WO2008011867A1 - Feste fahrbahn für schienenfahrzeuge und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
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- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
- E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
- E01B1/004—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with prefabricated elements embedded in fresh concrete or asphalt
Definitions
- the invention relates to a fixed track for rail vehicles, comprising at least one bonded base course and thresholds thereon, each with at least one threshold block.
- Infrastructure projects such as railway track systems go through several stages of development, from planning through tendering to implementation and commissioning.
- the individual project phases can be subdivided further.
- the substructure includes the construction of the supporting earth body or of an artificial structure, such as a bridge or a tunnel, the superstructure relates to the construction for comfortable rolling of the vehicle wheel. Since the substructure naturally must be completed before the superstructure is built, its planning also takes place before the design of the superstructure. To define the interface between the two plans, conservative assumptions are usually made in the event that the superstructure design is not yet finalized and therefore not all details and dimensions are known.
- the thickness of the base layers that is to say the roadway plates are oversized. This often results in an oversized height of the entire fixed carriageway. Although such a solid road holds all occurring during operation loads, but the system is often not technically exhausted because of the oversizing and thus not optimal in economic terms.
- the invention is therefore based on the object to provide a solid track for rail vehicles, which is optimized both in technical and in economic terms.
- a fixed track for rail vehicles of the type mentioned that at a given and not the slab track system corresponding height the thickness the at least one support layer is reduced to the required thickness taking into account the loads occurring during operation to reduce the material consumption and the height of the threshold blocks is selected such that a predetermined total height of the fixed carriageway is maintained.
- the roadway according to the invention has a number of advantages. Since only other threshold blocks are used, the material and construction costs are particularly low, in particular, it is much lower compared to the conventional sequence of planning, in which the sake of safety, too thick supporting layers were often set.
- a further advantage is the fact that the type and height of the threshold blocks can also be changed relatively late in the course of the project if necessary, this can easily be done if the substructure is already planned or even already built. In this case, the superstructure can technically be revised and optimized, a resulting height difference is compensated by the choice of threshold blocks with the appropriate height.
- a threshold in the solid pavement according to the invention, can have one, two or more threshold blocks, wherein the threshold blocks usually consist essentially of concrete. It can be provided that the threshold blocks are anchored in the support layer according to the invention in the fixed track or loose on the surface of the support layer, optionally on the surface of the uppermost support layer, are placed. In certain cases, it is conceivable that the solid pavement according to the invention has threshold blocks with different heights. This can occur, for example, at transitions between different road sections. Since the total height of the fixed carriageway is then variable, suitable threshold blocks are selected and installed.
- the free space or distance between a rail foot and the supporting layer, in particular a concrete carriageway slab can be at least 100 mm.
- the invention relates to a method for producing a slab track for rail vehicles, comprising at least one bonded support layer and arranged thereon sleepers, each having at least one threshold block.
- the method according to the invention is characterized in that the thickness of the at least one supporting layer is reduced to the required thickness in consideration of the loads occurring during operation to reduce the material consumption and the height of the threshold blocks is selected in the case of a predetermined height not corresponding to the solid-track system is that a predetermined total height of the fixed carriageway is maintained.
- Figure 1 shows a solid roadway according to the prior art.
- FIG. 2 and Fig. 3 embodiments of a fixed track according to the invention.
- the fixed carriageway 1 shown in Fig. 1 consists of an antifreeze layer 2, a hydraulically bonded support layer (HGT) 3 as a substructure, on which a carriageway plate 4 with embedded sleepers 5 rests. By means not shown fastening means rails 6 are connected to the thresholds 5.
- the fixed carriageway shown in Fig. 1 has the disadvantage that in the dimensioning of the substructure comprising the antifreeze layer 2 and the HGT 3, as well as in the dimensioning of the superstructure, which includes the track plate 4, often conservative assumptions must be made, which results in high layer thicknesses of the HGT 3 and the road deck 4, as well as the overall height of the fixed track 1 is oversized.
- Fig. 2 shows a erfindüngsdorfe fixed carriageway, wherein the left and the right half of Fig. 2 represent different variants of the fixed carriageway 7.
- a threshold 10 of a certain height was chosen so that after installation of the rails 6 there is a fixed overall height In 1 for the carriageway system ,
- adaptation to the new overall height h 2 can be done relatively simply by using only changed sleepers 11, which have a different height than the sleepers 10, be selected and installed.
- Fig. 3 shows a solid track for rail vehicles, consisting of an antifreeze layer 2, an asphalt base course 12 and an asphalt surfacing layer 13.
- an adjustment of the original total height h 3 to a new overall height h 4 of the fixed carriageway simply by replacing sleepers 14 with sleepers 15, the only difference between the sleepers 14, 15 being that the height of the sleepers 15 is adjusted to the fixed total height h 4 .
- the thresholds 14 and 15 are shown for comparison, from which it can be seen that they differ only in their height.
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Abstract
Feste Fahrbahn (1) für Schienenfahrzeuge, umfassend wenigstens eine gebundene Tragschicht und darauf angeordnete Schwellen (5,10,11,14,15) mit jeweils wenigstens einem Schwellenblock, wobei bei vorgegebener und nicht dem Feste-Fahrbahn-System entsprechender Bauhöhe die Dicke der wenigstens einen Tragschicht (3) unter Berücksichtigung der während des Betriebs auftretenden Lasten zur Verringerung des Materialverbrauchs auf die erforderliche Dicke verringert und die Höhe der Schwellenblöcke so gewählt ist, dass eine vorgegebene Gesamthöhe (h.3) der festen Fahrbahn eingehalten wird.
Description
Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, umfassend wenigstens eine gebundene Tragschicht und darauf angeordnete Schwellen mit je- weils wenigstens einem Schwellenblock.
Infrastrukturprojekte wie Fahrbahnsysteme für den Schienenverkehr durchlaufen mehrere Entwicklungsphasen, von der Planung über die Ausschreibung bis zur Ausführung und Inbetriebnahme. Die einzelnen Projektphasen können dabei wei- ter unterteilt werden. Innerhalb der Planung unterscheidet man zwischen der Planung des so genannten Unterbaus und der Planung des Oberbaus. Der Unterbau umfasst die Konstruktion des tragenden Erdkörpers oder eines Kunstbauwerks, etwa einer Brücke oder eines Tunnels, der Oberbau betrifft die Konstruktion zum komfortablen Abrollen des Fahrzeugrades. Da der Unterbau naturgemäß vor dem Bau des Oberbaus fertig gestellt sein muss, findet auch dessen Planung jeweils zeitlich vor dem Entwurf des Oberbaus statt. Zur Definition der Schnittstelle zwischen beiden Planungen werden für den Fall, dass der Oberbauentwurf noch nicht endgültig fertig gestellt ist und somit noch nicht alle Details und Abmessungen bekannt sind, üblicherweise konservative Annahmen getroffen. Beispielsweise wird für die Dicke der Tragschichten ein höherer Wert angenommen, das heißt die Fahrbahnplatten werden überdimensioniert. Daraus resultiert häufig eine überdimensionierte Höhe der gesamten festen Fahrbahn. Eine derartige feste Fahrbahn hält zwar allen im Betrieb auftretenden Belastungen stand, das System ist jedoch wegen der Überdimensionierung häufig technisch nicht ausgereizt und damit auch in wirtschaftlicher Hinsicht nicht optimal.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge anzugeben, die sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht optimiert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei vorgegebener und nicht dem Feste-Fahrbahn-System entsprechender Bauhöhe die Dicke
der wenigstens einen Tragschicht unter Berücksichtigung der während des Betriebs auftretenden Lasten zur Verringerung des Materialverbrauchs auf die erforderliche Dicke verringert und die Höhe der Schwellenblöcke so gewählt ist, dass eine vorgegebene Gesamthöhe der festen Fahrbahn eingehalten wird.
In Abkehr von der üblichen Vorgehensweise ist es möglich, in einem fortgeschrittenen Stadium der Planung Änderungen und Optimierungen vorzunehmen, insbesondere kann die Dicke einer Tragschicht nachträglich verringert werden, wobei diese Dickenverringerung natürlich im Hinblick auf die auftretenden Betriebslasten begrenzt ist. Damit eine vorgegebene Gesamthöhe der festen Fahrbahn, die ein wichtiger Systemparameter ist, eingehalten werden kann, werden Schwellenblöcke in der erforderlichen Höhe hergestellt und eingebaut.
Die erfindungsgemäße Fahrbahn weist eine Reihe von Vorteilen auf. Da lediglich andere Schwellenblöcke eingesetzt werden, ist der Material- und Bauaufwand besonders gering, insbesondere ist er wesentlich geringer im Vergleich zum herkömmlichen Ablauf der Planung, bei dem sicherheitshalber häufig zu dicke Tragschichten festgelegt wurden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Art und Höhe der Schwellenblöcke bei Bedarf auch relativ spät im Verlauf des Pro- jekts geändert werden kann, dies kann ohne Weiteres erfolgen, wenn der Unterbau bereits geplant oder sogar bereits gebaut ist. In diesem Fall kann der Oberbau in technischer Hinsicht nochmals überarbeitet und optimiert werden, eine sich daraus eventuell ergebende Höhendifferenz wird durch die Wahl von Schwellenblöcken mit passender Höhe ausgeglichen.
Bei der erfindungsgemäßen festen Fahrbahn kann eine Schwelle einen, zwei oder mehrere Schwellenblöcke aufweisen, wobei die Schwellenblöcke üblicherweise im Wesentlichen aus Beton bestehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Schwellenblöcke bei der erfindungsgemäßen festen Fahrbahn in der Tragschicht veran- kert oder lose auf die Oberfläche der Tragschicht, gegebenenfalls auf der Oberfläche der obersten Tragschicht, aufgelegt sind.
In bestimmten Fällen ist es denkbar, dass die erfindungsgemäße feste Fahrbahn Schwellenblöcke mit unterschiedlicher Höhe aufweist. Dies kann beispielsweise bei Übergängen zwischen verschiedenen Fahrbahnabschnitten auftreten. Da die Gesamthöhe der festen Fahrbahn dann variabel ist, werden jeweils passende Schwellenblöcke ausgewählt und eingebaut.
Bei der erfindungsgemäßen Festen Fahrbahn kann der Freiraum oder Abstand zwischen einem Schienenfuß und der Tragschicht, insbesondere einer Betonfahrbahnplatte, wenigstens 100 mm betragen.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, umfassend wenigstens eine gebundene Tragschicht und darauf angeordnete Schwellen mit jeweils wenigstens einem Schwellenblock.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei vorgegebener und nicht dem Feste-Fahrbahn-System entsprechender Bauhöhe die Dicke der wenigstens einen Tragschicht unter Berücksichtigung der während des Betriebs auftretenden Lasten zur Verringerung des Materialverbrauchs auf die erforderliche Dicke verringert und die Höhe der Schwellenblöcke so gewählt wird, dass eine vorgegebene Gesamthöhe der festen Fahrbahn eingehalten wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine feste Fahrbahn gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 und Fig. 3 Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen festen Fahrbahn; und
Fig. 4 und Fig. 5 Schwellenblöcke der festen Fahrbahn von Fig. 3.
Die in Fig. 1 gezeigte feste Fahrbahn 1 besteht aus einer Frostschutzschicht 2, einer hydraulisch gebundenen Tragschicht (HGT) 3 als Unterbau, auf der eine Fahrbahnplatte 4 mit eingebetteten Schwellen 5 aufliegt. Mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel sind Schienen 6 mit den Schwellen 5 verbunden. Die in Fig. 1 gezeigte feste Fahrbahn weist den Nachteil auf, dass bei der Dimensionierung des Unterbaus, der die Frostschutzschicht 2 und die HGT 3 umfasst, sowie bei der Dimensionierung des Oberbaus, der die Fahrbahnplatte 4 umfasst, häufig konservative Annahmen getroffen werden müssen, was in hohen Schichtdicken der HGT 3 und der Fahrbahnplatte 4 resultiert, ebenso ist die Gesamthöhe der festen Fahr- bahn 1 überdimensioniert.
Fig. 2 zeigt eine erfindüngsgemäße feste Fahrbahn, wobei die linke und die rechte Hälfte von Fig. 2 unterschiedliche Varianten der festen Fahrbahn 7 darstellen. Bei der Planung einer festen Fahrbahn wurden zunächst bestimmte Annahmen für die Dicke der HGT 8 und der Fahrbahnplatte 9 getroffen, ebenso wurde eine Schwelle 10 mit einer bestimmten Höhe ausgewählt, sodass sich nach der Montage der Schienen 6 eine festgelegte Gesamthöhe In1 für das Fahrbahnsystem ergibt.
Wenn im Laufe der Planung eine Änderung des Fahrbahnsystems vorgenommen wird, etwa eine Optimierung der Dicke der Fahrbahnplatte 9, kann eine Anpassung an die neue Gesamthöhe h2 verhältnismäßig einfach erfolgen, indem lediglich geänderte Schwellen 11 , die eine andere Höhe als die Schwellen 10 aufweisen, ausgewählt und eingebaut werden.
In ähnlicher Weise zeigt Fig. 3 eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer Frostschutzschicht 2, einer Asphalttragschicht 12 und einer Asphaltdeckschicht 13. Wie in der linken und der rechten Hälfte von Fig. 3 gezeigt ist, kann eine Anpassung der ursprünglichen Gesamthöhe h3 an eine neue Gesamthöhe h4 der festen Fahrbahn einfach erfolgen, indem Schwellen 14 durch Schwellen 15 ersetzt werden, wobei der einzige Unterschied zwischen den Schwellen 14, 15 darin besteht, dass die Höhe der Schwellen 15 an die festgelegte Gesamthöhe h4 angepasst ist.
In den Fig. 4 und 5 sind die Schwellen 14 und 15 zum Vergleich dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass sie sich lediglich hinsichtlich ihrer Höhe unterscheiden.
Bei bestimmten Ausführungen der festen Fahrbahn können innerhalb eines Streckenabschnitts auch Schwellen mit unterschiedlich hohen Schwellenblöcken eingesetzt werden.
Claims
1. Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, umfassend wenigstens eine gebundene Tragschicht und darauf angeordnete Schwellen mit jeweils we- nigstens einem Schwellenblock, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der wenigstens einen Tragschicht (3) unter Berücksichtigung der während des Betriebs auftretenden Lasten zur Verringerung des Materialverbrauchs verringert und die Höhe der Schwellenblöcke so gewählt ist, dass eine vorgegebene Gesamthöhe der festen Fahrbahn eingehalten wird.
2. Feste Fahrbahn nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwelle (5, 10, 11 , 14, 15) einen, zwei oder mehrere Schwellenblöcke aufweist.
3. Feste Fahrbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenblöcke im Wesentlichen aus Beton bestehen.
4. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenblöcke in der Tragschicht (3) verankert o- der lose auf die Oberfläche der Tragschicht (3) aufgelegt sind.
5. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Schwellenblöcke mit unterschiedlicher Höhe aufweist.
6. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum oder Abstand zwischen einem Schienenfuß und der Tragschicht, insbesondere einer Betonfahrbahnplatte, wenigstens 100 mm beträgt.
7. Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, umfassend wenigstens eine gebundene Tragschicht und darauf angeordnete Schwellen mit jeweils wenigstens einem Schwellenblock, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Dicke der wenigstens einen Tragschicht unter Berücksichtigung der während des Betriebs auftretenden Lasten zur Verringerung des Materialverbrauchs verringert und die Höhe der Schwellenblöcke so gewählt wird, dass eine vorgegebene Gesamthöhe der festen Fahrbahn eingehalten wird.
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