DE2063727A1

DE2063727A1 - Method for stabilizing a ballast bed

Info

Publication number: DE2063727A1
Application number: DE19702063727
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Michelfelder, Gerhard, 8000 München
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1970-12-24
Publication date: 1972-08-24

Description

Verfahren zur Stabilisierung eines Schotterbettes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung eines Schotterbettes, insbesondere für ein Eisenbahngleis.Method for stabilizing a ballast bed The invention relates refer to a method for stabilizing a ballast bed, especially for a railroad track.

Beispielweise beim Eisenbahnoberbau erhöhen sich mit steigender Geschwindigkeit der Fahrzeuge die auf das Gleis wirkenden Kräfte erheblich und damit nimmt auch die Gleisbeanspruchung beträchtlich zu. Die von den schnellen und schweren Fahrzeugen verursachten horizontalen und vertikalen Kräfte, die schon bei kleinen Gleislagefehlern schnell anwachsen, wirken sich nachteilig auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Fahrweges aus. Zu große horizontale Kräfte können zu Gleisverwerfungen und stärkere vertikale Kräfte zu vermehrten Einsenkungen an Schwellen und damit zu unzulässigen Unebenheiten im Pahrweg mit den entsprechenden Folgen führen.In the case of railway superstructures, for example, they increase with increasing speed of the vehicles the forces acting on the track considerably and thus also decreases the track load increases considerably. Those of the fast and heavy vehicles caused horizontal and vertical forces, even with small track position errors grow quickly, have a detrimental effect on safety and economy of the route. Too great horizontal forces can lead to track warping and stronger vertical forces lead to increased depressions on thresholds and thus to impermissible Bumps in the Pahrweg lead with the corresponding consequences.

Besonders unangenehm wirken sich hinsichtlich der Stabilität die erhöhten Seitenkräfte aus. Sie verlangen einen hohen Querverschiebewiderstand, um genügend Sicherheit gegen Gleisverwerfungen zu bieten.The increased ones are particularly unpleasant in terms of stability Lateral forces. They require a high resistance to lateral displacement in order to achieve sufficient To offer security against track warping.

Es sind mehrere Möglichkeiten bekannt, die Lagestabilität und insbesondere den Querverschiebewiderstand eines Schotterbettgleises zu erhöhen, wie beispielweise Verstärkung der Schiene, Verbreiterung und Verlängerung der Schwellen sowie Verkürzung des Schwellenabstandes. Diese Stabilitätserhöhung bezieht sich jedoch nur auf den Gleisrost, nicht aber auf das Schotterbett. Die Lagestabilität des Schottergerüstes, auf dem der Gleisrost liegt, ist dagegen nur beschränkt zu erhöhen, weil das Korngerüst unter den rüttelartigen Beanspruchungen durch den Verkehr ständig in Bewegung ist und sich die Steine dabei mehr oder weniger gegeneinander verschieben. Die Stabilität des Schottergerüstes ist daher sehr von der jeweiligen Verdichtung abhängig, die jedoch bei jeder neuen Arbeit am Gleis zur Berichtigung der Höhen- und Seitenlage verschlechtert wird.There are several known possibilities, the positional stability and in particular to increase the lateral displacement resistance of a ballast bed track, for example Reinforcement of the rail, widening and lengthening of the sleepers and shortening the threshold distance. This increase in stability refers to but only on the track grid, but not on the ballast bed. The positional stability the ballast scaffolding on which the track grid is located, on the other hand, is only restricted increase because the grain structure is subject to the jolting stresses caused by traffic is constantly in motion and the stones are more or less against each other move. The stability of the ballast structure is therefore very different from each other Compaction dependent, but this has to be corrected with every new work on the track the elevation and lateral position is worsened.

Eine größere und auch für höchste Geschwindigkeiten ausreichende Gleisstabilität läßt sich zwar durch das zur Zeit überall in Erprobung befindliche Betonplattengleis erreichen, weil dabei auf ein Schotterbett ganz verzichtet werden kann.Greater track stability, which is also sufficient for the highest speeds It can be made possible by the concrete slab track that is currently being tested everywhere because there is no need for a ballast bed at all.

Diese Bauart hat jedoch gegenüber dem 100 Jahre alten und auch hinsichtlich der Bau- und Erhaltungsmethoden zu großer Vollkommenheit entwickelten Schotteroberbau eine Reihe von Nachteilen. Sähe man zunächst von den hohen Baukosten ab, so ließe sich dieser Oberbau in das vorhandene Hauptstreckennetz,. das ohnehin äußerst stark belastet ist, wegen der für den Einbau notwendigen betrieblichen Behinderungen in absehbarer Zeit nicht einbauen.However, this type of construction has compared to the 100 year old and also with regard to Ballast superstructure developed to great perfection thanks to the construction and maintenance methods a number of disadvantages. If you ignore the high construction costs first, then leave this superstructure is integrated into the existing main line network. that is extremely strong anyway is burdened because of the operational obstacles necessary for the installation in not build in for the foreseeable future.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Stabilität der bisher bewährten und mit vielen Vorteilen ausgestatteten Schotterbettung zu schaffen.The invention is based on the object of a method for improvement the stability of the previously tried and tested ballast bedding, which has many advantages to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Steine des Schottergerüstes ganz oder teilweise durch ein Bindemittel verklebt werden.This object is achieved according to the invention in that the individual Stones of the ballast structure are wholly or partially bonded by a binding agent.

Diesem Verfahren liegt der Grundgedanke zugrunde, die Elastizität der Schotterbettung, die durch die gegenseitige Abstützung der einzelnen Schottersteine als Steingerüst zustandekommt, zu erhalten und lediglich die bleibenden Verschiebungen der Steine gegeneinander und eine mechanische Zertrümmerung des Schottergerüstes zu verhindern.This process is based on the basic idea, elasticity the ballast bed, which is created by the mutual support of the individual ballast stones as stone scaffolding comes about, and only those that remain Shifting of the stones against each other and a mechanical destruction of the gravel structure to prevent.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das verwendete Bindemittel, beispielweise ein Kunststoff, eine hohe Viskosität aufweist und auf das Schotterbett verregnet oder verrieselt wird, und dadurch die Steine an ihren Berührungsstellen verklebt werden.It is advantageous if the binder used, for example a plastic that has a high viscosity and rains on the gravel bed or trickled, thereby sticking the stones at their points of contact will.

Eine weiterhin verbesserte Lagestabilität des Schottergerüstes insbesondere gegenüber vertikalen Kräften kann dadurch erreicht werden, daß die einzelnen Hohlräume zwischen den Schottersteinen mit einem Bindemittel gefüllt werden, und daß die Steine hierdurch flächig miteinander verklebt werden.A further improved positional stability of the ballast structure in particular against vertical forces can be achieved that the individual cavities between the ballast stones are filled with a binder, and that the stones as a result, they are glued to one another over a large area.

Hierbei wird es zweckmäßig sein, das Bindemittel durch Inj iz ieren einzubringen.It will be useful here to iz ieren the binder by injection bring in.

Weiterhin ist es zum Ausfüllen der Hohlräume zweckmäßig-, wenn das verwendete Bindemittel ein Kunststoff ist, der beim Aushärten unter Schaumbildung die Hohlräume ausfüllt, weil hierdurch eine Ausfüllung der Hohlräume bei geringsten Mengen an Bindemitteln oder Kunststoff möglich ist.Furthermore, it is useful to fill the cavities if that The binder used is a plastic that forms foam when it hardens fills the cavities, because this results in a filling of the cavities at least Amounts of binders or plastic is possible.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Festigkeitseigenschaften der verwendeten Bindemittel, beispielsweise Kunststoffe so gewählt werden, daß nach dem Erhärten oder Abbinden die bisherige Elastizität des Schotterbettes im wesentlichen erhalten bleibt. Diese Elastizität sollte über den zu erwartenden Temperaturbereich erhalten bleiben. Der zu erwartende Temperaturbereich umfaßt in Mitteleuropa etwa X9peraturen zwischen + 400 bis -300 C.It is also advantageous if the strength properties of the binders used, for example plastics, are chosen so that after the hardening or setting of the previous elasticity of the ballast bed essentially preserved. This elasticity should be over the expected temperature range remain. The temperature range to be expected in Central Europe is approximately X9 temperatures between + 400 to -300 C.

Ein Verfahren, durch das die Stabilität des Schotterbettes insbesondere zur Aufnahme von horizontalen Gleiskräften wesentlich verbessert wird, ergibt sich dadurch, daß das seitlich außerhalb der beiden Schienen liegende Schottergerüst nur bis in geringe Tiefe, allenfalls bis etwa Schwellenunterkante, an den Berührungsstellen verklebt wird.A method by which the stability of the ballast bed in particular to absorb horizontal track forces is significantly improved, results in that the ballast structure lying laterally outside the two rails only to a shallow depth, at most up to about the lower edge of the threshold, at the points of contact is glued.

Eine weitere Verbesserung der Stabilität insbesondere für die zusätzliche Aufnahme von vertikalen Gleiskräften ergibt sich dadurch, daß die Hohlräume des Schottergerüstes im Bereich unter der Schwellenauflagerung teilweise oder ganz bis auf den Untergrund gefüllt und damit die Steine flächig verklebt werden.Another improvement in stability especially for the additional Absorption of vertical track forces results from the fact that the cavities of the Ballast scaffolding in the area under the sleeper support partially or completely up to filled onto the substrate and thus the stones are glued flat.

Selbstverständlich ist es möglich, die Verklebung der einzelnen Steine des Schottergerüstes stellenweise nur an den Berührungsstellen und stellenweise auch flächig durchzuführen, je nach den. an das Schotterbett gestellten Anforderungen.It is of course possible to glue the individual stones together of the ballast structure in places only at the points of contact and in places also to be carried out over a large area, depending on the. requirements placed on the ballast bed.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen noch näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen-Querschnitt durch ein Schotterbett mit Gleis; Fig. 2 die Verklebung der Schottersteine an den Berührungsstellen; Fig. 3 die flächige Verklebung der Schottersteine.The invention is to be shown in the following with reference to in the drawing Examples are explained in more detail. In the drawing: Fig. 1 shows a cross section by a ballast bed with track; Fig. 2 shows the gluing of the ballast stones to the Points of contact; 3 shows the flat bonding of the ballast stones.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Schotterbett 3 mit Schienen 1 und Schwellen 2 gezeigt, die auf dem Bahnkörper 4 (Unterbau) ruhen. Durch die auf das Gleis-wirkenden horizontalen Kräfte H und vertikalen Kräfte V wird das Gleis in der Seiten- und Höhenlage verschlechtert und das Schotterbett im laufe der Zeit weitgehend zerstört. Das Gleis muß daher öfters durch Stopfen und Richten in der Seiten- und Höhenlage berichtigt; und das Schotterbett in gewissen Zeitabständen erneuert werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll eine wesentliche Verlängerung der Zeitperioden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stopf- und Richtgängen oder zwischen zwei Erneuerungen des Schotterbettes erreicht werden.In Fig. 1 is a cross section through a ballast bed 3 with rails 1 and sleepers 2 are shown, which rest on the track body 4 (substructure). Through the on the track-acting horizontal forces H and vertical forces V becomes the track worsened in the lateral and high altitude and the gravel bed in the run largely destroyed over time. The track therefore has to be tamped and straightened several times corrected in lateral and elevation; and the gravel bed at certain time intervals to be renewed. The inventive method is intended to be a substantial extension the time periods between two successive tamping and straightening passes or can be achieved between two renewals of the ballast bed.

Dies soll erfindungsgemäß durch eine völlige oder teilweise Verklebung der einzelnen Steine des Schottergerüstes durch ein Bindemittel erreicht werden, Eine derartige Verklebung der einzelnen 8teine des Schottergerüstes ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur ist gezeigt, wie die einzelnen Steine 5 des Schottergerüstes an ihren Berührungsstellen 6 durch ein Bindemittel 7, beispielsweise einen Kunststoff, verklebt werden. Der Kunststoff 9011 dabei eine derart hohe Viskosität aufweisen, daß er über das Schottergerüst verregnet oder verrieselt werden kann und sich an den Berührungsstellen der Steine des Schottergerüstes ablagert.According to the invention, this is intended to be achieved by full or partial gluing the individual stones of the ballast structure can be reached by a binding agent, Such a gluing of the individual 8 stones of the ballast structure is shown in Fig. 2 shown. This figure shows how the individual stones 5 of the ballast structure at their contact points 6 by a binding agent 7, for example a plastic, be glued. The plastic 9011 has such a high viscosity that that it can be rained or trickled over the gravel structure and to itself the points of contact of the stones of the gravel structure.

Dabei kann es zur Erhöhung der Seitenstabilität des Schotterbettes gegen Querkräfte ausreichend sein, das in Fig. 1 seitlich außerhalb der beiden Schienen 1 liegende Schottergerüst lediglich auf eine Tiefe bis etwa Schwellenunterkante nach Fig. 2 mit dem Bindemittel, beispielsweise dem Kunststoff, zu verkleben. Dadurch erhöht sich der Verschiebewiderstand der einzelnen Schottersteine gegeneinander und gegenüber den Schwellen bereits erheblich und es können wesentlich größere Seitenkräfte in den Untergrund eingeleitet und im Gleisgestänge verarbeitet werden, als bisher.This can increase the lateral stability of the ballast bed be sufficient against transverse forces, the side in Fig. 1 outside of the two rails 1 lying ballast structure only to a depth up to approximately the lower edge of the threshold to glue according to Fig. 2 with the binder, for example the plastic. Through this the resistance to displacement of the individual ballast stones against each other increases and compared to the sleepers already considerably and there can be considerably greater lateral forces introduced into the subsoil and processed in the track rod than before.

Eine weiterhin verbesserte Lagestabilität gegenüber vertikalen (V) und horizontalen (H) Kräften kann dadurch erreicht werden, daß das Schottergerüst im Bereich der Schwellenauflagerung nach Fig. 3 auf die ganze Tiefe des Schotterbettes oder auch nur bis ca. 20 bis 30 cm unter der Schwellenunterkante ausgefüllt oder ausgeschäumt wird. dadurch kann ebenfålls der innere Widerstand des Schotterbettes vergrößert werden, um höhere Kräfte zu verarbeiten und gleichmäßig in den Untergrund einleiten zu können. Durch die Verklebung der Steine wird ferner die mechanische Zertrümmerung des Schottergerüstes und damit auch die im Betriet immer größer werdende Einsenkung der Schwellen vermieden: In beiden obengenannten Fällen müssen die Festigkeitseignschaften der Kunststoffe so gewählt werden, daß nach ihrer Erhärtung die bisherige Elastizität des Schotterbettes für einen Temperaturbereich von ca. +40° C bis -30° C (für mitteleuropäische Verhältnisse) erhalten bleibt, In Fig. 3 sind die einzelnen Steine 5 des' Schottergerüstes flächig durch einen Kunststoff 7i verklebt, der die Hoh1-räume zwischen den Steinen ausfüllt Dieser Kunststoff kann in vorteilhafter Weise ein Zwei-Komponenten-Kunstharz sein, der unter Schaumbildung aushärtet, so daß, sich bei geringster' Kunststoffmange eine vollständige Füllung der Hohlräume zwischen den Steinen ergibt.A further improved positional stability compared to vertical (V) and horizontal (H) forces can be achieved by keeping the ballast structure in the area of the sleeper support according to Fig. 3 over the entire depth the ballast bed or only up to approx. 20 to 30 cm below the lower edge of the sleeper is filled or foamed. this can also reduce internal resistance of the ballast bed can be enlarged in order to process higher forces and evenly to be able to discharge into the subsoil. By gluing the stones is also the mechanical shattering of the ballast structure and thus also the operation increasing sinking of the sleepers avoided: in both of the above Cases the strength properties of the plastics must be chosen so that after it has hardened, the previous elasticity of the ballast bed for a temperature range from approx. + 40 ° C to -30 ° C (for Central European conditions) is maintained, In Fig. 3, the individual stones 5 of the 'gravel structure are flat by a Plastic 7i glued, which fills the cavities between the stones Plastic can be a two-component synthetic resin in an advantageous manner hardens with foam formation, so that 'with the slightest' lack of plastic a complete filling of the cavities between the stones results.

Die auf vorbeschriebene Weisen mögliche Erhöhung der Lagestabilität des Gleises einschließlich des Schottergerüstes kann ohne wesentliche betriebliche Behinderungen in dem vorhandenen Hauptstreckennetz z. B. der Deutschen Bundesbahn, erreicht werden und zwar sofort nachdem das, Gleis auf bisher übliche Weise verlegt und gerichtet wurde. Die beschriebenen Verklebungen des Schottergerüstes nach Figur 2 und 5 kennen in allen Varianten abgestuft angewendet werden und auch auf besonders beanspruchte oder besonders labile und gefährdete Gleisabschnitte beschränkt werden. B.The possible increase in positional stability in the ways described above of the track including the ballast scaffolding can be used without any substantial operational Obstacles in the existing main route network z. B. the Deutsche Bundesbahn, can be reached immediately after the track has been laid in the usual way and was judged. The described gluing of the ballast structure according to figure 2 and 5 can be used in all variants and also to special stressed or particularly unstable and endangered Track sections be restricted. B.

- auf Gleisbogen oder deren Ein- und Ausläufe - auf Gleisabschnitte mit Weichen - vor und hinter Bahnübergängen - auf Brücken und im Bereich von Brückenein-und -ausläufen - auf stärker geneigten Betonrampenflächen z. B. - on curved tracks or their inlets and outlets - on track sections with switches - in front of and behind level crossings - on bridges and in the area of bridge entrances and entrances - outlets - on more inclined concrete ramp surfaces z. B.

beim U- und S-Bahnbau - beim Übergang auf beschränkte Schotterbetthöhen - an Übergangsstellen nach Gleisbauarbeiten und - überall dort, wo die durchgehende gleichmäßige Beschaffenheit des Oberbaues unterbrochen wird und damit sich auch Stabilitäten sowie Kräfte und Beanspruchungen ändern. in underground and suburban railway construction - when transitioning to restricted gravel bed heights - at transition points after track construction work and - wherever the continuous uniform quality of the superstructure is interrupted and thus also Change stabilities as well as forces and stresses.

Die Verwendung des nach Figur 2 und 3 behandelten Schotterbettes kann auch zu einer erheblichen Wärmedämmung gegenüber dem Unterboden beitragen und damit im Winter Frostbeulen verhindern.The use of the ballast bed treated according to FIGS. 2 and 3 can also contribute to a significant thermal insulation against the subfloor and thus prevent chilblains in winter.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims

Claims ½. Method for stabilizing a ballast bed, in particular for a railroad track, by the fact that, the individual stones of the ballast structure wholly or partially with a binding agent be glued.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the binder used has a high viscosity and on the ballast bed is rained or trickled, and that thereby the stones at their points of contact. be glued.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the individual cavities between the ballast stones with a binder are filled, and that the stones are thereby glued together flat.

4. The method according to claim 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the binder is introduced by injecting.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that g e k e n n z e i c This means that the binder used is a plastic that undergoes curing when it cures Foam fills the cavities.

6. Procedure after a of the preceding claims, characterized in that the strength properties the binders used, such as plastics, are chosen so that after the hardening or setting of the previous elasticity of the ballast bed essentially preserved.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e it does not indicate that the one lying on the side outside of the two rails Ballast scaffolding only to a shallow depth, at most to about the lower edge of the sleeper, is glued at the points of contact.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not indicated that the ballast structure is in the area under the sleeper support is partially or completely filled to the ground and thus the stones are flat be glued.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e It is not indicated that the methods according to claims 7 and 8 can be combined as desired will. L e r s e i t e