DE3824132A1 - Verfahren zur verbindung eines gleisrostes mit einem eine feste fahrbahn bildenden oberbau fuer schienenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung eines aus mit Betonschwellen verschraubten Gleisen bestehenden Gleisrostes durch eine Vergußmasse auf Bitumen- und/oder Kunststoffbasis mit einem eine feste Fahrbahn bildenden Oberbau für Schienenbahnen, der aus einer bituminös gebundenen Tragschicht, wie sie im Straßenbau Verwendung findet, oder aus auf dem Erdplanum verlegten Platten, vorzugsweise aus einer fugenlos hergestellten Platte aus Beton oder Sonderbeton mit Kunststoff- und/oder Bitumenzusätzen, gegebenenfalls mit einer oberen Ausgleichs­ schicht aus Asphaltfeinbeton, besteht.

Bei einem aus der DE-OS 34 29 413 bekannten Verfahren dieser Art wird der Gleisrost auf der den Oberbau bildenden fugenlos herge­ stellten Platte oder deren Ausgleichsschicht verlegt und ausgerichtet, wobei die Höhenausrichtung des Gleisroste durch Spindeln, die in in den Schwellen vorgesehene Gewinde einge­ schraubt sind, erfolgt. Die Schwellen werden dabei durch die Spindeln angehoben, so daß zwischen den Unterseiten der Schwellen und der Fahrbahn Zwischenräume entstehen, die anschließend zum Verkleben der Schwellen mit der festen Fahrbahn mit der Vergußmasse vergossen werden. Um zu verhindern, daß die Vergußmasse seitlich verläuft, werden zur seitlichen Begrenzung beidseits der Schwellen längs verlaufende Kanthölzer verlegt.

Ein besonderes Problem bei der Bildung der Spalte zwischen den Betonschwellen und der Fahrbahn durch das Anheben der Schwellen über eingeschraubte Spindeln ergibt sich daraus, daß die Spindeln sich bei ihrer Erwärmung durch die Vergußmasse, die beim Eingießen bis zu 250°C warm sein kann, in die bituminöse Schicht der Fahrbahn eindrücken können, so daß sich die Höhe des zuvor aufgespindelten Spaltes in unerwünschter Weise verändern kann. Diese Gefahr des Eindrückens der Spindeln in die Fahrbahn kann auch durch untergelegte Metallscheiben oder -platten nicht vollständig vermieden werden, weil auch diese sich erwärmen und dadurch in die bituminöse Deckschicht der Fahrbahn eindrücken können.

Zusätzlich ist es erforderlich, die Schwellen bei ihrem Anheben zur Bildung von auszugießenden Spalten auch in ihrer Längs­ richtung auszurichten und zu fixieren. Eine derartige Fixierung und Ausrichtung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die den Oberbau bildende feste Fahrbahn im Bereich von Kurven überhöht ist. Durch eingeschraubte Spindeln angehobene Schwellen gestatten aber in einfacher Weise grundsätzlich keine Aus­ richtung in Längsrichtung und darüber hinaus auch keine genügende Fixierung, so daß deren unerwünschte Verlagerung während des Ausgießens mit der Vergußmasse ausgeschlossen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem sich die Schwellen des Gleisrostes zum Zwecke des Bildens von mit der Vergußmasse auszugießenden Spalten über vorbestimmte Strecken anheben und zusätzlich auch in Längs­ richtung ausrichten und fixieren lassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß wenigstens einige der Schwellen des Gleisrostes durch an deren gegenüberliegenden Stirnseiten angreifende, mit der Fahrbahn im Abstand vor den Schwellenköpfen verbundene Hub- und Schubeinrichtungen anhebbar und in ihrer Längsrichtung verschiebbar sind und daß nach dem Anheben und axialen Ausrichten der Schwellen die zwischen diesen und der Fahrbahn gebildeten Spalte mit der Vergußmasse ausge­ gossen werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommenden Hub- und Schubeinrichtungen gewährleisten, daß die durch Anheben der Schwellen gebildeten Spalte zwischen deren Unterseiten und der Fahrbahn frei sind von Hubeinrichtungen und anderen Einbau­ teilen, so daß bei Aufrechterhaltung einer konstanten Spalthöhe ein guter Verguß gewährleistet ist. Da die Hub- und Schub­ einrichtungen außerhalb des Spaltes und außerhalb der Schwellen­ fächer, die sich mit der Vergußmasse füllen können, angeordnet sind, ist deren Erwärmung und deren Eindrücken in bituminöse Schichten der Fahrbahn ausgeschlossen. Sind die Hub- und Schub­ einrichtungen an den Stirnseiten jeder zweiten Schwelle ange­ ordnet, werden die Spalte der zwischen den angehobenen Schwellen liegenden Schwellen ausgegossen, wenn die Spalte der durch die Hub- und Schubeinrichtungen angehobenen Schwellen mit der verklebenden Vergußmasse ausgegossen worden sind. Vor dem Vergießen können die Spalte mit manschettenartigen Barrieren umgeben sein, die eine unkontrollierte Ausbreitung der Verguß­ masse verhindern. Die aus gelochten Blechen o.dgl. bestehenden Manschetten können mit Füllrohren versehen sein, die den gewünschten hydrostatischen Druck der eingefüllten Vergußmasse sicherstellen. Die Manschetten weisen dabei zweckmäßigerweise eine solche Form auf, daß die Schwellen nach dem Vergießen mit einem diese bis über deren unteren Rand hinausragenden ein­ bettenden umlaufenden Wulst versehen sind.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Hub- und Schubeinrichtung aus einer Spindel besteht, die verschieblich auf einer Bodenplatte geführt oder schwenkbar oder kippbar mit dieser verbunden und mit einem Verschiebe- oder Schwenkantrieb versehen ist, und daß die Spindelmutter mit einem an einer Stirnseite der Schwelle angreifenden Kupplungsglied versehen ist. Durch die Spindel läßt sich dann die Schwelle in der gewünschten Weise zur Bildung des Spaltes anheben. Eine Aus­ richtung der Schwelle in ihrer Längsrichtung kann durch den Verschiebe- oder Schwenkantrieb erfolgen, wobei die Schwelle zwischen den beiden an den Schwellenköpfen angreifenden Hub- und Schubeinrichtungen eingespannt und dadurch fixiert ist.

Zweckmäßigerweise besteht die Spindel aus einem geschlitzten Rohr, wobei durch den längs einer Mantellinie verlaufenden Schlitz eine mit der Spindelmutter verschweißte Stegplatte greift, mit der gelenkig ein Haltebolzen verbunden ist, der in ein Sackloch der Schwelle greift. Die in dem längs verlaufenden Schlitz geführte Stegplatte dient gleichzeitig als Verdreh­ sicherung für die Spindel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spindel frei hängend in dem Rohr angeordnet und auf dessen oberen Rand oder dem Rand der Bohrung einer dieses schließenden Platte durch einen verbreiterten Kopf, der mit Verdrehein­ richtungen versehen ist, abgestützt ist. Diese Ausgestaltung führt zu einer einfachen und wirkungsvollen Konstruktion, weil besondere Spindellagerungen nicht vorgesehen werden müssen. Der über die Spindel auf das Rohr wirkende Druck wird in die Boden­ platte eingeleitet.

Das Rohr kann gelenkig mit der Bodenplatte verbunden oder kippbar auf dieser abgestützt sein, wobei ein mit gegenläufigen Gewinden versehenes Spannschloß vorgesehen ist, deren in dieses eingeschraubte Bolzen einmal gelenkig mit der Bodenplatte und zum anderen gelenkig mit dem oberen Bereich des Rohres verbunden sind. Dieses Spannschloß führt in einfacher Weise zu einer Stabi­ lisierung und Abstützung des Rohres, wobei sich über dieses sehr feinfühlig die erforderliche Längsausrichtung der Schwellen vornehmen läßt. Ist das die Spindel aufnehmende Rohr auf der Bodenplatte abgestützt, kann dieses in seinem unteren Bereich durch einen mit der Bodenplatte verbundenen, das Rohr umfassenden Ring oder aber durch einen in das Rohr hinein­ ragenden und mit der Bodenplatte verbundenen kurzen Bolzen fixiert sein.

Zweckmäßigerweise ist das Sackloch, in das der gelenkig mit der Spindelmutter verbundene Haltebolzen greift, schräg ansteigend von der Stirnseite her in die Schwelle hineinlaufend ausgeführt. Dieser schräge Verlauf verhindert, daß in das Sackloch in uner­ wünschter Weise Wasser eindringen kann. Der in das Sackloch greifende Bolzen verkantet in diesem, so daß eine gute Verbindung während des Anhebens und Ausrichtens in axialer Richtung gewährleistet ist.

Insgesamt weist das Anheben der Schwellen durch die erfindungs­ gemäße Hub-und Schubeinrichtung zahlreiche Vorteile auf.

Die durch die horizontale Justierung der Schwellen auftretenden Schubkräfte werden durch die vertikale Ableitung der gleich­ zeitig auftretenden Hubkräfte in dem Grundrahmen bzw. die Grundplatte der Hub- und Schubeinrichtung zum großen Teil durch Bodenreibung aufgenommen, so daß die zur Befestigung des Grund­ rahmens oder der Bodenplatte vorgesehenen Befestigungsdübel und/oder -schrauben entlastet werden.

Durch die erfindungsgemäßen Hub- und Schubeinrichtungen wird der Einbau von Spindeln und Spindelführungen in die Betonschwellen vermieden. Damit entfällt die Gefahr daß durch durch die Spindelführungen gebildete Kanäle Wasser an die Schwellen­ unterseite eindringen kann, also in die Klebefuge zwischen Schwelle und Verguß, so daß die Gefahr von Frostschäden weitgehend vermieden wird. Der Wegfall von Spindelführungen führt zu dem zu Kosteneinsparungen bei der Herstellung der Beton­ schwellen.

Da sich die erfindungsgemäß vorgesehenen Hub- und Schubein­ richtungen vor den Schwellenköpfen befinden, entfallen in den Schwellen angeordnete Hubspindelnd und damit auch die Schwierig­ keiten, die sich aus deren Verkleben durch den Verguß der Schwelle ergeben. Die bisher üblichen Schwierigkeiten beim Lösen der die Schwellen anhebenden Spindeln nach dem Verguß entfallen daher.

Werden zum Anheben der Schwellen in diese Hubspindeln einge­ schraubt, können diese verbiegen. Weiterhin können die in die Schwellen eingeschraubten Hubspindeln im Bereich der Toleranz der Spindelführung bei der Horizontal-Fixierung kippen. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Hub- und Schubeinrichtungen vermieden, zumal bei diesen die hängend ange­ ordneten Hubspindeln auf Zug beansprucht werden.

Da die erfindungsgemäßen Hub- und Schubeinrichtungen bei dem Verguß nicht in die bituminöse Tragschicht einsinken können, geht auch während des Vergießens die vorher genau justierte Höhenlage der Schwellen nicht verloren.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Fixierung und Längsaus­ richtung der Schwellen in jedem zweiten oder dritten Schwellen­ fach von den Schwellenköpfen her schräg nach innen in die Schwellenfächer verlaufende und diesen mit der Fahrbahn verbundene Spannanker zur Fixierung und Ausrichtung der Schwellen vorzusehen. Diese Spannanker werden jedoch durch die bis zu 250°C warme Vergußmasse so stark aufgeheizt, daß erheb­ liche Wärmedehnungen der Anker und Lockerungen der Befestigungs­ dübel und Schrauben im Asphaltunterbau unvermeidbar sind. Sich daraus nicht mehr zur korrigierende Veränderungen der horizontalen Gleislage über die vorgegebenen Toleranzen hinaus werden durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs­ gemäßen Hub- und Schubeinrichtungen vermieden.

Da sich die erfindungsgemäßen Hub- und Schubeinrichtungen außer­ halb der Spalte und damit Erwärmungszonen befinden, verändern diese ihre Lage während des Vergießens nicht und eine sichere Fixierung der angehobenen und ausgerichteten Schwelle bleibt erhalten.

Sind besondere Spannanker zur Horizontalausrichtung und -fixierung vorgesehen, ergeben sich nach dem Vergießen Schwierig­ keiten beim Ausbau. Auch diese Schwierigkeiten werden durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Hub- und Schubeinrichtungen vermieden.

Da zur Ausrichtung und Fixierung der Schwellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren keine zusätzlichen Metallteile in deren Bereich verbleiben, ist ein unerwünschter Störungseinfluß auf die induktive Zugsteuerung vermieden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Asphaltverguß der Schwellen, insbesondere auch um einen sicheren Verguß in der Schräglage des Gleisrostes zu gewährleisten, mit einer wieder­ gewinnbaren Schalung erfolgen. Hierbei werden die zwischen den Hub- und Schubeinrichtungen fixierten, frei in Schienen hängenden Betonschwellen zuerst untergossen. Durch den in der Schalung entstehenden Auftrieb ist gewährleistet, daß die Schwellen satt unter die Schiene gedrückt werden und die erst durch das Schwellengewicht auf Zug belastete Schienenbefestigung entlastet wird.

Nach vollständiger Erhärtung des Untergusses werden die erfindungsgemäßen Hub- und Schubeinrichtungen gelöst, ausgebaut und zum nächsten Arbeitsabschnitt umgesetzt. Dadurch erfolgt eine setzungsfreie Kraftumlagerung auf die untergossenen Schwellen. Die zuerst abgestützten Schwellen hängen nun frei an den Schienen. Nach dem Umsetzen der Schalung auf diese Schwellen werden auch diese durch den Unterguß satt an die Schienen ange­ drückt. Damit ist sichergestellt, daß alle Schwellen durch die gleichen Auftriebskräfte satt aufliegen und keine Setzungs­ unterschiede auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der eine Schwelle eines Schwellen­ rosts anhebenden und in Längsrichtung ausrichtenden und fixierenden Hub- und Schubeinrichtung teilweise im Schnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Hub- und Schubeinrichtung nach Fig. 1.

Zum Anheben der Betonschwellen 1 des Gleisrostes über die den Oberbau bildende feste Fahrbahn 2 und zu deren Ausrichten und Fixieren in deren Längsrichtung sind Hub- und Schubeinrichtungen bildende Hubböcke 3 vorgesehen. Jeder Hubbock 3 besteht aus einer Bodenplatte 4, die zu ihrer Aussteifung U-förmig mit seit­ lichen nach oben hin abgewinkelten Schenkeln 5 versehen ist. Auf gegenüberliegenden Seiten sind an die Schenkel 5 in der Ebene der Bodenplatte 4 Haltelaschen 6 angeschweißt, die mit Bohrungen für Dübel oder Befestigungsschrauben versehen sind.

Im vorderen Bereich der Bodenplatte ist auf dieser ein Rohrstück 7 abgestützt, das auf seiner Vorderseite mit einem frei nach unten auslaufenden Längsschlitz 8 versehen ist. Das Rohrstück 7 ist an seinem oberen Ende durch eine Stützplatte 9 verschlossen, die mit einer zum Rohrquerschnitt konzentrischen Bohrung 10 versehen ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurch­ messer des Rohres 7. Durch diese Bohrung ragt eine Spindel 11 in das Rohr hinein, die mit einem sechskantigen Schraubenkopf 12 versehen ist. Dieser Schraubenkopf 12 stützt sich über eine Unterlegscheibe 13 auf dem Rand der Bohrung 10 der Stützplatte 9 ab. Der Kopf 12 ist mittig mit einem bolzenartigen Fortsatz 14 verschweißt, der mit einer Querbohrung 15 versehen ist, durch die als Betätigungshebel eine Stange geschoben werden kann. Das untere Ende des Rohrstücks 7 ist auf der Stützplatte 4 abgestützt. Zum Festlegen des Rohrstücks auf der Stützplatte ist mit dieser ein Haltering 16 verschweißt, der das Rohrstück 7 mit Spiel umgibt. Zur Fixierung des Rohrstücks 7 kann in dieses auch ein mit der Stützplatte 4 verschweißter und in das Rohr hinein­ ragender kurzer Bolzen 17 vorgesehen sein. Im Innern des Rohr­ stücks 7 ist auf die Spindel 11 eine rohrstückförmige Spindel­ mutter 18 aufgeschweißt, die mit einem Stegblech 19 verschweißt ist, das in der dargestellten Weise durch den Längsschlitz 8 greift. Das Stegblech 19 ist mit einer Bohrung versehen, die mit Bohrungen in dem gegabelten Endteil eines Haltebolzens 20 fluchtet. Durch die Bohrungen des gegabelten Endteils und des Stegbleches 19 greift ein Lagerbolzen 21.

Das Rohrstück 7 ist zusätzlich über ein schräg verlaufendes Spannschloß gegenüber der Bodenplatte 4 abgestützt. Dieses Spann­ schloß besteht aus einer Spannmutter 24 mit Links- und Rechts­ gewinde, in die von beiden Seiten her Bolzen 25, 26 mit Links- und Rechtsgewinde eingeschraubt sind. Die Bolzen 25, 26 weisen gegabelte äußere Enden auf. Diese Enden sind mit fluchtenden Bohrungen versehen, die mit Bohrungen von Lagerplatten 27, 28 fluchten.

Die Lagerplatte 27 ist in der dargestellten Weise mit der Stütz­ platte 9 und dem Rohrstück 7 verschweißt, während die Lagerplatte 28 mit dem hinteren Endbereich der Bodenplatte 4 verschweißt ist. Durch die fluchtenden Bohrungen der gegabelten Endteile der Bolzen 25, 26 und der Lagerplatten 27, 28 sind Lagerbolzen 29, 30 hindurchgeführt.

Die Schwellen 1 sind an ihren Stirnseiten mit leicht schräg nach oben hin ansteigenden Sacklöchern 30 versehen, in die die Halte­ bolzen 20 greifen.

Zum Anheben und Ausrichten werden die Bolzen 20 in die Sack­ löcher 30 eingeschoben. Durch Drehen der Spindeln 8 lassen sich die Schwellen 1 sodann in der gewünschten Weise zur Bildung der Spalte 31 anheben. Eine Ausrichtung in Längsrichtung der Schwellen 1 erfolgt durch Betätigung der Muttern 24 der Spann­ schlösser, wobei die Schwellen 1 zwischen gegenüberliegenden Hub- und Spannböcken 3 eingespannt sind.

Claims (6)

1. Verfahren zur Verbindung von aus mit Betonschwellen ver­ schraubten Gleisen bestehenden Gleisrostens durch eine Vergußmasse auf Bitumen- und/oder Kunststoffbasis mit einem eine feste Fahrbahn bildenden Oberbau für Schienenbahnen, der aus einer bituminös gebundenen Tragschicht, wie sie im Straßenbau Verwendung findet, oder aus auf dem Erdplanum verlegten Platten, vorzugsweise aus einer fugenlos herge­ stellten Platte aus Beton oder Sonderbeton mit Kunststoff- und/oder Bitumenzusätzen, gegebenenfalls mit einer oberen Ausgleichsschicht aus Asphaltfeinbeton, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Schwellen des Gleisrostes durch an deren gegenüberliegenden Stirnseiten angreifende, mit der Fahrbahn im Abstand vor deren Schwellenköpfen verbundene Hub- und Schubeinrichtungen anhebbar und ihrer Längsrichtung verschiebbar sind und daß nach dem Anheben und axialen Ausrichten der Schwellen die zwischen diesen und der Fahrbahn gebildeten Spalte mit der Vergußmasse ausgegossen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Schub­ einrichtung (3) eine Spindel (11) aufweist, die längs­ verschieblich auf einer Bodenplatte (4) geführt oder schwenkbar oder kippbar mit dieser verbunden und mit einem Verschiebe- oder Schwenkantrieb (24, 25, 26) versehen ist, und daß die Spindelmutter (18) mit einem an einer Stirn­ seite der Schwelle (1) angreifenden Kupplungsglied (19, 20) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (11) in einem geschlitzten Rohr (7) angeordnet ist und durch den längs einer Mantellinie verlaufenden Schlitz (8) des Rohrstücks (7) eine mit der Spindelmutter (18) verschweißte Stegplatte (19) greift, mit der gelenkig ein Haltebolzen (20) verbunden ist, der in ein Sackloch (30) der Schwelle (1) greift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (11) frei hängend in dem Rohrstück (7) ange­ ordnet und auf dessen oberen Rand oder den Rand der Bohrung (10) einer dieses schließenden Platte (9) durch einen verbreiterten Kopf (12), der mit der Verdreheinrichtungen versehen ist, abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (7) gelenkig mit einer Bodenplatte (4) verbunden oder kippbar auf dieser abgestützt und ein mit gegenläufigen Gewinden versehenes Spannschloß (24) vorgesehen ist, dessen in dieses einge­ schraubten Bolzen (25, 26) gelenkig einmal mit der Boden­ platte (4) und zum anderen gelenkig mit dem oberen Bereich des Rohrstücks (7) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklöcher (30) von den Stirnseiten her schräg ansteigend in die Schwellen (1) verlaufen.