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Diese Erfindung bezieht sich auf
Schienengleise für
Schienenfahrzeuge, wie z. B. Züge
und Straßenbahnen.
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Herkömmliche Schienengleise umfassen
ein Paar von Schienen, auf denen die Fahrzeugräder rollen, wobei die Schienen
in einem Abstand durch Schwellen auf einer Basis gehalten werden.
Die Schwellen ruhen normalerweise auf einer Basis aus Schotter.
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Diese herkömmlichen Schienengleise erfordern
eine regelmäßige Wartung,
da die Bewegung der Fahrzeuge den Schotter sich setzen läßt, was dazu
führt,
dass die Schienen aus ihrer gleichen Höhe geraten und ihre Ausrichtung
verlieren.
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Es wurde vorgeschlagen, einen Schienenunterbau
aus einem abbindenden Material, wie z. B. Beton oder Makadam, bereitzustellen,
und die Schienen auf diesem Unterbau zu verlegen. Die Schienen wurden
an dem Unterbau entweder auf Schwellen befestigt, die jeweils ein
Paar von Schienen tragen, oder auf einzelnen Blöcken für einzelne Schienen, wobei die
Schwellen oder Blöcke
an dem Unterbau z. B. durch Zementieren befestigt wurden. Alternativ
wurden die Schienen an dem Unterbau durch einen elastischen Kleber
befestigt. Der Unterbau wurde von einer vorgefertigten Basis gehalten.
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Ein Schienenunterbau bringt einen
Vorteil gegenüber
den herkömmlichen
Anordnungen, bei denen Schienen von Schotter getragen sind, im Sinne
einer verringerten Wartung, da Belastungen, die auf das Schienengleis
ausgeübt
werden, wenn ein Zug oder ein anderes Schienenfahrzeug entlang dem Schienengleis
fährt,
und insbesondere Spitzenbelastungen, in die Basis durch den Unterbau
abgeleitet werden.
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Jedoch gibt es auch Nachteile, nicht
zuletzt die Notwendigkeit, den Unterbau genau zu verlegen, so dass
die Schienen, die nachfolgend von dem Unterbau gehalten werden,
mit den Anforderungen der Gleisingenieure bezügl. Ausrichtung, Höhe und Schienenpositionen übereinstimmen.
Ist der Schienenunterbau einmal verlegt, so ist es sehr schwierig, den
Unterbau später
zu ändern,
z. B. das Schienengleis neu auszurichten und/oder eine Überhöhung des
Schienengleises zu verändern.
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Ein weiteres wesentliches Problem
ist es, den Unterbau zu verlegen, wenn nur kurze Unterbrechungen
des normalen Schienenverkehrs (Belegungen) toleriert werden können. Idealerweise
ist eine Straße
nahe des Bauplatzes erforderlich, an dem das Schienengleis gebaut
werden soll, um das Anliefern von Materialien zum Verlegen des Unterbaus
zu ermöglichen.
Andernfalls ist es notwendig, ein benachbartes Schienengleis als
Zulieferweg für
Materialien zu verwenden, was zum Verlegen eines neuen Schienengleises
akzeptabel sein kann, jedoch erhebliche Schwierigkeiten bereitet,
wenn die verfügbaren
Belegzeiten kurz sind. Beim Bauen eines Unterbaus auf der Baustelle
kann es vorkommen, dass wenig Zeit für den Beton/Makadam oder ein
anderes Material, welches zum Herstellen des Unterbaus verlegt wird,
verbleibt, um auszuhärten.
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In US-A-3382815 und EP-A-0555616
wurde vorgeschlagen, einen Schienenunterbau bereitzustellen, unter
Verwendung vorgefertigter Betonabschnitte, wobei jedoch in jedem
Fall, nachdem die Abschnitte verlegt wurden, erhebliche Arbeit und
somit Zeit erforderlich ist, um den Unterbau zu präparieren,
um die Schienen aufzunehmen.
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Entsprechend einer ersten Ausführungsform der
Erfindung stellen wir ein Schienengleis für Schienenfahrzeuge entsprechend
Anspruch 1 bereit.
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Auf diese Weise kann ein Schienengleis
bereitgestellt werden, welches alle Vorteile eines Schienengleises
mit einem Schienenunterbau aufweist, wobei aber das Schienengleis
einfach und schnell installiert werden kann, selbst wenn nur kurze
Belegzeiten verfügbar
sind. Die vorgefertigten Abschnitte können bequem über eine
Straße
oder mittels eines Zulieferfahrzeuges, welches ein benachbartes
Schienengleis verwendet, angeliefert werden und in die richtige
Position von dem LKW oder dem Schienenzulieferfahrzeug mittels eines
geeigneten Kranes oder anderen Hebemittels gehoben werden.
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Dadurch, daß jeder vorgefertigte Abschnitt Schotter
umfaßt,
kann das Nivellieren der Schienen, die auf dem Unterbau verlegt
sind, durchgeführt
werden. Um zu verhindern, dass der Schotter über die vorgefertigten Abschnitte
hinausfällt,
z. B. wenn diese in die richtige Position von dem Zulieferfahrzeug gehoben
werden, ist natürlich
das Schotterrückhaltemittel
erforderlich. Dies kann ein vorübergehendes Verschlussmittel
sein, welches entfernt wird, wenn der Abschnitt verlegt ist und
mit einem benachbarten Abschnitt verbunden ist, oder eine Schotterverklebung.
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Am angenehmsten ist es, wenn die
Abschnitte im Wesentlichen eine Kanalform aufweisen mit einer Basis,
in der die Schienen gehalten sind, und einem Paar von aufrechten
Elementen. Diese aufrechten Elemente, oder mindestens eines der
aufrechten Elemente, kann für
verschiedene Zwecke verwendet werden, wie z. B. nur um Versorgungsmittel
aufzunehmen, wie z. B. Rohre und/oder Kabel, wobei das aufrechte
Element in diesem Fall einen geeigneten Hohlraum umfassen kann,
wie z. B. einen Kanal oder eine Durchleitung für derartige Versorgungsmittel.
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Der Hohlraum kann offen sein oder
durch eine Abdeckung verschlossen sein.
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Alternativ oder zusätzlich können die
aufrechten Elemente oder ein anderer Abschnitt der vorgefertigten
Abschnitte ausgelegt sein, z. B. mit Öffnungen oder Trageausformungen,
um ein Schild, einen Sensor oder ähnliches zu halten.
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Die vorgefertigten Abschnitte können ausgelegt
sein, um schallablenkende oder schallabsorbierende oder schalldämpfende
Elemente, wie z. B. Ablenkbleche, zu halten, die den Schall reduzieren,
der von der Grenzfläche
zwischen der Schiene und den Rädern
eines Schienenfahrzeuges ausgeht.
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Um zu verhindern, dass die insbesondere, jedoch
nicht ausschließlich,
kanalförmigen
vorgefertigten Abschnitte mit Wasser voll laufen, können die vorgefertigten
Abschnitte so gebildet sein, dass Niederschlag von diesen abläuft, wenn
diese verlegt sind. Der oder mindestens einige der vorgefertigten Abschnitte
können
Drainagemittel aufweisen, die es ermöglichen, dass Wasser von dem
Unterbau abfließt,
z. B. auf die Seite des Fundamentes, auf dem der Unterbau verlegt
ist oder zu einem Abfluss.
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Um zu ermöglichen, dass die Abschnitte
bequem und schnell aneinander gekoppelt werden, können die
vorgefertigten Abschnitte Kupplungsmittel umfassen, um das Ankoppeln
an benachbarte vorgefertigte Abschnitte zu ermöglichen. Jedoch können die
Abschnitte auf Laufschienen liegen, die mehrere Abschnitte übergreifen,
um die Abschnitte miteinander zu verbinden.
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Um zu verhindern, dass der Beton
oder ein anderes Material, aus dem die vorgefertigten Abschnitte
hergestellt sind, von dem Schotter abgerieben werden, kann, falls
gewünscht,
eine Membran zwischen dem Material der vorgefertigten Abschnitte und
dem Schotter vorgesehen sein.
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Die Stützschwellen oder Blöcke können Befestigungsmittel
aufweisen, an denen die Schienen befestigt sein können, z.
B. mittels Zementieren, Bolzen, Schweißen oder irgendeinem anderen
geeigneten Mittel.
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Um zu ermöglichen, dass die Positionen
solcher Schwellen oder Blöcke
in den Abschnitten während
der Herstellung bestimmt werden und während des Transportes und der
Handhabung der Abschnitte erhalten bleiben, kann jeder vorgefertigte
Abschnitt vorübergehende
Ausrichtmittel umfassen, die an den Schwellen oder Blöcken und
relativ zu den Abschnitten befestigt sind, um die Schwellen oder
Blöcke
in einer bestimmten Position zu halten, bevor die vorgefertigten
Abschnitte auf dem Fundament verlegt werden, wobei die vorübergehenden
Ausrichtmittel ausgelegt sind, entfernt zu werden, bevor die Schienen an
den Schwellen oder Blöcken
befestigt werden. Solche Mittel können z. B. Längenabschnitte
einer Serviceschiene oder Holz- oder Kunststoffstreifen sein, welche
entfernt werden können,
wenn die Laufschienen, auf denen das Fahrzeug fährt, entlang des Schienenunterbaus
verlegt sind.
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Obwohl die vorgefertigten Abschnitte
aus irdendeinem geeigneten Material hergestellt sein können, sind
die vorgefertigten Abschnitte bevorzugt aus verstärktem Beton
und/oder vorgespanntem Beton hergestellt. Die Abschnitte können jedoch
aus anderen Materialien hergestellt sein und/oder diese enthalten.
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Das Fundament kann aus einem Schotterfundament
eines herkömmlichen
Schienengleises hergestellt sein oder ein solches sein, dessen Schienen
und Schwellen entfernt wurden. Das Fundament, auf dem der Schienenunterbau
bereitgestellt wird, kann daher Schotter umfassen, und es kann eine Membran
zwischen dem Fundament und dem Betonunterbau vorgesehen sein, um
die Unterseite des Schienenunterbaus vor Abrieb durch den Schotter des
Fundamentes zu schützen.
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Entsprechend einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung stellen wir entsprechend Anspruch 12 ein Verfahren
zum Bereitstellen eines Schienengleises für Schienenfahrzeuge auf einer Basis
bereit.
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Ein Schienengleis, das mittels des
Verfahrens hergestellt ist, kann irgendeines der Merkmale des Schienengleises
entsprechend der ersten Ausführungsform
der Erfindung aufweisen.
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Die Erfindung wird nun unter Bezug
auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die eine perspektivische
Ansicht eines vorgefertigten Abschnittes des Schienengleises entsprechend
der Erfindung ist.
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Bezugnehmend auf die Zeichnung ist
ein Schienengleis 10 für
ein Schienenfahrzeug, wie z. B. ein Zug, eine Straßenbahn
oder dergleichen, gezeigt, welches verwendet werden kann, um Passagiere und/oder
Waren zu transportieren.
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Das Schienengleis 10 umfasst
ein Fundament 11, welches ein Fundament sein kann, das
für das
Schienengleis 10 verlegt wurde, oder ein bestehendes Fundament
eines z. B. herkömmlichen Zuggleises.
Das Fundament 11 kann daher Schotter umfassen, der wie
erforderlich ni velliert ist, um einen Schienenunterbau 12 aufzunehmen,
wie er nachfolgend in dieser Schrift beschrieben ist, so dass das Schienengleis 10 auf
einem gewünschten
Niveau ist.
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Der Schienenunterbau 12 umfasst
eine Vielzahl von vorgefertigten Abschnitten 13, die Ende
an Ende gelegt sind und bevorzugt miteinander verbunden sind. Die
vorgefertigten Abschnitte 13 sind daher im Allgemeinen
länglich
und in diesem Beispiel im Querschnitt im Wesentlichen kanalförmig und
weisen eine Basis 14 und ein Paar von aufrechten Elementen 15, 16 auf.
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An jedem Ende jedes vorgefertigten
Abschnittes 13 sind Verbindungselemente 18 (in
der Figur nur als Beispiel gezeigt) vorgesehen, mittels derer die
Unterbauabschnitte 13 mit benachbarten Unterbauabschnitten 13 verbunden
werden können.
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Die Abschnitte 13 sind vorgefertigt
in einem härtbaren
Material, wie z. B. Beton, verstärktem
oder abgestütztem
Makadam oder dergleichen, in der Kanalform, und die Enden der Kanäle sind
durch vorübergehende
Verschlussmittel, wie z. B. die Verschlussbretter 20, die
in der Figur gezeigt sind, verschlossen. Diese Bretter 20 werden
von den Abschnitten 13 entfernt, wenn die Abschnitte 13 auf
das Fundament 11 gelegt werden. Ihre Aufgabe ist es, den
Schotter 22 in den Kanälen
der Abschnitte 13 zu halten.
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Bei einer anderen Anordnung, anstelle
des vorübergehenden
Anordnens der Bretter 20, um die Kanalenden zu verschließen, kann
der Schotter auf andere Weise daran gehindert werden, über die
Abschnitte 13 hinaus zu fallen, während der Abschnitt 13 zu
dem Fundament 11 transportiert und auf diesem verlegt wird,
z. B. durch Ausbringen eines Klebers auf den Schotter, zumindest
nahe den Kanalenden. Der Schotter 22 kann in jedem Fall
vorher komprimiert worden sein, um das Verbleiben in den Abschnitten 13 zu
erleichtern.
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Der Schienenunterbau 12 umfasst
ferner auf dem Schotter 22 Schwellen 25 in den
Kanälen
der vorgefertigten Abschnitte 13, auf denen im Betrieb Schienen
gehalten sind, auf denen Schienenfahrzeuge fahren. Die Schwellen
können
aus Beton, Stahl oder einem anderem Metall oder selbst aus Holz, falls
gewünscht,
hergestellt sein. Stahl oder dergleichen ist bevorzugt, da weniger
Schotter erforderlich ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind
vorüberge hend
Nutzschienen 26, 27 vorgesehen, die sich fast über die
Länge des
Abschnittes 13 erstrecken. Diese Nutzschienen 26, 27 können vorübergehend an
den Schwellen 25 gesichert sein, um die Schwellen 25 in
ihrer in der vom Hersteller vorgegebenen Position während des
Transportes der Abschnitte 13 an den Bauplatz und während des
Verlegens des Abschnittes 13 auf dem Fundament 11 zu
halten. Die Nutzschienen 26, 27 könnten eine
Befestigung relativ zu den Abschnitten 13 benötigen, wenn
die Abschnitte 13 transportiert und verlegt werden. Ist
der Unterbau 12 einmal verlegt, werden die Nutzschienen 26, 27 entfernt
und geeignete Laufschienen (nicht dargestellt), die sich über eine
gewisse Anzahl von vorgefertigten Schienenlängen 13 erstrecken
können,
können
dann auf dem Unterbau 12 verlegt werden, wobei die Laufschienen
an den Schwellen 25 befestigt werden.
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Irgendeine geeignete Art von Befestigungen kann
bereitgestellt sein, um die Laufschienen mit den Schwellen 25 zu
verbinden, wie z. B. Klammern, Zementieren, Schweißen oder
dergleichen.
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Anstelle des Bereitstellens von Schwellen 25 in
den Kanälen
oder an einer anderen Stelle in dem Schienenunterbau 12 können Blöcke in oder
auf dem Schienenunterbau 12 vorgesehen sein, um die Laufschienen
zu halten. Anstelle des Bereitstellens von vorübergehenden Nutzschienen 26, 27 kann
irgendein anderes Mittel bereitgestellt sein, um die Schwellen 25 oder
Blöcke
in der vom Hersteller vorgegebenen Position in dem Unterbau 12 zu
halten, wie z. B. Holz- oder Kunststoffstreifen. Solche vorübergehenden
Mittel müssen
nicht entfernt werden, falls dies nicht ein Erfordernis ist, um
die Laufschienen zu verlegen.
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In den Fällen, in denen die Unterbauabschnitte 13 aus
Beton hergestellt sind, kann der Beton verstärkt und/oder Spannbeton sein,
damit er die erforderliche Festigkeit hat. Falls gewünscht können Teile
der Abschnitte 13 oder die gesamten Abschnitte 13 aus
anderen Materialien hergestellt sein, wie z. B. Makadam, Stahl oder
anderen Metallen oder einer Kombination solcher Materialien. Als
ein Beispiel einer alternativen Konstruktion kann die Basis 14 des Kanals
aus Beton hergestellt sein und die aufrechten Elemente 15, 16 aus
Metall, jedoch in jedem Fall ist der Abschnitt 13 in einer
Fabrikumgebung vorgefertigt, bevorzugt komplett mit Schotter 22,
Schwellen 25 oder anderen Schienenstützen.
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Um den Abfluß von Wasser aus den Kanälen der
Abschnitte 13 zu ermöglichen,
kann jeder Abschnitt 13 einen Niveauabfall entlang der
Basis 14 aufweisen, so daß Wasser, z. B. von einem Niederschlag,
entlang des Unterbaus 12 zu Abflußöffnungen (nicht dargestellt)
fließen
kann, die zumindest in einigen der Abschnitten 13 vorgesehen
sind. Solche Abflußöffnungen
können
mit einem Abfluß verbunden
sein oder können
solchem Wasser einfach ermöglichen,
zu versickern oder abzufließen.
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Es ist vorhersehbar, dass, weil das
Schienengleis 10 während
seiner Verwendung Belastungen unterworfen ist, da der Schienenverkehr
entlang des Unterbaus verläuft,
der Beton sich durch den Schotter des Fundamentes 11 und/oder
den Schotter 22 in den Kanälen abreiben kann. Dementsprechend kann
eine Schutzmembran zwischen dem Unterbau 12 und dem Fundament 11 und/oder
zwischen dem Schotter 22 des Unterbaus 12 und
den vorgefertigten Abschnitten 13 vorgesehen sein. Der
Schotter 22 des Unterbaus 12 wird durch die aufrechten
Elemente 15, 16 der Abschnitte 13 gehindert,
sich zu setzen.
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Falls gewünscht können die Abschnitte 13 in einer
Fabrikumgebung mit zusätzlichen
Merkmalen hergestellt werden, da die Abschnitte 13 vorgefertigt sind.
Zum Beispiel kann der Unterbau 12 mit einem Hohlraum versehen
werden, der durch Kanäle
entlang der Abschnitte gebildet wird, in die Versorgungsmittel,
wie z. B. Rohrleitungen und/oder Kabel, verlegt werden können. Ein
solcher Hohlraum kann in einem aufrechten Element 15, 16 des
Unterbaus 12 vorgesehen sein, und der Hohlraum kann zum Schutz
vor Wetter und unbefugten Eingriffen mit Abdeckungen verschlossen
sein. Solche Abdeckungen können
nach Belieben einen einzelnen oder eine Vielzahl von vorgefertigten
Abschnitten übergreifen.
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Zusätzlich und/oder alternativ
kann der Unterbau 12, z. B. in einer oder jeder der oberen
Oberflächen 30, 31 der
aufrechten Elemente 15, 16, Formationen aufweisen,
wie z. B. Öffnungen,
um Schienenausrüstung
aufzunehmen, wie z. B. Basen, um Signalzeichen zu tragen, oder Steuerausrüstung, wie z.
B. Sensoren, nahe den Laufschienen, und/oder Ablenkbleche oder andere
schalldämpfende
oder schallabsorbierende Elemente, die, nahe den Laufschienen angeordnet,
dazu dienen, den Schall zu beeinflussen, der erzeugt wird, wenn
Schienenfahrzeuge über
das Schienengleis 10 fahren.
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Die aufrechten Elemente 15, 16 oder
andere Abschnitte des Unterbaus 12 können ausgelegt sein, z. B.
durch das Anordnen von Hebehaken oder dergleichen, um das Verlegen
der vorgefertigten Abschnitte zu ermöglichen, durch Anheben der
Abschnitte 13 von einem Zulieferfahrzeug und Ablegen derselben
in der richtigen Position.
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Vorausgesetzt, dass das Fundament 11 gut präpariert
ist, kann ein Schienengleis 10 schnell und relativ leicht
mit allen Vorteilen eines Schienengleises mit einem Unterbau bereitgestellt
werden, jedoch ohne die Installationsschwierigkeiten von herkömmlichen
Unterbauten, die gegossen oder auf andere Weise an dem Bauplatz
gebildet werden.
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Dadurch, dass der Unterbau durch
gekoppelte Abschnitte 13 gebildet wird, wird das Justieren der
Schienengleise erleichtert, da jeder Abschnitt 13 einzeln
justiert werden kann, wobei ein Abschnitt 13 von einem
benachbarten Abschnitt 13, falls notwendig, entkoppelt
wird. Somit kann z. B. das Niveau und/oder eine Überhöhung des Schienengleises angepasst
werden. Bei der erstmaligen Installation kann die abschließende Justierung
der Schienengleisehöhe
usw. durch Stampfverdichten erreicht werden, wie es bei herkömmlichen
Gleisen mit Schotter und Schwellen üblich ist.
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Verschiedene andere Veränderungen
können
vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den
Ansprüche
definiert ist, zu verlassen.