DE19929283A1

DE19929283A1 - Railbed void prevention below sleepers involves injecting agent through sleeper holes or by inserted pipe to pack out subsleeper voids.

Info

Publication number: DE19929283A1
Application number: DE1999129283
Authority: DE
Inventors: Sven Augustin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2000-12-28

Abstract

An injection agent (1) is pressed locally into the void below the sleepers (3) to guard against longterm ballast bed undulative collapse or corrugation and so even out the force fed into the bed in so doing. The agent is injected through sleeper holes (2) or again fed into the voids by inserted or vibrated pipe below the sleepers. The agent remains below the sleepers despite its as yet unsolidified state and in this way is shielded against possible migration through ballast (4) pore paths. The injected bodies have a diameter equal to the sleeper width or again in the form of an injected body 1.3 m in length and 0.3 m wide directly below the sleeper (3).

Description

Wiederholte Zugüberfahrten erzeugen im Oberbau bleibende Wellen mit zunehmender Ampli tude, die den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit beeinträchtigen können. Diese ungleichmäßi gen Setzungen entstehen sowohl durch Verformungen im Untergrund als auch im Schotterober bau. Besonders deutlich sind Setzungen, die durch Umlagerungen und Beschädigung der Schot terkörner entstehen, auf Brückenbauwerken und in Felstunneln zu beobachten, wo Setzungen im Untergrund ausgeschlossen werden können. Auch in solchen Fällen sind mit der Anzahl der Über fahrten zunehmende Hohllagen durch Messungen eindeutig nachgewiesen. Üblicherweise werden solche Schädigungsbereiche, die sich meist über Gruppen von bis zu 10 Schwellen erstrecken, durch Nachstopfen des Schotters mit Maschinen ausgebessert. Dieses Verfahren ist aufwendig und erzeugt eine ungewollte Auflockerung und ungleichmäßige Verspannungen des Schotterkorn gerüsts. Der Schaden scheint zwar behoben, doch enstehen in den durch Stopfen sanierten Be reichen über kurz oder lang erneut Schädigungen in Form von Hohllagen, was zum erneuten Ausgleichen mittels Stopfen zwingt. Es ist mit verschiedenen Verfahren, wie etwa dem Verkle ben der Schotterkörner oder einem Verspannen des Schotters mittels seitlich aufgelegten Platten, versucht worden die Langzeitstabilität des Schotteroberbaus zu verbessern. Doch diese Verfahren waren zu teuer oder waren nicht ohne eine Auflockerung des Schotters zu bewerkstelligen.Repeated train crossings create permanent waves in the superstructure with increasing ampli tude that can impair driving comfort and driving safety. This uneven Settlements arise both from deformations in the subsurface and in the ballast surface construction. Settlements caused by rearrangements and damage to the sheet are particularly clear grains emerge, observed on bridge structures and in rock tunnels, where settlements in the Underground can be excluded. Even in such cases, with the number of over increasing hollows were clearly demonstrated by measurements. Usually such damage areas, which usually span groups of up to 10 thresholds, repaired by tamping the ballast with machines. This process is complex and creates an unwanted loosening and uneven tension of the gravel scaffolded The damage seems to have been remedied, but arises in the bees that have been renovated with plugs sooner or later again damage in the form of hollow layers, which leads to renewed Compensation by means of plugs. It can be done using various methods, such as gluing gravel grains or bracing the ballast using side plates, attempts have been made to improve the long-term stability of the ballast track. But these procedures were too expensive or could not be achieved without loosening the ballast.

Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt durch das auf einen kleinen Bereich begrenzte Ein bringen eines pastigen Injektionsguts Hohllagen, ohne daß dadurch das verdichtete Schotterbett aufgelockert wird. Eine solche lokale Hohlraumbeseitigung unterhalb der Schwellen ist durch kein bisher in der Praxis benutztes Verfahren zu bewerkstelligen. Die Hauptwirkung des Verfahrens besteht darin. Gleisbettwellen langfristig zu reduzieren oder ganz zu beseitigen. Es wird in erster Linie der unter der Schwelle entstandene Hohlraum lokal verfüllt. Eine Verklebung der Körner ist nicht Zweck der Erfindung, das Sanierungsziel ist vielmehr eine gleichmäßige Krafteinleitung von den Schwellen über die Porenraumauffüllung durch Injektion in ein unverklebtes Schotter kornskelett.The method according to the invention eliminates the fact that the A is limited to a small area bring a pasty injection material hollow layers, without thereby the compacted ballast bed is loosened up. Such local removal of voids below the thresholds is by no means To accomplish the method previously used in practice. The main effect of the process is that. To reduce or completely eliminate track bed waves in the long term. It will be in the first Line of the cavity created under the threshold locally filled. A glueing of the grains is not the purpose of the invention, the aim of the renovation is rather an even application of force from the sleepers to the filling of the pores by injection into an unglued ballast grain skeleton.

Vorgesehen sind zwei verschiedene Methoden das Injektionsmittel an die Schwellenunterseite zu befördern. Zum einen wird es durch in die Schwellen gebohrte Löcher mit einem Durchmesser von 5 bis 25 mm eingepreßt. In den Löchern verbleibt Injektionsgut, der Schwelle wird somit kein bleibender Schaden zugefügt, und die Bewehrung in den Schwellen ist weiterhin gegen Korrosion geschützt (Abb. 2). Zum anderen kann das Injektionsmittel durch ein an der Schwelleunterseite eingeführtes Rohr direkt unter die Schwelle gefördert werden (Abb. 3). Diese Methode erfordert jedoch eine zeitweilige lokale Beseitigung des Schotters z. B. an den Stirnseiten der Schwellen (nicht unter den Schwellen), damit ein Einbringen des Rohrs ermöglicht wird, am besten durch Einvibrieren. So kann das Rohr von den Stirnflächen der Schwelle horizontal durch Vibrieren unter die Schwelle etwa bis zu deren Mitte eingebracht werden. Durch ein kontinuierliches Ziehen des Rohres und einem gleichzeitigen Injizieren kann der Hohlraum unter der Schwelle vollständig verfüllt werden. Dieser Ablauf ist von beiden Stirnflächen aus jeweils bis zur Schwellenmitte durchführbar.There are two different methods of transporting the injection medium to the underside of the threshold. Firstly, it is pressed through holes drilled in the sleepers with a diameter of 5 to 25 mm. Injection material remains in the holes, so no permanent damage is done to the sleeper, and the reinforcement in the sleeper is still protected against corrosion ( Fig. 2). On the other hand, the injection agent can be conveyed directly below the threshold through a tube inserted on the underside of the threshold ( Fig. 3). However, this method requires temporary local removal of the ballast, e.g. B. on the end faces of the sleepers (not under the sleepers) so that the pipe can be inserted, preferably by vibrating. For example, the tube can be inserted horizontally from the end faces of the sleeper by vibrating underneath the sleeper approximately to the middle. The cavity under the threshold can be completely filled by continuously pulling the pipe and injecting it at the same time. This process can be carried out from both end faces to the middle of the threshold.

Mit den zwei geschilderten Methoden können beliebig viele Injektionskörper unter der Schwelle erzeugt werden (Abb. 1). Der Durchmesser der Injektionskörper beträgt bei der Lochinjektion bis zu ca. 30 cm, bei der Rohrinjektion entsteht ein beliebig langer, der Schwellenbreite entsprechen der Injektionskörper. Das Injektionsmittel verbleibt schon im flüssigen Zustand direkt unter der Schwelle.With the two methods described, any number of injection bodies can be generated below the threshold ( Fig. 1). The diameter of the injection body is up to approx. 30 cm in the case of hole injection, the tube injection is of any length, the injection body corresponds to the threshold width. The injection medium remains in the liquid state directly below the threshold.

Der Porenraum des Schotters wird nur in der die Schwelle angrenzenden Schotterschicht verfüllt. Der Gleisrost muß während der Injektion und während der Erhärtung des Injektionsmittels unbe lastet bleiben. Dadurch ist gewährleistet, daß die Paste nicht in das Schotterbett hineingedrückt wird. Die Hohllage ist erst nach dem Erhärten der Paste saniert. Durch die Injektion wird eine gewünschte Kraftübertragung von der Schwelle zum Schotterbett hergestellt, ohne daß wie im Falle eines Hohlliegens der Schwelle eine erhebliche vertikale Verschiebung der Schwelle erforder lich wäre.The pore space of the ballast is only filled in the ballast layer adjacent to the sleeper. The track grate must remain uninjected during the injection and while the injection agent is hardening stay burdened. This ensures that the paste is not pressed into the ballast bed becomes. The hollow layer is only restored after the paste has hardened. The injection becomes a Desired power transmission from the threshold to the ballast bed made, without as in If the threshold lies hollow, a considerable vertical displacement of the threshold is required would be.

Sollten nach Langzeitbeanspruchung durch Zugverkehr wieder Hohllagen auftreten, kann das Verfahren erneut eingesetzt werden. Dabei kann durch die für die Sanierung wieder aufgebohrten Löcher in den Schwellen oder durch erneut verlegte Rohre injiziert werden. Das Injektionsmittel wird immer den Weg des geringsten Widerstandes dorthin nehmen, wo der größte Porenraum ist. Dies ist der Hohlraum unter der Schwelle.If hollows occur again after long-term use by train traffic, this can happen Procedure can be used again. It can be drilled out again for the renovation Holes in the sleepers or injected through re-routed pipes. The injection medium will always take the path of least resistance where the largest pore space is. This is the cavity under the threshold.

Die Konsistenz des Injektionsgutes muß so beschaffen sein, daß sich die Flüssigkeit mit Hilfe ei ner Spritze oder einer Pumpe fördern läßt. Das Injektionsgut darf jedoch nicht unter Einwirkung der Erdanziehungskraft wegfließen. Als Injektionsmittel kommen Pasten aus mehrkomponenti gen Klebstoffen, bituminösen Bindemitteln oder Zemente, vermischt mit granularen Stoffen wie Kalkmehl, Feinsand oder Flugasche unterschiedlicher Korngrößen in Frage.The consistency of the material to be injected must be such that the liquid is removed with the help of an egg ner syringe or a pump can convey. However, the material to be injected must not be affected flow away from gravity. Pastes made of multicomponents come as injection agents against adhesives, bituminous binders or cements, mixed with granular substances such as Lime powder, fine sand or fly ash of different grain sizes are possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist eine neuartige Sanierungsmethode an Schadstellen im Schot teroberbau zum Ausgleich von Gleisbettwellen. Sein wirtschaftlicher Vorteil besteht darin, daß eine Durcharbeitung des Gleisoberbaus durch Nachstopfen des Schotters nicht mehr erforderlich ist. Die durch die Zugüberfahrten hervorgerufene Verdichtung des Schotters wird nicht durch Nachstopfen mit Auflockerung des Schotterbetts rückgängig gemacht.The method according to the invention is a new type of renovation method for damaged areas in the sheet superstructure to compensate for track bed shafts. Its economic advantage is that it is no longer necessary to work through the track superstructure by tamping the ballast is. The compression of the ballast caused by the train crossings is not due to Re-stuffing with loosening the ballast bed undone.

Ein Injizieren des Schotteroberbaus mittels Bindemitteln unmittelbar nach einer Durcharbeitung durch Stopfen ist Gegenstand der Patente DE 197 11 437 und DE 24 48 978. Hier wird das Schot terbett durch das Nachstopfen aufgelockert und eine Verklebung der Schotterkörner erzeugt. Dies ist nicht der Zweck des hier beschriebenen Verfahrens bei dem keine vorherige Durcharbeitung stattfindet und das Verkleben der Körner nicht primäres Ziel ist.Injecting the ballast track using binders immediately after working through by plugging is the subject of patents DE 197 11 437 and DE 24 48 978. Here the sheet The bed is loosened up by re-stuffing and the gravel is bonded. This is not the purpose of the process described here in which no previous work is done takes place and the gluing of the grains is not the primary goal.

Weiterhin ist das beschriebene Verfahren nicht mit dem in DE 197 29 348 beschriebenen Verfah ren, bei dem die Schotteroberfläche mit einer Füllmasse zu einer drainfähigen Schicht verbunden wird, zu vergleichen.Furthermore, the method described is not the method described in DE 197 29 348 in which the ballast surface is combined with a filling compound to form a drainable layer will compare.

Das Verfahren ist im gesamten Bereich des Schotteroberbaus anwendbar, auch auf Brücken und in Tunneln. Das Injektionsverfahren scheint durch einen zusätzlichen Materialaufwand in Form des Injektionsguts zwar teurer pro Meter wiederhergestelltem Gleisbett als die herkömmlichen Verfahren, wird sich aber durch seine dauerhafte Standfestigkeit bezahlt machen. Sind größere Verformungen und Setzungen im Untergrund zu erwarten, ist das Verfahren allein nicht ausrei chend. Durch die Injektion kann dann lediglich der Zerstörungsmechanismus im Schotter stark reduziert werden.The method can be used in the entire field of ballast track, also on bridges and in tunnels. The injection process seems to be in shape due to an additional material expenditure of the injection material is more expensive per meter of restored track bed than the conventional one Process, but will pay off with its permanent stability. Are bigger The process alone is not sufficient to expect deformations and subsidence in the subsurface chatting. Only the destruction mechanism in the ballast can then be strong through the injection be reduced.

Claims

1. A process for removing hollow layers under sleepers, characterized in that the cavity under the sleepers is pressed locally by an injection agent, thereby eliminating long-term track bed waves and producing a uniform force transmission into the ballast bed without producing a loosening in the ballast structure, whereby no filling of the gravel grains in the entire ballast bed below the sleepers is produced by the cavity filling.

2. The method according to claim 1, characterized in that an injection means by in the Thresholds drilled holes under the thresholds is promoted, but not the pore space of the entire ballast bed is filled.

3. The method according to claim 1, characterized in that an injection means by a the underside of the sleeves inserted or vibrated in from the sleeper end is promoted below the thresholds.

4. The method according to claim 1, characterized in that the injection means by Flow behavior in the uncured state remains directly below the sleepers and thus no flow through the pores in the gravel structure before and during curing is possible.

5. The method according to claim 1, characterized in that according to claim 2 a variety of injection bodies are made under the threshold, the diameter of which is the width of the Threshold correspond, or in the case of claim 3 two up to 1.3 m in length and about 0.3 m Injection bodies generated directly under the threshold.

6. The method according to claim 1, characterized in that injection means consisting of one or multi-grain paste-like adhesives or cement paste mixed with fine-grained Granules are pressed locally under the sleepers.

7. The method according to claim 1, characterized in that the method repeated to sanie can be carried out, either by re-drilling the Holes in the sleepers or by reinserting and pressing through an injection pipe.