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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feste Fahrbahn mit einem Betonband
auf einem aus einzelnen, aneinandergereihten Segmenten hergestellten
Trägerbauwerk und mit Schienen (6) für
ein schienengeführtes Fahrzeug, welche auf dem Betonband
angeordnet sind, wobei das Betonband durchgehend verläuft
und die einzelnen Segmente überbrückt, und zwischen
dem Betonband und den Segmenten eine Gleitschicht (10)
angeordnet ist.
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Feste
Fahrbahnen werden üblicherweise für Hochgeschwindigkeitsstrecken
im Eisenbahnverkehr eingesetzt. Hierbei wird in der Regel ein Betonband gebildet,
welches aus aneinandergereihten und miteinander verbundenen Betonfertigteilen,
aus einer Ortbetonschicht oder aus einer Kombination aus Ortbeton
und Betonfertigteilen besteht. Das Betonband wird auf Brücken
auf einem aus einzelnen aneinandergereihten Segmenten hergestellten
Trägerbauwerk errichtet. Das Betonband überbrückt
dabei die einzelnen Segmente und trägt die Schienen für
ein schienengeführtes Fahrzeug. Um Spannungen zwischen
dem Betonband und den Segmenten, beispielsweise durch Wärmeausdehnungen,
zu vermeiden, ist zwischen dem Betonband und den Segmenten eine
Gleitschicht angeordnet. Das Betonband weist in der Regel einen
weitgehend rechteckigen Querschnitt auf. Schienenstützpunkte,
auf welchen die Schienen gelagert sind, befinden sich auf dem Betonband
mit einer entsprechenden Überhöhung oder Krümmung,
je nach dem wie es der Streckenverlauf verlangt. Die Schienenstützpunkte
müssen dementsprechend individuell auf oder in dem Betonband
angeordnet werden. Dies erfordert einen hohen Bauaufwand.
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Das
Betonband ist insbesondere im Bereich von Stößen
der Segmente des Unterbaus gefährdet. Bei einer Lageverschiebung
der Segmente können Kräfte gegen das Betonband
entstehen, welche das Betonband zerstören oder zumindest
die Lage der darauf angeordneten Schienenstützpunkte unzulässig
verschieben können.
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Für
den Brückenbau wurden daher gemäß der
DE 103 33 616 A1 Trennlagen
vorgeschlagen, welche zwischen einem Gleisbett und einem Schutzmaterial
eines Längsträgerabschnittes einer Brücke angeordnet
sind. Die Trennlagen befinden sich dabei innerhalb einer starren
Gleitmittelschicht und reichen beginnend von einer Lagerachse des
Längsträgers ein kurzes Stück in Richtung
zur Innenseite des Längsträgers. Hiermit soll
der Endtangentenwinkel der Längsträger, welcher
sich durch Knicke oder Versätze an Querfugen ergeben kann,
ausgeglichen werden.
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Nachteilig
bei dieser Ausführung ist es, dass das Gleisbett über
eine relativ große Strecke nicht abgestützt ist
und damit in diesem Bereich entweder sehr massiv ausgeführt
werden muss oder die Tragkraft des Gleisbettes stark eingeschränkt
ist. Darüber hinaus ist es nachteilig, dass die Herstellung
des freitragenden Gleisbettes mit Ortbeton sehr aufwändig ist.
Und schließlich ist durch den Einbau der Trennlagen in
die Gleitmittelschicht eine dicke Gleitmittelschicht erforderlich,
um die Aufnahme einer ausreichend dicken Trennlage zu erlauben.
Darüber hinaus sind die Trennlagen durch ihre Anordnung
an den Lagerachsen hin zur Trägerinnenseite nicht dafür
vorgesehen, Drücke aufzunehmen. Die Trennlagen können
im Bereich der Stöße zweier Längsträger
lediglich Entlastungen, nicht jedoch Belastungen, welche durch eine
Veränderung der Lage der Längsträger entstehen
würden, aufnehmen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine feste Fahrbahn mit
einem Betonband zu schaffen, welches kostengünstig und
zuverlässig ohne besonders großen Aufwand herstellbar
ist und im Betrieb auch auf einem kritischen Untergrund stabil und
zuverlässig zu betreiben ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird gelöst mit einer festen Fahrbahn,
die mit einem Betonband mit einem aus einzelnen, aneinandergereihten
Segmenten hergestellten Trägerbauwerk mit den Merkmalen
des Anspruches 1.
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Erfindungsgemäß bildet
das Betonband der Festen Fahrbahn ein über mindestens zwei
Segmente durchgehend verlaufendes Band. Die Dehnungsfuge zwischen
den beiden Segmenten bleibt somit unberücksichtigt für
den Verlauf des Betonbandes. Nachdem aufgrund der hohen Masse des
Segments im Vergleich zum Betonband und aufgrund der Richtung der
Wärmeeinstrahlung das Betonband sehr viel höheren
Wärmedehnungen ausgesetzt ist als das Segment selbst, und
das Segment in seiner Wärmeausdehnung wesentlich träger
als das Betonband ist, wurde ein erfindungsgemäßer
Aufbau geschaffen, welcher die Segmente unabhängig von
dem Betonband macht. Dieser Aufbau besteht darin, dass das Betonband
in Form einer Profilbetonschicht auf dem Segment ausgeführt
ist. Die Profilbetonschicht ist durchgehend ausgebildet. Zwischen
der Profilbetonschicht und dem Segment ist eine Gleitschicht angeordnet.
Auf diese Weise ist es dem Betonband bzw. der Profilbetonschicht
ermöglicht, auf dem Segment zu gleiten. Die Wärmedehnungen
können somit weitgehend unabhängig voneinander
stattfinden. Die Profilbetonschicht überbrückt
die Stöße bzw. die benachbarten Stirnseiten der
einzelnen aneinandergrenzenden Segmente. Es wird somit eine Feste Fahrbahn
geschaffen, welche auch im Bereich eines segmentartig ausgeführten
und Stöße aufweisenden Unterbau ohne Unterbrechung
durchgehend gebaut werden kann. Hierdurch wird die Feste Fahrbahn kostengünstig
herstellbar und zudem im Fahrbetrieb noch komfortabler als bisher.
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In
der Profilbetonschicht ist der Streckenverlauf der Festen Fahrbahn
bezüglich Krümmung und Querneigung abgebildet.
Die Profilbetonschicht weist dadurch unterschiedliche Querschnitte
auf, um bspw. eine Überhöhung der Fahrstrecke
in Kurven herzustellen. Schienenstützpunkte zur Lagerung
der Schienen können dadurch sehr einfach und in den meisten
Fällen als Gleich teile ausgeführt werden, welche
in oder auf der Profilbetonschicht befestigt werden. Eine schnelle,
kostengünstige und sehr genaue Herstellung des Gleisunterbaus
ist damit möglich.
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Im
Bereich von benachbarten Stirnseiten zweier aneinandergrenzender
Segmente ist eine die beiden Stirnseiten überbrückende
Einrichtung zur Aufnahme einer Lageveränderung der benachbarten Stirnseiten
angeordnet, welche eine kritische Krafteinwirkung auf die Profilbetonschicht
vermeidet und die Wirkung der Gleitschicht nicht wesentlich beeinträchtigt.
Die Einrichtung überbrückt die Stirnseiten der
aneinandergrenzenden Segmente und kann damit neben der Funktion
der Kraftaufnahme auch als Schalelement für die Herstellung
der Profilbetonschicht aus Ortbeton dienen. Bei einer Verschiebung der
Segmente in Bezug zueinander, insbesondere bzgl. des Tangententenwinkels,
drückt sich das Ende eines Segmentes in die Einrichtung
hinein und verhindert, dass eine kritische Kraft auf die Profilbetonschicht übertragen
wird. Die Profilbetonschicht muss daher nicht dafür ausgelegt
werden, eine hohe Kraft, ausgehend von den Enden der Segmente, aufnehmen
zu müssen. Sie kann relativ dünn ausgeführt werden,
wenn sichergestellt ist, dass die zu erwartende Kraft in der Einrichtung
aufgenommen wird. Dies führt zu einer deutlichen Kostenersparnis,
da weniger Beton erforderlich ist und zu einer Beschleunigung beim
Bau der Strecke. Die Profilbetonschicht muß darüber
hinaus auch nicht mit einem weiteren durchgehenden Betonband, beispielsweise
einer Schicht aus miteinander verbundenen Betonfertigteil-Platten, verstärkt
werden, da sie selbst, auch bereits bei einer relativ dünnen
Ausführung, stark genug ist, da die Kräfte aus
den Segmenten durch die Einrichtung abgefangen werden.
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Ist
die Einrichtung darüber hinaus in der Lage nicht nur die
Kräfte in horizontaler Richtung von unten auf die Profilbetonschicht
aufzunehmen, sondern auch noch die Kräfte, welche durch
eine Gleitbewegung der Segmente zu der Profilbetonschicht entstehen,
so wird die Beweglichkeit der Profilbeton schicht auf den Segmenten
beibehalten und unzulässige Verspannungen und damit Lageveränderungen der
Schienen zuverlässig vermieden.
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In
einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen
Festen Fahrbahn ist das Segment auf einem Festlager und einem Loslager
abgestützt und die Profilbetonschicht im Bereich des Festlagers des
Segments fest mit diesem verbunden. Hierdurch werden in vorteilhafter
Weise die unterschiedlichen Ausdehnungen von Fester Fahrbahn und
Profilbetonschicht in Bezug auf das Segment dahingehend beeinflußt,
dass die Ausdehnungen grundsätzlich im wesentlichen in
der selben Richtung erfolgen. Die Relativbewegungen der beiden Einheiten
zueinander bleiben damit relativ gering.
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Besonders
vorteilhaft wird die feste Verbindung von Segment und Profilbetonschicht
mit Verbindungselementen wie Anker, insbesondere Einschraubanker,
Bügelbewehrung oder Dübel geschaffen, welche beispielsweise
aus dem Segment herausragen und auf welche die Profilbetonschicht
betoniert wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Anker
Einschraubanker sind und damit erst unmittelbar vor dem Betonieren
der Profilbetonschicht in das Segment eingeschraubt werden. Es ist
damit möglich, dass das Segment bevor die Profilbetonschicht
betoniert wird mit Baufahrzeugen befahren werden kann, ohne dass
die Anker beschädigt werden.
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Ist
das Segment schwimmend gelagert und sind die Profilbetonschicht
und das Segment gleitend miteinander verbunden, so sind die beiden
Bauwerke weitgehend von einander entkoppelt. Sie können sich
ohne gegenseitige Verspannungen ausdehnen. Die Einrichtung zur Aufnahme
einer Lageveränderung der benachbarten Stirnseiten muß hierbei
insbesondere in der Lage sein die Gleitbewegung der Segmente in
Bezug auf die Profilbetonschicht nicht einzuschränken,
da bei dieser Art der Lagerung der Segmente mit größeren
Gleitbewegungen zu rechnen ist, als bei einer Lagerung mit einem
Fest- und einem Loslager.
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Einen
besonderen Vorteil bringt die Verwendung einer Einrichtung zur Aufnahme
einer Lageveränderung mittels einer nachgiebigen Schicht,
beispielsweise einer Hartschaumschicht oder einer Elastomerschicht
im Bereich von Stirnseiten zweier Segmente, welche zwischen den
Segmenten und der Profilbetonschicht angeordnet ist. Nachdem die
einzelnen Segmente unabhängig voneinander sind und im Gegensatz
dazu die Profilbetonschicht als ein durchgehendes Band auch über
die Dehnungsfugen an den Stirnseiten der Segmente hinaus verläuft,
entstehen unterschiedliche Biegelinien der beiden Einheiten. Die
Segmente werden sich jeweils bogenförmig durchbiegen, während
die Profilbetonschicht wellenförmig über die einzelnen
Segmente verläuft. Um hier zu große Spannungen
im Bereich zwischen zwei Segmenten zu vermeiden, ist die Hartschaumschicht
oder die Elastomerschicht vorgesehen. Die Enden der Segmente können
sich im Extremfall in die nachgiebige Schicht hinein- und herausbewegen, ohne
eine unzulässige Druckkraft auf die Profilbetonschicht
auszuüben. Die Belastung auf das durchgehende Band wird
hierdurch reduziert. Die nachgiebige Schicht bildet somit ein besonders
vorteilhaftes Element bei der vorliegenden Bauausführung.
Die nachgiebige Schicht kann beispielsweise eine Hartschaumschicht
sein, welche in Form von Hartschaumplatten auf die Segmente vor
dem Betonieren der Profilbetonschicht aufgelegt wird. Es wird damit gleichzeitig
eine Schalung für die Profilbetonschicht im Bereich der
voneinander beabstandeten Stirnseiten zweier benachbarter Segmente
erhalten. Die nachgiebige Schicht ist dabei so stark, dass die Kräfte
beim Betonieren der Profilbetonschicht ohne wesentlicher Verformung
aufgenommen werden, wohingegen die Kräfte durch die Segmente
bei einer späteren Winkelveränderung oder einer
Quer- oder Höhenverschiebung die Segmente in die nachgiebige Schicht
eindrücken und damit eine unzulässige Kraft auf
die Profilbetonschicht vermeiden. Als geeignetes Material für
die Hartschaumschicht kommt beispielsweise Styrodur in Frage.
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Weist
die Einrichtung auf der nachgiebigen Schicht eine Stützplatte
auf, welche zur Profilbetonschicht hin angeordnet ist, so kann auf
dieser Stützplatte vorteilhafterweise die Bewehrung für
die Profilbetonschicht vor und während des Betonierens
abgelegt werden ohne die nachgiebige Schicht zu beschädigen
oder undefiniert in der Profilbetonschicht einbetoniert zu werden.
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Vorteilhafterweise überbrückt
die nachgiebige Schicht und/oder die Stützplatte der Einrichtung die
beiden Stirnseiten der Segmente. Insbesondere soll dadurch gewährleistet
sein, dass die Profilbetonschicht ohne zusätzliche Maßnahme
im Bereich der Segmentstöße betoniert werden kann.
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Reicht
die nachgiebige Schicht zumindest von der Stirnseite des Segmentes
bis über die Lagerachse des Segmentes hinaus, so drückt
sich das sich der Profilbetonschicht nähernde Ende des
Segmentes, das sich in seiner Lage verändert, in die nachgiebige
Schicht hinein. Das Ende des Segmentes dreht sich dabei um das Lager,
insbesondere die Lagerachse in Richtung auf die Profilbetonschicht. Die
nachgiebige Schicht verhindert somit eine Beschädigung
der Profilbetonschicht. Zusätzlich können dadurch
abhebende Schienenstützpunktkräfte reduziert werden.
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Ist
in dem Segment und/oder in der Profilbetonschicht eine Vertiefung
angeordnet zur zumindest teilweisen Aufnahme der nachgiebigen Schicht,
so wird einerseits die Lage der Schicht definiert und andererseits
wird, bei einer Anordnung im Segment, die Profilbetonschicht im
Bereich der nachgiebigen Schicht nicht sonderlich geschwächt.
Die Bauhöhe der Profilbetonschicht ist somit im Bereich
des Übergangs zweier Segmente nahezu gleich der Dicke im übrigen
Verlauf der Profilbetonschicht. Ist die nachgiebige Schicht in der
Profilbetonschicht angeordnet, so muß in den Segmenten
keine gesonderte Aussparung vorgesehen sein. Die Herstellung der
Segmente wird damit erleichtert und es findet auch keine Schwächung
der Segmente statt, was insbesondere dann vorteilhaft sein kann,
wenn die Segmente lediglich Platten sind, die beispielsweise ebenerdig
oder auf Trägern verlegt sind. Diese beiden Lösungen
sorgen insbesondere dafür, dass keine Behinderung der Gleitbewegung
der Segmente in Bezug auf die Profilbetonschicht erfolgt. Soll die
Schwächung von Segment und Profilbetonschicht gleichmäßig
gering sein, so kann sich die Anordnung der Einrichtung mit der nachgiebigen
Schicht in beiden Teilen, der Profilbetonschicht und dem Segment,
anbieten.
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Die
Gleitschicht zwischen Profilbetonschicht und Segment wird vorteilhafterweise
aus einer Folie und/oder einem Geotextil hergestellt. Auch die Verwendung
von zwei Folien, welche aufeinanderliegen und damit definiert aneinander
gleiten können, ist vorteilhaft. Das Geotextil hat den
Vorteil, dass es von dem Beton zumindest teilweise getränkt
wird und sich damit sehr gut mit dem Beton verbindet. Unebenheiten
des Segments können mit dem Geotextil, welches eine Dicke
von 2–10 mm aufweisen kann, ausgeglichen werden. Das Gleiten
der Profilbetonschicht auf dem Segment wird hierdurch wesentlich erleichtert.
Verspannungen können damit weitgehend vermieden werden.
Eine Geotextilschicht kann hierzu auf dem Segment und/oder auf der
dem Segment zugewandten Seite der Profilbetonschicht angeordnet
sein und dazwischen eine oder zwei Folien, beispielsweise PE-Folien
mit einer Stärke von etwa 0,3–0,5 mm aufweisen.
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Besonders
vorteilhaft für die Erfindung ist es, wenn auf oder in
der Profilbetonschicht eine Vielzahl von Schienenstützpunkten
angeordnet sind. Die Schienen werden dabei diskontinuierlich über
die Schienenstützpunkte auf oder in der Profilbetonschicht
befestigt. Der Schienenverlauf ist durch die jeweilige, an den Streckenverlauf
angepasste Form der Profilbetonschicht bereits vorgegeben. Es ist
somit nur ein geringer Aufwand für die Verlegung der Schienen
zu betreiben. Alternativ können die Schienen auch kontinuierlich
gelagert werden. Die entsprechenden Schienen aufnahmen, bspw. Tröge, können
in der Form der Profilbetonschicht bereits vorgesehen sein.
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Vorteilhafterweise
sind die Schienenstützpunkte als Betonfertigteile in die
Profilbetonschicht eingegossen oder aufgedübelt. Die Konturen
zur Aufnahme der Schienen und deren Befestigungselemente können
in den Betonfertigteilen bereits vorgesehen sein.
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Die
Profilbetonschicht weist neben den oben genannten Vorteilen weiterhin
den Vorteil auf, dass die Streckenführung der Festen Fahrbahn
mit der Profilbetonschicht ausgeführt werden kann. Insbesondere
eine Überhöhung der Streckenführung,
beispielsweise in Kurvenabschnitten, wird mit Hilfe der Profilbetonschicht
geformt. Die Bauteile, welche die Schienenstützpunkte aufweisen
können dabei in stets gleicher Ausführung verlegt
werden. Sondermaße sind in den meisten Fällen
nicht erforderlich.
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Um
eine stabile Profilbetonschicht zu erhalten, welche Druck- und Zugspannungen
aus Wärmedehnungen, aber auch aus Beschleunigungskräften der
Schienenfahrzeuge aufnehmen kann, ist die Profilbetonschicht bewehrt
ausgeführt.
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Insbesondere
um ein seitliches Ausbrechen der Profilbetonschicht und der Festen
Fahrbahn zu vermeiden, sind an dem Segment Stopper zur seitlichen
Führung der Profilbetonschicht angeordnet. Die Stopper
erlauben eine Relativbewegung der Profilbetonschicht in Längsrichtung
der Schienen. Eine seitliche Bewegung der Profilbetonschicht auf
den Segmenten wird durch die Stopper, welche beiderseits der Profilbetonschicht
angeordnet sind, vermieden.
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Bildet
die Einrichtung eine Schalung zur Herstellung der Profilbetonschicht
zwischen zwei benachbarten Segmenten, so werden zusätzliche Schalungselemente
in der Regel nicht benötigt.
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Die
Segmente können aufgeständert oder ebenerdig verlegt
sein. Sie können damit als Brückenbauteile, aber
auch zur ebenerdigen Überbrückung von nicht ausreichend
tragfähigem Untergrund verwendet werden. Eine derartige
Verlegung ist kostengünstiger als die Aufbereitung des
Untergrundes. Die Segmente sind vorteilhafterweise Brückenträger, auf
einen Untergrund aufgelegte Platten oder Pfahlkopfplatten.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigt:
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1 einen
Längsschnitt durch eine Feste Fahrbahn auf einem Brückenbauwerk
im Bereich von Stirnseiten zweier Brückensegmente;
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2 eine
Draufsicht auf eine Feste Fahrbahn in einem Bereich wie in 1;
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3 einen
Querschnitt durch ein Brückensegment;
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4 einen
Ausschnitt mit einer Detailansicht der Gleitschicht;
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5 einen
Längsschnitt durch eine Ausführung einer Festen
Fahrbahn und
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6 einen
Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer
Festen Fahrbahn.
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1 zeigt
eine Längsschnitt durch eine Feste Fahrbahn 1 im
Bereich eines Stoßes 12 an Stirnseiten 13 zweier
Segmente 2 einer Brücke. Die Feste Fahrbahn 1 ist
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Profilbetonschicht 7 gebildet, welche
aus Ortbeton hergestellt ist und ein durchgehendes Band bildet.
Auf der Festen Fahrbahn 1 sind auf Schienenstützpunkten 5 Schienen 6 verlegt.
Die Schienenstützpunkte 5 sind auf der Profilbetonschicht 7 angeordnet.
Sie können derart ausgeformt sein, dass sie die Schienen 6,
wie hier dargestellt, diskontinuierlich lagern. Es ist aber auch
eine kontinuierliche Lagerung der Schienen 6 möglich,
indem die Schienenstützpunkte 5 entlang der Schienen 6 verlaufen.
Die Profilbetonschicht 7 bil det somit für die Schienenstützpunkte 5 einen
festen und in ihrer Lage gleichbleibenden Untergrund zum dauerhaften
Betrieb der Festen Fahrbahn 1.
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Zwischen
der Profilbetonschicht 7 und der Oberseite des Segments 2 ist
eine Gleitschicht 10 angeordnet. Um unterschiedliche Ausdehnungen, welche
insbesondere durch Sonneneinstrahlung und die unterschiedlichen
Massen des Segments 2 und der Festen Fahrbahn 1 mit
der Profilbetonschicht 7 eintreten, ist es notwendig, dass
die Feste Fahrbahn 1 und die Profilbetonschicht 7 auf
dem Segment 2 gleiten können. Es werden hierdurch
unzulässige Verspannungen vermieden und es entsteht ein,
insbesondere im Bereich der Festen Fahrbahn 1, sehr gleichbleibendes
Bauwerk, welches den Fahrkomfort des Schienenfahrzeuges deutlich
erhöht und andererseits relativ kostengünstig
in der Herstellung ist.
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Die
Segmente 2 sind bei dem hier dargestellten Ausschnitt auf
einem Pfeiler 14 angeordnet. Sie sind jeweils auf einem
Festlager 15 und einem Loslager 16 abgestützt.
Hierdurch wird die Längsausdehnung des Segments 2 von
dem Festlager 15 ausgehend in Richtung auf das Loslager 16 des
selben Segments 2 erfolgen. Der Spalt in dem Stoß 12 wird hierdurch
je nach Längenausdehnung des Segments 2 kleiner
oder größer. Um Schubkräfte aus der Festen
Fahrbahn 1 und der Profilbetonschicht 7 auf das Segment 2 übertragen
zu können, sind Anker 18 im Bereich des Festlagers 15 des
Segments 2 angeordnet, welche die Profilbetonschicht 7 mit
dem Segment 2 verbinden. Wärmeausdehnungen der
Profilbetonschicht 7 und des Segments 2 werden
hierdurch auch in ihrer Richtung gleichgerichtet, so dass eine geringere
Relativbewegung der beiden Einheiten zu erwarten ist.
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Die
Anker 18 sind vorteilhafterweise Einschraubanker. Dies
bedeutet, dass an der Oberseite der Segmente 2 Einschraubhülsen
einbetoniert sind, in welche die Anker 18 erst kurz vor
dem Betonieren der Profilbetonschicht 7 eingeschraubt werden.
Dies hat den Vorteil, dass die Oberseite der Segmen te 2 während
der Herstellung des Bauwerkes als Fahrweg für Baufahrzeuge
genutzt werden kann, ohne dass die Anker 18, welche ansonsten
aus der Oberseite des Segments 2 herausragen würden,
beschädigt werden.
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Nachdem
die Segmente 2 nicht miteinander verbunden sind, werden
sie sich bei einer Belastung jeweils bogenförmig durchbiegen.
Im Gegensatz hierzu wird die Bewegung des durchgehenden Bandes der
Profilbetonschicht 7 und der Festen Fahrbahn 1 eher
wellenförmig erfolgen. Um einen unzulässigen Knick
des durchgehenden Bandes im Bereich der Stirnseiten 13 zu
vermeiden, ist eine die beiden Stirnseiten 13 überbrückende
Einrichtung 200 zur Aufnahme einer Lageveränderung
der benachbarten Stirnseiten 13 angeordnet. Die Einrichtung 200 besteht
aus einer Hartschaumschicht 20, die im Bereich des Stoßes 12 angeordnet
ist. Die Hartschaumschicht 20 befindet sich bei diesem
Ausführungsbeispiel zwischen den Segmenten 2 und
der Profilbetonschicht 7 und reicht teilweise in diese
hinein.. Ein gegebenenfalls auftretender Knick zwischen zwei Segmenten 2 im
Bereich des Stoßes 12 drückt somit nicht
gegen die Profilbetonschicht 7, sondern bewegt sich in
die Hartschaumschicht 20 hinein und komprimiert den Hartschaum
ohne auf die Profilbetonschicht 7 eine unzulässige
Druckkraft auszuüben. Die Hartschaumschicht 20 kann
aus Hartschaumplatten bestehen, welche in eine dafür vorgesehene Vertiefung
des Segments 2 eingelegt sind. Eine Dicke der Hartschaumschicht 20 von
wenigen Zentimetern ist üblicherweise ausreichend. Ebenso
ist eine Überlappung der Stirnseiten 13 auf einer
Länge von 1–2 m ebenfalls ausreichend, um die
zu erwartenden Relativbewegungen von Profilbetonschicht 7 und Segmente 2 in
vertikaler Richtung ausgleichen zu können. Die Vertiefung
in der Oberseite des Segments 2 zur Aufnahme der Hartschaumschicht 20 ist zwar
vorteilhaft für die Herstellung, da die Position der Hartschaumschicht 20 beim
Betonieren der Profilbetonschicht 7 sicher beibehalten
wird, sie ist aber für die Funktion nicht notwendigerweise
erforderlich.
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Um
beim Betonieren der Profilbetonschicht 7 die Position der
darin befindlichen Bewehrung und insbesondere bei größeren
Abständen zwischen den Segmenten 2 das Betonieren
der Profilbetonschicht 7 ohne zusätzliche Schalungsmittel
sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung 200 auf
der Hartschaumschicht 20 eine Stützplatte 21 aufweist.
Die Stützplatte 21 stellt sicher, dass die Bewehrung
nicht auf die Hartschaumschicht 20 beim Betonieren sinkt,
sondern einen vorbestimmten Abstand hierzu einhält. Die
Bewehrung kann sich dementsprechend auf der Stützplatte 21,
beispielsweise mit daran angeordneten Füssen, abstützen.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf eine Feste Fahrbahn 1 auf Segmenten 2 im
Bereich des Stoßes 12 zweier Segmente 2.
Es ist daraus ersichtlich, dass die Profilbetonschicht 7 ein
durchgehendes Band bildet, welches über den Stirnseite 12 zweier
Segmente 2 hinwegläuft. Im Bereich des Stoßes 12 sind
die Hartschaumschicht 20 und die Stützplatte 21 eingearbeitet.
Ebenso sind in diesem Bereich die Anker 18 vorgesehen,
um eine Verbindung der Profilbetonschicht 7 mit dem Segment 2 zu
schaffen. Die Schienen 6 des Gleises für das schienengeführte
Fahrzeug sind auf einer Vielzahl von Schienenstützpunkten 5 verlegt.
Je nach System der Schienenverlegung kann dies aber auch anders
ausgeführt sein. So kann anstelle der diskontinuierlichen
Schienenabstützung auch eine kontinuierliche Abstützung,
wie mit 5'' angedeutet wurde, erfolgen. Auch ist es möglich,
dass die Feste Fahrbahn 1 aus einzelnen Schwellen 5', welche
beide Schienen 6 tragen und untereinander mit Beton und
Bewehrung verbunden sind, hergestellt ist. Wesentlich ist jedenfalls,
dass ein durchgehendes Band der Festen Fahrbahn 1 entsteht,
welches unabhängig von dem Stoß 12 fortlaufend
ausgebildet ist.
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Zur
Sicherstellung einer gleichbleibenden Position der Festen Fahrbahn 1 in
Bezug auf die Querausrichtung zum Segment 2 sind Stopper 24 vorgesehen.
Die Stopper 24 sind auf dem Segment 2 befestigt
und führen die Feste Fahrbahn 1 sowie die Profilbetonschicht 7 in
Querrichtung. Die Kontaktstelle zur Festen Fahrbahn 1 bzw.
Profilbetonschicht 7 ist lose, so dass bei einer Längenausdehnung
Verspannungen vermieden werden. Es kann deshalb vorteilhaft sein,
auch hier eine Gleitschicht zwischen dem Stopper 24 und
der Profilbetonschicht 7 vorzusehen.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Bauwerk.
Dabei ist auf der linken Seite der Darstellung ein Schnitt durch
ein Segment 2 und die Feste Fahrbahn 1 im Bereich
einer Stirnseite 13 eines Segment 2 dargestellt.
Es ist deshalb die Hartschaumschicht 20 und die Stützplatte 21 unter der
Profilbetonschicht 7 zu sehen. Die Profilbetonschicht 7 ist
keilförmig ausgebildet, so dass die Feste Fahrbahn 1 überhöht
ist. Dies ist insbesondere in Kurvenabschnitten der Strecke der
Festen Fahrbahn 1 erforderlich. Die Überhöhung
wird mit Hilfe der Profilbetonschicht 7 ausgeführt,
welche je nach Bedarf betoniert wird. Beispielsweise in geraden
Streckenabschnitten kann die Profilbetonschicht 7 auch
im Querschnitt rechteckförmig ausgeführt sein.
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Zur
seitlichen Führung der Festen Fahrbahn 1 und der
Profilbetonschicht 7 sind Stopper 24 seitlich
angeordnet. Die Stopper 24 sind einerseits mit dem Segment 2 fest
verbunden und andererseits kann die Profilbetonschicht 7 entlang
der Stopper 24 gleiten.
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Die
rechte Hälfte der Darstellung der 3 zeigt
einen Querschnitt im Bereich der normalen Strecke, abseits des Stoßes 12.
Zwischen dem Segment 2 und der Profilbetonschicht 7 ist
die Gleitschicht 10 angeordnet, welche ein Gleiten der
Profilbetonschicht 7 auf dem Segment 2 erlaubt.
Im Übrigen entspricht diese Darstellung der Darstellung
auf der linke Seite der 3.
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4 zeigt
ein Detail der gleitenden Verbindung zwischen Profilbetonschicht 7 und
Segment 2. Um ein Gleiten der relativ rauen Oberflächen
des Segments 2 und der Profilbetonschicht 7 aneinander zu
erlauben, ohne dass ein großer Widerstand dabei entsteht,
ist bei dieser Ausführung vorgesehen, dass auf der Oberseite
des Segments 2 ebenso wie auf der Unterseite der Profilbetonschicht 7 jeweils
ein Geotextil 26 angeordnet ist. Zwischen den Geotextilien 26 befinden
sich zwei Folien 27. Die Geotextilien 26 gleichen
die Ungleichmäßigkeiten der Oberflächen
des Segments 2 und der Profilbetonschicht 7 aus.
Sie tränken sich teilweise beim Betonieren mit dem jeweiligen
Beton, wenn sie vor dem Abbinden des Betons aufgebracht werden. Üblicherweise
wird das Geotextil 26 auf dem Segment 2 allerdings
erst nach dem Abbinden des Betons aufgebracht werden. Eine Durchtränkung
des Geotextiles 26 erfolgt in diesem Falle nicht. Hingegen
wird die Profilbetonschicht 7 üblicherweise auf
die Geotextil 26 aufbetoniert, dringt beim Betonieren in
das Geotextil 26 ein und schafft somit eine feste Verbindung.
Die beiden Folien 27 sorgen für eine Gleitbewegung
der Profilbetonschicht 7 auf dem Segment 2, welche
eine sehr geringe Reibung aufweist. Die beiden Folien 27 gleiten aneinander
ohne großen Widerstand. In einer einfacheren Ausführung
der Erfindung ist es auch ausreichend, nur eine Folie 27 und
gegebenenfalls sogar auch nur ein Geotextil 26 zu verwenden,
um die Ungleichmäßigkeiten von Segment 2 und
Profilbetonschicht 7 auszugleichen und eine ausreichende Gleitwirkung
zu erlauben.
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In 5 ist
eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt. Die
Profilbetonschicht 7 ist nicht durch eine Aussparung für
die Hartschaumschicht 20 unterbrochen. Sie verläuft
oberhalb des Stoßes 12 der beiden Segmente 2 ohne
Querschnittsänderung. Zwischen der Profilbetonschicht 7 und
den Segmenten 2 bzw. der Hartschaumschicht 20 ist
ebenfalls durchgehend und ohne Absatz die Gleitschicht 10 angeordnet.
Hierdurch ist ein unbeeinträchtigtes Gleiten der Segmente 2 unterhalb
der Profilbetonschicht 7 möglich. Die Hartschaumschicht 20 ist
in einer Aussparung an den jeweiligen Enden der Segmente 2 angeordnet.
Sie reicht von einem Bereich vor dem Auflager des ersten Segmentes 2 über
deren Stirnseite 13 und den Stoß 12 hinweg
bis über die Stirnseite 13 und das Auflager des
zweiten Segmentes 2 hinaus. Die Festigkeit der Segmente 2 wird
hierdurch nur unwesentlich beeinträchtigt. Die Hartschaumschicht 20 überbrückt
dabei den Stoß 12 und dient gleichzeitig als Schalung
für die mit Ortbeton hergestellte Profilbetonschicht 7.
Dies kann ohne Stützplatte 21 erfolgen, wenn der
Stoß 12 nur eine geringe Breite aufweist oder
die Hartschaumschicht 20 genügend stabil ausgebildet
ist. Die beiden Segmente 2 sind in dieser Ausführung
schwimmend gelagert. Dies ist durch die beiden Gleitlager 16 angedeutet,
auf welchen die Segmente 2 gelagert sind. Wärmeausdehnungen
oder Bewegungen des Untergrundes unter den Segmenten 2 können
hierdurch von der Profilbetonschicht 7 besonders gut entkoppelt
werden.
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6 zeigt
eine Ausführung, bei welcher die Hartschaumschicht 20 auf
den Segmenten 2 aufliegt und in die Profilbetonschicht 7 hineinragt.
Bei dieser Ausführung müssen keine besonderen
Maßnahmen bei den Segmenten 2 getroffen werden,
um die Hartschaumschicht 20 aufzunehmen. Die Profilbetonschicht 7 muss
in ihrer Stärke dabei so ausgelegt werden, dass sie trotz
der Querschnittsreduzierung im Bereich der Hartschaumschicht 20 die
zu erwartenden Kräfte aufnehmen kann. Die Gleitschicht 10 ist
im Bereich der Hartschaumschicht 20 unterbrochen. Die Bewegung
zwischen Profilbetonschicht 7 und den Segmenten 2 wird
dabei durch die Hartschaumschicht 20 kompensiert, sofern
sich die Hartschaumschicht 20 nicht auf den Segmenten zusammen
mit der Profilbetonschicht 7 bewegt. Sofern hierbei Schwierigkeiten
zu erwarten sind, ist es auch möglich, dass die Gleitschicht 10 durchgehend
ausgeführt wird und die Hartschaumschicht 20 auf
der durchgehenden Gleitschicht 10 angeordnet wird.
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In
dem Ausführungsbeispiel der 6 ist zudem
die Lagerung der Segmente 2 auf einem Untergrund 30 dargestellt.
Die Segmente 2 sind als Platten ausgeführt, welche
auf dem Untergrund 30 aufgelegt sind. Der Untergrund 30 kann
eine hydraulisch gebundene Tragschicht oder eine andere mehr oder weniger
aufwändig aufbereitete Fläche sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Abwandlungen in der Gestaltung der Profilbetonschicht 7, dem
Segment 2 sowie der Gleitschicht 10 sind jederzeit
im Rahmen der Patentansprüche möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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