DE19639142C2 - Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn, also eines schotterlosen Oberbaus für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer mittels Gleitfertiger hergestellten Betontragplatte.

Die Herstellung einer solchen Tragplatte mittels Gleitfertiger ist dabei z. B. aus der DE 44 36 260 A1 bekannt.

Für den Bau von Neubaustrecken sollte ein Bauverfahren für Feste Fahrbahnen eine Tagesleistung von mindestens 200 Metern ermöglichen. Nur mit solchen Leistungen kann sich eine Feste Fahrbahn, selbst unter Berücksichtigung ihrer sonstigen zweifellosen Vorzüge, hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der altbewährten Schotterbauweise annähern. Es liegt nahe, auf die Erfahrungen des Straßenbaus zurückzugreifen, wo mit Gleitfertigern solche Tagesleistungen zum Stand der Technik gehören.

Leider hat sich herausgestellt, daß die allgemein gebräuchliche Steuerung der Gleitfertiger mittels eines seitlich gespannten Leitdrahtes für die Genauigkeitsanforderungen des Gleisoberbaus bezüglich der Lage und insbesondere der Höhe nicht ausreichen. Es gelingt zwar streckenweise die zulässigen Toleranzen einzuhalten, aber ein Stillstand des Gerätes infolge nicht rechtzeitigen Betonnachschubs, Änderungen in der Betonkonsistenz oder -zusammensetzung, wetterbedingte Einflüsse u. a. bringen unzulässige Abweichungen besonders der Sollhöhe. Selbst durch andere Arten der Steuerung lassen sich diese prinzipiellen Probleme nicht bei Seite schaffen.

Abhilfe schaffen in solchen Fällen korrigierbare Schienenbefestigungen oder Nacharbeiten an der Betonoberfläche. (Ein positionsgenaues Abschleifen einer Tragfläche für das Auflegen von Schwellen ist z. B. in der DE 44 37 955 A1 beschrieben.) Solche Nacharbeiten sind sehr arbeitsintensiv und zeitaufwendig und machen die erwünschten Tagesleistungen illusorisch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn anzugeben, deren Betontragplatte mittels Gleitfertiger hergestellt wird, das aber die vorstehend geschilderten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die mit einem Gleitfertiger hergestellte Betontragplatte bekommt keine durchgehend ebene Oberfläche, sondern wird gemäß Anspruch 1 jeweils unter den Schienen mit einem in Schienenrichtung endlos verlaufenden Höcker zur Auflagerung der Schienenbefestigung versehen, dessen Breitseite quer zur Fahrbahn angeordnet ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Höcker liegt darin, daß die wegen Herstellungsungenauigkeiten des Gleitfertigers erforderliche Nacharbeit nur für einen flächenmäßig geringen Teil der Betontragplatte nötig wird, nämlich nur für die zur Auflagerung der Schienenbefestigung vorgesehenen Höcker.

Im Hinblick auf zu erwartende Herstellungsungenauigkeiten des Gleitfertigers werden die Höcker beim Austritt aus dem Gleitfertiger um einen Betrag über der Sollhöhe der Auflagerflächen, der der erfahrungsgemäßen Ungenauigkeit des Gleitfertigers entspricht, zu hoch gemacht.

Dem Gleitfertiger folgt intermittierend in Arbeitsschritten, deren Länge ein Mehrfaches des Schienenauflagerabstandes beträgt, ein Gerät, das Werkzeuge für die im folgenden beschriebene Nachbearbeitung der Höcker trägt.

Zunächst wird die oberste Schicht des noch nicht erhärteten Betons der Höcker durch mechanische Bearbeitung, wie z. B. Schaben, Kratzen, o. ä. bis etwas oberhalb des Sollmaßes abgetragen. Dabei ergibt sich eine rauhe Oberfläche, die zur Auflagerung der Schienenbefestigungen noch nicht geeignet ist. Dies liegt daran, daß im Gegensatz zum Fräsen eines erhärteten Betons, bei dem die Zuschlagstoffe zerkleinert werden, beim Schaben des noch nicht erhärteten Betons die Körner aus der Oberfläche herausgelöst werden, was eine relativ rauhe Oberfläche zur Folge hat. Deshalb wird in einem weiteren Arbeitsgang eine Platte durch Pressen und Rütteln bis zum Erreichen des Sollmaßes abwärts geführt, wobei eine ebene und maßgenaue, zur Auflagerung der Schienenbefestigung geeignete Höckeroberfläche erzeugt wird. Die zum Glätten verwendete Platte hat vorzugsweise eine Edelstahloberfläche oder ist antihaftbeschichtet, da damit ein besseres Abheben der Platte nach dem Formen der Auflagerfläche möglich ist. Dem gleichen Zweck dient gemäß Anspruch 7 eine zusätzliche Seitwärtsbewegung beim Abheben der Platte.

Die Bearbeitung der Höckeroberfläche vor dem Einpressen oder Einrütteln der Platte kann gemäß Anspruch 2 in Längsrichtung der Festen Fahrbahn über die gesamte Länge eines Arbeitsschrittes, also gleich für mehrere Schienenauflager, erfolgen. Gemäß Anspruch 5 kann der Abtrag der Höcker auch quer zur Fahrbahn und somit quer zu den Höckern erfolgen, auch zweckmäßigerweise für mehrere Schienenauflager gleichzeitig, jedoch jeweils nur in der für eine Schienenbefestigung erforderlichen Breite.

Für den Abtrag in Längsrichtung der Festen Fahrbahn eignen sich zwei nebeneinander angeordnete, rotierende Schaber mit senkrechten Achsen, die sich gegenläufig nach innen drehen und die gesamte Breite eines Höckers überstreichen können. Die Schaber können sich auch nach außen drehen, wobei dann Auffangrinnen zu beiden Seiten des Höckers das abgeschabte Material auffangen. Für den Abtrag in Querrichtung der Festen Fahrbahn eignen sich auch walzenartige Stahlbürsten mit etwa der gleichen Breite wie eine Schienenbefestigung. Der abgetragene Beton wird in einen dem Bearbeitungswerkzeug beigeordneten Behälter geschleudert, der von Zeit zu Zeit geleert wird. Gemäß Anspruch 9 erhalten die Platten zum Glätten der Auflagerflächen Bohrungen, durch die Dollen in den noch nicht erhärteten Beton eingepreßt oder eingerüttelt werden, um Löcher für die Bolzen zum Befestigen der Schienenbefestigungen zu formen oder gleich Befestigungsdübel einzurütteln.

Die Werkzeuge zur Herstellung der Auflagerflächen und der Bolzenlöcher werden an einem Gerät angebracht, das in Arbeitsschritten intermittierend, aber etwa mit der gleichen Durchschnittsgeschwindigkeit, dem Gleitfertiger folgt und das ein gleichzeitiges Einsteuern der Platten zum Herstellen der Auflagerflächen und der Bolzenlöcher maßgenau nach Lage, Höhe und Querneigung für eine größere Anzahl von Schienenbefestigungen gestattet.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren noch anhand von 7 Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die mit dem Verfahren hergestellte Feste Fahrbahn (1). Auf der linken Seite ist der Höcker (2) dargestellt, wie er den Gleitfertiger verläßt, d. h., um einen Betrag über der Sollhöhe (3), der der erfahrungsgemäßen Ungenauigkeit des Gleitfertigers entspricht, zu hoch. Auf der rechten Seite ist der Höcker (2) bis auf die Sollhöhe gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren abgetragen und es wurde bereits eine Schienenbefestigung mit Schiene montiert. Die Befestigung geschieht mit Hilfe von Befestigungsbolzen, die in gemäß Anspruch 9 geformte Löcher (5) eingeklebt werden oder in entsprechenden Dübeln sitzen.

Fig. 2 stellt einen Querschnitt des Bearbeitungswerkzeuges (6) für den Abtrag gemäß Anspruch 5 dar. Eine rotierende Stahlbürste (7) kratzt die zu hohe Höckeroberfläche bis kurz oberhalb der Sollhöhe ab und schleudert den Abtrag in den Behälter 8. Gemäß Anspruch 3 bewegt sich das Werkzeug (6) dabei quer zur Festen Fahrbahn und somit quer zum Höcker (2), wobei es z. B. durch Rollen (9) in Schienen (10) geführt wird, die an einem fahrbaren Gerät (11) befestigt sind. Dieses Gerät gestattet - schematisch angedeutet durch (12) - auf der Basis geodätischer Vorgaben ein genaues Einsteuern des Bearbeitungswerkzeuges nach Lage, Höhe und Querneigung. Das Gerät (11) bewegt sich intermittierend vorwärts, es steht während der Bearbeitung auf der Stelle, folgt jedoch dem Gleitfertiger mit der gleichen Durchschnittsgeschwindigkeit.

Der rotierenden Stahlbürste folgt die Platte 14 zum Glätten der Auflagerfläche. Nach dem Abtrag durch die Stahlbürste ist die Oberfläche noch rauh und liegt noch etwas über der Sollhöhe. Durch Abwärtspressen mit dem Gerät (11) und leichtes Rütteln mit dem Rüttler (15) wird die Platte (14) genau auf die Sollhöhe gebracht. Dabei wird die Oberfläche geglättet und verdichtet. Anschließend werden durch die Bohrungen (16) in der Platte (14) Dollen in den noch nicht erhärteten Beton eingepreßt oder eingerüttelt, um Löcher für die Bolzen zum Befestigen der Schienenbefestigungen zu formen. Es können aber auch Dübel für Befestigungsschrauben eingerüttelt werden. Auf der Zeichnung sind die Dollen nicht sichtbar, aber mit (17) sind schematisch die auf der Platte (14) angebrachten Vorrichtungen für das Einbringen der Dollen dargestellt. Um ein Abheben der Platte (14) ohne Beschädigung der Auflagerfläche zu ermöglichen, wird gemäß Anspruch 7 das Abheben mit einer gleichzeitigen Seitwärtsbewegung verbunden.

Fig. 3 zeigt, wie mehrere Bearbeitungswerkzeuge (6) an dem Gerät (11) befestigt sind, um gleichzeitig mehrere Auflagerflächen (13) auf dem Höcker (2) herzustellen. Fig. 4 bzw. Fig. 5 zeigen einen Querschnitt und einen Horizontalschnitt durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 6. Der aus dem Gleitfertiger zu hoch austretende Höcker (2) wird von zwei rotierenden Schabern (19) mit senkrecht stehenden Achsen bis kurz oberhalb der Sollhöhe abgetragen. Die Schaber (19) drehen sich gegenläufig nach innen und schleudern den Abtrag in den Behälter (20).

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen im Querschnitt, wie ein Werkzeug (18) gemäß Anspruch 6 an einem Gerät (21) befestigt und zum Abtrag des Höckers gemäß Anspruch 2 maßgenau in Längsrichtung der Festen Fahrbahn geführt wird. Dazu läuft das Werkzeug (18) mit Rollen (22) in den Schienen (23). Vorrichtungen (28) (auf der Zeichnung nur schematisch) an dem Gerät (21) gestatten, das Werkzeug maßgenau nach Lage, Höhe und Querneigung in die Arbeitsposition zu steuern. Da die Höckeroberfläche nach dem Abtrag mit Werkzeug (18) noch zu rauh für die Auflagerung der Schienenbefestigung ist, wird sie anschließend mit der Platte (29) geglättet. Diese ist ebenfalls an dem Gerät (21) befestigt. Nachdem das Werkzeug (18) seinen Abtrag beendet hat, schwenkt die Platte (29), die etwas breiter als der Höcker und etwa so lang wie das Gerät (21) ist (also ein Mehrfaches des Abstandes der Schienenauflager), über den Höcker (siehe Fig. 6 und Fig. 7). Unter Pressen und leichtem Rütteln mittels auf der Platte angebrachter Rüttler (24) wird die Platte geringfügig bis auf Sollhöhe abwärts geführt, wobei die Oberfläche geglättet und verdichtet wird.

Anschließend werden durch die Bohrungen (25) in der Platte (29) Dollen in den noch nicht erhärteten Beton eingepreßt oder eingerüttelt, um die Löcher (26) für die Befestigungsbolzen der Schienenbefestigung zu formen oder Befestigungsdübel einrütteln zu können. Auf der Zeichnung sind die Vorrichtungen (27) für das Einbringen der Dollen nur schematisch dargestellt. Die Schwenkbewegung zum Positionieren der Platte (23) sorgt beim Abheben für die Seitwärtsbewegung gemäß Anspruch 7.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn, also eines schotterlosen Gleisoberbaus für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer mittels Gleitfertiger hergestellten Betontragplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Betontragplatte jeweils unter den Schienenbefestigungen der Schienen einen Höcker zur Auflagerung der Schienenbefestigung aufweist, dessen Oberfläche beim Austritt aus dem Gleitfertiger mindestens um einen Betrag über der Sollhöhe der Auflagerflächen der Schienenbefestigungen liegt, der der Herstellungsungenauigkeit des Gleitfertigers entspricht, und daß dem Gleitfertiger intermittierend in Arbeitsschritten, deren Länge ein Mehrfaches des Schienenauflagerabstandes beträgt, ein Gerät folgt, das die oberste Schicht des Höckers im noch nicht erhärteten Zustand durch mechanische Bearbeitung wie z. B. Schaben, Kratzen o. ä. bis etwas oberhalb des Sollmaßes abträgt und dann zum Glätten der entstandenen aufgerauhten Oberfläche eine Platte durch Pressen und/oder Rütteln oder ultraschallunterstützt bis auf das Sollmaß geführt wird, wodurch eine ebene Auflagerfläche für die Schienenbefestigung erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung der Oberfläche der Höcker gemäß Anspruch 1 in Längsrichtung der Festen Fahrbahn über die gesamte Länge eines Arbeitsschrittes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung der Oberfläche der Höcker gemäß Anspruch 1 in Querrichtung der Festen Fahrbahn erfolgt und nur jeweils in einer für die Auflagerung der Schienenbefestigung erforderlichen Breite der Höcker.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Bearbeitung der Oberfläche abgetragene Beton in einem dem Bearbeitungswerkzeug beigeordneten Behälter aufgefangen wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrag durch eine walzenartige, rotierende Bürste mit steifen Borsten oder Blättern erfolgt.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrag des Betons durch zwei rotierende Schaber mit vertikaler Achse erfolgt.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Glätten der Höckeroberfläche nach dem Abtrag benutzten Platten nach Erreichen der Sollhöhe beim Abheben von der Höckeroberfläche zusätzlich eine Seitwärtsbewegung ausführen.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zum Glätten der Höckeroberfläche nach dem Abtrag aus glattem Edelstahl bestehen oder antihaftbeschichtet sind.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zum Glätten der Höckeroberfläche mit Bohrungen versehen sind, durch die Dollen in den noch nicht erhärteten Beton eingepreßt oder eingerüttelt werden, um Löcher zu formen oder Dübel einzubringen, die später für die Bolzen zum Befestigen der Schienenbefestigungen bestimmt sind.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge zur Herstellung der Auflagerfläche und der Bolzenlöcher auf den Höckern an einem Gerät befestigt sind, welches für eine größere Anzahl von Schienenbefestigungen ein gleichzeitiges genaues Einsteuern nach Lage, Höhe und Querneigung gestattet.