EP0724667A1

EP0724667A1 - Schotterloser oberbau mit betonschwellen

Info

Publication number: EP0724667A1
Application number: EP94930934A
Authority: EP
Inventors: Friedemann Rudersdorf
Original assignee: Rudersdorf Friedemann Dipl-Ing Betonwerk Rethwisch GmbH; BETONWERK RETHWISCH GmbH
Current assignee: RUDERSDORF, FRIEDEMANN, DIPL.-ING.
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1996-08-07
Also published as: WO1995011345A1

Abstract

Es wird ein schotterloser Oberbau für Eisenbahnen und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Oberbaues vorgeschlagen, bei dem auf einer Betontragplatte (12, 22, 42, 52) unter Zwischenfügung von Ausgleichsbeton (10, 21) Betonschwellen (1, 16, 56) mit Durchgangslöchern (6, 18, 47, 58) für eine Höhenregulierung angeordnet werden, wobei in die Betontragplatte Dübel (14, 23) eingelassen sind, die als Widerlager von, die Betonschwelle durchgreifenden mindestens teilweise mit Gewinde versehen Bolzen (9, 19, 49, 59) vorgesehen sind und wobei die Betonschwellen mindestens temporär gegenüber der Betontragplatte von diesen Gewindebolzen gestützt werden. Der Gewindebolzen hat noch ein Widerlager in der Betonschwelle selbst. Nach genauer Positionierung der Schwellen wird die Lücke zwischen der Schwelle (1, 16, 56) und der Betontragplatte (12, 22, 42, 52) mit einem Mörtel, vorzugsweise einem Quellmörtel (10, 21) ausgefüllt, so daß Betontragplatte, Zwischenmörtel und Betonschwelle eine unelastische Unterlage für die elastisch auf der Betonschwellenoberfläche zu lagernden Schienen bilden, in einer Variante besteht die Betontragplatte aus aneinandergereihten endlichen Platten. Die Tragplatte selbst ist mit einer dachförmigen Unterseite versehen und liegt auf einer sattelförmig oder dachförmig ausgebildeten hydraulisch gebundenen Tragschicht (41, 55) auf, wodurch eine Zentrierung der Tragplatte in Gleismitte erreicht wird. Zur Vermeidung des Lärmschutzes des schotterlosen Oberbaus kann dieser mit leicht verlegbaren und wieder entfernbaren Schallreduktionselementen (Z1, Z2) versehen werden.

Description

Schotterloser Oberbau mit Betonschwellen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen schotterlosen Oberbau und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Oberbaus für Eisenbahnen, wobei auf einer Betontragplatte Betonschwellen angeordnet sind, welche Löcher für eine Höhenregulierung aufweisen und wobei während der Gleisherstellung zwischen die Betontragplatte und die Betonschwelle Ausgleichsbeton eingefüllt wird.

Derartige Oberbauformen, auch f- i Fahrbahn genannt, sind als Bauarten Rh da bzw. Züblin a. , Praxis und Literatur DE- Ze.tschrift "E' ' Heft 10/1985 Seite 715 bis 722 und Heft 6/1992 Seite 3&1-396, sowie DE-OS 26 59 161 bekannt. Das Konstruktionsprinzip besteht darin, in einer Betontragplatte in Trogform das Gleisrost lagegerecht unter zu Hilfenahme entsprechender Justierspindeln höhen- und seitengenau zu positionieren und dann Ausgleichsbeton zwischen und unter die Schwellen innerhalb der Betonwanne einzufüllen. Die Betonschwellen werden auch noch mit einer Längsbewehrung untereinander verbunden. Bei dem zweiten System wird die Betonschwelle beim Herstellen der Betontragplatte in entsprechende Ausnehmungen dieser Platte eingesetzt. Dadurch wird ein gegen Querverschiebung und Längsverschiebung sicheres Gleisrost erzeugt. In der Höhe werden die Schwellen durch in die Tragplatte eingesetzte Dübel und die Schwellen senkrecht durchgreifende Gewindebolzen lösbar befestigt. Die Schwellen können mit Injektionslöchern (DE-PS 43 26 935 Cl) zur Einbringung des Ausgleichsbetons versehen werden.

Nachteilig sind die sehr großen Betonmassen und die Notwendigkeit den verwendeten Füllbeton zu bewehren. Als weiteres Problem hat sich herausgestellt, daß neben den aufwendigen Montagearbeiten bei Zugentgleisungen das komplette System einschließlich Betontragplatte erneuert werden muß, wenn Schwellen oder der Sitz der Schiene auf den Schwellen beschädigt wurden. Die Schwellen sind auch nicht demontierbar, wenn sie aus Gründen der Überbeanspruchung ausgetauscht werden müßten.

Diesem Problem trägt eine feste Fahrbahn mit

Asphalttragschicht Rechnung, bei der Zweiblockschwellen durch eine zwischen den Schwellenauflagern in Gleismitte angeordnete Vergußmasse für eine formschlüssige Sicherung der Schwellen gegen Querverschiebung sorgt. Dieses ATD- System ist in der DE-Zeitschrift "ETR" Heft 6/1992 Seite 392 dargestellt . Ein ähnliches System mit Asphalttragschicht, jedoch für Y- Stahlschwellen ist in der DE-Zeitschrift "ETR" Heft 5/1992 Seite 437 bis 438 dargestellt. Dabei ist eine Stahlschwelle in dem Unterbau aus Asphalttragschichten durch auf ein eingegossenes Blech aufgeschweißte Ankerbolzen und entsprechende Muttern befestigt. Zwischen der tragenden Asphaltschicht und der Sohle der Schwelle sowie über diese hinaus wird eine bituminöse SpezialVergußmasse vergossen. Der aufgeschweißte Ankerbolzen hat außer der Aufgabe der Höhenjustierung der Schwelle bzw. der Schiene noch die Funktion, der Schwelle einen hohen Widerstand gegen Seitenkräfte, insbesondere Querverschiebekräfte sowie gegen aus der Schienenbiegung resultierende, die Schwelle abhebende Kräfte in der vorgegebenen Sollage zu stabilisieren.

Die Asphalttragsysteme haben den Nachteil, daß sie bei

Sonneneinstrahlung erweichen und daher in Regel zusätzlich beschottert werden müssen. Loser Schotter kann jedoch bei hohen Zuggeschwindigkeiten aufgewirbelt werden und den Zug sowie dem Gleis benachbarte Objekte beschädigen. Außerdem stellt der Asphalt selbst ein nachgiebiges Fahrbahnelement dar. Bei der festen Fahrbahn ist man jedoch bestrebt, die gewünschte Einsenkung des Gleises bei Zuglauf durch unter die Schiene bzw. die Schienenbefestigungsmittel, wie Rippenplatten, anzuordnende elastische Zwischenlagen exakt vorzubestimmen. Da Asphalt thermoplastisch ist, läßt sich dieser nach Beschädigung der Schwellen wieder erweichen und so die Schwelle austauschen. Mit Ausnahme des zuletzt genannten Systems für Stahlschwellen ist jedoch kein nachträglicher Höhenausgleich des Gleisrostes möglich und eventuelle Senkungen des Gleisrostes können nur durch Zwischenfügen von starren und/oder elastischen Platten im Bereich des Schienensitzes auf der Schwelle ausgeglichen werden. Der Höhenausgleich auf der Schwelle ist naturgemäß auf nur wenige Zentimeter begrenzt .

Aus der EP 0 557 870 AI ist außerdem für eine feste Fahrbahn mit Zweiblockschwellen bekannt. Unter die Blockteile der Schwelle aus elastischem Material bestehende Schwellenschuhe einzufügen. Die Zweiblockschwellen werden ähnlich wie beim System Züblin oder ATD durch Formschluß gegen Seitenkräfte und Längskräfte gesichert.

Alternativ wurde mit der US-PS 4 262 845 für feste Fahrbahnen eine in der Höhe geringfügig verstellbare, über Federn gegen die Tragplatte abgestützte, Betonschwelle vorgeschlagen. Dabei sitzt die Feder und deren mit Gewinde versehener Verstellbolzen in der Betonschwelle in einer integrierten Hülse.

In der DE-OS 35 .2 766 ist schon vorgeschlagen worden, die Tragplatte in durch Fugen unterteilte Abschnitte zu gliedern, damit die Abschnitte von Hebezeugen bewegbar und vorgefertigt zur Baustelle geliefert werden können. Die Abschnitte sollen wiederum auf starre Unterlagen wie Brüpken verlegbar und mit diesen durch Dübelverbindungen verbindbar sein.

Außerdem ist bekannt, neben den Gleisen einer auf einer festen Tragplatte verlegten Schwellen und/oder Schienen Schallreduktionswände anzuordnen, um die zwangsläufig höhere Schallemission einer festen Fahrbahn für schienengebundenen Verkehr zu reduzieren. Es ist von Straßenbahnen ebenfalls bekannt die Schienen mit Schallreduktionselementen zu verkleiden.

Aus Gründen der Schallreduktion und der Verringerung der UV- Strahlen-Wirkung auf eine feste Fahrbahn aus Asphalt ist bereits vorgeschlagen worden, die Oberfläche der Tragplatte in den Schwellenfächern und darüberhinaus mit Schotter zu bedecken. Für Hochgeschwindigkeitszüge ist eine derartige Einschotterung der festen Fahrbahn nicht möglich, da durch Sog der Schotter aufgewirbelt wird und der Steinschlag Fahrzeug und Menschen verletzen könnte. Für Hochgeschwindigkeitsstrecken in Schotter ist bekannt geworden, den Schotter durch Klebemassen derart zu binden, daß eine Aufwirbelung der Steine nicht möglich ist.

Alle die genannten Systeme haben den Nachteil, daß durch Umweltverschmutzung, insbesondere durch Regen, aufgewirbelten Sand und durch Fäkalienabfuhr Tropfen und kleine Schmutzteilchen zwischen dem Schotter bzw. den sonstigen Absorbtionselementen hängen bleibt. Dies hat zur Folge, daß die bekannten Absorbtionssysteme von Zeit zu Zeit erneuert oder gereinigt werden müssen, was bei

Lärmschutzwänden, die beispielsweise mit Steinwolle gefüllt sind, überhaupt nicht möglich ist.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine leicht montierbare und demontierbare feste Fahrbahn in

Betonbauweise zu finden, die ein Austauschen beschädigter Schwellen ermöglicht aber trotzdem die Starrheit der bekannten Betongleisroste hat und zugleich ausreichenden Widerstand gegen Seitenkräfte und Längskräfte bietet. Als weiteres Teil ist zu beachten, daß die Lärmemission darartiger Gleise durch einfache Systeme soweit wie möglich reduziert wird. Das Problem wird erfindungsgemäß durch Einrichtungen gemäß den Ansprüche 1 und 17 und ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß Anspruch 21 gelöst. Weiterbildende Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Bei dem gattungsgemäßen schotterlosen Oberbau wird eine Kombination von teils für sich bekannten Elementen aus dem Stand der Technik benutzt, um eine feste Betonfahrbahn zu realisieren bei der auf einer Betontragplatte, gegebenenfalls in Spannbetonbauweise, Betonschwellen, vorzugsweise Spannbetonschwellen, angeordnet werden, die mit Durchgangslöchem für eine Hδhengegulierungseinrichtung versehen sind. In die Betontragplatte werden unterhalb der Durchga .slöcher in den Schwellen Dübel eingelassen, so daß durch die Betonschwelle hindurch ein teils mit Gewinde versehener Bolzen in die Dübel gesetzt werden kann, damit diese Bolzen die Betonschwelle mindestens temporär gegenüber der Betonplatte auf Abstand zu dieser Betontragplatte halten können, um anschließend die so entstandene Fuge unter der Betonschwelle mit einem Ausgleichsbeton oder

Ausgleichsmörtel auszufüllen. Ein derartiges System ermöglicht es Betonschwellen, z.B. nach Entgleisungen auszuwechseln und wieder eine feste Fahrbahn durch Einbau neuer Spannbetonschwellen zu realisieren. Die Höhenregulierungseinrichtung, d.h. ein Gewindebolzen, der die Betonschwelle relativ zur Betontragplatte auf ein von der Schienenoberkante her zu definierendes Niveau zu heben oder zu senken in der Lage ist, läßt auch eine einfache Nachregulierung des Schienenniveaus zu, beispielsweise wenn der Unterbau des Gleisrostes infolge von Betriebsbelastung oder Setzungserscheinungen abgesackt ist. Nach dem Stand der Technik ist dazu ein Austausch der Schienenunterlagsplatten und/oder der Rippenplatten mit Zubehör erforderlich. Bei der Erfindung muß lediglich die Schwelle mit Hilfe der Gewindebolzen angehoben werden und die eventuell dadurch entstehende Fuge neu ausgegossen werden, wodurch sich eine erhebliche Materialersparnis ergibt. Alternativ zu einer ununterbrochenen Betontragplatte kann eine in zueinander unbewehrten Platten oder Abschnitte aufgegliederte Tragplatte, mit zwischen den Abschnitten angeordneten Fugen vorgesehen werden.

Damit der Bolzen die Schwelle bis zum Vergießen der vorgesehenen Fuge unter der Schwelle tragen kann, erhält er ein Widerlager in der Schwelle, genauer in der Achse des Durchgangsloches für die Höhenregulierungseinrichtung. Dieses Widerlager kann als Drehmomentenstütze ausgebildet sein z.B. eine Scheibe sein oder kann selbst mit einem Innengewinde versehen sein, das komplementär zum die Schwelle durchgreifenden Bolzen ausgebildet ist. Je nach Art der Abstützung in der Schwelle kann der Dübel in der Tragplatte als Gewindedübel oder als später einzubringende Vergußmasse ausgeführt sein. Der aus Vergußmaterial hergestellte Dübel in der Betontragplatte kann als Drehmomentstütze dienen, wenn der Bolzen in diesem Bereich Hinterschneidungen oder Überstände wie z.B. einen Querdorn oder Stift enthält. Der Bolzen wird in der Schwelle in einem Gewindestück angeordnet, das als angegossenes Gewinde eines das Durchgangsloch des Bolzens in der Schwelle freihaltenden Platzhalters ausgebildet ist oder in die Schwelle oder den Platzhalter wird ein Links-Rechts-Gewindeelement eingesetzt, so daß eine Relativbewegung zwischen Betonplatte und

Betonschwelle mit Hilfe des Gewindebolzens erzeugt werden kann. In der einfachsten Form kann dabei ein Platzhalter gemäß der DE 92 14 497 Ul mit integrierter Druckscheibe auf der ein Druckelement mit Innengewinde angeordnet wird, Verwendung finden. Der Platzhalter wird während des Herstellens der Betonschwelle in der Schalungsform angebracht und hält so das Durchgangsloch für den teils mit Gewinde zu versehenen Bolzen frei. Alternativ kann die in den Platzhalter integrierte Scheibe auch ohne Gewinde ausgebildet sein und es wird zusätzlich eine Mutter auf der Druckseite der Scheibe angeordnet, durch die der Gewindebolzen in Richtung Betontragplatte schraubbar ist. Dann genügt es, daß der Dübel in der Betontragplatte lediglich als zur Abstützung des Drehmomentes des Bolzens ausgebildet ist. An seinem Kopf, d.h. an der Oberseite der Betonschwelle kann der Bolzen mit geeigneten Kopfformen versehen sein, um baustellenübliche Werkzeuge, wie

Schraubendreher und/oder Sechskantschlüssel einzusetzen.

Die Schraubbewegung des Bolzens kann durch eine geeignete Kontermutter begrenzt werden. Der Platzhalter kann preiswert aus z.B. Polyethylen-Kunststoff gespritzt werden.

Wenn, wie aus dem Stand der Technik für sich bekannt, die Betonschwellen mit einem Loch für die Injektion des Vergußmaterials z.B. eines Vergußmörtels, sowohl für die Fuge als auch für den zu formenden Dübel in der Tragplatte, versehen sein soll, kann dieser noch mit Hilfe eines neuen Platzhalter-Typs beim Herstellen der Schwelle mit erzeugt werden.

Dazu ist vorgesehen, daß der Platzhalter zusätzlich zu der Hülse für den Bolzen zwei seitlich, vorzugsweise in Richtung der Hülse nach unten geneigte Hülsen enthält, die als

Bauteil gemeinsam gespritzt werden können. Zur Verringerung der Formenkosten und für eine einfache Montage des Platzhalters ist vorgesehen, diese als Halbschalen zu spritzen und in einer Schwellenbauform als kompletten Platzhalter zusammenzufügen.

In einer Weiterentwicklung weist der Platzhalter an seiner Innenkontur ein Gewinde für den Bolzen oder ein mit dem Bolzen zusammenwirkendes Gewindestück auf.

Als Mörtel für Ausgleichsbeton und DübelVergußmasse wird ein üblicher im Oberbau verwendbarer Mörtel eingesetzt, für eine effektive Fugenfüllung und zur vollständigen Ausfüllung des bei der Montage temporär entstandenen Luftspaltes zwischen der Betonschwelle und der Betontragplatte sollte vorzugsweise ein Quellmörtel verwendet werden. Es ist nicht erforderlich, daß die gesamte Betonschwelle mit diesem Mörtel untergossen wird, sondern es reicht, wenn ein Ende der Betonschwelle im Bereich des Schienensitzes unterfüttert wird, so daß die Schwelle in ihrem Mittelbereich hohl liegt. Damit der Mörtel nicht unkontrolliert aus der Fuge austreten kann, ist in Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, diesen Bereich mit einer Behelfsschalung zu umgeben oder eine verlorene Schalung, die zugleich eine Aussparung für den in die Betonplatte einzusetzenden Dübel enthält oder an die der Dübel selbst angeformt ist, verwendet werden. Diese Behelfsschalung oder verlorene Schalung kann in die frisch hergestellte/vergossene Betontragplatte eingesetzt bzw. eingepreßt werden.

Die erfindungsgemäßen schallreduzierenden Elemente für den schotterlosen Oberbau bestehen im wesentlichen aus künstlich geschaffenen Absorbtionssteinen, deren integraler Aufbau denen absorbierender Lärmschutzwände physikalisch ähnlich ist. Die schallreduzierende oder schallabsorbierende Schicht bzw. der komplette Formkörper kann auf haufwerksartigem, porigem Beton gebildet sein und der Beton ist in diesem Falle nicht nur als eine normale Sand-, Kies- und

Zementmischung zu verstehen, sondern es können verschiedene Materialien verwendet werden, die in der Lage sind einen porigen wasserdurchlässigen Körper zu bilden, wobei vorzugsweise die Materialien Sand, Kies, Split, Betonbruch, Bimstein, Blähton und Zuschlagstoffe verwendet werden, die erforderlichenfalls mit Zement oder Kunststoffklebern gebunden werden. Die Erfindung ist aber nicht auf dieser Materialien beschränkt, sondern es können durchaus Füllstoffe aus anderen Materialien Verwendung finden, sofern sie mit den genannten Mineralstoffen kombinierbar sind für porige und wasserdurchlässige Formkörper. Diese Formkörper müssen nicht zwangsläufig einen regelmäßigen haufwerksartigen Körper bilden, sondern können als regelmäßige, stapelbare Formkörper ausgebildet werden, damit sie zwischen und neben den Schienen einer Gleisanlage auf den Schwellen oder der Tragplatte der festen Fahrbahn in vorgegebenen Abständen zueinander plazierbar sind. Wenn sie nur auf der Tragplatte plaziert werden, läßt sich in Grenzen eine Höhenregulierung der Schwelle/Schiene vornehmen, ohne die Formkörper aus der Gleisanlage entnehmen zu müssen.

Es werden Formkörper aus Beton bevorzugt, die eine Dichte von etwa 1 bis 1,2 t/m³ und eine Druckfestigkeit von 15 bis 25 N/mm³ aufweisen, wobei jedoch auch Betonkörper der Druckfestigkeit von 10 bis 100 N/mm³ Anwendung finden können. Die Körper sollen jedoch nur so schwer sein, daß sie von zwei Personen gerade noch verlegt werden können. In diesem Fall wurde der Windsog schnellfahrender Züge nicht ausreichen die Formkörper aus ihrer Lage zu versetzen. Eine separate Verankerung oder Verklebung der Körper mit der Tragplatte oder den Schwellen auf den sie ruhen ist nicht vorgesehen und nicht erforderlich, wenn die angegebenen

Werte realisiert werden. Es steht jedoch einer Verklebung oder sonstigen Verankerung der Körper, z.B. an den Schwellen nichts im Wege, insbesondere wenn die Schallreduktionselemente als regelmäßige Formkörper, z.B. in einem Fahrwegsübergang liegen, der von schweren Fahrzeugen befahren werden soll und diese möglicherweise die Formkörper aus ihrer Sollage drücken könnten.

Die Formkörper sind so ausgebildet, daß sie beispielsweise ein Schwellenfach, d.h. einen Schwellenabstand überbrücken können, sie können jedoch auch kleiner gefertigt sein.

Die Erfindung unterstellt, daß die Steine auf angeformten Aufstandsflächen auf der festen Fahrbahn aufstehen, wobei zwischen diesen Aufstandsflächen größere Hohlräume existieren sollten. Derartige Hohlräume erhöhen die Schallreduktions- bzw. die Schallabsorbtionswirkung. Außerdem ist es möglich derartige porige, wasserdurchlässige Körper von Zeit zu Zeit durch entsprechende Reinigungs- und Spülgeräte von Schmutzablagerungen zu befreien und die

Spülflüssigkeit durch die, unter den Steinen vorhandenen Höhlräume in die üblicherweise am Schienenstrang verlegte,

gestaltet werden.

Die Herstellung eines solchen schotterlosen Oberbaus kann mit bisher üblichen Maschinen und Fertigungsverfahren durchgeführt werden, wobei folgende wesentliche

Arbeitsschritte nach Erstellung des Unterbaus und der Planungsschutzschicht vorgesehen sind: Zunächst Herstellen einer Betontragplatte, die belastungsabhängig mit einer entsprechenden Bewehrung oder als aufgegliederte Tragplatte mit dachförmiger HGT-Schicht versehen sein kann; dabei können die den Bolzen abstützende Dübel direkt eingegossen werden oder in den frischen Beton eingedrückt werden oder alternativ nachträglich durch Bohren oder ähnliche Verfahren entsprechende Ausnehmungen für die zuvor geschilderten, z.B. als Vergußmasse ausgebildete Dübelformen hergestellt werden. Die Dübel werden in einem vordefinierbaren Rasterplan in die Betontragplatte gesetzt wobei insbesondere die gewünschten Schwellenabstände und die Schwellenlängen, genauer die Anordnung der Durchgangslöcher auf der Schwellenlänge zu berücksichtigen sind. Je Schwelle ist für jedes

Schwellenende mindestens ein Dübel vorgesehen, es können jedoch je Schwellenende zwei Dübel vorgesehen werden, die entlang der Gleisstrecke auf zur Gleisachse parallelen Planachsen anzuordnen sind. Anschließend werden die vorgefertigten Betonschwellen vorzugsweise

Spannbetonschwellen mit den Durchgangslöchern bzw. integrierten Platzhaltern entsprechend dem Rasterplan auf der Gleistrasse verlegt. Die Gewindebolzen können bereits werksseitig eingeschraubt sein oder vor Ort in die Betonschwellen eingesetzt werden und dann relativ zu den Dübeln/Dübellöchern positioniert werden. Falls werkseitig die Gewindebolzen noch nicht in der richtigen Höhe positioniert sind, kann anschließend Schwelle für Schwelle in der Höhe positioniert werden, wie sie relativ zu späteren Schienenoberkante liegen soll. Schließlich ist nach diesen Vorarbeiten die Lücke zwischen den Betonschwellen und der Betontragplatte mit einem Mörtel auszugießen. Ein derart fertiggestellter Oberbau ist bis zur Schwellenoberkante unelastisch, weil die verwendeten Bauteile, nämlich die Betontragplatte, die Betonschwelle selbst und auch der die Fuge zwischen den beiden Teilen verfüllende Mörtel unelastisch im Aushärtezustand eingestellt ist. Das gewünschte Einsenkverhalten der Schiene bei Zuglauf wird ausschließlich über Materialien realisiert, die am Schienensitz unter der Schiene bzw. einer Rippenplatte für die Schiene einzubauen sind. Alternativ zu dem Einzeleinbau der Schwellen können auch z.B. bei Weichen komplett vorgefertigte und mit Schienen bestückte Betonschwellen, als komplettes Gleisstück auf die Betontragplatte gesetzt werden, wobei nach dem zuvor beschriebenen Rasterplan entsprechende Dübel in der Betontragplatte bereits angeordnet sind.

Die feste Fahrbahn gemäß der Erfindung ist sowohl gegen Längskräfte, als auch gegen Querkräfte stabil. Zum einen gibt es wegen der Affinität der miteinander zu verbindenden Baustoffe - alles zementgebundene Massen - eine relativ innige Verbindung zwischen Betonschwelle und Betontragplatte und zum anderen - selbst bei Verwendung einer verlorenen Schalung - sind die Reibkräfte auf Grund Schwellengewichtes und Oberflächenstruktur der Bauteile so groß, daß erhebliche Verschiebekräfte allein durch den Reibwiderstand aufgenommen werden. Letztlich hält jedoch auch der Gewindebolzen wegen Formschlusses zwischen der Schwelle und der Betontragplatte erhebliche und statischen und dynamischen Belastungskräften in Seiten- und Längsrichtung stand. Temperatureinflüsse und entsprechende Differenzdehnungen können nur in geringem Maße auftreten, werden aber auch soweit sie in Belastungskräften auf die Gewindebolzen resultieren, von diesen problemlos aufgenommen.

Nach Fertigstellung des Oberbaues können dauf die

Absorbtionssteine in gewünschter Anordnung plaziert werden. Die Erfindung soll anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Variante der Erfindung in Seitenansicht mit Teilschnitt;

Fig. 2: die Ausführungsvariante gemäß Fig. 1 in

Draufsicht; Fig. 3: eine zweite Variante der Erfindung in

Seitenansicht mit Teilschnitt; Fig. 4 a: einen Querschnitt durch eine feste Fahrbahn; Fig. 4 b: eine Draufsicht auf eine Schwelle der festen

Fahrbahn; Fig. 4 c: eine modifizierte Höhenregulierungseinrichtung analog Fig la; Fig. 5 a: einen Teilschnitt durch eine andere Bauweise der festen Fahrbahn analog Fig. 2a; Fig. 5 b: eine Draufsicht auf eine weitere Schwelle für feste Fahrbahn; Fig. 5 c: einen Platzhalter zur Verwendung mit Schwellen für die erfindungsgemäße feste Fahrbahn;

Fig. 6: einen Teilschnitt quer zur Schiene durch eine

Gleisanlage; Fig. 7: eine Seitenansicht eines Teiles einer Gleisanlage mit Betonschwellen.

Eine Betonschwelle 1 mit Schwellenende 2 und einem darauf anzuordnenden Schienensitz 4 weist Dübellöcher 3 und 5 für entsprechende Schienenbefestigungen auf. In einem Durchgangsloch 6 der Schwelle ist ein größtenteils gewindeloser Bolzen 9 mit Sechskantkopf 7 dargestellt, der eine mit Innengewinde versehene Scheibe 8, die ihrerseits in der Betonschwelle eingegossen ist, durchgreift. Direkt unter dem Sechskantkopf 7 weist der Bolzen 9 Gewinde auf, so daß er relativ zur Schwelle beweglich ist. Der Bolzen 9 stützt sich auf der Betontragplatte ab, genauer in einem Dübel 14, der in der Aussparung 13 der Betontragplatte 12 angeordnet ist und selbst als Teil einer unelastischen verlorenen Schalung 11 während des Hersteilens der Betonplatte 12 in die dargestellte Position gesetzt wurde. Durch Drehen des Bolzens 9 kann die Schwelle relativ zur Betontragplatte angehoben werden, so daß ein Luftspalt 10 entsteht, sobald die Betonschwelle auf der vordefinierten Höhe positioniert ist. Dieser Luftspalt 10 wird mit einem Quellmδrtel ausgefüllt, so daß nach dem Erhärten des zu vergießenden Mörtels die Betonschwelle sicher auf einem Mörtelbett ruht. Durch diese Maßnahme entsteht zwischen der Betontragplatte 12 und der Schwelle 1 in ihrem Mittelbereich ein Luftspalt 15 (Fig.l)

Fig. 2 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 1 in Draufsicht. Hier ist zu sehen, daß die Schalung 11 einen das Schwellenende 2 eng umgrenzenden Bereich für einen Vergußmörtel 10 abschottet, damit nicht zuviel Mörtel benötigt wird. In dieser Ausführungsform enthält das Schwellenende 2 nur ein Durchgangsloch 6 für die zuvor beschriebene Höhenregulierungseinrichtung. Bei Bedarf kann dieses Durchgangsloch 6 von oben mit einer Kappe z.B. aus Kunststoff verschlossen werden.

Fig. 3 zeigt eine geringfügig andere Ausführungsform gegenüber Fig. 1 in gleicher Ansicht und Teilschnitt in diesem Fall ist eine Betonschwelle 16 im Durchgangsloch 18 mit einer gewindelosen Scheibe versehen, die sich auf einem gewindelosen Teil des Bolzens 19 abstützt. Das Schwellenende 17 wird durch Bewegung des Bolzens 19 in einer mit Innengewinde versehenen dübelartigen Gewindehülse aus Stahl oder widerstandsfähigem Kunststoff in der Höhe angehoben, indem der in seinem unteren Teil mit Gewinde versehene Bolzen 19 in der Hülse gedreht wird. Zwischen der Betontragplatte 22 und dem Betonschwellenende 17 entsteht dadurch ein Luftspalt, der in dieser Ausführungsform durch einen Mörtel ausgefüllt ist ohne daß eine Schalung benutzt wird.

der Hδhenregulierungseinrichtung und durch sie kann von der Schwellenoberseite her Vergußmörtel in die verlorene Schalung 11 und zugleich in das Dübelloch 13 der Tragplatte eingebracht werden.

Anstelle eines Platzhalters 26 kann auch ein modifizierter Platzhalter 33 gemäß Fig. 5 c für eine feste Fahrbahnanordnung gemäß Fig. 5 a Verwendung finden. Dieser Platzhalter besteht zunächst aus einer zentralen Hülse 34, die in einem Gewindestück 38 für ein Komplementärgewinde des Bolzens 59 (Fig. 5 a) endet. Der Gewindebereich kann durch einen Deckel 39 vorübergehend gegen Schmutz geschützt werden. Seitlich dieser zentralen Hülse sind zwei Injektionskanäle 35, 36 so mit der Zentralhülse 34 verbunden, daß der komplette Platzhalter 33 als ein Teil aus Kunststoff gespritzt werden kann. Für den temporären Schutz dieser Injektionshülsen 35, 36 sind diese mit ausstoßbaren Deckeln 37 versehen. Ein solcher Platzhalter kann während der Herstellung der Schwelle 56 (Fig. 5 a) in diese integriert werden.

In Fig. 6 ist eine Schiene 61 mit

Schienenbefestigungsmitteln 62 auf einer, in der Tragplatte

64 teils eingelassenen Betonschwelle 63 befestigt. Außenseitig ist ein Schallreduktionselement Z 1 und zwischen den Schienen der Gleisanlage 64 Schallreduktionselemente Z 2 angeordnet. Auf der Oberfläche 66 der

Schallreduktionselemente ist zumindestens bei einem dieser

Elemente eine Nute 65 für das Einlegen eines Erdungsdrahtes vorgesehen.

Fig. 7 zeigt in Seitenansicht zwei verschiedene Absorbtionsteine oder Schallreduktionselemente in Formen, wie sie bei der Erfindung verwendet werden können. Zwischen den Schwellen 63 und 67 steht ein Schallreduktionselement Z 1 mit den Füßen 69 und 71 auf der, hier nicht dargestellten, festen Fahrbahn auf und bildet zwischen diesen Füßen eine Hohlraum 70, der seitlich um weitere Hohlräume 75 zu den Schwellen hin ergänzt wird.

Zwischen den Schwellen 67 und 68 ist eine andere Steinform Z 2 dargestellt, die breitere Aufstandsfüße 72 und 74 haben, wodurch ein Hohlraum 73 eingeschlossen wird.

Es ist leicht zu sehen, daß die Steine für das Plazieren zwischen den Schwellen und den Schienen auch andere Aufstandsflächen aufweisen können, um ihre Funktion zu erfüllen. Wichtig ist, daß zwischen den einzelnen

Formkörpern Z 1 und Z 2 Fugen bleiben, durch die Wasser abfließen kann und entsprechender Schmutz mitführbar ist. In den Zeichnungen sind die Schallreduktionselemente so gestaltet, daß sie den Kopf der Schiene 61 überragen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung diese

Schallreduktionselemente Z 1 und Z 2 niedriger zu gestalten, wenn auf Schienenlärmreduktion kein besonderer Wert gelegt wird.

Letztlich können die in Fig. 7 dargestellten Schallreduktionselemente Z 1 und Z 2 auch Aufstandselemente erhalten, mit denen sie sich auf den Schwellen 63, 67, 68 abstützen und zur festen Fahrbahn - hier nicht dargestellt - eine Lücke bilden. Sollte jedoch Körperschwingungen in die Schwellen eingetragen werden, wäre eine derartige Lagerung der Schallreduktionselemente nicht die vorteilhafteste Variante.

Claims

Patentansprüche

1. Für die Bestückung mit schallreduzierenden Elementen geeigneter schotterloser Oberbau für Eisenbahnen mit einer Betontragplatte und darauf unter Zwischenfügung von Ausgleichsbeton angeordneten Betonschwellen mit Durchgangslöchem für eine

Höhenregulierungseinrichtung, gekennzeichnet durch in die Betontragplatte (12, 22) eingelassene Dübel (14, 23) zur Aufnahme von die Betonschwellen (1, 16) durchgreifenden, mindestens teilweise mit Gewinde versehenen Bolzen (9, 19) , die die Betonschwellen mindestens temporär gegenüber der Betontragplatte abstützen.

2. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte aus einer Vielzahl, zwischen einander

Fugen bildender, endlicher Platten (42, 52) zur Auflagerung jeweils einiger Betonschwellen (1, 16, 56) ausgebildet ist und die endlichen Platten auf einem sattelartigen oder dachförmigen Unterbau (41, 55) aufliegen.

3. Oberbau nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein in die Betonschwelle (1) eingelassenes Gewindestück (8) mit zum Bolzen (9) komplementärem Innengewinde.

4. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindestück (8) in die Betonschwelle (1) einbetoniert ist oder in einem Platzhalter (26, 33) angeordnet ist, der während der Herstellung der Betonschwelle die Aussparung (6, 18,

47, 58) für den die Betonschwelle (1, 16, 56) durchgreifenden Bolzen (9, 19, 49, 59) freihält.

5. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonschwelle an jedem Ende mindestens zwei Injektionslöcher (54, 35, 36) als Vergußmaterialdurchlaß enthält.

6. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (9, 19, 49, 59) in der Betonschwelle (1, 16, 56) in einem Platzhalter (26, 33) aus Kunststoff angeordnet ist.

7. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter aus zwei Kunststoffhalften besteht.

8. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter (33) seitlich angeordnete Hülsen (35, 36) als Injektionslöcher umfaßt.

9. Oberbau nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Dübel (14) mit Innengewinde.

10. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübel in der Betontragplatte als den Bolzen (9, 19, 49, 59) haltende Vergußmasse (14, 53) ausgebildet sind.

11. Oberbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau als hydraulisch gebundene Tragschicht

(41,55) ausgebildet ist.

12. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die endliche Platte (42, 52) aus unbewehrtem Beton besteht.

13. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12, 22, 42, 52) aus Faserbeton besteht.

14. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Unterbau (41, 55) und der endlichen Platte (42, 52) eine elastische Folie (53) angeordnet ist.

15. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbeton (10, 21) zwischen der Betonschwelle (1, 16, 56) und der Betontragplatte (12, 22, 42, 52) etwa auf den Bereich eines Schwellenendes (2, 17) begrenzt ist und die Schwelle in Gleismitte (15, 45) hohl liegt.

16. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch neben den Schienen zu plazierende schwere, porige und wasserdurchlässige Kunststeinkörper als Schallreduktionselemente (Z I, Z 2) .

17. Schallreduktionselemente, insbesondere fü^ einen Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Formkörper aus mehreren

Materialien oder Mischungen dieser Materialien, ausgewählt aus der Gruppe Sand, Kies, Splitt, Beton, Bimsstein, Bähton, mit Zement oder Kleber bindbare Zuschlagstoffe, Zement, Kunststoffkleber.

18. Schallreduktionselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Formkörper aus haufwerksartigem und porigem Beton.

19. Schallreduktionselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Formkörper einer Dichte von 1 bis 1,2 kg/dm³ und einer Druckfestigkeit von 10 bis 100 N/mm², vorzugsweise 15 bis 25 N/mm².

20. Schallreduktionselemente, gekennzeichnet durch mindestens zwei, durch Hohlräume (70, 73, 75) getrennte, an der Unterseite angeordnete, Stützelemente, (69, 71, 72, 74) deren Aufstandsfläche wesentlich geringer als der maximale Querschnitt der Schallreduktionselemente ist .

21. Verfahren zur Herstellung eines schotterlosen Oberbaues für Eisenbahnen, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden wesentlichen Arbeitsschritten:

Herstellen einer Betontragplatte (12, 22, 42, 52) ; - Eingießen oder nachträgliches Einsetzen von Dübeln

(14, 23) in die Oberfläche der Betontragplatte nach einem vordefinierten Rasterplan unter Berücksichtigung der Schwellenabstände und Schwellenbauformen, wobei jeder Schwelle (1, 16, 56) mindestens zwei Dübel zugeordnet werden;

Verlegen von vorgefertigten Betonschwellen (1, 16, 56) , die Durchgangslöcher (6, 18, 47, 56) entsprechend dem Rasterplan aufweisen; Einschrauben von Gewindebolzen (9, 19, 49, 59) durch die gegebenenfalls zum Teil aus einem

Gewindestück (8) bestehenden Durchgangslöcher (6, 18, 47, 56) in den Schwellen (1, 16, 56) bis in die Dübel (14, 23) der Betontragplatte (12, 22, 42, 52) soweit, bis die Schwellen (1, 16, 56) mit Abstand zur Betontragplatte auf einer vordefinierten Höhe liegen;

Vergießen der Lücke zwischen den Betonschwellen (1, 16, 56) und der Betontragplatte (12, 22, 42, 52) mit einem im Aushärtezustand unelastischen Material (10, 21) , vorzugsweise einem Quellmörtel.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen für die Dübel (14, 23) nach dem Herstellen der Betontragplatte erzeugt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebolzen (9, 19, 49, 59] bereits bei der Herstellung der Betonschwellen (1, 16, 56) in diese eingesetzt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorgefertigte und mit Schienen bestückte Betonschwellen (1, 16, 56) als komplettes Gleisstück auf die Betontragplatte (12, 22, 42, 52) gesetzt werden.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergußbereich der Lücke (10) zwischen der Betonschwelle (1) und der Betontragplatte (12) durch eine vorgefertigte und positionierte Schalung (11) begrenzt wird.

26. Verfahren umfassend einzelne oder alle neuen Merkmale oder Kombinationen der offenbarten Merkmale.

27. Einrichtung umfassend einzelne oder alle neuen Merkmale oder Kombinationen der offenbarten Merkmale.