AT413552B - Schotterloser oberbau für den schienengebundenen verkehr - Google Patents

Description

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AT 413 552 B

Die Erfindung hat einen schotterlosen Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit mit Beton aufgebauten und vorgefertigten Tragplatten zum Gegenstand.

Es sind verschiedene Ausführungsformen eines schotterlosen Oberbaues bekannt. Bei einer 5 Konstruktion werden Schwellen mit daran befestigten Schienen in Beton auf der Strecke eingebettet. Eine derartige Konstruktion weist den Nachteil auf, dass eine außerordentlich hohe Justierarbeit erforderlich ist, um eine ebene und geradlinige Ausrichtung der Schienen zu erreichen. Weiters wird dem Umstand nicht ausreichend Rechnung getragen, dass ein Oberbau bei Belastung ausreichend, z. B. um 2 mm bis 3 mm, einfedern und am Ende der Belastung wieder io in die Ausgangsstellung gelangen soll.

Um einen Gleisoberbau wartungsärmer zu machen, ist es bekannt, einen Untergrund zu egalisieren, auf demselben gegebenenfalls eine Betonplatte vorzusehen und auf oder in dieser Befestigungsmittel für die Schienen anzuordnen. Ein derartiger schotterloser Oberbau ist bei-15 spielsweise in der AT 410 329 B beschrieben. Hierbei wird auf einem egalisierten Untergrund eine Betonplatte oder gegebenenfalls Betonwanne, wenn höhere Seitenführungskräfte erforderlich sind, vorgesehen. Auf dieser Betonplatte bzw. in dieser Betonwanne wird eine Tragplatte angeordnet, die in ihren vier Ecken Muttergewindestücke aufweist, in welchen Stützen mit Gewinden eingeschraubt werden. Durch diese Stützen kann eine genaue Justierung der Trag-20 platte über dem Untergrund erfolgen. Die Tragplatten weisen ihrerseits größere rechteckige Ausnehmungen auf, die parallel zur Schienenlängsrichtung orientiert sind. Über diese Ausnehmungen und zusätzlichen Füllöffnungen, die durch die Tragplatte hindurchgeführt sind, wird eine fließfähige Masse aus Beton eingebracht. Nach Erhärten können die Stützen entfernt werden. Die Betonplatte wird in ihrer vertikalen Lage durch die Zwischenschichte und das 25 Eigengewicht der Platte gehalten. Die Lage der Platte in der Horizontalen ist durch den erhärteten Beton in den rechteckigen Ausnehmungen bedingt. Damit die Tragplatte das erforderliche Einfedern durchführen kann, weist dieselbe an ihrer Unterseite eine gummielastische Schichte mit einem Trennmittel, z. B. Wachs, auf, über welche dieselbe auf der Zwischenschichte aus Beton aufruht. 30

In der DE 496 40 962 A1 ist eine Konstruktion einer festen Fahrbahn geoffenbart, wobei ein Trennmittel vorgesehen ist, um die Oberbauplatte jederzeit abheben zu können.

Eine weitere Bauform wird in der EP 1 061 186 beschrieben, bei welcher ein Trennmittel vorge-35 sehen ist, um bei nachträglich auftretenden Setzungen die obere Tragschichte abheben zu können. Das Trennmittel ist offensichtlich nicht ausreichend ist, da in der europäischen Patentanmeldung ein Verfahren zum Trennen der Tragplatte vom Untergrund durch Einsatz von Druckluft in die Trennfuge beschrieben ist. Hierbei werden im Bereich der Trennfuge Bohrkanäle erzeugt, durch welche die Druckluft eingeleitet werden soll. 40

Aus der WO 1998 51 863 A1 wird ein schotterloser Oberbau für Straßenbahnen bekannt, welcher Längsschwellen für die Schienen aufweist. Diese Längsschwellen sind in Ausnehmungen des Oberbaues angeordnet, die sich nach oben erweitern. 45 Aus der AT 409 641 B wird es bekannt, nicht mehr funktionsfähige Tragplatten auszutauschen, wobei der Vergussmörtel, welcher sich zwischen der gummielastischen Schichte, die an der nach unten weisenden Fläche mit einem Trennmittel versehen ist, und beim Entfernen der Tragplatte am Untergrund verbleibt. Die Ersatztragplatte weist sodann eine geringere Dicke auf, so dass eine Auflagerung erneut über eine im plastischen Zustand einbringbare und sodann so erhärtende Vergussmasse durchgeführt werden kann. Die gummielastische Zwischenplatte kann aus Gummiteilchen mit einer mittleren Größe von 15 mm bis 20 mm aufgebaut sein, und weist somit eine besonders stark strukturierte Oberfläche auf, in welche der Vergussmörtel eintritt und führt somit zu mechanischen Verankerungen. Gleichzeitig ist der Strömungswiderstand im Raum zwischen dem Untergrund bzw. Vergussmasse und der gummielastischen 55 Schicht aufgrund der starken Strukturierung besonders hoch, so dass eine vollflächige Erfüllung 3

AT 413 552 B desselben mit besonderem Aufwand verbunden ist.

Der Erfindung ist zur Aufgabe gestellt, einen schotterlosen Oberbau mit Tragplatten zu schaffen, wobei eine sichere Auflagerung der Tragplatten auf dem Untergrund erfolgen kann und 5 eine entsprechende Einfederung auch gegeben ist, wobei eine vollflächige Einbringung des Vergussmörtels leicht möglich ist, und auch der Ersatz einer Tragplatte ohne schweres Hebezeug möglich ist, da keine mechanischen Verbindungen zwischen der gummielastischen Schichte und dem Vergussmörtel vorliegen. io Der erfindungsgemäße schotterlose Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit mit Beton aufgebauten vorgefertigten Tragplatten, die zumindest zwei Schienen tragen, in Schienenlängsrichtung eine größere Erstreckung als normal hierzu aufweisen, und zumindest zwei rechteckige durchgehende zum Untergrund offene Ausnehmungen aufweisen, und über eine gummielastische Schichte, die mit Gummigranulat, das mit einem gummielastischen Bindemittel 15 gebunden ist, über eine Vergussmasse mit hydraulischem und latenthydraulischem Bindemittel mit auf einem Untergrund, z. B. aus Beton, über ein Trennmittel aufruhen, besteht im Wesentlichen darin, dass die gummielastische Schichte an zur Vergussmasse weisenden Fläche(n) mit einem pastösen Trennmittel, insbesondere mit Paraffin, egalisiert ist/sind, und die Ausnehmungen nach oben verjüngend ausgebildet sind. 20

Sind die zur Vergussmasse weisenden Flächen, also jene Flächen, die von der Vergussmasse beaufschlagt werden, im Wesentlichen durch die pastösen Trennmittel glatt und somit ohne Vertiefungen ausgebildet, so kann die Vergussmasse nicht mehr in die gummielastische Schichte eindringen und einen Formschluss bedingen. Gleichzeitig wird durch diese Oberflä-25 chenausbildung der gummielastischen Schichte ein Strömungskanal für die Vergussmasse gebildet, der glatte Wände aufweisen kann. Somit kann die Vergussmasse besonders leicht den Zwischenraum zwischen gummielastischer Schichte und dem Untergrund erfüllen. Sind die Ausnehmungen nach oben verjüngend ausgebildet, so ist einerseits eine exakte Positionierung der Tragplatten am Untergrund möglich, und andererseits kann damit auch in den Ausnehmun-30 gen selbst ein Formschluss zwischen der Tragplatte und dem Vergussmörtel vermieden werden.

Weist das Trennmittel 20,0 Gew.-% bis 45,0 Gew.-%, insbesondere 25,0 Gew.-% bis 40,0 Gew.-%, Füllstoff auf, so kann die erwünschte Viskosität des Trennmittels besonders 35 einfach eingestellt werden, da es lediglich erforderlich ist, einen höheren Anteil an Füllstoff vorzusehen, um die Viskosität zu steigern.

Weist die gummielastische Schichte zumindest zwei miteinander über ein gummielastisches Bindemittel verbundene Schichten auf, so ist durch die mehrschichtige Ausbildung eine Anpas-40 sung an bestimmte gummielastische Eigenschaften besonders einfach zu erreichen, so können die unterschiedlichen Schichten unterschiedliche gummielastische Eigenschaften aufweisen. Diese können durch unterschiedliche Gummiteilchen, unterschiedliche Größe oder unterschiedliche Bindemittel erreicht werden. 45 Ist die gummielastische Schichte mit der Tragplatte über ein gummielastisches Bindemittel verbunden, so kann auch bei höheren Beanspruchungen eine Zerstörung der gummielastischen Schichte vermieden werden, da die Kräfte teilweise elastisch aufgenommen werden können.

Weisen die Teilchen des Gummigranulates eine maximale Erstreckung von 1 mm bis 4 mm, so insbesondere 2 mm bis 3 mm, auf, so ist eine besonders feinkörnige Struktur gegeben, die einfach und wirkungsvoll mit einem pastösen Trennmittel egalisiert werden können.

Weisen die Teilchen des Gummigranulates eine Shorehärte von 50 bis 80 auf, so kann eine lange Lebensdauer bei dynamischer Belastung erreicht werden. 55 4

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Weisen die Teilchen des Gummigranulates eine Verstärkung aus Fasern, insbesondere Kunststofffasern, auf, so kann damit das Einfederungsverhalten gesteuert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. 5

Es zeigen:

Fig. 1 einen Gleisoberbau in der Sicht von oben,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen schotterlosen Oberbau im Bereich der Ausnehmung der io Tragplatte und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine gummielastische Schichte.

In Fig. 1 sind vier Tragplatten 1, 1a aus Beton dargestellt, die von oben nach unten durchgehende Ausnehmungen 2, 2a und durchgehende Injektionsöffnungen 3 aufweisen. 15

Wie besonders deutlich in Fig. 2 ersichtlich, ist die Schiene 4 mit der Tragplatten aus Beton 1 lösbar verbunden. Die Tragplatte weist eine Erhöhung 5 auf, so dass die Schienen gegenüber den übrigen Bereichen der Tragplatte erhöht angeordnet sind. In der Tragplatte sind Dübel 6 vorgesehen, die mit Schrauben 7 kooperieren, welche die Schiene 4 über Spannklemmen 8, 20 Unterlagsplatte 9 und eine gummielastische Zwischenplatte 10 lösbar mit der Tragplatte verbinden.

In den vier Ecken der Tragplatten 1 sind Gewinde 11 angeordnet, die mit Spindeln zur höhenmäßigen Positionierung der Tragplatten kooperieren. Die Tragplatten 1 weisen eine Dimension 25 von 2400 mm mal 5160 mm auf. Übliche Maße liegen zwischen 2000 mm bis 2700 mm mal 3000 mm bis 7000 mm. Ihre Mindestdicke d (Fig. 2) beträgt zwischen 140 mm und 250 mm, im vorliegenden Fall 160 mm. Die Ausnehmungen 2 sind rechteckig ausgebildet, wobei die längere Seite des Rechteckes parallel zur Schienenlängsrichtung angeordnet ist und 900 mm beträgt, wohingegen die Breitenerstreckung 600 mm beträgt. Die Ausnehmungen 2a entsprechen den 30 Ausnehmungen 2, sind jedoch parallel zur Gleisebene größer ausgestaltet und weisen folgende Abmessungen 910 mm mal 610 mm auf.

Die Tragplatten liegen, wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, über eine planparallele Vergussmasse 12 auf einem Untergrund 13, u. zw. dem Boden oder einer Betonwanne 14 auf. 35 Anstelle der Betonwanne kann auch eine Betonplatte oder nur der egalisierte Untergrund vorgesehen sein. Die Tragplatten 1, 1a weisen an ihren zur Vergussmasse weisenden Flächen 16, 17 eine vorgefertigte gummielastische Schichte 15 auf, die eine Dicke von 6 mm besitzt und über die äußeren Konturen der Tragplatte 1, 1a hinausragt. Diese Schichte ist mit Gummiteilchen 18, 19 (Fig. 3) mit einer maximalen Erstreckung von 2 mm bis 3 mm aufgebaut, die über 40 einen elastischen Polyurethanbinder verbunden sind. Die Vergussmasse 12 ragt auch in die nach oben verjüngenden Ausnehmungen 2, 2a der Tragplatten, wobei die Flächen 17 der Ausnehmungen ebenfalls eine gummielastische Schichte 15 aufweisen. Die gummielastische Schichte 15 ist mit der Tragplatte über ein gummielastisches Bindemittel verbunden. 45 Die in Fig. 2 dargestellte Tragplatte 1 ist, wie bereits ausgeführt, mit Beton aufgebaut und weist eine Mindestdicke d von 160 mm auf. Eine Ersatztragplatte, bei welcher die dynamischen Belastungen auch von den angrenzenden Tragplatten übernommen werden, kann eine Mindestdicke d von 140 mm aufweisen, so dass bei einem Ersatz der Erstplatte ohne große zusätzliche Aufwendungen eine weitere Schichte aus Vergussmasse in der Dicke ab 20 mm eingefügt so werden kann, dann liegt ein Gleisoberbau mit Tragplatten unterschiedlicher Dicke vor.

In Fig. 3 ist der Schnitt durch eine gummielastische Schichte 15 dargestellt, die aus zwei Schichten 15a und 15b aufgebaut ist. In beiden Schichten, die über ein gummielastisches Bindemittel verbunden sind, sind Teilchen eines Gummigranulates mit einer Shorehärte 70 enthal-55 ten. Beide Schichten weisen eine Dicke von 3 mm auf. Die Schichte 15a weist Teilchen 18

Claims (8)

1. 5 AT 413 552 B eines Gummigranulates mit einer maximalen Erstreckung von 3 mm mit Kunststofffasern auf, wohingegen die Gummiteilchen 19 der Schichte 15b eine maximale Erstreckung von 2 mm aufweisen, womit die Schichten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Teilchen 18, 19 sind mit einem gummielastischen Polyurethanbinder verbunden. Die untere Fläche der gummi-5 elastischen Schichte 15b ist mit einem pastösen Trennmittel 20, eine Paraffin-Wasseremulsion mit 35,0 Gew.-% Kalksteinmehl, in der Zeichnung voll dargestellt, egalisiert und weist daher eine im Wesentlichen glatte Fläche auf, wohingegen die obere Fläche der elastischen Schichte 15a eine durch die Teilchen aus Gummigranulat strukturierte Oberfläche besitzt. io Beispiele für pastöse Trennmittel sind Paraffin, höher viskose Öle, auch wässrige Emulsionen dieser Trennmittel mit einem Füllstoff, z. B. Zinkoxid, Kreide, Kalkmehl. Zum Austausch einer Tragplatte, deren gummielastische Schichte lediglich mit einem Trennmittel versehen ist, das keine Egalisierung bewirkt, ist zum Abheben eine Hebekraft von 96 t pro 15 Platte erforderlich. Wird eine Tragplatte gleicher Größe abgehoben, deren gummielastische Schichte mit einem pastösen Trennmittel egalisiert ist, so wird nur ca. ein Zwanzigstel der Hebekraft, u. zw. 4,21, erforderlich. 20 Patentansprüche: 1. Schotterloser Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit mit Beton aufgebauten vorgefertigten Tragplatten (1, 1a), die zumindest zwei Schienen (4) tragen, in Schienenlängsrichtung eine größere Erstreckung als normal hierzu aufweisen, und zumindest zwei 25 rechteckige durchgehende zum Untergrund offene Ausnehmungen (2, 2a) aufweisen, und über eine gummielastische Schichte, die mit Gummigranulat, das mit einem gummielastischen Bindemittel gebunden ist, über eine Vergussmasse (12) mit hydraulischem und latenthydraulischem Bindemittel auf einem Untergrund (13, 14), z. B. aus Beton, über ein Trennmittel aufruhen, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Schichte (15) an 30 zur Vergussmasse weisenden Fläche(n) (16, 17) mit einem pastösen Trennmittel (20), ins besondere mit Paraffin, egalisiert ist/sind, und die Ausnehmungen (2, 2a) nach oben verjüngend ausgebildet sind.
2. 2. Schotterloser Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel 35 20,0 Gew.-% bis 45,0 Gew.-% Füllstoff, insbesondere 25,0 Gew.-% bis 40,0 Gew.-%, ent hält.
3. 3. Schotterloser Oberbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Schichte (15) mit zumindest zwei miteinander über ein gummielastisches Bin- 40 demittel verbundene Schichten (15a, 15b) aufgebaut ist.
4. 4. Schotterloser Oberbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (15a, 15b) unterschiedliche gummielastische Eigenschaften aufweisen.
5. 5. Schotterloser Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Schichte (15) mit der Tragplatte (1, 1a) über ein gummielastisches Bindemittel verbunden ist.
6. 6. Schotterloser Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass so die Teilchen (18, 19) des Gummigranulates eine maximale Erstreckung von 1 mm bis 4 mm, insbesondere 2 mm bis 3 mm, aufweisen.
7. 7. Schotterloser Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Gummigranulates (18, 19) eine Shorehärte von 50 bis 80 aufweisen. 55 6 AT 413 552 B
8. 8. Schotterloser Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen (18, 19) eine Verstärkung aus Fasern, insbesondere Kunststofffasern, aufweisen. 5 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55