CH657648A5

CH657648A5 - Ballastless superstructure for railways.

Info

Publication number: CH657648A5
Application number: CH4767/82A
Authority: CH
Original assignee: Dyckerhoff & Widmann Ag
Priority date: 1981-09-01
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1986-09-15
Also published as: DE3134473A1; AT376725B; IT8253638V0; IT1156501B; ATA316482A; IT8268057A0

Description

Die Erfindung betrifft einen schotterlosen Oberbau für Schienenbahnen, bei dem die Schienen mittelbar oder unmittelbar auf einer Unterkonstruktion aus Stahlbeton aufgelagert sind. The invention relates to a ballastless superstructure for railways, in which the rails are supported directly or indirectly on a substructure made of reinforced concrete.

Bei Schienenbahnen liegt der aus Schienen und Schwellen aus Holz, Stahl, Stahl- oder Spannbeton bestehende Gleisrost üblicherweise in einem Schotterbett. Daneben ist ein schotterloser Oberbau bekannt, bei dem die Schienen auf einem Trägerrost aus Längs- und Quertraggliedern aus Stahlbeton oder auch auf einer durchgehenden Stahlbetonplatte befestigt sind. Bei einer besonderen Oberbauausbildung ist der aus Schienen und Spannbetonschwellen gebildete Gleisrost in eine Ortbe- In the case of railroad tracks, the track grating consisting of rails and sleepers made of wood, steel, reinforced concrete or prestressed concrete is usually located in a ballast bed. In addition, a ballast-free superstructure is known, in which the rails are fastened to a support grate made of longitudinal and transverse support members made of reinforced concrete or on a continuous reinforced concrete slab. In the case of special superstructure training, the track grating formed from rails and prestressed concrete sleepers is

tontragplatte eingebettet, die auf einer Kiestragschicht aufliegt. embedded clay base plate, which rests on a gravel base layer.

Zweck der schotterlosen Oberbauausbildung ist meist die Erzielung eines ruhigeren Fahrverhaltens, das höhere Fahrgeschwindigkeiten erlaubt, die Einsparung der bei einem Schotteroberbau hohen Aufwendungen für den Unterhalt und die Verringerung der Konstruktionshöhe, insbesondere auf Brücken und in Tunnels. Nachteilig bei den bekannten schotterlosen Oberbauausbildungen ist die gegenüber einem Schotteroberbau höhere Lärmentv/icklung, da durch die weitgehend ebenen und glatten Oberflächen der Unterkonstruktion das Rollgeräusch der Räder nicht absorbiert, sondern reflektiert wird. Diese höhere Lärmentwicklung macht sich beim Betrieb der Bahnen vor allem in Tunnelstrecken, auf Brücken und im innerstädtischen Schnellbahnverkehr unangenehm bemerkbar. The purpose of ballastless track construction is mostly to achieve a quieter driving behavior that allows higher driving speeds, to save the high maintenance costs of a ballast track and to reduce the construction height, especially on bridges and in tunnels. A disadvantage of the known ballastless superstructure designs is the higher noise level compared to a ballast superstructure, since the rolling noise of the wheels is not absorbed but reflected by the largely flat and smooth surfaces of the substructure. This higher noise level is noticeably noticeable when operating the railways, especially in tunnel sections, on bridges and in inner-city high-speed rail traffic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem schotterlosen Oberbau für Schienenbahnen eine Möglichkeit zu schaffen, um die Lärmentwicklung mindestens auf das Mass zurückzudämmen, das mit einem Schotteroberbau erreichbar ist, ohne die sonstigen vorteilhaften Eigenschaften des schotterlosen Oberbaus zu mindern. The invention has for its object to provide a way in a ballastless track for railways to reduce noise at least to the extent that can be achieved with a ballast track without reducing the other advantageous properties of the ballastless track.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die freien Oberflächen der Unterkonstruktion im Bereich der Schienen entweder selbst schallabsorbierend ausgebildet oder mit schallabsorbierendem Material bedeckt sind. This object is achieved according to the invention in that the free surfaces of the substructure in the area of the rails are either themselves sound-absorbing or are covered with sound-absorbing material.

Zweckmässig sind in den Bereichen zwischen den Schienen und seitlich ausserhalb der Schienen vorgefertigte Bauteile aus schallabsorbierendem Material, vorzugsweise aus haufwerksporigem Beton, angeordnet, die vorteilhaft gegen Lageänderungen gesichert mit der Unterkonstruktion verbunden sind, z.B. durch Vergiessen mit Beton, Kunstharzmörtel oder dauerelastischem Kunststoff. Prefabricated components made of sound-absorbing material, preferably of aggregate-concrete, are expediently arranged in the areas between the rails and laterally outside the rails, which are advantageously connected to the substructure, secured against changes in position, e.g. by pouring with concrete, synthetic resin mortar or permanently elastic plastic.

Die Bauteile können als rechteckige plattenförmige Körper ausgebildet sein, die zwischen den die Schienenbefestigungen aufnehmenden Quertraggliedern, wie z.B. Betonschwellen, angeordnet sind. Sie sind zumindest an der Oberseite mit Profilierungen zur Oberflächenvergrösserung versehen. The components can be formed as a rectangular plate-shaped body, which between the transverse support members receiving the rail fastenings, e.g. Concrete sleepers are arranged. At least on the top, they are provided with profiles for increasing the surface.

Die Profilierungen können als Eintiefungen ausgebildet sein, die ihrerseits kegel- oder pyramidenstumpfförmig oder auch als rechtwinklig zur Gleisachse angeordnete Rinnen ausgebildet sein können. Die Rinnen sind zweckmässig am Grunde ausgerundet. Ihr Querschnitt kann sich zur Oberseite der Bauteile hin erweiternd ausgebildet sein. The profiles can be designed as depressions, which in turn can be designed in the shape of a truncated cone or pyramid or as channels arranged at right angles to the axis of the track. The channels are appropriately rounded at the bottom. Their cross section can be designed to widen towards the top of the components.

Die Bauteile weisen zweckmässig an der Unterseite mindestens eine rechtwinklig zur Gleisachse angeordnete Ausnehmung auf. An der Unterseite der Bauteile können auch mehrere rinnenförmige Ausnehmungen angeordnet sein, die gegenüber den Rinnen an der Oberseite der Bauteile versetzt sind und die zweckmässig einen etwa trapezförmigen Querschnitt aufweisen. The components expediently have at least one recess arranged at right angles to the track axis on the underside. A plurality of channel-shaped recesses can also be arranged on the underside of the components, which are offset with respect to the channels on the top of the components and which expediently have an approximately trapezoidal cross section.

Der Grundgedanke der Erfindung wird darin gesehen, Massnahmen zur Verminderung der Schallabstrahlung dort vorzusehen, wo der Schall entsteht, nämlich im Bereich der Schienen und Räder. Dies wird dadurch erreicht, dass in den Bereichen zwischen den Schienen und ausserhalb derselben entweder an der Unterkonstruktion selbst schallabsorbierende Massnahmen getroffen oder, was als besonders vorteilhaft angesehen wird, Bauteile aus schallabsorbierendem Material, vorzugsweise haufwerksporigem Beton, sogenanntem Einkornbeton, angeordnet werden. The basic idea of the invention is seen in providing measures for reducing the sound radiation where the sound is generated, namely in the area of the rails and wheels. This is achieved by either taking sound-absorbing measures on the substructure itself in the areas between and outside the rails or, what is considered to be particularly advantageous, arranging components made of sound-absorbing material, preferably aggregate-concrete, so-called single-grain concrete.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind diese Bauteile so ausgebildet, dass entsprechend der vergleichsweise grossen und porenreichen Schotteroberfläche die Oberfläche der Bauteile so vergrössert wird (möglichst um das 2- bis 3fache der ebenen Oberfläche), dass der aus allen Richtungen auftreffende Schall in möglichst viele der offenen Poren der In one embodiment of the invention, these components are designed such that, in accordance with the comparatively large and pore-rich gravel surface, the surface of the components is enlarged (if possible by 2 to 3 times the flat surface) such that the sound coming from all directions into as many of the open pores of the

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

•10 • 10th

45 45

50 50

55 55

bO bO

b5 b5

3 3rd

657 648 657 648

Materialstruktur, also des Einkornbetons, eindringen kann und im Inneren der Bauteile sowie in den an deren Unterseiten angeordneten rinnenförmigen Vertiefungen durch Reflexion vernichtet wird. Die rinnenförmigen Ausnehmungen an der Unterseite dienen weiterhin der Abfuhr von durch den haufwerksporigen Beton hindurchsickerndem Niederschlagswasser. Die Bauteile sind weiterhin so ausgebildet, dass sie noch von Hand verlegt, durch Verguss mit der Unterkonstruktion verbunden und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden können. Material structure, i.e. the Einkornbeton, can penetrate and is destroyed by reflection inside the components and in the groove-shaped depressions arranged on their undersides. The trough-shaped recesses on the underside continue to be used for the removal of rainwater seeping through the aggregate-concrete. The components are also designed so that they can still be laid by hand, connected to the substructure by casting and, if necessary, also replaced.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing. Show it

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch einen Oberbau nach der Erfindung, 1 shows a detail from a longitudinal section through a superstructure according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Oberbau, 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view of the superstructure,

Fig. 4 in schrägbildlicher Darstellung ein Bauteil und Fig. 5 in schrägbildlicher Darstellung einen begehbaren Stein. Fig. 4 in an oblique view of a component and Fig. 5 in an oblique view of a walkable stone.

Die Erfindung wird hier beispielsweise an einer bestimmten Oberbauausbildung erläutert, ohne dass damit die Anwendung der Erfindung auf diese Oberbauform beschränkt sein soll. Die schallmindernden Massnahmen nach der Erfindung lassen sich grundsätzlich bei jeder schotterlosen Oberbauausbildung einsetzen. The invention is explained here, for example, using a specific superstructure design, without the application of the invention being restricted to this superstructure. The noise-reducing measures according to the invention can in principle be used with any ballastless track construction.

Der Oberbau besteht aus Spannbetonschwellen 1, die in eine durchgehende Ortbetontragplatte 2 eingebettet sind. Die Ortbetontragplatte 2 liegt auf einer entsprechend verfestigten Kiestragschicht 3. Auf den Spannbetonschwellen 1 sind in an sich bekannter Weise die Schienen 4 befestigt. The superstructure consists of prestressed concrete sleepers 1, which are embedded in a continuous in-situ concrete support plate 2. The in-situ concrete support plate 2 lies on a correspondingly solidified gravel support layer 3. The rails 4 are fastened to the prestressed concrete sleepers 1 in a manner known per se.

Wie am besten in der Draufsicht geäss Fig. 3 zu erkennen ist, sind in den Fächern zwischen den Schwellen 1 vorgefertigte Bauteile 5 und 6 angeordnet, die im einzelnen in den Fig. 4 und 5 dargestellt sind. Die Bauteile 5 und 6 bestehen aus einem haufwerksporigen Beton, einem sogenannten Einkornbeton, dessen schallabsorbierende Eigenschaften bekannt sind. Die schallabsorbierenden Eigenschaften werden durch besondere Massnahmen gefördert. As can best be seen in the plan view according to FIG. 3, prefabricated components 5 and 6 are arranged in the compartments between the sleepers 1 and are shown in detail in FIGS. 4 and 5. The components 5 and 6 consist of a pore-concrete, a so-called single-grain concrete, the sound-absorbing properties of which are known. The sound-absorbing properties are promoted by special measures.

So sind die Bauteile 5 an der Oberseite mit rinnenförmigen Ausnehmungen 7 versehen, die am Grunde 8 ausgerundet 5 sind und deren Seitenwände 9 schwach nach aussen geneigt sind, so dass die Rinnen 7 sich nach ihrer Öffnung hin verbreitern. Zwischen den Rinnen 7 sind Stege 10 stehengeblieben. An der Unterseite der Bauteile 5 sind ebenfalls rinnen-förmige Vertiefungen 11 angeordnet, die etwa trapezförmigen io Querschnitt aufweisen und die jeweils zwischen den Rinnen 7 an der Oberseite, also etwa unterhalb der Stege 10 liegen. Dadurch erhält das einzelne Bauteil im Querschnitt eine etwa wellenförmige Gestalt mit annähernd gleicher Dicke, die sich auf die Schallabsorption besonders günstig auswirkt. 15 Die Bauteile 5 werden, wie im einzelnen aus dem Querschnitt gemäss Fig. 1 und der Fig. 3 zu entnehmen ist, jeweils so in die Schwellenfächer eingelegt, dass die Rinnen 7 rechtwinklig zur Gleisachse verlaufen und dass sich ausserhalb der Schienen jeweils ein Bauteil 5 und zwischen den Schienen 2o jeweils vier Bauteile 5 bzw. drei Bauteile 5 und ein Bauteil 6 befinden. Die Bauteile 6 (Fig. 5) besitzen eine ebene Oberfläche 12, so dass im Gleisbereich ein begehbarer Streifen für Gleisbegehungen geschaffen werden kann. Die Bauteile 6 haben an einer Längsseite eine durchgehende Ausneh-25 mung 12', durch die im Oberbau eine längsverlaufende Rinne geschaffen wird, in die z.B. ein Linienleiter eingelegt werden kann (Fig. 3). Thus, the components 5 are provided on the upper side with channel-shaped recesses 7, which are rounded 5 at the base 8 and whose side walls 9 are inclined slightly outwards, so that the channels 7 widen after they open. Webs 10 have remained between the channels 7. On the underside of the components 5 there are also trough-shaped depressions 11 which have an approximately trapezoidal cross-section and which each lie between the troughs 7 on the top side, that is to say approximately below the webs 10. This gives the individual component a roughly wavy shape in cross section with approximately the same thickness, which has a particularly favorable effect on sound absorption. 15, as can be seen in detail from the cross section according to FIG. 1 and FIG. 3, the components 5 are each inserted into the sleeper compartments in such a way that the channels 7 run at right angles to the axis of the track and that one component 5 is located outside the rails and there are four components 5 or three components 5 and one component 6 between the rails 2o. The components 6 (FIG. 5) have a flat surface 12, so that a walk-on strip can be created in the track area for walking on the track. The components 6 have a continuous recess 12 'on one long side, through which a longitudinal groove is created in the superstructure, into which e.g. a line conductor can be inserted (Fig. 3).

Die Bauteile 5 und 6 sind in ihren Abmessungen auf die Abstände zwischen den Schwellen 1 abgestimmt. Sie werden m in den Schwellenfächern einfach auf die Oberfläche 13 der Ortbetontragplatte aufgelegt; die Zwischenräume zwischen den Bauteilen 5 und 6 sowie den Schwellen 1 werden mit Ortbeton 14 vergossen (Fig. 1). Die Rinnen 11 an der Unterseite der Bauteile 5 und 6 bilden mit der Oberseite 13 der Ortbe-35 tontragplatte 2 Kanäle, durch die, der Querneigung der Oberfläche 13 folgend, Oberflächenwasser abgeführt werden kann. The dimensions of components 5 and 6 are matched to the distances between sleepers 1. They are simply placed on the surface 13 of the in-situ concrete support slab in the sleeper compartments; the spaces between the components 5 and 6 and the sleepers 1 are poured with in-situ concrete 14 (Fig. 1). The grooves 11 on the underside of the components 5 and 6 form with the top 13 of the Ortbe-35 clay support plate 2 channels through which surface water can be drained, following the transverse inclination of the surface 13.

c; c;

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

657 648

1. Ballastless superstructure for railways, in which the rails are supported directly or indirectly on a substructure made of reinforced concrete, characterized in that the free surfaces of the substructure in the area of the rails are either themselves sound-absorbing or are covered with sound-absorbing material.

2. Superstructure according to claim 1, characterized in that in the areas between the rails (4) and laterally outside the rails (4) prefabricated components (5, 6) made of sound-absorbing material, preferably made of aggregate concrete, are arranged.

2nd

PATENT CLAIMS

3. superstructure according to claim 2, characterized in that the components (5, 6) are secured against changes in position with the substructure, e.g. by pouring with concrete, synthetic resin mortar or permanently elastic plastic.

4. superstructure according to claim 2 or 3, characterized in that the components (5,6) are designed as a rectangular piattenför-shaped body which between the cross-members receiving the rail fasteners, such as. Concrete sleepers are arranged.

5. Superstructure according to one of claims 2 to 4, characterized in that the components (5) are provided at least on the top with profiles for increasing the surface.

6. superstructure according to claim 5, characterized in that the profiles are formed as depressions.

7. superstructure according to claim 6, characterized in that the recesses are conical or truncated pyramid-shaped.

8. superstructure according to claim 6, characterized in that the recesses on the top of the components (5) are formed as channels (7) arranged at right angles to the track axis.

9. superstructure according to claim 8, characterized in that these channels (7) are rounded at the bottom.

10. Superstructure according to claim 8 or 9, characterized in that the cross section of these channels (7) is designed to widen towards the top of the components.

11. Superstructure according to one of claims 2 to 10, characterized in that the components (5, 6) have on the underside at least one recess (11) arranged at right angles to the track axis.

12. Superstructure according to claim 11, characterized in that on the underside of the components (5, 6) a plurality of trough-shaped recesses (11) are arranged which are offset relative to the troughs (7) on the top of the components.

13. Superstructure according to claim 11 or 12, characterized in that the channel-shaped recesses (11) have an approximately trapezoidal cross section on the underside.