EP4034708B1 - Verfahren zur herstellung eines gleiskörpers und durch dieses verfahren gebildeter gleiskörper - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines gleiskörpers und durch dieses verfahren gebildeter gleiskörper Download PDF

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EP4034708B1
EP4034708B1 EP20781461.7A EP20781461A EP4034708B1 EP 4034708 B1 EP4034708 B1 EP 4034708B1 EP 20781461 A EP20781461 A EP 20781461A EP 4034708 B1 EP4034708 B1 EP 4034708B1
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EP
European Patent Office
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liquid
layer
track
track bed
track body
Prior art date
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EP20781461.7A
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French (fr)
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EP4034708A1 (de
EP4034708C0 (de
Inventor
Jörg Frenzel
Murray Roeland
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Hyperion BV
Original Assignee
Hyperion BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Hyperion BV filed Critical Hyperion BV
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Publication of EP4034708B1 publication Critical patent/EP4034708B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/001—Track with ballast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/03—Injecting, mixing or spraying additives into or onto ballast or underground

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a track body, in particular a surface of a track body, and a track body which is obtainable in particular by this method.
  • ballast stones From track construction it is known to glue ballast stones on a track bed in order to stabilize the track bed. From DD 86 201 and DE 2448978A1 Full or partial bonding of all ballast stones in the ballast body is known. The aim there is to increase the lateral displacement resistance.
  • the DE 24 48 978 A1 relates to a method and a device for bonding the ballast of the bedding of a track consisting of cross ties and rails with the aid of liquid adhesives which are injected under pressure into the ballast during the compaction process by hollow bodies penetrating the ballast.
  • the WO 2018/010860 A1 relates to a device for dispensing multi-component adhesives onto a granular mixture, as well as a method for dispensing multi-component adhesives onto the ballast of an iron rail strand using the device.
  • the DE 10 2012 004720 A1 relates to a method and a device for solidifying loose soil materials, wherein a viscous binder is applied to the surface of the soil material, this viscous binder hardening after application.
  • the WO 2009/068169 A1 relates to a method for solidifying a ballast bed, in the upper region of which sleepers with rails fastened thereon are arranged, the ballast bed having load transfer areas below the sleepers, which absorb the load acting on the rails and transfer it to an earth body located below the ballast bed, in which cavities in The gravel structure of the gravel bed must be foamed with foam. Furthermore, a device for carrying out the method is described.
  • the WO 91/08056 A1 relates to a method and a device for applying multi-component resins to porous, granular materials to be solidified, in particular bulk materials to be solidified, which are optionally subsequently compacted by shaking.
  • the DE 196 51 755 A1 relates to a method for stabilizing ballast bed surfaces and other bulk materials, in particular by means of a crosslinked polyvinyl acetate dispersion.
  • the object of the invention was to provide a method for solidifying a track body.
  • the invention specifies a method for producing a track body and a track body according to the independent claims. Preferred embodiments are specified in the dependent claims.
  • a track bed made of gravel is only treated or coated on the surface with a liquid that can be hardened or thickened into a solid.
  • the liquid can be applied over an entire surface, in particular an upward-facing surface, of a track bed or only over a part of it.
  • the liquid is preferably applied to an external surface, in particular an upward-facing surface, or to an outside of the track bed, in particular to an upward-facing outside.
  • the composite of hardened or thickened liquid and gravel stones connected thereby is referred to according to the invention as a “layer”.
  • the gravel stones are connected using hardened or thickened liquid.
  • the layer gaps between the connected gravel stones preferably remain.
  • the layer is therefore preferably porous.
  • the layer is not or essentially not porous.
  • spaces between gravel stones that are connected to each other are filled with the liquid, which then thickens or hardens.
  • the bonding can be a sticking due to the hardened or thickened liquid.
  • the connection occurs at least with ballast stones on the surface of the track bed, which is brought into contact with the liquid, preferably also with ballast stones underneath, for example in the 2nd layer.
  • Ballast stones of the track bed are connected to one another by the hardened to a solid or by the thickened liquid, with some of the ballast stones of the track bed, in particular in the interior of the track bed, remaining unconnected to one another.
  • ballast stones of the track bed which are arranged between a subsurface on which the track bed rests and the layer formed, are not connected to one another by hardened or thickened liquid.
  • An increase in the lateral displacement resistance is not the focus of the present invention, or is usually not achieved with thin layers formed.
  • the invention preferably does not relate to ballast bonding for static purposes, but rather exclusively and explicitly only deals with the surfaces and contact points outside of the load transfer area, in particular outside a load transfer area of a sleeper directed downward at a 45° angle, by applying the liquid to form the layer.
  • the layer is preferably only formed temporarily and is, for example, UV degradable within a certain time, as described below.
  • the effect achieved is optimally integrated into a freely definable rhythm for track maintenance and optimizes this process.
  • the formation of the layer according to the invention can influence the following differently or in combination: rail, threshold, fastening, ballast.
  • the material achieves various track optimizations in terms of safety, maintenance and operation.
  • the aim of integrating the gravel stones into a layer, whereby they are connected to one another, is to ensure that the applied material does not "flake off” again due to gravel stone movements, but instead remains firmly on the stone surfaces depending on the desired adhesion period (depending on the UV setting).
  • possible areas of application of the invention also include applications in the area of maintenance and storage areas, filling stations or loading areas, other station areas and logistics areas, especially in the area of track-guided traffic.
  • a corresponding application is also possible in specially designated regions to be protected outside of the previously described sections (water protection areas).
  • Liquid substances hitting a layer formed according to the invention are distributed over the surface of the layer by the form of the layer.
  • a liquid substance may or may not be incorporated into the layer.
  • the layer preferably has hydrophobic properties. Surface water, as an example of a liquid substance, is then not bound and flows away. Oils, fats, hydrocarbons, or Herbicides, as an example of a liquid substance, on the other hand, can adhere to the layer or penetrate into cavities if the layer has such, for example if the layer is a foam. Here, capillary action in a cavity can support the absorption of the liquid substance.
  • the upper cover layer i.e. gravel stones and the hardened or thickened liquid connecting them
  • the upper cover layer can easily be picked up using excavators or other devices suitable for picking up gravel, separating gravel stones from the hardened or thickened liquid and the hardened or thickened liquid is decontaminated and/or disposed of decentrally. All that remains are the gravel stones that could be used again for rail traffic.
  • process times are quick; simple application afterwards - without interfering with the stuffed gravel pile - is possible at any time, even after the track section has been accepted and put into operation.
  • the invention specifies a method for producing a track body, which has the features listed in claim 1.
  • Gravel stones are bonded together in such areas or where the liquid is applied.
  • the layer is formed where the liquid is applied.
  • a track can be applied to the track bed, for example after previous steps, such as reworking or re-creation by processing with a tamping machine, DGS, profiling, and only then is the liquid applied.
  • Curing preferably occurs through a chemical reaction of components contained in the liquid.
  • Thickening preferably occurs through a chemical reaction of components contained in the liquid, preferably through exposure to air.
  • the liquid When thickened, the liquid remains flowable, in particular flowable at 25°C, even more preferably flowable at 40°C, but has an increased viscosity.
  • the product When cured, the product is not flowable, in particular not flowable at 25°C, even more preferably not flowable at 40°C.
  • gravel stones that are not integrated into the layer. These can be stones that are only arranged inside, i.e. not on a surface of the track bed. Stones that are arranged on the surface of the track bed on lateral (side-facing) surfaces, also referred to as flanks, can also not be connected to one another, for example if the liquid is not applied to the surface of the track bed flanks, but only on one side top facing surface.
  • the penetration depth can be in the range of preferably 1-15 cm (meaning 1 to 15 cm), or 3-15 cm, more preferably 1-13 cm, or 3-13 cm, even more preferably 1-10 cm, or 3- 10cm, most preferably 1-7cm, 3-7cm, 1-6cm, 3-6cm, 1-5cm or 3-5cm.
  • the penetration depth does not have to be identical over the entire layer or along the entire layer, but can vary.
  • the thickness of the layer can be as mentioned above penetration depth.
  • the thickness of the layer is preferably ⁇ 15 cm, more preferably ⁇ 13 cm, even more preferably ⁇ 10 cm, or ⁇ 7 cm, most preferably ⁇ 6 cm or ⁇ 5 cm.
  • the thickness of the layer is preferably in the range of 1-15 cm, or 3-15 cm, more preferably 1-13 cm, or 3-13 cm, even more preferably 1-10 cm, or 3-10 cm, most preferably 1 -7cm, 3-7cm, 1-6cm, 3-6cm, 1-5cm or 3-5cm.
  • the layer thickness can be measured as well as the penetration depth mentioned above.
  • the thickness of the layer does not have to be identical over the entire layer or along the entire layer, but can vary.
  • the layer thickness is preferably measured vertically downwards from an upper edge of a ballast superstructure or the track bed, which is assumed to be a straight line.
  • the straight line is preferably a horizontal line which forms an upper boundary of the ballast superstructure or the track bed. This upper limit can be assumed to be a limit through which no gravel stone protrudes upwards.
  • the height of the track bed can be, for example, 30 cm or 40 cm.
  • the thickness of the layer is such that a first, external layer of ballast stones, located in particular on an upper side of the track bed, is connected to one another in the layer or is integrated into the layer.
  • a first, external layer of ballast stones located in particular on an upper side of the track bed, is connected to one another in the layer or is integrated into the layer.
  • These are gravel stones that are located in an area where the liquid is/was applied.
  • Gravel stones that are located below the first layer are preferably not, or predominantly not, connected to one another in the layer or integrated into the layer.
  • a second layer of gravel stones located below the first layer is preferably connected to one another in the layer or integrated into the layer.
  • Gravel stones that are located below the second layer are preferably not, or predominantly not, connected to one another in the layer or integrated into the layer.
  • a third layer of gravel stones located below the second layer, is connected to one another in the layer or integrated into the layer.
  • Gravel stones that are located below the third layer are preferably not, or predominantly not, connected to one another in the layer or integrated into the layer.
  • the liquid may be applied to a portion of an upwardly facing surface of the track bed or to an entire upwardly facing surface.
  • the upward-facing surface is preferably the freely accessible surface that is not covered by thresholds.
  • the liquid can be applied to one or more side-facing surfaces of the track bed, for example to one or more flanks.
  • the layer thickness does not have to be identical across the entire layer, but can vary.
  • gravel stones that are incorporated into the layer are completely or substantially completely covered by the applied liquid.
  • gravel stones that are incorporated into the layer are completely or substantially completely covered by the hardened or thickened liquid.
  • the liquid is preferably a reactive mixture that is curable.
  • the degree of hardness can vary, so that the stone can still be slightly mobile when force is applied without it moving out of position or damaging the layer. In this way, dynamic effects can be compensated for without the connection between the gravel stones immediately “breaking”.
  • the liquid is preferably applied from above.
  • the application can be carried out, for example, by pouring, spraying, spraying or misting.
  • the liquid can be applied with or without pressure.
  • the liquid may be foamed when applied. During curing or thickening, the foaming of the liquid may disappear or substantially disappear. After hardening or thickening, the foaming of the liquid may be gone or substantially gone. In other words, voids formed in the liquid may then have disappeared or essentially disappeared. In other words, the liquid may be defoamed or substantially defoamed after hardening or thickening.
  • the liquid can contain a defoamer.
  • Applying a foamed or swollen, but preferably not permanently foamed or swollen liquid has the advantage that the liquid in the swollen or foamed state first completely or largely completely surrounds the stones, then collapses and then falls around the stone. and dries. This results in an improved application to the stone The greatest possible contact with, on and between the gravel stones is achieved. You can spray the gravel surface from a variety of openings in order to achieve a foam carpet that penetrates evenly into the gravel bed.
  • a (partial) layer can be formed in the lower part of the layer formed according to the invention, for example by clumping or sagging and collapse of the foam.
  • this (partial) layer also known as the barrier layer
  • the spaces between the gravel stones are filled, which can happen when a sufficient amount of foamed liquid sinks and collapses.
  • the foaming of the liquid can have disappeared or essentially disappeared, so that spaces are formed (or re-formed) between the gravel stones which are not filled with foam .
  • a time-delayed reaction is possible - first in the lower area, then in the upper area, i.e. first from bottom to top and then from top to bottom. This allows the greatest possible accumulation of material to be generated in the lower barrier layer.
  • the liquid may be a melt that hardens after application, for example a molten thermoplastic urethane (TPU).
  • TPU thermoplastic urethane
  • the liquid can be poured over the gravel stones, trickle down and then cool and solidify. For recycling, heating the gravel stones can melt the coating, which could be collected when dripping.
  • the liquid has a dye and the preferably matt layer formed from the hardened or thickened liquid is colored by the dye, preferably also matt colored.
  • the dye has a color selected from white, gray or beige, thereby reducing light absorption and heating of the track bed.
  • the simultaneous bonding of the stones through the layer prevents this color from being removed prematurely again due to abrasion, especially due to the movement of the gravel among themselves and against each other, or from creating areas that are no longer covered with paint, even though paint was previously applied there.
  • a matt coloring mentioned has the advantage that unwanted reflections are reduced. Furthermore, it can be achieved that other colors may adhere better to the matt surface.
  • a preferred dye is a disperse dye.
  • a pattern can be applied to a, preferably colored, layer.
  • a layer or such a pattern enables the track position to be easily checked visually. Through interruptions, offsets or other line changes in the color area or in the pattern, it can easily be recognized visually, by a train driver or artificial vision, for example, whether there has been a change in the gravel surface which may require a maintenance process, inspection process, maintenance or repair. This early detection can be particularly useful in the case of extremely high train headcounts, without having to carry out an additional inspection and/or measurement trip.
  • the colored layer also enables easier, rail-free visual documentation, for example using drones (UAV). At the same time, an area designed in this way can provide additional directional orientation for furniture.
  • markings can also be used to clarify escape routes and, if necessary, for train journey signaling as a supplement to existing signaling if, for example, there are signal disruptions or failures.
  • the structure formed by hardening or thickening the liquid is UV-degradable, such that if the track body is arranged outdoors without a roof, the structure is decomposed to such an extent after a period of at least 8, 6 or 4 years after the layer has been formed, that ballast stones that were previously embedded in the layer can be removed manually from the track bed.
  • the structure formed by hardening or thickening of the liquid is UV-degradable, such that in the case of an uncovered arrangement of the track body outdoors within a defined time period, which can be based on the regular tamping interval period (work cycles), at the latest after 8, 6 , or 4 Years after the layer has been formed, the layer has decomposed to such an extent that ballast stones that were previously integrated into the layer or previously connected to one another by hardened or thickened liquid can be removed from the track bed, preferably removed manually, even more preferably removed without mechanical means Aids must be used to destroy the layer or the gravel stones (for recycling purposes) would have to be treated differently.
  • Outdoor preferably means a location without shade, ie with unobstructed sunlight, preferably in a region of 40° to 55° north latitude and 10° west to 10° east longitude.
  • loosened gravel stones can be worked into deeper layers (preferably without adhesions). This optimizes the subsequent reapplication process. This means that only the upper surface layer is affected, which results in easier (pure) bedding cleaning.
  • UV degradability can be achieved by either not adding UV protective agents or only adding them to such an extent that the described degradability is achieved. Furthermore, it is possible to choose the chemical composition of the liquid so that a UV-sensitive layer is formed. UV-sensitive means in particular that chemical bonds in the layer are broken by UV light. By adding a suitable amount of UV protective agents, the degradability can be adjusted to the above value, provided that without such protective agents the degradability is faster than desired.
  • Degradability through UV is advantageous because it simplifies the replacement and disposal of gravel stones and prevents additional formation of fine dust.
  • the liquid is preferably designed in such a way that before decomposition by UV, point forces, for example in the form of tamping picks or scraper chains, can mechanically break the bonding of the stones to one another again, so that the structure can be broken up again at any time before decomposition by UV and repair work can be carried out. Maintenance work can take place.
  • the liquid is preferably hardenable or thickenable even when moist, preferably also when applied to a wet surface, in particular wet gravel or a wet rail.
  • the liquid can also contain a fire retardant. Such a fire retardant is also present in the layer.
  • the surface structure of the gravel stones and the material properties of the liquid are preferably selected so that after the gravel stones have been removed, a hardened liquid or thickened liquid can be removed abrasively (using a rotating container/drum process) or chemically.
  • the liquid can be hardened into a plastic, synthetic resin or silicate.
  • the resin can be epoxy resin.
  • the plastic can be a polyurethane.
  • the liquid itself can be a plastic or plastic precursor, or a synthetic resin or synthetic resin precursor, or a silicate or a silicate precursor.
  • a plastic is preferably a polyurethane.
  • Another liquid that is foamed during curing or thickening is a cellulose-based or cellulose-containing liquid that is foamable into a cellulose foam.
  • the liquid is not foamed during hardening or thickening, in particular not foamed by gas introduced or produced during hardening (e.g. a hardening reaction) or thickening.
  • the gas introduced does not include the ambient air, parts of which may be included in the layer during layer formation.
  • the liquid is foamed on its surface during hardening or thickening. This can be achieved by first applying a first liquid which is not foamable and then, after thickening or at least partially hardening the first liquid, applying a second liquid which foams when thickened or hardened. The shift is therefore over two components put together.
  • Superficial foaming means that the layer is not foamed throughout, particularly in internal areas. This creates a structure in the gravel surface that also contributes to reducing emissions.
  • the track body has sleepers and the liquid is applied in such a way that the liquid is applied to the track bed exposed between the sleepers and no liquid is applied to a predominant part of the surface or the entire surface of the sleepers.
  • the surface of the sleepers means the upward-facing surface of the sleepers.
  • liquid is essentially only applied to the exposed gravel stones in the spaces between the sleepers and in the spaces between them.
  • the track body has sleepers and the liquid is applied in such a way that the liquid is also applied to the entire surface of the sleepers.
  • a protective structure can be applied. This is advantageous for wooden sleepers that may no longer be soaked with tar oils or are exposed to termites (e.g. in Australia), or concrete sleepers that show the first cracks and are therefore subject to continued exposure to the weather (frost, dew, sun,...) - are exposed to premature decay.
  • the liquid can be designed so that it is hydrophobic or the thickened or hardened liquid is hydrophobic.
  • the track body has rails and the liquid is applied in such a way that the liquid is applied to the inside flanks, and preferably also to the rail foot.
  • heating caused by rails can be counteracted in particular if, according to the invention, an above-mentioned dye is present.
  • Liquid can preferably also be applied to the outside flanks of the rails, with an analogous effect.
  • the liquid is applied in such a way that the liquid is also applied to the rail fastenings. This can be particularly true in In the event of a colored liquid, allow visual or imaging verification that the rail fasteners are in working condition.
  • no or only minimal liquid is applied to a running surface of the rails.
  • liquid is only applied up to the upper edge of the lower half of the rail head height. This prevents liquid or formed layers or paint from adhering to wheel tires and does not change the adhesion between the vehicle and the rail track.
  • the liquid can be applied using a spray bar, a spray frame, a spray gun or spray lance, manually, mechanically or automatically.
  • One or more nozzles can be used for application.
  • the device for application is preferably moved along the rail route and the application takes place.
  • a curtain spray coating e.g. with a high performance polyurea coating may be used.
  • the invention also specifies a track body that can be obtained or obtained by an above-mentioned method. Features specifically described in the method can be present on the track body individually or in combination. Without limiting this, specific embodiments of the track body are explicitly stated below.
  • a track body can also contain switch and crossing areas and lead through level crossings.
  • the layer is colored by a dye, preferably colored white, gray or beige.
  • the track body can have: rails, sleepers, a track bed made of ballast, fastenings for the rails on the sleepers.
  • the thickness of the layer is ⁇ 15 cm.
  • the thickness of the layer is 1-10 cm.
  • the thickness of the layer is 1-7 cm.
  • the layer is UV-degradable, such that if the track body is arranged outdoors without a roof, after a period of no later than 6 years after the layer was formed, the layer has decomposed to such an extent that gravel stones previously embedded in the layer have it removed manually from the track bed.
  • the track body has sleepers, and the layer is applied in such a way that the layer is applied to the track bed exposed between the sleepers, and that there is no hardened or thickened liquid on a predominant part of the surface or the entire surface of the sleepers , from which the layer is formed together with the gravel stones, is applied or is present there.
  • the track body has rails, and hardened or thickened liquid, from which the layer is formed together with the ballast stones, is also applied to the inside flanks of the rails, the liquid having a dye which is preferably selected from white, gray or beige.
  • the inside flanks of the rails therefore have hardened or thickened liquid. This can be designed in the form of a film that completely or partially covers the surface of the inside flanks of the rails.
  • a gravel track is constructed in accordance with regulations so that it is in its final target position after tamping and any profiling that may be required.
  • a ballast leveling machine can be used in combination with a track tamping machine. The tamping machine compacts the gravel, while the leveling machine follows and creates the bedding cross-section.
  • the liquid which can be hardened into a polyurethane resin, is then applied to the track bed in the sleeper compartments and on the inside and outside of the rail flanks, the rail base and the rail head using a spray bar or a movable robot arm.
  • Figure 1 the track body 1 is shown, which has the track bed 2, which is composed of ballast stones 3.
  • the rails 4 are arranged on the track bed 2.
  • the spray bar 5 is guided on the rails 4 by means of rollers/wheel flange 6 and moved in the rail direction. Positioning by placing it on the rail head results in automatic height corrections, for example by using different rail web heights.
  • Hardenable or thickenable liquid 9 is sprayed from the nozzles 7, 8 onto the surface of the track bed 2, or onto the ballast stones 3 on the surface, the inside flanks 10 of the rails 4 and the outside flanks 11 of the rails 4, the rail foot and the rail head and rail fasteners.
  • the liquid 9 penetrates the surface of the track bed 2 and, together with the ballast stones 3, which are wetted with the liquid, forms the layer 13 after thickening or hardening. Ballast stones 3 in the layer 13 are connected to one another by hardened or thickened liquid.
  • the liquid acts as a kind of glue.
  • the layer 13 does not penetrate the entire track bed 2.
  • the penetration depth is up to 15 cm, measured vertically downwards from an upper edge 12 of the track bed 2.
  • the layer thickness is not as constant as shown here in the schematic drawing.
  • liquid is applied to the inside flanks 10 and the outside flanks 11 of the rails 4. Furthermore, liquid can be applied to the sleepers and the fasteners, not shown here.
  • the location of application can vary depending on the arrangement of the nozzles. For example, it can be provided to only provide the nozzles 7, which apply liquid downwards in the area between the rails 4.
  • the nozzles 8 can be added, which apply liquid 9 to the inside flanks 10.
  • nozzles 7 and/or 8 can be added, which apply liquid 9 to the track bed 2 on the outside of the rails 4 (i.e. transversely in the outer direction as seen from the rails 4) and/or apply liquid 9 to the outside flanks 11 of the rails 4 .
  • liquid 9 is also applied to the flanks 14 of the track bed 2 and penetrates there, for which the spray bar 5 would have to be expanded accordingly.
  • optical sensors provided on the spray bar 5 or a device in which the spray bar 5 is integrated and not shown here, for example color sensors or cameras, it is possible to detect a surface of a threshold in a timely manner and to detect the spraying through the nozzles 7 in a timely manner to interrupt or after driving over to continue spraying the threshold or to allow additional spraying of the rail fastening or the spraying of a pattern.
  • the optical sensors detect whether the spray bar 5 of the spray bar apparatus is located above or next to the threshold and liquid supply can therefore be interrupted or additionally carried out at certain points, for example within switches.
  • the process can be automated by detecting with optical sensors.
  • a device in which the spray bar 5 is integrated can be provided with information about how the objects to be sprayed or not to be sprayed can be identified and how they can be differentiated from one another. In the area of the superstructure, the objects to be recognized are always the same.
  • a color sensor can be used for detection, preferably working with pulsed white light.
  • Pulsed white light offers numerous advantages for the reliable recognition of colors. By recognizing shadows and shapes (light-dark and textured-smooth), it is easy to determine where on the track the spray unit is located using color sensors, pulsed white light.
  • the white light is homogeneous. Therefore, the sensor reliably and reliably detects the programmed colors and structures, regardless of the direction in which the colored areas approach.
  • the color sensor reliably detects moving and vibrating objects. This significantly increases process reliability.
  • the sensor can be easily and easily adjusted to the color areas to be recognized with a visible light spot measuring e.g. 4 mm in diameter.
  • the pulsed white light is largely insensitive to external light. The light source and the required electronics require little space. This enables the installation of color sensors on the robot arm or spray bar. Video recognition through target/actual comparison with the stored shapes in the superstructure, which are always the same, is also possible.
  • the nozzles can be switched on or off at appropriately adjusted time intervals in order to prevent or reduce spraying of the threshold surface.
  • the application can be carried out with standardized threshold distances as follows:
  • An impeller (not shown) can be provided in the middle of the threshold (or on the outside of the threshold in the case of bi-block sleepers) on the spray balkan 5, which starts the spraying process when it hits the threshold surface can be suspended for a short time at the level of the following threshold. Nevertheless, the spraying of the inside flank 10 and outside flank 11 is not interrupted at this moment. A separate supply line is provided for this. A fixed division of the spraying processes is also possible due to the standardized threshold distances.
  • the “clock” is a distance meter that interrupts the fluid supply at a predetermined rhythm.
  • Fig. 2 shows the chronological sequence of the method according to the invention, the method or the chronological sequence already being based on the Fig. 1 was explained in terms of apparatus.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gleiskörpers, insbesondere einer Oberfläche eines Gleiskörpers, sowie einen Gleiskörper, der insbesondere nach diesem Verfahren erhältlich ist.
  • Aus dem Gleisbau ist bekannt, Schottersteine eines Gleisbettes zu verkleben, um das Gleisbett zu stabilisieren. Aus DD 86 201 und DE 2448978A1 ist eine voll- oder Teilverklebung sämtlicher Schottersteine des Schotterkörpers bekannt. Ziel ist dort die Erhöhung des Seitenverschiebewiderstandes.
  • Die DE 24 48 978 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verkleben des Schotters der Bettung eines aus Querschwellern und Schienen bestehenden Gleises mit Hilfe von flüssigen Klebstoffen, die während des Verdichtungsvorgangs durch in den Schotter eindringende Hohlkörper unter Druck in den Schotter eingespritzt werden.
  • Die WO 2018/010860 A1 betrifft eine Einrichtung zum Austragen von Mehrkomponentenklebstoffen auf ein körniges Gemenge, sowie ein Verfahren zum Austragen von Mehrkomponenten-Klebstoffen auf den Schotter eines Eisenschienenstrangs unter Verwendung der Einrichtung.
  • Die DE 10 2012 004720 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verfestigen von lockeren Bodenmaterialien, wobei ein viskoses Bindemittel auf das Bodenmaterial flächig aufgetragen wird, wobei dieses viskose Bindemittel nach dem Auftragen aushärtet.
  • Die WO 2009/068169 A1 betrifft ein Verfahren zum Verfestigen eines Schotterbetts, in dessen oberem Bereich Schwellen mit darauf befestigten Schienen angeordnet sind, wobei das Schotterbett unterhalb der Schwellen Lastabtragungsbereiche aufweist, die auf die Schienen wirkende Last aufnehmen und auf einen unterhalb des Schotterbetts befindlichen Erdkörper übertragen, bei dem Hohlräume im Schottergerüst des Schotterbetts mit einem Schaumstoff ausgeschäumt werden. Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.
  • Die WO 91/08056 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von Mehrkomponentenharzen auf poröse, zu verfestigende körnige Materialien, insbesondere zu verfestigende Schüttgüter, die gegebenenfalls nachträglich durch Rütteln verdichtet sind.
  • Die DE 196 51 755 A1 betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von Schotterbettoberflächen und anderen Schüttgütern insbesondere mittels einer vernetzten Polyvinylacetat-Dispersion.
  • Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Verfestigung eines Gleiskörpers anzugeben.
  • Angegeben wird von der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gleiskörpers und ein Gleiskörper nach den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung wird ein Gleisbett aus Schotter nur oberflächlich mit einer zu einem Feststoff härtbaren oder verdickbaren Flüssigkeit behandelt oder überzogen. Die Flüssigkeit kann über eine gesamte Oberfläche, insbesondere eine nach oben weisende Oberfläche, eines Gleisbettes aufgebracht werden oder nur über einen Teil davon. Die Flüssigkeit wird vorzugsweise auf eine außenliegende Oberfläche aufgebracht, insbesondere eine nach oben weisende Oberfläche, oder auf eine Außenseite des Gleisbettes, insbesondere auf eine nach oben weisende Außenseite.
  • Durch Härten oder Verdicken der Flüssigkeit werden Schottersteine, welche mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, miteinander verbunden. Der Verbund aus gehärteter oder verdickter Flüssigkeit und dadurch verbundenen Schottersteinen wird erfindungsgemäß als "Schicht" bezeichnet. Die Verbindung der Schottersteine erfolgt durch ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit.
  • In der Schicht verbleiben vorzugsweise Zwischenräume zwischen den miteinander verbundenen Schottersteinen. Somit ist die Schicht vorzugsweise porös. In einer anderen Variante kann es vorgesehen sein, dass die Schicht nicht oder im Wesentlichen nicht porös ist. Hierbei werden Zwischenräume zwischen Schottersteinen, die miteinander verbunden werden, mit der Flüssigkeit gefüllt, die anschließend verdickt oder aushärtet.
  • Das Verbinden kann ein Verkleben durch die ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit sein. Das Verbinden geschieht zumindest bei Schottersteinen an der Oberfläche des Gleisbettes, welche mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, vorzugsweise auch bei darunterliegenden Schottersteinen, beispielsweise in 2. Lage.
  • Erfindungsgemäß wird vermieden, dass alle Schottersteine des Gleisbettes miteinander verbunden werden.
  • Der aus der gehärteten Flüssigkeit erhaltene Feststoff oder die verdickte Flüssigkeit bildet zusammen mit dadurch verbundenen Schottersteinen die besagte Schicht, welche das Gleisbett bzw. eine Schotterschüttung nur teilweise aber nicht vollständig durchdringt.
  • Es werden zumindest an der Oberfläche befindliche Schottersteine des Gleisbettes durch die zu einem Festkörper gehärtete oder durch die verdickte Flüssigkeit miteinander verbunden, wobei ein Teil der Schottersteine des Gleisbettes, insbesondere im Inneren des Gleisbetts, ohne Verbindung zueinander bleiben.
  • Insbesondere werden erfindungsgemäß Schottersteine des Gleisbettes, die zwischen einem Untergrund, auf welchem das Gleisbett aufliegt, und der gebildeten Schicht angeordnet sind, nicht durch gehärtete oder verdickte Flüssigkeit miteinander verbunden.
  • Erfindungsgemäß wird eine Oberflächenformstabilität des Gleisbetts erreicht. Lose Steine, die nicht in die Schicht eingebunden werden, werden darin gehindert, die Schicht zu durchdringen oder zu zerstören.
  • Eine Erhöhung des Seitenverschiebewiderstandes steht bei der vorliegenden Erfindung nicht im Mittelpunkt, oder wird bei dünnen gebildeten Schicht üblicherweise nicht erreicht.
  • Weitere Vorteile, die mit der allgemeinen Erfindung oder mit einer speziellen Ausführungsform davon einzeln oder in Kombination erzielt werden können sind:
    Die Erfindung betrifft vorzugsweise kein Schotterkleben für statische Zwecke, sondern behandelt ausschließlich und explizit nur die Oberflächen und Kontaktpunkte außerhalb der Lastabtragung, insbesondere außerhalb eines nach unten im 45° Winkel gerichteten Lastabtragungsbereichs einer Schwelle, mittels Aufbringens der Flüssigkeit zur Bildung der Schicht. Die Schicht wird vorzugsweise nur temporär gebildet, ist beispielsweise innerhalb einer gewissen Zeit UV abbaubar, wie nachfolgend noch beschrieben.
  • Der erzielte Effekt integriert sich optimal in einen frei definierbaren Rhythmus zur Oberbauinstandhaltung und optimiert diesen Prozess.
  • Durch die erfindungsgemäße Bildung der Schicht kann unterschiedlich oder in Kombination folgendes beeinflusst werden: Schiene, Schwelle, Befestigung, Schotter. Durch das Material werden verschiedene Oberbauoptimierungen bezüglich Sicherheit, Instandhaltung und Betrieb erzielt.
  • Das Einbinden der Schottersteine in eine Schicht, wodurch sie miteinander verbunden werden, hat das Ziel, dass das aufgebrachte Material nicht durch Schottersteinbewegungen wieder "abplatzt", sondern- entsprechend des gewünschten Anhaftungszeitraums (abhängig von UV Einstellung)- auf den Steinoberflächen fest verbleibt.
  • Mögliche Einsatzgebiete der Erfindung sind neben der Anwendung im Bereich eines Bahngleises auch Anwendungen im Bereich von Wartungs- und Abstellflächen, Abfüllstationen oder Ladeflächen, sonstige Bahnhofsbereiche und Logistikbereiche, insbesondere im Bereich des spurgeführten Verkehrs. Aber auch in speziell ausgewiesenen, zu schützenden Regionen außerhalb der zuvor beschriebenen Abschnitte (Wasserschutzgebiete) ist eine entsprechende Anwendung möglich.
  • Auf eine erfindungsgemäß gebildete Schicht treffende flüssige Substanzen (also andere Flüssigkeiten als die Flüssigkeit aus welcher die Schicht gebildet wurde) werden durch die Form Schicht über die Oberfläche der Schicht verteilt. Je nach Art der flüssigen Substanz und chemisch/physikalischer Natur der Schicht kann eine flüssige Substanz in die Schicht eingebunden werden oder nicht. Vorzugsweise weist die Schicht hydrophobe Eigenschaften auf. Oberflächenwasser, als Beispiel einer flüssigen Substanz, wird dann zum Beispiel nicht gebunden und fließt ab. Öle, Fette, Kohlenwasserstoffe, oder Herbizide, als Beispiel einer flüssigen Substanz, hingegen können an der Schicht anhaften oder in Hohlräume eindringen, wenn die Schicht solche aufweist, z.B. wenn die Schicht ein Schaum ist. Hierbei kann eine Kapillarwirkung in einem Hohlraum die Aufnahme der flüssigen Substanz unterstützen.
  • Am Ende der Lebensdauer der Schicht oder bei Erreichen einer Aufnahmekapazität für flüssige Substanz kann die obere Deckschicht, D.h. Schottersteine und diese verbindende ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit, einfachst mittels Baggern, oder sonstigen zur Schotteraufnahme geeigneten Geräten aufgenommen werden, Schottersteine von der ausgehärteten oder verdickten Flüssigkeit getrennt werden, und die ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit dezentral dekontaminiert und/oder entsorgt werden. Es bleiben lediglich die Schottersteine übrig, die dem Bahnverkehr wieder zugeführt werden könnten. Im Falle einer mobilen Anwendung und eines Aufbringens der Flüssigkeit von oben ergeben sich schnelle Prozesszeiten, eine einfache Applikation im Nachgang- ohne Eingriff in den gestopften Schotterhaufen- auch nach erfolgter Abnahme und Inbetriebnahme des Gleisabschnittes ist jederzeit möglich.
  • Angegeben wird von der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gleiskörpers, welches die im Anspruch 1 angeführten Merkmale aufweist.
  • Schottersteine werden in solchen Bereichen oder dort miteinander verbunden, wo die Flüssigkeit aufgebracht wird. Die Schicht wird dort gebildet, wo die Flüssigkeit aufgebracht wird.
  • In dem Verfahren kann ein Gleis, beispielsweise nach vorangehenden Schritten, wie einer Durcharbeitung oder Neuerstellung durch die Bearbeitung mit einer Stopfmaschine, DGS, Profilierung auf das Gleisbett aufgebracht werden und es wird erst dann die Flüssigkeit aufgebracht.
  • Das Verfahren kann somit vor den vorangehend genannten Verfahrensschritten umfassen:
    • Aufbringen oder Instandhaltung eines Gleises auf das/ dem Gleisbett Vor diesem Schritt kann der Schritt erfolgen:
    • Neuherstellung oder Instandhaltung des Gleisbettes.
  • Die Aushärtung erfolgt vorzugsweise durch eine chemische Reaktion von in der Flüssigkeit enthaltenen Komponenten.
  • Eine Verdickung erfolgt vorzugsweise durch eine chemische Reaktion von in der Flüssigkeit enthaltenen Komponenten vorzugsweise durch Lufteinwirkung.
  • Bei einer Verdickung bleibt die Flüssigkeit fließfähig, insbesondere bei 25°C fließfähig, noch mehr bevorzugt bei 40°C fließfähig, weist aber eine erhöhte Viskosität auf.
  • Bei einer Härtung ist das Produkt nicht fließfähig, insbesondere bei 25°C nicht fließfähig, noch mehr bevorzugt bei 40°C nicht fließfähig.
  • Es können Schottersteine mit in die Schicht eingebunden werden, welche sich unterhalb der Schottersteine, welche die Oberfläche des Gleisbetts (Gleisbett = Schotterbett) bilden, befinden.
  • Unterhalb der Schicht sind Schottersteine vorhanden, welche nicht in die Schicht eingebunden sind. Dies können Steine sein, die nur im Inneren, also nicht an einer Oberfläche des Gleisbettes angeordnet sind. Es können auch Steine nicht miteinander verbunden sein, welche an seitlichen (zur Seite weisenden) Oberflächen des Gleisbettes, auch bezeichnet als Flanken, an der Oberfläche angeordnet sind, z.B. wenn die Flüssigkeit oberflächlich nicht auf Flanken des Gleisbettes aufgebracht wird, sondern nur auf eine nach oben weisende Oberfläche.
  • Eine Eindringtiefe der Flüssigkeit in das Gleisbett beträgt vorzugsweise ≤ 15 cm (cm = Zentimeter), mehr bevorzugt ≤ 13 cm, noch mehr bevorzugt ≤ 10 cm, oder ≤ 7 cm, am meisten bevorzugt ≤ 6 cm oder ≤ 5 cm. Die Eindringtiefe kann im Bereich liegen von vorzugsweise 1-15 cm (bedeutet 1 bis 15 cm), oder 3-15 cm, mehr bevorzugt 1-13 cm, oder 3-13 cm, noch mehr bevorzugt 1-10 cm, oder 3-10 cm, am meisten bevorzugt 1-7 cm, 3-7 cm, 1-6 cm, 3-6 cm, 1-5 cm oder 3-5 cm. Die Eindringtiefe muss nicht über die ganze Schicht oder entlang der ganzen Schicht identisch sein, sondern kann variieren.
  • Die Dicke der Schicht kann so sein, wie oben genannte Eindringtiefe. Die Dicke der Schicht beträgt vorzugsweise ≤ 15 cm, mehr bevorzugt ≤ 13 cm, noch mehr bevorzugt ≤ 10 cm, oder ≤ 7 cm, am meisten bevorzugt ≤ 6 cm oder ≤ 5 cm. Die Dicke der Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1-15 cm, oder 3-15 cm, mehr bevorzugt 1-13 cm, oder 3-13 cm noch mehr bevorzugt 1-10 cm, oder 3-10 cm, am meisten bevorzugt 1-7 cm, 3-7 cm, 1-6 cm, 3-6 cm, 1-5 cm oder 3-5 cm. Die Schichtdicke kann ebenso gemessen werden wie oben genannte Eindringtiefe. Die Dicke der Schicht muss nicht über die ganze Schicht oder entlang der ganzen Schicht identisch sein, sondern kann variieren.
  • Die Schichtdicke wird vorzugsweise gemessen von einer als eine Gerade angenommenen Oberkante eines Schotteroberbaus oder des Gleisbettes senkrecht nach unten. Die Gerade ist vorzugsweise eine Horizontale, welche eine obere Begrenzung des Schotteroberbaus oder des Gleisbettes ausbildet. Diese obere Begrenzung kann als Grenze angenommen werden, durch welche kein Schotterstein mehr nach oben hinausragt.
  • Die Dicke der Schicht beträgt in einer anderen bevorzugten Variante, angegeben in Prozent
    • ≤ 50% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 43% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 38% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 33% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 25% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 23% der Höhe des Gleisbettes, oder
    • ≤ 18% der Höhe des Gleisbettes.
  • Als Untergrenze kann bei allen diesen Obergrenzen angenommen werden: 3%, 5%, 8% oder 10% der Höhe des Gleisbettes. Die Höhe des Gleisbettes kann beispielsweise 30 cm oder 40 cm betragen.
  • Die Dicke der Schicht ist in einer anderen bevorzugten Variante derart, dass eine erste, außenliegende, insbesondere auf einer Oberseite des Gleisbettes befindliche Lage, Schottersteine, in der Schicht miteinander verbunden ist bzw. in die Schicht eingebunden ist. Es sind dies Schottersteine, die sich in einem Bereich befinden, wo die Flüssigkeit aufgebracht wird/wurde. Schottersteine, die sich unterhalb der ersten Lage befinden, sind vorzugsweise nicht, oder überwiegend nicht, in der Schicht miteinander verbunden bzw. in die Schicht eingebunden.
  • Vorzugsweise ist zusätzlich zu der ersten Lage Schottersteine noch eine zweite, unterhalb der ersten Lage befindliche Lage Schottersteine, in der Schicht miteinander verbunden bzw. in die Schicht eingebunden. Es sind dies Schottersteine, die sich in einem Bereich befinden, wo die Flüssigkeit aufgebracht wird/wurde. Schottersteine, die sich unterhalb der zweiten Lage befinden sind vorzugsweise nicht, oder überwiegend nicht, in der Schicht miteinander verbunden bzw. in die Schicht eingebunden.
  • Noch mehr bevorzugt ist zusätzlich zu der ersten und der zweiten Lage noch eine dritte, unterhalb der zweiten Lage befindliche Lage Schottersteine, in der Schicht miteinander verbunden bzw. in die Schicht eingebunden. Es sind dies Schottersteine, die sich in einem Bereich befinden, wo die Flüssigkeit aufgebracht wird/wurde. Schottersteine, die sich unterhalb der dritten Lage befinden sind vorzugsweise nicht, oder überwiegend nicht, in der Schicht miteinander verbunden bzw. in die Schicht eingebunden.
  • Die Flüssigkeit kann auf einen Teil einer nach oben weisenden Fläche des Gleisbettes aufgebracht werden oder auf eine gesamte nach oben weisende Fläche. Die nach oben weisende Fläche ist vorzugsweise die frei zugängliche Fläche, welche nicht von Schwellen verdeckt ist. Zusätzlich kann die Flüssigkeit auf eine oder mehrere zur Seite weisende Flächen des Gleisbettes aufgebracht werden, beispielsweise auf eine oder mehrere Flanken.
  • Die Schichtdicke muss nicht über die ganze Schicht identisch sein, sondern kann variieren.
  • Vorzugsweise werden Schottersteine, welche in die Schicht eingebunden sind, vollständig oder im Wesentlichen vollständig von der aufgebrachten Flüssigkeit überzogen. Vorzugsweise werden Schottersteine, welche in die Schicht eingebunden sind, vollständig oder im Wesentlichen vollständig von der ausgehärteten oder verdickten Flüssigkeit überzogen.
  • Die Flüssigkeit ist vorzugsweise ein reaktionsfähiges Gemisch, welches härtbar ist. Der Härtegrad kann variieren, so dass eine geringfügige Beweglichkeit des Steines bei Krafteinwirkung weiterhin gegeben sein kann, ohne dass diese aus Ihrer Position heraustreten oder die Schicht beschädigen. Hierdurch können dynamische Effekte kompensiert werden, ohne dass es unmittelbar "zum Bruch" der Verbindung von Schottersteinen untereinander kommt.
  • Das Aufbringen der Flüssigkeit erfolgt vorzugsweise von oben. Das Aufbringen kann beispielsweise durch Gießen, Spritzen, Sprühen oder Versprühneblung erfolgen. Es kann die Flüssigkeit mit oder ohne Druck aufgebracht werden.
  • Die Flüssigkeit kann bei dem Aufbringen aufgeschäumt sein. Während dem Aushärten oder Verdicken kann die Aufschäumung der Flüssigkeit verschwinden oder im Wesentlichen verschwinden. Nach dem Aushärten oder Verdicken kann die Aufschäumung der Flüssigkeit verschwunden oder im Wesentlichen verschwunden sein. Anders ausgedrückt in der Flüssigkeit gebildete Hohlräume können dann verschwunden oder im Wesentlichen verschwunden sein. Anders ausgedrückt kann die Flüssigkeit nach Aushärten oder Verdicken entschäumt oder im Wesentlichen entschäumt sein. Zu diesem Zweck kann die Flüssigkeit einen Entschäumer aufweisen.
  • Bei/nach Entschäumung werden Zwischenräume zwischen den Schottersteinen gebildet (oder wieder gebildet), welche nicht mit Schaum gefüllt sind. Die Schottersteine werden durch die entschäumte und ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit verbunden.
  • Das Aufbringen einer aufgeschäumten oder aufgequollenen, aber vorzugsweise nicht dauerhaft aufgeschäumten oder aufgequollenen Flüssigkeit, hat den Vorteil, dass sich die Flüssigkeit im aufgequollenen oder aufgeschäumten Zustand zuerst vollständig oder weitgehend vollständig um die Steine legt, dann in sich zusammenfällt und dann um den Stein ab- und antrocknet. So ist eine verbesserte Applikation auf den Stein gegeben und ein größtmöglicher Kontakt mit, auf und zwischen den Schottersteinen wird erreicht. Man kann dazu aus einer Vielzahl Öffnungen die Schotteroberfläche besprühen, um einen gleichmäßig in das Schotterbett eindringenden Schaumteppich zu erzielen.
  • Nach oder bei einem Entschäumen kann im unteren Teil der erfindungsgemäß gebildeten Schicht eine (Teil)Schicht gebildet werden, z.B. durch Verklumpen oder Absacken und Zusammenfallen des Schaumes. In dieser (Teil)Schicht, auch bezeichnet als Sperrschicht, sind die Zwischenräume der Schottersteine gefüllt, was durch das Absinken und Zusammenfallen einer genügenden Menge geschäumter Flüssigkeit passieren kann. In einer weiteren (Teil)Schicht darüber, die ebenfalls Teil der erfindungsgemäß gebildeten Schicht ist, kann die Aufschäumung der Flüssigkeit verschwunden oder im Wesentlichen verschwunden sein, so dass Zwischenräume zwischen den Schottersteinen gebildet (oder wieder gebildet) werden, welche nicht mit Schaum gefüllt sind. Eine zeitlich versetzte Reaktion ist möglich- zuerst im unteren Bereich, danach im oberen Bereich, das heißt zuerst von unten nach oben und dann von oben nach unten. So ist eine größtmögliche Akkumulation des Materials in der unteren Sperrschicht erzeugbar.
  • Damit wird in einer speziellen Variante des Verfahrens eine Schicht gebildet, welche wiederum zumindest folgende zwei Schichten aufweist:
    • eine untere Schicht (oder Teilschicht), auch bezeichnet als Sperrschicht, in welcher Zwischenräume zwischen Schottersteinen gefüllt sind
    • eine obere Schicht (oder Teilschicht), auch bezeichnet als durchlässige Schicht, bei der die Flüssigkeit entschäumt ist/wird, so dass Zwischenräume zwischen den Schottersteinen gebildet (oder wieder gebildet) werden. Diese Zwischenräume sind nicht mit geschäumter Flüssigkeit bzw. Schaum gefüllt.
  • In einer anderen Ausführungsform kann die Flüssigkeit eine Schmelze sein, die nach dem Aufbringen aushärtet, beispielsweise ein geschmolzenes thermoplastisches Urethan (TPU). Die Flüssigkeit kann über die Schottersteine gegossen werden, herunterrieseln und dann abkühlen und erstarren. Für ein Recycling kann durch ein Aufheizen der Schottersteine die Beschichtung schmelzen, die beim Abtropfen aufgefangen werden könnte.
  • Erfindungsgemäß weist die Flüssigkeit einen Farbstoff auf und die aus der ausgehärteten oder verdickten Flüssigkeit gebildete, vorzugsweise matte, Schicht ist durch den Farbstoff gefärbt, vorzugsweise ebenfalls matt gefärbt.
  • Die Erfahrungen aus vielen Jahren Messungen zeigen, dass Temperaturveränderungen das Gleis massiv beeinflussen. Dabei handelt es sich hauptsächlich um zwei Effekte:
    1. 1) Elastische Elemente des Gleises (Zwischenlagen, Schwellensohlen / Schwellenlager, Unterschottermatten bzw. elastische Schichten / Lager) werden in ihren frequenzabhängigen dynamischen Steifigkeiten erheblich durch die Eigentemperaturen beeinflusst.
    2. 2) Temperaturdifferenzen in der Schwelle bei Sonneneinstrahlung (morgens oben warm, unten kalt, Hohllage in der Schwellenmitte; abends oben kalt, unten warm, Hohllagen unter den Schwellenköpfen) führen zu unterschiedlichem Hohlliegen der Schwellen. Dies hat auf Schiene-Schwelle-Kräfte und das Schwingungsverhalten der Schwelle einen deutlich merkbaren Einfluss. Durch die Färbung können Einflüsse aus Erwärmung und Geräuschen verringert werden. Ein weiß gefärbtes Schotterbett kann ferner dazu dienen, durch eine vergleichsweise geringere unter Sonnenlichteinfluss erzielte Temperatur vergleichsweise höher erhitzte Schienen zu kühlen bzw. Wärme von ihnen abzuleiten und auch weniger an diese abzustrahlen.
  • Vorzugsweise weist der Farbstoff eine Farbe auf, die ausgewählt ist aus weiß, grau oder beige, wodurch eine Lichtabsorption und Erwärmung des Gleisbettes verringert wird. Durch die gleichzeitige Verklebung der Steine durch die Schicht wird verhindert, dass durch Abrasion, insbesondere durch Schotterbewegung untereinander und gegeneinander, diese Farbe wieder vorzeitig abgetragen wird bzw. Stellen entstehen, die nicht mehr mit Farbe bedeckt sind, obwohl dort zuvor Farbe aufgetragen wurde.
  • Eine erwähnte Mattfärbung hat den Vorteil, dass ungewünschte Reflexionen vermindert werden. Ferner kann erreicht werden, dass gegebenenfalls weitere Farben besser auf der matten Oberfläche haften.
  • Durch das Verbinden der Schottersteine in der Schicht, insbesondere durch Verkleben kann sichergestellt werden, dass es auch bei hohen Geschwindigkeiten (bis zu 400km/h) nicht zu einem Verdrehen und somit zu einer Veränderung einer farbigen Oberfläche der Schicht kommt.
  • Ein bevorzugter Farbstoff ist ein Dispersionsfarbstoff.
  • Auf eine, vorzugsweise gefärbte, Schicht kann in einer weiteren Ausführungsform ein Muster appliziert werden. Ein solche Schicht bzw. ein solches Muster ermöglicht eine leichte visuelle Überprüfbarkeit der Gleislage. Durch Unterbrechungen, Versatz oder sonstige Linienänderung in der Farbfläche bzw. im Muster kann einfach visuell erkannt werden, durch einen Lokführer oder künstliches Sehen beispielsweise, ob sich eine Änderung der Schotteroberfläche ergeben hat die gegebenenfalls einen Instandhaltungsprozess, Inspektionsprozess eine Wartung oder eine Instandsetzung erfordert. Diese Früherkennung kann insbesondere bei extrem hohen Zugfolgedichten sinnvoll sein, ohne dass eine zusätzliche Inspektions- und/ oder Messfahrt durchgeführt werden muss. Ebenso ermöglicht die gefärbte Schicht eine leichtere, schienenungebundene visuelle Dokumentation, so zum Beispiel mittels Drohnen (UAV). Gleichzeitig kann eine derart ausgestaltete Fläche zusätzliche Richtungsorientierung für Mobilien geben.
  • Diese Markierungen sind auch als Fluchtwegverdeutlichung und ggfs. auch zur Zugfahrtssignalisierung als Ergänzung zu vorhandenen Signalisierungen nutzbar, wenn es zum Beispiel zu Signalstörungen oder -ausfällen kommen sollte.
  • Durch das Verbinden der Schottersteine in der Schicht, insbesondere durch Verkleben, kann sichergestellt werden, dass es auch bei hohen Geschwindigkeiten (bis zu 400km/h) nicht zu einem Verdrehen und somit zu einer Veränderung eines applizierten Musters kommt.
  • In einer Ausführungsform ist die durch Aushärtung oder Verdicken der Flüssigkeit gebildete Struktur UV-abbaubar, derart, dass bei einer nicht überdachten Anordnung des Gleiskörpers im Freien nach einem Zeitdauer von spätestens 8, 6 oder 4 Jahren nach Bilden der Schicht die Struktur soweit zersetzt ist, dass sich zuvor in die Schicht eingebundene Schottersteine aus dem Gleisbett manuell lösen lassen.
  • Insbesondere ist die durch Aushärtung oder Verdicken der Flüssigkeit gebildete Struktur-UV-abbaubar, derart, dass bei einer nicht überdachten Anordnung des Gleiskörpers im Freien innerhalb einer definierten Zeitperiode, die sich nach der regelmäßigen Stopfintervallperiode richten kann (Durcharbeitungszyklen), spätestens nach 8, 6, oder 4 Jahren nach Bilden der Schicht die Schicht soweit zersetzt ist, dass sich zuvor in die Schicht eingebundene bzw. durch gehärtete oder verdickte Flüssigkeit zuvor miteinander verbundene Schottersteine aus dem Gleisbett lösen lassen, vorzugsweise manuell lösen lassen, noch mehr bevorzugt lösen lassen, ohne dass hierbei mechanische Hilfsmittel zur Zerstörung der Schicht angewandt werden müssen oder die Schottersteine (für Recyclingzwecke) anders behandelt werden müssten. "Im Freien" bedeutet vorzugsweise eine Lage ohne Schatten, d. h. mit ungehinderter Sonneneinstrahlung, vorzugsweise in einer Region von 40° bis 55° nördlicher Breite und 10° westlicher bis 10° östlicher Länge. Alternativ oder zusätzlich zu dem Lösen kann man gelöste Schottersteine in tiefere Schichten (vorzugsweise ohne Anhaftungen) einarbeiten. Dieses optimiert den nachfolgenden Wiederaufbringungsprozess. So ist immer nur die obere Deckschicht behaftet, eine leichtere (sortenreine) Bettungsreinigung ist die Folge.
  • Eine UV-Abbaubarkeit kann erreicht werden, in dem UV-Schutzmittel entweder nicht oder nur in solchem Maße zugegeben werden, dass beschriebene Abbaubarkeit erreicht wird. Ferner ist es möglich, die chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit so zu wählen, dass eine UV-empfindliche Schicht gebildet wird. UV-empfindlich bedeutet insbesondere, dass chemische Bindungen in der Schicht durch UV-Licht aufgebrochen werden. Durch Zudosierungen von UV-Schutzmitteln in geeigneter Menge kann die Abbaubarkeit auf obigen Wert eingestellt werden, sofern ohne solche Schutzmittel die Abbaubarkeit schneller als erwünscht ist.
  • Eine Abbaubarkeit durch UV ist vorteilhaft, weil der Austausch und Entsorgung von Schottersteinen dadurch vereinfacht wird und zusätzliches Entstehen von Feinstäuben vermieden wird.
  • Die Flüssigkeit ist vorzugsweise so konzipiert, dass vor der Zersetzung durch UV punktuelle Kräfte, zum Beispiel in Form von Stopfpickeln oder Schürfketten eine Verklebung der Steine untereinander mechanisch wieder auftrennbar ist, sodass die Struktur auch jederzeit vor Zersetzung durch UV wieder aufgebrochen werden kann und Ausbesserungs- Instandhaltungsarbeiten stattfinden können.
  • Die Flüssigkeit ist vorzugsweise auch bei Feuchtigkeit härtbar oder verdickbar, vorzugsweise auch bei Aufbringen auf einen nasse Oberfläche, insbesondere nassen Schotterstein oder eine nasse Schiene.
  • Die Flüssigkeit kann zusätzlich ein Brandschutzmittel aufweisen. Ein solches Brandschutzmittel ist entsprechend auch in der Schicht vorhanden.
  • Die Oberflächenstruktur der Schottersteine und die Materialeigenschaften der Flüssigkeit werden vorzugsweise so gewählt, dass nach Entfernen der Schottersteine eine gehärtete Flüssigkeit oder verdickte Flüssigkeit abrasiv (mittels Rotationsbehälter/ Trommelverfahren) oder chemisch wieder entfernbar ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Flüssigkeit zu einem Kunststoff, Kunstharz oder Silikat aushärtbar. Das Harz kann Epoxydharz sein. Der Kunststoff kann ein Polyurethan sein. Die Flüssigkeit selbst kann ein Kunststoff oder Kunststoffvorprodukt sein, oder ein Kunstharz oder Kunstharzvorprodukt, oder ein Silikat oder ein Silikatvorprodukt.
  • Wird die Flüssigkeit beim Härten oder Verdicken aufgeschäumt, so ist ein Kunststoff vorzugsweise ein Polyurethan. Eine andere Flüssigkeit, die beim Härten oder Verdicken aufgeschäumt wird, ist eine Cellulose-basierte oder Cellulose-haltige Flüssigkeit, die zu einem Celluloseschaum schäumbar ist.
  • In einer Ausführungsform wird die Flüssigkeit beim Härten oder Verdicken nicht aufgeschäumt, insbesondere nicht durch eingebrachtes oder bei der Härtung (z.B. einer Härtungsreaktion) oder Verdickung entstehendes Gas aufgeschäumt. Als eingebrachtes Gas wird nicht die Umgebungsluft betrachtet, von denen Teile bei der Schichtbildung möglicherweise in die Schicht eingeschlossen werden. Er sind somit in dieser Ausführungsform in dem aus der Flüssigkeit durch Härtung entstehenden Festkörper oder der verdickten Flüssigkeit keine durch Aufschäumen erhaltene Poren vorhanden, insbesondere keine durch bei der Härtung oder Verdickung eingebrachtes oder entstehendes Gas erhaltene Poren.
  • In einer Ausführungsform wird die Flüssigkeit bei dem Aushärten oder Verdicken an ihrer Oberfläche aufgeschäumt. Dies kann erreicht werden, indem man zunächst eine erste Flüssigkeit aufbringt, welche nicht aufschäumbar ist, und anschließend, nach Verdicken oder zumindest teilweisem Aushärten der ersten Flüssigkeit eine zweite Flüssigkeit aufbringt, die aufschäumt, wenn sie verdickt oder gehärtet wird. Die Schicht ist somit aus zwei Komponenten zusammengesetzt. Ein oberflächliches Aufschäumen bedeutet, dass die Schicht nicht durchgängig aufgeschäumt ist, insbesondere in inneren Bereichen nicht aufgeschäumt ist. Hierdurch entsteht in der Schotteroberfläche eine Struktur, die zusätzlich zur Emissionsreduzierung beiträgt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gleiskörper Schwellen auf, und es wird die Flüssigkeit so aufgebracht, dass die Flüssigkeit auf das zwischen den Schwellen freiliegende Gleisbett aufgebracht wird und auf einen überwiegenden Teil der Oberfläche oder die gesamte Oberfläche der Schwellen keine Flüssigkeit aufgebracht wird. Mit der Oberfläche der Schwellen ist die nach oben weisende Oberfläche der Schwellen gemeint. Anders ausgedrückt wird im Wesentlichen nur in den Zwischenräumen zwischen den Schwellen Flüssigkeit auf die dort frei liegende Schottersteine und in deren Zwischenräume aufgebracht. Durch das Aussparen oder im Wesentlichen Aussparen der Schwellenoberfläche wird ein Flüssigkeitsverbrauch reduziert.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Gleiskörper Schwellen auf, und es wird die Flüssigkeit so aufgebracht, dass die Flüssigkeit auch auf der gesamten Oberfläche der Schwellen aufgebracht wird. Durch das Aufbringen auf die Schwellenoberfläche kann eine schützende Struktur aufgebracht werden. Vorteilhaft ist dies bei Holzschwellen, die nicht mehr mit Teerölen getränkt werden dürfen oder Termiten (z.B. in Australien) ausgesetzt sind, oder Betonschwellen, die erste Rissbildungen aufweisen und so- bei weiter einwirkender Witterung (Frost, Tau, Sonne,...)- dem vorzeitigen Verfall ausgesetzt sind. In einer speziellen Variante kann die Flüssigkeit so ausgestaltet sein, dass sie hydrophob ist bzw. die verdickte oder gehärtete Flüssigkeit hydrophob ist.
  • Erfindungsgemäß weist der Gleiskörper Schienen auf und es wird die Flüssigkeit so aufgebracht, dass die Flüssigkeit auf innenseitigen Flanken, und vorzugsweise auch auf den Schienenfuss aufgebracht wird. Hierdurch kann einer Erwärmung durch Schienen insbesondere entgegengewirkt werden, wenn erfindungsgemäß ein oben genannter Farbstoff vorhanden ist. Vorzugsweise kann Flüssigkeit auch auf außenseitige Flanken der Schienen aufgebracht werden, mit analogem Effekt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die Flüssigkeit so aufgebracht, dass auch auf die Schienenbefestigungen die Flüssigkeit aufgebracht wird. Dieses kann insbesondere im Fall einer gefärbten Flüssigkeit eine augenscheinliche oder bildgebende Überprüfung ermöglichen, ob die Schienenbefestigungen in funktionsfähigem Zustand sind. Vorzugsweise wird in vorangehender Ausführungsform keine oder nur minimal Flüssigkeit auf eine Lauffläche der Schienen aufgebracht. Vorzugsweise wird Flüssigkeit nur bis zur oberen Kante der unteren Hälfte der Schienenkopfhöhe aufgebracht. Hierdurch wird ein Anhaften von Flüssigkeit oder gebildeter Schicht oder darin vorhandener Farbe an Radreifen verhindert und eine die Haftung zwischen Fahrzeug und Schienen-Fahrweg nicht verändert.
  • Eine Aufbringung der Flüssigkeit kann mit einem Sprühbalken, einem Sprührahmen, einer Sprühpistole, oder Sprühlanze erfolgen, händisch, mechanisch oder automatisiert. Zum Aufbringen können eine oder mehrere Düsen eingesetzt werden. Die Vorrichtung zur Aufbringung wird vorzugsweise entlang des Schienenweges bewegt und dabei erfolgt die Aufbringung. In einer speziellen Ausführungsform kann eine Vorhangsprühbeschichtung (z.B. mit einer Hochleistungs-Polyharnstoffbeschichtung) eingesetzt werden.
  • Von der Erfindung wird auch ein Gleiskörper angegeben, der durch ein oben genanntes Verfahren erhältlich oder erhalten ist. Bei dem Verfahren gegenständlich beschriebene Merkmale können einzeln oder in Kombination an dem Gleiskörper vorhanden sein. Ohne Beschränkung dessen werden nachfolgend noch spezielle Ausführungsformen des Gleiskörpers explizit angegeben.
  • Ein Gleiskörper kann auch Weichen- und Kreuzungsbereiche enthalten und durch Bahnübergänge führen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Gleiskörper, welcher die im Anspruch 9 angeführten Merkmale aufweist, angegeben.
  • In einer speziellen Variante ist die Schicht durch einen Farbstoff gefärbt, vorzugsweise weiß, grau oder beige gefärbt.
  • Der Gleiskörper kann aufweisen: Schienen, Schwellen, ein Gleisbett aus Schotter, Befestigungen für die Schienen an den Schwellen.
  • In einer Ausführungsform des Gleiskörpers beträgt die Dicke der Schicht ≤ 15 cm.
  • In einer Ausführungsform des Gleiskörpers beträgt die Dicke der Schicht 1-10 cm.
  • In einer Ausführungsform des Gleiskörpers beträgt die Dicke der Schicht, 1-7 cm.
  • Andere, zuvor bei dem Verfahren angegebene Schichtdicken sind ebenfalls möglich.
  • In einer Ausführungsform des Gleiskörpers ist die Schicht UV-abbaubar ist, derart, dass bei einer nicht überdachten Anordnung des Gleiskörpers im Freien nach einem Zeitdauer von spätestens 6 Jahren nach Bilden der Schicht die Schicht soweit zersetzt ist, dass sich zuvor in die Schicht eingebundene Schottersteine aus dem Gleisbett manuell lösen lassen.
  • In einer Ausführungsform des Gleiskörpers weist der Gleiskörper Schwellen auf, und es ist die Schicht so aufgebracht, dass die Schicht auf zwischen den Schwellen freiliegendes Gleisbett aufgebracht ist, und dass auf einen überwiegenden Teil der Oberfläche oder die gesamte Oberfläche der Schwellen keine ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit, aus welcher die Schicht zusammen mit den Schottersteinen gebildet ist, aufgebracht oder dort vorhanden ist.
  • Erfindungsgemäß weist der Gleiskörper Schienen auf, und es ist ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit, aus welcher die Schicht zusammen mit den Schottersteinen gebildet ist, auch auf innenseitige Flanken der Schienen aufgebracht, wobei die Flüssigkeit einen Farbstoff aufweist, der vorzugsweise ausgewählt ist aus weiß, grau oder beige. Die innenseitigen Flanken der Schienen weisen somit ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit auf. Diese kann in Art eines Films ausgebildet sein, der die Oberfläche der innenseitigen Flanken der Schienen ganz oder teilweise bedeckt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch einen Gleiskörper mit aufgesetztem Sprühbalken.
    Fig. 2
    den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ein Schotteroberbau wird vorschriftsgemäß erstellt, sodass er sich in seiner endgültigen Solllage befindet, nach Stopfen und ggfs. stattzufindender Profilierung. Eine Schotterplaniermaschine kann in Kombination mit einer Gleisstopfmaschine eingesetzt werden. Die Stopfmaschine verdichtet den Schotter, während die Planiermaschine folgt und den Bettungsquerschnitt herstellt.
  • Im Anschluss daran wird mittels Sprühbalken oder beweglichem Roboterarm die zu einem Polyurethanharz aushärtbare Flüssigkeit auf das Gleisbett in die Schwellenzwischenfächer und innen- und außenseitig auf Schienenflanken, den Schienenfuß und Schienenkopf aufgetragen.
  • In Figur 1 ist der Gleiskörper 1 gezeigt, der das Gleisbett 2 aufweist, das aus Schottersteinen 3 zusammengesetzt ist. Auf dem Gleisbett 2 sind die Schienen 4 angeordnet.
  • Der Sprühbalken 5 wird mittels Laufrollen/ Spurkranz 6 auf den Schienen 4 geführt und in Schienen-Richtung bewegt. Durch die Positionierung durch Aufsetzen auf den Schienenkopf ergeben sich automatische Höhenkorrekturen, zum Beispiel auch durch andere Schienensteghöhen.
  • An dem Sprühbalken 5 sind in nach unten weisende Düsen 7 und zur Seite, in Richtung Schienenflanken 10, 11 weisende Düsen 8 angebracht.
  • Aus den Düsen 7, 8 wird aushärtbare oder verdickbare Flüssigkeit 9 versprüht, auf die Oberfläche des Gleisbettes 2, bzw. auf die an der Oberfläche befindlichen Schottersteine 3, die innenseitige Flanken 10 der Schienen 4 und die außenseitigen Flanken 11 der Schienen 4, den Schienenfuß und den Schienenkopf und die Schienenbefestigungen.
  • Die Flüssigkeit 9 dringt oberflächlich in das Gleisbett 2 ein und bildet dort zusammen mit den Schottersteinen 3, welche mit der Flüssigkeit benetzt werden, nach Verdicken oder Aushärten die Schicht 13. Schottersteine 3 in der Schicht 13 werden durch ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit miteinander verbunden. Die Flüssigkeit wirkt als eine Art Kleber.
  • In der Schicht 13 sind die Zwischenräume zwischen Schottersteinen 3, welche sich in der Schicht befinden, nicht vollständig gefüllt, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.
  • Wie ersichtlich, durchdringt die Schicht 13 nicht das gesamte Gleisbett 2. Die Eindringtiefe beträgt bis zu 15 cm, gemessen von einer Oberkante 12 des Gleisbettes 2 senkrecht nach unten. Die Schichtdicke ist in der Praxis nicht so konstant wie hier in der schematischen Zeichnung gezeichnet.
  • Ferner wird Flüssigkeit auf die innenseitigen Flanken 10 und die außenseitigen Flanken 11 der Schienen 4 aufgebracht. Ferner kann Flüssigkeit auf die Schwellen und die Befestigungsmittel, hier nicht gezeigt, aufgebracht werden.
  • Der Ort der Aufbringung kann je nach Anordnung der Düsen variieren. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, nur die Düsen 7 vorzusehen, welche nach unten in dem Bereich zwischen den Schienen 4 Flüssigkeit aufbringen. Hinzukommen können in einer ersten Erweiterung die Düsen 8, welche auf die innenseitigen Flanken 10 Flüssigkeit 9 aufbringen. In einer weiteren Erweiterung können Düsen 7 und/oder 8 hinzukommen welche außenseitig der Schienen 4 Flüssigkeit 9 auf das Gleisbett 2 aufbringen (also von den Schienen 4 aus gesehen quer in Außenrichtung) und/oder Flüssigkeit 9 auf die außenseitigen Flanken 11 der Schienen 4 aufbringen. In noch einer Erweiterung kann es vorgesehen sein, dass Flüssigkeit 9 auch auf die Flanken 14 des Gleisbettes 2 aufgebracht wird und dort eindringt, wozu der Sprühbalken 5 entsprechend zu erweitern wäre.
  • Bei der Bewegung des Sprühbalkens 5 in Richtung der Schienen 4, also in Blickrichtung oder gegen Blickrichtung des Betrachters, ist es möglich, das Versprühen der Flüssigkeit 9 dann zu unterbrechen, wenn von dem Sprühbalken 5 eine Schwelle überfahren wird (welche hier nicht gezeigt ist). Hierdurch werden Oberseiten der Schwellen nicht von Flüssigkeit besprüht. Im gezeigten Beispiel sind Schwellen in dem Gleisbett versenkt, die nahezu bündig mit der Oberkante 12 des Gleisbettes 2 sind.
  • Durch an dem Sprühbalken 5 oder einer Vorrichtung, in welche der Sprühbalken 5 integriert ist, vorgesehene, und hier nicht gezeigte optische Sensoren, z.B. Farbsensoren oder Kameras, ist es möglich, eine Oberfläche einer Schwelle rechtzeitig zu detektieren und das Versprühen durch die Düsen 7 rechtzeitig zu unterbrechen bzw. nach Überfahren der Schwelle das Besprühen fortzusetzen bzw. ein zusätzliches Besprühen der Schienenbefestigung oder das Aufsprühen eines Musters zu ermöglichen.
  • Die optischen Sensoren erkennen, ob sich der Sprühbalken 5 der Sprühbalkenapparatur über oder neben der Schwelle befindet und es kann somit punktuell Flüssigkeitszufuhr unterbrochen oder zusätzlich ausgeführt werden, so zum Beispiel innerhalb von Weichen Durch das Erkennen mit optischen Sensoren kann der Prozess automatisiert werden. Zur Unterscheidung der Objekte, wie Schwellen, Schotteroberfläche und Schienen, kann einer Vorrichtung, in welche der Sprühbalken 5 integriert ist, eine Information übermittelt werden, woran sich die zu besprühenden bzw. nicht zu besprühenden Gegenstände erkennen lassen und wodurch sich diese voneinander differenzieren. Im Bereich des Oberbaus handelt es sich bei den zu erkennenden Objekten immer um dieselben.
  • Eingesetzt werden kann zur Erkennung ein Farbsensor, vorzugsweise arbeitend mit gepulstem Weißlicht. Gepulstes Weißlicht bietet hierbei für das sichere Erkennen von Farben zahlreiche Vorteile. Durch Erkennen von Schatten und Formen (Hell-Dunkel/ und Struktur-Glatt) lässt sich einfach durch Farbsensorik, gepulstes Weißlicht, feststellen, an welcher Stelle des Gleises sich die Sprüheinheit befindet. Das weiße Licht ist homogen. Deshalb erkennt der Sensor unabhängig von der Annäherungsrichtung der Farbflächen sicher und zuverlässig die programmierten Farben und Strukturen. So erkennt der Farbsensor zuverlässig auch bewegte und vibrierende Objekte. Das erhöht wesentlich die Prozesssicherheit. Darüber hinaus lässt sich der Sensor mit einem sichtbaren, z.B. 4 mm im Durchmesser messenden Lichtfleck, einfach und problemlos auf die zu erkennenden Farbflächen justieren. Das gepulste Weißlicht ist weitgehend unempfindlich gegen Fremdlicht. Die Lichtquelle und die erforderliche Elektronik benötigen nur wenig Platz. Das ermöglicht den Einbau von Farbsensoren am Roboterarm oder Sprühbalken. Auch eine Videoerkennung durch Soll/ Ist Vergleich mit den hinterlegten- stets gleichen-Formen im Oberbau ist möglich.
  • Bei regelmäßigem Abstand der Schwellen und bekannter Bewegungsgeschwindigkeit des Sprühbalkens 5 können die Düsen in entsprechend angepassten Zeitintervallen ein- bzw. ausgeschaltet werden, um ein Besprühen der Schwellenoberfläche zu verhindern oder zu verringern.
  • Alternativ kann die Aufbringung bei standardisierten Schwellenabständen wie folgt vorgenommen werden: Es kann in der Schwellenmitte (oder an den Schwellenaußenseiten bei Bi-Block-Schwellen) bei dem Sprühbalkan 5 ein (nicht gezeigtes) Laufrad vorgesehen sein, das bei Auftreffen auf die Schwellenoberfläche den Sprühprozess auf Höhe der nachfolgenden Schwelle kurzfristig aussetzen lässt. Gleichwohl wird das Besprühen der Innenseitigen Flanke 10 und außenseitigen Flanke 11 in diesem Moment nicht mit unterbrochen. Hierfür ist eine getrennte Zuleitung vorgesehen. Auch eine feste Einteilung der Sprühvorgänge ist aufgrund der standardisierten Schwellenabstände möglich. Hierbei ist der "Taktgeber" ein Distanzmesser, der in vorgegebenem Rhythmus die Flüssigkeitszufuhr unterbricht.
  • Fig. 2 zeigt den zeitlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Verfahren bzw. der zeitliche Ablauf bereits anhand der Fig. 1 apparativ erläutert wurde.
  • Die Schritte sind:
    • Schritt S1: Aufbringen einer aushärtbaren oder verdickbaren Flüssigkeit auf ein aus Schottersteinen gebildetes Gleisbett.
    • Schritt S2: Aushärten oder Verdicken der Flüssigkeit, wodurch eine oberflächlich in das Gleisbett eindringende Schicht gebildet wird.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Gleiskörper
    2
    Gleisbett
    3
    Schotterstein
    4
    Schiene
    5
    Sprühbalken
    6
    Laufrolle
    7
    nach unten weisende Düse
    8
    zur Seite weisende Düse
    9
    aushärtbare oder verdickbare Flüssigkeit
    10
    Innenseitige Flanke der Schiene
    11
    Außenseitige Flanke der Schiene
    12
    Oberkante des Gleisbettes
    13
    Schicht
    14
    Flanke des Gleisbettes

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gleiskörpers (1), aufweisend:
    - Aufbringen (S1) einer aushärtbaren oder verdickbaren Flüssigkeit (9) auf ein aus Schottersteinen (3) gebildetes Gleisbett (2) des Gleiskörpers (1), wobei die Flüssigkeit (9) oberflächlich auf das Gleisbett (2) aufgebracht wird,
    - Aushärten (S2) oder Verdicken der Flüssigkeit (9), wodurch eine oberflächlich in das Gleisbett (2) eindringende Schicht (13) gebildet wird, in der an einer Oberfläche des Gleisbettes (2) befindliche Schottersteine (3) miteinander verbunden werden,
    wobei der Gleiskörper (1) Schienen (4) aufweist,
    wobei die Flüssigkeit (9) einen Farbstoff aufweist und die aus der ausgehärteten oder verdickten Flüssigkeit gebildete Schicht durch den Farbstoff gefärbt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flüssigkeit (9) so aufgebracht wird, dass die Flüssigkeit (9) auf innenseitige Flanken (10) der Schienen (4) aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die aus der ausgehärteten oder verdickten Flüssigkeit gebildete Schicht durch den Farbstoff matt gefärbt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Farbstoff eine Farbe aufweist, die ausgewählt ist aus weiß, grau oder beige.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke der Schicht ≤ 15 cm beträgt, vorzugsweise 1-10 cm, mehr bevorzugt 1-7 cm.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die durch Aushärtung oder Verdicken der Flüssigkeit (9) gebildete Struktur UV-abbaubar ist, derart, dass bei einer nicht überdachten Anordnung des Gleiskörpers im Freien nach einem Zeitdauer von spätestens 6 Jahren nach Bilden der Schicht (13) die Struktur soweit zersetzt ist, dass sich zuvor in die Schicht eingebundene Schottersteine (3) aus dem Gleisbett (2) manuell lösen lassen.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Gleiskörper (1) Schwellen aufweist, und wobei die Flüssigkeit (9) so aufgebracht wird, dass die Flüssigkeit auf zwischen den Schwellen freiliegendes Gleisbett aufgebracht wird und auf einen überwiegenden Teil der Oberfläche oder die gesamte Oberfläche der Schwellen keine Flüssigkeit (9) aufgebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeit (9) zu einem Kunststoff, Kunstharz oder Silikat aushärtbar ist.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeit (9) bei dem Aufbringen aufgeschäumt ist.
  9. Gleiskörper (1), bei dem an einer Oberfläche eines Gleisbettes (2) befindliche Schottersteine (3) in eine Schicht (13) eingebunden sind, welche oberflächlich in dem Gleisbett (2) ausgebildet ist,
    wobei der Gleiskörper (1) Schienen (4) aufweist und es ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit (9), aus welcher die Schicht (13) zusammen mit den Schottersteinen (3) gebildet ist, aufgebracht ist, und
    wobei die Flüssigkeit (9) einen Farbstoff aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flüssigkeit auch auf innenseitige Flanken (10) der Schienen (4) aufgebracht ist.
  10. Gleiskörper nach Anspruch 9, wobei die Schicht (13) den Farbstoff weiß, grau oder beige gefärbt ist.
  11. Gleiskörper nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Dicke der Schicht ≤ 15 cm beträgt, vorzugsweise 1-10 cm, mehr bevorzugt 1-7 cm.
  12. Gleiskörper nach einem der Ansprüche 9-11, wobei die Schicht UV-abbaubar ist, derart, dass bei einer nicht überdachten Anordnung des Gleiskörpers im Freien nach einem Zeitdauer von spätestens 6 Jahren nach Bilden der Schicht (13) die Schicht soweit zersetzt ist, dass sich zuvor in die Schicht eingebundene Schottersteine (3) aus dem Gleisbett (2) manuell lösen lassen.
  13. Gleiskörper nach einem der Ansprüche 9-12, wobei der Gleiskörper (1) Schwellen aufweist, und wobei die Schicht (13) so aufgebracht ist, dass die Schicht auf zwischen den Schwellen freiliegendes Gleisbett (2) aufgebracht ist, und auf einen überwiegenden Teil der Oberfläche oder die gesamte Oberfläche der Schwellen keine ausgehärtete oder verdickte Flüssigkeit (9), aus welcher die Schicht (13) zusammen mit den Schottersteinen (3) gebildet ist, aufgebracht ist.
  14. Gleiskörper nach einem der Ansprüche 9-13, wobeider Farbstoff ausgewählt ist aus weiß, grau oder beige.
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