Gleisumbau mit Kaltfräse W2200 der Fa. Kutter

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Gleisumbau unter schwierigen Bedingungen: Wirtgen Kaltfräse beißt sich erfolgreich durch Granit und Schiefer


Spannung lag in der Luft, als in der Nacht zum 3. Dezember zwei Krane eine etwa 45 Tonnen schwere Wirtgen Kaltfräse verluden. Die W 2200 der Firma Kutter aus dem schwäbischen Memmingen wurde von einer Brücke ca. 7 m tief über das Geländer in den Bereich der darunter liegenden Bahnlinie abgesenkt. Ort des Geschehens war die L132 über der Strecke Türkismühle ? St. Wendel im Saarland. In diesem Abschnitt stand ein Gleisumbau mit Absenkung des Unterbauplanums an.

Die Wirtgen Großfräse vom Typ W 2200 ist serienmäßig mit stabilen Verladeösen ausgestattet.
Deshalb waren nur wenige Handgriffe nötig, um die 45 t schwere Maschine sicher mit den Seilen
der Krane zu verbinden. Beide Krane hatten eine Hebelast von je 250 t.


Nachdem die Schwellen in dem 11 km langen Streckenabschnitt ihre Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren erreicht hatten, wurde der Austausch mit umfangreichen Modernisierungsarbeiten verknüpft. Dies schloss auch die Verstärkung des Schotterbettes unter den Schwellen auf mindestens 30 cm Dicke ein. Außerdem sollte der Abstand zwischen den Gleisen und der Oberleitung in diesem Bereich erhöht werden. Ein Aufbau nach oben war durch die Brücke ausgeschlossen, also musste das Unterbauplanum abgesenkt werden.

Die wirtschaftlichste Methode: Fels fräsen

Üblicherweise geschieht das Abtragen des Bodens mit Baggern oder Hydraulikhämmern. Im etwa 300 m langen Teilstück unter der Brücke befindet sich allerdings außerordentlich harter Fels. Bodengutachten haben ergeben, dass es sich um Grauwacke, Grauschiefer und Granit mit Druckfestigkeiten zwischen 50 und 100 MPa handelt. Da in diesem Fall der Fels um bis zu 50 cm abgesenkt werden musste, machte man sich in der Abteilung Instandsetzung und Instandhaltung der DB Netz AG auf die Suche nach einem geeigneten Bauverfahren. ?Wir haben alle Methoden zum Abtrag dieses extrem harten Bodens analysiert. Sprengen wäre zu aufwändig gewesen. Hydraulikhämmer sind zu ungenau und hätten den Bauablauf zu sehr verlängert?, fasst Oberbauleiter Siegmund Dick die Problematik zusammen. Nach intensiver Recherche waren sich die Fachleute sicher: Eine Großfräse mit spezieller Ausrüstung für das Fräsen von Gestein ist die Lösung. Siegmund Dick ergänzt: ?Trotz der relativ aufwändigen Kranverladung der Fräse ist dies mit Abstand die wirtschaftlichste Art, den Fels in kurzer Zeit abzutragen und dabei ein ebenes Planum herzustellen.?

Beißt sich schnell durch harten Fels: Die W 2200 mit einer Sonderwalze für das Felsfräsen hat
das Gestein mit Druckfestigkeiten von bis zu 100 MPa abgetragen.

Nachdem zwei Wochen vorher bereits der Boden unter dem ersten Gleis in diesem Bereich auf dieselbe Art erfolgreich abgefräst worden war, stand nun das Team für den Einsatz in der Gegenrichtung bereit. Damit die Kaltfräse arbeiten konnte, wurden zuvor die Schienen und Schwellen demontiert und der Schotter entfernt. Um die Maschine mit einer Arbeitsbreite von 2,20 m sicher von der Brücke auf das Planum abzulassen, musste außerdem noch die Strom führende Oberleitung verschwenkt werden. Dafür wurden zunächst die Leitungen stromlos geschaltet. Das ist jedoch nur möglich, wenn kein Zug mehr auf der Strecke verkehrt. Also fand die Kranverladung nachts statt, denn nur zwischen 1:00 Uhr und 4:00 Uhr ist auf diesem Streckenabschnitt kein Bahnverkehr.

Höchste Konzentration bei der Verladung

Nachdem ein Team von Starkstromtechnikern den erforderlichen Raum für den Transport der Maschine geschaffen hatte, war es soweit: Die Fräse hob langsam vom Boden ab, wurde um 90° gedreht und schwebte gewissermaßen über dem Geländer. Fasziniert beobachteten alle Anwesenden die Szenerie; es ist eben kein alltägliches Bild, wenn eine so große Maschine von einer Brücke auf den mehrere Meter tiefer liegenden Boden abgelassen wird. Aber die Profis erledigten diesen Job mit der nötigen Ruhe, und wenige Minuten später stand das rote Schwergewicht wieder auf seinen vier Kettenlaufwerken. Dann konnte das eingespielte Team der Firma Kutter loslegen. Insgesamt war auf einer Länge von knapp 300 m der Fels in einer Breite von 4 m um 30 bis 50 cm abzutragen.

Wirtgen Spezialwalze für das Fräsen von Fels und für Trassierungsarbeiten

Die W 2200 der Firma Kutter war extra für diese Baustelle mit einer speziellen Fräswalze für Einsätze in mittelhartem Gestein und Trassierungsarbeiten ausgerüstet. Der Unterschied zu den Standard-Fräswalzen für den Straßenbau liegt vor allem im Wechselhaltersystem. Das hier verwendete Wechselhaltersystem HT 7 von Wirtgen, das speziell für das Fräsen von Gestein entwickelt wurde, ist sehr robust, denn es ist 50 % größer als die Standardsysteme HT 3 bzw. HT 11. Weiterer Unterschied zum Standard: Für das Haltersystem HT 7 gibt es unterschiedliche Halteroberteile für die Aufnahme von Meißeln mit Schaftdurchmessern von 20, 22 und 25 mm. Damit sind die Betreiber der Fräsen sehr flexibel und für verschiedenste Einsätze im Gestein gerüstet. In St. Wendel kamen 22-er Wechselhalter zum Einsatz. Die verwendeten Meißel vom Typ W1-17/22 von Betek haben eine besonders lange und robuste Hartmetallspitze, denn gerade bei diesem Einsatz war vor allem Verschleiß- und Bruchfestigkeit gefordert.

Das Fräsgut wurde seitlich in die Böschung abgeladen. Die Fräsgutverladung auf Züge im parallel
verlaufenden Gleis war nicht möglich, da der normale Bahnverkehr aufrecht erhalten wurde.


Die Vorteile des Wirtgen Systems kamen vollständig zum Tragen, denn durch das Fräsen des sehr harten Gesteins waren nach etwa sechs Stunden nicht nur die Meißel, sondern auch einzelne beschädigte Halter zu wechseln. Weil die Spezialwalze nicht mit geschweißten Haltern, sondern mit einem Wechselhaltersystem bestückt ist, konnte der Austausch mit dem üblichen Bordwerkzeug erledigt werden ? und zwar bei minimalen Stillstandszeiten.

Unüberhörbare Signalhörner und -lampen warnten die Mitarbeiter, wenn ein Zug sich näherte.
Aus Sicherheitsgründen mussten dann alle Maschinen die Arbeit einstellen, bis der Zug die
Stelle passiert hatte.

Fräsarbeiten exakt im Plan

Im Asphalt kann die W 2200 mit ihrer Motorleistung von 671 kW in einem Übergang bis zu 350 mm tief fräsen. Was auf klassischen Straßenbaustellen gut funktioniert, ist in derart hartem Gestein nicht machbar. Wie erwartet, war der Boden sehr inhomogen. Das war schon anhand der unterschiedlichen Färbung gut zu erkennen. Deshalb tasteten sich die Fräsprofis vorsichtig an den Fels heran. Auf einigen Abschnitten frästen sie mit einer mittleren Frästiefe von 8-10 cm. In anderen Bereichen hingegen musste die Frästiefe noch etwas reduziert werden. Aber damit hatte das Team aus Memmingen gerechnet. ?Mit dieser Maschine und der Spezialwalze haben wir schon verschiedene Gesteinsarten gefräst. Da ist es mitunter effektiver, in den besonders harten Bereichen mehrere Übergänge mit geringer Frästiefe zu fahren, als mit viel Vorschub und großer Frästiefe die Meißel und die Halter vorzeitig zu verschleißen", erklärt Maschinenbediener Walter Schickling die Vorgehensweise. Genau wie geplant war am darauf folgenden Nachmittag das Ziel erreicht: Ein gleichmäßiges Unterbauplanum, das genau 70 cm tiefer liegt als die Oberkante des parallel verlaufenden Gleises. Das Team der Firma Kutter hatte seinen Job erledigt ? zumindest fast, denn erst nach 1:00 Uhr in der Nacht konnten die Krane die Maschine wieder auf die Brücke heben, und die Fräsprofis aus Memmingen traten ihren Heimweg an.

Während des Fräsens kontrollierten Mitarbeiter der Bahn und von Kutter regelmäßig, wie weit der
Fels noch abgetragen werden muss. Der Boden wurde in mehreren Übergängen zwischen 30 und
50 cm tief abgefräst. Am Ende betrug der Höhenunterschied zwischen Planum und Oberkante der
erneuerten Gleise 70 cm.


In der darauf folgenden Woche wurde in St. Wendel auf dem neu geschaffenen Planum das Grundschotterbett in der vorgeschriebenen Höhe von 30 cm aufgetragen. Nach der Verlegung der neuen Betonschwellen und der Gleiskörper wurden am 10.12. die Gleise wieder für den Bahnverkehr freigegeben.

In der selben Zeit war die W 2200 übrigens schon wieder auf ganz anderen Baustellen tätig: Der Rücktransport nach Memmingen erfolgte in der Nacht zum Montag. Nach dem Rückbau zu einer ?normalen" Straßenfräse hat die Maschine am Dienstag bereits wieder auf der Autobahn Asphalt gefräst ? 350 mm tief. bearbeitet 21. Dezember 2005 von Bauforum24