DE19952803A1 - Oberbau für schienengebundene Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Oberbau (1) für schienengebundene Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs, wie U-Bahn, S-Bahn und Straßenbahn, bestehend aus einem Gleisrost (2), einer Bettungsschicht (4) und einer seitlich hochgezogenen Schalldämmschicht (9) zwischen der Bettungsschicht (4) und einem tragenden Untergrund (7). DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oberbau, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Oberbaus der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der unter Einhaltung der vorgegebenen Maße des Untergrundes und der lichten Bauhöhen abschnittsweise in Sperrpausen von fünf bis sieben Stunden einbaubar ist und gegenüber dem vorhandenen Oberbau eine Herabsetzung der Schallintensität des Körperschalls um mindestens 15 dB erzielt. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Oberbau (1) von einer Gleistragplatte (20) aus schnell aushärtendem, mit einer Bewehrung (3) versehenen Ortbeton (4) mit einer darin integrierten Schienenbefestigung (5) und die Schalldämmschicht von einer die Gleistragplatte (20) unterfütternden, entropieelastischen Matte (9) gebildet ist, wobei die Gleistragplatte (20) aus einem Einzelabschnitt von maximal 10 m Länge (L) besteht, dessen Gleisrost (2) zwischen den angrenzenden Gleisrostabschnitten (16, 17) nach Höhe, Breite und Länge ausgerichtet und dessen Lage nach seinem Einbau durch den Ortbeton (4) fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberbau für schienengebundene Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs, wie U-Bahn, S-Bahn und Straßenbahn, bestehend aus einem Gleisrost, einer Bettungsschicht und einer seitlich hochgezogenen Schalldämmschicht zwischen der Bettungsschicht und einem tragenden Untergrund sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Oberbaus.

Alte herkömmliche Oberbauten weisen als Bettungsschicht eine Schotterschicht auf, in welche an durchgehenden Schwellen befestigte Schienen als Gleisrost mit den herkömmlichen Stopfmaschinen gelegt worden sind. Der tragende Untergrund derartiger Oberbauten ist mit einer Ablaufneigung zu einer Entwässerungsrinne versehen, wobei die Schotterhöhe zwischen der Unterkante der Schwelle und dem tragenden Untergrund zwischen 0 cm und ca. 30 cm schwanken kann. Diese völlig unterschiedliche Schotterhöhe rührt einerseits davon her, daß die Endkanten der Schwellen in den höher gelegenen Bereichen den tragenden Untergrund berühren und die Schwellen unmittelbar oberhalb der tiefstgelegenen Entwässerungsrinne den größtmöglichen Abstand zum tragenden Untergrund aufweisen. Eine übliche Schotterschicht weist eine Dicke von etwa 40 cm unterhalb der Schwellen auf. Die Einbringung einer solchen Schotterschicht ist häufig in alten U-Bahntunneln nicht möglich, weil bereits die vorhandene Lichtraumhöhe der U-Bahn den Deckenbereich berührt. Eine Absenkung des tragenden Untergrundes ist wegen der indiskutablen hohen Kosten sowie aus anderen bautechnischen Gründen in aller Regel nicht möglich.

Ein weiteres unabdingbares Problem ist die Forderung, daß die Oberbauten nur in Sperrpausen von fünf bis sieben Stunden einer Reparatur zugänglich sind. Herkömmliche körperschalldämmende Oberbauten fordern jedoch beispielsweise bei einer Länge von 100 m eine Bauzeit von ca. einem Monat und kommen daher nicht in Betracht.

Und schließlich soll der ausgebesserte Oberbau gegenüber dem alten Oberbau eine Schalldämmung des Körperschalls von mindestens 15 dB aufweisen. Die hierzu bekannten Masse-Federsysteme können aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Bauhöhe und bei Aufrechterhaltung des Bahnbetriebes wegen der kurzen Sperrpausen von nur fünf bis sieben Stunden nicht verwendet werden.

So ist aus der DE 34 11 442 A1 und deren Fig. 1 ein Oberbau der eingangs genannten Gattung ein Brückentragwerk bzw. für den unteren Bereich einer Tunnelröhre einer U-Bahn bekannt, der auf einer im Querschnitt U-förmigen Wanne als tragender Untergrund aufgebaut ist und aus einer darauf aufgelegten und seitlich hochgezogenen Schalldämmschicht, einer darauf angeordneten Bettungsschicht aus Schotter mit einem darin aus Gleisen und Schwellen zusammengesetzten Gleisrost besteht.

Da bei einem derartigen körperschalldämmenden Oberbau die Schotterschicht eine Dicke von ca. 40 cm aufweisen muß, und für eine Strecke von 100 m ca. ein Monat benötigt wird, kommt ein derartiger Oberbau nur für neue Gleisstrecken in Betracht, ist jedoch für das Nachrüsten bestehender und stark frenquentierter Schienenstrecken mit Körperschalldämmung nicht geeignet. Das gilt auch für die Gesamthöhe des Oberbaus, dessen Schotterdicke zwischen der Unterkante der Schwellen und der Oberfläche des tragenden Untergrundes bei der Berliner U-Bahn beispielsweise zwischen 0 cm und ca. 30 cm schwankt.

In der EP 0 731 215 A2 ist ein Oberbau für eine feste Schienenfahrbahn offenbart, der aus einem in einen Betontrog lagemäßig einjustierten Gleisrost unter Einbindung von Längsarmierungen in eine Vergußmasse besteht, an dem die Gleise mit den Schwellen zunächst zu einem Gleisrost vormontiert werden, der auf die Schienenoberkante einjustiert und anschließend eingegossen wird. Dabei werden statt der herkömmlichen einstückigen Betonschwellen Zwei-Blockbetonschwellen aus zwei armierten Einzelblöcken verwendet, wobei die Bewehrung im wesentlichen parallel zur Schwellenachse verlaufende, durch axial beabstandete Bügel zu einem Bewehrungskorb verbundene Baustahlmatten umfaßt, die als Verbindungsstangen die Einzelblöcke durchgreifen und über deren äußere Stirnflächen hinausragen. Die zuvor lose in den Betontrog eingelegten Längsarmierungen werden angehoben und mit den Verbindungsstangen und den außen überstehenden Baustahlstangenenden verbunden. Eine derartige feste Fahrbahn erfordert für die Einjustierung des Betontroges sowie für die darin angeordneten Gleisroste derartig lange Bauzeiten und Bauhöhen, daß ein derartiger Oberbau nur für Neubaustrecken in Frage kommen kann, nicht jedoch für das Nachrüsten bestehender alter Gleisstrecken mit geringer Oberbauhöhe und geringen Sperrzeiten geeignet ist.

Von diesem nächstkommenden Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Oberbau, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Oberbaus der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der zur Nachrüstung bereits vorhandener sowie stark frequentierter Gleisstrecken unter Einhaltung der vorgegebenen Maße des Untergrundes und der lichten Bauhöhen abschnittsweise in Sperrpausen von fünf bis sieben Stunden einbaubar ist und gegenüber dem vorhandenen Oberbau eine Herabsetzung der Schallintensität des Körperschalls um mindestens 15 dB erzielt.

Diese Aufgabe wird gemäß dem sachbezogenen Oberbau in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff dadurch gelöst, daß der Oberbau von einer Gleistragplatte aus schnell aushärtendem, mit einer Bewehrung versehenen Ortbeton mit einer darin integrierten Schienenbefestigung und die Schalldämmschicht von einer die Gleistragplatte unterfütternden, entropieelastischen Matte gebildet ist, wobei die Gleistragplatte aus einem Einzelabschnitt von maximal 10 m Länge besteht, dessen Gleisrost zwischen den angrenzenden Gleisrostabschnitten nach Höhe, Breite und Länge ausgerichtet und dessen Lage nach seinem Einbau durch den Ortbeton fixiert ist.

Durch diese Ausbildung wird ein Oberbau geschaffen, der beispielsweise während nächtlicher Sperrpausen von fünf bis sieben Stunden einbaubar ist, sich durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet und gleichwohl eine Körperschalldämmung um mindestens 15 dB bewirkt. Dabei bildet die aus Gleisrost und Ortbeton bestehende Gleistragplatte eines jeden Abschnittes mit der darunter befindlichen entropieelastischen Matte ein sogenanntes leichtes Masse-Federsystem mit einer Abstimmungsfrequenz von etwa 20 Hz.

Bei der Ausbildung des Gleisrostes bzw. der Verbindung der Schienen zur Befestigung mit dem Ortbeton der Gleistragplatte läßt die Erfindung verschiedene Ausführungsformen zu.

Nach einer ersten Ausführungsform weist das Gleisrost einzelne Schwellenblöcke auf, die in den Ortbeton integriert sind.

Nach einer zweiten Ausführungsform besteht die Schienenbefestigung des Gleisrostes in an sich bekannter Weise aus Zwei-Blockschwellen, die durch eine Querbewehrung miteinander verbunden sind und in den Ortbeton eingebunden sind. Ein derartiges Gleisrost ist beispielsweise aus der EP 0 731 215 A2 bekannt.

Nach einer dritten Ausführungsform besteht die Schienenbefestigung aus Einzelstützpunktlagern, die in den Ortbeton integriert sind.

Bei den vorgenannten Schwellenblöcken und auch bei den Einzelstützpunktlagern können nahezu sämtliche bekannten Befestigungen für die Schienen verwendet werden.

Die Bewehrung des Ortbetons besteht vorteilhaft nach einer ersten Alternative aus von dem Ortbeton vollständig umgriffenen, zur Schienenachse längs- und querverlaufenden Stahlstäben.

Nach einer zweiten, besonders vorteilhaften Ausführungsalternative besteht die Bewehrung aus einem Bewehrungsgitter, welches zwei einzelne Schwellenblöcke zu einer Zwei-Blockschwelle verbindet und zugleich deren Abstandshalter bildet.

Die die Feder des Masse-Federsystems bildende entropieelastische Matte besteht in an sich bekannter Weise aus Polyurethan oder Natur- oder Synthesekautschuk mit einer Dicke zwischen 15 mm und 40 mm.

Der Beton enthält vorteilhaft ein hydraulisches, kurzfristig abbindendes Bindemittel mit einem Sulfatregler, Microsilica und Puzzolane.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht aus von einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines schotterlosen Oberbaus, der abschnittsweise mit einem Gleisrost, dessen Schienenbefestigung mit einer aus Beton bestehenden Gleistragplatte verbunden ist, verlegt wird, gemäß dem Gegenstand der DE-OS 23 65 505. In dieser Druckschrift wird ein Verfahren zur Herstellung eines schotterlosen Oberbaus beschrieben, der von Tragplatten gebildet ist, die aus vorgefertigten Teilen aus Stahl- oder Spannbeton bestehen. Auf der Oberseite dieser Tragplatten sind mehrere, paarweise nebeneinander angeordnete Zwei-Blockschwellen angeordnet, auf denen die Schienen befestigt sind. Zur Herstellung des Oberbaus werden die Tragplatten mit einem Verlegegerät verlegt, welches auf den Seitenstreifen der aus Leichtbeton bestehenden festen Unterlage verfahrbar ist. Dabei wird jedes Tragelement an der Einbaustelle zunächst freischwebend aufgehängt und nach seiner Flucht, Höhe und Querneigung sowie in seiner Längsrichtung ausgerichtet. Nach dem Ausrichten einer jeden Tragplatte wird die Fuge zwischen der Unterseite und der Oberfläche mit einer Unterlage aus Leichtbeton abgedichtet und mit einer erhärtenden Masse, beispielsweise einem Kunststoffmörtel, unterpreßt.

Dieses Verfahren ist nur bei Verlegung neuer Strecken möglich, weil es von einem planen Untergrund ausgeht und die Tragplatte und die Schienen eine relativ große Bauhöhe erfordern, da die Zwei-Blockschwellen auf der Oberseite der Tragplatte befestigt sind und nicht im Beton integriert sind. Und schließlich weist dieses Verfahren keine schalldämmenden Maßnahmen auf.

Von diesem bekannten Verfahren ausgehend, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe verfahrensmäßig durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

• a) Nach Herausnahme des alten Abschnittes mit seinem Gleisrost und der darunter befindlichen Bettung wird die Oberfläche des tragenden Untergrundes gesäubert,
• b) auf der gesäuberten Oberfläche des tragenden Untergrundes wird die entropieelastische Matte verlegt,
• c) das neue Gleisrost wird als Abschnitt zwischen den Stoßbereichen der angrenzenden Gleisroste eingesetzt, in Länge und Breite und Höhe nach diesen ausgerichtet und mit einem Montagerahmen fixiert,
• d) sodann wird ein kurzzeitig aushärtender Ortbeton in den Raum der entfernten Bettung eingefüllt und darin die Schienenbefestigung integriert,
• e) während der Abbindungszeit bleibt das neue Gleisrost an dem Montagerahmen fixiert.
• f) nach der Abbindungszeit wird die Fixierung der Lage des gesamten Gleisrostes von dem schnellabbindenden, mit ihm eine Gleistragplatte bildenden Ortbeton übernommen, der Montagerahmen entfernt und die Schienenstöße mit Laschen verbunden.

Mit diesem Verfahren wird aufgrund der Integration der Schienenbefestigung in den Ortbeton eine geringe Bauhöhe sichergestellt. Durch den kurzzeitig aushärtenden Ortbeton kann nach einer relativ kurzen Sperrzeit von fünf bis sieben Stunden der Fahrverkehr wieder aufgenommen werden. Die auf der gesäuberten Oberfläche des tragenden Untergrundes verlegte entropieelastische Matte bildet mit dem Gleisrost und dem ausgehärteten Ortbeton ein Masse-Federsystem mit hohen Schalldämmwerten des Körperschalls von mehr als 15 dB. Da während der Abbindungszeit des Ortbetons das Gleisrost an einem Montagerahmen gehaltert ist, wird es gegenüber vom Ortbeton herrührenden Auftriebkräften lagestabil sowie verzugsfrei gehaltert. Nach dem Aushärten des Ortbetons wird die Fixierung des Gleisrostes von diesem übernommen, so daß der Montagerahmen entfernt werden kann.

Zur Verringerung der Montagezeit wird vorteilhaft das Gleisrost mit seiner Schienenbefestigung und der Bewehrung als eine vollständig verbundene Einheit vorgefertigt. Aufgrund der in ihm enthaltenen Zuschlagstoffe, insbesondere eines Sulfatreglers, bindet der Ortbeton in zwei bis drei Stunden ab.

Zwischen den Endbereichen der eingefügten Gleistragplatte und den angrenzenden Abschnitten des alten Gleisrostes können je nach Notwendigkeit wahlweise Raum- oder Arbeitsfugen vorgesehen werden. Ferner werden zur Montageerleichterung in den schnell aushärtenden Ortbeton auch Halterungen für die Stromschienen integriert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht aus von einer Vorrichtung mit einem auf Schienen oder festem Untergrund verfahrbaren Montagewagen mit einer Hubeinrichtung, die einen Montagerahmen trägt. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise gemäß der DE 38 40 795 A1 auf einem Gleis verfahrbar und gemäß der DE-OS 28 30 137 auf festem Untergrund verfahrbar. Beide Vorrichtungen sind als Portalkräne ausgebildet. Ein solcher Portalkran kommt bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren jedoch nicht in Betracht, weil er nur mit einem seiner Enden den abschnittsweise einzusetzenden Gleisrost an einen Schienenstoß der Baustelle heranfahren kann.

Aus diesem Grunde wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vorrichtungsmäßig in Verbindung mit dem vorgenannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der aus längs- und querverlaufenden Traversen bestehende Montagerahmen an seinen Endbereichen mit Ausricht- und Arretierungsschuhen, Absetzpratzen und Spindeleinrichtungen zu seiner Auflage und Ausrichtung auf den Endbereichen der angrenzenden Gleisabschnitte versehen ist sowie ein Hebezeug zum Angriff der Hubeinrichtung an einem Auslegerarm des Montagewagens aufweist. Somit kann nunmehr an dem Auslegearm hängend, der Montagerahmen mit dem vorgefertigten Gleisrost und der Bewehrung über die Baustelle verfahren werden, damit zunächst das alte Gleisrost angehoben und fortgefahren, sodann der Schotter entfernt und der tragende Untergrund gesäubert werden. Hiernach wird an dem am Ausleger hängenden Montagerahmen das neue Gleisrost mit der Bewehrung befestigt und zu dem betreffenden Bauabschnitt verfahren. Zur Erleichterung der Ausrichtung des Montagerahmens sind die Auflager von Schuhen zur Auflagerung auf den vorhandenen, angrenzenden Gleisen gebildet. Diese Schuhe können beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, welcher die angrenzenden Gleisabschnitte übergreift. Zur Überprüfung der Gleisgeometrie ist der Montagerahmen mit einer integrierten Meßeinrichtung versehen.

Weiterhin weist der Montagerahmen Anschlageinrichtungen für eine Seiten- und Stirnschalung sowie zur Herstellung seitlicher Rinnen auf. Dadurch werden zusätzliche, von dem Montagewagen getrennte Einrichtungen entbehrlich. Und schließlich kann der Montagerahmen auch noch Anschlageinrichtungen für Einbauteile enthalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Oberbaus und seiner Herstellung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen U-Bahntunnel dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt durch einen U-Bahntunnel mit zwei parallel zueinander verlaufenden Gleisstrecken mit einem alten, bekannten Oberbau mit Schwellenrost und Schotterbett,

Fig. 2 den Querschnitt von Fig. 1 mit dem neuen Oberbau,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des rechten Streckenabschnittes von Fig. 2,

Fig. 4 den Längsschnitt in Richtung des Pfeiles IV/IV von Fig. 2 eines neuen Oberbauabschnittes zwischen zwei angrenzenden alten Oberbauabschnitten,

Fig. 5 die Ansicht von Fig. 4 mit einem auf den Gleisen eines angrenzenden Gleisrostes verfahrbaren Montagewagens mit Tragarm und Montagerahmen, an dem ein neues, einzusetzendes Gleisrost befestigt ist und

Fig. 6 die Draufsicht auf den Montagerahmen in Richtung des Pfeiles VI von Fig. 5.

In Fig. 1 ist der Querschnitt eines alten U-Bahnschachtes mit zwei parallel zueinander verlaufende Gleisstrecken dargestellt. Der Oberbau A einer jeden Gleisstrecke besteht aus einem Gleisrost B mit einer Bettungsschicht C aus Schotter. Diese Schotterschicht C weist aufgrund der Neigung des tragenden Untergrundes E eine höchst unterschiedliche Dicke D auf, die von 0 cm bis etwa 30 cm reichen kann. Da die lichte Höhe H zwischen der Oberkante der Schienen und der Unterkante der Decke auf keinen Fall bei einem Nachrüsten mit Dämmelementen unterschritten werden darf, ist ein Verfahren mit herkömmlichen Oberbaugeräten innerhalb der kurzen Sperrpausen äußerst schwierig und zeitraubend sowie aufgrund der beengten Raumverhältnisse eine effektive Körperschalldämmung nicht möglich.

In den Fig. 2 und 3 ist der erfindungsgemäße Oberbau 1 im Querschnitt dargestellt. Dieser Oberbau besteht aus einem Gleisrost 2, einer Bewehrung 3, aus einem schnell aushärtenden Ortbeton 4 und einer darin integrierten Befestigung 5 für die Schienen 6. Das Gleisrost 2 und der Ortbeton 4 bilden eine Gleistragplatte 20. Auf der Oberfläche 7a des tragenden Untergrundes 7, der in seinem Mittenbereich eine Entwässerungsrinne 8 aufweist, ist eine entropieelastische Matte 9 aufgelegt, die mit der Gleistragplatte 2 ein Masse-Federsystem mit einer Abstimmungsfrequenz von etwa 20 Hz darstellt.

Im vorliegenden Fall besteht das Gleisrost aus einzelnen Schwellenblöcken 10, die durch die Bewehrung 3 miteinander verbunden und mit dieser in den Ortbeton 4 integriert sind. Es ist jedoch auch möglich, die Schienen 6 auf nicht dargestellten Einzelstützpunktlagern zu befestigen, die in den Ortbeton eingebunden werden. Im dargestellten Fall besteht die Bewehrung 3 aus längs- und querverlaufenden Stahlstäben 11, 12. Diese Bewehrung 3 kann jedoch auch als Bewehrungsgitter ausgebildet werden, welche die einzelnen Schwellenblöcke 10 miteinander verbindet und zugleich deren Abstandshalter bildet.

Zur Befestigung der Schienen 6 auf den Schwellenblöcken 5 kommen sämtliche herkömmlichen, bekannten Befestigungsmittel in Frage. Die Dicke d der entropieelastischen Matte 9 beträgt je nach Gesamtbauhöhe zwischen 15 mm und 40 mm.

Der Ortbeton 4 enthält ein hydraulisches, kurzzeitig, z. B. binnen zwei bis drei Stunden abbindendes Bindemittel mit einem Sulfatregler sowie Microsilica und Puzzolane.

Dieser neue Oberbau 1 zeichnet sich nicht nur durch eine effektive Körperschalldämmung gegenüber dem herkömmlichen Oberbau A gemäß Fig. 1 von mindestens 15 dB, sondern auch durch eine lange Lebensdauer sowie durch eine kurze Einbauzeit innerhalb kurzer Sperrpausen von fünf bis sieben Stunden aus.

Und schließlich braucht mit diesem neuen Oberbau auch nicht die vorhandene Raumhöhe H (s. Fig. 1 und 2) unterschritten zu werden.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird nachfolgend anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. Nach Herausnahme des alten Abschnittes mit seinem Gleisrost B und der darunter befindlichen Bettung aus einer Schotterschicht C gemäß Fig. 1 wird die Oberfläche 7a des tragenden Untergrundes 7 gesäubert.

Sodann wird auf die gesäuberte Oberfläche des tragenden Untergrundes 7 die entropieelastische Matte 9 aufgelegt. Hiernach wird das neue Gleisrost 2 als Abschnitt 13 an einem Montagerahmen 14 hängend, zwischen den Stoßbereichen 15, 15a der angrenzenden Gleisroste 16, 17 eingesetzt, in Länge, Breite und Höhe nach diesen 16, 17 ausgerichtet und mit dem Montagerahmen 14 fixiert. Nach Entfernung des Montagerahmens 14 werden die Schienenstöße 6b, 6c mit Laschen 18 verbunden. Diese Laschen 18 werden während einer der folgenden Sperrpausen entfernt und die Schienenstöße wieder miteinander verschweißt.

Der kurzzeitig aushärtende Ortbeton 4 wird in den Raum 19 der entfernten Bettung C eingefüllt und darin die Schienenbefestigung 5 integriert. Die Schienenbefestigung 5 besteht im dargestellten vorliegenden Fall aus einzelnen Schwellenblöcken 5, die mit ihren Fußbereichen 5a voll in den Ortbeton integriert werden.

Während der kurzen Abbindungszeit von zwei bis drei Stunden wird der Abschnitt 13 des neuen Gleisrostes 2 von dem Montagerahmen 14 gehaltert, um eine Änderung der Lage z. B. durch Auftriebskräfte des einzufüllenden Ortbetons auszuschließen. Nach der Abbindungszeit von etwa zwei bis drei Stunden wird die Fixierung des Abschnittes 13 des Gleisrostes 2 von dem Montagerahmen 14 auf den schnell abgebundenen Ortbeton 4 übertragen, der nunmehr mit dem Gleisrost 2 die Gleistragplatte 20 bildet.

Dieses Gleisrost 2 wird mit seiner Schienenbefestigung 5 und der Bewehrung 3 als eine vollständig verbundene Einheit vorgefertigt und in diesem vorgefertigten Zustand zur Baustelle verfahren.

Gemäß Fig. 4 werden zwischen den Endbereichen 20a und 20b der Gleistragplatten 20 mit der Länge L untereinander und den angrenzenden Stoßbereichen 15, 15a der vorhandenen Gleisroste 16, 17 wahlweise Raum- oder Arbeitsfugen 21 vorgesehen.

Außerdem können in den schnell aushärtenden Ortbeton 3 auch Halterungen für Stromschienen integriert werden.

Wie aus Fig. 5 entnommen werden kann, hängt der Montagerahmen 14 an einem Hebezeug 22 einer Hubeinrichtung 23 eines Auslegerarmes 24 eines Montagewagens 25. Der Montagewagen 25 ist mit seinen Rädern 26 auf den Schienen 6 verfahrbar. Dieser Montagewagen 25 enthält Hydraulikeinrichtungen zum Heben und Absenken des Auslegerarmes 24 und dem damit verbundenen Montagerahmen 14.

Der Montagerahmen 14 weist gemäß Fig. 6 an seinen beiden Ende 14a und 14b Ausricht- und Arretierungsschuhe 27 auf, mit denen er zu den angrenzenden, vorhandenen Gleisrosten des alten bzw. erneuerten Streckenabschnittes ausgerichtet werden kann. Außerdem ist er mit überragenden Absetzpratzen 28 mit Spindeleinrichtungen 29 versehen. Dadurch wird eine rasche Ausrichtung des neuen Gleisrostabschnittes 13 nach Länge, Höhe und Breite sichergestellt. Der Montagerahmen 14 enthält außerdem Anschlageinrichtungen 30 für eine Seiten- und Stirnschaltung sowie zur Herstellung seitlicher Rinnen und für Einbauteile. Ferner ist der Montagerahmen 14 mit Halteeinrichtungen 31 für die Schienen 6 des Gleisrostes 2 versehen, die quer zur Längsachse 6a der Schienen 6 in beiden Richtungen der Doppelpfeile 32 von Fig. 6 verfahrbar sowie in vertikaler Richtung des Pfeiles 33 von Fig. 5 anhebbar sind, so daß ein Ausrichten der Schienen 6 mittels des Montagerahmens 14 nach Trasse und Gradiente, das heißt nach Lage und Höhe vollzogen wird.

Und schließlich sind an dem Montagerahmen 14 vorteilhaft auch Meßeinrichtungen zur Überprüfung der Gleisgeometrie angeordnet.

Bezugszeichenliste

1

Oberbau

2

,

16

,

17

Gleisroste

3

Bewehrung

4

Ortbeton

5

Schienenbefestigung Schwellenblöcke

5

a Fußbereiche der Schwellenblöcke

5

6

Schienen

6

a Schienenlängsachse

6

b,

6

c Schienenstöße

7

tragender Untergrund

7

a Oberfläche des tragenden Untergrundes

7

8

Entwässerungsrinne

9

entropieelastische Matte

10

Schwellenblöcke

11

,

12

längs- und querverlaufende Bewehrungsstäbe

13

Gleisrostabschnitt

14

Montagerahmen

14

a,

14

b Enden des Montagerahmens

14

15

,

15

a Stoßbereiche

18

Laschen

19

Raum von entfernter Bettung C

20

Gleistragplatte

20

a,

20

b Endbereiche der Gleistragplatte

20

21

Raum- oder Arbeitsfugen

22

Hebezeug

23

Hubeinrichtung

24

Auslegerarm des Montagewagens

25

25

Montagewagen

26

Räder des Montagewagens

27

Ausricht- und Arretierungsschuhe des Montagerahmens

28

Absetzpratzen

29

Spindeleinrichtungen

30

Anschlageinrichtung

31

Halteeinrichtungen

32

,

33

Doppelpfeile
A herkömmlicher Oberbau
B altes Gleisrost
C alte Schotterschicht
D Dicke der Schotterschicht C
d Dicke der Matte

9

E alter tragender Untergrund
H Raumhöhe
L Länge des Einzelabschnittes der Gleistragplatte

20

Claims (21)

1. Oberbau für schienengebundene Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs, wie U-Bahn, S-Bahn und Straßenbahn, bestehend aus einem Gleisrost, einer Bettungsschicht und einer seitlich hochgezogenen Schalldämmschicht zwischen der Bettungsschicht und einem tragenden Untergrund, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberbau (1) von einer Gleistragplatte (20) aus schnell aushärtendem, mit einer Bewehrung (3) versehenen Ortbeton (4) mit einer darin integrierten Schienenbefestigung (5) und die Schalldämmschicht von einer die Gleistragplatte (20) unterfütternden, entropieelastischen Matte (9) gebildet ist, wobei die Gleistragplatte (20) aus einem Einzelabschnitt von maximal 10 m Länge (L) besteht, dessen Gleisrost (2) zwischen den angrenzenden Gleisrostabschnitten (15, 16) nach Höhe, Länge und Breite ausgerichtet und dessen Lage nach seinem Einbau durch den Ortbeton (4) fixiert ist.

2. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleisrost (2) einzelne Schwellenblöcke (5) aufweist, die in den Ortbeton (4) integriert sind.

3. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenbefestigung des Gleisrostes (2) in an sich bekannter Weise aus Zwei-Blockschwellen besteht, die durch eine Querbewehrung (12) miteinander verbunden und in den Ortbeton (4) eingebunden sind.

4. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenbefestigung (5) aus Einzelstützpunktlagern besteht, die in den Ortbeton (4) integriert sind.

5. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3) aus von dem Ortbeton (4) vollständig umgriffenen, zur Schienenachse längs- und querverlaufenden Stahlstäben (11, 12) besteht.

6. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3) aus einem Bewehrungsgitter besteht, welches zwei einzelne Schwellenblöcke (5) zu einer Zwei-Blockschwelle verbindet und zugleich deren Abstandshalter bildet.

7. Oberbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenblöcke (5) herkömmliche, bekannte Befestigungen für die Schienen (6) aufweisen.

8. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die entropieelastische Matte (9) in an sich bekannter Weise aus Polyurethan oder Natur- oder Synthesekautschuk besteht.

9. Oberbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (D) der entropieelastischen Matte (9) 15 mm bis 40 mm beträgt.

10. Oberbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortbeton (4) ein hydraulisches, kurzfristig abbindendes Bindemittel mit einem Sulfatregler, Microsilica und Puzzolane enthält.

11. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Gleisrost (2) und Ortbeton (4) bestehende Gleistragplatte (20) eines jeden Abschnittes (13) mit der darunter befindlichen entropieelastischen Matte (9) ein Masse-Federsystem (20, 9) mit einer Abstimmungsfrequenz von etwa 20 Hz bildet.

12. Verfahren zur Herstellung eines schotterlosen Oberbaus, der abschnittsweise mit einem Gleisrost, dessen Schienenbefestigung mit einer aus Beton bestehenden Gleistragplatte verbunden ist, verlegt wird, nach den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Nach Herausnahme des alten Abschnittes mit seinem Gleisrost (B) und der darunter befindlichen Bettung (C) wird die Oberfläche (7a) des tragenden Untergrundes (7) gesäubert,
• b) auf der gesäuberten Oberfläche des tragenden Untergrundes (7) wird die entropieelastische Matte (9) verlegt,
• c) das neue Gleisrost (2) wird als Abschnitt (13) zwischen den Stoßbereichen (15, 15a) der angrenzenden Gleisroste (16, 17) eingesetzt, in Länge, Breite und Höhe nach diesen (16, 17) ausgerichtet und mit einem Montagerahmen (14) fixiert,
• d) sodann wird ein kurzzeitig aushärtender Ortbeton (4) in den Raum (19) der entfernten Bettung (C) eingefüllt und darin die Schienenbefestigung (5) integriert,
• e) während der Abbindungszeit bleibt das neue Gleisrost (2) an dem Montagerahmen (14) fixiert.
• f) nach der Abbindungszeit wird die Fixierung der Lage des gesamten Gleisrostes (2) von dem schnellabbindenden, mit ihm eine Gleistragplatte (20) bildenden Ortbeton (4) übernommen, der Montagerahmen (14) entfernt, und die Schienenstöße (6b, 6c) mit Laschen (18) verbunden.

13. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleisrost (2) mit seiner Schienenbefestigung (5) und der Bewehrung (3) als eine vollständig verbundene Einheit vorgefertigt wird.

14. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stoßbereichen (15, 15a) der Gleistragplatte (20) untereinander und den angrenzenden Abschnitten (16, 17) des bestehenden Gleisrostes (B; 2) wahlweise Raum- oder Arbeitsfugen (21) hergestellt werden.

15. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Ortbeton (4) ein etwa binnen zwei bis drei Stunden aushärtender Beton verwendet wird.

16. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den schnell aushärtendem Ortbeton (4) auch Halterungen für die Stromschienen integriert werden.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach den Ansprüchen 12 bis 16 mit einem auf Schienen oder festem Untergrund verfahrbaren Montagewagen mit einer Hubeinrichtung, die einen Montagerahmen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der aus längs- und querverlaufenden Traversen bestehende Montagerahmen (14) an seinen Endbereichen (14a, 14b) mit Ausricht- und Arretierungsschuhen (27), Absetzpratzen (28) und Spindeleinrichtungen (29) zu seiner Auflage und Ausrichtung auf den Endbereichen der angrenzenden Gleisabschnitte (16, 17) versehen ist sowie ein Hebezeug (22) zum Angriff der Hubeinrichtung (23) an einem Auslegerarm (24) des Montagewagens (25) aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (27) von Schuhen zur Auflagerung auf den vorhandenen, angrenzenden Gleisrosten (B; 2) gebildet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagerahmen (14) eine integrierte Meßeinrichtung zur Überprüfung der Gleisgeometrie aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagerahmen (14) mit Anschlageinrichtungen für eine Seiten- und Stirnschalung sowie zur Herstellung seitlicher Rinnen versehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagerahmen (14) Anschlageinrichtungen für Einbauteile enthält.