Feste Fahrbahn für eine Straßenbahn mit einem eingedecktem Rillenschienen
gleis, bei dem ein Gleisrost, bestehend aus Rillenschienen und Spurhaltern in
Form von Schwellen, über einer Tragschicht lage- und höhenmäßig justiert und
mit Beton vergossen ist, wobei auf die Vergussschicht eine, insbesondere mehr
lagige, Straßendecke bis zur Ebene der Schienenoberkanten aufgebracht ist und
wobei die Auflagerung der Schienen auf den Schwellen auf einer elastischen
Schienenfußunterlage erfolgt.
Straßenbahnen sind Verkehrsmittel, die sich in Straßen bewegen und zusammen
mit anderen Verkehrsträgern den zur Verfügung stehenden Verkehrsraum auch
gemeinsam nutzen. Ein grundlegender Unterschied ist jedoch, dass sich die übri
gen Verkehrsträger direkt auf dem Straßenbelag bewegen, während die Straßen
bahn auf Schienen rollt.
Diese Tatsache bedeutet nun, dass in Bezug auf die gegenseitigen Abhängigkei
ten beim Aufbau der jeweiligen Fahrbahnen Kompromisse und Kombinationen
eingegangen werden müssen. Um einen straßenbündig eingedeckten Gleiskörper
zu konstruieren, werden deshalb in diesem Bereich die Rillenschienen eingesetzt.
Bei der herkömmlichen Bauweise werden diese Rillenschienen direkt auf einer
Tragschicht aus Asphalt oder Beton aufgesetzt und bilden über Spurhalter, die mit
den Schienenstegen verschraubt sind, ein Rahmengleis. Die Ausrichtung der Hö
he erfolgt üblicherweise durch Hochkeilen und Unterguss des vormontierten Gleis
rostes. Eine für lückenlose Gleise erforderliche Schlussschweißung kann nicht
ordnungsgemäß durchgeführt werden.
Um diese vorstehend genannten Schwierigkeiten zu vermeiden, ist in der US 5,285,964
bereits eine feste Fahrbahn der eingangs genannten Art vorgeschlagen
worden, bei der die auf Stützblöcken in der passenden Spurbreite nebeneinander
auf der festen Tragschicht aufgestellten Schienen durch Anheben der vorher auf
die feste Tragschicht abgelegten Schwellen nach oben mit diesen verbunden
werden, wobei anschließend über Verstellspindeln eine Justierung des Gleisros
tes erfolgt und anschließend der Verguss eingebracht wird. Diese Anordnung hat
jedoch den Nachteil, dass durch den Verguss die Schienen zwischen den
Schwellen vollständig mit Beton unterfüttert werden und somit die elastische La
gerung auf den Schwellen gar nicht richtig zum Tragen kommen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine feste Straßenfahrbahn der
eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine elastische Stützpunktlage
rung der Schienen gegeben ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rillen
schienen auf Betonschwellen befestigt sind, wobei die Schienenbefestigung als
herkömmliche W-Befestigung ausgeführt ist, und seitlich zur Vergussschicht durch
Kammerfüllelemente abgeschirmt sind und dass zwischen Rillenschienen und
Tragschicht Schwellenfachplatten angeordnet sind, wobei die Schwellenfachplat
ten eine geringere Steifigkeit als die Schienenfußunterlage aufweisen.
Die Schwellenfachplatten füllen den gesamten Raum unter den Schienen zwi
schen jeweils zwei benachbarten Schwellen aus, sodass beim Ausbetonieren kein
Beton unter die Gleise gelangen kann. Dies gelingt besonders gut durch die elas
tische Ausbildung der Schwellenfachplatten, da auf diese Art und Weise diese
etwas höher ausgebildet sein können, als die endgültige Höhe der Schienen über
der festen Fahrbahnunterlage, wobei sie durch die aufgelegten schweren Schie
nen entsprechend zusammengedrückt werden. Infolge ihrer geringeren Steifigkeit
gegenüber den Schienenfußunterlagen behindern sie aber die federnde Stütz
punktlagerung der Schienen auf den Schienenfußunterlagen der Schwellen über
haupt nicht.
In Weiterbildung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass die elastische
Schienenfußunterlage schwingungsdämpfende Eigenschaften, vorzugsweise ent
sprechend der Federkennlinie, besitzt, und dass die Schienenfußunterlage einen
hohen elektrischen Widerstand aufweist.
Die Schwellenfachplatten unter dem Schienenfuß in den Schwellenfächern schir
men die Rillenschiene nach unten zum Beton ab und besitzen dazu in Ausgestal
tung der Erfindung einen hohen elektrischen Widerstand.
Die seitliche Abschirmung und elektrische Isolation der Schiene zur Verguss
schicht erfolgt über die Kammerfüllelemente mit ebenfalls hohem elektrischem
Widerstand, hoher Dichte und besonders schwingungsdämpfenden Eigenschaf
ten. Sie ist nur im Bereich der Schienenauflagerung durch seitliche Aussparungen
für die Schienenbefestigungselemente unterbrochen.
Der Überstand er Kammerfüllelemente über den Schienenfuß richtet sich nach der
Breite der Fuge am Schienenkopf, da die Außenflanken der Kammerfüllelemente
ausgehend von den dem Schienenkopf abgewandten Seiten der Fugen senkrecht
zur Betonschicht verlaufen.
Diese Kammerfüllelemente bilden mit dem entsprechend dem stärkeren Über
stand des Schienenfußes gegenüber dem Schienenkopf den Boden von Rillen
zwischen der Straßendecke und der Schiene, welche durch einen dauerelasti
schen Verguss ausgefüllt werden, damit trotz vollständiger Abdichtung auch der
Fugen die Bewegungsmöglichkeit der Schiene gegenüber dem Fahrbahnbelag
bestehen kann.
Eine derartige Ausbildung des Fahrbahnoberbaus besitzt emissionspegelreduzie
rende bzw. luft- und körperschallmindernde Eigenschaften und führt somit zu ei
ner Oberbauart mit besonders geringer Geräuschentwicklung gegenüber her
kömmlichen Straßenbahngleisen.
Die Schwellen sollen bevorzugt armierte Betonschwellen sein, deren Armierung
zur Verankerung in der bis zur Schienenfußunterseite reichenden Vergußschicht
auf der Unterseite teilweise freigelegt und somit in die Vergußschicht verankernd
eingebettet wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die
Schwellen als Zweiblockschwellen auszubilden, deren Einzelblöcke durch die zwi
schen ihnen freiliegende durchgehende Bewehrung miteinander verbunden sind,
wobei die Armierung gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung durch, vor
zugsweise mehrere zueinander parallel verlaufende, Gitterträger gebildet sein
kann.
Die Vergußschicht, in welche die Schwellen bis zur Schienenfußunterseite einge
bettet sind, kann mit Längs- und Querbewehrungsstäben bewehrt sein, die zur
Vereinfachung des Einbaus vorzugsweise an die Schwellenbewehrung angebun
den sein können, so daß diese Vergußschichtbewehrung gleichzeitig mit der Fer
tigung des Gleisrostes vormontiert werden kann.
Um die Montage der Gleisroste auf der festen Unterlage besonders einfach
durchzuführen - diese Unterlagsschicht muß dabei nicht wie bei bisherigen Kon
struktionen eine in sich tragende Tragplatte sein, da ja die armierte Vergußschicht
mit den eingebetteten Schwellen ihrerseits bereits eine selbständige tragende
Platte bildet - können an den äußeren Schwellenenden Vorrichtungen zum vertika
len Justieren des Gleisrostes angebracht sein, wobei diese Justiervorrichtungen
an den Schwellenarmierungen befestigte Tragwinkel mit Gewindebohrungen für
sich auf einer Frostschutzschicht oder dergleichen abstützende Höhenverstell
spindeln sowie ggf. für Querverstellspindeln zur Querabstützung umfassen können.
Die horizontalen Schenkel der Tragwinkel dienen dabei zur Aufnahme der
Höhenverstellspindeln und die vertikalen Schenkel zum Querverstellen der Quer
verstellspindeln.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen festen Fahrbahn ist in weiterer Aus
gestaltung der Erfindung vorgesehen, daß - falls nicht bereits eine feste Unterlage
zum Aufbau zur Verfügung steht - zunächst auf dem Erdplanum eine verdichtete
Frostschutzschicht eingebaut wird, auf der die ggf. mit Längs- und Querbeweh
rungsstangen verbundenen Gleisroste höhenmäßig bezüglich der gewünschten
Lage der Schienenoberkante einjustiert und nach dem Einlegen der Schwellen
fachplatten die Schwellenfächer - mit Ausnahme an den Stirnenden des Gleis
rostes - unter Einbindung der Schwellen mit ihren teilweise frei herausragenden
Bewehrungen in eine Vergußschicht bis zur Unterseite der Schienenfüße vergos
sen werden, und daß ggf. nach einem Lösen, horizontalen Ausrichten und erneu
ten Befestigen der Schienen diese im Bereich der freien Schwellenfächer zwi
schen aneinanderstoßenden eingebauten Gleisrosten verschweißt und anschlie
ßend die zunächst freien Schwellenfächer ausgegossen werden, und daß nach
dem Einlegen der Kammerfüllelemente in die Schienenkammern der Aufbau der
Straßendecke und anschließend der Fugenverguß erfolgt. Das Ausrichten des
Gleisrostes in der Horizontalen erfolgt dabei entweder durch Abstützung gegen
den anstehenden Straßenbereich oder gegen in den Boden eingerammte Pflöcke.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der
Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße feste Fahrbahn,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die zum Aufbau der festen Fahrbahn nach Fig. 1
verwendeten Zweiblockbetonschwellen, links ohne die Befesti
gungselemente und rechts mit darauf befestigter Rillenschiene,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fahrbahn, wobei diese in
der oberen Hälfte eingedeckt dargestellt ist wie in Fig. 1 und in der
unteren Hälfte freigelegt ist,
Fig. 4 eine vergrößerte Stirnansicht einer Schwelle mit der daran ange
brachten Höhenverstellspindel,
Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch die Rillenschiene im Auflagerbe
reich, und
Fig. 6 ein Diagramm der Federcharakteristik der Schienenfußunterlagen.
Die in Fig. 1 im Schnitt gezeigte feste Fahrbahn für ein eingedecktes Straßen
bahngleis umfaßt eine auf einem Erdplanum errichtete Frostschutzschicht 1, auf
der zunächst ein Gleisrost höhenmäßig ausgerichtet wird, der aus Zweiblock
schwellen 2 und auf diesen befestigten Rillenschienen 3 besteht. Die Zweiblock
betonschwellen umfassen eine im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei
zueinander parallelen Gitterträgern 4 bestehende, durchlaufende Armierung, die
die Verbindung der beiden Einzelblöcke 5 bildet, wobei die Einzelblöcke nicht
vollständig ausbetoniert sind, sondern nur im oberen Teil im Bereich der Schie
nenauflager 6, so daß die Bewehrungen auch unten teilweise aus den Betonblöc
ken 5 herausragen. Die Schwellenfächer zwischen den Schwellen werden nach
dem horizontalen und höhenmäßigen Justieren des Gleisrostes derart, daß die
Schienenoberkanten in der gewünschten Ebene liegen, in eine Vergußschicht 7,
vorzugsweise aus Beton, eingebettet, die ihrerseits noch mit einer Längsarmie
rungsstäbe 8 und Querarmierungsstäbe 9 umfassenden Bewehrung versehen
sein kann. Diese Bewehrung der Vergußschicht 7 kann der Einfachheit halber di
rekt an die Bewehrung de Schwellen angebunden sein, so daß die Tragschicht
bewehrung beim Vorfertigen des Gleisrostes gleich angebracht werden kann und
nicht eine gesonderte umständliche Absützung auf der Frostschutzschicht 1 erfor
derlich ist. Die Vergußschicht 7 reicht mindestens bis zur Unterkante der Schie
nenfußunterlage 12 aus Polyurethan-Elastomer, überschreitet diese jedoch nur
geringfügig, höchstens um 3 mm. Zwischen den Schwellen 2 liegen die Rillenschienen
3 mit ihrem Schienenfuß 11 auf Schwellenfachplatten 15 auf, die aus
einem Material, vorzugsweise geschlossenzelligerm PE-Schaum, bestehen, das
eine geringere Steifigkeit besitzt als die Schienenfußunterlage 12. Dadurch bleibt
die Stützpunktlagerung auf den Schwellen 2 erhalten.
Zur vertikalen Justierung der Gleisroste sind an den Stirnkanten der Schwellen
Vorrichtungen angebracht, die im dargestellten Ausführungsbeispiel Platten 13 mit
Gewindebohrungen für eine Höhenverstellspindel 14 umfassen. An den Platten 13
können ggf. auch vertikal abgewinkelte Schenkel mit Gewindebohrungen für
Querverstellspindeln angeformt sein, mit Hilfe deren die Gleisroste auch in hori
zontaler Richtung entweder gegenüber der anstehenden Fahrbahn oder gegen
über eingeschlagenen Pflöcken einjustiert werden können. Nach dem Erstarren
der Vergußschicht 7 können die Höhenverstellspindeln 14 wieder herausge
schraubt werden.
Die Rillenschienen 3 sind mittels einer herkömmlichen W-Befestigung aus Befe
stigungsschrauben 16 und Federelementen 17 befestigt.
Nach dem Einbringen der Vergußschicht ist weiterhin noch eine exakte Ausrich
tung der Schienen mehrerer einbetonierter Gleisroste möglich. Dabei ist im Über
gangsbereich zwischen zwei Gleisrosten zunächst das dort angeordnete Schwel
lenfach noch nicht ausbetoniert worden, so daß die Schienenstöße allseits auch
nach unten freiliegen und die Schienen somit an dieser Stelle zu einem durchge
henden Schienenstrang verschweißt werden können. Erst anschließend werden
auch diese Schwellenfächer ausbetoniert und dann die eigentliche Straßendecke
aufgebracht. Vor dem Einbau dieser Straßendecke, die im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel aus drei übereinander angeordneten Schichten 22, 23, 24 besteht,
werden in die Schienenkammern 25 Kammerfüllelemente 26 und 27 eingelegt.
Diese Einlegeelemente sind so breit ausgebildet, daß sie den Schienenfuß 11
vollständig übergreifen. Dadurch entstehen zwischen dem Kopf der Rillenschiene
3 und der hochgezogenen Straßendecke 24 Fugen 31 uns 32, die durch eine
dauerelastische Vergußmasse ausgefüllt sind. Diese dauerelastische Verguß
masse ermöglicht bei vollständig geschlossener Fahrbahndecke nach wie vor eine
federnde Bewegung der Schienen 3 gegenüber der Straßenfahrbahn infolge der
elastischen Auflagerung durch die schwingungsdämpfende Schienenfußunterla
gen 12.
Die Entwässerung, die in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellt ist, erfolgt
wie bisher üblich, wobei zusätzlich die Entwässerungskästen elastisch gelagert
sind, um die Bewegungen, die auch hier über die Verbindung mit der Schiene
entstehen, auszugleichen.