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Die Erfindung betrifft ein Gleis für spurgeführte Schienenfahrzeuge mit einer Vielzahl von auf einer unteren Grundschicht aufgelagerten Tragelementen, die in Längsrichtung des Gleises einander benachbart mit geringem Abstand unter Ausbildung je einer quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Fuge angeordnet sind und die an ihrer Oberseite mit Schienenbefestigungsvorrichtungen für Fahrschienen des Gleises versehen sind.
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Bei der Errichtung der schienengebundenen Infrastruktur für Schienenfahrzeuge stellt der klassische Schotteroberbau seit ca. 200 Jahren die Regellösung dar. Der Grund für diesen Erfolg der im Schotter verlegten Gleisroste ist vor allem die Einfachheit der Hauptkomponenten (Schienen, Schwellen, Schotterbett) und der vergleichsweise günstige Preis für die Errichtung eines solchen Gleises.
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Im Hochgeschwindigkeitsverkehr mit schienengebundenen Fahrzeugen konnten sich trotz der im Vergleich mit dem Schotteroberbau deutlich höheren Herstellungskosten Feste-Fahrbahnsysteme durchsetzen, denn diese lassen sich mit höherer Genauigkeit einbauen und bieten bei den Betriebskosten (Instandhaltung) gegenüber dem Schotteroberbau deutliche Vorteile. Bei einer unter dem Kennzeichen „IVES“ bekannten Bauform der festen Fahrbahn werden auf einer unteren Grundschicht, die oft aus gewöhnlichem Straßenbauasphalt mit konventionellen Methoden gefertigt ist, eine Vielzahl von Tragelementen aufgelagert, die als Betonfertigelemente in der gewünschten Qualität auch ohne hohe technische Standards mit verhältnismäßig geringem Aufwand hergestellt werden können. An der Oberseite der Tragelemente sind Aussparungen für Schienenbefestigungsvorrichtungen vorgesehen, die zunächst an den Fahrschienen angeschlossen und gemeinsam mit diesen dann in die korrekte Höhen- und Seitenlage oberhalb der Aussparungen in den Tragelementen ausgerichtet werden. Im Anschluss hieran werden die Schienenbefestigungselemente mit einem schnellhärtenden, hochfesten Mörtel, der zwischen die Tragelemente und eine Grundplatte des jeweiligen Schienenbefestigungselements eingefüllt wird, mit den Tragelementen fest verbunden. Dabei füllt der Mörtel auch den Freiraum der Aussparungen, in die Kunststoffschraubdübel der Schienenbefestigungselemente hineinragen, vollständig aus und sorgt somit für eine feste Verbindung zwischen den die Schienen haltenden Schienenbefestigungselementen und den auf der Grundschicht aufgelagerten Tragelementen.
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Das bekannte Einbaukonzept von „IVES“ kombiniert somit in vorteilhafter Weise die Einbauprinzipien „Bottom-Up“ und „Top-Down“ und teilt die Arbeitsgenauigkeit und den Arbeitsaufwand bei den einzelnen Arbeitsschritten in besonders zweckmäßiger Weise auf. Es ist mit dem bekannten Bauverfahren möglich, Gleiswege für Schienenfahrzeuge mit sehr hoher Genauigkeit und geringeren Anforderungen an die Instandhaltung herzustellen, als dies bei der klassischen festen Fahrbahn, beispielsweise dem System „RHEDA“ möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Gleis das Eindringen von Feuchtigkeit/Wasser/Schnee/Eis in die vergleichsweise schmalen Fugen zwischen benachbarten Tragelementen auf einfache und kostengünstige Weise zu verhindern und damit die erforderliche Frostbeständigkeit des Gleises sicherzustellen. Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass die Fugen zwischen einander benachbarten Tragelementen mindestens im Bereich von deren Oberseite mit Dichtelementen verschlossen sind. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Dichtelemente verhindern, dass Feuchtigkeit/Wasser/Schnee/Eis von der Oberseite der Tragelemente in die dazwischen liegenden Fugen gelangen kann, so dass das Gleis bereits ab der Oberseite der Tragelemente frostsicher wird.
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Bevorzugt sind die Dichtelemente als sich über die Breite der Tragelemente quer zur Gleislängsrichtung erstreckende Dichtstreifen ausgebildet. Insbesondere können die Dichtelemente mit Dichtlippen versehen sein, die die einander benachbarten Tragelemente an Randbereichen von deren Oberseiten abdecken. Die Dichtelemente können weiterhin mit einem in die Fuge zwischen einander benachbarten Tragelementen einfassenden Einsteckprofilstreifen versehen sein. In Kombination mit Dichtlippen haben die Dichtelemente dann einen etwa T-förmigen Querschnitt. Der Einsteckprofilstreifen ist bevorzugt mit seinem Querschnitt an die Form und Abmessung der Fuge in deren oberen Bereich zwischen benachbarten Tragelementen angepasst und fasst somit formschlüssig und seitlich dicht anliegend in die Fuge zwischen benachbarten Tragelementen ein. Da die Dichtelemente bevorzugt aus einem elastischen, vorzugsweise licht- und/oder frostbeständigen Dichtungsmaterial bestehen, können sie Unebenheiten an den Flächen der Tragelemente und auch einen leichten Winkelversatz zwischen diesen problemlos ausgleichen, der sich aus den Radien des Gleises ergeben kann. Bei engeren Radien können angepasste Dichtelemente zum Einsatz kommen, deren Dicke zumindest im Bereich des Einsteckprofilstreifens über die Breite der Tragelemente variiert und an den Winkel angepasst ist, um den die benachbart liegenden Tragelement zueinander versetzt sind.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Fuge zwischen einander benachbarten Tragelementen auch im Bereich von seitlichen Stirnseiten zwischen der unteren Grundschicht und der Oberseite der Tragelemente mit Dichtelementen verschlossen ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass Feuchtigkeit/Wasser/Schnee/Eis auch nicht von der Seite in den Zwischenraum zwischen benachbarten Tragelementen eindringen kann. Die Dichtelemente an der Oberseite und an den Stirnseiten sind vorzugsweise als einteilige, sich über die Länge der Oberseiten und die Höhen der Stirnseiten erstreckende Dichtstreifen oder Dichtprofile ausgeführt.
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Um sicherzustellen, dass sich die Dichtelemente nicht unbeabsichtigt aus den Fugen lösen, beispielsweise infolge von Sog- und Druckkräften bei Überfahrt von Eisenbahnfahrzeugen, erfolgt eine Sicherung der Dichtelemente vorzugsweise mittels einer formschlüssigen Verzahnung oder mit einer Art „Verkeilung“ mit den Tragelementen. Die Tragelemente können hierzu an ihren einander gegenüberliegenden, die Fuge begrenzenden Vorder- und Rückseiten mit parallel zur Oberseite und/oder den Stirnseiten verlaufenden Riegelnuten, kleinen Einkerbungen oder dergleichen versehen sein, in die dann an den Dichtelementen vorgesehene Haltevorsprünge formschlüssig einfassen oder sich einpressen. Eine im Wesentlichen gleichwertige Gestaltung erreicht man durch an den Tragelementen an deren Vorder- und Rückseiten ausgebildete, vorzugsweise direkt aus Beton mit angeformte Haltewulste, die in in Längsrichtung der Dichtelemente verlaufende, vorzugsweise an deren Einsteckprofilstreifen vorgesehene Nuten einfassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen erläutert sind. Es zeigt:
- 1 einen Ausschnitt eines Gleises für Schienenfahrzeuge nach der Erfindung im Längsschnitt;
- 2 einen Abschnitt des Gleises nach 1 in einer Draufsicht;
- 3 eine Einzelheit III des erfindungsgemäßen Gleises nach 1 mit einer ersten Ausführungsform eines Dichtelements zum Verschließen der Fuge zwischen zwei benachbarten Tragelementen;
- 4 eine zweite Ausführungsform eines bei der Erfindung eingesetzten Dichtelements in einer 3 im Wesentlichen entsprechenden Darstellung; und
- 5 einen Teilquerschnitt im Bereich einer zwischen zwei Tragelementen ausgebildeten Fuge des Gleises nach 1.
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1 zeigt einen Abschnitt eines in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Gleises für Schienenfahrzeuge, das insbesondere für den Hochgeschwindigkeitsverkehr geeignet ist. Der Aufbau des Gleises umfasst eine untere Grundschicht 11, bei der es sich beispielsweise um eine mit einem Straßenfertiger auf einem Unterbau 12 aufgetragenen Asphaltschicht handeln kann, die mit vergleichsweise geringer Genauigkeit nach dem Bottom-Up-Prinzip aufgebracht wurde. Auf dieser Grundschicht 11 ist eine Vielzahl Tragelemente 13 aufgelagert, die in Längsrichtung 14 des Gleises 10 einander benachbart und mit geringem Abstand a so angeordnet sind, dass jeweils zwischen zwei einander benachbarten Tragelementen 13 sich eine quer zur Längsrichtung 14 verlaufende Fuge 15 ergibt.
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Die Tragelemente 13, bei denen es sich um Fertigbauteile aus Beton handelt, sind jeweils an ihrer Oberseite 16 mit rechts- und linksseitigen Aussparungen 17 versehen, in die Kunststoffschraubdübel 18 vom Schienenbefestigungselementen 19 hineinragen. Die Schienenbefestigungselemente, die beim Ausrichten des Gleisrostes bereits an den Schienen fest angebracht sind, werden nach dem Feinrichten des Gleisrostes in seine exakte Lage und Höhe an den Tragelementen dadurch fixiert, dass die Freiräume zwischen ihnen und den Tragelementen mit hochfestem Mörtel ausgefüllt werden, der dann auch die Aussparungen um die Dübel 18 herum verfüllt und somit die Lage der Schienenbefestigungen sichert. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Fugen 15 zwischen benachbarten Tragelementen 13 zu verhindern oder jedenfalls auf ein Minimum zu beschränken, sind die Fugen 15 im Bereich der Oberseiten 16 der Tragelemente 13 sowie an den stirnseitig der Tragelemente zwischen diesen vorhandenen Vertikalabschnitten 20 mit Dichtelementen 21 verschlossen, die als sich über die Breite der Tragelemente quer zur Gleislängsrichtung 14 erstreckende Dichtstreifen 22 ausgebildet sind, welche jeweils an ihren beiden Enden nach unten etwa im rechten Winkel anschließende Abschlussstücke 23 aufweisen, deren Länge an die Höhe der Tragelemente angepasst ist und die die Vertikalabschnitte 20 der Fugen verschließen. Die Dichtelemente bestehen aus einem elastischen, vorzugsweise licht- und/oder frostbeständigen Dichtungsmaterial, insbesondere einem geeigneten Kunststoff/Elastomer. Wie man insbesondere in den 3 und 4 erkennen kann, sind sie mit einem in die jeweilige Fuge 15 zwischen einander benachbarten Tragelementen 13 einfassenden Einsteckprofilstreifen 24 versehen, an dessen oberen Rand beidseitig Dichtlippen 25 vorspringen, mit denen das Dichtelement die einander benachbarten Tragelemente an Randbereichen 26 von deren Oberseite abdecken, wenn das Dichtelement mit dem Einsteckprofilstreifen in die Fuge eingesteckt ist. Entsprechend ist auch die Ausgestaltung der Dichtelemente im Bereich der seitlichen Abschlussstücke 23.
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Während die in 3 dargestellte Ausführungsform eines Dichtelements in der Fuge zwischen benachbarten Tragelementen allein durch Reibschluss fixiert wird, indem es sich mit seinem leicht konischen Einsteckprofilstreifen 24 dicht an die Vorder- bzw. Rückseite der beiden benachbarten Tragelemente anlegt, ggf. auch unter einer gewissen Vorspannung, die durch ein Zusammendrücken des elastischen Materials erzeugt wird, ist bei der Ausführungsform gemäß 4 eine formschlüssige Verriegelung des Dichtstreifens 22 in der Fuge 15 zwischen zwei Tragelementen vorgesehen. Hierzu sind die Tragelemente 13 an ihren einander gegenüberliegenden, die Fugen 15 begrenzenden Vorderseiten 26 und Rückseiten 27 mit nahe zur Oberseite 16 und den Stirnseiten 28 verlaufenden Riegelnuten 29 versehen. In die Riegelnuten 29 fassen Haltevorsprünge 30 formschlüssig ein, die an den Dichtelementen 21 im Bereich von deren Einsteckprofilstreifen 24 ausgebildet sind. Die formschlüssige Verriegelung der Dichtelemente in den Fugen verhindert zuverlässig, dass auch große Sog- und Druckkräfte, wie sie bei einer Hochgeschwindigkeitsüberfahrt mit Bahnfahrzeugen entstehen können, die Dichtelemente aus ihrer Einbauposition zwischen den benachbarten Tragelementen herausziehen und damit einen Eintritt von Wasser in den Spalt zwischen den Tragelementen ermöglichen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es ist eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele derart möglich, dass Haltevorsprünge an den Dichtelementen nur an Teilabschnitten der Dichtstreifen ausgebildet sind, beispielsweise dem Teil eines Dichtelements, das sich an der Oberseite der Tragelemente über deren Breite erstreckt, während die seitlichen Abschlussstücke ohne derartige Haltevorsprünge ausgebildet sind, wodurch die Montage der Dichtelemente erleichtert werden kann.
