Mobiles Schienenfräsen & -Monitoring bei Metro Barcelona

1. Dezember 2021 |

Warum unser maßgeschneidertes Konzept für die regenerative Schienenpflege eine einzigartige Möglichkeit zur effizienten Instandhaltung von Gleisen und Weichen ist.

Aufgrund der wachsenden Bevölkerung im urbanen Raum unterliegen U-Bahn-Systeme steigenden Zugfrequenzen und immer kleiner werdenden Wartungsfenstern. Diese Umstände stellen eine große Herausforderung für die Instandhaltung dar, die jedoch unerlässlich ist, um einen sicheren und komfortablen Bahnbetrieb zu optimalen Kosten zu gewährleisten.

Haupttreiber für die Schieneninstandhaltung in U-Bahn-Systemen sind operative Schädigungen wie Schienenverschleiß, Schlupfwellenbildung und Rollkontaktermüdung (Head Checks) sowie systembedingte Fehler wie beispielsweise Squats. Der gesamte Produktlebenszyklus wird maßgeblich von der Ausgangsqualität und der gewählten Instandhaltungsstrategie bestimmt. Eine hohe Ausgangsqualität ist die Grundlage für eine lange Lebensdauer und kann durch die Berücksichtigung von wärmebehandelten Premium- oder Super-Premium-Schienen in kritischen Gleisabschnitten wie Gleisbögen und Haltestellen erreicht werden. Neben der Qualität ist die betriebliche Instandhaltung mindestens genauso wichtig, um eine zufriedenstellende Schienenlebensdauer zu erreichen.

Smartes Schienen-Monitoring mit anschließender Schienenpflege mittels Fräsen

Gemeinsam mit unserem Partner PJ Messtechnik ist es uns gelungen, speziell für Metro-Systeme eine einzigartige Möglichkeit der effizienten Schieneninstandhaltung zu entwickeln: das intelligente Schienen- und Gleis-Monitoring kombiniert mit dem anschließenden Fräsen von Schienen in Gleisen und Weichen. Dieses ganzheitliche Konzept wird bei Metro Barcelona erstmals angewandt.

Ein Teil des Konzepts ist ein intelligentes Schienen-Monitoring System, bei dem die Sensoren auf ein beliebiges Fahrzeug des Kunden angebracht werden. Mit diesem Messkonzept ist es möglich, den Gleiszustand des gesamten Netzes in kürzester Zeit und mit überschaubarem Aufwand zu ermitteln.

Die Sensoren ermitteln

Schienenquerprofilqualität
Schienenlängsprofilqualität
Spurweite
Zusätzliche Parameter wie z.B. Gleisverwindung oder Überhöhungen

Die Ergebnisse bilden eine optimale Grundlage für die Instandhaltungsplanung und die Überprüfung der Wirksamkeit von Instandhaltungsmaßnahmen.

Der zweite Teil des Konzeptes ist die Durchführung von Schienenfräsungen in Gleisen und Weichen. Im Gegensatz zum konventionellen Schienenschleifen führt der Fräsprozess wesentlich weniger Energie in die Schiene selbst ein und die Schiene erwärmt sich nur geringfügig. Dadurch wird eine Materialumwandlung in der Schienenoberfläche vermieden. Durch das Verfahren entsteht kein Staub und somit keine Verschmutzung der Umgebung. Darüber hinaus entsteht kein ungerichteter Funkenflug. Dies reduziert die Brandgefahr auf ein Minimum und ist besonders in U-Bahn-Tunneln relevant. Für das Schienenfräsen bei der Metro Barcelona setzt voestalpine Railway Systems die Maschine MG11 ein.

Dieses Instandhaltungsverfahren garantiert eine besonders schonende Gleisbehandlung. Das kombinierte Mess- und Wartungskonzept wird bei der Metro Barcelona mit großem Erfolg angewandt. Die Wirksamkeit der Fräsarbeiten wird anhand einer Quer- und Längsprofilmessung vor und nach der Bearbeitung gezeigt. Wie die Abbildungen zeigen, ermöglicht das Fräsverfahren eine nahezu vollständige Beseitigung von Schienenfehlern in Quer- und Längsrichtung und die Herstellung eines neuwertigen Schienenzustandes nach der Durchführung.

Dieser regenerative Instandhaltungsansatz ist ein wesentlicher Beitrag für die Verlängerung der Schienenlebensdauer und damit auch für die Optimierung der Verfügbarkeit und der Gesamt-Lebenszykluskosten.

Über Metro Barcelona

Das Netz der Metro Barcelona wird von Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) betrieben. Aufgrund ihrer langen Geschichte (fast 100 Jahre Betriebszeit) und der hohen Servicequalität ist die Metro Barcelona sowohl auf der iberischen Halbinsel als auch in Lateinamerika eine Best-Practice-Referenz für Metros. Derzeit besteht das Netz aus 8 zweigleisigen Strecken, überwiegend in Tunneln. Die Linien repräsentieren die Entwicklung von U-Bahn-Designs im letzten Jahrhundert – von der historischen Linie 1 mit iberischer Spurweite (1668 mm), über enge Tunnel der Linie 5 bis hin zu vollautomatischen Zügen der Linien 9 und 10. Die elektrische Energie für die Züge wird über ein Oberleitungssystem übertragen, um die Gleiswartung und den Austausch von Oberbauteilen zu erleichtern. Besondere Herausforderungen für TMB sind unterschiedliche und sich verändernde Bodenverhältnisse, Untergrundgewässer sowie die laufenden Forderungen und Vorgaben der verschiedenen Bezirksverwaltungen. Darüber hinaus merken die Anwohner Betriebsgeräusche und Vibrationen in ihren Häusern an.