DE102021127502A1 - Track for track-guided rail vehicles and method for its construction - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung hat ein Gleis sowie ein Verfahren zur Errichtung eines Gleises für spurgeführte Schienenfahrzeuge mit einem oberhalb eines tragfähigen Untergrundes (12) vorgesehenen Oberbau (17) und mit auf dem Oberbau (17) verlegten Gleistragblöcken (18) zum Gegenstand, an denen Schienen (19) in der gewünschten Höhen- und Seitenausrichtung befestigt sind. Um damit einen für den normalen Schienenverkehr und insbesondere auch für den Hochgeschwindigkeitsverkehr geeigneten Fahrweg zu schaffen, der einfach und kostengünstig hergestellt und im Havariefall auch schnell wieder instandgesetzt werden kann, schlägt die Erfindung vor, den Oberbau (17) aus einem Breitkorngemisch mit einer Schüttlinie von 0/16 bis 0/56 herzustellen, das vor dem Verlegen der Gleistragblöcke (18) verdichtet wird. Durch die Verwendung des erfindungsgemäß vorgesehenen Breitkorngemisches und dessen Verdichtung ist es möglich, einen Oberbau mit ausreichend großer Tragfähigkeit und Formstabilität für die Gleisfahrbahn zu schaffen. Auf der verdichteten Schicht aus dem Breitkorngemisch können die Gleistragblöcke ohne weitere Maßnahmen wie zuvor auf einer Tragschicht aus Asphalt oder Beton aufgelagert werden und behalten ihre Seiten- und Höhenlagegenauigkeit im Betrieb des Gleises auch nach lang andauernder, wiederkehrender Belastung durch Überfahrten von Zügen bei.The subject matter of the invention is a track and a method for constructing a track for track-guided rail vehicles with a superstructure (17) provided above a load-bearing subsoil (12) and with track support blocks (18) laid on the superstructure (17), on which rails (19 ) are fixed in the desired elevation and lateral orientation. In order to create a track that is suitable for normal rail traffic and in particular for high-speed traffic, which can be manufactured easily and inexpensively and repaired quickly in the event of an accident, the invention proposes that the superstructure (17) be made of a wide-grain mixture with a pouring line of Produce 0/16 to 0/56, which is compressed before laying the track support blocks (18). By using the wide-grain mixture provided according to the invention and compacting it, it is possible to create a superstructure with a sufficiently high load-bearing capacity and dimensional stability for the track. On the compacted layer of the wide-grain mixture, the track support blocks can be placed on a base layer of asphalt or concrete without any further measures and retain their lateral and vertical position accuracy during operation of the track even after long-lasting, recurring loads from trains crossing.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gleis für spurgeführte Schienenfahrzeuge mit einem oberhalb eines tragfähigen Untergrundes vorgesehenen Oberbau und mit auf dem Oberbau verlegten Gleistragblöcken, an denen Schienen in der gewünschten Höhen- und Seitenausrichtung befestigt sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Errichtung eines Gleises für spurgeführte Schienenfahrzeuge, bei dem oberhalb eines tragfähigen Untergrunds ein Oberbau angeordnet wird, auf dem Gleistragblöcke zur Befestigung von Schienen des Gleises verlegt werden.The invention relates to a track for track-guided rail vehicles with a superstructure provided above a load-bearing subsoil and with track support blocks laid on the superstructure, to which rails are fastened in the desired vertical and lateral alignment. The invention also relates to a method for erecting a track for track-guided rail vehicles, in which a superstructure is arranged above a load-bearing subsoil, on which track support blocks for fastening rails of the track are laid.
Bei der Errichtung der schienengebundenen Infrastruktur für Schienenfahrzeuge stellt der klassische Schotteroberbau seit ca. 200 Jahren die Regellösung dar. Der Grund für diesen Erfolg der im Schotter verlegten Gleisroste ist vor allem die Einfachheit der Hauptkomponenten (Schienen, Schwellen, Schotterbett) und der vergleichsweise günstige Preis für die Errichtung eines solchen Gleises.The classic ballasted superstructure has been the standard solution for the construction of the rail-bound infrastructure for rail vehicles for around 200 years. The reason for this success of the track panels laid in ballast is above all the simplicity of the main components (rails, sleepers, ballast bed) and the comparatively low price for the construction of such a track.
Im Hochgeschwindigkeitsverkehr mit schienengebundenen Fahrzeugen konnten sich trotz der im Vergleich mit dem Schotteroberbau deutlich höheren Herstellungskosten Feste-Fahrbahnsysteme durchsetzen, denn diese lassen sich mit höherer Genauigkeit einbauen und bieten bei den Betriebskosten (Instandhaltung) gegenüber dem Schotteroberbau deutliche Vorteile. Bei einer unter dem Kennzeichen „IVES“ bekannten Bauform der festen Fahrbahn (aufgelagerte FF-System) werden auf einer unteren Grundschicht, die oft aus speziellen Straßenbauasphalt mit konventionellen Methoden gefertigt ist, eine Vielzahl von Tragelementen aufgelagert, die als Betonfertigelemente in der gewünschten Qualität mit verhältnismäßig geringem Aufwand hergestellt werden können. An der Oberseite der Tragelemente sind Aussparungen für Schienenbefestigungsvorrichtungen vorgesehen, die zunächst an den Fahrschienen angeschlossen und gemeinsam mit diesen dann in die korrekte Höhen- und Seitenlage oberhalb der Aussparungen in den Tragelementen ausgerichtet werden. Im Anschluss hieran werden die Schienenbefestigungselemente mit einem schnellhärtenden, hochfesten Mörtel, der zwischen die Tragelemente und eine Grundplatte des jeweiligen Schienenbefestigungselements eingefüllt wird, mit den Tragelementen fest verbunden. Dabei füllt der Mörtel auch den Freiraum der Aussparungen, in die Kunststoffschraubdübel der Schienenbefestigungselemente hineinragen, vollständig aus und sorgt somit für eine feste Verbindung zwischen den die Schienen haltenden Schienenbefestigungselementen und den auf der Grundschicht aufgelagerten Tragelementen.In high-speed traffic with rail-bound vehicles, slab track systems were able to assert themselves despite the significantly higher production costs compared to ballasted superstructure, because these can be installed with greater precision and offer clear advantages in terms of operating costs (maintenance) compared to ballasted superstructure. With a type of slab track known as "IVES" (supported FF system), a large number of load-bearing elements are mounted on a lower base layer, which is often made of special road construction asphalt using conventional methods, which are prefabricated concrete elements of the desired quality can be produced with relatively little effort. Recesses for rail fastening devices are provided on the upper side of the support elements, which are first connected to the running rails and then aligned together with them in the correct vertical and lateral position above the recesses in the support elements. Following this, the rail fastening elements are firmly connected to the bearing elements with a rapid-hardening, high-strength mortar, which is poured in between the bearing elements and a base plate of the respective rail fastening element. The mortar also completely fills the free space of the recesses into which the plastic screw anchors of the rail fastening elements protrude and thus ensures a firm connection between the rail fastening elements holding the rails and the supporting elements supported on the base layer.
Das bekannte Einbaukonzept von „IVES“ kombiniert somit in vorteilhafter Weise die Einbauprinzipien „Bottom-Up“ und „Top-Down“ und teilt die Arbeitsgenauigkeit und den Arbeitsaufwand bei den einzelnen Arbeitsschritten in besonders zweckmäßiger Weise auf. Es ist mit dem bekannten Bauverfahren möglich, Gleiswege für Schienenfahrzeuge mit sehr hoher Genauigkeit und geringeren Anforderungen an die Instandhaltung herzustellen, als dies bei den kompakten FF-Systemen, beispielsweise dem System „RHEDA“ möglich ist.The well-known "IVES" paving concept thus advantageously combines the "bottom-up" and "top-down" paving principles and divides the work accuracy and the workload in the individual work steps in a particularly practical manner. With the known construction method, it is possible to build tracks for rail vehicles with very high accuracy and lower maintenance requirements than is possible with the compact FF systems, for example the “RHEDA” system.
Auch wenn die vorstehend erläuterte, aufgelagerte Bauform einer Festen Fahrbahn (FF) gegenüber einer kompakten FF-Bauform Vorteile bietet, sind auch ihre Herstellungskosten noch deutlich höher als für ein Gleis, das mit einem Schotteroberbau errichtet wird. Ein weiterer Nachteil ist der Aufwand bei erforderlichen Instandsetzungen, z.B. nach einer Havarie. Dabei ist es nämlich regelmäßig erforderlich, die aus Asphalt oder Beton bestehende Grundschicht, auf denen die Gleistragblöcke aufgelagert sind, zu reparieren, was ohne einen Abbau des darauf aufgelagerten Gleisrosts über eine über den eigentlichen Havariebereich hinausreichende Länge im Allgemeinen nicht möglich ist. Die Bauzeiten für die Reparatur sind diesem Fall regelmäßig lang, eine Benutzung des Gleises ist nach einer Havarie im Allgemeinen für erhebliche Zeit ausgeschlossen.Even if the superimposed design of a slab track (FF) explained above offers advantages over a compact FF design, its production costs are also significantly higher than for a track that is built with a ballasted superstructure. Another disadvantage is the effort required for repairs, e.g. after an accident. It is regularly necessary to repair the asphalt or concrete base layer on which the track support blocks are supported, which is generally not possible without dismantling the track grid supported on it over a length exceeding the actual area of damage. The construction times for the repairs are regularly long in this case, and use of the track is generally ruled out for a considerable period of time after an accident.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleis und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, womit ein für den normalen Schienenverkehr und insbesondere auch für den Hochgeschwindigkeitsverkehr geeigneter Fahrweg geschaffen werden kann, der einfach und kostengünstig hergestellt und im Havariefall auch schnell wieder instandgesetzt werden kann.The object of the invention is to specify a track and a method for its production, with which a track suitable for normal rail traffic and in particular also for high-speed traffic can be created, which can be produced easily and inexpensively and can also be repaired quickly in the event of an accident.
Das erfindungsgemäße Gleis löst diese Aufgabe dadurch, dass der Oberbau aus einem verdichteten Breitkorngemisch mit einer Schüttlinie von 0/16 bis 0/56 besteht. Verfahrensgemäß schlägt die Erfindung demgemäß vor, dass der Oberbau aus einem Breitkorngemisch mit einer Schüttlinie von 0/16 bis 0/56 hergestellt wird, wobei das Breitkorngemisch vor dem Verlegen der Gleistragblöcke verdichtet wird.The track according to the invention solves this problem in that the superstructure consists of a compacted wide-grain mixture with a pouring curve of 0/16 to 0/56. According to the method, the invention accordingly proposes that the superstructure be produced from a wide-grain mixture with a pouring curve of 0/16 to 0/56, with the wide-grain mixture being compacted before the track support blocks are laid.
Es hat sich durch umfassende Versuche herausgestellt, dass es durch die Verwendung des erfindungsgemäß vorgesehenen Breitkorngemisches und dessen Verdichtung möglich ist, einen Oberbau mit ausreichend großer Tragfähigkeit und Formstabilität für die Gleisfahrbahn zu schaffen. Auf der verdichteten Schicht aus dem Breitkorngemisch können die Gleistragblöcke ohne weitere Maßnahmen wie zuvor auf einer Tragschicht aus Asphalt oder Beton aufgelagert werden und behalten ihre Seiten- und Höhenlagegenauigkeit im Betrieb des Gleises auch nach lang andauernder, wiederkehrender Belastung durch Überfahrten von Zügen bei. Trotz dieser mit Beton- oder Asphalttragschichten vergleichbaren Stabilität des Oberbaus aus verdichtetem Breitkorngemisch lässt sich dieser mit nur geringem Aufwand wieder instand setzen, wenn sich dies beispielsweise nach einer Havarie als notwendig erweisen sollte. Der hierfür zu betreibende Aufwand ist tatsächlich kaum nennenswert größer als bei der Wiederherstellung der Lage eines im klassischen Schotterbett verlegten Gleisrostes. Mit der Erfindung ist es also möglich, ein beschädigtes Gleis in kurzer Zeit zu reparieren und für den Verkehr wieder freizugeben.Extensive tests have shown that by using the wide-grain mixture provided according to the invention and compacting it, it is possible to create a superstructure with a sufficiently high load-bearing capacity and dimensional stability for the track. On the compacted layer of the wide-grain mixture, the track support blocks can be placed on a base layer of asphalt or concrete without any further measures and retain their lateral and vertical position accuracy during operation of the track even after long-lasting, recurring loads caused by trains crossing. Despite the stability of the superstructure made of compacted wide-grain mixture, which is comparable to concrete or asphalt base layers, it can be repaired with little effort if this should prove necessary, for example after an accident. The effort required for this is actually hardly significantly greater than when restoring the position of a track grid laid in the classic ballast bed. With the invention it is therefore possible to repair a damaged track in a short time and open it to traffic again.
Es ist vorteilhaft, wenn zwischen den Gleistragblöcken und den Schienen Mittel zur Höhen- und/oder Seitenregulierung und Fixierung der Schienen relativ zu den Gleistragblöcken vorgesehen sind. Hierdurch lässt sich die Einjustierung des Gleises nach dem Verlegen der Gleistragblöcke von oben (Top-down) erst am Ende des Bauprozesses vornehmen, ohne dass hierfür bei der Erstellung des Unter- und Oberbaus und der darauf abgelegten Gleistragblöcke die Genauigkeitsanforderungen an die Schienenoberkante zu erfüllen wären. In an sich bereits bekannter Weise können die Gleistragblöcke an ihrer Oberseite mit Aussparungen zur Aufnahme von Schienenbefestigungselementen versehen sein, wie sie z.B. der Bauart IVES vorgesehen sind. Die Schienenbefestigungselemente werden dann nach Ausrichtung der daran angeschlossenen Schienen in die gewünschte Höhen- und Seitenlage durch Ausfüllen der Aussparungen mit einer aushärtenden Vergussmasse fest mit den Gleistragblöcken verbunden sind. It is advantageous if means for adjusting the height and/or side and for fixing the rails relative to the track support blocks are provided between the track support blocks and the rails. This means that after the track support blocks have been laid, the track can only be adjusted from above (top-down) at the end of the construction process, without having to meet the accuracy requirements for the upper edge of the rail when creating the substructure and superstructure and the track support blocks placed on them . In a manner already known per se, the top of the track support blocks can be provided with recesses for accommodating rail fastening elements, such as those provided for the IVES type, for example. After aligning the rails connected to them in the desired height and lateral position, the rail fastening elements are then firmly connected to the track support blocks by filling the recesses with a hardening casting compound.
Die auf dem fertigen, aus dem verdichteten Breitkorngemisch bestehenden Oberbau angeordneten Gleistragblöcke bestehen bevorzugt aus in geringem Abstand voneinander auf dem Oberbau aufgelagerten, großformatigen Fertigteilplatten oder -blöcken, die den Bereich des Oberbaus zwischen den Schienen zu mindestens 75 % von dessen Oberfläche abdecken. Bei Einsatz derartiger großformatiger Gleistragblöcke ist ein besonders schneller Baufortschritt erzielbar.The track support blocks arranged on the finished superstructure consisting of the compacted wide-grain mixture preferably consist of large-format prefabricated slabs or blocks that are placed on the superstructure at a small distance from each other and cover the area of the superstructure between the rails by at least 75% of its surface. When using such large-format track support blocks, a particularly rapid construction progress can be achieved.
Die erfinderseitig durchgeführten Untersuchungen und Versuche haben gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse mit einem Oberbau erzielt werden, wenn das zu dessen Erstellung verwendete Breitkorngemisch eine Schüttlinie von 0/32 oder 0/45 hat. Außerdem hat sich gezeigt, dass es zweckmäßig ist, das Breitkorngemisch für den Oberbau in mehreren Durchgängen aufzubringen und lagenweise zu verdichten, jeweils bevor die nächste Schicht Breitkorngemisch aufgebracht wird. Vorzugsweise ist die Anordnung so, dass der Oberbau aus mindestens zwei, insbesondere vorzugsweise drei übereinanderliegenden, einzelnen verdichteten Lagen Breitkorngemisch besteht. Dabei wird bevorzugt so vorgegangen, dass die einzelnen Lagen des aus dem Breitkorngemisch bestehenden Oberbaus zumindest annähernd dieselbe Lagendicke haben.The investigations and tests carried out by the inventors have shown that particularly good results can be achieved with a superstructure if the wide-grain mixture used to create it has a pouring curve of 0/32 or 0/45. It has also been shown that it is expedient to apply the wide-grain mixture for the superstructure in several passes and to compact it in layers before the next layer of wide-grain mixture is applied. The arrangement is preferably such that the superstructure consists of at least two, in particular preferably three, individual, compacted layers of wide-grain mixture lying one on top of the other. The procedure is preferably such that the individual layers of the superstructure consisting of the wide-grain mixture have at least approximately the same layer thickness.
Sofern kein ausreichend tragfähige Erdkörper/Boden am Bauort des zu errichtenden Gleises vorhanden ist, wird die Tragfähigkeit des Untergrunds zunächst durch geeignete Maßnahmen verbessert. Angestrebt wird, dass das Planum an seiner Oberseite eine Tragfähigkeit des Erdkörpers/Bodens von mind. 60 MN/m2 (Ev2) besitzt. Wenn dieser Wert nur ungenügend erreicht werden kann, ist es zweckmäßig, Bodenverbesserungsmaßnahmen gern, der DB RiLi. 836 auszuführen, um den entsprechenden Wert zu erzielen.If there is no sufficiently load-bearing earth body/soil at the construction site of the track to be built, the load-bearing capacity of the subsoil is first improved by suitable measures. The aim is for the planum to have a bearing capacity of at least 60 MN/m 2 (E v 2) for the earth body/soil on its upper side. If this value can only be reached insufficiently, it is advisable to take soil improvement measures, the DB RiLi. 836 to get the corresponding value.
Auf den tragfähigen Untergrund (Oberseite Planum-Erdkörper/Boden) kann dann eine Unterbauschicht und/oder eine Planumschutzschicht angeordnet sein/werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Unterbauschicht bzw. der Planumschutzschicht, die aus geeigneten, für den Verwendungszweck zugelassenen Materialen besteht, sieht deren zweilagigen Einbau vor, wobei vorzugsweise jede einzelne Lage verdichtet ist/wird. Die Schichtdicken betragen zweckmäßig etwa 250 - 300 mm gern. Bodengutachten, wobei die Schichten je nach den örtlichen Bahnentwässerungsgegebenheiten entweder als KG 1 oder KG 2 eingebaut und lagenweise verdichtet werden. Die Verdichtung sollte vorzugsweise einen Wert von mind. 90 MN/m2 (Ev2) erreichen. Die Abweichungen in Längs- und Querrichtung zur Gleisachse sollten dabei im Rahmen der zugelassenen Werte gern. DB RiLi 836 bleiben.A substructure layer and/or a subgrade protective layer can then be arranged on the load-bearing subsoil (upper side of subgrade earth body/soil). A preferred embodiment of the substructure layer or subgrade protection layer, which consists of suitable materials approved for the intended use, provides for its installation in two layers, with each individual layer preferably being/being compacted. The layer thicknesses are preferably about 250 - 300 mm. Soil report, whereby the layers are installed either as KG 1 or KG 2 depending on the local railway drainage conditions and are compacted in layers. The compaction should preferably reach a value of at least 90 MN/m 2 (E v 2). The deviations in the longitudinal and transverse direction to the track axis should be within the permitted values. DB RiLi 836 remain.
Wenn wie erläutert eine Planumschutzschicht oder eine Unterbauschicht vorgesehen sind, bildet jene nun den Ausgangspunkt für den Einbau des Breitkorngemisches zur Errichtung des Oberbaus, auf dem die Gleistragblöcke aufgelagert werden können. Das Breitkorngemisch wird bevorzugt in drei Lagen eingebaut, wobei jede einzelne Lage verdichtet wird, bevor der nächste Arbeitsschritt erfolgt ist. Der Einbau des Breitkorngemisches erfolgt vorzugsweise in einer Stärke von 250 - 300 mm entsprechend der Empfehlung des Bodengutachtens, entweder als KG 1 oder KG 2 auf Grund der örtlichen Bahnentwässerungsgegebenheiten. Die Verdichtung gern. DB RiLi 824 sollte vorzugsweise einen Wert von mind. 100 MN/m2 (Ev2), insbesondere mehr als 120 MN/m2 erreichen. Im Bereich von Übergängen zwischen zwei unterschiedlichen Oberbauarten oder Kunstbauwerken ist der Verdichtungsgrad vorzugsweise noch größer, er kann an solchen Bereichen zweckmäßig 150 MN/m2 oder mehr betragen. Vorzugsweise sollten Abweichungen in Längs- und Querrichtung zur Gleisachse gering bleiben und einen Wert ±10 mm, insbesondere von ±5 mm auf einem 4 m langen Richtscheit nicht überschreiten.If, as explained, a formation protection layer or a substructure layer is provided, this now forms the starting point for the installation of the wide-grain mixture for the construction of the superstructure, on which the track support blocks can be supported. The broad-grain mixture is preferably installed in three layers, with each individual layer being compacted before the next work step has taken place. The installation of the wide-grain mixture is preferably carried out in a thickness of 250 - 300 mm according to the recommendation of the soil report, either as KG 1 or KG 2 due to the local railway drainage conditions. I like the compression. DB RiLi 824 should preferably achieve a value of at least 100 MN/m 2 (E v 2), in particular more than 120 MN/m 2 . In the area of transitions between two different superstructure types or engineering structures, the degree of compaction is preferably even greater; it can expediently be 150 MN/m 2 or more in such areas. Deviations in the longitudinal and transverse direction to the track axis should preferably remain small and do not exceed a value of ±10 mm, in particular ±5 mm on a 4 m straight edge.
Als Material für das Breitkorngemisch hat sich gebrochenes Gestein ohne und/oder mit Natursand im Sandanteil (KG 1 und KG 2) in den Sortierungen 0/32 oder 0/45 als besonders geeignet erwiesen. Besonders geeignete Gesteinsarten sind Granit mit eher kubischer Kornform und einer eher mittleren Kantenschärfe und -festigkeit (schlechtgeformte Körner ca. 20 - 25 %) oder Grauwacke mit hoher Gesteinsfestigkeit, bei der die Kornform eher plattig (schlechtgeformte Körner ca. 45 -50 %) und die Kantenschärfe und -festigkeit eher hoch ist. Auch Gemische der genannten Gesteinsarten oder auch vergleichbare/gleichwertige Gesteine und Gesteinsgemische können zur Verwendung kommen. Insbesondere ist es auch möglich, dass als Material für das Breitkorngemisch ein vorhandenes Gleisschottermaterial verwendet/genutzt wird, wenn dieses durch Sieben, Waschen, Prallen, Brechen und/oder andere geeignete Maßnahmen entsprechend aufgearbeitet und ggf. mit weiteren Gesteinsanteilen gem. Körnungslinie versetzt wird, um die erforderliche Trag- und Stabilitätsfähigkeit, vorzugsweise von mind. 120 MN/qm oder 150 MN/qm zu erreichen. Crushed rock without and/or with natural sand in the sand content (KG 1 and KG 2) in grades 0/32 or 0/45 has proven to be particularly suitable as material for the wide-grain mixture. Particularly suitable types of rock are granite with a rather cubic grain shape and moderate edge sharpness and strength (badly shaped grains approx. 20 - 25%) or greywacke with high rock strength, in which the grain shape is more platy (badly shaped grains approx. 45 -50%) and the edge sharpness and strength is rather high. Mixtures of the rock types mentioned or comparable/equivalent rocks and rock mixtures can also be used. In particular, it is also possible that an existing track ballast material is used as the material for the wide-grain mixture if this is processed by sieving, washing, impacting, breaking and/or other suitable measures and, if necessary, mixed with further rock fractions according to the grading curve, to achieve the required load-bearing capacity and stability, preferably at least 120 MN/sqm or 150 MN/sqm.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen erläutert sind. Es zeigt:
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1 eine erste Ausführungsform eines Schienenwegs mit zwei parallel zueinander verlaufenden Gleisen nach der Erfindung im Querschnitt; und -
2 eine zweite Ausführungsform eines Schienenwegs mit zwei erfindungsgemäßen Gleisen in einer1 entsprechenden Darstellung.
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1 a first embodiment of a railway with two mutually parallel tracks according to the invention in cross section; and -
2 a second embodiment of a railway with two tracks according to the invention in one1 corresponding representation.
In der Zeichnung ist mit 10 ein Schienenweg bezeichnet, der zwei parallel zueinander verlaufende Gleise 11 umfasst, wie dies bei vielen Bahnstrecken realisiert ist.In the drawing, 10 designates a railway track, which comprises two
Der zweigleisige Schienenweg 10 ist auf einem tragfähigen Unterbau (Erdbau) 12 errichtet, dessen Tragfähigkeit (Ev2) an der Oberseite mindestens 60 MN/m2 beträgt. Die Tragfähigkeit kann bei von Natur aus unzureichenden Werten durch geeignete Bodenverbesserungsmaßnahmen gesteigert werden. Mehr im Einzelnen können verschiedene Untergrundverbesserungsmaßnahmen ergriffen werden, um ein verbessertes gleichmäßiges Tragverhalten des Bodens im gesamten Ausbreitungsbereich der Oberflächenbelastung zu erzeugen. In der Regel sind anschließend Nachweise über die Lastausbreitung im Untergrund zu erbringen. Als mögliche Maßnahmen sind insbesondere Verdichtungsmaßnahmen wie das Walzen, das Einbringen von Bodenmaterial oder der Entzug von Porenwasser zu benennen, oder auch ein Bodenaustauch mit anschließender Anwendung von den zuvor genannten Verdichtungsmaßnahmen.The double-
Alternativ oder ergänzend zu diesen Untergrundverbesserungsmaßnahmen besteht die Möglichkeit, Tiefgründungen durchzuführen. Bei dieser Maßnahme wird ein Großteil der wirkenden Lasten über Einzelelemente, mit oder ohne Mitwirkung des umgebenden Bodens, in den tieferen Untergrund abgetragen. Im Anschluss an dieses Vorgehen sind Nachweise über die Krafteinleitung in die Einzelelemente zu erbringen.As an alternative or in addition to these subsoil improvement measures, there is the possibility of carrying out deep foundations. With this measure, a large part of the acting loads are transferred to the deeper subsoil via individual elements, with or without the involvement of the surrounding soil. Following this procedure, evidence of the force application to the individual elements must be provided.
Generell sollte die Art der Maßnahmen, die zur Herstellung der Tragfähigkeit getroffen werden, immer an die projektspezifischen Begebenheiten angepasst werden. Das genaue Vorgehen bei der Anwendung der zuvor beschriebenen Untergrundverbesserungsmaßnahmen und weitere Vorgehensweisen sind dem Fachmann geläufig. Sie werden auch in der DB Richtlinie 836 erläutert.In general, the type of measures taken to establish the load-bearing capacity should always be adapted to the project-specific circumstances. The person skilled in the art is familiar with the precise procedure for applying the subsoil improvement measures described above and other procedures. They are also explained in DB Guideline 836.
Auf dem Untergrund 12 ist zunächst eine Planumschutzschicht 13 angeordnet, die seitlich bis zu rechts und links vom Schienenweg 10 verlaufenden Entwässerungsrinnen 14 reicht. Die Planumschutzschicht 13 besteht in bekannter Weise aus einem hierfür zugelassenen Korngemisch, wobei abhängig von den örtlichen Bahnentwässerungsgegebenheiten ein Gemisch KG1 oder KG2 zur Anwendung kommen kann. Die Gesamtdicke (Höhe) der Planumschutzschicht 13 beträgt 250 bis 300 mm. Die Planumschutzschicht 13 wird in zwei Lagen 13u, 13o eingebaut, wobei jede der beiden Lagen mit bekannten, geeigneten Maschinen wie Walzen und/oder Rüttelplatten separat verdichtet wird. Die Dicken (Höhen) der beiden Lagen sind zumindest annähernd gleich groß. Die Verdichtung erfolgt auf einen Wert von min. 90 MN/m2 (Ev2). Die seitlich vorgesehenen Entwässerungsrinnen 14 wirken bei dem Einbau der Planumschutzschicht 13, insbesondere von deren unterer Lage 13u als Schalung, die ein seitliches Ausweichen des eingebauten Korngemisches bei dessen Verdichtung zuverlässig verhindert. Es versteht sich, dass die Funktion der Schalung nicht nur von derartigen Entwässerungsrinnen 14 erfüllt werden kann, sondern bei Bedarf auch andere geeignete Vorkehrungen getroffen werden können, beispielsweise durch den Einbau von Randsteinen, eines Betonsockels o.dgl.. Tatsächlich ist es nicht zwingend erforderlich, für die Planumschutzschicht Schalungs- oder Abstützungsmaßnahmen dieser Art vorzusehen, auch seitliche Abböschungen des eingebauten Materials können die erforderliche Standfestigkeit gewährleisten.On the
Bei der Ausführungsform eines zweigleisigen Schienenwegs gern.
Nachdem die Planumschutzschicht 13 mit der geforderten Genauigkeit gemäß den Richtlinien (z.B. DB RiLi 836) oder anderen anerkannten Regeln der Technik, die Vorgaben zu Abweichungen in Längs- und Querrichtung der Gleisachse machen, fertiggestellt ist, wird auf deren Oberseite ein Oberbau 17 hergestellt, der gemäß der Erfindung aus einem Breitkorngemisch (BKG) mit einer Schüttlinie von 0/16 bis 0/56 besteht. Als für den Oberbau 17 besonders geeignet hat sich ein BKG mit einer Schüttlinie von 0/32 oder 0/45 erwiesen, insbesondere ein Gemisch von Granodiorit (Granit) und/oder Grauwacke. Auf Grund der in der Örtlichkeit vorkommenden Gesteinsarten können diese variieren und sind nicht auf Granit oder Grauwacke begrenzt, solange die Körnungslinie des Breitkorngemisches eingehalten wird und ein ausreichender Verdichtungsgrad erreicht wird. Es ist auch möglich, einen am Bauort vorhandenen Gleisschotter für das Breitkorngemisch mit zu verarbeiten, wenn dieser, beispielsweise durch Sieben, Waschen und/oder Prellen, vorher entsprechend aufgearbeitet und mit Gesteinsanteilen gem. der erfindungsgemäß vorgesehenen Körnungslinie versehen wird. Bei der in
Das Breitkorngemisch kann - wie zuvor schon das Material für die Planumschutzschicht - sowohl von Lastkraftwagen als auch mit Zügen, vorausgesetzt dass ein zweites Gleis vorhanden ist, lose angeliefert und aufgeschüttet werden. Hierbei sind insbesondere die Vorgaben zu beachten, welche ein Befahren der bereits fertig gestellten und abgenommenen Planumschutzschicht mit Gummirädern ausschließen.The wide-grain mixture can - like the material for the subgrade protection layer before - be delivered loose and piled up both by truck and by train, provided that a second track is available. In particular, the specifications must be observed here, which exclude driving over the already completed and removed subgrade protection layer with rubber wheels.
Ähnlich wie schon die Planumschutzschicht 13 wird auch der Oberbau 17 in mehreren Lagen eingebaut, nämlich bei den gezeigten Ausführungsbeispielen in jeweils drei Lagen 17 u, 17m und 17o. Dabei wird jede der drei Lagen nach dem Einbau der dafür eingesetzten (Teil-)Menge des Breitkorngemisches jeweils für sich verdichtet. Die größte Gesamtdicke (Höhe) des Oberbaus 17 (bzw. der Oberbaustreifen 17L, 17R) beträgt ca. 250 bis 300 mm, wobei die einzelnen Lagen 17u, m, o des Oberbaus gemäß
Jede der drei Lagen wird für sich auf einen Wert von mindestens 120 MN/m2 (Ev2) verdichtet, beispielsweise durch den Einsatz von Straßenwalzen. Dabei wird auf möglichst geringe Abweichungen in Längs- und Querrichtung der Gleisachse geachtet und durch Einsatz von bekannten, geeigneten Messtechniken überprüft. Angestrebt wird, dass die Abweichungen im Planum der obersten Lage des Breitkorngemisches nach deren Verdichtung auf einem 4m langen Richtscheit den Wert von +- 5mm nicht überschreiten. Insbesondere soll bei den einzelnen Verdichtungsvorgängen darauf geachtet werden, dass es zu keiner „Wellenbildung“ an der Oberseite des Oberbaus kommt. Sollten sich bei den Verdichtungsvorgängen Wellen ausbilden, sind diese durch entsprechende Maßnahmen zu beseitigen. Zu diesen Maßnahmen zählen bspw. die Auffüllung der Senken oder das Abtragen der Wellenberge, ggf. mit einer erneuten Verdichtung der so egalisierten Fläche. Darüber hinaus sollte ein besonderes Augenmerk auf die gleichmäßige Verdichtung des BKG des Oberbaus über die gesamte Fläche (einschließlich der abgeböschten Randbereiche) gelegt werden, damit später tatsächlich eine Tragfähigkeit von 120 MN/m2, ggf. bis 150 MN/m2 erreicht wird und eine gleichmäßige Lastausbreitung möglich ist.Each of the three layers is compacted individually to a value of at least 120 MN/m 2 (E v 2), for example by using road rollers. Attention is paid to the smallest possible deviations in the longitudinal and transverse direction of the track axis and checked using known, suitable measuring techniques. The aim is that the deviations in the planum of the top layer of the wide-grain mixture after it has been compacted on a 4m long ruler do not exceed the value of +- 5mm. In particular, care should be taken during the individual compaction processes to ensure that no "wave formation" occurs on the upper side of the superstructure. If waves form during the compression processes, these must be eliminated by appropriate measures. These measures include, for example, filling in the depressions or removing the crests of the waves, if necessary with renewed compaction of the area leveled out in this way. In addition, special attention should be paid to the uniform compaction of the BKG of the superstructure over the entire area (including the sloping edge areas), so that a load-bearing capacity of 120 MN/m 2 , if necessary up to 150 MN/m 2 , is actually achieved later and an even load distribution is possible.
Nach der Fertigstellung des Oberbaus durch Einbau und lagenweise Verdichten des BKG bildet dessen Oberseite eine ausgezeichnet tragfähige Unterlage für Gleistragblöcke 18, die als Tragelemente für die Schienen 19 des Gleises dienen. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt kommen für das Gleis sogenannte Großformatplatten oder -blöcke (z.B. Bauart IVES) zum Einsatz. Diese werden ebenfalls per Lastkraftwagen oder Zug mit jeweils 22 oder 45 Blöcken pro Wagen angeliefert.After completion of the superstructure by installing and compacting the BKG in layers, its upper side forms an excellently stable base for
Die Gleistragblöcke 18 werden in einem so geringen Abstand voneinander auf dem Oberbau 17 aufgelagert, dass sie jedenfalls den Bereich des Oberbaus 17, der sich unterhalb der Schienen zwischen diesen befindet, zu mindestens 75 % von dessen Oberfläche abdecken. Im Bereich der Gleise liegt nach dem Verlegen der Platten also nur noch ein kleiner Teil der Oberseite des Oberbaus frei, bevorzugt werden die Platten 18 so dicht hinter bzw. nebeneinander gelegt, das zwischen ihnen nur noch ein sehr schmaler Spalt von einem bis zu wenigen Zentimetern Spaltbreite bleibt, der dann bei Bedarf auch noch mittels eines streifenförmigen Dichtungselements (nicht dargestellt) verschlossen werden kann, um im Bereich des Gleises ein Eintritt von Wasser von oben in den Oberbau soweit möglich zu unterbinden.The track support blocks 18 are placed on the
Die Verlegung der Gleistragblöcke 18 kann unter Verwendung eines Vakuumhebers erfolgen. Dieser ist dann bevorzugt an einem Zweiwegebagger (nicht dargestellt) befestigt und kann 3 bis 4 Blöcke gleichzeitig anheben und anschließend auf dem verdichteten Breitkorngemisch des Oberbaus auf dessen Oberseite millimetergenau unter Verwendung einer speziellen Lasertechnologie in Position bringen. Dazu liegen die Gleistragblöcke 18 bereits bei ihrer Anlieferung, z.B. getrennt durch Abstandhalter aus Kunststoff o.dgl., mit einem festen Abstand zueinander, sodass sie nach ihrer Verlegung nicht nachjustiert werden müssen. Dieses Vorgehen ist sehr zeiteffizient und es werden lediglich zwei Arbeitskräfte für die Durchführung benötigt.The track support blocks 18 can be laid using a vacuum lifter. This is then preferably attached to a two-way excavator (not shown) and can lift 3 to 4 blocks at the same time and then position them on the top of the compacted wide-grain mixture of the superstructure with millimeter precision using special laser technology. For this purpose, the track support blocks 18 are already on delivery, e.g. separated by spacers made of plastic or the like, at a fixed distance from one another, so that they do not have to be readjusted after they have been laid. This procedure is very time-efficient and only two workers are required to carry it out.
Sofern eine starke Verschmutzung der Blöcke vorliegt, sollten diese vorab gereinigt werden (z.B. unter Verwendung eines Besens), damit die Vakuumtechnologie greifen kann. Diese Verschmutzungen können witterungsbedingt verursacht worden sein, jedoch auch bspw. durch Staub aus dem Betonwerk.If the blocks are heavily soiled, they should be cleaned beforehand (e.g. using a broom) so that the vacuum technology can take effect. This contamination may have been caused by the weather, but also by dust from the concrete works, for example.
Nach dem Verlegen der Gleistragblöcke auf dem Oberbau erfolgt die Fertigstellung des Gleisrostes in der bekannten Bauweise, wie sie bei der Bauart IVES vorgesehen ist. Hierbei werden zunächst in Aussparungen 20 an der Oberseite der Gleistragblöcke 18 Schienenbefestigungselemente 21 eingelegt und komplettiert. An den Schienenbefestigungselementen 21 werden die Schienen 19 mit Hilfe eines geeigneten Hebe- und Richtsystems aufgelegt und befestigt. Nach dem Einmessen der Gleislage gemäß eines vorgegebenen Vermessungs- und Richtkonzepts werden die Schienenbefestigungselemente 21 in den Aussparungen 20 mit einer schnell härtenden Vergussmasse 22 vergossen und damit fest mit den Gleistragblöcken verbunden. Ein Ausschalen kann bereits nach 24 h erfolgen. Es versteht sich, dass die Einrichtung und Fixierung der Schienen an den Gleistragblöcken auch mit anderen Mitteln erfolgen kann, beispielsweise mit Hilfe von Schienenbefestigungen, die durch Zwischenlage von geeignet dicken Distanzscheiben in die gewünschte Höhenlage gebracht und dann an der Oberseite der Platten oder Blöcken (Schwellen) 18 befestigt werden. Die Seitenlage der Schienenbefestigungen kann beispielsweise durch das Vorsehen von Langlöchern korrigiert werden kann, durch die hindurch Schrauben für die Befestigung an den Gleistragblöcken fassen.After the track support blocks have been laid on the superstructure, the track grid is completed in the familiar construction method, as provided for in the IVES design. Here 18
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