DE19741059C1

DE19741059C1 - Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn für schienengebundenen Verkehr, sowie eine Feste Fahrbahn zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19741059C1
Application number: DE1997141059
Authority: DE
Original assignee: Wayss and Freytag AG
Current assignee: Rail One GmbH
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: ES1040982Y; ES1040982U

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn für schienengebundenen Verkehr, sowie eine Feste Fahrbahn, wie sie gattungsmäßig im Oberbegriff des Anspruchs 8 beschrieben ist.

Die höhere Beanspruchung der Schienenwege durch Hochgeschwindigkeitszüge hat mindestens bei Hochleistungsstrecken zur Abkehr vom klassischen Gleisbau mit Schotterbett mit hohem Unterhaltungsaufwand zu Festen Fahrbahnen geführt.

Unter den zahlreichen Konstruktionen Fester Fahrbahnen ist das System "Rheda" aus dem Jahre 1972 mit ausschließlich in Beton hergestellter Tragkonstruktion das bekannteste und bewährteste. Bei dieser Konstruktion wird in einer modernen Ausführungsvariante auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht (HGT) ein Stahlbetontrog betoniert, innerhalb dessen ein Gleisrost verlegt und mit Justierschrauben in seine Sollage gebracht wird. Bekannt ist eine Variante des Rheda-Systems, bei der im Trog unter den Schwellen Längsrippen höhengenau hergestellt werden, auf denen der Gleisrost ohne vertikale Spindelung aufgelegt wird. Das in Sollage ausgerichtete Gleis wird mit Ortbeton so weit eingegossen, daß der untere Schwellenteil und durch ihn in Öffnungen durchgezogene in Gleislängsrichtung verlegte Bewehrungseisen in Beton eingebunden werden. Für den Ortbeton dient der Trog als Schalung, wodurch die Höhe der Trogwände bestimmt ist.

Die Bauweise Rheda ist sehr aufwendig. Der Trog ist ein hoher Kostenfaktor. Die Ausrichtung des Gleises mit Justierschrauben ist für sich lohnintensiv und kostenträchtig und verhindert zugleich den Einsatz kontinuierlich arbeitender Gleisverlegeeinrichtungen. Das Einfädeln der Längseisen durch die Schwellen ist nicht nur schwierig, sondern das volle Vergießen der Löcher quer durch die Schwellen unter Baustellenbedingungen ist auch nicht sichergestellt.

Ein wirksamer Korrosionsschutz der Längseisen durch sattes Umhüllen mit Beton ist deshalb nicht immer gegeben und auf keinen Fall prüfbar.

Um den Verbund zwischen Trogplatte und dem Vergußbeton des Gleisrostes zu sichern, werden heute Betonstahlbügel vertikal in die Trogsohle eingebohrt und mit Kleber oder Mörtel angeschlossen. Diese Technik ist nicht nur teuer, sondern auch hinsichtlich ihrer Qualität bei Ausführung auf der Baustelle anzuzweifeln.

Aus der DE 44 30 769 ist eine dem System RHEDA verwandte Feste Fahrbahn-Konstruktion bekannt, bei der auf eine Tragschicht 8 - beispielsweise eine hydraulisch gebundene Kiesschicht (HGT) - als Unterbau eine Trogplatte 7 aus Stahlbeton aufbetoniert ist. Auf der Trogplatte 7 wird der Gleisrost 1 mit Betonauflagerkörper 5 aus Beton höhengenau auf Schienenauflagersockel 10 verlegt. Die Sockel 10 werden anschließend mit Fließbeton unter- und umgossen.

Diese Konstruktion ist - wie die erstgenannte Konstruktion - sehr aufwendig, weil sie mindestens zwei unabhängig von einander und nacheinander auszuführende Betoniervorgänge erfordert: das Betonieren der Trogplatte 7 sowie die Herstellung der beiden Verbundplattenstreifen 6. Darüber hinaus erscheint es zweifelhaft, ob die bei dieser Konstruktion vorgesehenen schmalen Fließbetonstreifen ausreichen, die Kräfte aus Verkehrsbelastung sicher aus dem Rost in die Trogplatte 7 zu übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das System Rheda so weiterzubilden,

- daß nur ein vor Ort in tragendem konstruktivem Stahlbeton hergestelltes Konstruktionselement für die Feste Fahrbahn erforderlich ist,
- daß alle notwendigen Konstruktionselemente der Festen Fahrbahn voll tragend mitwirken, indem die Konstruktionsregeln des Stahl- und Spannbetonbaus eingehalten werden,
- daß kontinuierlich arbeitende Gleisverlegeeinrichtungen einsetzbar sind, und
- daß aufwendige Handarbeiten - besonders innerhalb des kritischen Weges der Gleisbauarbeiten - weitgehend vermieden werden, und
- daß unter Baustellenbedingungen wenig praktikable Bauverfahren vermieden werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn und durch eine Feste Fahrbahn, wie sie im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 8 mit den kennzeichnenden Merkmalen beschrieben sind.

Unter der HGT ist - wie sich auch aus der DE 44 30 769 ergibt - eine im Gleisbau als Unterbau für den tragenden Gleisoberbau benötigte Magerbetonschicht von geringer Festigkeit und keine Stahlbetontragplatte zu verstehen. Sie bildet die verfestigte Arbeitsplatte für den Bau der eigentlichen Stahlbetonkonstruktion der Festen Fahrbahn. Sie muß nur so fest sein, daß auf ihr der Versorgungsverkehr der Baustelle durch übliche Baustellenfahrzeuge abgewickelt werden kann. Schwere Verlegefahrzeuge können in der Regel bereits auf den von ihnen selbst vor Kopf verlegten Schienen verkehren und belasten die HGT-Schicht nur mittelbar, verteilt über die Vielzahl der Stützenfüße des Gleisrostes.

Indem auf der HGT-Schicht, dem Unterbau des Gleiskörpers, unmittelbar die tragende Ortbetonplatte der Festen Fahrbahn betoniert wird, wird die bei den bekannten Feste Fahrbahn- Konstruktionen benötigte Stahlbetontragplatte gespart. Die Herstellkosten können so erheblich vermindert werden.

Die Herstellung des aufwendigen Troges vor dem Gleisbau kann entfallen. Als eigentliche Tragplatte der Festen Fahrhahn dient allein der Ortbeton auf der HGT, der den Schwellenrost einbindet. Die erforderliche Seitenschalung kann kostensparend an den Gewindeköpfen der Spanndrähte in der Schwelle oder speziellen Ankerhülsen auf den Stirnflächen der Schwellen gehalten werden.

Die Stützfüße können im Schwellenwerk so höhengenau kalibriert eingebaut werden, daß sich die Fertigungstoleranzen der Schwellen mindestens halbieren. Um die sofortige Befahrbarkeit des unvergossenen Gleisrostes im Bauzustand zu gewährleisten, werden zwischen den Stützfüßen und der HGT Ausgleichsschichten zur Vermeidung von Spannungsspitzen eingebaut. Diese Ausgleichsschichten (z. B. aus Kunststoff, Gummi, Bitumenpappe oder Geotextil) können im Werk auf den Stützfüßen oder auf der Baustelle auf den Justierstreifen aufgebracht werden.

Die bei der Schwellenherstellung bereits an den Schwellen vorgesehenen Bügel, Ankereisen und Stützfüße ersparen Montagearbeit auf der Baustelle. Auch die Längsbewehrung in der Ortbetontragplatte kann bei Jochmontagen vor der Aufnahme eines Gleisrostabschnitts durch die Gleis-Verlegeeinrichtung bereits vormontiert werden, um Zeit bei der Gleismontage einzusparen.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Schnitte durch die erfindungsgemäße Feste Fahrbahn:

Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur Gleisachse,

Fig. 2 einen Schnitt in der Gleisachse.

Erläuterung zu den Bezugszahlen:

Die erfindungsgemäße Feste Fahrbahn baut sich auf der hydraulisch gebundenen Tragschicht (HGT) 1 auf, auf die - zweckmäßig mit vollmechanisierten Fertigern - Justierstreifen 9 - beispielsweise aus bituminösen Material - mit einer Tragfähigkeit von mindestens 25 KP/cm² ±2 mm genau aufgebracht werden.

Auf die Justierstreifen 9 wird der Gleisrost 2 aus den Schwellen 3 sowie den mit Schienenbefestigungen 4 auf ihnen montierten Schienen 5 mit Hilfe der unter den Schwellen 3 vormontierten Stützfüßen 8 aufgesetzt. In der Fuge zwischen Stützfuß und Tragschicht 1 wird zweckmäßig eine lastverteilende Zwischenlage 15 eingelegt, um die Stützfüße gegen punktuelle Überlastung zu schützen und den Gleisrost unmittelbar nach seiner Versetzung und Ausrichtung für Bauzüge zum Weiterbau der Strecke befahrbar zu machen. Die Stützfüße 8 werden zweckmäßig bereits in der Schwellenfabrik mit schnellhärtendem Kunstharzmörtel auf die Sohlfläche der Schwelle 3 mit einer Genauigkeit von ±1 mm der Höhe nach aufgeklebt. Bereits bei der Herstellung werden in die Schwelle 3 Bügel 6 eingebaut. In den Bügeln werden mindestens die Ankereisen 7 vor Einbau des Gleisrostes 2 vormontiert. Die Längsbewehrung 13 kann in gleicher Weise vor dem Versetzen des Gleisrostes vormontiert oder danach vor Ort eingebaut werden.

Die Schalung 11 für den Ortbeton 14 über der HGT 1 wird - zweckmäßig in großen Elementen, die weitgehend maschinell umsetzbar sind -, auf der Oberfläche der HGT aufgebaut und in entsprechenden Vorrichtungen, die in den Stirnflächen der Schwellen 3 eingebaut sind, verankert. Zu diesem Zweck können bei im Spätentschalverfahren hergestellten Schwellen die Gewindekörper 12 der Spannglieder 10 dienen. Bei mit Sofortentschalung gefertigten Schwellen werden zweckmäßig Gewindehülsen in den Stirnflächen der Schwellen eingebaut. Durch Ausgießen des Troges zwischen den Schalungen 11 auf der HGT 1 bis auf eine durch die Statik bestimmte Höhe über der Sohlebene der Schwellen mit Ortbeton 14 entsteht die eigentlich tragende Platte der Festen Fahrbahn. Auf die Einbindehöhe der Schwelle in den Ortbeton der Tragplatte kann die Schwellenoberfläche zur Erreichung eines optimalen Verbundes zwischen Schwelle 3 und Tragplatte, z. B. durch Einlegen einer Noppenfolie in die Schwellenschalung, profiliert sein.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn für schienengebundenen Verkehr bei dem

1. die hydraulisch gebundene Tragschicht (1) (HGT) als Montage- Tragschicht für den Gleisrost (2) aus Schienen (5) und Schwellen (3) verwendet und mit zwei auf mindestens ±2 mm höhengenau aufgebrachten Justierstreifen (9) mit einer Tragfähigkeit von mindestens 25 KP/cm² versehen wird,
2. die Schwellen (3) bei der Herstellung mit Bügeln (6) und Ankereisen (7) in Schwellenlängsachse, sowie mit Stützfüßen (8) von etwa 600 cm² Querschnitt, die den Gleisrost (2) bei der Montage auf den vorgefertigten Justierstreifen (9) in planmäßigem Abstand über der HGT (1) abstützen, ausgerüstet werden,
3. der Gleisrost (2) aus Schienen (5) und Schwellen (3) komplett und wahlweise auch mit Längsbewehrung (7) unter den Schwellen vormontiert, mit üblichem Gleisverlegegerät auf der HGT verlegt wird,
4. der höhen- und lagegenau zur vorgegebenen Gleisachse ausgerichtete Gleisrost (2) mit den Stützfüßen (8) auf der HGT (1) bis zum Einbetonieren horizontal unverschieblich fixiert wird,
5. vor den Schwellenstirnflächen seitliche Schalungen (11) auf der HGT (1) aufgestellt und verankert sind, und
6. der Raum innerhalb der Schalungen (1) oberhalb der Oberfläche der HGT (1) bis auf ein bestimmtes Maß über der Schwellensohle fachgerecht mit Ortbeton (14) ausgegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (8) in der Schwellenfabrik mit schnellhärtendem Kunstharzmörtel auf die Schwellenunterseiten geklebt und dabei Schwelle (3) und Stützfuß in der Höhe auf eine Genauigkeit von ±1 mm kalibriert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellen (3) seitlich, soweit sie in den Ortbeton (14) einbinden, profiliert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungen (11) unter Benutzung der freiliegenden Gewindeköpfe (12) der Spannbewehrung (10) im Spätentschalverfahren hergestellter Schwellen (3) vertikal vor den Stirnflächen der Schwellen (3) so montiert werden, daß sie unten dicht mit der Oberfläche der HGT (1) abschließen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sofortentschalverfahren hergestellte Schwellen (3) verwendet werden, in deren Stirnflächen Gewindehülsen eingebaut sind und daran die Schalung analog Anspruch 4 montiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stützfuß (8) und Justierstreifen (9) eine weiche, lastverteilende Zwischen lage (15) eingebaut und dadurch der Gleisrost (2) für Bauzüge sofort befahrbar gemacht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schalungen (11) vor den Schwellenköpfen großflächige Elemente verwendet werden, die nach Erhärten des Ortbetons (14) mit schienengängigen Transportwagen zum erneuten Einsatz verfahrbar sind.

8. Feste Fahrbahn, aufgebaut aus

1. einer hydraulisch gebundenen Montage-Tragschicht (1) (HGT)
2. zwei auf der HGT (1) in vorgegebenem Abstand mit einer Tragfähigkeit von mindestens 25 KP/cm² und einer Höhengenauigkeit von ±2 mm angeordneten Justierstreifen (9)
3. einem Gleisrost (2) aus Schienen und Schwellen mit unter den Schwellen befindlichen Stützfüßen (8) im Abstand der Justierstreifen (9), die den Gleisrost (2) auf dem Justierstreifen (9) auf Sollhöhe und Sollage halten und einen Querschnitt von etwa 600 cm² haben, bei dem die Schwellen (3) des Gleisrostes (2) auf ihrer Sohlfläche Bügel (6) und Ankereisen (7) aufweisen und oberhalb der Ankereisen (7) in Gleislängsrichtung Bewehrungseisen (13) verlegt sind, und
4. einer Ortbetontragplatte oberhalb der HGT (1), welche entstanden ist durch Ortbetonverguß in einer etwa in der Ebene der Schwellenstirnfläche angeordneten, unten mit Oberkante der HGT dicht abschließenden und oben etwa bis 12 cm über die Sohle der Schwelle (3) reichenden temporären Schalung (11).

9. Feste Fahrbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Spätentschalverfahren hergestellte Schwellen (3) verwendet werden.

10. Feste Fahrbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sofortentschalverfahren hergestellte Schwellen (3) verwendet werden, in deren Stirnflächen Gewindehülsen eingebaut sind.

11. Feste Fahrbahn nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (8) auf die Sohlfläche der Schwelle 3 mit schnellerhärtendem Mörtel aufgeklebt und in der Höhe kalibriert sind.