DE102007038461B4

DE102007038461B4 - Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn und zugehörige Schienenfahrbahn

Info

Publication number: DE102007038461B4
Application number: DE102007038461A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Rail One GmbH
Current assignee: Rail One GmbH
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2027-08-15
Also published as: AR067652A1; TW200912095A; WO2009021478A1; DE102007038461A1; CL2008002357A1

Abstract

Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn mit auf einem Schotteroberbau aufliegenden Schwellen, umfassend die folgenden Schritte: a) Lösen der Schienen von den Schwellen, b) Ausbau der alten Schwellen, c) Aufnahme des Schotters, Sieben in mehrere nach Korngröße getrennte Fraktionen, die getrennt gespeichert werden, d) schichtenweises Aufbringen des Schotters auf einen Untergrand zur Herstellung einer Schottertragschicht, wobei der Schotter aus den verschiedenen zwischengelagerten Fraktionen gemischt wird, e) Profilieren und Verdichten der Schottertragschicht, f) Auflegen von Breitschwellen auf die Schottertragschicht und Montage der Schienen, g) Einbau einer Lagesicherung vor Kopf der Breitschwellen und Verdichten der Lagesicherung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn mit auf einem Schotteroberbau aufliegenden Schwellen.
Die DE 31 17 898 C2 offenbart ein Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn, bei dem die alten Schienen und Schwellen ausgebaut werden, der Schotter wird aufgenommen, gesiebt und zwischengespeichert. Zur Herstellung einer Schottertragschicht wird der Schotter auf einen Untergrund aufgebracht. Nach dem Profilieren und Verdichten der Schottertragschicht werden die Schwellen auf die Schottertragschicht aufgelegt, anschließend werden die Schienen montiert.
Bei einem in der DE 42 35 360 C2 vorgeschlagenen Sanierungsverfahren ist vorgesehen, dass Schienen von den Schwellen gelöst werden, anschließend erfolgt der Ausbau der alten Schwellen.
Im Rahmen von Reparatur- und Erneuerungsarbeiten bei Schienenfahrbahnen mit Schotteroberbau werden alte Schienenstrecken, die die an sie gestellten Anforderungen selbst nach Durchführung von Instandhaltungsarbeiten nicht mehr erfüllen können, durch aufwändige Maßnahmen wieder in einen dem Stand der Technik entsprechenden neuwertigen Zustand versetzt. Beispielsweise werden Holzschwellen gegen Betonschwellen ausgetauscht, daneben wird das Schotterbett gereinigt oder erneuert. Im Rahmen einer Streckenerneuerung kann auch die Entwurfsgeschwindigkeit oder die zulässige Achslast erhöht werden. Bei Streckenerneuerungen wird generell angestrebt, den Aufwand für die Instandhaltung zu reduzieren. Dies ist jedoch mit Standardbauweisen des Schotteroberbaus nicht realisierbar. Zwar ist es auch möglich, im Rahmen einer Streckenerneuerung eine Schienenfahrbahn in Schotterbauweise durch eine feste Fahrbahn zu ersetzen, der dafür erforderliche Aufwand ist jedoch hoch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn anzugeben, bei der der Instandhaltungsbedarf verringert ist und gleichzeitig eine Schottertragschicht mit höherer Festigkeit und Stabilität realisiert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgesehen:

a) Lösen der Schienen von den Schwellen,
b) Ausbau der alten Schwellen,
c) Aufnahme des Schotters, Sieben in mehrere nach Korngröße getrennte Fraktionen, die getrennt gespeichert werden, und Zwischenspeichern des Schotters,
d) Schichtweises Aufbringen des Schotters auf einen Untergrund zur Herstellung einer Schottertragschicht, wobei der Schotter aus den verschiedenen zwischengelagerten Fraktionen gemischt wird,
e) Profilieren und Verdichten der Schottertragschicht,
f) Auflegen von Breitschwellen auf die Schottertragschicht und Montage der Schienen, und
g) Einbau einer Lagesicherung vor Kopf der Breitschwellen und Verdichten der Lagesicherung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der vorhandene Schotter als Schottertragschicht der sanierten Schienenfahrbahn wiederverwertet wird, sodass die Menge der zu beschaffenden Baustoffe und die zu bewegenden Massen minimiert sind. Da der recycelte Schotter im Wesentlichen lagetreu wieder verwendet wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich durchgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Sanierung im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt wird. Dementsprechend werden die verschiedenen Verfahrensschritte an verschiedenen Stellen der Schienenfahrbahn praktisch gleichzeitig durchgeführt. Die erforderlichen Maschinen bewegen sich dabei entlang der Schienenfahrbahn, sodass diese unmittelbar nach der Durchführung des Verfahrens wieder benutzt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Schotter gereinigt wird. Ebenso kann der Schotter auf eine festgelegte Korngröße gebrochen und anschließend gesiebt werden, wobei es vorgesehen ist, dass die mehreren nach Korngröße getrennten Fraktionen getrennt gespeichert werden, sodass der Schotter schichtenweise wieder verwendet werden kann. In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, dass der wiederaufbereitete Schotter mit neuem oder anderem Schotter und/oder mit anderem Recyclingmaterial gemischt wird.
Um die Schienenfahrbahn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit hoher Genauigkeit zu sanieren, kann es vorgesehen sein, dass die Schwellen mittels eines Hebe-Richt-Aggregats positioniert und deren Lage gegebenenfalls durch Einbringen von Ausgleichsmaterial unter die Schwellen und/oder durch die Anpassung von Schienenbefestigungen korrigiert wird. Auf diese Weise können Abweichungen von der Solllage bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens behoben werden.
Eine weitere Materialersparnis und eine besonders ökonomische Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich, wenn die ursprünglich verwendeten Schwellen recycelt und mit dem Schotter für die Schottertragschicht gemischt werden. Da die Schottermenge auf diese Weise erhöht wird, wird kein zusätzlicher Schotter benötigt, der ansonsten zu der zu sanierenden Schienenstrecke transportiert werden müsste.
Es ist vorgesehen, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Breitschwellen verwendet werden. Als Breitschwellen werden solche Schwellen bezeichnet, die in Schienenlängsrichtung direkt aneinander anliegen oder zwischen denen lediglich ein geringer Abstand besteht.
Daneben betrifft die Erfindung eine Schienenfahrbahn mit auf einem Schotteroberbau aufliegenden Breitschwellen. Die erfindungsgemäße Schienenfahrbahn ist nach einem Verfahren der beschriebenen Art hergestellt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Schottergleises;
2 das Schottergleis von 1 im Bereich einer Überhöhung;
3 eine geschnittene Ansicht einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sanierten Schienenfahrbahn; und
4 die in 3 gezeigte Schienenfahrbahn im Bereich einer Überhöhung.
In den 1 und 2 ist ein herkömmliches Schottergleis in einer geschnittenen Ansicht gezeigt. Die Schienenfahrbahn 1 weist Schwellen 2 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Fertigteilbetonschwellen ausgebildet sind. Die Schienen 3 sind über herkömmliche Schienenbefestigungen mit den Schwellen 2 verbunden. Üblicherweise werden Schienenbefestigungen mit harten Zwischenlagen verwendet. Die Elastizität der Schienenfahrbahn 1 wird durch eine Schotterschicht 4 erzeugt. In der Praxis beträgt die Dicke der Schotterschicht 4 unterhalb der Schwellen 2 wenigstens 30 cm. Zur Verbesserung des Widerstands gegen Querverschiebungen befinden sich an den Kopfseiten der Schwellen 2 Schotterstreifen 5, 6, die zu beiden Seiten nach außen mit einer bestimmten Neigung abfallen.
Die Schotterschicht 4 ist im Regelfall auf einer Planumschutzschicht (PSS) 7 eingebaut, die einen bestimmten vorgeschriebenen Verformungsmodul aufweist. Die Planumschutzschicht 7 ist geneigt, um die Entwässerung der Schienenfahrbahn 1 zu erleichtern. Unterhalb der Planumschutzschicht 7 befindet sich eine Frostschutzschicht B.
2 zeigt die Schienenfahrbahn von 1 im Bereich eines bogenförmigen Verlaufs. Die maximal mögliche Überhöhung beträgt in der Praxis ca. 160 mm, zusätzlich ist der Schotterstreifen 5 an der Kurvenaußenseite verlängert.
Das Verfahren zur Sanierung der Schienenfahrbahn wird nun anhand der 3 und 4 erläutert.
Bei der Sanierung wird der vorhandene Schichtaufbau unterhalb des Schotters, nämlich der als Planumschutzschicht 9 ausgebildete Untergrund und die Frostschutzschicht 10, beibehalten. Bei der Sanierung der Schienenfahrbahn erfolgt zunächst der Ausbau des alten Gleises. Dazu werden die Schienen durchtrennt, beispielsweise mit einem Trennschleifer. Anschließend werden die Schienenbefestigungen gelöst, sodass die Schienen angehoben werden können. Die Schienen werden beispielsweise seitlich abgelegt und abtransportiert. Im nächsten Schritt werden die alten Schwellen ausgebaut. Dies kann zum Beispiel mit einem Mobilbagger mit Greifer erfolgen, ebenso kann auch ein Radlader mit Anbaugabel verwendet werden. Falls erforderlich werden die Schienenbefestigungen von den Schwellen demontiert. Bei dem Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn ist vorgesehen, dass die Schwellen recycelt werden. Dies kann entweder durch Wiedereinbau in eine andere Schienenfahrbahn einer niedrigeren Kategorie, die geringeren Anforderungen genügt, erfolgen, alternativ können die alten Schwellen benutzt werden, um daraus Material für die neue Schottertragschicht zu gewinnen. Dazu werden die alten Schwellen in einem Brecher zerkleinert. Somit können entweder die alten, gebrauchten Schwellen oder andere bereits verwendete Schwellen eingebaut werden, alternativ können neue Schwellen auf die Schottertragschicht aufgelegt werden.
Im nächsten Verfahrensschritt wird der Schotter abgetragen und mit einem Radlader oder Schürffahrzeugen aufgenommen. Der Schotter wird aufgearbeitet, indem Verunreinigungen entfernt werden. Danach wird der Schotter gesiebt und in mehrere, beispielsweise drei Gesteinskörnungen eingeteilt. Bis zur Weiterverarbeitung wird der Schotter zwischengelagert, beispielsweise in mobilen Silowagen.
Der aufgearbeitete Schotter wird anschließend benutzt, um eine neue Schottertragschicht herzustellen, wobei die Schottertragschicht im Regelfall in mehreren Schichten eingebaut wird. Das dazu benötigte Schottermaterial kann aus den verschiedenen zwischengelagerten Fraktionen gemischt werden. Bei horizontal verlaufenden Schienenfahrbahnen wird zunächst eine untere Schotterschicht 11 eingebaut, deren Unterseite die gleiche Neigung wie die als Untergrund dienende Planumschutzschicht 9 aufweist und deren Oberseite eben ist. Die Schotterschicht 11 wird auch als Ausgleichskeil bezeichnet. Daran schließt sich eine Ausgleichsschicht 12 an, die einen bestimmten Verformungsmodul aufweisen muss, der höher ist als der Verformungsmodul der Planumschutzschicht 9. Die Schotterschicht 11 und die Ausgleichsschicht 12 werden mit einer Vibrationswalze bzw. mit einer Verdichtungsbohle eines Fertigers verdichtet. Der Vorkopfbereich 13 wird als weitere Schotterschicht hergestellt. Die in 4 gezeigte Schotterschicht 11 weist eine der Überhöhung entsprechende Neigung auf.
Anschließend werden die neuen Schwellen 14 auf die oberste Schottertragschicht aufgelegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Breitschwellen, es ist jedoch auch möglich andere Schwellentypen zu verwenden. Die Schwellen 14 werden mit einem Mobilbagger verlegt, anschließend wird die Höhe der Auflagerpunkte auf den Schwellen 14 vermessen und gegebenenfalls durch Anpassen der Höhe der Ausgleichsschicht 12 oder andere Maßnahmen korrigiert. Schienen 15 werden mittels Schienenbefestigungen 16 an den Schwellen 14 montiert, wodurch das Sanierungsverfahren abgeschlossen wird.

Claims

Verfahren zur Sanierung einer Schienenfahrbahn mit auf einem Schotteroberbau aufliegenden Schwellen, umfassend die folgenden Schritte: a) Lösen der Schienen von den Schwellen, b) Ausbau der alten Schwellen, c) Aufnahme des Schotters, Sieben in mehrere nach Korngröße getrennte Fraktionen, die getrennt gespeichert werden, d) schichtenweises Aufbringen des Schotters auf einen Untergrand zur Herstellung einer Schottertragschicht, wobei der Schotter aus den verschiedenen zwischengelagerten Fraktionen gemischt wird, e) Profilieren und Verdichten der Schottertragschicht, f) Auflegen von Breitschwellen auf die Schottertragschicht und Montage der Schienen, g) Einbau einer Lagesicherung vor Kopf der Breitschwellen und Verdichten der Lagesicherung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sanierung im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schotter im Schritt c) gereinigt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schotter im Schritt c) auf eine festgelegte Korngröße gebrochen und anschließend gesiebt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wiederaufbereitete Schotter im Schritt d) mit neuem oder anderem Schotter und/oder mit anderem Recyclingmaterial gemischt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitschwellen im Schritt f) mittels eines Hebe-Richt-Aggregats positioniert und deren Lage gegebenenfalls durch Einbringen von Ausgleichsmaterial unter die Breitschwellen und/oder durch die Anpassung von Schienenbefestigungen korrigiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprünglich verwendeten Schwellen recycelt und mit dem Schotter für die Schottertragschicht gemischt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planumschutzschicht, vorzugsweise Kies, als Untergrund verwendet wird.
Schienenfahrbahn mit auf einem Schotteroberbau aufliegenden Breitschwellen, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.