DE10062211A1

DE10062211A1 - Skelettschwelle oder Skeletteinzelblöcke zur Herstellung fester Fahrbahnen

Info

Publication number: DE10062211A1
Application number: DE2000162211
Authority: DE
Inventors: Eberhard Glaeser
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-20

Abstract

Die Erfindung sieht die Verwendung von Skelettschwellen oder Skeletteinzelblöcken bei der Herstellung fester Fahrbahnen vor. Diese Schwellen, die im Gegensatz zu bekannten Stahlschwellen nicht biegesteif sind, werden in den Beton der Tragplatte eingerüttelt oder mit dem Beton der Tragplatte umgossen, wodurch ein besserer Verbund und weniger Schwindrisse entstehen.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Schwellenkonstruktion und ein Verfahren, bei dem diese für die Herstellung von Festen Fahrbahnen eingesetzt werden kann.

Stand der Technik

Bei zwei grundsätzlich verschiedenen Arten von Verfahren zur Herstellung fe ster Fahrbahnen werden aus Schwellen und Schienen bestehende Gleisroste entweder mit ihren Schwellen bis auf Sollmaß in Beton eingerüttelt oder ihre ausjustierten Schwellen werden mit Beton umgossen. Die hierfür verwendeten Schwellen bestehen meistens ganz aus Beton oder aus zwei einzelnen Be tonblöcken, die überwiegend durch verbindende Teile aus Stahl möglichst steif miteinander verbunden sind. Es ist auch beim Schotterbau bekannt, Schwellen biegesteif vollständig aus Stahl auszuführen (z. B. Verbindung der beiden Schienenbefestigungen mittels eines Doppel-T-Trägers), wobei die steife Verbindung dabei die Schotteroberfläche überragt.

Bei allen diesen bekannten Schwellen tritt auf Grund der Volumenverminde rung des Betons und des Herrausragens des Schwellenkörpers über den Tragplattenbeton beim Aushärten stets eine Rißbildung zwischen der Schwelle und dem Beton der Tragplatte ein. Ein solcher Riß stellt eine Schwachstelle dar, die durch Verwitterung auch noch an Größe gewinnen kann.

Außerdem weisen die verwendeten Schwellen ein hohes Gewicht auf, was die Logistik bei der Herstellung fester Fahrbahnen erschwert.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine leichte Schwellenkonstruktion und ein auf sie anwendbares Verfahren zur Herstellung fester Fahrbahnen ohne oder mit deutlich weniger Schwindrissen an der Schwelle anzugeben.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 und des An spruchs 12 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Schwelle besteht erfindungsgemäß nur noch aus einem im wesentlichen plattenförmigen Stahlteil und einer damit verbundenen Betonbewehrung, z. B. in Form eines Bewehrungskorbes, der im späteren eingebauten Zustand voll ständig von Beton der Tragplatte umhüllt ist.

Aufgrund des Fehlens eines Schwellenkörpers werden die erfindungsgemä ßen Schwellen im weiteren als Skelettschwellen bezeichnet.

Der im wesentlichen plattenförmige Stahlteil, im weiteren Skelettplatte ge nannt, ist Unterstützung für die Schienenbefestigungsplatte. Zwischen beiden befindet sich dabei in einer bevorzugten Ausführung dämpfender Kunststoff. An der Skelettplatte befestigt sind auch die Dübel, die in die Bewehrung nach unten hineinragen und zum Haltern der Schienenbefestigungsmittel dienen. Dies kann auch indirekt über die Schrauben in den Dübeln erfolgen, die die Dübel an die Skelettplatte anpressen. Die Dübel können aber auch direkt mit dem Bewehrungskorb verbunden sein.

Bei der erfindungsgemäßen Schwelle muß es sich nicht unbedingt um eine Querschwelle handeln, sondern es ist auch eine Längsschwellenkonstruktion, eine Y-Schwellenkonstruktion, eine Konstruktion mittels eines flächigen drei eckigen Bewehrungskorbes mit je einer Schienenbefestigung in jedem Eckbe reich oder eine Konstruktion in Form eines skelettierten Einzelblocks möglich, der Skelettplatte und Bewehrung nur unter seiner einen und einzigen Schie nenbefestigung aufweist. Statt eines Bewehrungskorbes sind auch offene Be wehrungsschlaufen denkbar.

Da die schweren Schwellenkörper fehlen, ist es auch möglich, die Schienen befestigungen des gesamten einzurüttelnden oder einzugießenden Gleisro stes als Gesamtheit mit einer Bewehrungskonstruktion untereinander zu ver binden. Diese Bewehrungskonstruktion kann dabei auch schon einen Teil oder auch die ganze Tragplattenbewehrung beinhalten, was die Herstellung der festen Fahrbahn beschleunigt.

Die erfindungsgemäßen Skelettschwellen weisen gegenüber herkömmlichen mehrere Vorteile auf:

1. 1.) Es treten keine Schwindrisse zwischen dem Beton der Tragplatte und der Skelettschwelle auf, da kein Betonschwellenkörper mehr existiert.
2. 2.) Im Falle eines Einrüttelns solcher Schwellen findet kaum eine Betonver drängung statt, so daß die Betonoberfläche beim Eintauchvorgang kaum ver wirft und daher auch nur wenig oder gar nicht nachgearbeitet werden muß.
3. 3.) Die Schwellen sind wesentlich leichter und darüber hinaus nicht so sperrig wie Betonschwellen, was die Logistik und Handhabbarkeit vereinfacht.
4. 4.) Es können kleinere Rüttler verwendet werden, da die wesentlich kleineren Flächen der Skelettschwelle in den thixotropen Tragplattenbeton besser eintauchen oder es kann Beton höherer Steifigkeit verwendet werden, der bereits nach kürzerer Zeit standfest ist.
5. 5.) Das geringe Gewicht der Schwellen erlaubt es, bei sonst gleicher Genau igkeit auch die stützenden oder justierenden Vorrichtungen bei der Herstellung der festen Fahrbahn durch Einrütteln oder Umgießen der Schwellen weniger stabil und damit preisgünstiger auszuführen.

Das Einbringen der Schwellen in den noch frischen Beton der Tragplatte kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erfolgen, daß die Schwellen selbst gerüttelt werden und dadurch beim Eintauchen den thixotropen Beton verflüssigen. Bevorzugt ist es aber, den Beton durch Rüttler im Beton zu ver flüssigen, ohne direkt an den Schwellen zu rütteln, da ein Rütteln der Schwel len eine exakte Einjustierung derselben erschwert. Weiterhin ist es auch mög lich, bereits einen dermaßen flüssigen Beton zu verwenden, daß gar kein Rütteln mehr nötig ist, sondern die Schwellen einfach in diesen abgesenkt werden können.

Zur Herstellung einer festen Fahrbahn unter Verwendung der erfindungsge mäßen Skelettschwellen sind alle im Stand der Technik für konventionelle Schwellen beschriebenen Verfahren geeignet, bei denen die Schwellen in noch weichen Tragplattenbeton bis auf eine Sollposition eingerüttelt werden, oder bei denen die Schwellen in Sollposition ausjustiert mit dem flüssigen Tragplattenbeton oder einer anderen Vergußmasse umgossen werden. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß die korrekte gegenseitige Ausrich tung einander gegenüberliegender Schienenbefestigungen oder daran befe stigter Schienen eines in Beton einzubettenden Gleisrostes nicht, wie bei her kömmlichen Schwellen, durch die Steifheit eines Schwellenkörpers automa tisch erfolgt, sondern daß diese Ausrichtung über die Haltevorrichtung erfol gen muß, mit der die Schienenbefestigungen oder die beiden Schienen ge haltert werden.

Daher erweist sich besonders das Verfahren, wie es in der DE 198 58 899 A1 dargestellt ist, vor allem in Kombination mit einer Vorrichtung, wie sie in der noch nicht veröffentlichten P 100 22 311.7 beschrieben ist, als besonders ge eignet für die Herstellung einer festen Fahrbahn unter Verwendung von Ske lettschwellen.

Ein ebenfalls auf die Herstellung fester Fahrbahnen mit Hilfe der erfindungs gemäßen Skelettschwellen gut anwendbares Verfahren ist in der DE 199 13 173 A1 und der DE 199 21 406 A1 angegeben.

Bei der Herstellung fester Fahrbahnen unter Zuhilfenahme der oben ange führten oder anderer Methoden gemäß Stand der Technik entsteht als End produkt eine ebene Tragplatte, aus der nur die Skelettplatten mit den darauf befindlichen Mitteln zur Schienenbefestigung herausragen (beispielsweise ei ne Rippenplatte mit Aufbauten).

Um besseren Schutz gegen Wasser oder Schnee zu gewährleisten, ist es aber vorteilhaft, wenn die Skelettplatten und Schienenbefestigungen über die Ebene der Tragplatte erhaben sind, das heißt, auf Höckern oder Dämmen lie gen.

Um dies zu erreichen, also unterhalb der Skelettplatten eine Erhöhung aus Beton zu erschaffen, sieht die Erfindung vor, an der Skelettplatte eine Saug form anzubringen, die als echte oder verlorene Schalung für die Erhöhung dient. Es kann nun entweder diese Schalung bis zum Eintauchen ihres Ran des in den Tragplattenbeton abgesenkt, und anschließend der (durch Rütteln verflüssigte) Beton in die Schalung mittels einer Pumpe emporgesaugt wer den, oder aber es wird die Schalung, eventuell bereits unter Saugen, soweit in den verflüssigten Tragplattenbeton eingetaucht, daß die Skelettplatte noch aus dem Tragplattenbeton herausragt. Dort beläßt man sie bis zur Füllung um sie anschließend bis auf Sollhöhe emporzuziehen.

Die Schalung kann aus Kunststoff, Stahl, Keramik oder Beton bestehen. Bei Verwendung solcher Schalungen entsteht zwar an der Stelle, an der der Rand der Schalung zum Abdichten des Unterdrucks in den Tragplattenbeton eintaucht, ein kleiner Schwindriß, in den Wasser eindringen kann; diese Ritze reicht jedoch nicht tief (nur wenige mm) und erreicht keine Bewehrung, so daß keine Gefahr der Stabilitätsminderung durch Korrosion besteht.

In einer speziellen Ausführung stellt die Skelettplatte eine Teilfläche oben auf dieser Schalung dar, sie ist Teil einer Kappe, die den Höcker überdeckt und vor Witterungseinflüssen schützt.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Skelettschwelle am Bei spiel einer einzelnen Skelettplatte mit daran befestigtem Bewehrungskorb. Der Bewehrungskorb ist in diesem Beispiel nach unten offen und besitzt an sei nem unteren Ende freie, nach unten ragende Enden, die zwischen die Beweh rung der Tragplatte eingreifen können. Über der Skelettplatte befindet sich ei ne Elastomerplatte und darüber eine Rippenplatte, auf dieser eine weitere Elastomerplatte und darauf die Schiene, niedergehalten durch Federn, welch selbige durch Schrauben oder Bolzen gehalten werden, die in Dübeln sitzen, die an der Skelettpatte befestigt sind.

Die Fig. 2 zeigt eine etwas anders aufgebaute erfindungsgemäße Skelett schwelle, die zusätzlich eine Saugschalung zur Herstellung einer Erhöhung unter der Skelettplatte aufweist. Das Saugrohr befindet sich am höchsten Teil der Schalung und ist mit einem Filterflies verschlossen, das Luft, aber nicht Zement durchläßt.

Die Saugschalung ist entweder bevorzugt aus Metall und fest mit der Skelett platte verbunden, so daß sie bei der fertiggestellten festen fahrbahn gewis sermaßen eine Panzerung eines Höckers darstellt, oder sie ist lösbar aber luftdicht schließend mit der Skelettplatte verbunden und wird nach der hinrei chenden Aushärtung des Betons entfernt, eventuell auch wiederverwendet. In diesem Falle entsteht eine nur flache, den Höcker umlaufende Rinne mit noch großer Überdeckung zu den Bewehrungen. Diese Rinne kann, falls ge wünscht, auch nachträglich noch zugeschmiert werden.

Die Skelettplatte ist in diesem Ausführungsbeispiel auf ihrer Oberseite nicht eben, sondern weist Wülste auf. Der Raum zwischen Wulst und Schienenfuß ist mit einem Kunststoff ausgefüllt, der Querkräfte aufnehmen und an den Wulst weiterleiten kann.

Bei einem Verfahren, welches mittels Einrütteln arbeitet, wird, um eine voll ständige Füllung der Schalung zu gewährleisten, diese zuerst mindestens bis zum Scheitel in den Tragplattenbeton eingetaucht und dann bis auf Sollhöhe emporgezogen.

Legende

1

Oberfläche der Tragplatte

2

Schiene

3

Skelettplatte

4

Schraube mit Gewinde

5

Mutter

6

Feder

7

Klemmfeder

8

Elastomerplatte

9

Rippenplatte

10

Elastomerplatte

11

Bewehrungskorb

12

Tragplattenlängsbewehrung

13

Dübel

14

Schraube

15

Stahlplatte

16

Saugschalung

17

Saugstutzen

18

Filter gegen Zementzutritt

Claims

1. Schwelle für den Einbau in den Tragplattenbeton oder die Vergußmasse ei ner festen Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, daß sie keinen Betonteil mehr aufweist und aus mindestens folgenden Bestandteilen besteht:

1. a.) Schienenbefestigungsmitteln
2. b.) unterhalb dieser eine Skelettplatte
3. c.) Bewehrung, die an der Skelettplatte befestigt ist und sich ausgehend von dieser nach unten oder schräg unten erstreckt
4. d.) Dübel, die an der Skelettplatte oder an der Bewehrung befestigt sind.

2. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wie ein Einzelblock Schienenbefesti gungsmittel für die Befestigung nur einer Schiene an einem Ort aufweist.

3. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wie eine Querschwelle Schienenbefesti gungsmittel für die Befestigung beider Schienen aufweist, wobei unter je dem der beiden Schienenbefestigungsmittel eine Skelettplatte sitzt, und diese beiden Skelettplatten über einen Bewehrungskorb, der so tief liegt, daß er überall in der späteren Tragplatte von mindestens 3 Zentimeter Be ton überdeckt ist, miteinander verbunden sind.

4. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wie eine Längsschwelle Schienenbefe stigungsmittel für die Befestigung einer Schiene an mehreren hintereinan der liegenden Orten aufweist, wobei unter jedem der Schienenbefesti gungsmittel eine Skelettplatte sitzt, und diese Skelettplatten über einen Bewehrungskorb, der so tief liegt, daß er überall in der späteren Tragplatte von mindestens 3 Zentimeter Beton überdeckt ist, miteinander verbunden sind.

5. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wie eine Y-Schwelle zwei Schienenbefe stigungsmittel für die Befestigung der einen Schiene und ein Schienenbe festigungsmittel für die Befestigung der anderen Schiene aufweist, wobei unter jedem der Schienenbefestigungsmittel eine Skelettplatte sitzt, und diese Skelettplatten über einen Y-förmigen oder dreieckigen Bewehrungs korb, der so tief liegt, daß er überall in der späteren Tragplatte von minde stens 3 Zentimeter Beton überdeckt ist, miteinander verbunden sind.

6. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei ihr um eine Bewehrungskon struktion handelt, bei der sämtliche Skelettplatten unterhalb der Schienen befestigungsmittel eines Gleisrostes über Bewehrungen zu einer zusam menhängenden Struktur verbunden sind, wobei diese Bewehrungen so tief liegen, daß sie überall in der späteren Tragplatte von mindestens 3 Zenti meter Beton überdeckt sind.

7. Schwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie die vollständige oder fast vollständige Bewehrung der Tragplatte enthält.

8. Schwelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen oder mehrere nach un ten offene, nach oben und zur Seite geschlossene an der Skelettplatte luft dicht schließend angebrachte Schalungsteile mit einer oder mehreren Saugöffnungen aufweist, wobei die Schalungsteile von solcher Form und an denjenigen Stellen angeordnet sind, an denen später eine Erhöhung von Beton der entsprechenden Form über die Ebene der Tragplatte erzeugt werden soll.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen mit einem luftdurchlässi gen Filter gegen Zementzutritt verschlossen sind.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus Kunststoff, Stahl, Keramik oder Beton besteht.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus Stahl besteht und ihr obe rer Teil die Skelettplatte darstellt.

12. Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn unter Verwendung von Schwellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenbefestigung oder die Schiene in einer Haltevorrichtung gehaltert wird und
die Bewehrung der Schwelle entweder durch Absenken der in der Haltevor richtung gehalterten Schienenbefestigung oder Schiene bis auf Sollposition in die noch flüssige Vergußmasse bzw. den noch flüssigen Beton der Trag platte eingetaucht oder eingerüttelt wird, oder
die Bewehrung nach Ausjustierung der in der Haltevorrichtung gehalterten Schienenbefestigung oder Schiene in Sollposition durch Umgießen in Ver gußmasse bzw. Beton eingebettet wird,
wobei einander gegenüberliegende Schienenbefestigungen beziehungs weise Schienen des Gleisrostes über Stellkräfte, die nicht über die Beweh rung sondern über die Haltevorrichtung übertragen werden, zueinander ausgerichtet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12 für Schwellen nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungen mindestens mit ihrem unte ren Rand in die noch flüssige Vergußmasse bzw. den Beton der Tragplatte eingetaucht oder eingerüttelt werden, oder die Vergußmasse bzw. der Be ton mindestens bis über den unteren Rand der Schalungen aufgefüllt wird und anschließend durch Anlegen eines Unterdrucks in der Schalung flüssi ge Vergußmasse bzw. Tragplattenbeton in die Schalung hinein gesaugt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungen so tief in die noch flüssige Vergußmasse bzw. den Beton der Tragplatte eingetaucht oder eingerüttelt werden, daß ihr höchster Punkt des inneren Hohlraumes unter die Oberflä che der Vergußmasse bzw. des Betons zu liegen kommt, und daß nach dem Auffüllen dieses Hohlraums mit Vergußmasse/Beton die Schalungen zusammen mit den Schienenbefestigungen wieder auf Sollhöhe emporge zogen werden, wobei der untere Rand der Schalungen noch gegen Luftzu tritt abdichtet.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung nach der hinreichenden Verfe stigung der Vergußmasse bzw. des Tragplattenbetons von der Tragplatte entfernt wird.