EP1061176A1

EP1061176A1 - Verfahren zum Ausgleichen von vertikalen Gleiskörperverschiebungen einer festen Fahrbahn

Info

Publication number: EP1061176A1
Application number: EP00102081A
Authority: EP
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. Dahl
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2000-12-20
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: EP1061176B1; DE50006215D1; ATE265578T1

Abstract

Verfahren zum Ausgleichen von vertikalen Gleiskörperverschiebungen einer Festen Fahrbahn. In einen eine untere Tragschicht (2) und eine obere Tragschicht (3) aufweisenden Gleiskörper wird an zumindest einer Längsseite des Gleiskörpers zumindest eine Manipulierkammer (11) eingebracht. Zumindest ein Hebewerkzeug wird in die Manipulierkammer des fertiggestellten Gleiskörpers eingeführt. Das Hebewerkzeug wird mit der Maßgabe aktiviert, dass die obere Tragschicht relativ zur unteren Tragschicht angehoben wird, so dass zwischen unterer und oberer Tragschicht ein Zwischenraum ausgebildet wird. Der Zwischenraum wird mit einem Verfüllmaterial verfüllt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen von vertikalen Gleiskörperverschiebungen einer Festen Fahrbahn. - Feste Fahrbahn meint im Rahmen der Erfindung insbesondere eine im Eisenbahnoberbau eingesetzte Betonfahrbahn. Die Betonfahrbahn weist in der Regel eine endlos verlegte Betonplatte, vorzugsweise Stahlbetonplatte, auf. Auf diesen Betonplatten sind normalerweise Schienenstützpunkte zur Auflagerung von Schienen integriert. Insbesondere für den Hochgeschwindigkeitsverkehr haben sich Eisenbahnoberbaukonstruktionen, die als Feste Fahrbahn ausgebildet sind, bewährt.

Die Feste Fahrbahn weist in der Regel eine Betontragschicht als obere Tragschicht auf. Diese Betontragschicht liegt auf einer die untere Tragschicht bildenden hydraulisch gebundenen Tragschicht auf, die normalerweise aus Beton hergestellt wird. Der unter der unteren Tragschicht befindliche Baugrund ist aus Schichten aufgebaut, deren Steifigkeit von oben nach unten abnimmt. Trotz dieses eingerichteten Aufbaus treten Verschiebungen, insbesondere Vertikalverschiebungen bzw. Setzungen des Gleiskörpers auf. - Grundsätzlich ist es bekannt, dass Schienenauflagerkonstruktionen höhen- und/oder seitenverstellbar konzipiert werden. Die bisher bekannten und zugelassenen Systeme lassen nachträgliche Höhenkorrekturen aufgrund vertikaler Verschiebungen der Betonfahrbahnplatte von maximal 20 mm zu. Besonders im Bereich von Dammschüttungen mit kurzen Liegezeiten sind Setzungen des Fahrbahnunterbaues > 20 mm nicht auszuschließen. Bei weichen Bodenschichten ist eine Setzung der Betonfahrbahnplatte aufgrund des Fahrbetriebes besonders unter Einfluss von hochfrequenten Schwingungen, wie sie im Hochgeschwindigkeitsverkehr auftreten, nicht auszuschließen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus DE 196 31 430 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren, wird die Betontragschicht mittels einer Hebevorrichtung, die an den Schienen angreift und sich über hydraulische Stempel mit Lastverteilungsplatten neben der Fahrbahnkonstruktion abstützt, angehoben. Unter die angehobene Betontragschicht wird dann über Zuleitungen Füllmaterial zwischen der Betontragschicht und der darunter angeordneten hydraulisch gebundene Tragschicht eingebracht. Dieses bekannte Verfahren zeichnet sich durch den Nachteil aus, dass die Genauigkeit der Rückstellung in hohem Maße von einer verformungsarmen bzw. verformungsfreien Abstützung der Hebevorrichtung neben den Gleisen abhängt. Nur bei einem ausreichend festen Auflager kann die Rückstellung in einigermaßen zufriedenstellender Genauigkeit durchgeführt werden. Von besonderem Nachteil ist fernerhin, dass durch Einleiten der Hebungskräfte in die Schienen bzw. in die Schienenbefestigungen zusätzliche Verformungen und somit Ungenauigkeiten sowie Betonausbrüche nicht auszuschließen sind. Das Verfahren hat zudem den Nachteil, dass die Streckenabschnitte, an denen die Gleislagekorrekturen vorgenommen werden, nicht befahrbar sind, was eine erhebliche Beeinträchtigung der betroffenen Strecke darstellt.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist fernerhin aus DE 196 23 305 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren sollen Gleiskörpersenkungen dadurch ausgeglichen werden, dass über Bohrlöcher und Injektionslanzen fließfähiges und aushärtbares Injektionsmaterial in den betroffenen Bodenbereich eingepresst wird. Durch ein gezieltes und gesteuertes Einpressen sollen die aufgetretenen Setzungen ausgeglichen bzw. rückgängig gemacht werden. Bei diesen bekannten Maßnahmen wird eine Anhebung lediglich durch die Bodeninjektion erreicht, was dazu führt, dass nur ein relativ ungenauer Ausgleich der Setzungen erzielt wird. Insbesondere wenn die Injektionen in Dämmen vorgenommen werden, sind oftmals Zusatzmaßnahmen erforderlich, um ein seitliches Austreten des Injektionsmaterials an den Dammflanken zu verhindern. Dieses bekannte Verfahren ist verhältnismäßig aufwendig und im übrigen müssen auch bei diesen Ausgleichsmaßnahmen die betroffenen Strecken gesperrt werden, was nachteilhafte Betriebsunterbrechungen zur Folge hat.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein funktionssicherer und sehr genauer Ausgleich von vertikalen Gleiskörperverschiebungen bzw. Setzungen erreicht wird und bei dessen Durchführung Sperrungen und Betriebsstörungen der betroffenen Strecke auf ein Minimum reduziert werden können.

Dieses technische Problem wird gelöst durch ein Verfahren zum Ausgleichen von vertikalen Gleiskörperverschiebungen einer Festen Fahrbahn,
wobei in einen eine untere Tragschicht und eine obere Tragschicht aufweisenden Gleiskörper an zumindest einer Längsseite des Gleiskörpers zumindest eine Manipulierkammer eingebracht wird,
wobei zumindest ein Hebewerkzeug in die Manipulierkammer des fertiggestellten Gleiskörpers eingeführt wird,
wobei das Hebewerkzeug mit der Maßgabe aktiviert wird, dass die obere Tragschicht relativ zur unteren Tragschicht angehoben wird, so dass zwischen unterer und oberer Tragschicht ein Zwischenraum ausgebildet wird,
und wobei der Zwischenraum mit einem Verfüllmaterial verfüllt wird. - Die Verfüllung mit dem Verfüllmaterial wird zweckmäßigerweise mit der Maßgabe vorgenommen, dass die Gleiskörperverschiebungen möglichst millimetergenau ausgeglichen werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die obere Tragschicht die Betontragschicht der Festen Fahrbahn ist. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die untere Tragschicht eine hydraulisch gebundene Tragschicht, insbesondere aus Beton, ist. Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum nachträglichen genauen Ausgleich von Gleiskörperverschiebungen in Folge von Setzungen oder Gradientenveränderungen am bereits fertiggestellten Gleiskörper.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die Manipulierkammer durch Bohren und/oder Fräsen an der Längsseite des Gleiskörpers eingebracht. Zweckmäßigerweise werden zunächst Bohrkammern in die Längsseite des Gleiskörpers, vorzugsweise in die normalerweise überstehende hydraulisch gebundene Tragschicht der Festen Fahrbahn, eingebracht. Von einer solchen Bohrkammer aus kann dann auf einfache Weise eine Manipulierkammer in der Längsseite des Gleiskörpers, insbesondere durch Bohren und/oder Fräsen, hergestellt werden. Es versteht sich, dass die Größe einer Manipulierkammer dabei so ausgelegt wird, dass sie ein entsprechendes Hebewerkzeug, beispielsweise eine Kapselpresse oder Hydraulikpresse, aufnehmen kann. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Manipulierkammer oder werden Manipulierkammern mit der Maßgabe an der Längsseite des Gleiskörpers eingebracht, dass diese Manipulierkammern bis unter die Schienenstützpunkte der Festen Fahrbahn reichen. Auf diese Weise kann ein Hebewerkzeug insbesondere dort angreifen, wo hohe Kräfte in die Feste Fahrbahn eingeleitet werden und auf diese Weise wird insbesondere die Beanspruchung der oberen Tragschicht bzw. Betontragschicht auf ein Minimum reduziert. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich eine Manipulierkammer in vertikaler Richtung unterhalb eines Schienenstützpunktes befindet und somit ein Hebewerkzeugansatzpunkt in der vertikalen Schienenstützpunktachse gegeben ist und/oder dass eine Manipulierkammer von der Längsseite des Gleiskörpers aus zumindest bis auf die Höhe eines Schienenstützpunktes eingebracht wird, so dass ein Hebewerkzeugansatzpunkt im Bereich zwischen zwei Schienenstützpunkten gegeben ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Manipulierkammer mit der Maßgabe an der Längsseite des Gleiskörpers eingebracht, dass die Manipulierkammer bis unter eine Längsbewehrung der als Betontragschicht ausgebildeten oberen Tragschicht reicht. Es liegt in diesem Zusammenhang im Rahmen der Erfindung, eine zweilagig bewehrte Betontragschicht für die Feste Fahrbahn einzusetzen. Dadurch, dass eine Manipulierkammer nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bis unter eine Bewehrung der Betontragschicht reicht, wird erreicht, dass die beim Hebevorgang erzeugten Kräfte effektiv abgeleitet werden und insbesondere keine Überbeanspruchung der Betontragschicht entsteht. Bei entsprechender Bewehrung der oberen Tragschicht bzw. der Betontragschicht ist es möglich, verhältnismäßig große Abstände der Manipulierkammern bzw. Hebewerkzeuge in Längsrichtung des Gleiskörpers vorzusehen.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine Manipulierkammer an jeder Längsseite des Gleiskörpers angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine Mehrzahl von Manipulierkammern in vorgewählten Abständen an jeder Längsseite des Gleiskörpers anzuordnen. Die Manipulierkammern werden dabei, wie vorstehend bereits beschrieben, von der Längsseite her gleichsam parallel zur oberen Tragschicht und parallel zur unteren Tragschicht in den Gleiskörper eingebracht. Durch die Anordnung von Manipulierkammern bzw. von Hebewerkzeugen an beiden Längsseiten des Gleiskörpers ist es unter anderem möglich, Schieflagen der oberen Tragschicht bzw. Betontragschicht in Querrichtung auszugleichen. Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, durch Vorgabe der Abstände der Manipulierkammern bzw. Hebewerkzeuge an einer Längsseite des Gleiskörpers unterschiedliche Hebungszustände funktionssicher und präzise herbeizuführen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird zumindest ein beim Fertigen des Gleiskörpers eingesetztes Füllelement nach Fertigstellung des Gleiskörpers aus dem Gleiskörper entfernt und dadurch wird eine Manipulierkammer gebildet. Hierbei handelt es sich um eine erfindungsgemäße Alternative zum nachträglichen Einbringen einer Manipulierkammer in die Längsseite des Gleiskörpers, beispielsweise durch Bohren und/oder Fräsen. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, zumindest ein Füllelement vor dem Aufbringen der oberen Tragschicht bzw. vor dem Betonieren der Betontragschicht in der unteren Tragschicht, vorzugsweise in der hydraulisch gebundenen Tragschicht, einzubringen. Nach Aushärten bzw. Fertigstellen der Betontragschicht können dann die Füllelemente entfernt werden, so dass eine Manipulierkammer zur Aufnahme zumindest eines Hebewerkzeuges gebildet wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden an zumindest einer Längsseite des Gleiskörpers Betonfertigteile als Randabschlusselemente vorgesehen, welche Betonfertigteile jeweils mit zumindest einer Manipulierkammer ausgestattet sind. Es liegt somit im Rahmen der Erfindung, dass Manipulierkammern für Hebewerkzeuge bereits von vornherein in einem Betonfertigteil vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise weist ein als Randabschlusselement an der Längsseite des Gleiskörpers angebrachtes Betonfertigteil zumindest eine Längsbewehrung in Längsrichtung des Gleiskörpers auf. Bei dieser Ausführungsform werden die mittels eines Hebewerkzeuges ausgeübten Hebekräfte effektiv eingebracht und verteilt. Die Betonfertigteile werden zweckmäßigerweise vor dem Aufbringen der oberen Tragschicht, vorzugsweise der Betontragschicht, an der unteren Tragschicht, vorzugsweise an der hydraulisch gebundenen Tragschicht, befestigt und bevorzugt mit der hydraulisch gebundenen Tragschicht verschraubt. Die Befestigung, vorzugsweise Verschraubung, wird zweckmäßigerweise vor dem Hebevorgang gelöst. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, daß die Betonfertigteile Bewehrungsanschlüsse aufweisen, die in die obere Tragschicht, vorzugsweise Betontragschicht, hineinragen. Auch auf diese Weise wird eine effektive und funktionssichere Weiterleitung der Hebekräfte in die obere Tragschicht, vorzugsweise Betontragschicht, erreicht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist an der Unterseite eines Betonfertigteils zumindest ein Injektionsschlauch eingelegt. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, nach dem Anheben der oberen Tragschicht durch Aufpumpen des Injektionsschlauches eine Abdichtung des im Grenzbereich zwischen Betonfertigteil und Betontragschicht entstehenden Fugenspaltes zu erreichen, bevor das Verfüllmaterial unter die Betontragschicht eingebracht wird. Nach einer anderen Ausführungsform kann der Fugenspalt vor Einbringen des Verfüllmaterials durch eine schnell aushärtende Mörtelfuge verschlossen werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird als Hebewerkzeug eine Hydraulikpresse eingesetzt. Der Hebevorgang wird hier durch Zuführen eines Hydraulikmediums eingeleitet. - Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als Hebewerkzeug eine Kapselpresse eingesetzt. Kapselpresse meint im Rahmen der Erfindung eine Presse aus zwei aufeinanderliegenden Böden, die vorzugsweise aus Stahlblech bestehen. Die beiden Böden sind zweckmäßigerweise entlang eines Wulstes zusammengeschweißt. Über eine Zuleitung ist vorzugsweise ein hydraulisches Medium, bevorzugt Wasser, zwischen den Böden einführbar. Beim Einführen bzw. Einpressen des hydraulischen Mediums entfernen sich die aufeinanderliegenden Böden der Kapselpresse voneinander. Die Kapselpresse kann als Tellerpresse ausgebildet sein oder als lange Bandpresse oder Schlauchpresse. Kapselpressen sind als Hebewerkzeuge für die Erfindung besonders geeignet. Insbesondere beim Einsatz von Kapselpressen besteht die Möglichkeit, die Kontaktspannungen zwischen Hebewerkzeug und unterer Tragschicht, vorzugsweise hydraulisch gebundener Tragschicht, durch entsprechende Wahl der Pressenaufstandsfläche zu minimieren.

Vorzugsweise werden zwischen oberer Tragschicht und unterer Tragschicht Trennmittel eingebracht, um die Haftspannung zwischen den beiden Tragschichten zu reduzieren und somit den Hebevorgang zu vereinfachen. Das Trennmittel kann beispielsweise durch Aufsprühen einer Emulsion, beispielsweise einer Wachsemulsion oder einer Bitumenemulsion, verwirklicht werden. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, zumindest eine Trennfolie zwischen oberer und unterer Tragschicht einzulegen. Um den Hebevorgang zu unterstützen und um die Haftspannung zwischen oberer und unterer Tragschicht zu überwinden, kann zur Trennung der beiden Schichten auch Druckluft eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise wird die Druckluft dabei über ohnehin vorgesehene Verfüllmaterialeinfüllstutzen in die Trennfuge zwischen oberer und unterer Tragschicht gepresst. Fernerhin ist es möglich, in der horizontalen Trennfuge beispielsweise mit Hilfe eines Schlagbohrers oder Kernbohrers Bohrkanäle zu erzeugen, deren Bohrachse in der Trennfuge zwischen oberer und unterer Tragschicht liegt. In diese Bohrkanäle können dann hydraulische Spaltwerkzeuge oder auch Sprengpumpen eingeführt werden, um den Hebevorgang bzw. das Ablösen der oberen Tragschicht zu unterstützen. Zusätzlich können die beschriebenen Maßnahmen dazu beitragen, die Biegebeanspruchung der Betontragschicht zu minimieren.

Nach bevorzugter Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrens werden an zumindest einer Längsseite des Gleiskörpers eine Mehrzahl von Manipulierkammern eingebracht, wobei in jede Manipulierkammer zumindest ein Hebewerkzeug eingeführt wird und wobei alle Hebewerkzeuge gemeinsam von einer Steuer- und/oder Regelzentrale aus gesteuert und/oder geregelt werden. Zweckmäßigerweise sind die Manipulierkammern an beiden Längsseiten des Gleiskörpers vorhanden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass Gleiskörperverschiebungen bzw. Setzungen zunächst mit Hilfe geeigneter Messvorrichtungen, beispielsweise mit Hilfe von Messbrücken, präzise gemessen werden und in Abhängigkeit von den erhaltenen Messwerten anschließend die erfindungsgemäßen Hebevorgänge durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise findet ein präzises Anheben der Betontragschicht nach Maßgabe des gemessenen Verlaufes einer Setzungsmulde durch regelkreisgesteuerte Hebungen statt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die regelkreisgesteuerten Hebungen mit Hilfe der Hebewerkzeuge mit fortschreitender Messkontrolle, mit Online-Auswertung und gleichzeitiger Hebungssteuerung durchgeführt werden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das erfindungsgemäße Anheben der oberen Tragschicht in mehreren aufeinanderfolgenden Hebungsphasen durchgeführt, wobei während jeder Hebungsphase auch kleinste Hubintervalle verwirklicht werden können, die beispielsweise kleiner als 1 mm sind.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die Manipulierkammern mit der Maßgabe in den Gleiskörper eingebracht, dass zumindest 50% des Volumens, bevorzugt zumindest 65% des Volumens, sehr bevorzugt zumindest 75% des Volumens der Manipulierkammer in der unteren Tragschicht eingebracht ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Manipulierkammer mit der Maßgabe von der Längsseite des Gleiskörpers her eingebracht wird, dass die obere Tragschicht funktionssicher angehoben werden kann. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind zumindest 90% des Volumens der Manipulierkammer in der unteren Tragschicht, bevorzugt in der hydraulisch gebundenen Tragschicht, angeordnet.

Nach Anheben der oberen Tragschicht wird der zwischen unterer und oberer Tragschicht entstehende Zwischenraum bzw. Hebungsspalt (Trennfuge) mit dem Verfüllmaterial verfüllt. Es versteht sich, dass die Hebungsspaltverfüllung mit der Maßgabe durchgeführt wird, dass eine funktionssichere Rückstellung der Gleislage auf die Solllage sowie eine dauerhafte Solllage erreicht wird. Als Verfüllmaterial wird zweckmäßigerweise ein Verfüllmörtel gewählt. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, einen Untergussmörtel einzusetzen, wie er beispielsweise für ein Untergießen von Maschinenfundamenten verwendet wird. Das Verfüllmaterial wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von den jeweiligen Randbedingungen, beispielsweise Hebungsspaltbreite, gewünschte Abbindezeit des Mörtels und erforderliche Fließeigenschaften, angepasst.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Hebewerkzeug nach dem Verfüllen des Zwischenraumes wieder aus der Manipulierkammer entfernt wird. Zweckmäßigerweise werden die eingesetzten Hebewerkzeuge zusammen mit einer zugeordneten Steuer- und/oder Regeleinheit versetzt und wiederverwendet.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem im Patentanspruch 1 beanspruchten Verfahren ein sehr genaues Ausgleichen von Gleiskörperverschiebungen funktionssicher möglich ist und ein millimetergenauer Höhenausgleich erreichbar ist. Die erfindungsgemäß erzielten Gleislagekorrekturen sind nichtsdestoweniger auf einfache und wenig aufwendige Weise erreichbar. Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass es ausreichend ist, Manipulierkammern lediglich von der Längsseite des Gleiskörpers her einzubringen, um mit in diesen Manipulierkammern angeordneten Hebewerkzeugen eine sehr funktionssichere und effektive Gleislagekorrektur zu erzielen. Von besonderem Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin, dass während der Durchführung des Verfahrens Gleissperrungen nicht zwingend erforderlich sind und die betroffene Strecke zumindest unter bestimmten Bedingungen weiterhin befahrbar ist. So können die eingesetzten Hebewerkzeuge in einem bestimmten Hebezustand festgesetzt werden und ein Befahren der Strecke ist trotz angehobener oberer Tragschicht, beispielsweise in Langsamfahrt, möglich. - Zusammenfassend ist also festzustellen, dass durch verhältnismäßig wenig aufwendige Maßnahmen, nämlich lediglich das Einbringen von Manipulierkammern von der Längsseite des Gleiskörpers her und darauffolgendes Einführen von Hebewerkzeugen, eine sehr präzise Gleislagekorrektur durchgeführt werden kann und nichtsdestoweniger die Befahrbarkeit der Strecke zumindest eingeschränkt gewährleistet bleibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1: einen Schnitt durch einen Gleiskörper einer Festen Fahrbahn,
Fig. 2: den Gegenstand nach Fig. 1 in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 3: einen Schnitt durch die Pressenkammer eines Hebewerkzeuges,
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Gleiskörper der Festen Fahrbahn, und
Fig. 5: eine schematische Darstellung einer Setzungsmulde sowie der erfindungsgemäß durchgeführten Hebungsphasen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Gleiskörper einer Festen Fahrbahn, wobei eine untere Tragschicht auf einem unterlagerndem Planum 1 aufgebracht ist. Die untere Tragschicht ist vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel als hydraulisch gebundene Tragschicht 2 ausgebildet. Auf der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 ist eine Betontragschicht 3 als obere Tragschicht angeordnet. Die Betontragschicht 3 weist Schienenstützpunktblöcke 4 auf, die über Gitterträger 5 miteinander verbunden sind. Die Gitterträger 5 werden mit einer unteren Längsbewehrung 6 und mit einer oberen Längsbewehrung 7 in die Betontragschicht 3 einbetoniert. - Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorzugsweise zunächst Bohrkammern 8 in die Längsseiten 9, 10 des Gleiskörpers eingebracht, zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel werden diese Bohrkammern 8 in die normalerweise überstehenden Ränder der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 eingebracht. Die Bohrkammern 8 sind im Querschnitt bevorzugt schwalbenschwanzförmig ausgebildet, wodurch nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein effektives Ausbetonieren dieser Bohrkammern 8 möglich ist. Von den Bohrkammern 8 aus werden dann die Manipulierkammern 11 an den Längsseiten 9, 10 des Gleiskörpers eingebracht. Dieses Einbringen der Manipulierkammern 11 erfolgt zweckmäßigerweise durch Einbohren. Das Einarbeiten der Manipulierkammern 11 wird bevorzugt in Richtung parallel zur Oberfläche der Betontragschicht 3 bzw. parallel zur Oberfläche der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 durchgeführt. Über eine Bohrkammer 8 wird ein Hebewerkzeug 30, beispielsweise eine Hydraulikpresse, in eine Manipulierkammer 11 eingeführt und mit dem nicht dargestellten Hebewerkzeug 30 wird dann die Betontragschicht 3 relativ zur hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 um ein definiertes Hebemaß angehoben. Mit Hilfe einer Messeinrichtung werden Gleiskörperverschiebungen bzw. Setzungen und/oder eingetretene Verkippungen der Betontragschicht 3 präzise ermittelt und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens millimetergenau zurückgestellt und ausgeglichen. In Fig. 1 ist eine Messbrücke 12 als Messeinrichtung dargestellt, die auf den Schienen 13 fixiert ist und an den überstehenden Enden Messgeber 14 aufweist, die mit Messpunkten 15 in Kontakt stehen. Zweckmäßigerweise stellt ein schematisch dargestelltes Referenzmaß 16 als Fixmaß sicher, dass die gewünschten Schienenhöhen möglichst exakt erreicht werden. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßigerweise der Ist-Zustand, d.h. die aktuelle Hebung, ständig mit einem Soll-Zustand verglichen. Bei Abweichungen vom Soll-Zustand kann dann zweckmäßigerweise eine Korrektur über ein Stellglied vorgenommen werden, so dass letztendlich der Soll-Zustand erreicht wird. Es liegt in diesem Zusammenhang im Rahmen der Erfindung, eine rechnergestützte Steuer- und/oder Regelzentrale 37 einzusetzen. Über die Steuer- und/oder Regelzentrale 37 können die Hebewerkzeuge 30, beispielsweise eine Hydraulikpresse, sehr genau gesteuert werden. Insbesondere können auch sehr kleine Hübe, beispielsweise unter 1 mm, verwirklicht werden. Hierzu ist die Hydraulikversorgung einer Hydraulikpresse zweckmäßigerweise mit einer Impulssteuerung versehen, um auch kleinste Hubintervalle zu realisieren.

In Fig. 1 ist im übrigen bereits der angehobene Zustand der Betontragschicht 3 dargestellt. In den Zwischenraum 17 zwischen Betontragschicht 3 und hydraulisch gebundener Tragschicht 2 wurde bereits Verfüllmörtel über Verfüllmaterialeinfüllstutzen 18 eingebracht. Beim Einbringen des Verfüllmörtels sorgen im übrigen Entlüftungskanäle 19, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 an den Rändern der Betontragschicht 3 angeordnet sind, für eine effektive Entlüftung.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich der Gleismittelachse 20 eine Längsnut 21 in der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 vorgesehen. Der Längsnut 21 ist eine entsprechende Schubnocke 22 zugeordnet. Die Form der Schubnocke 22 wird durch die Neigung der Nutflanken der Längsnut 21 bestimmt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Tiefe der Längsnut 21 sowie die Neigung der Nutflanken der Längsnut 21 so eingerichtet werden, dass Querschubkräfte zwischen Betontragschicht 3 und hydraulisch gebundener Tragschicht 2 im Betrieb der Festen Fahrbahn, die insbesondere bei engen Kurvenradien in Form von Fliehkräften und Schlingerbewegungen auftreten, funktionssicher aufgefangen bzw. abgeleitet werden können.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Festen Fahrbahn. Hier sind an beiden Längsseiten 9, 10 des Gleiskörpers Betonfertigteile 23 als Randabschlusselemente vorgesehen, welche Betonfertigteile 23 jeweils mit zumindest einer Manipulierkammer 11 ausgestattet sind. Die Betonfertigteile 23 sind bevorzugt als Stahlbetonfertigteile ausgeführt. Die Betonfertigteile 23 werden zweckmäßigerweise beim Bau der Festen Fahrbahn über hier nicht dargestellte Verankerungen in der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 verankert. Beim Anheben der Betontragschicht 3 mitsamt der angeschlossenen Betonfertigteile 23 mittels eines in einer Manipulierkammer 11 angeordneten Hebewerkzeuges müssen die genannten Verankerungen aber ggf. durchtrennt werden. Die Auflagerfuge zwischen Betonfertigteil 23 und hydraulisch gebundener Tragschicht 2 wird im übrigen zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Mörtelbettes verwirklicht. Die Betonfertigteile 23 weisen im übrigen eine Längsbewehrung 24 sowie eine Bügelbewehrung 25 auf. Eine Anschlussschlaufenbewehrung 26 sorgt für eine effektive Verbindung zur Betontragschicht 3. Die Anschlussschlaufenbewehrungen 26 sind zweckmäßigerweise zwischen den Gitterträgern 5 der Betontragschicht 3 positioniert. Zwischen Betonfertigteilen 23 und Betontragschicht 3 sind im übrigen profilierte Fugen 27 vorgesehen, die zusätzlich für einen formschlüssigen bzw. kraftschlüssigen Verbund zwischen Betontragschicht 3 und Betonfertigteilen 23 sorgen. - In Fig. 2 ist erkennbar, dass die Schienenstützpunktblöcke 4 und die Gitterträger 5 auf Montagefüßen 28 aufstehen. Fernerhin ist auch hier die untere Längsbewehrung 6 sowie die obere Längsbewehrung 7 der Gitterträger 5 erkennbar. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass hier eine zusätzliche, nicht dargestellte Querbewehrung vorhanden ist, die mit der Anschlussschlaufenbewehrung 26 der Betonfertigteile 23 übergreift.

Um ein einwandfreies Anheben der Betontragschicht 3 von der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Tragschichten ein Trennmittel in Form einer Baufolie 29 angeordnet. - Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel sind die Manipulierkammern 11 bereits vor der Montage der Betonfertigteile 23 in diesen Betonfertigteilen 23, zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel an der Unterseite der Betonfertigteile 23, vorgesehen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Manipulierkammern 11 erst nach Montage der Betonfertigteile 23, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen, in die Betonfertigteile 23 einzubringen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wurde von der Längsseite 9 des Gleiskörpers her eine Kapselpresse als Hebewerkzeug 30 eingeschoben. Die Kapselpresse ist zweckmäßigerweise über Schlauchleitungen an hier nicht dargestellte Pumpaggregate angeschlossen. - Insbesondere, wenn die Manipulierkammer 11 nachträglich in das Betonfertigteil 23 eingebracht wird, sind aufgrund entstandener unregelmäßiger Ausbruchränder Zwischenräume an der Ober- und Unterseite der Kapselpresse vorhanden. Diese Zwischenräume können zum Toleranzausgleich beispielsweise mit Sand ausgeblasen werden. Somit besteht die Möglichkeit, die Kapselpresse nach dem Hebevorgang wieder auszubauen und erneut einzusetzen.

Die gemäß Fig. 2 eingesetzten Betonfertigteile 23 können auch nicht dargestellte Dichtprofile, beispielsweise Injektionsschläuche, aufweisen, mit deren Hilfe die Fuge um die Manipulierkammer 11 zwischen Betonfertigteil 23 und hydraulisch gebundener Tragschicht 2 vor dem Einbringen des Verfüllmaterials dicht verschlossen werden kann. - Zweckmäßigerweise sind im Bereich der Schubnocken 22 Verfüllmaterialeinfüllstutzen 18 angeordnet, die nach dem Anheben der Betontragschicht 3 ein flächiges Einbringen des Verfüllmaterials, beispielsweise Verfüllmörtels, gewährleisten. Auch mit Hilfe der Entlüftungskanäle 19 kann eine vollflächige Verteilung des Verfüllmaterials kontrolliert werden.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als untere Tragschicht statt einer hydraulisch gebunden Tragschicht 2 eine Betonplatte, vorzugsweise Stahlbetonplatte, eingesetzt, die zweckmäßigerweise bewehrt ist. Bei dieser Ausführungsform erhält man ein sehr effektives unteres Widerlager für die Feste Fahrbahn und auch bei weichem Untergrund werden die im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte funktionssicher in den Untergrund abgeleitet und verteilt. Diese Ausführungsform gewährleistet eine Erhöhung der Lagestabilität der Fahrwege, insbesondere auch für zweigleisige Streckenbereiche, wenn die Betonplatte sich hier über die gesamte Fahrwegbreite erstreckt. Vor allem für den Hochgeschwindigkeitsverkehr eignet sich diese Ausführungsform, da die Übertragung von Schwingungen in den Untergrund erheblich gedämpft wird.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Manipulierkammer 11 mit darin eingebrachtem Hebewerkzeug 30. Diese Manipulierkammer 11 wurde durch Bohren von der Längsseite 9, 10 des Gleiskörpers her eingebracht. In Fig. 3 ist erkennbar, daß der größte Teil des Volumens der Manipulierkammer 11 innerhalb der hydraulisch gebundenen Tragschicht 2 angeordnet ist und lediglich ein kleinerer Teil des Volumens sich in der Betontragschicht 3 befindet. Zweckmäßigerweise befindet sich der obere Teil der Manipulierkammer 11 unterhalb der unteren Längsbewehrung 6 der Betontragschicht 3. Das in die Manipulierkammer 11 eingebrachte Hebewerkzeug 30 besteht aus einer unteren Hülse 31 sowie aus einer oberen Hülse 32 und aus einer allseitig abdichtenden Gummimanschette 33. Die Hülsenkammer 34 wird vorne und hinten zweckmäßigerweise durch Stirnwände begrenzt. Durch Einpumpen eines fluiden Mediums in die Hülsenkammer 34 wird die obere Hülse 32 von der unteren Hülse 31 abgehoben und hierdurch werden die erforderlichen Kräfte auf die Betontragschicht 3 ausgeübt. Die untere Hülse 31 und die obere Hülse 32 werden dabei von einer Hülsengleitfuge 35 voneinander getrennt, so dass beim Anheben der oberen Hülse 32 bzw. beim Anheben der Betontragschicht 3 ein Austreten des fluiden Mediums vermieden wird. Das Hebewerkzeug 30 kann im Rahmen der Erfindung im übrigen so angeordnet werden, dass die vertikale Werkzeugachse 36 durch über dem Hebewerkzeug 30 angeordnete Schienenstützpunktblöcke 4 verläuft oder aber in den Zwischenräumen zwischen Schienenstützpunktblöcken 4 angeordnet ist.

In Fig. 4 wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht. Neben der Festen Fahrbahn ist hier eine Steuer- und/oder Regelzentrale 37 angeordnet, in der zweckmäßigerweise alle erforderlichen Aggregate, wie die Hydraulikpumpen für die Hebewerkzeuge 30, die Messwerterfassung und die Steuerung sowie die zentrale Mischanlage zur Mörteleinspeisung untergebracht sind. In Fig. 4 sind Schlauchleitungen 38 erkennbar, die die Hebewerkzeuge 30 mit Hydraulikmedium versorgen und die absperrbar sind, beispielsweise mit Hilfe von Absperrventilen. Die Zuleitungen für das Verfüllmaterial sind in Fig. 4 nicht dargestellt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die verschiedenen Hebewerkzeuge 30 in unterschiedlichem Maße, d.h. je nach gewünschter Anhebung, mit Hydraulikmedium versorgt werden. Nach der Beendung der jeweiligen Hebemaßnahmen und Verfüllmaßnahmen kann zweckmäßigerweise die gesamte Steuer- und/der Regelzentrale 37 mit den zugeordneten Hebewerkzeugen 30 umgesetzt werden, um entsprechende Maßnahmen in einem anderen Bereich einer Festen Fahrbahn vorzunehmen.

In Fig. 5 sind eine Setzung bei einer Festen Fahrbahn sowie die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführenden Hebungen schematisch dargestellt. Die Horizontale 39 stellt den Idealzustand bzw. Soll-Zustand dar. Die Linie 40 veranschaulicht schematisch die aufgetretene Setzung bzw. die entsprechende Senkungsmulde. Es liegt im Rahmen der Erfindung, bei größeren Setzungen die Hebungsmaßnahmen in mehreren Hebungsphasen durchzuführen. Die Linie 41 veranschaulicht den Zustand nach einer ersten Hebungsphase und die Linie 42 zeigt den Zustand nach einer zweiten Hebungsphase. Nach einem dritten Hebungsschritt wird dann die Horizontale 39 erreicht. Es besteht aber auch die Möglichkeit, gleichsam einen Hebungsberg zu erzeugen, welcher durch die Linie 43 veranschaulicht wird. Ein solcher Hebungsberg 43 kann dann zweckmäßig sein, wenn weitere Restsetzungen in dem betroffenen Streckenabschnitt erwartet werden. Hierbei handelt es sich um eine Vorbeugungsmaßnahme, bei deren Verwirklichung zusätzliche spätere Hebungsmaßnahmen entfallen können.

Claims

Verfahren zum Ausgleichen von vertikalen Gleiskörperverschiebungen einer Festen Fahrbahn,
wobei in einen eine untere Tragschicht und eine obere Tragschicht aufweisenden Gleiskörper an zumindest einer Längsseite (9, 10) des Gleiskörpers zumindest eine Manipulierkammer (11) eingebracht wird,
wobei zumindest ein Hebewerkzeug (30) in die Manipulierkammer (11) des fertiggestellten Gleiskörpers eingeführt wird,
wobei das Hebewerkzeug (30) mit der Maßgabe aktiviert wird, dass die obere Tragschicht relativ zur unteren Tragschicht angehoben wird, so dass zwischen unterer und oberer Tragschicht ein Zwischenraum (17) ausgebildet wird,
und wobei der Zwischenraum (17) mit einem Verfüllmaterial verfüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Manipulierkammer (11) durch Bohren und/oder Fräsen an der Längsseite (9, 10) des Gleiskörpers eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zumindest eine Manipulierkammer (11) an jeder Längsseite (9, 10) des Gleiskörpers angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest ein beim Fertigen des Gleiskörpers eingesetztes Füllelement aus dem Gleiskörper entfernt wird und dadurch eine Manipulierkammer (11) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei an zumindest einer Längsseite (9, 10) des Gleiskörpers Betonfertigteile (23) als Randabschlusselemente vorgesehen werden, welche Betonfertigteile (23) jeweils mit zumindest einer Manipulierkammer (11) ausgestattet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei als Hebewerkzeug (30) eine Hydraulikpresse eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Hebewerkzeug (30) eine Kapselpresse eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an zumindest einer Längsseite (9, 10) des Gleiskörpers eine Mehrzahl von Manipulierkammern (11) eingebracht wird, wobei in jede Manipulierkammer (11) zumindest ein Hebewerkzeug (30) eingeführt wird und wobei alle Hebewerkzeuge (30) gemeinsam von einer Steuer- und/oder Regelzentrale (37) aus gesteuert und/oder geregelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Manipulierkammern (11) mit der Maßgabe eingebracht werden, dass zumindest 50% des Volumens, bevorzugt zumindest 65% des Volumens, der Manipulierkammer (11) in der unteren Tragschicht eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Hebewerkzeug (30) nach dem Verfüllen des Zwischenraumes (17) wieder aus der Manipulierkammer (11) entfernt wird.