DE19707296C2 - Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn und dazu geeigneter Betonfertigteile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung eines Eisenbahnoberbaus mit fester Fahrbahn und dazu geeigneter Betonfertigteile.

Im Eisenbahnoberbau setzt sich das System Feste Fahr­ bahn "Rheda" durch, angeordnet auf Magerbetonschichten oder hydraulisch gebundenen Tragschichten (HGT) über be­ reits verdichtetem Untergrund. Um der dem Gleisrost lie­ genden Betonschicht die erforderliche Stabilität zu verlei­ hen werden während des Vor-Ort-Herstellungsvorganges Bewehrungen in die Betonschicht oder die verwendete Trogsohle eingearbeitet.

Bei einem gattungsgemäßen schotterlosen Oberbau des Systems "Rheda" wird die Betonschicht in Form eines Tro­ ges gegossen, bestehend aus einer Sohle und seitlichen Trogwänden, wobei die Sohle eine Längs- und eine Querbe­ wehrung erhält (DE 43 09 392 A1). In den so erzeugten Trog werden Schwellen eines aus Schienen und Schwellen vormontierten Gleisjoches eingebracht und mit Hilfe von Justierspindeln oder sonstigen Abstandshaltern in Ge­ brauchslage auf der Trogsohle und mit entsprechenden Ab­ standshaltern zu den Trogwänden justiert. Anschließend wird der zwischen den Trogteilen vern bliebene Hohlraum vergossen und so das Gleisjoch, genauer die Gleisschwel­ len, in ihrer Lage fixiert. Nach Abbinden und Aushärten des Füllbetons ist die feste Fahrbahn befahrbar.

Anstelle von Ortbeton ist mit der EP 0 663 470 A1 auch schon vorgeschlagen worden, in die Hohlräume des Troges verdichteten Schotter mit einer Mörtelsuspension zur Bil­ dung eines starren Mörtelbettes zu füllen, wobei gegebenen­ falls die Schwellen des Gleisjoches auf Höckern der Trog­ sohle plaziert werden.

Zur Einbringung des Füllbetons ist mit der DE 39 01 347 C2 auch schon vorgeschlagen worden, spe­ zielle Montagevorrichtungen zu verwenden, die zugleich der Justierung des Gleisrostes als auch des Einfüllens des Füllbetons dienen können. Zur Höhenjustierung des Gleis­ joches während des Verfüllens ist hier Voraussetzung, die Schwellen zunächst auf rasch abbindendem Beton punkt­ weise zu lagern und später den Füllbeton zu vergießen.

In der DE 43 24 329 A1 ist bei Verwendung ähnlicher Geräte vorgeschlagen worden, die Schwellen des Gleisjo­ ches zunächst durch Keile oder geschliffene Rippen auf der Trogsohle in der Höhe exakt zu fixieren und dann anschlie­ ßend den Füllbeton zu vergießen.

In beiden Fällen verfährt die Justiereinrichtung und die Betonverfülleinrichtung auf dem Randstreifen der vor Ort erzeugten Betontröge.

Ein ähnliches Verfahren ist mit der DE 38 20 656 A1 vor­ geschlagen worden. Dort werden auf einer entsprechend längeren Maschine Gleisjoche gebildet, zur Baustelle ver­ schoben. Zur Höhenjustierung werden die zuvor beschriebe­ nen Spindeleinrichtungen verwendet.

Allen Systemen gemeinsam ist, daß die Geräte erst nach Abbinden der Randstreifen des Betontroges befahrbar sind. Ein zweites Problem besteht darin, daß durch die verschie­ denen Höhenjustiereinrichtungen im Hohlraum zwischen den Schwellen und der Trogsohle bzw. Trogwand Fließhin­ dernisse für den Füllbeton bestehen und daher eine man­ gelnde Verdichtung des Füllbetons in diesem Bereichen vor­ kommen kann. Dieser Mangel wiegt um so schwerer als die Verdichtung nachträglich nicht mehr geprüft oder ausgebes­ sert werden kann. Außerdem könnten sich die Schwellen auf den Keilen verschoben haben. Insgesamt ist das bisherige Herstellverfahren relativ zeit- und personalaufwendig.

Der Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, die Bauart Feste Fahrbahn des Eisenbahnoberbaus System "Rheda" derart zu verbessern, daß zugunsten eines schnelle­ ren Maschineneinsatzes Personal eingespart wird und zu­ gleich die Genauigkeit bei der Verlegung eines Gleises er­ höht wird.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Bei der Erfindung wird zunächst wie üblich beim Eisen­ bahnoberbau ein Plan um erstellt und darauf eine hydrau­ lisch gebundene Tragschicht (HGT) angeordnet. Diese Tragschicht dient als Unterbau des eigentlichen Oberbau- Systemes, bestehend aus einem Betontrog und darin fixier­ ten Schwellen eines Gleisrostes. Beim System Rheda wer­ den in der Regel Spannbetonschwellen verwendet.

Der Trog besteht aus, in einem Werk für Betonfertigteile hergestellten, Trogwänden, von denen zwei parallel zuein­ ander im Abstand von ca. 3 m angeordnet sind. Die Wände sind quaderförmige Teile von z. B. 10 m Länge, die mit ei­ ner Bewehrung, vorzugsweise einer korbartigen Bewehrung versehen sind. Die Bewehrung ist so gestaltet, daß sie etwa knapp oberhalb der Aufstandsfläche der Trogwände zur Gleismitte hin aus dem inneren der Trogwand austritt, um die Möglichkeit zu geben, die beiden Trogwände bzw. die Bewehrungen beider Trogwände durch eine Bewehrungs­ matte miteinander zu verbinden.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Be­ wehrung aus einem Stück und beide Trogwände werden im Herstellerwerk gegossen, so daß letztlich ein Betonfertigteil von beispielsweise 10 m Länge und 3 m Breite entsteht, des­ sen Mittelteil nur aus einer Bewehrungsmatte, zusammen­ gesetzt aus miteinander verschweißten stabförmigen Tor­ stählen besteht. Dieses so vorgefertigte Bauteil wird zur Baustelle transportiert und dort auf der HGT-Schicht justiert und mit gleichartigen Bauteilen aneinander gereiht, zu einer, gegebenenfalls endlosen, Gleisanlage zusammengefügt.

In einer zweiten Ausführungsform werden die Trog­ wände mit den zuvor beschriebenen korbartigen Bewehrun­ gen versehen, wobei die Teile der Bewehrung, die aus der Trogwand austreten im Herstellerwerk oder nachträglich auf der Baustelle durch Schweißen, Schrauben oder sonstwie miteinander verbunden werden, so daß dies komplette Be­ tonfertigteil erst nach dem Herstellen der Trogwände zu ei­ nem Stück zusammengefügt wird. Es bietet sich an, die Be­ wehrungsmatte z. B. etwa in der Mitte zu teilen, um kleinere Transporteinheiten zu erhalten.

Idealerweise kann jedoch die Bewehrungsmatte aus Längs- und Querstäben, z. B. an den Kreuzungspunkten ver­ schweißten Stahldrähten, einstückig geformt werden, d. h. eine Bewehrungsmatte hat an beiden Seiten eine korbartige Abkantung, welche als Bewehrung der jeweiligen Trog­ wände dient.

Ein solcher Art vorgefertigtes Teil wird nach dem Justie­ ren auf der HGT-Schicht mit einer Trogsohle versehen, die aus Vor-Ort-Beton zwischen den Trogwänden auf die HGT- Schicht aufgebracht wird und so die Bewehrungsmatte zwi­ schen den beiden Trogwänden umschließt, wodurch eine be­ wehrte Trogsohle entsteht. Diese endlos vergießbare Trog­ sohle komplettiert mit den seitlichen Trogwänden den Trog der festen Fahrbahn für die Aufnahme des Gleisrostes.

Ein abseits oder an der Baustelle vorgefertigtes Gleisjoch, umfassend Spannbetonschwellen mit darauf fertig montier­ ten Schienen in Längen bis zu 300 Metern, wird zu dem fer­ tig gestellten Trog transportiert und dort durch geeignete Ju­ stiervorrichtungen in einer vorbestimmten Höhen- und Sei­ tenlage, die der Gebrauchslage der Schienen entspricht, ge­ halten. Der Hohlraum innerhalb des Troges, soweit nicht durch die Spannbetonschwellen ausgefüllt, wird nunmehr mit Füllbeton vergossen, wobei der Füllbeton allseitig die Schwellen umschließen kann, bis er zur Höhe der Trog­ wände eingefüllt ist. Nach einer vorbestimmbaren Zeit, in der der Beton abbinden kann vorzugsweise bis er keine Schwindung mehr hat, wird das Gleisjoch von der Justier- und Haltevorrichtung gelöst und zur Verlegung des nächsten Gleisjoches weitergefahren. Die Länge der so gleichzeitig verlegbaren Gleisjoche ist lediglich durch die Länge der Haltevorrichtung bestimmt und beträgt in der Regel 60, 120 oder mehr Meter Länge.

Ein derart verlegtes Gleis, bei dem der Füllbeton während des Vergießens durch entsprechende Rütteleinrichtungen optimal verdichtet werden kann, weil keine störenden Fließ­ hindernisse im Trog enthalten sind. Es kann auch mit einer Genauigkeit von weniger als 1 oder 2 mm Abweichung in Höhen- und Seitenrichtung verlegt werden, da ein nachträg­ licher Versatz der Schwellen durch die Justiervorrichtung verhindert wird.

Die Verlegegeschwindigkeit ist um ein Vielfaches höher als bei üblichen Betontrögen, die aus Vor-Ort-Beton gebil­ det werden können, da die Trogwände als ausgehärtete Be­ tonfertigteile auf die Baustelle geliefert werden und daher sofort als Hilfsfahrbahn für die, Justier- und Haltevorrich­ tung zum Justieren der Gleisjoche Verwendung finden kön­ nen.

Durch den Verzicht auf den Einbau von temporären Stütz­ punkten für die Schwellen, was nur manuell möglich ist, wird auch eine Personaleinsparung erzielt. Auf diese Weise kann im Rhythmus von 5 Stunden jeweils ein etwa 100 m langes Gleisstück in zwei Bauabschnitten fertig gestellt wer­ den, wobei der erste Bauabschnitt das Verlegen der Trans­ portwände und das Einbringen der Trogsohle umfaßt und der zweite Abschnitt das Verlegen und Vergießen der Gleis­ joche.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Zeichnung schematisch erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Betonfertigteil auf einer HGT-Schicht;

Fig. 2 einen Betontrog,

Fig. 3 ein fertig verlegtes Gleis gemäß der Erfindung.

Im folgenden haben identische oder ähnliche Bauteile identische Bezugszeichen.

Fig. 1 zeigt ein allgemein mit der Bezugsziffer 1 versehe­ nes Betonfertigteil, bestehend aus zwei Trogwänden 3r, 3l, verbunden durch eine Bewehrungsmatte 2, welche aus an den Kreuzungspunkten miteinander verschweißten, längs und quer angeordneten Torstählen besteht. Die Bewehrung 2 setzt sich als Bewehrungskorb 2r, 2l in den Trogwänden fort oder es wurden die korbartigen Bewehrungen 2r, 2l in den Trogwänden durch Schweißen mit einer zwischengefügten Bewehrungsmatte 2 verbunden. Der Abstand der Trog­ wände 3r, 3l voneinander ist etwas größer als die Länge ei­ ner Spannbetonschwelle 6 (Fig. 3), die zwischen ihnen an­ geordnet werden soll. Die Trogwände 3r, 3l werden entspre­ chend der Lage des später zu verlegenden Gleises auf der HGT-Schicht 4 positioniert und, mit gleichartigen Teilen an­ einander gereiht, zu einer endlosen Gleiskonstruktion mit­ einander verbunden.

Fig. 2 zeigt, daß die Bewehrungsmatte 2 des Betonfertig­ teiles 1 umgossen worden ist durch eine aus Ort-Beton be­ stehende Trogsohle 5, so daß sich eine Tiefe T des Troges ergibt. Die Oberflächen 9r, 9l der Trogwände 3r, 3l können nunmehr als Fahrbahn für ein nichtdargestelltes Gleisrost­ verlegegerät verwendet werden, mit denen es möglich ist Gleisjoche von z. B. 100 m Länge, zusammengesetzt aus Querschwellen 6 mit darauf fertig montierten Schienen 7r, 7l zu transportieren, justieren und halten.

Fig. 3 zeigt den fertigen Aufbau einer festen Fahrbahn System "Rheda" nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Betonfertigteile 1. Das zuvor beschriebene Gleisjoch wird durch das nicht­ dargestellte Justier- und Transportgerät in der dargestellten Gebrauchslage justiert, so daß zum Trogboden, der Trog­ sohle 5, ein Abstand A, gemessen bis zur Unterseite der Spannbetonschwelle 6, entsteht. Zugleich wird die Schwelle so zwischen den Trogwänden 3r, 3l positioniert, daß seitlich die Spalte B entstehen. Das solchermaßen justierte Gleisrost bzw. Gleisjoch wird dann so lange gehalten, bis der Füllbe­ ton 8, der alle Spalte des Troges bis zur Höhe der Trog­ wände 3r, 3l ausfüllt, abgebunden ist. Danach kann das Gleisjoch von der Haltevorrichtung entkoppelt werden und sitzt mit hoher Genauigkeit in seiner Gebrauchslage. Die Abbindezeit richtet sich nach der Art des Betons, dem ver­ wendeten Abbindebeschleuniger und den Umweltbedingun­ gen, insbesondere Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Es reicht völlig aus, das Gleisjoch so lange zu halten, bis die Schwindung des Betons aufgehört hat. Nach der üblichen Aushärtezeit ist das Gleis befahrbar.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Eisenbahnoberbaus mit fester Fahrbahn auf einer HGT-Schicht umfassend folgende Verfahrensschritte

• 1. Vorfertigen von parallel anzuordnenden Trog­ wänden (3l, 3r) als Betonfertigteile (1) definierter Länge mit eingegossenen Bewehrungen (2, 2l, 2r), wobei die Bewehrungen zweier für ein Gleis be­ stimmter Trogwände durch eine Bewehrungs­ matte (2) miteinander verbindbar ge­ staltet werden,
• 2. Justieren der Trogwände auf der HGT-Schicht,
• 3. Erstellen einer Trogsohle (5) zwischen den Trogwänden und dabei Einbetten der Beweh­ rungsmatte,
• 4. Einbringen und Justieren und Halten eines Gleisjoches (6, 7l, 7r) in Gebrauchslage,
• 5. Vergießen des zwischen den Trogwänden, der Trogsohle und den Schwellen vorhandenen Hohl­ raumes mit Füllbeton (8),
• 6. Absetzen des Gleisjoches nach teilweisem Ab­ binden des Füllbetons.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bewehrung der Trogwände korbartig ge­ staltet wird, wobei Teile der Bewehrung aus der Trog­ wand ragen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Herstellung der Betonfertigteile (1) ein­ stückige Bewehrungen verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß einstückige Beton­ fertigteile aus bewehrten Trogwänden mit diese verbin­ dender Bewehrungsmatte verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bewehrungen der Trog­ wände vor Ort durch Schweißen, Schrauben oder an­ dere Verbindungstechniken miteinander verbunden werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleisjoch so­ lange in Gebrauchslage gehalten wird, bis der Füllbe­ ton (8) keine Schwindung mehr hat.

7. Betonfertigteil, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, nach Art eines Halbfabrikates (1) für den Ei­ senbahnoberbau, umfassend zwei im Querschnitt etwa quaderförmige Betonteile (3l, 3r) mit korbartiger Be­ wehrung (2l, 2r), wobei die Bewehrungen beider Trog­ wände miteinander verbunden oder verbindbar sind und die Trogwände um geringfügig mehr als eine Schwellenlänge voneinander beabstandet sind.