[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazu nötige Einrichtung zum Abdichten der PSS Schicht einer Eisenbahntrasse als Trag- und Sperrschicht für das Ballast-Schotterbett. Die sogenannte Planumsschutzschicht, kurz PSS-Schicht genannt, dient als Schutzschild für den nicht witterungsbeständigen Fels oder für den Untergrund des Schienenverkehrs, sofern dieser nicht den geplanten Beanspruchungen standhält. Der Belastungs- und Nutzungsgrad beträgt bei Gleisbauten 50 Jahre und mehr. Umwelteinflüsse wie Frost und Wasser setzten dem Gleisschotter und den T ragschichten darunter zu. Um auch bei Frost genügend Schutz für das Gleisbett zu gewährleisten, müssen die Schutzschichten aus hinreichend hartem Gestein bestehen oder es muss innerhalb des Gesteins ein ausreichend grosser Zwischenraum vorhanden sein, damit sich das entstandene Eis ausdehnen kann. Äusser diesen Kriterien sollte des Weiteren auch gewährleistet sein, dass nur ein geringes bzw. gar kein Eindringen von Wasser in den Untergrund möglich ist. An diese Planumsschutzschicht oder PSS-Schicht werden daher ausserordentlich hohe Anforderungen gestellt, und insbesondere das dazu verwendete Kies muss einschlägige Konformitätsanforderungen des Bahnbetreibers erfüllen.

[0002] Herkömmlich werden Eisenbahnstrecken mit hochentwickelten Gleisbau- Zügen weitgehend automatisiert saniert und neu erstellt. Diese Sanierung schliesst in der Regel folgende Arbeitsschritte ein:

1. Wegheben von Schienenabschnitten mitsamt den Eisenbahnschwellen, die im Schotterbett eingebettet sind,

ERSATZBLATT (REGEL 26) 2. Abtragen des Schotterbettes mittels Schaufelrad-Abbaumaschine und Fördern des Abraumes auf Förderbändern in Container im Gleisbauzug,

3. Planieren des zu erstellenden Gleisabschnittes,

4. Aufträgen, Planieren und Verdichten einer Kiessand-Schicht als Sperr- und Fundationsschicht gegen den Untergrund, das heisst diese Planumsschutzschicht (PSS-Schicht) muss tragfähig sein und sollte möglichst wasserundurchlässig sein, sowie froststabil und filterstabil,

5. Aufträgen und Planieren von Schotter auf der Kiessand-PSS-Schicht zur Erstellung eines Schotterbettes von gleichmässiger Stärke,

6. Aufsetzen eines Schienenabschnittes mitsamt den Eisenbahnschwellen auf das neue Schotterbett und Einrütteln und Justieren desselben,

7. Verbinden der Schienenabschnitte zu einem durchgehenden stetigen Schienenstrang.

[0003] Schienennetze müssen systematisch und in einzelnen Teilabschnitten laufend erneuert werden. Für den Neubau und die Erhaltung von Unter- und Oberbau der Fahrbahn werden jährlich beträchtliche Mengen an Massenschüttgütern eingebaut. Deren Qualität spielt eine ausschlaggebende Rolle für die Nutzungsdauer der Fahrbahn und damit für die Kosten der Bahnbetreiber. Der Prozess für die Prüfung der Qualität von Kiessand PSS zum Erstellen der Fundations- und Sperrschicht ist zeitaufwändig und kann nicht im Rahmen eines Ausschreibungsverfahrens durchgeführt werden. Am Beispiel der Schweizerischen Bundesbahnen SBB wird hier die Problematik und Lösung aufgezeigt. Die SBB AG richteten ein Prüfungssystem gemäss Art. 10 des Bundesgesetzes über das öffentliche Beschaffungswesen für die Materialgualität von Kiessand PSS ein. Anbieter, welche die SBB AG beliefern wollen, müssen ihre Produkte nach einem vorgeschriebenen Prozess in Anlehnung an das Konformitätsbewertungssystem 2+ der SN EN 13242:2007 qualifizieren lassen. Dieser Prozess stellt sicher, dass die angebotenen Produkte die Anforderungen der SBB AG erfüllen und dass die Antragsteller einheitlich und fair beurteilt werden. Es gibt hierzu eine Vielzahl von zu erfüllenden Normen, derzeit 17 an der Zahl, die von Lieferanten zu erfüllen sind und von der Antragsstelle für die technische Qualifizierung erfragt werden können: SBB Infrastruktur, Anlagen und Technologie, Fahrbahn Unterbau und Geotechnik, Hilfikerstrasse 3, CH-3000 Bem 65. Einige Aspekte, die mit diesen Normen abgedeckt werden sind die folgenden: • Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische für Ingenieur- und Strassenbau,

• Ungebundene Gemische — Anforderungen,

• Prüfverfahren für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskömungen inkl. Probenahmenverfahren,

• Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskömungen inkl. Bestimmung der Korngrössenverteilung — Siebverfahren, Analysensiebe, Nennweite der Sieböffnungen sowie Bestimmung der Kornform- Plattigkeitskennzahl, Bestimmung des Anteils an gebrochenen Körnern in groben Gesteinskömungen,

• Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskömungen, inkl. Verfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen Zertrümmerung, Bestimmung des Wassergehaltes durch Ofentrocknung,

• Ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische inkl. Laborprüfverfahren für die Trockendichte und den Wassergehalt mit allgemeinen Anforderungen und Probenahme, Laborprüfverfahren zur Bestimmung der Dichte und des Wassergehalts — Proctorversuch, dann Prüfverfahren zur Bestimmung des CBR- Wertes (California bearing ratio), des direkten Tragindex (1131) und des linearen Schwellwertes,

• Versuche an Böden, Frosthebungsversuch und CBR-Versuch nach dem Auftauen (CBRF),

• Geotechnische Erkundung und Untersuchung — Laborversuche an Bodenproben, mit Bestimmung der Durchlässigkeit mit konstanter und fallender Druckhöhe,

• R RTE 21110-Norm für Unterbau und Schotter,

• Logistik Spezifikation für Massenschüttgüter.

[0004] Anhand dieser Vielzahl von Bestimmungen erkennt man wie anspruchsvoll und anforderungsreich die Zulassung eines PSS-Kieses und der damit erstellten Planumsschutzschicht bzw. PSS-Schicht ist. Die Korngrössenverteilung von Kiessand PSS ist für diese Anwendung optimiert worden.

[0005] Um einen Eindruck von den einzelnen Anforderungen zu geben, sind diese hier kurz zusammengefasst: Es dürfen keine rezyklierten oder industriell hergestellten Gesteinskömungen verwendet werden. Es sind nach Laborversuchen festgestellte Werte für die Tragfähigkeit, die Trockendichte und die Durchlässigkeit einzuhalten, wozu Normgeräte (z.B. genormte Proctortöpfe) eingesetzt werden müssen. Die Verteilung der Schläge bei der Verdichtung wird nach einer Norm mit jeweiligen Mittenschlägen mittels Automat oder von Hand erzeugt, wobei das Gewicht des Fallhammers, der Durchmesser der Grundfläche, die Fallhöhe, die Anzahl der Schichten und die Anzahl der Schläge je Schicht und die eingesetzte Energie vorgeschrieben sind. Die Wasserdurchlässigkeit ist im Proctortopf B bei konstanter Druckhöhe in einer Versuchseinrichtung in Anlehnung an eine Norm durchzuführen. Der Proctortopf B muss eine Filterplatte aus einem Drahtgewirk oder einer gelochten Messingplatte aufweisen. Zusätzlich ist auf die Filterplatte gegen das einzubauende Kiessand PSS Material ein grobes Filterpapier, Vlies oder ähnliches einzubauen. Die charakteristische Öffnungsweite beträgt üblicherweise 0,05 -0,07 mm.

[0006] Der Versuch muss bei optimalem Wassergehalt durchgeführt werden. Das Prüfmaterial muss 12 Stunden vor Versuchsbeginn mit der entsprechenden Wassermenge angerührt und danach bei Raumtemperatur in geeigneten luftdichten Behältern gelagert werden, welche eine Änderung des Wassergehalts verhindern. Dadurch wird die homogene Wasseraufnahme garantiert. Gleichzeitig soll der effektive Wassergehalt an einer Parallelprobe bestimmt werden. Erst dann wird das Material schichtweise in den Proctortopf B eingebaut. Die Prüfkörper werden im Proctortopf B mit einer Verdichtungsenergie von 0,6 MJ/m ³ bei optimalem Wassergehalt hergestellt. Es sind Versuchsarten mit Fallhämmern gemäss der Bestimmung der Proctordichte zugelassen, zum Beispiel ein 2,5 kg Fallhammer mit zugehörigem Proctortopf. Die geforderten Werte sind einer Tabelle zu entnehmen.

[0007] Die Feuchtdichte des Prüfkörpers ist zu bestimmen. Daraus wird mit dem Wassergehalt der Parallelprobe die Trockendichte berechnet. Diese sollte eine Abweichung von nicht mehr als 10 — 20 kg/m ³ im Vergleich zur maximalen Trockendichte aus dem Proctorversuch aufweisen. Für die Durchführung des Versuchs darf Leitungswasser verwendet werden. Die Sättigungsdauer erfolgt bis zum ersten Ausfliessen von Wasser. Dann wird das Auslassventil nochmals für 15 Minuten geschlossen, dann beginnt der Versuch. Die Messdauer beträgt je nach ausfliessender Wassermenge 5 oder 10 Minuten. Die minimale Gesamtversuchsdauer beträgt 8 Stunden. Nach einer allfälligen anfänglichen Zunahme der Durchlässigkeit darf die maximale Zunahme der Durchlässigkeit in der Folge nicht mehr als 5-10-6 m/s betragen. Während der ganzen Versuchsdauer muss ein linearer Strömungsbereich vorhanden sein. Als Ergebnis des Versuchs wird der Mittelwert aus den 3 Messungen nach 4, 6 und 8 Stunden ermittelt. Die Feuchtdichte und der Wassergehalt des Prüfkörpers sind zu bestimmen. Daraus wird die End-Trockendichte berechnet. Beim Ausbau der Probe muss insbesondere darauf geachtet werden, ob die Befeuchtung im ganzen Querschnitt stattgefunden hat und ob das Vlies nicht kolmatiert ist. Ein kolmatiertes Vlies würde den k-Wert entsprechend senken. In einem solchen Fall muss der Versuch mit einem kleineren hydraulischen Gradienten wiederholt werden, sodass ein linearer Strömungsbereich vorliegt.

[0008] Dies alles ist bloss eine summarische Zusammenfassung, aber sie soll eindringlich aufzeigen, wie wichtig und komplex diese Anforderungen sind, weil es doch um die langfristige Stabilität einer Eisenbahntrassee geht, über welche während Jahrzehnten Züge mit mehreren hundert Tonnen Gewicht verkehren sollen.

[0009] Diese vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Teilaufgabe der Planumsschutzschicht oder PSS-Schicht, nämlich um deren Undurchlässigkeit für Wasser. Bisher wird gefordert, dass nur ein geringes bzw. gar kein Eindringen von Wasser in und durch die PSS-Schicht möglich ist. Aber weit besser wäre es, man könnte die PSS-Schicht garantiert und dauerhaft wasserundurchlässig machen.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung ist es eingedenk der oben dargestellten Sachverhalte und Anforderungen, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, mittels derer die Planumsschutzschicht oder PSS-Schicht nach deren Erstellen und Verdichten nicht nur wenig wasserdurchlässig ist, sondern absolut wasserdicht gemacht werden kann.

[0011] Die Erfindung löst das mit einem Verfahren zum Erstellen der dauerhaften Wasserdichtigkeit einer Planumsschutzschicht, das heisst einer PSS-Schicht unter einem für einen Gleisbau zu erstellenden Schotterbett, wobei durch programmgesteuertes Aufsprühen einer dicht aushärtenden Masse unter Zugabe von Wasser und wahlweise eines Aktivators oder eines Retarders wahlweise innerhalb eines Gleisbauzuges als Teilfunktion desselben oder ab einem gesonderten Strassenfahrzeug eine PSS-Schicht mit einer gewählten Gleichmässigkeit des Auftrags pro Fläche und einer gewählten Eindringtiefe über die ganze PSS-Schicht hinweg eingehalten wird, sodass die Wasserdichtigkeit sicher und zertifizierbar gewährleistbar ist.

[0012] Die Erfindung löst die Aufgabe des Weiteren mit einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Erstellen der dauerhaften Wasserdichtigkeit einer Planumsschutzschicht, das heisst einer PSS-Schicht unter einem für einen Gleisbau zu erstellenden Schotterbett, die einen Verklebe-Schienenwagen oder ein Strassenfahrzeug einschliesst, und darauf eine Vorrichtung zum Austragen einer dicht aushärtenden Masse, die ab Vorratstanks auf dem Verklebe-Schienenwagen oder Strassenfahrzeug kontrolliert förderbar ist, sodass ein fluidförmige sprühfähige Mischung oder eine spritzfähige aushärtende Mischung erzeugbar ist, welche über eine zugehörige Sprüh- oder Spritzeinheit mit mindestens einem Sprüh- oder Spritzbalken mit mehreren Sprüh- oder Spritzdüsen gezielt auf eine PSS-Schicht unterhalb des mit gleichförmiger Geschwindigkeit darüber fahrenden Verklebe- Schienenwagens oder eines parallel daneben fahrenden Strassenfahrzeuges aufbringbar ist, mit einer programmgesteuerten Austragsmenge der aushärtenden Masse pro Fläche.

[0013] Anhand der Figuren wird die Erfindung näher beschrieben und ihre Funktion wird im Einzelnen erläutert und erklärt.

Es zeigt:

Figur 1 : Einen kompletten Gleisbauzug mit Schotterbehältern und peripheren, durchgehenden Schienen an den beiden Seiten der Eisenbahnwagen, auf denen zwei Brückenkranwagen über den Gleisbauzug verfahrbar sind;

Figur 2: Der Gleisbauzug nach Figur 1 mit einem Schienenwagen für die

Planierung einer PSS-Schicht unterhalb eines Verlegewagens;

Figur 3: Der Schienenwagen für das Planieren der PSS-Schicht im Einsatz; Figur 4: Einen Verklebe-Schienenwagen für das wasserdichte Verkleben der

PSS-Schicht im Einsatz;

Figur 5: Ein Brückenkranwagen zum Auskippen von Schotter auf die verdichtete und wasserdicht abgedichtete PSS-Schicht;

Figur 6: Einen Planierwagen zum Verteilen und Planieren des Schotterbettes nach dem Ausschütten des Schotters;

Figur 7: Zwei Schienen-Verlegewagen mit verbindender Brücke beim

Heranbringen eines neuen Schienenabschnittes;

Figur 8: Die beiden Schienen-Verlegewagen beim Absenken des neuen

Schienenabschnittes auf das Schotterbett;

Figur 9: Eine Strassenfahrzeug mit seitlich ausfahrbarer Sprüheinrichtung zum wasserdichten Verkleben einer PSS-Schicht.

[0014] Im Folgenden wird ein automatisiertes Sanieren und Neuverlegen einer Schienentrasse mittels eines Gleisbauzuges anhand der Figuren aufgezeigt und erklärt, wie es aktuell praktiziert wird. Solche Gleisbauzüge existieren bereits und sind erfolgreich im Einsatz. Man sieht hier einen solchen Gleisbauzug, welcher die ganze Einrichtung zum Sanieren, das heisst Entfernen eines alten Schienenstranges und Neuverlegen eines neuen Schienenstranges einschliesst.

[0015] Zuerst werden von diesem Gleisbauzug alte Gleisabschnitte ausgeschnitten und mitsamt ihren Schwellen mit hydraulischen Hebeeinrichtungen weggehoben und dann auf der Seite des Gleisbahnzuges auf einen Lkw abgesetzt und zur Rezyklierung der Stahlschienen 2 abtransportiert. Diese Vorgänge sind hier allerdings nicht bildlich dargestellt und sie spielen sich hier weiter vorne im Gleisbauzug ab, also in der Figur 1 weiter links. Mit entsprechenden ebenfalls nicht dargestellten Einrichtungen, nämlich mit Schaufelrädern und einer Reihe von Förderbändern, wird hernach das alte Schotterbett abgetragen und via die Förderbänder wird das Abraum-Material weiter nach vorne im Gleisbauzug gefördert und schliesslich in dort im Gleisbauzug integrierte leere Kippwagen gefördert.

[0016] Im Bild erkennt man einen bereits weggehobenen Schienenabschnitt 1 mit seinen Schwellen 3, auf welche die Schienen 2 aufgeschraubt sind. Weiter hinten im Gleisbauzug erkennt man zwei Wagen, die als Brückenkran-Wagen 4, 5 ausgebildet sind und funktionieren, also über die Breite der seitlich am Gleisbauzug verlaufende Peripherieschienen 6 eine gewisse lichte Höhe und Breite aufweisen und von je einem Fahrer aus einer Kabine 9 bedient werden. Sie fahren auf diesen Peripherieschienen 6, die beidseits des Gleiszuges ununterbrochen an demselben in Längsrichtung verlaufen. Beide Brückenkranwagen 4, 5 weisen hier auf jeder Seite zwei Schienenräder auf, die hier von Abdeckungen 7 verschalt sind und daher nicht sichtbar sind. Auf diesen Schienenrädern sind die beiden Brückenkranwagen 4, 5 unabhängig voneinander längs des Gleisbauzuges auf den Schienen 6 fahrbar. Der hier vordere Brückenkranwagen 4 trägt unter seiner Brücke 31 einen Kipp-Container 8, der mit Sand-Kies für die PSS-Schicht oder mit Schotter-Kies für das Ballast- bzw. Schotterbett gefüllt ist. Je nachdem welche Art Kies gerade gebraucht wird, holt sich der Brückenkranwagen 4, 5 einen entsprechenden Kipp-Container 8 weiter hinten im Zug, wo auf dem Zug bzw. seinen Wagen Dutzende solcher gefüllter Kipp-Container 8 mit den verschiedenen zu verbauenden Kiessorten aufgereiht sind. Hierzu können die Brückenkranwagen 4, 5 nach hinten fahren, einen weiter hinten im Gleisbauzug befindlichen Kipp-Container 8 anheben und aufnehmen, und dann wieder nach vorne fahren, um diese Container 8 schliesslich weiter vorne auszukippen, wie das noch gezeigt wird.

[0017] In der Figur 1 ist der Brückenkranwagen 4 bereit, seine Ladung weiter vorne auf die Trasse zu kippen. Nach dem Kippen fährt er dann ein Stück weiter vor und gibt dem zweiten Brückenkranwagen 5 Platz, um seine Fracht ebenfalls auf die geräumte, vom alten Schotterbett befreite Trasse auszuschütten. In einem ersten Schritt wird feinsandiges Kies als Planumsschutzschicht bzw. PSS-Schicht antransportiert und auf die abgeräumte, nackte Trasse geschüttet. Die Brückenkranwagen 4, 5 holen entsprechende Container 8 mit diesem gewünschten Kies im hinteren Abschnitt des Gleisbauzuges. Nach dem Auskippen fahren die beiden Brückenkranwagen 4, 5 wieder zurück, legen ihre leeren Kipp-Container 8 ab und fassen je einen neuen gefüllten weiter hinten im Gleiszug. Dann fahren sie wieder in die hier gezeigte Stellung, usw.

[0018] Die Figur 2 zeigt diesen Gleisbauzug nach Figur 1 mit einem Schienenwagen für die Planierung einer Planumsschutzschicht, das heisst einer sogenannten PSS- Schicht. Dieser Planierwagen 10 kann auf einem Verlegewagen 12, der beidseits starke Brücken-Längsträger 13 aufweist, auf Schienen 6 hin und her fahren. Wie man in der Figur 2 sieht, wurde ein Schienenabschnitt unterhalb des Verlegewagens 12 und dort auch das alte Schotterbett bereits entfernt, und neues feinsandiges Kies wurde dann von den Brückenkran-Wagen 4, 5 herantransportiert und auf die vom alten Schotterbett befreite Trasse geschüttet. Das Kies ist allerdings feiner als hier dargestellt. Der Planierwagen 10 trägt auf seiner Unterseite einen Pflug 11 , den er auf und ab verstellen kann, um das Niveau der Planumsschutzschicht PSS 17 zu definieren. Der Pflug 11 kann auch um eine zentrale Vertikalachse verschwenkt werden, um ähnlich wie ein Schneepflug schräggestellt hin und her zu fahren und den zuvor ausgekippten Sand-Kies über einen Schienenabschnitt zu verteilen und diese Sand-Kiesbahn zu planieren. Anschliessend wird mit einem schlagenden Verdichter die Schicht verdichtet.

[0019] Die Figur 3 zeigt den Planierwagen 10 für das Planieren der PSS-Schicht 17 im Einsatz. Er fährt hierzu längs der Schienen 6 auf dem Verlegewagen 12 hin und her, schwenkt seinen Plug 11 je nach Bedarf, bis die Planumsschutzschicht 17 gleichmässig eben auf der Trasse erstellt ist. Im hinteren Teil des Gleisbauzuges erkennt man einen Brückenkranwagen 4, welcher hier nach hinten fährt, um einen neuen vollen Kipp-Container 8 vom hinteren Bereich des Gleisbauzuges zu holen und auf den seitlichen Schienen 6 des Gleisbauzuges fahrend nach vorne zu bringen, um den Inhalt des Kipp-Containers 8, sei es feinsandiges Kies für die Planumsschutzschicht 17 oder später grobe, scharfkantige Steine für das Schotterbett auf die Trasse auszukippen, je nach Bedarf. In Figur 3 erkennt man den Planierwagen 10 bei der Arbeit, das heisst beim Hin- und Herfahren auf den Schienen 6 des stationären Gleisbauzuges zwecks Verteilens und Planierens des feinen Sand-Kieses mittels seines Pfluges 11 . [0020] Sobald die PSS-Schicht 17 planiert und verdichtet ist, kommt jetzt ein entscheidender, neuer Arbeitsschritt gemäss der vorliegenden Erfindung hinzu, und dieser ist in Figur 4 dargestellt. Sie zeigt einen Schienenwagen für das Verkleben der PSS-Schicht 17, der wie auch der Planierwagen 10 auf dem Verlegewagen 12 und seiner Brücke 13 zum Einsatz kommt. Dieser Sprühwagen 14 rollt auf den Schienen 6, die sich beidseits peripher längs des Gleiszuges auf der Brücke 13 erstrecken, und hier somit auch längs des zugehörigen Verlegewagens 12. Der Verlegewagen 12 verfügt über eine Antriebseinheit, vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit, sodass er sich mit seinen Rädern 15 selbständig auf den Schienen 6 verschieben kann. Der Sprühwagen 14 ist mit Tanks ausgerüstet, im gezeigten Beispiel mit vier Tanks 16 mit oben je einem Einfüllstutzen für die verschiedenen Komponenten eines Klebegemisches, zum Beispiel in Form eines zweikomponentigen Injektionsproduktes, das im Weiteren noch genauer vorgestellt wird. Weiter sind im Sprühwagen 14 die Einrichtungen verbaut, um die Komponenten mittels einer Heizung bei jeder Aussentemperatur auf der gewünschten Temperatur zu halten und es ist eine Pumpvorrichtung verbaut, um die Komponenten in genau definierten Mischungsverhältnissen zu mischen und zu einem Sprühbalken zu fördern. Dieses Mischen und Fördern wird von Zahnradpumpen besorgt, die hierzu die nötige Genauigkeit bieten. Ein Computer bzw. dessen CPU steuert alle Funktionen des Sprühwagens 14, unter anderem die Fahrt auf den Schienen 6, die Temperierung der Komponenten, das gewünschte Mischungsverhältnis der Komponenten, ihre Förderung mittels der Zahnradpumpen für das Aussprühen über Düsen an einem Sprühbalken. Auch die Sprühbalken und ihre Düsen können computergesteuert betätigt und ihre Einstellungen können entsprechend verändert werden. Die Sprüheinrichtung 25 schliesst im gezeigten Beispiel einen hängenden Haupt- Sprühbalken 20 unterhalb des Sprühwagens 14 ein.

[0021] Dieser Haupt-Sprühbalken 20 ist am Sprühwagen 14 motorisch höhenverstellbar montiert und auch motorisch um eine Vertikalachse schwenkbar. Damit kann die Sprühdistanz zur PSS-Schicht 17 je nach Bedarf eingestellt werden und auch der Sprühbereich kann sowohl über die ganze Breite der PSS-Schicht 17 wie auch über nur ganz bestimmte Längs-Streifen definiert und eingestellt werden. An diesem Haupt-Sprühbalken 20 sind im gezeigten Beispiel um je eine Vertikalachse motorisch schwenkbare Sprühbalken 21 -23 mit je mehreren Sprühdüsen 24 montiert. Flexible Leitungen 27 in Form von druckfesten Schläuchen dienen für die Zufuhr der Sprühmischung ab der Mischereinheit im Sprühwagen 14 zu den Sprühdüsen 24. Die Sprühdüsen 24 können motorisch verstellbar ausgeführt sein, sodass die erzeugen Sprühbilder variabel sind, von einem dünnen Kegelstrahl bis zu einem weit aufgefächerten Sprühkegel 26, je nach Bedarf. Die Sprühdüsen 24 sind in regelmässigen Abständen von z.B. 5 cm nebeneinander angeordnet und es können auch auswechselbare Flachstrahldüsen sein, mit einem Düsendurchmesser von jeweils z.B. 1 mm. Jede der Flachstrahldüsen kann dabei einen fächerartigen Strahl erzeugen. Die Flachstrahldüsen sind so nebeneinander angeordnet, dass die damit erzeugbaren Strahlen in einem zu besprühenden Bereich auf der PSS-Schicht 17 zusammen einen durchgehenden flächigen bzw. vorhangartigen Gesamtstrahl bilden. Eine Sprühbreite des Gesamtstrahls im Auftragsbereich auf der PSS-Schicht 17 erstreckt sich dann über die gesamte Breite der bahnförmigen PSS-Schicht 17. Der Abstand zwischen den Flachstrahldüsen und der PSS-Schicht beträgt dabei ca. 40 cm.

[0022] Die Zufuhrleitungen 27 führen im Sprühwagen 14 durch Zahnradpumpen, die je von einem Elektromotor präzise von der bordeigenen CPU steuerbar angetrieben werden. Von den Zahnradpumpen aus führen die Zufuhrleitungen 27 weiter durch je ein Massendurchfluss-Messgerät und schliesslich zu den Sprühbalken 21 -23, wo sie über eine Y-förmige Zusammenführung an eine oder mehrere Sprühdüsen 24 führen. Vor den Sprühdüsen 24 sind Pneumatikventile eingebaut, um den Durchfluss bei Bedarf scharf bzw. augenblicklich zu stoppen.

[0023] Die Räder 15 des Sprühwagens 14 sind von einem elektrischen 24V-Fahrmotor angetrieben. Auf diesem selbstfahrenden Sprühwagen 14 ist zur Steuerung der Durchflussrate der ersten Komponente A eine erste Zahnradpumpe mit einem zugehörigen drehzahlgeregelten, elektrischen Antrieb angeordnet. Von dieser ersten Zahnradpumpe führt ein Abschnitt einer ersten Zufuhrleitung zu einem ersten, hier allerdings nicht dargestellten Massendurchfluss-Messgerät, welches zur Erfassung der Durchflussrate dient. Vom Massendurchfluss-Messgerät führt ein weiterer Abschnitt der ersten Zufuhrleitung zu einem ersten steuerbaren Pneumatikventil und weiter zu einem ersten Rückschlagventil und mündet über einen Y-Fitting in eine Mischereinheit. Parallel dazu ist eine identische zweite Zahnradpumpe für die zweite Komponente B mit einem zugehörigen drehzahlgeregelten, elektrischen Antrieb angeordnet. Von der zweiten Zahnradpumpe führt ein Abschnitt einer zweiten Zufuhrleitung zu einem zweiten Massendurchfluss-Messgerät, und weiter zu einem zweiten steuerbaren Pneumatikventil und dann zu einem zweiten Rückschlagventil bis in die Mischereinheit. Die Mischereinheit beinhaltet im Innern einen statischen Mischer, beispielsweise in Form einer ca. 10 cm langen gitterförmigen Struktur oder eines Wendeimischers. Ab dem Mischer wird das sprühbereite Gemisch zu den Sprühdüsen 24 gepumpt.

[0024] Damit verfügt diese gesamte Sprüheinheit 25 über sehr viele Freiheitsgrade, um das Sprühbild und die Sprühdistanz zu variieren, und die Fahrgeschwindigkeit wird über den Fahrantrieb des Sprühwagens 14 gesteuert. In Kombination miteinander erlaubt es diese Sprüheinheit 25, für jede vorkommende Situation das optimale Besprühen der PSS-Schicht 17 programmgesteuert durchzuführen und sicherzustellen. Um die Dichtigkeit einer verklebten PSS-Schicht 17 sicherzustellen, muss eine genau definierte Eindringtiefe der Klebemasse exakt eingehalten werden. Es muss also je nach der Beschaffenheit der verdichteten PSS-Schicht 17 und je nach Konsistenz und Viskosität der Klebemasse eine bestimmte Masse pro Fläche aufgesprüht werden. Die Viskosität lässt sich zum Beispiel durch einen Anteil Silikonmilch im zugemengten Wasser verändern, sodass die zu versprühende Klebemasse elastischer wird. Diese Bedingungen einzuhalten ist die Aufgabe des bordeigenen Computers des Sprühwagens 14. Sensoren messen die Fahrgeschwindigkeit und die Sprühhöhe der Sprühdüsen 24 und der Computer bestimmt das Mischverhältnis der Komponenten und die Ausbringungsmenge pro Zeit anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Sprühbildes. Diese Daten werden zuvor empirisch anhand von realen PSS-Schichten 17 ermittelt, die zu diesem Zwecke besprüht und ausgemessen werden. Der Sprühwagen 14 kann auch mit einem GPS- Gerät ausgerüstet sein, sodass via Satellit jederzeit seine Position und Fahrgeschwindigkeit ermittelbar ist. Damit wird die ganze Ausbringung des Klebegemisches komplett transparent erfassbar und alle zugehörigen Daten können aufgenommen und gespeichert werden, so etwa das Datum, die Uhrzeit, die Fahrgeschwindigkeit, die Position des Klebewagens und seine geographische Bewegung, die Zusammensetzung des Gemisches, das aktuelle Sprühbild, die Ausbringungsmenge pro Zeit und pro Fläche, die Aussentemperatur, die Gemischtemperatur, die resultierende Eindringtiefe des Gemisches und je nach eingesetzter Sensoren noch weitere interessierende Daten. So lassen sich äusserst aufschlussreiche Protokolle erstellen und damit auch Garantien für die Wasserdichtigkeit der verklebten PSS-Schichten 17 liefern.

[0025] Im Folgenden wird noch mehr zum eingesetzten Klebemittel offenbart. Geeignet ist zum Beispiel ein Produkt namens MC-lnjekt GL-95 - ein weich-elastisch abdichtendes Injektionsharz von MC-Bauchemie in D-46238 Bottrop. Dieses Injektionsharz weist folgende Spezifikationen auf:

[0026] Produkteigenschaften

• Niedrigviskoses Hydrostrukturharz auf Acrylatbasis mit kurzer, steuerbarer Reaktionszeit

• weich-elastisch und quellfähig bei Wasserkontakt

• wasserundurchlässig

• beständig gegen Frost-Tau-Wechsel

• gute Haftung an trockenem und feuchtem Substrat

• erfüllt U BA-Leitlinie für Reparatursysteme in Kontakt mit Trinkwasser

• allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für die Injektion in Boden und Grundwasser (Schleierinjektion)

• REACH-bewertete Exp. Szenarien: Wasserkontakt dauerhaft, Inhalation periodisch, Verarbeitung

[0027] Die Anwendungsgebiete für dieses Injektionsharz sind:

• abdichtende Injektion von Mauerwerk und Beton mit dauerhaftem Wasserkontakt gegen kapillare Durchfeuchtung

• nachträgliche Horizontalsperre oder Vertikalsperre gegen eindringende Feuchtigkeit in Mauerwerk

• nachträgliche Aussenabdichtung erdberührter Bauteile durch flächige

Schleierinjektionen

• Konsolidierung von nicht kohäsivem Baugrund mit geringer Permeation

[0028] Vor der Injektion ist eine Untersuchung des Bauwerks, Baugrunds bzw. der Undichtigkeiten nach Stand und Regeln der Technik durchzuführen und ein Injektionskonzept festzulegen. Im vorliegenden Fall für die Verklebung und somit für für die Erzielung einer Wasserdichtigkeit der PSS-Schicht 17 unter dem Schotterbett eines Schienenstranges wird empirisch genau ermittelt, welche Eckdaten einzuhalten sind, damit die PSS-Schicht 17 dauerhaft wasserdicht bleibt. Wichtig ist die Eindringtiefe und der satte Verguss, eine hinreichende Elastizität des Harzes, damit die PSS-Schicht 17 auch unter variierenden Temperaturen, Feuchtigkeiten und mechanischen Beanspruchungen dauerhaft wasserdicht bleibt. Solche Eckdaten und entsprechend behandelte PSS-Schichten 17 lassen sich hernach auch zertifizieren. Damit kann ein Gleisbauer eine Garantie dafür abgeben, dass die verbauten PSS- Schichten 17 wasserdicht sind, wenn immer nach dem zertifizierten Verfahren mit seinen Eckdaten gearbeitet wurde.

[0029] MC-lnjekt GL-95 ist ein zweikomponentiges Injektionsprodukt. Die Komponente

A und Komponente B werden nach dem hier vorgestellten Verfahren direkt auf dem Sprühwagen 14 mitgeführt, in Echtzeit gemischt und ausgebracht. Die Komponente A wird aus den Teilkomponenten A1 , A2 und A3 angemischt. Teilmengen A2 und A3 werden nacheinander in das Gebinde der Teilkomponente A1 geschüttet und mit einem Rührwerk im Tank für die Komponente A1 untergerührt. Komponente B wird in Wasser gelöst. Hier sind die Angaben zum Mischen vom Hersteller: Kenngrösse _ Einheit _ Wert _ Bemerkungen

Mischungsverhältnis Masseteile 110 : 2 : 8 Komp. A1 : Komp. A2 : Komp. A3

Mischungsverhältnis Masseteile 27.6 : 0.5 : 2.0 Komp. A1 : Komp. A2 : Komp. A3

Mischungsverhältnis Masseteile 0.5 : 100 Komp. B : Wasser (Standard)

Mischungsverhältnis Masseteile 120 : 100.5 Komp. A in Lösung

Mischungsverhältnis Masseteile 30.1 : 25.125 Komp. A in Lösung

Mischungsverhältnis Masseteile 1 : 1 Komp. A : Wasser (Standard) Dichte 1.1 kg/dm ³

Viskosität ca. 5 mPa s pH-Wert ca. 9.5 (ausgehärtetes Produkt)

Verarbeitungszeit ca. 16 bis 90 Sekunden

Verarbeitungstemperatur : +1 bis +40°C

Die Konzentration der Lösung bestimmt die Reaktionszeit, und diese Reaktionszeiten sind temperaturabhängig, zum Beispiel:

Komponente B in 100 I Wasser gelöst _ Reaktionszeit bei 20° C

4,0 kg (4,0 %) ca. 16 s

2,0 kg (2,0 %) ca. 21 s 1 ,0 kg (1 ,0 %) ca. 30 s 0,5 kg (0,5 %) ca. 47 s 0,2 kg (0,2 %) ca. 90 s

[0030] Je nach Bedarf kann die Reaktion des MC-lnjekt GL-95 mit MC Retarder GL verzögert werden. Der Verzögerer wird in die sonst fertige Mischung zugegeben. Die Zugabemenge bestimmt die verzögerte Reaktionszeit. Diese Mischung ist dann innerhalb von 2 Stunden zu verarbeiten. Bei Verwendung des Verzögerers muss die Konzentration der Komponente B von 0,5 % eingehalten werden.

MC-lnjekt Retarder GL in 120 kg Komponente A: _ Reaktionszeit bei 20° C

3 kg (2,5 %) ca. 9 min

4 kg (3 %) ca. 17 min

6 kg (5 %) ca. 50 min

[0031] Die Injektion des MC-lnjekt GL-95 erfolgt wie schon erwähnt mittels elektrisch angetriebener Zahnradpumpen, mit welchen sich exakte Mischverhältnisse einhalten lassen. Innerhalb der Verarbeitungszeit können alle Arbeitsgeräte, insbesondere alle Pumpen und Leitungen mit Wasser gereinigt werden. Anreagiertes oder ausreagiertes Material lässt sich nur mechanisch entfernen.

[0032] Als eine Alternative zur bisher erwähnten mehrkomponentigen Mischung aus Harzen in Gelform, die mit Zugabe von Wasser und wahlweise eines Aktivators oder eines Retarders aufgesprüht wird, kann die aushärtende Masse auch eine mehrkomponentige Mischung aus Harzen und/oder kunststoffvergütetem Zementmörtel mit Schlämmen unter Zugabe von Wasser sein, der zusammen mit Schlämmen unter Zugabe von Wasser aufgespritzt wird. Entsprechend werden die Einrichtungen für das Fördern, Mischen, Pumpen und Ausspritzen dieses Zementmörtelgemisches ausgelegt.

[0033] Wenn die Verklebung eines PSS-Abschnittes vollendet ist, wird der Sprühwagen 14 vom Verlegewagen 12 nach vorwärts oder rückwärts weggefahren. Hierzu kann die gesamte Sprüheinheit 25 zunächst mit ihren Sprühbalken 20-23 in Längsrichtung des Schienenstranges ausgerichtet werden und hernach zwischen den beiden Brückenträgern 13 des Verlegewagens 12 elektromechanisch oder hydraulisch hochgeschwenkt werden, sodass sie vollständig oberhalb des Niveaus der Schienen 6 zu liegen kommt. In diesem Zustand ist der Sprühwagen 14 frei auf den Schienen 6 verschiebbar. Er kann zum Beispiel weiter in den vorderen oder hinteren Teil des Gleisbauzuges verschoben werden, sodass er den Verlegewagen 12 für die weiteren Arbeitsschritte freigibt. Ausserdem ist er mit hochschwenkbaren Rädern 15 ausgerüstet, wie in Figur 4 gezeigt. Werden diese Räder 15 elektromotorisch oder hydraulisch hochgeschwenkt, so setzt sich der Sprühwagen 14 auf einen Support zwischen den Schienen 6 ab und die Schienen 6 sind damit vollständig freigegeben, sodass zum Beispiel ein Brückenkranwagen 4, 5 den Sprühwagen 14 auf dem Gleisbauzug passieren kann, indem er ihn überfährt.

[0034] Die Figur 5 zeigt den nächsten Gleisbau-Arbeitsschritt, nachdem die PSS- Schicht 17 verdichtet und erfindungsgemäss wasserdicht verklebt wurde. Ein Brückenkranwagen 4, 5 bringt einen Container 8 mit grobem, scharfkantigen Schotterkies und fährt damit über die Schienen 6 und über die fertiggestellte PSS- Schicht 17. Am Anfang hängt der Container 8 in dieser hier strichliniert eingezeichneten obersten Position im Brückenkranwagen 4, 5. Aus dieser wird er zunächst ein stückweit abgesenkt, wie die mittlere strichlinierte Andeutung zeigt, und hernach wird der Container 8 gekippt, wie die unterste strichlinierte Andeutung des in dieser Ansicht sonst grösstenteils verdeckten Containers 8 zeigt. Der Schotter 18 für die Erstellung des Ballastbettes wird dabei auf die PSS-Schicht 17 ausgeschüttet, während der Brückenkranwagen 4, 5 langsam in Richtung des rechts eingezeichneten Pfeiles fährt, also in der Figur nach rechts fährt, um eine möglichst gleichmässige Schicht Schotter 18 auf die PSS-Schicht 17 abzulegen. Nach Leerung des Containers 8 hebt ihn der Brückenkranwagen 4, 5 wieder hoch und kann hernach auf den Schienen 6 auf dem Gleisbauzug wieder nach hinten fahren und einen neuen, gefüllten Container 8 holen.

[0035] Mit seinem hochgehobenen Container 8 kann der Brückenkranwagen 4, 5 den abgestellten Planierwagen 10 überfahren, wenn dessen Schienenräder hochgeschwenkt sind, wie etwa in Figur 4 dargestellt, und sie damit die Schienen 6 freigeben. Dieser Planierwagen 10 kommt als nächstens über dem Ablegewagen 12 zum Einsatz, wie in Figur 6 dargestellt. Der Planierwagen 10 fährt mit seinem Pflug 11 so lange auf dem Ablegewagen 12 und den auf dessen Brückenträgern 13 verlegten Schienen 6 hin und her, bis das Schotterbett 18 planiert ist und daher überall gleichhoch ist. In der Figur 6 fährt der Planierwagen 10 gerade nach rechts und sein Pflug 1 1 schiebt eine Masse von Schotter 18 entsprechend nach rechts. Sobald das Schotterbett 18 eben und in gleichmässiger Stärke erstellt ist, kommt der nächste Schritt des Gleisbaus, der in Figur 7 dargestellt ist.

[0036] In Figur 7 ist gezeigt, wie die Brückenkranwagen 4 und 5 gemeinsam einen Abschnitt 19 mit neuen Schienen und Schwellen von weiter hinten im Gleisbauzug geholt haben und diesen dann über den Ablegewagen 12 antransportiert haben. Sie nehmen Stellung bzw. Position auf den Schienen 6 am Ablegewagen 12, sodass hernach durch Absenken und Ablegen des Schienen-Abschnittes 19 dieser genau an der richtigen Stelle abgesetzt wird.

[0037] In Figur 8 ist die Situation dargestellt, nachdem der Abschnitt 19 mit neuen Schienen und Schwellen von den beiden Brückenkranwagen 4, 5 von weiter hinten im Gleisbauzug geholt wurde und er dann nach Auffahren auf den Ablegewagen 12 von demselben aus abgesenkt und auf das Schotterbett 18 gelegt wurde. Er wird hernach bloss noch an den schon erstellten Gleisabschnitt 28 angeschlossen und damit ist das neue erstellte Gleis um einen Abschnitt 19 erweitert. Der Prozess beginnt von Neuem.

[0038] Die Figur 9 zeigt eine andere Ausführungsvariante der Einrichtung mit einem Strassenfahrzeug 30, das mit einer seitlich ausfahrbaren Sprüheinrichtung 25 ausgerüstet ist. Dieses Fahrzeug 30 kann unabhängig von einem Gleisbauzug eine erstellte verdichtete PSS-Schicht 17 wasserdicht machen, indem es längs einer solchen Bahn einer PSS-Schicht auf ebenem Grund 32 mit gleichförmiger Geschwindigkeit fährt und dann pro Zeit eine genau dosierte Menge Injektionsharz ausbringt. Der Haupt-Sprühbalken 20 ist hier als seitlicher Ausleger ausgeführt und kann knickbar sein, um die Sprüheinrichtung 25 bei Nichtgebrauch kompakter transportieren zu können. Der Hauptsprühbalken 20 ist aber so lange, dass er über eine seitlich verlaufende Eisenbahntrasse mit ihrer erstellten PSS-Schicht 17 hinausreicht. Der Haupt-Sprühbalken 20 kann mit einer Strebe 29 am Fahrzeug abgestrebt sein. Ansonsten ist die Sprüheinheit 25 gleich aufgebaut wie auf einem Sprühwagen nach Figur 4 für die Verwendung innerhalb eines Gleisbauzuges. Ziffernverzeichnis

1 alter Schienenabschnitt

2 alte Schienen

3 alte Schwellen

4 vorderer Brückenkranwagen

5 hinterer Brückenkranwagen

6 Schienen beidseits längs des Gleiszuges

7 Schienenräder der Brückenkranwagen 4, 5

8 Kipp-Container

9 Führerkabine auf Brückenkranwagen

10 Planierwagen

11 Pflug unten an Planierwagen

12 Verlegewagen

13 Brückenträger des Verlegewagens

14 Sprühwagen

15 Schienenräder des Sprühwagens

16 Behälter für Harzkomponenten

17 feinsandige PSS-Schicht

18 Schotter für Schotterbett

19 neuer Schienenabschnitt mit Schwellen

20 Hauptsprühbalken

21-23 Sprühbalken mit Düsen

24 Sprühdüsen

25 Sprüheinheit

26 Sprühkegel

27 flexible Zuleitungen zu den Sprühdüsen 24

28 bereits erstellter neuer Schienenabschnitt

29 Strebe für seitlich ausfahrbaren Haupt-Sprühbalken

30 Strassenfahrzeug

31 Brücke des Brückenkranwagens 4, 5

32 ebener Grund für Fahrzeug 30