DE102005025791A1

DE102005025791A1 - Mobile textile Gleisbettnaturierung

Info

Publication number: DE102005025791A1
Application number: DE102005025791A
Authority: DE
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-06-03
Also published as: DE102005025791B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles textiles Naturierungssystem für die Bepflanzung von Gleisbettungen, insbesondere von Gleiskörpern im Schotterbett. DOLLAR A Die textile Struktur ist gekennzeichnet durch eine extrem grobe dreidimensionale durchwurzelte Kettengewirkstruktur mit in z-Richtung versetzt angeordneten Schussfadensystemen als integrierte textile Wasser- und Nährstoffspeicherelemente, die beidseitig eine profilierte Struktur ausbilden. DOLLAR A Mit dem erfindungsgemäßen mobilen textilen Naturierungssystem werden aufgrund des Verbundquerschnitts optimale Gebrauchseigenschaften bei der Verarbeitung und beim Gebrauch gewährleistet, insbesondere kann das in das Gleisbett eingelegte System bei Bedarf in gleicher Weise zerstörungsfrei entnommen und erneut abgelegt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles textiles Naturierungssystem für die Bepflanzung von Gleisbettungen, insbesondere von Gleiskörpern der Bauform Querschwelle im Schotterbett.
Problem und Stand der Technik
Schienengebundener Personennahverkehr gehört mit zu den Hauptlärmverursachern in den Ballungsräumen der Städte, daher haben insbesondere Schallschutzmaßnahmen am Ort des Entstehens einen hohen Stellenwert. Eine wirkungsvolle Möglichkeit zur Minderung von Schallemissionen stellt das hoch liegende Rasengleis dar. Ziel ist es dabei, ein Vegetationssystem im Gleiskörper zu integrieren, um Schall am Ort des Entstehens bereits zu dämmen.
Darüber hinaus leistet ein Rasengleis einen wichtigen Beitrag zur stadtklimatischen Entwicklung. Der Rückhalt des Niederschlagswassers und das Wiedereinbringen in den natürlichen Wasserkreislauf erfolgen durch folgende Prozesse:

• Speicherung des Niederschlagswassers im Substrataufbau,
• Speicherung des Niederschlagswassers durch die Vegetation selbst,
• Verdunstung über die Oberfläche und Transpiration durch die Vegetation.

Vegetationssysteme für Gleisbettungen werden bereits in unterschiedlichen Bauweisen im Gleisbett erprobt und auch eingesetzt. Die Vegetationstragschicht wird in der Regel auf Basis eines erdigen Substrats errichtet. Dies führt bei sogenannten "Rasengleisen" und auch bei "Sedum-Moos-Gleisen" dazu, dass das Vegetationssystem bei Gleisbauarbeiten (wie dem Stopfprozess) vollständig zerstört wird. Der Einsatz von Vegetationssystemen in schienengebundenen Verkehrswegen bleibt deshalb weitgehend auf Oberbauformen beschränkt, bei denen die Vegetation dauerhaft im Gleisbett verbleiben kann. Bekannt sind auch Vegetationstragschichten auf der Mineralwoll-Basis, die bereits in einer Reihe von Eigenschaften den Anforderungen an ein mobiles technisches Vegetationssystem entsprechen, jedoch hinsichtlich der Beanspruchung mit Zugkräften, die bei der Entnahme und Wiedereinlage in das Gleisbett auftreten, sehr störanfällig sind.

Werden nach diesem einfachen Prinzip aufgebaute, konventionelle, vorkultivierte Pflanzenmatten zum Transport oder ausgebrachte Matten zur Wartung des Gleisbetts zusammengerollt oder umgeklappt, sind diese großvolumig und schwer handhabbar. Es besteht die Gefahr, dass die lockere Vegetationsschicht zerfällt.

Folgende Patente und Gebrauchsmuster sind relevant und sollen nachfolgend diskutiert werden:

DE 295 12 729 U1 „Naturierungsaufbau für Gleisbettungen"
DE 297 02 715 U1 „Vegetationssystem für schienengebundene Verkehrswege"
DE 203 17 317 U1 „Begrünbare Gleiseindeckplatte"
DE 39 36 067 A1 „Verfahren zur Herstellung eines Vegetationsaufbaus"
DE 39 30 498 C1 „Begrünungssystem für Gleisanlagen"
DE 89 11 533 U1 „Bausatz für Begrünungssystem"
DE 201 21 149 U1 „Mobiles Naturierungssystem für Gleisbettungen"

Bisherige Vegetationssysteme für Gleisbettungen, wie in DE 295 12 729 U1 , DE 297 02 715 U1 und DE 203 17 317 U1 beschrieben, sind entweder nicht für die Entnahme und Wiedereinlage vorgesehen oder nicht für Querschwellen im Gleisschotterbett geeignet.

In DE 39 36 067 A1 , DE 39 30 498 C1 und DE 89 11 533 U1 werden Begrünungssysteme für das Schotterbett von Gleisanlagen erläutert, die als geschlossene Kassetten oder Wannen in das Gleisbett eingelegt werden. Diese werden wegen der aufwendigen Konstruktion und der Notwendigkeit einer glatten Auflagefläche für eine stabile Lage als nachteilig erachtet. Eine zerstörungsfreie Entnahme dieser Systeme während des Fahrbetriebs ist nicht möglich.

Das in DE 201 21 149 U1 beschriebene mobile Naturierungssystem ist mit wieder entnehmbaren Drahtkörben versehen. Das leitende Material kann aber zum Auftreten von störenden Streuströmen führen, die zur Korrosion der Gleisanlagen und anderer im Erdreich befindlicher Metalle (z.B. Wasserrohre) beitragen.

Insbesondere für die weit verbreitete Oberbauform Querschwelle im Schotterbett, für die die Zugänglichkeit des Gleisoberbaues zwingend erforderlich ist, wird deshalb die Entwicklung eines innovativen mobilen technischen Vegetationssystems notwendig, das mit einer leistungsfähigen Verlegetechnologie in das Gleisbett eingelegt und bei Bedarf in gleicher Weise zerstörungsfrei entnommen und erneut abgelegt werden kann. Dabei wird ein Ein- und Ausbau während des laufenden Fahrbetriebs gefordert.

Bei der Verwendung von nicht leitenden Materialien können Streuströme verhindert und somit Korrosionsschutz beigetragen werden.

Lösungsansatz

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges mobiles Naturierungssystem aus nicht leitenden Materialien bereitzustellen.

Die benannten Nachteile konventioneller Vegetationsträger können durch den Einsatz einer innovativen textilen Entwicklung von gewirkten Vegetationsträgern, welche die einzelnen Funktionsschichten in einem dreidimensionalen textilen Mattenkörper integrieren, vermieden werden.

Dieses erfindungsgemäße mobile textile Naturierungssystem ist folgendermaßen charakterisiert:

• Mehrschichtiger Aufbau
• Rechts-Rechts-Gewirke
• (Recycling-)Vliesstoff als Schussmaterial
• Angepasste Herstellung an Gleismaße/Schienenanschlussstücke
• Unterkleben, Kaschieren oder Unterlegen einer Wurzelschutzfolie

Durch Integration unterschiedlicher Funktionsschichten bei der textilen Gleisbettnaturierung können folgende Aspekte realisiert werden:

• Vegetationsschicht (strukturstabiles und wasserspeicherndes Substrat, Grundlage für das Pflanzenwachstum)
• Filterschicht (Verhinderung von Einwaschen von Feinkornanteilen in das Schotterbett)
• Dränageschicht (nimmt überschüssiges Wasser auf und leitet es verzögert und gezielt an eine Entwässerungseinrichtung ab)
• Durchwurzelungsschutzschicht (Verhinderung der Beschädigung des Schotterbetts)
• Effektive Schallminderung durch mehrschichtigen Aufbau auch bei Durchfeuchtung und Frost

Lösung

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Vorteile der Lösung

Ein wesentlicher Vorteil der Ausgestaltung nach den Unteransprüchen ist in den variablen Möglichkeiten des Verbundquerschnitts zu sehen und den daraus resultierenden Gebrauchseigenschaften.

Das neu entwickelte mobile textile Vegetationstragsystem ist für die Bepflanzung insbesondere von Gleiskörpern im Schotterbett geeignet. Neben einer Wasserspeicherung können hier direkt am Ort des Entstehens Schallschutzmaßnahmen getroffen werden.

Zusätzlich erfolgt eine Bindung von Feinstaub an der reich strukturierten Oberfläche des Vegetationssystems. Dies führt auch zu einer Schutzfunktion des Vegetationssystems gegenüber dem unterliegenden Schotteraufbau, indem Einwaschungen von Feinbestandteilen (Öle, Fette, Staub, Schlamm oder Schmutzbestandteile) in den Schotterkörper verhindert werden.

Das textile Vegetationstragsystem ist ortsveränderlich trotzdem jedoch hoch lagestabil. Die Matten können als substratlose Pflanzenträger mit geringem Aufwand verlegt werden und bieten darüber hinaus die Zugänglichkeit des Gleiskörpers (z.B. zur turnusmäßigen Nachstopfung mit Schotter) bei Wartungsarbeiten.

Die Lagestabilität des technischen Vegetationssystems, die gegebenenfalls durch eine erosionsfeste mineralische Auflast erhöht werden kann, ist für Geschwindigkeitsbereiche bis zu 70 km/h sichergestellt.

Die kostengünstig herstellbare Textilstruktur ermöglicht die preisgünstige Bereitstellung einer völlig neuen, erdelosen Gleisbettnaturierung, die durch ihren multifunktionalen Schichtenaufbau eine hohe Flächenstabilität bei guter Handhabungsmöglichkeit besitzt.

Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in
1 die Gesamtansicht des Vegetationssystems im Querschnitt,
2 den Längsschnitt durch das textile Vegetationssystem,
3 die Gesamtansicht des Vegetationssystems in Draufsicht.
Das in 1 gezeigte Naturierungssystem (1) aus einer dreidimensionalen Kettengewirkstruktur (2, 2') wird zwischen zwei Schienen (3) oder zwischen Schiene und einer anderen Begrenzung des Gleisbetts (4) liegend angeordnet. Das textile Naturierungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass die extrem grobe dreidimensionale Kettengewirkstruktur (1) an wenigstens einer der Randseiten mit einem Schienenanschlussstück (5) aus elektrisch isolierendem Material oder einer anderen Abgrenzung abschließt. Die Mobilität des Systems macht es besonders für das weit verbreitete Gleissystem Querschwelle (6) im Schotterbett (7) geeignet.
Die extrem grobe dreidimensionale durchwurzelte Kettengewirkstruktur mit in z-Richtung versetzt angeordneten Schussfadensystemen (2, 2'), die als integrierte textile Wasser- und Nährstoffspeicherelemente dienen, bildet eine beidseitig profilierte Oberfläche aus. Die versetzt aneinander gereihten Schussfadensysteme (2, 2') können als strangartig geknautschte Vliesstoffstreifen von mindestens 10 cm Breite, Flockenstrick oder Faserlunten (Kardenband) ausgebildet sein. Die dadurch entstehende profilierte Oberfläche erleichtert das Anhaften von Pflanzenmaterial (8), vorzugsweise Sedumsprossen. Die unterste Schicht (9) ist wurzelundurchlässig gestaltet. Diese kann während der Herstellung angearbeitet werden oder separat verlegt werden. Bei einer separat ausgelegten Wurzelschutzfolie müssen bei einer modulartigen Auslegung der Matten keine Überlappung der Wurzelschutzfolie beachtet werden.
Durch strangartig geknautschte Vliesstoffstreifen (2, 2') ergibt sich eine zusätzliche Porenstruktur (10) zum Speichern von Wasser und Nährstoffen. Die Porenstruktur wird durch die wechselweise eingetragenen Rechts-Rechts-Durchschüsse unterstützt, so dass sich z.B. auch bei Faserlunten zusätzliche Poren (10') innerhalb der Struktur ergeben.
Der Eintrag der Schussfadensysteme als Durchschuss führt zu einer hohen Dimensionsstabilität der Matte in Querrichtung. Für flexiblere Strukturen ist das Einarbeiten von sich überlappenden Teilschüssen zweckmäßig. Durch die Überlappung wird ein guter Wassertransport in Breitenrichtung ermöglicht. Das Material der Durchschüsse ist vorzugsweise Polyester, um eine hohes Wasserspeichervermögen und eine brandhemmende Wirkung zu erzielen.
Falls ein seitliches Befestigen an Schienenanschlussstücken (5) erforderlich ist, werden die Randmaschenstäbchen durch Einarbeiten eines Verstärkungsfadens oder durch Einlegen eines zusätzlichen Schusses unter (1) verstärkt. Um Breitenschwankungen auszugleichen ist es vorgesehen, die Randmaschenstäbchen verschiebbar anzuordnen. Hierfür werden diese lediglich kraftschlüssig mit den Schussfadensystemen verbunden.
Die Randschlaufen ragen über die Randmaschenstäbchen hinaus, was in Verbindung mit den verschiebbar angeordneten Randmaschenstäbchen eine flexible Breitenanpassung ermöglicht.
Wenn ein Abschluss des Vegetationssystems mit der Laufkopfoberkante gewünscht ist, kann durch einen untergelegten Füllkörper (11) die Lagehöhe des Vegetationssystems variiert werden. Zweckmäßigerweis wird als Füllkörper Gleisschotter verwendet, damit kein Fremdkörper ins Gleissystem eingebracht wird.
Im Hinblick auf die Mobilität des Vegetationssystems sollten die Matten als Module von 2,5 m Länge gestaltet werden. Bei einer modulartigen Verlegung der Matten ist es zweckmäßig die Enden der Mattenbahnen (12) einzuschottern und die Stöße (13) zwischen den Matten z.B. durch Kabelbinder zu verbinden.

Claims

Mobiles textiles Naturierungssystem für Gleisbettungen, insbesondere Querschwelle im Schotterbett, gekennzeichnet durch eine extrem grobe dreidimensionale durchwurzelte Kettengewirkstruktur mit in z-Richtung versetzt angeordneten Schussfadensystemen als integrierte textile Wasser- und Nährstoffspeicherelemente, die beidseitig eine profilierte Struktur ausbilden.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Schicht wurzelundurchlässig gestaltet ist.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Schicht durch eine ausgelegte Wurzelschutzfolie gebildet wird.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserspeichernden textilen Elemente als strangartig geknautschte Vliesstoffstreifen, Flockenstrick oder Faserlunten (Kardenband) ausgebildet sind.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schussfadensystem der extrem groben dreidimensionalen Kettengewirkstruktur aus wechselweise eingetragenen Rechts-Rechts-Durchschüssen besteht.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schussfadensystem der extrem groben dreidimensionalen Kettengewirkstruktur aus sich überlappenden Rechts-Rechts-Teilschüssen besteht.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Randmaschenstäbchen der extrem groben dreidimensionalen Kettengewirkstruktur eine seilartige Verstärkung aufweisen, so daß diese als Halteelement ausgebildet sind.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die seilartige Verstärkung der Randmaschenstäbchen seitlich verschiebbar angeordnet ist. (womit eine Breitentoleranz gegeben ist bzw. Breitenschwankungen ausgeglichen werden können)
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die extrem grobe dreidimensionale Kettengewirkstruktur an wenigstens einer der Randseiten mit einem Schienenanschlussstück aus elektrisch isolierendem Material abschließt.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die extrem grobe dreidimensionale Kettengewirkstruktur eine Schichtdicke von mindestens 15 mm hat.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Naturierungssystem durch einen untergelegten Füllkörper in der Höhe variabel ist.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfadensysteme der extrem groben dreidimensionalen Kettengewirkstruktur im Randbereich Umkehrschlaufen besitzen, die wesentlich über die Randmaschenstäbchen herausragen.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wechselweise eingetragenen Durchschüsse aus Vliesstoff, vorzugsweise aus Polyestervliesstoff, bestehen.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine Breite von mindestens 100 mm hat.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Malivlies ist.
Mobiles textiles Naturierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff in der extrem groben dreidimensionalen Kettengewirkstruktur eine leichte Drehung besitzt.