DE4007710A1 - Verfahren zum herstellen eines eisenbahnoberbaus im tunnel - Google Patents
Verfahren zum herstellen eines eisenbahnoberbaus im tunnelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Eisenbahnoberbaus im Tunnel, insbesondere für
Schienenfahrzeuge mit sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Als Alternative zum Schotteroberbau ist die sogenannte Feste
Fahrbahn "Bauart Rheda" bekannt. Sie besteht im wesentlichen
aus einer Ortbetonplatte, in die Spannbetonschwellen als
spurhaltendes Element integriert sind (DE-Z "Der
Eisenbahningenieur", 38, 1987, Heft 7, S. 347 bis 353). Das
Konzept der Spannbetonschwellen als Bestandteil der
Ortbetonplatte sorgt dafür, daß die in den Schwellen
verankerten Schienenbefestigungen nicht von Rissen der
Tragplatte betroffen werden, wie dies bei anderen bekannten
Bauweisen vorkommen kann, bei denen die Schienen unmittelbar
in einer Tragplatte aus Stahlbeton verankert sind; vielmehr
erfolgt die freie Rißbildung der Ortbetonplatte durch fein
verteilte und damit unschädliche Risse längs der Flanken der
Schwellen.
Dank ihrer Herstellung, bei der ein vorgefertigter Gleisrost
in vertikaler und horizontaler Richtung ausgerichtet und
ausbetoniert wird, besitzt die Feste Fahrbahn "Bauart Rheda"
die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Radien und
Überhöhungen in Gleisbögen ohne Sonderelemente. Ihr
konstruktiver Aufbau unterscheidet sich je nach Anwendung
auf Erdplanum oder im Tunnel. Im Gegensatz zu dem Tragsystem
auf Erdplanum (DE-A 37 36 943) steht bei dem Tragsystem im
Tunnel als tragfähige Unterlage die Tunnelsohle zur
Verfügung, so daß die Höhe der Ortbetonplatte unterhalb der
Schwellen auf das zum hohlraumfreien Unterfüllen der
Schwellen erforderliche Maß reduziert werden kann.
Bei der Herstellung eines Tunnels wird üblicherweise nach
dem Ausbruch des Tunnelquerschnitts die Tunnelauskleidung
hergestellt, deren wesentliche Aufgabe die Sicherung der
Standfestigkeit ist. Bei einer Tunnelausbildung aus Beton,
wie z. B. bei der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise
("NÖT"), besteht die Tunnelauskleidung im Sohlbereich aus
einem Sohlgewölbe oder einer Sohlplatte. Bei Herstellung
eines Tunnels für die Verlegung eines Schotteroberbaus
erhält die Tunnelsohle mit Rücksicht auf die Entwässerung
üblicherweise ein Profil mit V-förmigem Querschnitt; ihre
Oberfläche trägt also weder der Querneigung, noch der
exakten Höhenlage des Gleises Rechnung. Während bei einem
Schotteroberbau die Querneigung in Gleisbögen und
Höhendifferenzen auf der Geraden innerhalb des
Schotterbettes ausgeglichen werden können, ist bei Anordnung
einer Festen Fahrbahn "System Rheda" auf einer Tunnelsohle
mit V-förmigem Profil, sei sie durch eine Sohlplatte oder
die Auffüllung eines Sohlgewölbes gebildet, eine gesonderte
Unterbetonschicht anzuordnen, deren Oberfläche dann in Höhe
und Querneigung der Geometrie des Gleises folgt.
Bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art ist es
bekannt geworden, die auf der Sohlplatte bzw. einer
Auffüllung des Sohlgewölbes ruhende Unterbetonschicht nach
Art eines flachen Troges auszubilden, dessen Bodenplatte und
dessen seitliche Aufkantungen als Abstützflächen für
Spindeln bei der Ausrichtung des Gleisrostes dienen ("ETR
Eisenbahntechnische Rundschau", 38, 1989, H. 3, S. 133 bis
136). Nach dem Ausrichten des Gleisrostes in der Vertiefung
des Troges wird in diese Ortbeton eingebracht, der die
Vertiefung weitgehend ausfüllt und die Schwellen in ihren
unteren Bereichen einhüllend fixiert. Die Oberflächen der
seitlichen Aufkantungen dienen zugleich als Lauffläche für
Geräte zur Montage des Gleisrostes sowie für das
Betoniergerät zum Einbau des Füllbetons, dem sie zugleich
als Schalung dienen. In die Bereiche seitlich der
Aufkantungen außerhalb des Troges wird schallabsorbierendes
Material, z. B. Haufwerksbeton, eingebracht.
Abgesehen davon, daß bei diesem bekannten Eisenbahnoberbau
im Tunnel zusätzliche Aufwendungen an Arbeitszeit und
Material für den Einbau des Unterbetons erforderlich sind,
vergrößert dies die Bauhöhe der Fahrbahn, was sich letztlich
in erhöhtem Ausbruch für die Herstellung des Tunnels
niederschlägt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, um diese zusätzlichen
Aufwendungen zu vermeiden.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Nach der Erfindung wird die für den Einbau einer Festen
Fahrbahn "Bauart Rheda" vorgesehene Tunnelsohle schon von
vornherein der Querneigung und der Höhenlage des Gleises
angepaßt, so daß auf jeglichen Unterbeton als Höhenausgleich
verzichtet und die Ortbetonplatte zur Fixierung des
Gleisrostes unmittelbar bzw. allenfalls unter
Zwischenschaltung einer Trennschicht auf die Oberfläche der
Sohlplatte aufgebracht werden kann. Für die Ausrichtung des
Gleisrostes genügen die zu beiden Seiten des Gleises
angeordneten balkenartigen Streifen, die mit Haftverbund zur
Tunnelsohle hergestellt werden, also die bei der Montage
auftretenden Horizontalkräfte aufnehmen können, und deren
dem Gleisrost zugewandte Seitenflächen zugleich als Schalung
beim Einbringen des Ortbetons dienen. Die Oberflächen dieser
balkenartigen Streifen dienen wiederum als Laufflächen für
die Geräte zur Montage des Gleisrostes und zum Einbringen
des Betons.
Nach der Erfindung verkleinert sich so nicht nur der
Ausbruchquerschnitt, sondern vermindern sich auch die
einzubauenden Massen und damit die Herstellkosten. Zugleich
vereinfacht sich die Herstellung, da zwei balkenartige
Betonstreifen einfacher herstellbar sind als eine flächige
Unterbetonschicht bzw. ein vollständiger Betontrog. Der
Genauigkeitsanspruch an die Herstellung der Oberfläche der
Tunnelsohle mit +/-3 cm ist mit üblichen Geräten und
Hilfsmitteln durchaus erfüllbar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Regelquerschnitt in der Geraden durch einen auf
einer Tunnelsohlplatte angeordneten Eisenbahnoberbau
nach der Erfindung,
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Regelquerschnitt im
Gleisbogen, die
Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Phasen der Herstellung des
Eisenbahnoberbaus im Querschnitt in größerem
Maßstab und
Fig. 6 einen Längsschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.
In den Fig. 1 und 2 sind schematisch Regelquerschnitte einer
Festen Fahrbahn im Tunnel dargestellt, und zwar in Fig. 1
der Regelquerschnitt in der Geraden und in Fig. 2 der
Regelquerschnitt im Gleisbogen. Von der eigentlichen
Tunnelauskleidung sind nur die Sohlplatte 1 bzw. 1′ und die
Widerlager 2 der seitlich anschließenden Gewölbeteile
gezeigt; die Ausbildung der Auskleidung im Bereich der Ulmen
und der Firste ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Die Herstellung des Eisenbahnoberbaus kann im einzelnen
anhand der Fig. 3 bis 5 erläutert werden. Dabei wird nach
der Erfindung zunächst die Sohlplatte 1 (Fig. 1) in der
statisch erforderlichen Dicke auf der Ausbruchsohle 3
betoniert. Die Oberfläche 4 der Sohlplatte 1 folgt der
Gleisgeometrie mit einer Herstelltoleranz von etwa +/-3 cm
im Höhenabstand h zur Schienenoberkante 5. Dieser
Genauigkeitsanspruch ist mit üblichen Geräten und
Hilfseinrichtungen ohne weiteres erfüllbar (Fig. 3).
Wie Fig. 3 weiterhin zeigt, werden sodann mit Hilfe von
Gleitschalungseinrichtungen, vergleichbar denjenigen, die
bei der Fertigung von Straßendecken verwendet werden,
schmale Betonbalken 6 zu beiden Seiten der - später
einzubauenden - Gleise hergestellt. Diese Geräte können auf
dem Bereich der Tunnelsohle 4 zwischen den herzustellenden
Betonbalken 6 fahren. Auf diese Weise entsteht eine von der
Tunnelsohle 4 und den - mit schrägen Wänden 7 versehenen -
Betonbalken 6 gebildete flache trogartige Vertiefung 8.
Im Bereich der trogartigen Vertiefung 8 werden sowohl die
Oberfläche 4 der Sohlplatte 1, wie auch die Seitenwände 7
der Betonbalken 6 mit einem Trennmittel beschichtet oder mit
einer Folie 14 belegt.
Daraufhin wird in die trogartige Vertiefung 8 der aus den
Schwellen 9 mit den darauf befestigten Schienen 10
bestehende Gleisrost eingesetzt (Fig. 4) und darin z. B. mit
Hilfe von Spindeln gegenüber der Oberfläche der Sohlplatte 4
in vertikaler Richtung und gegenüber den Betonbalken 6 in
horizontaler Richtung ausgerichtet.
Die Betonbalken 6 bestehen im dargestellten Beispiel aus
gegebenenfalls bewehrtem Konstruktionsbeton und sind mit
Haftverbund auf die Oberfläche der Sohlplatte 4 betoniert.
Wenn der Haftverbund zur Tunnelsohle zur Aufnahme der aus
der Justierung in horizontaler Richtung resultierenden
Horizontalkräfte nicht ausreichen sollte, können schon vor
dem Einsetzen und Ausrichten des Gleisrostes die nach außen
hin anschließenden Bereiche 11 bzw. 12 mit entsprechend
tragfähigem, schallabsorbierendem Material, z. B.
Haufwerksbeton, ausgefüllt werden. Es ist auch möglich, auf
die Betonbalken 6 ganz zu verzichten und die Bereiche 11
bzw. 12 aus Haufwerksbeton unmittelbar bis an die trogartige
Vertiefung 8 heranreichen zu lassen bzw. diese zu deren
Bildung heranzuziehen.
Nach dem Ausrichten des Gleisrostes aus Schwellen 9 und
Schienen 10 wird mit Hilfe von auf den Betonbalken 6 bzw.
den anschließenden Bereichen 11, 12 aus Haufwerksbeton
laufenden portalartigen Geräten die trogartige Vertiefung 8
mit Ortbeton 13 ausgefüllt, der die Schwellen 9 in ihrem
unteren Bereich umgibt und fixiert. Da die einzuhaltende
Bedingung die Schienenoberkante 5 ist, muß die Toleranz bei
der Herstellung der Oberfläche 4 der Sohlplatte 1 so gewählt
werden, daß auch bei ungünstiger Herstelltoleranz der
Tunnelsohle ein hohlraumfreies Unterfüllen der Schwellen 9
gewährleistet ist (Fig. 5).
Fig. 2 zeigt den der Fig. 1 entsprechenden Regelquerschnitt
des Eisenbahnoberbaus im Gleisbogen. Daraus ist erkennbar,
wie die Oberfläche 4′ der Tunnelsohle etwa sägezahnartig
geformt ist, um die seitlichen balkenartigen Bereiche 6 und
den Ortbeton 13 zum Ausfüllen der trogartigen Vertiefungen 8
mit konstanter Dicke ausführen zu können.
Aus dem Längsschnitt der Fig. 6 ist erkennbar, wie die
Ortbetonplatte 13 durch Querfugen 15 in einzelne Abschnitte
unterteilt werden kann. Die durch das Trennmittel bzw. die
Folie 14 gegebene Trennmöglichkeit bietet die Möglichkeit,
bei Reparaturarbeiten, z. B. nach Entgleisungen, einzelne
Abschnitte der Ortbetonplatte 13 herausnehmen und an Ort und
Stelle durch neue Abschnitte ersetzen zu können. Zur
Sicherung der horizontalen Unverschieblichkeit der
Abschnitte können Dorne 16 vorgesehen sein, die sowohl in
die Ortbetonplatte 13, wie auch in die Sohlplatte 1
hineinragen.
Die Ausbildung der Bereiche 11 und 12 seitlich der Gleise
aus - durchlässigem - Haufwerksbeton bietet die Möglichkeit
der Entwässerung des Gleises durch diese Bereiche hindurch.
In den Fig. 1 und 2 ist angedeutet, wie in diesen Bereichen
11 und 12 angeordnete Bodeneinläufe 17 durch Rohrleitungen
18 mit der Sammelleitung 19 des Tunnels verbunden werden
können.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Eisenbahnoberbaus im
Tunnel, insbesondere für Schienenfahrzeuge mit sehr hohen
Fahrgeschwindigkeiten, bei dem ein Gleisrost aus Schienen
und Beton-, insbesondere Spannbetonschwellen, als
spurhaltendes Element in einer die Schwellen zumindest
teilweise aufnehmenden trogartigen Vertiefung in vertikaler
und horizontaler Richtung gegenüber der Tunnelsohle
ausgerichtet und durch Einbringen von Ortbeton in die
trogartige Vertiefung fixiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche (4) der Tunnelsohle im Bereich des
Gleises mit gleicher Querneigung wie das Gleis und mit
konstantem Höhenabstand (h) zur Schienenoberkante (5)
hergestellt wird, daß zu beiden Seiten des Gleises und in
geringem Abstand von den Schwellenköpfen balkenartige
Streifen aus Beton mit Haftverbund zur Tunnelsohle
hergestellt werden und daß der die Schwellen (9) fixierende
Beton (13) auf die Tunnelsohle aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Höhenabstand (h) der Oberfläche (4) der Tunnelsohle zur
Schienenoberkante (5) so gewählt wird, daß unter
Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen der Tunnelsohle
unterhalb der Schwellen (9) genügend Raum zum hohlraumfreien
Unterfüllen der Schwellen (9) durch den Ortbeton (13)
bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die balkenartigen Streifen ganz oder
teilweise aus druckfestem schallabsorbierendem Material,
z. B. Haufwerksbeton, hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst den Schwellen (9) benachbart und die trogartige
Vertiefung (8) begrenzend schmale Streifen (6) aus
Konstruktionsbeton hergestellt und die nach außen hin
anschließenden Bereiche (11, 12) mit schallabsorbierendem
Material, z. B. Haufwerksbeton, ausgefüllt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die balkenartigen Streifen in
Gleitschalungstechnik hergestellt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die balkenartigen Streifen mit einer
Bewehrung versehen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Abführung von Oberflächenwasser am
Grunde der Bereiche (11, 12) aus schallabsorbierendem
Material mit der Sammelleitung (19) des Tunnels verbindbare
Bodeneinläufe (17) angeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wandflächen (7) der trogartigen
Vertiefung (8) und die Oberfläche (4) der Tunnelsohle in
deren Bereich zur Bildung einer Trennfuge (14) ausgerüstet
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Schwellen (9) fixierende Ortbetonplatte (13) durch
Querfugen (15) in einzelne Abschnitte unterteilt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Abschnitt zur Sicherung der horizontalen
Unverschieblichkeit mit einem in die Tunnelsohle
eingreifenden Dorn (16) ausgerüstet wird.
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DE4007710A DE4007710C2 (de) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | Verfahren zum Herstellen eines Eisenbahnoberbaus im Tunnel |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4007710C2 DE4007710C2 (de) | 1995-04-06 |
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