DE102009019681B4 - Schottergleis mit optimal angepasster Kontaktfläche der Stahlschwelle - Google Patents

Abstract

Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellen an ihrer Unterseite (2) jeweils eine an ihren horizontalen ebenen Auflageflächen (14) haftende Schicht aufweisen, welche eine Ausgleichsschicht (9) zwischen der Schwellenunterseite und der durch Schottersteine (6) gebildeten Auflagefläche des Schotteroberbaus (4) bildet, wobei die Ausgleichsschicht (9) in ihrer dem Schotteroberbau zugewandten Oberfläche dadurch strukturiert ist, dass sie sich während ihrer Aushärtung an das Profil der darunter liegenden Schotteroberfläche ganz oder teilweise flächig anpasst und nach dem endgültigen Aushärten die Belastung durch Schienenfahrzeuge unelastisch und hart überträgt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schotteroberbau mit Stahlschwellen. Im Schotteroberbau werden die Lasten über den Gleisrost mit den Schienen in Längsrichtung des Gleises und die darunter liegenden Schwellen in Querrichtung auf dem Schotterbett verteilt.
• Während am Beginn des Eisenbahnzeitalters Holzschwellen Verwendung fanden, wurden später hauptsächlich aus Kosten- und ökologischen Gründen auch Stahlschwellen eingesetzt. Gegenüber der Holzschwelle hat die Stahlschwelle den Nachteil, dass bei ihr im Unterschied zur Holzschwelle zwei harte Materialien zusammentreffen, ohne dass eine Anpassung des Stahlprofils an das Profil der darunter liegenden Schotteroberfläche möglich ist. Vertikallasten werden punktuell aufgenommen. Daraus folgt, dass die Lagestabilität der Stahlschwellen bisher nicht optimal sein kann.
• Das relativ geringe Eigengewicht und die dadurch geringe Reibung auf dem Schotterbett machte eine besondere Formgebung der Stahlschwellen erforderlich. Der Querschnitt der Stahlquerschwelle ähnelt einem auf dem Kopf liegenden U-Profil. Dieser umgedrehte Stahltrog wird in das Schotterbett eingerüttelt und/oder unterstopft, so dass sich auch der Hohlraum mit Schotter füllt, der unter der lose aufgelegten Schwelle entstanden war. Dieses gekapselte Schottergewicht wirkt voll beim Längs- und Querverschiebewiderstand der Stahlschwelle mit. Es erhöht zudem wegen seiner guten Verzahnung mit dem darunter liegenden Schotter den Längs- und Querverschiebewiderstand erheblich.
• Ohne eine Anpassung der horizontalen Auflageflächen an die Oberflächen des darunter liegenden, tragenden Schotters ist keine dauerhaft gleichmäßige Übertragung der vertikalen Lasten auf das Schotterbett möglich.
• Der Verschleiß des Schotters unter Stahlschwellen dürfte ähnlich ablaufen, wie unter den ähnlich harten Stahlbetonschwellen. Über den Verschleiß im Betonschwellengleis ist am meisten zu erfahren, wenn ausgebaute Betonschwellen von unten betrachtet werden. In die Schwellenauflagefläche haben sich Spitzen von Schottersteinen unterschiedlich tief in kraterähnliche Ausnehmungen eingegraben. Die Verteilung der unterschiedlich großen Krater ist völlig unregelmäßig. In der Folge finden permanent Bewegungen von Schwellen auf dem Schotterbett mit der Folge statt, dass die Schwellen während einer Zugüberfahrt unterschiedlich tief einsinken, teilweise etwas verkanten und sich während der Radüberrollung verdrehen.
• Bekanntlich wird das Schottergleis während der Überfahrt von Eisenbahnfahrzeugen im Wesentlichen durch Unrundheiten der Räder, durch Riffeln, die Schweilenfachfrequenz, die Unebenheiten des Fahrweges usw. dynamisch beansprucht. Die Anregung durch diese Überfahrten bewirkt vorwiegend im Berührungsbereich der Räder mit den Schienen sowie der Schwellen mit dem Schotter Verschleiß. Da das System Fahrzeug-Oberbau sowie das Eisenbahngleis selbst vielfache Eigenfrequenzen aufweisen, finden die o. g. Anregungen Resonanzen im Bereich dieser Eigenfrequenzen. Die Resonanzen verstärken auch die Amplituden der Relativbewegungen der Schwellen gegenüber dem Schotter und sorgen deshalb für verstärkten Schotterverschleiß insbesondere beim herkömmlichen Beton- und Stahlschwellengleis.
• Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wirken sich die zuvor genannten Fahrzeug- und Gleisfehler mit immer höheren Frequenzen auf das Gleis aus. Es ist bekannt, dass der Verschleiß mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit trotz anfänglich hochgenau verlegter Gleise zunimmt. So hat sich für die Schnellfahrstrecken der Deutschen Bahn das Zeitintervall zur Erneuerung der Gleise gegenüber den herkömmlichen Strecken etwa halbiert. Das heißt, dass die Unkosten sich im gleichen Zeitraum für Schnellfahrgleise mit Schotteroberbau verdoppelt haben.
• Verschiedene Vorschläge sind bekannt, die Nachteile der Schwellen mit harter Oberflächen zu beseitigen. In der DE-Schrift 198 81 823 wird vorgeschlagen, die Querschwelle an ihrer Unterseite mit einer plastisch verformbaren, dämpfenden Schicht zu versehen. Die Schottersteine dringen in die dünne (~5 mm) plastisch verformbare Schicht ein und bewirken eine Art Verzahnung. Die dynamische Wirkung rein plastischer Beschichtungen, auf die in der genannten Schrift nicht eingegangen wird, kann sich erschöpfen, sobald scharfe Schottersteinspitzen die plastische Schicht durchdrungen haben und gegen die harte Beton- oder Stahlschwelle stoßen. Das könnte bei hohen Temperaturen im Sommer bei einem Teer/Asphaltgemisch geschehen.
• In der DE 202 15 101 wird eine elastische Beschichtung der Unterseite der Schwelle mit einem polymeren Kunststoff vorgeschlagen, um eine vorteilhafte Dämpfungseigenschaft zu erreichen. Eine Resistenz gegenüber den eindringenden Schotterspitzen wird dadurch erreicht, dass zusätzlich zur elastischen Schicht eine Vliesschicht vorgesehen ist, die unmittelbar mit dem Beton verbunden ist. Ein Verbundmaterial für den gleichen Zweck enthält die Schrift EP 0 549 559 .
• Bei diesen genannten Schriften wird davon ausgegangen, dass durch Einbringen einer Elastizität in den Oberbau grundsätzlich das Schwingungsverhalten verbessert wird. Durch das Zusammenwirken komplexer Anregungsfrequenzen und Eigenfrequenzen ist jedoch eine differenziertere Betrachtung insbesondere für Schnellfahrstrecken erforderlich.
• Wie man rechnerisch nachweisen kann, liegt die kleinste Eigenfrequenz des Geisrostes mit Betonschwellen auf Schnellfahrstrecken bei etwa 80 Hz. Für ein Stahlschwellengleis liegt diese kleinste Eigenfrequenz bei etwa 120 Hz. Damit hat das Stahlschwellengleis einen entscheidenden Vorteil gegenüber dem Betonschwellengleis, der darin besteht, dass Resonanz Erscheinungen infolge der Anregung durch Fahrzeuge erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten auftreten. Solange die Frequenzen der Anregung unterhalb der kleinsten Schottergleis-Eigenfrequenz von etwa 120 Hz liegen, sind geringe resonanzverstärkte Schwellenbewegungen im Schottergleis zu erwarten.
• Bei 250 km/h, der Streckengeschwindigkeit von Intercityverbindungen, erzeugt zum Beispiel die vierte Radharmonische 99 Hz, was deutlich unter der Schottergleis-Eigenfrequenz von 120 Hz liegt. Erst die energieärmere fünfte Radharmonische mit einer Frequenz von 123 Hz liegt im Bereich der Eigenfrequenz von Schottergleisen mit Stahlschwellen.
• Der Einbau einer elastischen Besohlung, wie im Zusammenhang mit Spannbetonschwellen bekannt, würde das an sich günstige dynamische Verhalten von Stahlschwellen verschlechtern. Dadurch könnten wieder Anregungen der 4. und evtl. 3. Radharmonischen Resonanz Erscheinungen auch im Querschwellengleis mit Stahlschwellen finden. Es sollte also der Einbau weicher Schichten unter der Stahlschwelle vermieden werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, durch Anpassung der horizontalen Berührungsoberflächen zwischen Schotter und Schwelle möglichst wenig Bewegung der Stahlschwellen zuzulassen und dadurch den Verschleiß im Schotter von Stahlschwellengleisen zu reduzieren.
• Die Aufgabe wird durch Erfindungsmerkmale eines Schottergleises entsprechend Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsmerkmale sind in den Unteransprüchen genannt.
• Die Aufgabe wird durch einen Verbund der Schwellenunterseite mit einer Ausgleichsschicht gelöst, der erhärtet, nachdem die Anpassung des Profils der Schwellenunterseite an das der darunter liegenden Schotteroberfläche vollzogen ist. Dadurch wird keine zusätzliche elastische Weichheit zwischen Schwelle und Schotter installiert. Es erfolgt eine gleichförmige Anpassung der Schwellenunterseite an das Profil der darunter liegenden örtlichen Schotteroberfläche. Nach der Aushärtung der Ausgleichsschicht wird das Profil der örtlichen Schotteroberfläche konserviert, was zu einer gleichförmigen Belastung des Schotterbettes führt und spätere, partielle, höhere Belastungen des Schotterbetts ausgleicht.
• Dadurch, dass die Schwelle nicht mehr auf einzelnen Hochpunkten lagert, sondern die Lasten gleichmäßig verteilt werden, wird zusätzlich eine Versteifung der Schwellenlagerung bewirkt, was sich günstig auf das dynamische Verhalten bei schnell fahrenden Schienenfahrzeugen auswirkt. Die übrigen Randbedingungen wie Baugrundsteifigkeit und Steifigkeit der Schienenstützpunkte bleiben dabei unverändert.
• Hydraulisch gebundene Mörtel erfüllen die Bedingungen für die erfindungsgemäße Ausgleichsschicht, da sie einen Erhärtungsprozess über etwa 28 Tage durchlaufen. Dieser langsame Prozess kann dazu genutzt werden, dass die Schwelle kurzfristig auf dem Kopf liegend, auf ihrer Unterseite Verbund mit einer hydraulisch abbindenden Ausgleichsschicht von mehreren Zentimetern Dicke eingeht, die Ausgleichsschicht zunächst soweit abbindet, dass die Schwelle transportfähig wird und die Schwelle vor dem endgültigen Abbinden der Ausgleichsschicht auf herkömmliche Art, z. B. mittels eines Einbauzuges in den neuen Oberbau eingefügt wird.
• Nach dem Einbau der Schwellen überfahren die hinteren Teile des Einbauzuges langsam das frisch verlegte Gleis und drücken mit ihrem Gewicht die noch nicht abgebundene hydraulisch abbindenden Ausgleichsschicht in das Profil der Schotteroberfläche die unter der Schwelle liegt. Dabei sorgt diese eindrückende nahezu statische Belastung für die gleichförmige Anpassung aller Schwellenauflagerungen an die darunter liegende Schotteroberfläche. Die mehrere Zentimeter dicke abbindende Mörtelschicht weist einen ausreichenden Abnutzungsvorrat auf.
• In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Ausgleichsschicht nur auf den Bereichen der Schwellenunterseite aufgebracht, in denen später die Auflagerung der Schwelle auf dem Schotter stattfinden soll. Die beiden Auflagerflächen befinden sich unterhalb der Schienenstützpunkte. Der mittlere Bereich der Schwellen wird nicht aufgelagert, damit die Schwellen keine Kippbewegung durchführen.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung besteht die Ausgleichsschicht aus noch nicht abgebundenen Leichtbetonmischungen, die Kunststoff- und/oder organische Fasern, wie Stroh- oder Bambusfasern und/oder evtl. Stahlfasern enthalten. Dadurch besteht später nach eventuellen Umlagerungen des Schottergerüstes eine ausgleichende Anpassungsfähigkeit durch die erhöhte Duktilität des Leichtbetons zum Abbau örtlicher Überspannungen. Zum Abbau späterer, örtlicher Überspannungen verfügen derartige Leichtbetone über eine ausreichende Verformungsfähigkeit zur Ausbildung von Fließzonen, die die Möglichkeit zur Energiedissipation eröffnen.
• Leichtbetone sind Betone mit einem Raumgewicht zwischen 800 und 2000 kg/m³. Zum Vergleich: „Normaler” Beton hat ein Raumgewicht von 2000 bis 2600 kg/m³. Technisch liegt die untere Grenze für Leichtbetone derzeit bei etwa 350 kg/m³. Die Leichtigkeit entsteht vorwiegend durch Zuschlagstoffe wie z. B. Leca oder Styroporkügelchen mit einem niedrigen spezifischen Gewicht. Je leichter die Zuschlagstoffe sind, umso geringer ist meistens ihre Festigkeit. Die Verwendung unterschiedlich schwerer Zuschlagstoffe macht es möglich, die Festigkeit der Ausgleichsschicht über dessen Höhe gezielt zu variieren.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Ausgleichsschicht erst kurz vor dem Einbau der Schwelle in das Schotterbett aufgebracht und besteht aus frostbeständigem Bitumenzementmörtel, der nach wenigen Stunden je nach Temperatur 1/3 seiner Endfestigkeit erreicht. Eine brauchbare Mischung besteht z. B. aus etwa 11% Zement, 19% Bitumenemulsion, 53% Sand, 13% Flugasche, 3% Wasser und zahlreichen Beimengungen von insgesamt etwa 0,7%. Das Bitumen (etwa 11%) lagert sich teilweise in den Hohlräumen (Porenvolumen etwa 25%) des zuvor gebildeten hydraulisch gebundenen Traggerüsts (Matrix) an und erhöht die Zähigkeit des Mörtels durch die klebrige Wirkung des Bitumens.
• Besonders die Kerbzähigkeit des Bitumenzementmörtels wird durch die Bitumenzugabe erhöht. Durch das Bitumen werden auch Rissflanken stabilisiert und der Mörtel zerbröckelt nicht so leicht, wie ein gleichfester, reiner Zementmörtel. Die Ausgleichsschicht kann auch – wie die Leichtbetonmischung – Beimengungen von Kunststoff- und/oder organischen Fasern wie Stroh- oder Bambusfasern und/oder evtl. Stahlfasern enthalten.
• Aus bisherigen Erfahrungen geht hervor, dass der Bitumenzementmörtel kaum einen Beitrag zur Schwingungsdämpfung liefern kann. Das ist wie beim Leichtbeton darin begründet, dass der nur wenige cm dicke Überzug des Mörtels mit dem Sand- und Zementanteil nach dem Abbinden ein hydraulisch gebundenes Traggerüst (die Matrix) bildet, dessen Festigkeit weit über der auftretenden Druckspannung liegt. Das gewünschte Merkmal einer harten, möglichst unelastischen Ausgleichsschicht bleibt aber nach seiner Aushärtung auch bei Leichtbetonen und Bitumenzementmörteln erhalten, da die Matrix des Leichtbetons und des Bitumenzementmörtels aus erhärtetem Zementleim besteht und die Auflagerung ohne Druckspitzen gleichmäßig, flächig und damit verschleißarm ist.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Unterseite der Stahlschwelle profiliert, um die Haftung der Ausgleichsschicht zu erhöhen.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird zur Erhöhung der Haftung der Ausgleichsschicht auf der Stahlschwelle die Lasten übertragende Unterseite der Schwelle mit einer Zementschlempe bestrichen, die z. B. eine Zugabe von Silicastaub, Luftporenbildner oder dergleichen enthält.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Haftung der Ausgleichsschicht auf der Stahlschwelle die Lasten übertragende Unterseite der Schwelle dadurch erzeugt, dass dem Mörtel klebende Zemente und/oder Silicastaub z. B. als wässrige Suspension und/oder Luftporenbildner oder dergleichen beigefügt.
• Der Unterschied zur bekannten, weichen, polymeren, elastischen Besohlung besteht darin, dass keine zusätzliche, weiche Elastizität zwischen die Schwellen und den Schotter gebracht wird, die auf der Basis von Kompression und Verdichtung wirkt.
• Der Unterschied zur bekannten, plastisch verformbaren Beschichtung besteht darin, dass sie nicht langzeitig wirkt, sondern nur kurzzeitig bis zum vollständigen Abbinden der mit der Schwelle im Verbund befindlichen Ausgleichsschicht.
• Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen
• 1 Auflage der Schwelle in der bekannten Bauart in einem vertikalen Schnitt durch das Gleis in einer Ebene senkrecht zu den Schienen
• 2 Auflage der Schwelle in der bekannten Bauart in einem vertikalen Schnitt A-A nach 1
• 3 Detail der Punkberührung
• 4 einen vergrößerten vertikalen Längsschnitt durch eine Schwelle mit Ausgleichsschicht
• 5 Schwelle mit zusätzlicher Profilierung
• 6 Schwelle mit vertikal geschichteten Ausgleichsschicht
• 1 und 2 zeigen die Berührungsverhältnisse bei konventioneller Bauart in zwei Ansichten quer und längs der Schiene 1. Die Schwelle 2 ruht auf punktuellen Auflagen 7, wie in 3 verdeutlicht wird. Entsprechend hoch sind die Auflagedrücke bei Belastung durch ein Schienenfahrzeug. Einerseits bewirkt der hohe Auflagedruck einen starken Verschleiß der Schwellenunterseite. Zum anderen verteilt sich der Auflagedruck kegelförmig durch den Schotteroberbau 4 umgekehrt proportional zur wirksamen Auflagefläche A_F als Schnitt durch den Lastverteilungskegel 8.
• Die Vermeidung der genannten Nachteile liegt in einem Verbund der Schwellenunterseite mit einer Ausgleichsschicht 9, die erhärtet, nachdem die Anpassung des Profils der Schwellenunterseite an das der darunter liegenden Schotteroberfläche wie in 4 dargestellt, vollzogen ist. Die Anzahl der Auflagepunkte erhöht sich gegenüber den Verhältnissen in 1 und 2. Insgesamt wirkt dadurch das Schotterbett 4 härter, die Eigenfrequenzen erhöhen sich und damit erhöhen sich die Dämpfungseigenschaften.
• In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Ausgleichsschicht 9 hydraulisch gebundener Mörtel verwendet, da er einen Erhärtungsprozess über etwa 28 Tage durchläuft. Als Endfestigkeit wird hier die 28 Tage Festigkeit angesehen. Dieser langsame Prozess kann dazu genutzt werden, dass
• – die Schwelle 2 zunächst auf dem Kopf liegend auf ihrer Unterseite Verbund mit einer hydraulisch abbindenden Ausgleichsschicht 9 von mehreren Zentimeter Dicke eingeht,
• – die Ausgleichsschicht 9 zunächst soweit abbindet, dass die Schwelle 2 transportfähig wird,
• – die Schwelle 2 vor dem endgültigen Abbinden der Ausgleichsschicht 9 auf herkömmliche Art mittels eines Einbauzuges in den neuen Oberbau eingefügt wird.
• Nach dem Einbau der Schwellen 2 (und Auflegen der Schienen) überfahren die schweren hinteren Teile des Einbauzuges langsam das frisch verlegte Gleis und drücken mit ihrem Gewicht die noch nicht abgebundene hydraulisch abbindende Ausgleichsschicht in das Profil der Schotteroberfläche die unter der Schwelle liegt. Dabei sorgt diese eindrückende nahezu statische Belastung für die gleichförmige Anpassung aller Schwellenauflagerungen an die darunter liegende Schotteroberfläche. Dieser Anpassungsprozess kann ggf. durch vertikales Rütteln unterstützt werden.
• Die mehrere Zentimeter dicke, abbindende Ausgleichsschicht 9 soll einen ausreichenden Abnutzungsvorrat aufweisen. In heißen Jahreszeiten kann durch Hochofenzemente oder durch die Zugabe eines Verzögerers das zu schnelle Abbinden der Ausgleichsschicht verhindert werden.
• Zweckmäßiger Weise wird die Ausgleichsschicht, wie in 4 verdeutlicht, nur auf den Bereichen der Schwellenunterseite aufgebracht, in denen später die Auflagerung der Schwelle 2 auf dem Schotteroberbau 4 stattfinden soll. Die beiden Auflagerflächen 14 befinden sich unterhalb der Schienenstützpunkte. Der mittlere Bereich der Schwellen 2 wird nicht aufgelagert, damit die Schwellen nicht „reiten”. Die in 4 beispielsweise dargestellten vier Schottersteine 6 sind teilweise in die Ausgleichsschicht 9 hineingedrückt. Die Kraftübertragung auf die oberste Schicht Schottersteine erfolgt nicht mehr punktuell sondern flächig.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird, wie in 5 dargestellt, die Unterseite der Schwelle 2 mit einer Profilierung versehen, um eine bessere Haftung der Ausgleichsschicht 9 auf der Schwellenunterseite zu gewährleisten.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Ausgleichsschicht 9 aus noch nicht abgebundenen Leichtbetonmischungen, die Kunststoff- und/oder organische Fasern wie Stroh- oder Bambusfasern und/oder evtl. Stahlfasern enthalten. Dadurch besteht später nach eventuellen Umlagerungen des Schottergerüstes eine ausgleichende Anpassungsfähigkeit durch die erhöhte Duktilität des Leichtbetons zum Abbau örtlicher Überspannungen. Zum Abbau späterer, örtlicher Überspannungen verfügen derartige Leichtbetone über eine ausreichende Verformungsfähigkeit durch die Ausbildung von Fließzonen, die die Möglichkeit zur Energiedissipation eröffnen.
• Als Leichtbetone sind Betone mit einem Raumgewicht zwischen 800 und 2000 kg/m³ geeignet. Im Gegensatz dazu besitzt üblicher Beton ein Raumgewicht von 2000 bis 2600 kg/m³. Technisch machbar sind Leichtbetone mit etwa 350 kg/m³. Die Leichtigkeit entsteht vorwiegend durch Zuschlagstoffe wie z. B. Leca oder Styroporkügelchen mit einem niedrigen spezifischen Gewicht. Je leichter die Zuschlagstoffe sind, umso geringer ist meistens ihre Festigkeit. Die Verwendung unterschiedlich schwerer Zuschlagstoffe macht es möglich, die Festigkeit der Ausgleichsschicht über dessen Höhe gezielt zu variieren.
• Soll die Ausgleichsschicht 9 erst kurz vor dem Einbau der Schwelle 2 in das Schotterbett 4 aufgebracht werden, bietet sich ein Überzug aus frostbeständigem Bitumenzementmörtel an, da er nach wenigen Stunden je nach Temperatur 1/3 seiner Endfestigkeit erreichen kann. Eine brauchbare Mischung besteht z. B. aus etwa 11% Zement, 19% Bitumenemulsion, 53% Sand, 13% Flugasche, 3% Wasser und zahlreichen Beimengungen von insgesamt etwa 0,7%. Das Bitumen (etwa 11%) lagert sich teilweise in den Hohlräumen (Porenvolumen etwa 25%) des zuvor gebildeten hydraulisch gebundenen Traggerüsts (Matrix) an und erhöht die Zähigkeit des Mörtels durch die klebrige Wirkung des Bitumens.
• Besonders die Kerbzähigkeit des Bitumenzementmörtels wird durch die Bitumenzugabe erhöht. Durch das Bitumen werden auch Rissflanken stabilisiert und der Mörtel zerbröckelt nicht so leicht, wie ein gleichfester, reiner Zementmörtel. Die Ausgleichsschicht kann auch – wie die Leichtbetonmischung – Beimengungen von Kunststoff- und/oder organischen Fasern wie Stroh- oder Bambusfasern und/oder evtl. Stahlfasern enthalten.
• Aus bisherigen Erfahrungen geht hervor, dass der Bitumenzementmörtel kaum einen Beitrag zur Schwingungsdämpfung liefern kann. Das ist wie beim Leichtbeton darin begründet, dass die nur wenige Zentimeter dicke Ausgleichsschicht mit dem Sand- und Zementanteil nach dem Abbinden ein hydraulisch gebundenes Traggerüst (die Matrix) bildet, dessen Festigkeit weit über der auftretenden Druckspannung liegt.
• Das gewünschte Merkmal einer harten, möglichst unelastischen Beschichtung bleibt nach der Aushärtung sowohl bei Leichtbetonen als auch bei Bitumenzementmörteln erhalten, da die Matrix des Leichtbetons und des Bitumenzementmörtels aus erhärtetem Zementleim besteht.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Haftung der Ausgleichsschicht 9 auf der Schwelle 2 dadurch erhöht, dass die Unterseite der Schwelle mit einer Zementschlempe bestrichen wird, die z. B. eine Zugabe von Silicastaub, Luftporenbildner oder dergleichen enthält, dem Mörtelüberzug klebende Zemente und/oder Silicastaub z. B. als wässrige Suspension und/oder Luftporenbildner oder dergleichen beigefügt werden.
• Bezugszeichenliste

1

Schiene

2

Schwelle

3

elastische Zwischenlage

4

Schotterbett

5

Baugrund

6

Schotterstein

7

Berührungspunkt

8

Lastverteilungskegel

9

Ausgleichsschicht

10

muldenförmige Ausnehmung

11

Profilierung

12

Schicht A

13

Schicht B

Claims (10)

1. Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellen an ihrer Unterseite (2) jeweils eine an ihren horizontalen ebenen Auflageflächen (14) haftende Schicht aufweisen, welche eine Ausgleichsschicht (9) zwischen der Schwellenunterseite und der durch Schottersteine (6) gebildeten Auflagefläche des Schotteroberbaus (4) bildet, wobei die Ausgleichsschicht (9) in ihrer dem Schotteroberbau zugewandten Oberfläche dadurch strukturiert ist, dass sie sich während ihrer Aushärtung an das Profil der darunter liegenden Schotteroberfläche ganz oder teilweise flächig anpasst und nach dem endgültigen Aushärten die Belastung durch Schienenfahrzeuge unelastisch und hart überträgt.
2. Schottergleis nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (9) aus Bitumenzementmörtel besteht.
3. Schottergleis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (9) aus hydraulischem Mörtel besteht.
4. Schottergleis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (9) aus einer Mischung zur Herstellung von Leichtbeton besteht.
5. Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagerfläche (14) der Schwelle (2) eine Profilierung (11) erhält.
6. Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (9) über die Dicke verteilt, unterschiedliche Zuschlagstoffe enthält.
7. Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagerfläche der Schwelle (2) mit einer Zementschlempe bestrichen ist, die mindestens einen Zuschlagsstoff in Form von klebenden Zementen, Silicastaub oder Luftporenbildner enthält.
8. Schottergleis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (9) aus einem Mörtelüberzug mit einer Mörtelmischung besteht, die mindestens einen Zuschlagsstoff in Form von Kunststoff- oder Stahlfasern enthält
9. Schottergleis mit Querschwellen aus Stahl nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellen (2) zwischen 2,50 und 2,70 m lang sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Schottergleises mit Querschwellen aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellen (2) in einem ersten Arbeitschritt an ihren horizontalen Auflagerflächen (14) mit einer an der Schwelle (2) haftenden Ausgleichsschicht (9) beschichtet werden, die Schwellen (2) vor Aushärtung der Ausgleichsschicht (9) anschließend in das Schotterbett (4) lagegenau gedrückt oder gerüttelt werden und dass anschließend eine Aushärtung der Ausgleichsschicht (9) erfolgt.

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