Frästechnik kombiniert werden, wobei die Frästechnik den Sägeschnitt unterstützen soll. Die Sägeeinrichtung sowie Fräseinrichtung kann dabei an entsprechenden Schnittbändern angeordnet sein. Um den zuvor erwähnten U-förmigen Schnitt zu realisieren, kann das Schnittband entsprechend U-förmig geführt sein. Entsprechendes gilt auch für den wannenförmigen Schnitt, bei welchem das Schnittband gebogen geführt ist. Es ist aber auch denkbar, daß entsprechend der drei Schenkel des "U" entsprechende separate Schnittbänder vorgesehen sind, welche diese Schenkel definieren. Neben den Sägebändern sowie Fräsbändern können aber auch Wasserdrucktrennanlagen sowie Luftdrucktrennanlagen eingesetzt werden.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 4 vor, daß zum Schneiden oder Fräsen des Bodens ein endlos umlaufendes Sägeband oder Fräsband verwendet wird. Der Vorteil besteht darin, daß durch dieses endlos umlaufende Sägeband/Fräsband eine hohe Sägeleistung erzielt werden kann. Es ist lediglich erforderlich, das Sägeband/Fräsband entsprechend mit Führungen zu versehen und mit einem entsprechenden Antrieb auszustatten.
  • Während des Umlaufes des Sägebandes/Fräsbandes ist es dann nur noch notwendig, dieses in Gleisrichtung vorwärtszubewegen, so daß sich das endlos umlaufende Sägeband/Fräsband durch den Boden hindurchschneidet.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt zwei Varianten für den Verlauf und damit für die Führung des endlos umlaufenden Sägebandes/Fräsbandes vor. In einer ersten Variante wird die Führung des Sägebandes/Fräsbandes in der Art eines U-Profils vorgeschlagen. Dies bedeutet, daß die Basis sowie die beiden Schenkel des "U" jeweils durch ein mit geringem Abstand einander gegenüberliegendes Sägeband/Fräsband-Paar gebildet sind, wobei jedoch die beiden Sägeband/Fräsband-Abschnitte in entgegengesetzte Richtungen laufen. Dadurch wird die Leistung weiter erhöht. Alternativ ist es in einer zweiten Variante auch denkbar, daß das endlos umlaufende Sägeband/Fräsband als eine Art Ring geführt ist. Dieser "Ring" ist im weitesten Sinne zu verstehen. In erster Linie handelt es sich bei dieser ringförmigen Führung um ein Rechteck, welches im Innern die Mittenöffnung definiert. Selbstverständlich sind auch andere Profilumläufe wie Trapeze, Dreiecke, Polygone etc. denkbar.
  • Die technische Lösung schlägt vorrichtungsmäßig vor, daß die Schneidvorrichtung auf dem Gleis verfahrbar ist. Dies bedeutet, daß durch diese gleisgebundene Vorrichtung diese mit anderen Vorrichtungen zum Lösen sowie zum Transport der Bodenschichten in einer Art Kolonne auf dem Gleis kombiniert werden kann.
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau mit einer entsprechenden Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform im schematischen Längsschnitt;
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 1;
    Fig. 3a
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in einer ersten Variante;
    Fig. 3b
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in einer zweiten Variante mit einer zusätzlichen Detailvergrößerung;
    Fig. 4a bis 4d
    einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 3 in verschiedenen Ausführungsvarianten;
    Fig. 5
    eine zweite Ausführungsform im schematischen Längsschnitt;
    Fig. 6
    einen Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 5;
    Fig. 7a
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 5 in einer ersten Variante;
    Fig. 7b
    einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 5 in einer zweiten Variante mit einer zusätzlichen Detailvergrößerung.
  • In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform und in den Fig. 5 bis 7 eine zweite Ausführungsform zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten im Gleisbau dargestellt.
  • Bei der ersten Ausführungsform in den Fig. 1 bis 4 ist dargestellt, wie ein Gleis 1 auf seinen Schwellen 2 auf dem Boden 3 gelagert ist. Auf dem Gleis 1 sind Bearbeitungsfahrzeuge 4 verfahrbar angeordnet.
  • Der Boden 3 unterhalb des Gleises 1 soll maschinell ausgebaut werden. Hierzu wird entsprechend der Darstellung in Fig. 3a zunächst unterhalb des Gleises 1 ein U-förmiger Schnitt 5 durch eine entsprechende Schneidvorrichtung eingebracht. Dieser Schnitt 5 kann durch Schnittbänder mit einem Sägezahn (Fig. 4a) oder mit einem Fräskopf (Fig. 4b) erfolgen, aber auch durch eine Beaufschlagung durch Luftdruck (Fig. 4c) oder mittels Wasserstrahlen (4d).
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein endlos umlaufendes Sägeband 8 vorgesehen, welches U-förmig geführt ist. Statt des Sägebandes 8 könnte auch ein Fräsband verwendet werden. Dies bedeutet, daß die senkrechten Schenkel des "U" den vertikalen Schnitt und die Basis des "U" den horizontalen Schnitt des insgesamt U-förmigen Schnittes 5 einbringen. Indem das endlos umlaufende Sägeband 8 U-förmig geführt ist, bedeutet dies, daß im Bereich der Basis sowie im Bereich der beiden Schenkel des U-Profils entsprechende Abschnitte des Sägebandes 8 dicht nebeneinander sowie parallel zueinander in entgegengesetzte Richtungen laufen. Selbstverständlich ist ein entsprechender Antrieb für das Sägeband 8 vorgesehen.
  • Bei der Ausführungsvariante in Fig. 3b ist ebenfalls ein endlos umlaufendes Sägeband 8 vorgesehen. Dieses ist jedoch nicht in der vorbeschriebenen Weise wie ein "U" geführt, sondern in der Art eines Rechtecks mit einer Mittenöffnung. Dies bedeutet aber, daß der untere Bereich dieses Rechtecks ein U-Profil definiert, welches dem U-förmigen Schnitt 5 entspricht. Statt der rechteckigen Öffnung dieses umlaufenden Sägebandes 8 sind auch andere Profilformen denkbar.
  • Auf jeden Fall bewirkt der Schnitt 5 eine Trennung des Bodens 3 in eine obere, auszubauende Bodenschicht 6 und einem darunter befindlichen Untergrund 7. Aufgrund dieser sauberen Trennlinie kann die darüber befindliche Bodenschicht 6 maschinell gelöst und abgetragen werden, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.
  • Während der gesamten Prozedur kann das Gleis 1 mit seinen Schwellen 2 entweder nach dem Entfernen der Bodenschicht 6 absacken oder aber das Gleis 1 mit seinen Schwellen 2 wird durch eine entsprechende Hebevorrichtung der Bearbeitungsfahrzeuge 4 gehalten.
  • Bei der zweiten Ausführungsform in den Fig. 5 bis 7 geht es nicht um den maschinellen Ausbau der Bodenschicht 6 unterhalb des Gleises 1, sondern in diesem Fall um den maschinellen Ausbau der Bodenschicht 6 neben dem Gleis 1.
  • Die Funktionsweise ist vom Grundprinzip her die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, d. h. es wird ein U-förmiger Schnitt 5 in der vorbeschriebenen Weise durchgeführt, um so eine Trennung der abzutragenden Bodenschicht 6 vom Untergrund 7 zu bewirken. Anschließend wird die Bodenschicht 6 wieder maschinell gelöst und abgetragen.
  • Bei der Ausführungsvariante in Fig. 7a ist entsprechend der Variante in Fig. 3a wiederum ein endlos umlaufendes Sägeband 8 mit einer U-förmigen Führung vorgesehen, während bei der Variante in Fig. 7b entsprechend der Variante in Fig. 3b das endlos umlaufende Sägeband 8 ein Rechteck definiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gleis
    2
    Schwelle
    3
    Boden
    4
    Bearbeitungsfahrzeug
    5
    Schnitt
    6
    Bodenschicht
    7
    Untergrund
    8
    Sägeband

Claims (6)

  1. Verfahren zum maschinellen Ausbau von Bodenschichten (6) im Gleisbau,
    bei dem eine Bodenschicht (6) unterhalb und/oder neben dem Gleis (1) maschinell gelöst und abgetragen wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß vor dem maschinellen Lösen und Abtragen der Bodenschicht (6) diese zunächst durch einen zum Gleis (1) im wesentlichen parallelen Schnitt (5) vom darunter befindlichen Untergrund (7) getrennt wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Schnitt (5) im wesentlichen gerade oder wannenförmig oder U-förmig oder in einer anderen geeigneten Profilform durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Schneiden der Boden (3) gesägt und/oder gefräst und/oder mit einem Luftstrahl beaufschlagt und/oder mit einem Wasserstrahl beaufschlagt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Schneiden ein endlos umlaufendes Sägeband (8) oder Fräsband verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das endlos umlaufende Sägeband (8) oder Fräsband in der Art eines U-Profils oder als ringartiges Profil mit einer Mittenöffnung geführt ist.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schneideinrichtung auf dem Gleis (1) verfahrbar ist.
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