DE10107827C5

DE10107827C5 - Verfahren zur Herstellung und zur Lagerung eines Betonbauteiles für eine Feste Fahrbahn eines schienengeführten Fahrzeuges sowie deren Lagerung

Info

Publication number: DE10107827C5
Application number: DE10107827A
Authority: DE
Inventors: Dieter Reichel; Ulrike Schreiner; Erich Lindner
Original assignee: Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Current assignee: Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2011-09-15
Anticipated expiration: 2021-02-17
Also published as: ATE270947T1; EP1360046A1; DE10107827A1; WO2002066215A1; DE10107827B4; EP1360046B1

Abstract

Verfahren zur Herstellung und zur Lagerung eines Betonbauteiles (3) einer Festen Fahrbahn eines schienengeführten Fahrzeuges, wobei das Betonbauteil (3) in einer Form gegossen wird, die Form des Betonbauteiles (3) im wesentlichen die Umgebung, beispielsweise ein Betontrog, bildet und das Betonbauteil (3) in der Form nach dem Gießen und Aushärten gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form eine Einlage (5) angeordnet wird, auf die Einlage (5) das Betonbauteil (3) gegossen und anschließend das Betonbauteil (3) durch Veränderung der Dicke der Einlage (5) auf einem zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) angeordneten elastischen Lager (6) gelagert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Lagerung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Lagerung ist durch die DE 199 37 538 A1 bekannt.
In einigen Anwendungsfällen werden Betonbauteile als Untergrund für schienengeführte Fahrzeuge verwendet. Insbesondere in Tunnelbauwerken sind erhöhte Anforderungen an die Lagerung der Schienen gestellt, da durch den Abrollprozeß des Rades auf der Schiene das Tunnelbauwerk zu Schwingungen angeregt werden kann. Diese Schwingungen können sich im umgebenden Boden als elastische Wellen ausbreiten. Treffen diese auf ein Gebäudefundament, so wird das Bauwerk zu Schwingungen angeregt. Die Folge dieser Schwingungen können Lärmbelästigung durch Luft-, Schall- und Bauwerkserschütterungen sein. Durch geeignete Modifikationen des Oberbaus, zum Beispiel Masse-Feder-Systeme, kann die Wellenausbreitung in den Untergrund verhindert bzw. reduziert werden. In der Regel bestehen die Masse-Feder-Systeme aus den Hauptbauteilen Gleis-Rost oder Gleis-Tragplatte, Betontrog (Masse) sowie elastischer Lagerung (Feder).
Für die Herstellung derartiger Masse-Feder-Systeme sind verschiedene Herstellungsverfahren bekannt. Unter anderem werden Elastomer-Streifen oder Einzellager mit Hilfe einer Mineralwollmatte eingebaut. Im Bereich zwischen den Lagern wird eine Mineralwollmatte ausgebreitet. Die Höhe dieser Matte muß so berechnet sein, daß sie bei einem bestimmten Druck, welcher der Last des gesamten Betontroges entspricht, kleiner ist als die Höhe des Elastomer-Lagers. Im ersten Betoniergang wird nur eine dünne Betonschicht aufgebracht, so daß die Mineralwolle das Betongewicht noch vollständig tragen kann. Nach dem Erhärten dieser Schicht wird der gesamte Querschnitt betoniert. Dabei wird die Mineralwolle so weit zusammengedrückt, daß die gesamte Masse auf den Elastomeren aufliegt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß es sehr zeitaufwendig ist, da zuerst das Erhärten der ersten Betonschicht abgeschlossen sein muß, bevor der endgültige Betoniervorgang erfolgen kann.
Ausgehend von der DE 199 37 538 A1 ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein schnell und kostengünstig durchführbares Verfahren zur Herstellung und zur Lagerung eines Betonbauteiles sowie eine entsprechende Lagerung anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Eine erfindungsgemäße Lagerung weist eine Einlage auf, welche zwischen einer Form, in welcher ein Betonbauteil gegossen wird und dem Betonbauteil selbst angeordnet ist. Die Dicke der Einlage ist erfindungsgemäß veränderbar, so daß eine variable Spaltbreite zwischen der Form und dem Betonbauteil bei Bedarf erzielbar ist. Durch die variable Spaltbreite ist es möglich, die Einlage als Trennschicht auszuführen. Hierdurch ist beim Gießen des Betonbauteils die Einlage dicker als nach dem Härten des Betonbauteils. Durch den dadurch entstehenden Spalt ist es möglich, das Betonbauteil in seiner Form zu verschieben. Die Form wirkt dabei im wesentlichen als Führung des Betonbauteiles, so daß es bei dem später näher beschriebenen Verfahren in gezielter Weise anheb- und absenkbar ist. Das Betonbauteil für die Feste Fahrbahn ist danach auf einem zwischen der Form und dem Betonbauteil angeordneten elastischen Lager gelagert.
Die Einlage wirkt darüber hinaus als Schalung. Durch eine Variation der Dicke der Einlage ist es möglich, unterschiedliche Maße der Grundform des Betonbauteils zu erhalten, wenn dies erforderlich ist. Durch eine entsprechende Oberflächengestaltung der Einlage sind hier auch unterschiedliche Oberflächen des Betonbauteiles zu erzielen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlage mehrschichtig ausgebildet ist. Hierdurch kann die Dicke der Einlage sehr einfach variiert werden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn zwischen zwei Schichten der Einlage ein Fluid einbringbar ist. Durch die Veränderung des Volumens des Fluids wird die Dicke der Einlage und damit die Spaltbreite verändert.
Als besonders günstig in der Herstellung haben sich als Einlagen Luftpolsterfolien, Noppenfolien, Wabenfolien, Luftkissen oder Luftschläuche erwiesen. Mit diesen Einlagen ist es sehr einfach möglich, entweder eine vorgegebene Dicke der Einlage durch eine entsprechende Folie zu erhalten. Nach dem Aushärten des Betonbauteiles kann durch Zerstörung der Luftpolster, Noppen, Waben oder durch Ablassen von Luft aus den Luftkissen oder den Luftschläuchen der Spalt zwischen der Form und dem Betonbauteil reduziert werden. Andererseits ist es auch möglich, insbesondere bei den Luftschläuchen und Luftkissen durch zusätzliches Einblasen von Luft die Spaltbreite zu erhöhen und somit das Betonbauteil beispielsweise anzuheben.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Betonbauteiles bildet die Form des Betonbauteiles im wesentlichen die Umgebung, beispielsweise ein Betontrog. Das Betonbauteil wird in der Form auf einem zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) angeordneten elastischen Lager gelagert, um beispielsweise ein eingangs beschriebenes Masse-Feder-System zu bilden.
Die Lagerung des Betonbauteils erfolgt derart, daß in der Form eine Einlage ausgelegt wird und das Betonbauteil darauf gegossen wird. Anschließend wird das Betonbauteil erst auf dem Lager gelagert. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß in dem Betonbauteil keine besondere Unterstützung vorbereitet und miteingegossen werden muß, um auf dem Lager aufgelagert werden zu können. Die Auflagerung erfolgt erst, nachdem das Betonbauteil ausgehärtet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird die Einlage vor dem Betonieren des Betonbauteiles mit einem Fluid gefüllt. Hierdurch ist zwischen dem Betonbauteil und der Form ein relativ großer Spalt zu erzielen. Der Spalt ist vorteilhafterweise so groß, daß ein Lager, auf welchem das Betonbauteil später gelagert werden soll, niedriger ist, als die Spalthöhe. Das Lager ist dadurch so lange unbelastet, solange die Einlage mit dem Fluid gefüllt ist. Das Lager kann dabei während des Gießvorganges bereits an der vorgesehenen Stelle angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, daß das Lager erst nachträglich an die vorgesehene Stelle gebracht wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Einlage entsprechende Aussparungen aufweist, in welchen das Lager angeordnet werden soll.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Einlage verwendet, die bereits mit einem Fluid gefüllt ist, bevor sie in der Form angeordnet wird. das Füllen kann sowohl beim Herstellen der Einlage erfolgen, als auch unmittelbar vor der Anordnung der Einlage in der Form.
Vorteilhafterweise wird nach dem Aushärten des Betonbauteiles das Fluid aus der Einlage entnommen und das Betonbauteil auf das Lager abgesenkt. Durch das Entnehmen des Fluids aus der Einlage kann zusätzlich eine Trennfuge zwischen der Form und dem Betonbauteil, insbesondere im Bereich der Seitenschalung entstehen, wodurch das Absenken des Betonbauteiles weiter erleichtert wird, da es nun einen Spielraum zwischen dem Betonbauteil und der Form aufweist, durch welchen das Betonbauteil leicht verschieblich ist.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Einlage nach dem Gießen und Aushärten des Betonbauteiles mit einem Fluid gefüllt wird. Anschließend kann das Lager zwischen der Form und dem Betonbauteil in den entsprechend vorgesehenen Aussparungen eingebracht werden. Schließlich wird das Betonbauteil auf das Lager durch Entnahme des Fluids aus der Einlage wieder abgesenkt. Dieses Verfahren kann vorteilhaft sein, wenn die Einlage derart ausgebildet ist, daß nicht nur Fluide aus der Einlage entnehmbar, sondern auch einbringbar sind.
Die Entnahme des Fluids kann bei einer einfachen Ausführung der Erfindung auch dadurch erfolgen, daß entsprechende Kammern der Einlage, in welchen sich das Fluid, insbesondere Luft befindet, zerstört werden. Es ist damit möglich, besonders einfache und kostengünstige Einlagen zu schaffen.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Entnahme des Fluids durch die Diffusion des Fluids, insbesondere Luft, aus den Kammern der Einlage erfolgt. Die Diffusionsmenge pro Zeiteinheit kann dabei so bemessen sein, daß das Fluid nach dem Aushärten des Bauteiles und dem Einbringen der Lager soweit aus den Kammern diffundiert ist, daß das Betonbauteil anschließend auf dem Lager aufsitzt.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt
1 einen Tunnelquerschnitt mit der erfindungsgemäßen Einlage;
2 einen Tunnelquerschnitt mit aufgelagertem Betonbauteil;
3 einen Tunnelquerschnitt mit der erfindungsgemäßen Einlage gemäß einem weiteren erfinderischen Verfahren.
In 1 ist ein Querschnitt eines Tunnels 1 dargestellt. Im unteren Bereich des Tunnels 1 befindet sich Aufbeton 2, in welchem ein Betonbauteil 3 angeordnet ist. Zwischen dem Aufbeton 2 und dem Betonbauteil 3 ist eine Einlage 5 skizziert. Die Einlage 5 ist derart bemessen, daß im Bodenbereich eine relativ große Distanz zwischen dem Betonbauteil 3 und dem Aufbeton 2 vorhanden ist. Im seitlichen Bereich ist die Dicke der Einlage 5 geringer.
Das Betonbauteil 3 trägt eine Platte 4, welche beispielsweise eine Feste Fahrbahn für ein schienengeführtes Fahrzeug sein kann. Diese Feste Fahrbahn 4 kann in dem dargestellten Zustand, besser aber erst später, nachdem das Betonbauteil 3 in seiner richtigen Lage ausgerichtet ist, angeordnet werden.
Unterhalb des Betonbauteiles 3 sind im Bereich der Einlage 5 zwei Lager 6 angeordnet. Die Lager 6 sind auf dem Aufbeton 2 gelagert und sind bereit, das Betonbauteil 3 aufzunehmen. Der Spalt unterhalb des Betonbauteils 3 ist durch die Einlage 5 gemäß dieser Darstellung größer, als die Höhe der Lager 6. Hierdurch ist es möglich, die Lager 6 bei entsprechenden Aussparungen in der Einlage 5 unter dem Betonbauteil 3 anzuordnen. Dies kann nach dem Betonieren des Betonbauteiles 3 erfolgen. Alternativ ist es möglich, die Lager 6 bereits vor dem Gießen des Betonbauteils 3 auf dem Aufbeton 2 zu verteilen und die mit Fluid gefüllte oder füllbare Einlage 5 darüber anzuordnen. Gegebenenfalls beinhaltet die Einlage 5 Aussparungen für die Lager 6.
Das Betonbauteil 3 kann in dieser Ausgestaltung der Einlage 5 gegossen werden, wie in der 1 als Ergebnis dargestellt ist.
Im nächsten Verfahrensschritt wird gemäß 2 die Einlage 5 entfernt oder zumindest in ihrer Dicke deutlich reduziert. Dies kann dadurch erfolgen, daß beispielsweise Luftkammern, welche sich in der Einlage 5 befinden, geöffnet werden und damit das Betonbauteil 3 auf die Lager 6 absinkt. Sind die Lager 6 aus Elastomeren hergestellt, so bildet das komplette System ein Masse-Feder-System, welches besondere Vorteile für den dargestellten Tunnelbereich oder aber auch für Brücken ergibt. Diese Vorteile bestehen beispielsweise darin, daß das komplette System lärmdämmend und schwingungsisolierend ist, so daß auch das umgebende Bauwerk vor Beschädigung geschützt wird.
Aus 3 ist ein alternatives Herstellungsverfahren dargestellt. Hierbei wird die Einlage 5 zuerst in geringer Dicke zwischen dem Aufbeton 2 und dem Betonbauteil 3 angeordnet. In diesem Zustand der Einlage 5 kann das Betonbauteil 3 betoniert werden. Nachdem das Betonbauteil 3 ausgehärtet ist, kann die Einlage 5 in ihrer Dicke vergrößert werden. Hierdurch wird das Betonbauteil 3 angehoben. In diesem angehobenen Zustand können die Lager 6 zwischen das Betonbauteil 3 und den Aufbeton 2 in entsprechend vorgesehene Aussparungen der Einlage 5 eingebracht werden. Im Ergebnis entspricht dies einem Zustand wie er in 1 dargestellt ist. Nachdem die Lager 6 positioniert sind, kann die Dicke der Einlage 5 wiederum reduziert werden, wodurch das Betonbauteil 3 auf den Lagern 6 aufgelagert wird, wie es in 2 dargestellt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Als Einlage sind vielfältige Ausführungen denkbar. Wichtig dabei ist, daß die Dicke der Einlage variierbar ist und damit einerseits Platz für das Einbringen des Lagers und andererseits ein Absenken des Betonbauteiles auf das Lager möglich wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung und zur Lagerung eines Betonbauteiles (3) einer Festen Fahrbahn eines schienengeführten Fahrzeuges, wobei das Betonbauteil (3) in einer Form gegossen wird, die Form des Betonbauteiles (3) im wesentlichen die Umgebung, beispielsweise ein Betontrog, bildet und das Betonbauteil (3) in der Form nach dem Gießen und Aushärten gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form eine Einlage (5) angeordnet wird, auf die Einlage (5) das Betonbauteil (3) gegossen und anschließend das Betonbauteil (3) durch Veränderung der Dicke der Einlage (5) auf einem zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) angeordneten elastischen Lager (6) gelagert wird.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) vor dem Gießen des Betonbauteiles (3) mit einem Fluid gefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Fluid gefüllte Einlage (5) in der Form angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aushärten des Betonbauteiles (3) das Fluid aus der Einlage (5) entnommen wird und das Betonbauteil (3) auf das Lager (6) abgesenkt wird und/oder eine Trennfuge zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) entsteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) nach dem Gießen und Aushärten des Betonbauteiles (3) mit einem Fluid gefüllt wird, daß das Lager (6) zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) eingebracht wird und anschließend das Betonbauteil (3) auf das Lager (6) durch Entnahme des Fluids aus der Einlage (5) abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in Kammern der Einlage (5) angeordnet ist und die Entnahme des Fluids durch Zerstörung der Kammern der Einlage (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in Kammern der Einlage (5) angeordnet ist und die Entnahme des Fluids durch Diffusion des Fluids aus den Kammern der Einlage (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (6) ein Elastomerlager verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (6) ein fester Lagerbock verwendet wird.
Lagerung eines in einer Form gegossenen Betonbauteiles (3) einer Festen Fahrbahn eines schienengeführten Fahrzeuges auf einem Lager (6), dadurch gekennzeichnet, daß sie hergestellt ist mit einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Einlage (5) zumindest stellenweise zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) angeordnet ist, die Dicke der Einlage (5) mittels eines Fluids veränderbar ist zur Erzeugung einer variablen Spaltbreite zwischen der Form und dem Betonbauteil (3), und daß die Einlage (5) eine erste Dicke aufweist zum Gießen des Betonbauteiles (3) und eine zweite Dicke aufweist zum Lagern des Betonbauteiles (3) der Festen Fahrbahn auf einem zwischen der Form und dem Betonbauteil (3) angeordneten elastischen Lager (6).
Lagerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) als Schalung dient.
Lagerung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) als Trennschicht dient.
Lagerung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) mehrschichtig ist.
Lagerung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Schichten der Einlage (5) ein Fluid eingebracht ist, so daß durch Veränderung des Volumens des Fluids die Spaltbreite veränderbar ist.
Lagerung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) eine Luftpolsterfolie, Noppenfolie, Wabenfolie, ein Luftkissen oder ein Luftschlauch ist.