DE20005607U1 - Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen - Google Patents

Description

Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen

Die Erfindung betrifft eine betonmonolithische Ausbildung von Gleisen für Stadtbahnen, S Bahnen oder Hochgeschwindigkeitsstrecken auf Tragplatten oder einer Tragschicht aus Beton, die allgemein unter der Bezeichnung „Feste Fahrbahn" bekannt ist. Die feste Fahrbahn besteht im Gegensatz zum Schotterbett aus einem weitgehend biege- bzw. schubsteifen Tragsystem aus Beton oder Asphalt, auf dem die Schienen elastisch gelagert befestigt werden.

Gleise für Hochgeschwindigkeitszüge zum Beispiel werden mit einer festen Fahrbahn ausgebildet, die eine monolithische Tragschicht aufweist und aus durchgehenden Tragplatten aus Beton besteht. Diese sind mit dem Gleis fest verbunden. Hierbei werden die Tragplatten U - förmig ausgebildet, wobei die mit Schwellen versehenen Gleise mit den Tragplatten durch Ortbeton verbunden werden. Bevor die Schwellen einbetoniert werden, muß das Gleis seitlich und in der Höhe genau ausgerichtet und in dieser genau ausgerichteten Lage solange festgehalten werden, bis die endgültige, feste Verbindung mit dem Untergrund hergestellt ist. Für das Ausrichten werden Schraubspindeln eingesetzt, die durch den gesamten Schwellenquerschnitt hindurchgehen und in der Höhe - beziehungsweise Vertikalen höhenverstellbar geführt sind.

Aus der DE 38 20 656 ist bekannt, zur Lagekorrektur eines auf einem Längsbetonband liegenden, Höhen - Spindeln aufweisenden Gleisgerippes eine Einrichtung zu verwenden, die eine genaue, durch die Spindel fixierte Sollage des Gleisgerippes möglich macht. Hierzu ist eine auf den Schienen des Gleisgerippes mittels Fahrwerken verfahrbare, mit einem Gleis Nivellier - Bezugssystem ausgestattete Nivellier - und gegebenenfalls Richtmaschine vorgesehen. Dieses Verfahren ist umständlich und erfordert Schwellen, die mit Schraubspindeln ausgerichtet sind.

Die Erfindung bezweckt eine feste Fahrbahn für Stadtbahnen, S - Bahnen oder Hochgeschwindigkeitsstrecken, bei der eine erhebliche Vereinfachung in der Herstellung möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine feste Fahrbahn gelöst, die auf der Tragschicht eine betonmonolithische Fahrbahn aufweist, die beidseitig im parallelen gleichmäßigen Abstand jeweils mit einer nach oben offenen Gleisführungsrille zur Aufnahme von jeweils einer Schiene versehen ist, wobei der Schienenfuß mit einer Vergußmasse in einer vorbestimmten und festbleibenden Spurhaltung und an einer in ihrer Höhe unveränderlichen Stelle fixiert und die Schiene mit einem Beton oder Mörtel in der Gleisführungsrille vergossen ist.

Die betonmonolithische Ausbildung von Gleisen hat den Vorteil, daß auf die Verwendung von Schwellen für die Gleise verzichtet werden kann. Die einfache schwellenlose Bauweise wird nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung durch eine auf bituminösen Ausgangsstoffen basierenden Vergußmasse und durch eine konische Führungskontur der Gleisführungsrille gewährleistet. Die Gleisführungsrille ist mit nach unten divergierenden Seitenwandteilen ausgebildet. Auf diese Weise kann eine Justage der Schienen ohne Unterklotzung gewährleistet werden. Die konische Ausbildung der Gleisführungsrille bewirkt eine straffe Einbindung der Schiene mit Hilfe der Vergußmasse, die neuartig ist und die den Verguß des Schienenfußes und das Fixieren der Schiene in einem Schritt ermöglicht. Dadurch wird die Aufteilung in Unterguß und Verguß entbehrlich.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Verbesserung des Schallschutzes, der nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine die Seitenwandteile der Gleisführungsrille bedeckende Neoprenabschirmung aufweist. Durch Einbindung der Schiene in die Vergußmasse und die Neoprenabschirmung, wird ein optimaler Schallschutz erzielt, weil Körperschall gar nicht erst aufkommen kann.

Durch den Einsatz einer Justagevorrichtung zum Einmessen und Feinjustieren der Schienen zum Fixieren mit einem auf der betonmonolithischen Tragschicht aufstehenden Rahmengestell und mit angelenkten Schraubspindeln, die zum vertikalen und horizontalen Justieren der Schienen verstellbar und jeweils mit einer die Schienen tragenden Schienenkralle ausgebildet sind, wird ein genaues Ausrichten der Schiene in Richtung und Höhe ohne Unterklotzung möglich. Die Gleislage kann damit bei höchster Genauigkeit und auf Dauer mit bisher noch nicht gekannter Präzision bei vertretbaren Kosten ausgeführt werden.

Die Vorteile liegen in einer einfachen und schnellen Ausführung besonders in räumlich eng begrenzten Baustellen mit Betonageleistungen von bis zu 500 m / Tag und Gleis. Im Havariefall ist eine schnelle Reparatur möglich, da im Regelfall nur die bituminöse Vergußmasse herausgelöst, die alte Schiene ausgebaut und die neue Schiene eingebaut wird. Nach Neujustage ist das Ganze sehr schnell wieder vergossen und befahrbar. Hier sind Reparaturleistungen von 500 m Gleis in 24 Std. möglich.

Die Einzelheiten, weitere Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt

Figur 1 eine feste Fahrbahn im Querschnitt,

Figur 2 eine feste Fahrbahn nach Figur 1 im Detail mit einer Schiene und Figur 3 eine Justagevorrichtung mit Justageböcken zum Einmessen und Feinjustieren der Schienen in schematischer Darstellung.

Figur 1 zeigt eine feste Fahrbahn, die auf einem mit bekannten Mitteln hergestellten Planum eine Frostschutzschicht 2 und auf dieser je nach Belastung und Untergrund eine Tragschicht aus Beton aufweist. Die Tragschicht 3 und die Frostschutzschicht 2 werden seitlich durch die Seitenränder 4 des vorhandenen Straßenaufbaus begrenzt. Oberhalb der Tragschicht 3 wird eine betonmonolithische Fahrbahn 5 hergestellt, die beidseitig zwei nach oben hin offene Gleisfuhrungsrillen 6 aufweist. Die Gleisfuhrungsrillen 6 sind parallel zueinander im gleichmäßigem Abstand angeordnete Aussparungen mit konisch begrenzten Seitenwandteilen 7. Die Gleisfuhrungsrillen 6 in der betonmonolithischen Fahrbahn 5 können mit einer Genauigkeit von 3 mm hergestellt werden. Die Gleisfuhrungsrillen 6 dienen zur Aufnahme der Schienen 8, wobei der Schienenfuß 9 mit einer Vergußmasse 11 in einer vorbestimmten und festbleibenden Spurhaltung und an einer in ihrer Höhe unveränderlichen Stelle fixiert wird.

Die Vergußmasse 11 wird heiß eingebaut. Die Erkaltungszeit beträgt im ungünstigsten Fall max. 4 Stunden. Sie basiert auf bituminösen Ausgangsstoffen und ist in der Grundstruktur derart aufgebaut, daß der übliche Schrumpfprozess beim Erkalten auf ein Minimum reduziert werden kann. Dies hat zur Folge, daß der Temperatureinfluß der heißen Vergußmasse 11 auf die Schiene 8 zunächst einen geringen Einfluß nimmt, aber mit dem Erkalten einen

V= U i &Ggr;" &Ggr;:

• · I

• *

T
schienenstahlgleichen Schrumpfprozess erlebt. Damit ist ausgeschlossen, daß es zu einer Ablösung der zuvor mit der Schiene 8 eingegangenen Verklebung kommt. Die weitaus größere Haftung am rauen Beton der monolithischen Fahrbahn 5 wird durch die Flexibilität der Vergußmasse 11 gewährleistet. Hier wird damit eine gewollte Zugspannung aufgebaut, die in Bezug auf die Schwingungsaufnahme der Schiene 8 einen weiteren positiven Effekt bringt.

Damit ist die Schiene 8 über die Vergußmasse 11 mit dem umgebenden Beton innig verbunden. Zu einer Ablösung kommt es nicht, auch aus dem Grunde, daß die Gleisfuhrungsrille 6 im Beton nach oben hin konisch zuläuft und ein Ausweichen der abgekühlten und nunmehr steif gewordenen Vergußmasse 11 nicht zuläßt.

Zum Fixieren der Schienen 8 werden diese mit Justageböcken eingemessen und fein justiert. Danach wird das Vergießen des Schienenfußes 9 mit der bituminösen Vergußmasse 11 nach Figur 2 vorgenommen. Die Höhe der Vergußmasse 11 beträgt in Abhängigkeit von der Abmessung der eingesetzten Schiene 8 etwa 70 bis 80 mm. Auf der Unterseite des Schienenfußes 9 befindet sich zirka 30 mm Vergußmasse 11, so daß der Schienenfuß 9 vollständig eingebettet ist. Es handelt sich hier nicht um einen Unterguß im herkömmlichen Sinn, sondern um den Verguß der Schiene 8 und damit die Fixierung der Schiene 8 in Höhen und Seitenführung auf 70 - 80 mm Höhe. In die noch bildsame Vergußmasse 11 werden die Neoprenstreifen 12 zur Abdeckung der Seitenwandteile 7 der Gleisführungsrille 6 bis zur Oberkante 13 der monolithischen Fahrbahn 5 eingeschoben.

Die Neoprenstreifen 12 werden desgleichen mit den Seitenwandteilen 7 mit bituminösem Kleber verklebt. Die Neoprenstreifen 12 bilden einen Schallschutz, der den Komfort der festen Fahrbahn 5 deutlich verbessert. Außerdem können Schienen 8 verwendet werden, die eine Kunststoffbeschichtung oder eine Beschichtung gegen Kriechströme aufweisen. Darüber hinaus kann die betonmonolithische Fahrbahn 5 mit einer nicht weiter dargestellten Bewehrung und mit einer Erdung versehen werden.

Nach dem Erkalten der Vergußmasse 11 ist die Schiene 8 in ihrer Lage fixiert, so daß die Justageböcke entfernt werden können. Danach folgt die punktuelle Nachvermessung und Dokumentation. Anschließend kann der noch freie Querschnitt der Gleisführungsrille 6 mit einem Beton 14 oder Mörtel vergossen werden. Abschließend erhält die feste Fahrbahn 5 eine

r

Fahrbahndecke 15 aus Gußasphalt, wobei der Schienenkopf 16 der Schiene 8 mit einer plastischen Masse 17 wie Bitupiast geschlossen wird.

Das Ausgießen erfolgt nach der Nachvermessung nach der Auswertung und Bestätigung durch den Auftraggeber. Die Erhärtungszeit bis zur Belastung kann bis zu sieben Tage betragen, nach der mindestens 85 % der Endfestigkeit erreicht sind. Der Mörtel oder der Verguß aus Beton 14 kann bereits nach maximal 4 Std. Erkaltungszeit der bituminösen Vergußmasse 11 eingebracht werden, so daß ein kontinuierlicher Arbeitsfortschritt möglich ist.

Sollte die feste Fahrbahn 5 im Havariefall auch zerstört sein, wird der Altbeton mit Wasserhöchstdruck von 4000 bar herausgespült, die Bewehrung gerichtet und repariert, die Erdung ausgebessert und je nach Länge des zerstörten Stückes von Hand mit Holz eingeschalt. Danach kann die monolithische Fahrbahn 5 neu betoniert beziehungsweise maschinell wie bei Neuanlage gefertigt werden. Hierbei sind Reparatur leistungen von 75 m / Tag möglich.

Zum Einmessen und Feinjustieren der Schienen 8 wird eine Justagevorrichtung mit Justageböcken eingesetzt, die ein auf der betonmonolithischen Fahrbahn 5 aufstehendes und die Schiene 8 übergreifendes Rahmengestell 18 aufweisen. Die Justageböcke können nach Figur 3 ein zweiteiliges Rahmengestell 18 mit zwei äußeren Seitenrahmen 19 umfassen, wobei die auf der betonmonolithischen Fahrbahn 5 aufstehende Unterkanten 21 der Seitenrahmenteile 22 mit zackenförmigen Ausnehmungen versehen sind. In waagerechter Anordnung sind die Seitenrahmenteile 22 mit einem Rahmenoberteil 23 waagerecht verbunden. Zwischen den benachbarten inneren Seitenrahmenteilen 22 kann eine Fixierung 24 in Richtung der Spur vorgesehen werden.

Das Rahmenoberteil 23 ist mit mindestens einer angelenkten Schraubspindel 25 ausgerüstet, die zum horizontalen Justieren der Schienen 8 durch Gleitverschieben relativ beweglich verstellbar und zum vertikalen Ausrichten der Schienen 8 in einem Langloch 26 verschiebbar gegenüber einem seitlichen Widerlager 27 bezüglich einer Richtung quer zur Längsachse der Schiene 8 gelagert ist. Am unteren Ende der Schraubspindel 25 ist eine die Schienen 8 tragende Schienenkralle 28 vorgesehen.

Claims (7)

1. Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen für Stadtbahnen, S-Bahnen oder Hochgeschwindigkeitsstrecken auf Tragplatten oder einer Tragschicht aus Beton, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Fahrbahn auf der Tragschicht (3) eine betonmonolithische Fahrbahn (5) aufweist, die beidseitig im parallelen gleichmäßigen Abstand jeweils mit einer nach oben offenen Gleisführungsrille (6) zur Aufnahme von jeweils einer Schiene (8) versehen ist, wobei der Schienenfuß (9) mit einer Vergußmasse (11) in einer vorbestimmten und festbleibenden Spurhaltung und an einer in ihrer Höhe unveränderlichen Stelle fixiert und die Schiene (8) mit einem Beton (14) oder Mörtel in der Gleisführungsrille (6) vergossen ist.

2. Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleisführungsrille (6) eine konische Führungskontur mit nach unten divergierenden Seitenwandteilen (7) aufweist.

3. Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (11) auf bituminösen Ausgangsstoffen basiert.

4. Betonmonolithische Ausbildung von Gleisen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleisführungsrille (6) eine die Seitenwandteile (7) bedeckende Neoprenabschirmung (12) als Schallschutz aufweist.

5. Justagevorrichtung zum Einmessen und Feinjustieren der Schienen (8) zum Fixieren, umfassend ein auf der betonmonolithischen Fahrbahn (5) aufstehendes Rahmengestell (18) mit angelenkten Schraubspindeln (25), die zum vertikalen und horizontalen Justieren der Schienen (8) verstellbar und jeweils mit einer die Schienen (8) tragenden Schienenkralle (28) ausgebildet sind.

6. Justagevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmengestell (18) zwei äußere Seitenrahmenteile (22) umfaßt, wobei die auf der betonmonolithischen Fahrbahn (5) aufstehende Unterkante (21) der Seitenrahmenteile (22) mit zackenförmigen Ausnehmungen versehen und die Seitenrahmenteile (22) in waagerechter Anordnung mit einem Rahmenoberteil (23) waagerecht verbunden sind, wobei zwischen den benachbarten inneren Seitenrahmenteilen (22) eine Fixierung (24) in Richtung der Spur vorgesehen ist.

7. Justagevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenoberteil (23) mit mindestens einem seitlichen Widerlager (27) für das horizontale Justieren der Schraubspindel (25) und einem quer zur Schienenrichtung ausgebildeten Langloch (26) zum Führen der Schraubspindel (25) versehen ist.