DE19946317C1 - Verfahren zur Herstellung eines schallgedämmten Gleises - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schwellenlosen Gleises, insbesondere Straßenbahngleises, ohne Schienenbefestigungsmittel, angeordnet in einem Querschnitt u-förmigen Trog, mit den wesentlichen Verfahrensschritten: DOLLAR A Positionieren eines der Gleisbreite angepaßten Troges, mindestens teils aus Beton bestehend, mit erhöhten Randstreifen; Einlegen eines vormontierten Gleisrostes, umfassend zwei Schienen mit Spurstangen, wobei die Schienen mit Kammerfüllkörpern bestückt sind; Ausrichten des Gleisrostes; Aufstellen einer Schalung neben den Schienen zur Gleismitte hin; Vergießen der Schiene, unter dem Schienenfuß und mindestens einschließlich der Kammerfüllkörper außenseitig oder zugleich der Kammerfüllkörper innenseitig der Schiene, anschließend Vergießen der Gleismitte zwischen den Schalungen mit Beton, wobei bedarfsweise die Spurstangen beim Vergießen der Schiene ausgespart und vor dem Vergießen des Betons ebenso entfernt werden können wie die Schalung. DOLLAR A Für das innenseitige Vergießen, beispielsweise mit einer Polyurethan-Mischung, wird die Schalung mit Abstand zu den inneren Kammerfüllkörpern angebracht. DOLLAR A Dieses Verfahren bietet eine schnelle und preiswerte Alternative zur Herstellung eines schallgedämpften Straßenbahngleises.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schwellenlosen Gleises, insbesondere Straßenbahngleises, ohne Schienenbefestigungsmittel, angeordnet in einem im Querschnitt u-förmigen Trog.

Aus der DE-Zeitschrift El-Eisenbahningenieur, Hestra-Verlag Darmstadt, Heft (49) 3/98, Seiten 46 bis 49, ist unter dem Stichwort "Feste Fahrbahn - Bauart INFUNDO" eine Bauart bekannt, bei der die Schiene kontinuierlich aufgelagert ist. Die Befestigung der Schienen erfolgt durch deren Ummantelung mit einer elastischen Zweikomponentenmasse. Es existieren keine spurverbindenen Bauelemente, da die Gleise nicht auf Querschwellen montiert sind, sondern in ihrer ganzen Länge in einem Trog elastisch eingebettet sind. Dazu wird eine Betonkonstruktion in 400 mm Höhe und 2400 mm Breite durchgehend als fugenlose Platte in Ortbeton mittels Gleitschalfertiger hergestellt. Die Platte ist in Längs- und Querrichtung bewehrt und hat in Längsrichtung zwei U-förmige Aussparungen, Schienentröge, profiliert mit entsprechender Querneigung für den Schienenfuß.

Vom Gleitschaler herrührende Toleranzen im Bereich von +/-5 mm in Richtung und Höhe werden nach dem Einlegen der Schienen in die Schienentröge durch entsprechendes Justieren mit Justiergeräten korrigiert und bis zum Vergießen in der definierten Lage gehalten. Durch entsprechende Maschinen wird anschließend eine Vergußmasse eingebracht, eine elastische Zwei- Komponenten-Masse, deren Zusammensetzung so gestaltet werden kann, daß unterschiedliche Schieneneinfederungen möglich sind. Bei dieser Bauweise entfallen sämtliche Schienenbefestigungsmittel, da die Schiene vollständig umgossen wird, außenseitig bis knapp unter Schienenoberkante und innenseitig so hoch, daß der Spurkranz frei laufen kann. Die Schienentröge selbst können auch außenseitig so hoch gestaltet sein, wie der Verguß der Zwei-Komponenten-Masse reicht.

Damit soll den Anforderungen der Bahn bezüglich Rückstromführung und Signaltechnik Rechnung getragen worden sein und die horizontalen und die vertikalen Kräfte aus dem Betrieb des Gleises werden durch eine entsprechende Vergußmasse oder zuvor in den Schienentrog eingelegte Zwischenlagen auf den Betonteil des Gleises übertragen. Durch den Verguß der Schienen sollen Schwingungen weitestgehend vermieden werden. Probleme bereitet zunächst die Ausrichtung der Schienen in Höhe, Längsrichtung, Parallelität der Schienen und die üblicherweise geforderte Schienenneigung in Richtung Gleismitte. Dies ist nur mit hohem Bauaufwand zu lösen. Ein weiteres Problem ist die Reparatur dieser Bauweise insofern, als eine schadhafte Stelle, z. B. bei Schienenbruch großflächig aufgebrochen und dann von Hand das Gleis entsprechend wieder eingebettet werden muß. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit eines teuren und exakt fertigenden Gleitschalungsfertigers, der sinnvollerweise nur bei längeren Strecken also nicht für Straßenbahngleise mit den zahlreichen Radien und Weichen einsetzbar ist. Letztlich ist häufig ein Ablösen der Vergußmasse von der vorgefertigten Betonwand wegen unterschiedlicher Dehnungsfähigkeit der Materialien unter Temperatureinfluß zu vermerken.

Eine ähnliche Bauweise offenbart die EP 0 924 344 A1 für Rillenschienen mit Schienentrögen in einem dreischichtigen Straßenbelag. Dort sind die Schienen mit der Oberkante auf Straßenniveau eingesetzt und im Zuge der Herstellung wird der Trog mit einer porösen Startmasse gefüllt, deren Poren mit einer aushärtenden verstärkenden Masse gefüllt sind. Die generellen Probleme bei der Herstellung eines derartigen Straßenbahngleises sind dieselben wie zum Stand der Technik zuvor beschrieben.

Aus der DE 197 07 296 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn und dazu geeigneter Betonfertigteile bekannt. Es wird hier ebenfalls ein bewehrter Betontrog durch Ortbeton hergestellt, wobei Trogwände zuvor in einem Herstellerwerk in definierter Länge produziert und zur Baustelle transportiert werden können auf einer entsprechend vorbereiteten HGT- Schicht. Anschließend wird die Sohlplatte des Troges hergestellt, übliche Betonschwellen als Schienenauflager eingesetzt und die Betonschwelle dann mit Ortbeton vergossen. Dies ist für größere Eisenbahnstrecken geeignet und entspricht dem bekannten RHEDA-System. Über Schalldämmungsmaßnahmen ist nichts offenbart.

Eine andere Art eines vorgefertigten Troges für die Bauart Feste Fahrbahn, auch mit vorgefertigten Schienentrögen ist mit der DE 195 03 220 A1 offenbart worden. Insbesondere Fig. 52 und 59 zeigen einen vorgefertigten Trog aus Betonfertigteilen, in denen Schienenunterlagsmittel oder auch die Schienen selbst unter Zwischenfügung elastischer Bauteile eingelegt werden können. Ein Verguß der Schiene ist nicht offenbart. Nach der Bauart ist anzunehmen, daß übliche Schienenbefestigungsmittel zum Einsatz kommen, jedoch sind Kammerfüllkörper und Schienenunterlagsplatten sowie entsprechende Schalldämmung durch Hochziehen der Nachbarbauteile offenbart, so daß eine wesentliche Schallemission vom Schienensteg her gedämmt werden könnte. Spurstangen sind bei dieser Bauart ebenfalls nicht erforderlich.

Aus der DE 44 27 237 A1 ist ein Unterbau für ein Gleis für Schienenfahrzeuge bekannt, bei dem ein kontinuierlich elastisch gelagertes Gleis ohne Schienenbefestigungsmittel in einem Blechtrog und zwar je einem Trog für jede Schiene, die innerhalb des Bodens bzw. eines entsprechenden Betonkörpers eingelassen sind. Die Schienen selbst sind seitlich durch Kammerfüllkörper und ergänzende Keile so eingerahmt, daß sie den Blechtrog voll ausfüllen und die Schiene in diesen keilförmigen Elementen hängt. Diese Bauweise soll insbesondere eine starke Schalldämmung bewirken.

Eine ähnliche Bauweise ist aus der EP 0 308 876 A1 bekannt. Dort wird eine nicht näher angegebene vorbereitete Fuge, z. B. in einer Betonumgebung freigelassen, in die dann eine Schiene unter Zwischenfügung von elastischen Platten und Kammerfüllsteinen, so eingesetzt wird, daß sie bis zum Schienenkopf umhüllt ist. Diese Bauart ist insbesondere auch für Straßenbahngleise mit Rillenschienen geeignet. Der Aufwand für die zugeschnittenen einzelnen elastischen Bauteile ist relativ hoch und bedarf einer aufwendigen manuellen Montage.

Aus der EP 0 576 392 A1 ist eine Bauweise bekannt, bei der im Boden eine Ausnehmung entsprechend Gleisbreite vorhanden ist, in diese Ausnehmung wird ein Gleis, genauer zwei Rillenschienen, die durch Spurstangen auf Abstand in Sollposition gehalten werden, eingesetzt und nach Höhe und Seitenlage justiert sind. Anschließend wird die Ausnehmung bis zur Höhe der Schienenbefestigungsteile, einer Rippenplatte vergossen, wobei zugleich Dübel für Schienenbefestigungsmittel mit eingegossen werden. Die bis zur Schienenoberkante der Rillenschiene verbleibende Höhe oberhalb des Betons kann durch Bitumen aufgefüllt werden, so daß das Nachbarniveau, z. B. eine Straßenoberfläche erreicht wird. Das Problem sind hier die aufwendigen Vorbereitungsarbeiten für die genaue Höhen- und Seitenauskofferung des Bodens.

Mit der EP 0 825 300 A1 hat die Anmelderin eine Entkopplung zwischen einer teils ummantelten Schiene und angrenzender Straße offenbart, indem in einer geeigneten, an Kammerfüllkörpern durch Klammern oder Nägel oder Schrauben befestigten Schalung, Platten oder ausgerollte Bänder beispielsweise aus Kunststoff, eine Unterfütterungsschicht unterhalb und/oder seitlich des Schienenfußes maschinell vergossen wird. Als Vergußmaterial, vornehmlich für Rillenschienen-Montage, wurde eine Polyurethan- Komponenten-Mischung vorgeschlagen, wobei auch eine verlorene Schalung verwendet werden kann. Dadurch kann vorteilhatterweise eine schnelle Montage einer schwingungsentkoppelten Schiene bewirkt werden.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine verbesserte Herstellung eines Straßenbahngleises mit Schallisolierung vorzusehen unter Nutzung der Vorteile des Standes der Technik.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung geht zunächst davon aus, daß bei der Straßenbahnbaustelle zur Verlegung von Straßenbahngleisen, wie bei dem System INFUNDO, ein schwellenloses System ohne Schienenbefestigungsmittel Verwendung findet, wobei jedoch ein gewisser Vorfertigungsgrad erreicht werden soll, so daß die Dauer der Baustelle auf Minimum reduziert wird. Dazu wird vorgeschlagen, in folgenden Verfahrensschritten vorzugehen.

Zunächst: Positionieren eines der Gleisbreite angepaßten Troges aus z. B. Betonfertigteilen mit außenseitigen, erhöhten Randstreifen. Dieser Betonfertigtrog, der in transportierbaren Längen in einem Betonwerk herstellbar ist, wird als im Querschnitt U-förmiges Bauteil einstückig vorgefertigt oder besteht aus einer vorgefertigten Platte, auf die entsprechende Randstreifen aufgesetzt werden. Letztlich kann die Platte im ganzen oder Teile der Platte, z. B. eine bewehrte Grundplatte, als Ortbeton vorgefertigt werden. Die Randstreifen sind vorzugsweise formschlüssig durch entsprechende mechanische Verankerung in der Platte, gegebenenfalls auch gegenüber Nachbarrandstreifen, endlos aneinander gefügt. Alternativ können auch Nut- Feder-Systeme oder Stapelelementsysteme mit Verklebung, wie bei Verarbeitung von Mauersteinen, Anwendung finden. Dabei können auch Beton- oder Granitsteine eingebaut werden. Dadurch ergibt sich eine offene Strecke in dem U-förmigen Betontrog.

Auf der Baustelle können in den Trog dann vormontierte Gleisroste, hier umfassend lediglich zwei Schienen mit Abstandshaltern, den Spurstangen, eingelegt werden. Während der Vormontage können zugleich Kammersteine oder Kammerfüllkörper entsprechend vorgefertigt und in die Kammern der Schienen, z. B. Rillenschienen eingefügt sein und dort klemmend oder klebend arretiert werden.

Nach dem Einlegen des Gleisrostes von z. B. 18 m Länge wird dies in Höhe und Seitenlage ausgerichtet, anschließend eine Schalung neben den Schienen zur Gleismitte hin positioniert. Zwischen der so aufgestellten Schalung und den Randstreifen wird nunmehr die Schiene einschließlich der Kammersteine vergossen, wobei darauf zu achten ist, daß sowohl unter dem Schienenfuß als auch innenseitig bis einige Millimeter unterhalb des Schienenkopfes vergossen wird, während außenseitig der Verguß bis knapp unter die Schienenoberkante reichen kann und auch mit der Oberfläche der Randstreifen abschließt. Die Dicke der zu vergießenden Schicht sollte mindestens etwa 10-15 mm betragen, damit ein ausreichender Verbund und ein Fließen in alle Fugen möglich ist.

Es kann auch vorgesehen werden, daß die Randstreifen und die Vergußmasse an der Oberfläche außenseitig der Schiene, aber auch in Gleismitte noch mit Asphalt oder Bitumen gefüllt wird, um z. B. einen mit einer benachbarten Straße identischen Straßenbelag zu erhalten und die Baufuge zwischen dem Trog, der vergossenen schalldämpfenden Masse an der Schiene und dem in Gleismitte zu vergießenden Beton elastisch zu überdecken. Damit ist ein Ablösen der Vergußmaterialien zum Beton unkritisch, sofern dies unter der überdeckenden Schicht überhaupt noch geschehen kann.

Nach dem Vergießen der Schiene, z. B. mit einem im Endzustand elastischen schalldämpfenden Zwei-Komponenten-Kleber, wie Polyurethan oder ähnliches oder einer Mischung von Polyurethan und recycletem Material wie Gummi oder ähnlichem wird ausschließlich die Gleismitte zwischen den ausgehärteten Vergußmassen im Bereich der Schiene mit Beton vergossen. Die Füllhöhe in Gleismitte richtet sich nach der gewünschten Straßenoberfläche, beispielsweise kann darüber noch eine Asphaltschicht und/oder Pflastersteine aufgebracht werden, um sich dem Straßenbelag in Höhe oder Art des das Straßenbahngleis umgebenden Terrains anzugleichen.

Gegebenenfalls kann die Spurstange beim Vergießen der Schiene ausgespart werden und vor dem Vergießen des Betons in Gleismitte entfernt werden, wenn die Notwendigkeit besteht, jegliche elektrische Verbindung zwischen den Schienen zu unterbinden oder um Streustromeinwirkungen zu vermeiden oder um eine Schallbrücke zwischen den Schienen zu unterbinden.

Bei einer Reparatur, z. B. Schienenbruch, braucht nur noch der Beton in Gleismitte und die Asphaltschicht an der Oberfläche abgetragen zu werden und das Gleisrost samt Verguß kann aus dem Trog genommen werden.

Anhand einer schematischen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Aus sechs Teilfiguren ist der Baufortschritt ersichtlich.

In Fig. 1 ist eine vorgefertigte Beton-Platte 11 mit Randstreifen 1 versehen, die durch Metallverbinder 17 formschlüssig mit der Platte 11 verbunden sind. Sowohl die Platte 11 als auch die Randstreifen 1 sind Längen von ca. 5 m zuvor in einem Herstellerwerk produziert worden und zur Baustelle in der dargestellten Position gebracht und positioniert worden.

Fig. 2 zeigt auf der Baustelle vormontierte Gleisroste in einer Länge von ca. 20 m, wobei Rillenschienen 20 durch Spurstangen 18 auf Abstand gehalten worden sind. In den Schienenkammern sind Kammerfüllkörper 3 ebenfalls vormontiert, bevor sie in die dargestellt Position verbracht wurden. Nicht dargestellt sind provisorische Unterstützungen der Spurstangen, auf denen die Gleise in Höhe und Richtung positioniert sind.

Fig. 3 zeigt zunächst eine einseitig zur Gleismitte hin angebrachte Schalung 21, beispielsweise ähnlich der aus der EP 0 825 300 A1 bekannten, die dazu dient, den so entstandenen kleinen Schienentrog zwischen dem Randstreifen und der Schalung 21 mit einem Zwei-Komponenten-Material, z. B. einer Polyurethan-Mischung auszugießen und dabei sowohl den Schienenfuß zu untergießen, als auch die Kammersteine außenseitig der Schiene zu umschließen.

In Fig. 4 ist das System durch einen Verguß auch der zweiten Schiene ergänzt worden. Hier ist alternativ eine Schalung 21a, die auch wie dargestellt mit Abstand von ca. 12 mm zu und an den Kammerfüllkörpern befestigt ist, verwendet worden, um auch innenseitig der Schiene den Kammerfüllkörper voll zu umschließen.

Letztlich ist in der Fig. 5 schematisch die Endsituation mit dem letzten Verfahrensschritt, dem Einbringen von Beton 6 zwischen die Schalungen 21a dargestellt. Die Schalungen können entfernt werden, sie können aber auch wie dargestellt, als verlorene Schalung in dem Gleis verbleiben. Im Bedarfsfalle können die noch bestehenden Fugen 9 beidseits der Schiene und der Beton 6 in Gleismitte aufgefüllt werden, z. B. mit Asphalt oder ähnlichem, um sich dem Straßenniveau 8 in der Nachbarschaft anzupassen.

Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, die Bereiche der Spurstange beim Vergießen mit der elastischen Masse zunächst auszusparen und vor dem Vergießen des Betons 6 (Fig. 5) komplett zu entfernen. Dabei werden auch die provisorischen Stützen unter den Spurstangen entfernt, die wegen der fixierten Schienenlage überflüssig geworden sind.

Eine vergrößerte Darstellung der Situation gemäß Fig. 4 linke Seite ist in Fig. 6 gezeigt. Rillenschiene 20 mit Schienenoberkante 22 ist beidseits mit Kammerfüllkörpern 10, 13 versehen, die im Bereich 12 am Schienensteg 7 für die Verschraubung der Spurstange 18 ausgenommen sind. Durch temporäre (nicht dargestellt) Unterstützung der Spurstange 18 wird der Schienenfuß 4 zu der Platte 11 und dem Randstreifen 1 des Troges auf Abstand gehalten. Zur Gleismitte hin wird an Kammerfüllkörper 13 eine Schalung 21a beabstandet befestigt, so daß sich rund um die Schiene/Füllkörper eine Fuge 14, 15, 16 ergibt, die mit einem Zwei-Komponenten-Material wie einer PUR-Mischung ausgegossen wird. Somit ist die Schiene elastisch eingebettet und fixiert und die Spurstange 18 könnte entfernt werden. Hier verbleibt sie und in Gleismitte wird Beton 6 vergossen bis zur Höhe der Oberkante der Kammerfüllkörper 10, 13. Abschließend wird zur Erreichung des Niveaus etwa an der Schienenoberkante 22 Asphalt oder Bitumen 19 so vergossen, daß alle Trennstellen zwischen Beton, Füllkörper und Schienenverguß bis zum Anschluß an das benachbarte Straßenniveau überdeckt sind.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines schwellenlosen Gleises, insbesondere Straßenbahngleises, ohne Schienenbefestigungsmittel, angeordnet in einem im Querschnitt u-förmigen Trog, mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Positionieren eines der Gleisbreite angepaßten Troges, mindestens teils aus Beton bestehend, mit erhöhten Randstreifen,
• - Einlegen eines vormontierten Gleisrostes, umfassend zwei Schienen mit Spurstangen, wobei die Schienen mit Kammerfüllkörpern bestückt sind,
• - Ausrichten des Gleisrostes,
• - Aufstellen einer Schalung neben den Schienen zur Gleismitte hin, Vergießen der Schiene, unter dem Schienenfuß und mindestens einschließlich der Kammerfüllkörper außenseitig der Schiene,
• - Vergießen der Gleismitte zwischen der Schalung mit Beton.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog aus einer Platte mit seitlich autgesetzten Randstreifen besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen Formschluß untereinander und/oder mit der Platte haben.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen niedriger sind als die Schienenoberkante.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstangen beim Vergießen der Schiene ausgespart und vor dem Vergießen des Betons entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung vor dem Vergießen des Betons entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung mit Abstand zu den inneren Kammerfüllkörpern zum Vergießen derselben angebracht wird.