DE19946317C1 - Verfahren zur Herstellung eines schallgedämmten Gleises - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines schallgedämmten GleisesInfo
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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.
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