EP1483450B1 - Verfahren zur herstellung einer festen schienenfahrbahn sowie feste schienenfahrbahn - Google Patents

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EP1483450B1
EP1483450B1 EP03747917A EP03747917A EP1483450B1 EP 1483450 B1 EP1483450 B1 EP 1483450B1 EP 03747917 A EP03747917 A EP 03747917A EP 03747917 A EP03747917 A EP 03747917A EP 1483450 B1 EP1483450 B1 EP 1483450B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
fixed
longitudinal channels
rails
poured
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03747917A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1483450A1 (de
Inventor
Rüdiger KÜRBS
Dieter Pietschmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Naumburger Bauunion & Co Bauunternehmung KG GmbH
Original Assignee
Naumburger Bauunion & Co Bauunternehmung KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by Naumburger Bauunion & Co Bauunternehmung KG GmbH filed Critical Naumburger Bauunion & Co Bauunternehmung KG GmbH
Publication of EP1483450A1 publication Critical patent/EP1483450A1/de
Application granted granted Critical
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a solid rail track, and more particularly to a method in which the rails are not conventionally secured with sleepers on a reinforced concrete slab or in a concrete tray, but in which the rails are fixed directly to a concrete slab with suitable rail fasteners become. Moreover, the present invention relates to a fixed rail track and a concrete support plate for such a solid railroad track, which can be prepared by producing the method according to the invention.
  • the "Rheda” system uses a slipform paver to produce a concrete trough on the ground plane in which a track grid is produced.
  • the track grid receives an additional longitudinal reinforcement and is brought by means of spindle devices in the correct position. Once the track grid in the trough has been correctly aligned, the filling concrete is introduced into the trough, which is to fix the track grid in its position.
  • This system is characterized in particular by the fact that shorter and shallow reinforced concrete sleepers can be used than is usual in ballast superstructure.
  • a modification of the system “Rheda” represents, for example, the system Heitkamp.
  • a concrete trough is also made in which, however, as in the known ballast superstructure, a track rust is Wegschottert whose height and lateral position is conventionally produced.
  • the ballasted track is permanently stabilized by potting the ballast with a cement mortar.
  • a further modification of the system “Rheda” also represents, for example, the system “Getrac” in which steel sleepers or conventional reinforced concrete sleepers are laid on a precisely prepared asphalt base course.
  • the sleepers are fixed with the help of dowels, which are embedded in recesses in the base layer and engage in neoprene shoes at the bottom of the sill.
  • Another possible design is monolithically produced systems. These systems have the common feature that their concrete support layer, which performs the function of a roadway slab, is manufactured using slipform manufacturing.
  • a continuous concrete base layer is produced, which has the profile of a conventional threshold in cross section.
  • anchor anchors are shaken or subsequently drilled into the fresh concrete and then glued.
  • the system from Heilit & Wömer is similar to that used in the FFC system, but with the difference that the rail fasteners are embedded in a precisely produced concrete base layer or fastened by means of pre-drilled and glued-in dowels.
  • a ballastless superstructure in which a rail with an integrally formed thereon barb-shaped rail foot is anchored in a longitudinally extending support plate groove by means of a profile element made of an elastic material. Due to the rudimentary anchoring of the rail in the support plate, however, this structure is only suitable for use in local traffic with speeds of up to about 60 km / h and is therefore not suitable for use in high-speed area.
  • the support layer has two longitudinally extending recesses, which are connected via a width recess miteinender, wherein the actual deck plate is made.
  • the base layer itself can be made of gravel, light or lean concrete, mixed concrete, bonded waste or the like, and on the one hand assumes the function of a load-distributing intermediate layer and serves on the other hand as a kind of formwork in which the actual roadway slab is made.
  • a rail substructure with two mutually parallel longitudinal channels is also known.
  • the longitudinal channels serve to attach a rail thereon using a lavish support plate construction with a molded trapezoidal profile. Since the longitudinal channels can not be made optimal fit, they must be lined with a leveling mortar bed to accommodate a profile insert can, which in turn receives the trapezoidal profile of the support plate construction for the rail. In order to achieve a noise attenuation, additional damping elements must be inserted between the profile insert and the trapezoidal profile of the support plate construction.
  • the known from the prior art method for the production of a solid roadway have a number of advantages in technical and economic terms. These include in particular the achievable high quality of Track position, which ensures a particularly smooth vehicle run. Thanks to the shear-resistant lateral connection of the track grating, smaller radii and larger elevations can also be achieved thanks to the fixed track during the routing, which leads to a gradient better adapted to the topography and to a better ride comfort.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a production method for a fixed rail track, which enables a simpler, time-optimized and more accurate production of the rail track. Furthermore, with the present invention, a system for a fixed rail track and a concrete slab for a fixed railroad track be made available, which are easier and more accurate to produce than the known from the prior art systems.
  • a method for the production of a fixed rail track is provided according to a first aspect of the present invention, in a first manufacturing step, a concrete support plate with at least two equidistant is produced to each other extending longitudinal channels.
  • the concrete support plate can be produced, for example, directly on the Erdplanum or frost protection layer. Alternatively, however, it is also possible to manufacture the concrete slab on a hydraulically bound support layer. In order to keep the production costs as low as possible, the concrete slab is produced in this first step with a slipform paver.
  • the concrete support plate itself can be performed limp-reinforced in a simple embodiment.
  • the concrete can also be designed as fiber concrete, wherein as fibers, for example, steel fibers, plastic fibers, glass fibers or the like can be used.
  • the concrete can be provided with a synthetic resin coating or a synthetic resin as a binder added to the concrete.
  • At least two equidistant longitudinal channels are simultaneously formed on the surface of the concrete support plate co-manufactured, which are spaced from each other at about the distance of the track of the solid track to be produced.
  • these channels after being potted with a potting compound, serve to fasten the rail fasteners, which in turn support the tracks.
  • the at least two longitudinal channels can be cast with a potting compound.
  • the rail fasteners can be fixed on the filled with the potting longitudinal channels, the potting compound must have such material properties that a trouble-free installation of rail fasteners is possible.
  • the rail fasteners can be easily, for example, with self-tapping sleeper screws, screwed.
  • polyurethanes and polyethylene prove to be particularly suitable.
  • it may be necessary as a potting material in the case of a polymer composition to pre-drill holes in the cured potting compound for screwing the rail fasteners however, these holes can be much easier to produce due to the material properties of the potting compound, as would have to be drilled directly into concrete.
  • epoxy resins may prove to be very suitable.
  • polymer compositions are, for example, that they have a certain elasticity and a very favorable temperature expansion coefficient ⁇ T , so that In the case of load, the finished track can deform in curvy stretches, so that no or at least only limited positive stresses occur in the rails.
  • potting compounds of a polymeric nature, such as bitumen or other viscoelastic materials. If necessary, the potting compounds can also be provided with fillers, which on the one hand can be used to vary the material properties and, on the other hand, to reduce the required potting compound.
  • combined sleeper anchor can be used for Aufschraubbefest
  • the rail fasteners which do not have a fixed screw head as usual sleeper screws, but instead have a head-side thread on which a threaded nut can be screwed.
  • the use of such combined threshold screw anchors proves to be particularly advantageous in that with these very easily a height correction of the track position can be made. For this purpose, only the head-side threaded nuts have to be loosened slightly, so that subsequently the rail fastening can be raised and lined with a lining. Subsequently, the threaded nuts are tightened again.
  • the rails can be provided at regular intervals with the rail fasteners, for example, during curing of the potting compound and then connected with tie rods to a provisional track grid, which can then be applied to the concrete support plate and adjusted using a leveler and then fixed on the cured potting compound.
  • a further particularly preferred embodiment may be used for potting the longitudinal channels to accommodate the rails provided with rails, as potting course, of course, concrete or mortar.
  • the process steps may change insignificantly compared to the method already described using polymer compositions.
  • the two longitudinal channels are potted with concrete or mortar, in which, in a further step, as long as the concrete or mortar has not yet hardened , the anchor bolts that hold the rail fasteners including rails are pressed. Finally, the rails are aligned.
  • the second step instead of shedding the two longitudinal channels in the second step with concrete or mortar, it is also possible in the second step, first provided with anchor bolts rail fasteners, which in turn carry the rails on the concrete support plate so that the anchor bolts protrude into the longitudinal channels. Then, the longitudinal channels can be potted with concrete or mortar and the rails are aligned.
  • This alignment of the rails, and in particular the alignment of the height position of the rails can be done as an alternative to the previously described alignment with the aid of underlaid feeds by during the Alignment process, the rails are first brought by the leveler to its correct altitude. In the event that at this correct altitude the bottom of the rail mounting does not rest on the top of the concrete support plate, the longitudinal channels are potted so far with the potting compound that it overflows over the respective longitudinal channel and fed fully with the underside of the rail attachment into abutment. In this position, the track grid is aligned by the leveler and then held on tie rods until the potting compound is cured. In order to minimize this holding time, especially quick-setting casting compounds are suitable.
  • Special concretes and special mortars with a maximum grain size of 6 mm are especially suitable as concretes or mortars.
  • mortars and concretes with low setting times are particularly suitable.
  • mortars and concretes are preferred, which set in about 30 minutes or faster. So that the material fills even the smallest cavities during casting, it is desirable that the mortar or the concretes have the best possible flow properties.
  • mortars or concretes are preferred which have good self-compacting properties. Concretes or mortars with a slump of up to about 55 cm prove to be particularly suitable.
  • they can of course be mixed with appropriate additives. For example, glass or steel fibers may be added to provide the tensile strength.
  • the grouting MAPEFILL® from MAPEI® can be used, which has a maximum grain size of 2.5 mm.
  • This grout is particularly suitable because of its excellent flow properties, so that a subsequent compaction can be largely eliminated.
  • Zuscherskömungen it is possible to use suitable Zuscherskömungen here as well.
  • the starting material of MAPEFILL® can be mixed with a filler or an aggregate grain size of 8-10 mm. However, the share of the surcharge should not exceed 30% of the MAPEFILL® raw material.
  • the production method according to the invention for a fixed rail track proves to be particularly advantageous in that cumbersome adjustment processes of the track grid, as is known from the prior art, and complicated application of filled concrete can be avoided with the method.
  • the manufacturing steps for the production of a solid roadway are largely minimized.
  • the rail fasteners can be screwed onto the potting compound with the aid of self-tapping screws, which makes the adjustments required from the prior art largely unnecessary.
  • other fastening elements can be provided for fastening the rail fasteners on the potting compound, which are driven into the potting compound without having to be pre-drilled.
  • These include, for example, the anchor bolts, which are pressed into the not yet cured concrete or mortar or shed it.
  • the concrete support plate is made including the cured potting compound, for example, the temporarily held together via tie rods rails can be applied and moved into their final position, they are then fixed by means of self-tapping screws in the potting compound.
  • the complex pre-drilling and gluing of threaded bolts for fastening the rail fasteners can thus be omitted.
  • not only one longitudinal channel but two longitudinal channels are provided for fastening each rail, which are also cast with the potting compound.
  • the two longitudinal channels are spaced approximately parallel to each other about the foot width of the rail to be laid.
  • a concrete base located between the two longitudinal channels a concrete base, which has an approximate width of the track foot to be fastened.
  • the side walls of the longitudinal channels are provided with a profiling, which ensures that the fixed rails are secured against lifting forces.
  • the profiling also proves to be very beneficial in economic terms.
  • a backup against lifting forces namely the dowel holes must be drilled very expensive, then then the dowels are glued.
  • the rails are track pitched prior to being applied by means of tie rods, and then applied to the concrete slab using a straightener, then adjusted and bolted.
  • This procedure by means of a leveler proves to be particularly advantageous because this manual alignment largely avoided and the entire process can be carried out largely automated.
  • the subsequent application and screwing the track can be done largely automated.
  • the rail fasteners are not directly supported on the concrete slab (s). Instead, the rail fasteners are mounted on vibration absorbing, elastic damper elements.
  • This vibration-absorbing storage method proves to be particularly advantageous in that it can largely be avoided by inducing waves in the half-space under the fixed lane.
  • Such vibration isolation is particularly advantageous if the solid lane is located in the area inhabited areas in which by passing trains in the background induced vibrations are usually very disturbing.
  • a solid rail track which consists of a concrete support plate, on the upper side at least two equidistantly extending longitudinal channels are provided.
  • the concrete slab itself consists of a concrete grade B 35 concrete in accordance with ZTV Beton, which may be limp-reinforced with ordinary reinforcing steel BSt 500.
  • ZTV Beton which may be limp-reinforced with ordinary reinforcing steel BSt 500.
  • the two equidistant to each other running longitudinal channels are spaced apart approximately in gauge of the track to be created and are potted with a potting compound.
  • the longitudinal channels have such a width that a rail fastening to be fastened on the potting compound can be adjusted to its correct position, in which it is then fixed together with the rail.
  • the construction of the invention proves particularly advantageous in that the fasteners of the loose rail fastening need only be completely solved and the dissolved rail fastening can be fixed in a longitudinally slightly shifted position again on the potting compound.
  • a problem-free displacement of the rail fastening in the transverse direction is possible in this way.
  • the longitudinal channels are filled with a potting compound having such material properties that can be easily fixed to the filled with the potting compound longitudinal channels held by rail fasteners at regular intervals rail.
  • a potting compound having such material properties that can be easily fixed to the filled with the potting compound longitudinal channels held by rail fasteners at regular intervals rail.
  • polymer masses prove to be very suitable, since in the cured state, the rail fasteners can be easily, for example, with self-tapping sleeper screws, screwed.
  • polyurethanes and polyethylene prove to be particularly suitable.
  • epoxy resins may prove to be very suitable.
  • polymer compositions for example, that it has a certain elasticity and a very favorable temperature expansion coefficient ⁇ T , so that the finished track can deform in the load case temperature in winding stretches, so that no or at least only limited forcing stresses in the rails occur.
  • potting compounds of a polymeric nature, such as bitumen or other viscoelastic materials. If necessary, the potting compounds can also be provided with fillers, which on the one hand can be used to vary the material properties and, on the other hand, to reduce the required potting compound.
  • concrete or mortar for potting the longitudinal channels in order to accommodate the rails provided with rail fastenings.
  • the two longitudinal channels cast with concrete or mortar pick up the anchor bolts that hold the rail fasteners together with the rails.
  • these are of course added with appropriate additives.
  • glass or steel fibers may be added to provide the tensile strength.
  • the grouting MAPEFILL® from MAPEI® can be used, which has a maximum grain size of 2.5 mm.
  • This grout is particularly suitable because of its excellent flow properties, so that a subsequent compaction can be largely eliminated.
  • suitable aggregates For example, the starting material of MAPEFILL® can be mixed with an aggregate grain size of 8 - 10 mm. However, the share of the surcharge should not exceed 30% of the MAPEFILL® raw material.
  • each rail is arranged between two each with casting compound poured longitudinal channels and fixed on this.
  • it is intended not to fix the rail on a wide, filled with grout channel, but to fix each rail on each two individual channels extending to the right and left of the rail foot of each rail in the longitudinal direction.
  • the two longitudinal channels are separated by a concrete base, which has approximately the width of the rail foot.
  • the advantage of this embodiment is that can be reduced by approximately one third of the required material cost of potting compound by the separated by the concrete base longitudinal channels. This material saving proves to be very economical due to the very expensive potting material.
  • the rails are screwed with self-tapping sleeper screws on the right and left of the respective rail, each on a molded longitudinal channel.
  • self-tapping sleeper screws By this screwing with the aid of self-tapping sleeper screws the very complicated from the prior art anchoring the rails is bypassed by means of drilled and glued threshold anchor.
  • This conventional usually very expensive and expensive mounting method by means of glued and pre-drilled threshold anchor can also be avoided by the embodiment of the present invention using concrete or mortar potting compound, in which the anchor bolts of the rail fasteners are cast or pressed into the potting compound.
  • the concrete slab is produced by means of a slipform paver. Due to the in the longitudinal direction of the concrete support plate substantially constant cross-section, it proves to be particularly advantageous to use a slipform paver for the production of the concrete slab, since thereby the required manufacturing cost can be minimized.
  • the method of manufacturing the concrete slab by means of a slipform paver also proves to be advantageous in that profilings can be provided simultaneously in the sidewalls of the longitudinal channels in this production method. This profiling ensures that the rails fixed on the hardened potting compound are secured against lifting forces.
  • the rail fasteners for mounting the rails on the concrete slab are supported on vibration absorbing, elastic damper elements on the concrete slab.
  • These embodiments of the fixed railroad track is suitable in particular in the case of routes in the vicinity of inhabited areas, as by such a vibration-absorbing storage, the induction of vibrations in the ground can be largely avoided.
  • a concrete slab for a fixed rail track which consists of a reinforced concrete base plate, on the upper side of which pairwise recesses are provided.
  • These recesses are each filled with a potting compound, so that a rail can be fixed using corresponding rail fasteners on these recesses after curing of the potting compound.
  • the recesses can first be cast with a potting compound on which a rail is then fixed using appropriate rail fasteners using anchor bolts by the anchor bolts are pressed into the not yet cured potting compound.
  • the recesses are designed on the upper side of the concrete support plate as longitudinal channels, so that the concrete support plate can be made continuously in one step with a slipform paver.
  • the longitudinal channels are also possible to provide instead of the longitudinal channels as recesses punctured blind hole-shaped recesses by drilling or milling on the top of the concrete support plate on which after their casting with a corresponding potting compound and after curing the rails are screwed using rail fasteners.
  • the concrete support plate on its upper side in each case two longitudinal channels for fastening a respective rail.
  • the two recesses for fixing a respective rail are arranged so that the rails to be fastened to the right and left of their rail foot can be fixed via a corresponding rail fastening on the potting compound in the recesses. Due to the design, in this case the paired recesses must have a mutual distance, which corresponds approximately to the foot width of the rail profile used.
  • the recesses - longitudinal channels or blind hole-shaped recesses - on their side walls with a profiling ensures that a solid pavement is secured against lifting track forces using such a concrete support plate by interlocking the potting compound, such as a polymer mass, with the profiling so that the lifting forces originating from the rails can be safely dissipated to the concrete support plate.
  • FIG. 1 shows in a flow chart the individual method steps which are necessary for the production of a fixed rail track 7.
  • a concrete support plate 1 is produced with at least two equidistant longitudinal channels 2.
  • the concrete support plate 1 is in this case preferably produced with a slipform paver, so that in this first step, the equidistantly running longitudinal channels 2 in the concrete support plate 1 can be made simultaneously.
  • the longitudinal channels 2 in the concrete support plate 1 are provided so that the rails 5 can be fixed to these after their backfilling with a potting compound 3 in one of the further steps.
  • a second production step 12 the longitudinal channels 2 of the concrete support plate 1 produced in the first production step 11 are cast with a potting compound 3 and in this case preferably with a polyurethane.
  • a rail provided with rail fastenings 4 can be applied to at least one potted longitudinal channel 2 in each case.
  • the at least one rail 5 is adjusted and fixed on the hardened potting compound 3.
  • vibration-absorbing, elastic damper elements 9 can be applied to the concrete support plate 1 at the locations where the rail fasteners 4 together with the rails 5 are to be fixed onto the hardened potting compound 3, onto which then the rail fasteners 4 be fixed together with the rails 5.
  • the anchor bolt 6 of the rail fasteners 4 which hold the rails 5, pressed into the still soft concrete or mortar.
  • the anchor bolt 6 can be cast only after the application of the rails 5 on the longitudinal channels 2 with the potting compound.
  • the concrete support plate 1 shows a plan view of a section of a fixed carriageway 7, consisting of a concrete support plate 1 and a rail 5 screwed thereon.
  • the concrete support plate 1 is in both transverse as well as in the longitudinal direction reinforced with reinforcing steel 8, for example, with BSt 500.
  • the concrete support plate 1 has a recess 2 with an approximately rectangular cross-section, which is also referred to as a longitudinal channel 2 in the context of the present invention. 2, the longitudinal channel 2 extends in the longitudinal direction of the fixed track 7 parallel to the track to be produced.
  • the side walls of the longitudinal channel 2 are, as can be seen from FIG. 3, profiled laterally.
  • the longitudinal channel 2 is potted flush with a potting compound 3 to the upper edge of the concrete support plate 1, preferably with a polyurethane or a grout.
  • a rail 5 is fixed by means of rail fasteners 4.
  • Rail profile comes for example High speed trains preferred the profile UIC 60 used.
  • the rail profile 5 carried by the rail fastenings 4 is screwed into the hardened potting compound 3 via self-tapping sleeper screws 6.
  • the anchor bolt 6 are pressed to fix the rail fasteners 4 in the still soft potting or shed with this.
  • the present invention proves to be very advantageous in that the torn rail fastener 4 in the longitudinal direction, after the sleeper screws 6 have been solved, can be easily moved and slightly offset Position in the potting compound 3 can be fixed again.
  • FIGS. 4 and 5 show in plan view and in cross section a section of a modified embodiment according to FIGS. 2 and 3.
  • this embodiment differs from the previously described embodiment in that two somewhat narrower longitudinal channels 2 'are provided in the concrete supporting plate 1 instead of a wide longitudinal channel 2 , As can be seen from FIG. 5, these two longitudinal channels 2 'are separated by a concrete base which has approximately the width of the rail foot of the rail 5 to be fastened.
  • This embodiment proves to be very advantageous due to the material savings in potting compound 3, since the potting compound 3 is usually very expensive. For this reason, it is desirable to be able to save as much potting compound 3, as is ensured with the present embodiment.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the fixed rail track 7 according to the invention with a concrete support plate 1 and a longitudinal channel 2 provided therein, which is cast with potting material 3.
  • the characteristic feature of this design is that the rail fastening 4 is not screwed directly onto the potting compound 3, but is separated from it by a vibration-absorbing, elastic damper element 9.
  • This damper element 9 can either be a separate component, such as an elastomer plate, which is designed to be pointy before the screwing of the rail fastening 4 at the respective Verschraubungsstellen on the cured potting compound 3.
  • damper elements 9 is part of the rail fastening 4, so that no separate arrangement of the damper elements 9 is required, whereby a further reduction of the workload for producing a fixed rail track 7 is possible.
  • damper element 9 below the rail fastening, it is of course also possible to place this between the underside rail foot and the top of the rail fastening 4.
  • FIG. 7 shows the fixed rail track 1 in cross section.
  • each rail 5 has two separate longitudinal channels 2 'each provided in the concrete support plate 1, which are arranged approximately mirror-symmetrically to the longitudinal axis of the respective rail 5.
  • each rail 5 provided two longitudinal channels 2 ', it is according to the embodiment of FIGS. 2 and 3, however, also possible to provide each rail only a wide longitudinal channel 2.
  • the concrete slab 1 itself consists in this embodiment of a concrete with a concrete grade B 35 according to ZTV concrete, with the usual Reinforcing steel BSt 500 limp reinforced.
  • BSt 500 Reinforcing steel
  • the present invention provides a very high-quality solid rail track, this is particularly suitable for use in high-speed traffic, so that at least in the area of the German Federal Railroad, the rail profiles UIG 60 and S 54 are used as rail profile 5.
  • the rail profiles UIG 60 and S 54 are used as rail profile 5.

Landscapes

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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn und insbesondere ein Verfahren, bei dem die Schienen nicht in üblicher Weise mit Schwellen auf einer bewehrten Betontragplatte oder in einem Betontrog befestigt werden, sondern bei dem die Schienen direkt mit geeigneten Schienenbefestigungen auf einer Betontragplatte fixiert werden. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine feste Schienenfahrbahn sowie eine Betontragplatte für solch eine feste Schienenfahrbahn, die unter Herstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann.
  • Bei einigen der bisher bekannten Herstellungsverfahren für feste Schienenfahrbahnen und insbesondere festen Schienenfahrbahnen für Hochgeschwindigkeitsstrecken, wie sie im Folgenden eingehender beschrieben werden, wird beispielsweise nach Herstellung eines Betontroges ein Gleisrost, bestehend aus Schwellen und Schienen aufgebracht, montiert, justiert und mit Füllbeton vergossen. Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren muss der Gleisrost meist sehr aufwendig und umständlich justiert und anschließend, wie bereits erwähnt, mit Füllbeton vergossen werden. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren für feste Schienenfahrbahnen sind aufgrund der Vielzahl an erforderlichen Herstellungsschritten sehr zeitintensiv in der Herstellung und infolge dessen sehr teuer.
  • Darüber hinaus bestehen die aus dem Stand der Technik bekannten festen Schienenfahrbahnen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Konstruktionselemente wie beispielsweise Schiene, Betonschwelle, Füllbeton, Betontrog und Schwellenbefestigung bestehend aus Grundplatte, Zwischenplatte und Winkelführungsplatte, die alle einzeln montiert, ausgerichtet und justiert werden müssen, was zu einem enorm aufwendigen Montageaufwand führt. Durch diese Vielzahl unterschiedlicher Konstruktionselemente wird die Justierung des zu erstellenden Gleises erheblich erschwert, da jedes Konstruktionselement einzeln relativ zu den anderen Elemente korrekt ausgerichtet sein muss, um die erforderliche Spurweite und Höhenlage zu gewährleisten.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereits Ende der 60-iger Jahren kam die Idee auf, bei Hochgeschwindigkeitsstrecken den Schotter des Schotteroberbaus durch Beton oder Asphalt zu ersetzen. Die im Laufe der weiteren Entwicklung dieser Idee gewonnenen Erkenntnisse führten letztendlich zum Entwurf einer festen Fahrbahn. So wurde 1972 ein erster Erprobungsabschnitt für eine feste Fahrbahn im Bahnhof von Rheda Wiedenbrück gebaut. Der Name des Ortsteils Rheda gab dabei dem System seinen Namen "Festes Fahrbahnsystem Rheda". Das System "Rheda" hat sich in den vergangenen dreißig Jahren vielfach bewährt und ist mehrfach weiterentwickelt worden.
  • Bei dem System "Rheda" wird mit Hilfe eines Gleitschalungsfertigers auf dem Erdplanum ein Betontrog hergestellt, in dem ein Gleisrost hergestellt wird. Der Gleisrost erhält eine zusätzliche Längsbewehrung und wird mittels Spindelvorrichtungen in die korrekte Lage gebracht. Nachdem der Gleisrost in dem Trog korrekt ausgereichtet ist, erfolgt das Einbringen des Füllbetons in den Trog, der den Gleisrost in seiner Lage fixieren soll. Dieses System zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass kürzere und flachere Stahlbetonschwellen verwendet werden können als dies beim Schotteroberbau üblich ist.
  • Wie bereits erwähnt, wurde das System "Rheda" in der Folgezeit mehrfach überarbeitet und modifiziert. Einige dieser Abwandlungen sollen im Folgenden kurz erläutert werden. Eine Abwandlung des Systems "Rheda" stellt beispielsweise das System Heitkamp dar. Bei diesem System wird ebenfalls ein Betontrog hergestellt, in dem jedoch, wie beim bekannten Schotteroberbau ein Gleisrost eingeschottert wird, dessen Höhen- und Seitenlage konventionell hergestellt wird. Das eingeschotterte Gleis wird durch Verguss des Schotters mit einem Zementmörtel dauerhaft stabilisiert.
  • Eine weitere Abwandlung des Systems "Rheda" stellt ferner beispielsweise das System "Getrac" dar, bei dem Stahlschwellen oder konventionelle Stahlbetonschwellen auf einer höhengenau hergestellten Asphalttragschicht verlegt werden. Bei dem System "Getrac" erfolgt die Fixierung der Schwellen mit Hilfe von Dübelsteinen, die in Ausnehmungen in der Tragschicht eingelagert sind und an der Unterseite der Schwelle in Neoprenschuhe eingreifen.
  • Die bisher beschriebenen Systeme zählen zu den stützpunktgelagerten Systemen, zu denen es eine Vielzahl weiterer Abwandlungen gibt, die jedoch jeweils auf der gleichen Grundidee des Systems "Rheda" basieren. Eine andere, aus dem Stand der Technik bekannte Bauart stellt die kontinuierliche Lagerung der Schienen dar, bei der eine kontinuierliche Lagerung der Schienen entlang des Schienenfußes erfolgt. Da bei diesem System die punktuelle Elastizität der Stützpunkte fehlt, muss die Schiene stetig elastisch gelagert werden. Die Bauart mittels kontinuierlicher Lagerung der Schiene sieht vor, eine bewehrte Betontragschicht mit zwei symmetrischen, rechteckigen "Gräben" fugenlos herzustellen. In diese Ausnehmungen werden die Schienenstränge auf einer elastische Unterlage eingelegt. Der verbleibende Freiraum seitlich der Stege der Schienen in den "Gräben" wird mit einer dauerhaft elastischen Vergussmasse ausgegossen. Derartige Systeme werden bevorzugt für den innerstädtischen Schienenverkehr wie beispielweise Straßen- oder Schnellbahnen eingesetzt. Für den Hochgeschwindigkeitseinsatz sind derartige Systeme mittels kontinuierlicher Lagerung jedoch nicht geeignet.
  • Eine weitere mögliche Bauform stellen die monolithisch hergestellten Systeme dar. Diese Systeme weisen die Gemeinsamkeit auf, dass deren Betontragschicht, die die Funktion einer Fahrbahnplatte übernimmt, mit Gleitschalungsfertigungen hergestellt werden. So wird beispielsweise bei dem System "FFC" (feste Fahrbahn Crailsheim) eine durchgehende Betontragschicht gefertigt, die im Querschnitt das Profil einer herkömmlichen Schwelle aufweist. Für die Schienenbefestigung werden in den Frischbeton Ankerdübel eingerüttelt oder nachträglich eingebohrt und dann verklebt.
  • Bei dem System der Firma Heilit & Wömer wird ähnlich verfahren wie bei dem System FFC, jedoch mit dem Unterschied, dass die Schienenbefestigungen in eine exakt hergestellte Betontragschicht eingebettet oder mittels vorgebohrter und eingeklebter Dübel befestigt werden.
  • In der DE 196 04 887 A1 wird ein schotterloser Oberbau vorgeschlagen, bei dem eine Schiene mit einem daran einstückig angeformten widerhakenförmigen Schienenfuß in einer längs einer Tragplatte verlaufenden Rille mittels eines Profilelements aus einem elastischen Material verankert ist. Aufgrund der rudimentären Verankerung der Schiene in der Tragplatte eignet sich dieser Aufbau jedoch nur für den Einsatz im Nahverkehrsbereich mit Geschwindigkeiten von maximal etwa 60 km/h und ist somit für den Einsatz im Hochgeschwindigkeitsbereich nicht geeignet.
  • Fernerhin wird in der DE 23 47 636 ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenfahrbahn beschrieben, bei dem eine Fahrbahnplatte aus Beton in bzw. auf einer Tragschicht gefertigt wird. Die Tragschicht besitzt zwei in Längsrichtung verlaufende Aussparungen, welche über eine Breite Ausnehmung miteinender verbinden sind, worin die eigentliche Fahrbahnplatte gefertigt wird. Die Tragschicht selbst kann aus Kies, Leicht- oder Magerbeton, Gastbeton, gebundenen Abfallstoffen oder dergleichen hergestellt sein und übernimmt zum einen die Funktion einer lastverteilenden Zwischenschicht und dient zum anderen als eine Art Schalung in der die eigentliche Fahrbahnplatte gefertigt wird.
  • Aus der EP 0 219 811 ist ferner ein Schienenunterbau mit zwei parallel zueinander verlaufenden Längskanälen bekannt. Die Längskanäle dienen dazu, um darauf eine Schiene unter Verwendung einer aufwändigen Tragplattenkonstruktion mit einem angeformten trapezförmigen Profil zu befestigen. Da die Längskanäle nicht optimal passgenau gefertigt werden können, müssen sie mit einem Ausgleichmörtelbett ausgekleidet werden, um eine Profileinlage aufnehmen zu können, welche ihrerseits das trapezförmigen Profil der Tragplattenkonstruktion für die Schiene aufnimmt. Um eine Geräuschdämpfung zu erzielen, müssen zusätzlich zwischen Profileinlage und das trapezförmigen Profil der Tragplattenkonstruktion Dämpferelemente eingelegt werden.
  • Es gibt eine Vielzahl weiterer Verfahren zur Herstellung fester Fahrbahnen, deren Beschreibung jedoch den Rahmen der vorliegenden Anmeldung sprengen würde. Anstatt dessen wird an dieser Stelle auf Heft 70 "Beiträge zum Bau von Landverkehrswegen; Festschrift anlässlich der Emeritierung von Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joseph Eisenmann" der Schriftenreihe "Mitteilungen des Prüfanites für Bau von Landverkehrswegen der Technischen Universität München" aus dem Jahre 1997 verwiesen, in dem die wichtigsten Systeme beschrieben sind.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn weisen in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht eine Vielzahl an Vorteilen auf. Hierzu zählen insbesondere die erreichbare hohe Qualität der Gleislage, wodurch ein besonders ruhiger Fahrzeuglauf gewährleistet wird. Aufgrund des schubfesten seitlichen Verbundes des Gleisrostes lassen sich außerdem dank der festen Fahrbahn bei der Trassierung kleinere Radien und größere Überhöhungen realisieren, was zum einen zu einer besser an die Topografie angepasste Gradiente und zum anderen zu einem besseren Fahrkomfort führt.
  • Darüber hinaus erweist sich die feste Fahrbahn dank ihrer langen Lebensdauer und einem sehr geringen Instandhaltungsaufwand als wirtschaftlich sehr interessant. Die allseits bekannten Vorteile der festen Fahrbahn gegenüber dem Schotteroberbau sind allgemein bekannt und werden lediglich durch die höheren Investitionskosten und durch längere Bauzeiten geschmälert. Besonders jedoch die längeren Bauzeiten rühren von der Vielzahl an Konstruktionselementen her, aus denen die feste Schienenfahrbahn, wie eingehend erläutert, aufgebaut ist. Diese Vielzahl unterschiedlicher Konstruktionselemente muss beim Bau einer festen Fahrbahn stets einzeln justiert und ausgerichtet werden, so dass die aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn nicht optimal automatisiert werden können, wie dies beim Schotteroberbau der Fall ist. Bei den bekannten Verfahren werden stets relativ umständliche und aufwendige Justierungsvorgänge zur Ausrichtung der einzelnen Konstruktionselemente erforderlich, die den Bauaufwand vergrößern und damit zu einer geringeren Tagesleistung führen. Ebenso problematisch stellt sich das Einbringen des Füllbetons und dessen dauerhafter Verbund mit dem Trogbeton dar.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für eine feste Schienenfahrbahn zur Verfügung zu stellen, das eine einfachere, zeitoptimierte und exaktere Herstellung der Schienenfahrbahn ermöglicht. Des Weiteren soll mit der vorliegenden Erfindung ein System für eine feste Schienenfahrbahn sowie eine Betontragplatte für eine feste Schienenfahrbahn zur Verfügung gestellt werden, die einfacher und exakter herstellbar sind als die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Im Hinblick auf die den bekannten Herstellungsverfahren für feste Fahrbahnen anhaftenden Herstellungsprobleme einschließlich des damit verbundenen umständlichen Justierungsaufwandes der Gleisroste wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer festen Schienenfahrbahn bereitgestellt, bei dem in einem ersten Herstellungsschritt eine Betontragplatte mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen hergestellt wird. Die Betontragplatte kann dabei beispielsweise direkt auf dem Erdplanum oder einer Frostschutzschicht hergestellt werden. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, die Betontragplatte auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht zu fertigen. Um den Herstellungsaufwand möglichst gering zu halten, wird die Betontragplatte in diesem ersten Schritt mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt. Die Betontragplatte selbst kann in einer einfachen Ausführungsform schlaff bewehrt ausgeführt werden. Um bessere Festigkeitseigenschaften der Betontragplatte zu erzielen kann der Beton jedoch auch als Faserbeton ausgeführt werden, wobei als Fasern beispielweise Stahlfasern, Kunststofffasern, Glasfasern oder ähnliche zum Einsatz kommen können. Um eine weitere Verbesserung der Betoneigenschaften, insbesondere der Zugfestigkeit und der Widerstandsfähigkeit des Beton in chemisch aggressiven Umgebungen zu verbessern, kann der Beton mit einer Kunstharzvergütung versehen oder ein Kunstharz als Bindemittel dem Beton beigegeben werden.
  • Während dieses ersten Schrittes werden zugleich auf der Oberfläche der Betontragplatte zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufende Längskanäle mitgefertigt, die zueinander etwa im Abstand der Spurweite der herzustellenden festen Fahrbahn beabstandet sind. Wie später noch eingehend erläutert wird, dienen diese Kanäle, nachdem sie mit einer Vergussmasse vergossen worden sind, zur Befestigung der Schienenbefestigungen, die ihrerseits die Gleise tragen.
  • Sobald die Betontragplatte mit den zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen hergestellt ist, können in einem zweiten Herstellungsschritt die zumindest zwei Längskanäle mit einer Vergussmasse vergossen werden. Damit in einem weiteren Herstellungsschritt, sobald die Vergussmasse ausgehärtet ist, die Schienenbefestigungen auf der mit der Vergussmasse verfüllten Längskanälen fixiert werden können, muss die Vergussmasse derartige Materialeigenschaften aufweisen, dass eine problemlose Montage der Schienenbefestigungen möglich ist.
  • So erweisen sich beispielsweise für die Vergussmasse Polymermassen als sehr geeignet, da auf derartige Materialien im ausgehärteten Zustand die Schienenbefestigungen leicht, beispielsweise mit selbstschneidenden Schwellenschrauben, aufgeschraubt werden können. Vor allem erweisen sich hierbei Polyurethane und Polyethylen als besonders geeignet. Zwar kann es auch im Falle einer Polymermasse als Vergussmaterial erforderlich werden, Löcher in der ausgehärteten Vergussmasse zum Aufschrauben der Schienenbefestigungen vorzubohren, jedoch lassen sich diese Bohrungen aufgrund der Materialeigenschaften der Vergussmasse wesentlich einfacher herstellen, als wenn direkt in Beton gebohrt werden müsste. Bei besonders hohen Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit und die Festigkeit der Vergussmasse können sich beispielweise auch Epoxidharze als sehr geeignet erweisen. Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von Polymermassen besteht beispielsweise darin, dass diese eine gewisse Elastizität und eine sehr günstige Temperaturdehnzahl αT aufweisen, so dass sich das fertiggestellte Gleis im Lastfall Temperatur in kurvenreichen Strecken verformen kann, so dass keine oder zumindest nur begrenzte Zwangsspannungen in den Schienen auftreten. Anstelle synthetischer Polymere, ist es ebenso möglich, Vergussmassen polymerer Art wie beispielsweise Bitumen oder andere viskoelastische Materialien zu verwenden. Die Vergussmassen können bei Bedarf auch mit Füllern versehen werden, wodurch sich zum einen die Materialeigenschaften variieren lassen und zum anderen eine Verringerung an erforderlicher Vergussmasse möglich ist.
  • Wie bereits angedeutet, kann unverzüglich nach dem Aushärten damit begonnen werden, mit Schienenbefestigungen versehene Schienen auf der ausgehärteten Vergussmasse aufzubringen, anschließend zu justieren und dann auf der ausgehärteten Vergussmasse beispielsweise mit Hilfe von selbstschneidenden Schwellenschrauben aufzuschrauben. Vorzugweise können auch kombinierte Schwellenschraubenanker zur Aufschraubbefestigung der Schienenbefestigungen verwendet werden, die nicht wie übliche Schwellenschrauben einen festen Schraubenkopf aufweisen, sondern anstatt dessen ein kopfseitiges Gewinde aufweisen, auf das eine Gewindemutter aufschraubbar ist. Die Verwendung solcher kombinierter Schwellenschraubenanker erweist sich insbesondere dadurch als sehr vorteilhaft, dass mit diesen sehr leicht eine Höhenkorrektur der Gleislage vorgenommen werden kann. Hierzu müssen lediglich die kopfseitigen Gewindemuttern etwas gelöst werden, so dass anschließend die Schienenbefestigung angehoben und mit einem Futter unterlegt werden kann. Anschließend werden die Gewindemuttern wieder angezogen.
  • Um einen möglichst zeitoptimierten Bauablauf zu gewährleisten, können beispielsweise während des Aushärtens der Vergussmasse die Schienen in regelmäßigen Abständen mit den Schienenbefestigungen versehen werden und anschließend mit Spurstangen zu einem provisorischen Gleisrost verbunden werden, der dann auf die Betontragplatte aufgebracht und mit Hilfe einer Richtmaschine ausjustiert und dann auf der ausgehärteten Vergussmasse fixiert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann zur Verfüllung der Längskanäle, um die mit Schienenbefestigungen versehenen Schienen aufzunehmen, als Vergussmasse auch selbstverständlich Beton oder Mörtel verwendet werden. Bei der Verwendung von Beton oder Mörtel können sich jedoch gegenüber dem bereits beschriebenen Verfahren unter Verwendung von Polymermassen die Verfahrensschritte unwesentlich ändern.
  • Bei der Verwendung von Beton oder Mörtel werden nach dem ersten Herstellungsschritt (Herstellen einer Betontragplatte mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen) zunächst die zwei Längskanäle mit Beton oder Mörtel vergossen, in die in einem weiteren Schritt, solange der Beton oder Mörtel noch nicht ausgehärtet ist, die Ankerbolzen, die die Schienenbefestigungen samt Schienen halten, eingedrückt werden. Abschließend werden die Schienen ausgerichtet.
  • Anstelle in dem zweiten Schritt die zwei Längskanäle mit Beton oder Mörtel zu vergießen, ist es ebenso möglich, im zweiten Schritt zunächst die mit Ankerbolzen versehenen Schienenbefestigungen, die ihrerseits die Schienen tragen, auf der Betontragplatte so aufzubringen, dass die Ankerbolzen in die Längskanäle ragen. Anschließend können dann die Längskanäle mit Beton oder Mörtel vergossen und die Schienen ausgerichtet werden.
  • Diese Ausrichtung der Schienen und hierbei vor allem die Ausrichtung der Höhenlage der Schienen kann alternativ zu der bereits zuvor beschriebenen Ausrichtung mit Hilfe von untergelegten Futtern erfolgen, indem während des Ausrichtvorgangs die Schienen von der Richtmaschine zunächst in ihre korrekten Höhenlage gebracht werden. Im Falle, dass in dieser korrekten Höhenlage die Unterseite der Schienenbefestigung nicht auf der Oberseite der Betontragplatte aufliegt, werden die Längskanäle mit der Vergussmasse so weit vergossen, dass diese über den jeweiligen Längskanal überquillt und satt mit der Unterseite der Schienenbefestigung in Anlage gelangt. In dieser Stellung wird der Gleisrost von der Richtmaschine ausgerichtet und anschließend über Spurstangen gehalten bis die Vergussmasse ausgehärtet ist. Um diese Haltezeit zu minimieren eignen sich vor allem schnellabbindende Vergussmassen.
  • Als Betone oder Mörtel eignen sich vor allem Spezialbetone und Spezialmörtel mit einer maximalen Körngröße von 6 mm. Besonders eignen sich wie bereits genannt Mörtel und Betone mit geringen Abbindezeiten. Zu bevorzugen sind insbesondere Mörtel und Betone, die in etwa 30 Minuten oder schneller abbinden. Damit das Material beim Vergießen auch kleinste Hohlräume ausfüllt, ist es wünschenswert, dass der Mörtel oder die Betone möglichst gute Fließeigenschaften aufweisen. Insbesondere sind Mörtel oder Betone zu bevorzugen, die gute selbstverdichtende Eigenschaften aufweisen. Als besonders geeignet erweisen sich Betone oder Mörtel mit einem Ausbreitmaß von bis zu etwa 55 cm. Um mit den als Vergussmasse verwendeten Betonen oder Mörteln besondere Eigenschaften zu erzielen, können diese selbstverständlich mit entsprechenden Zusatzstoffen versetzt werden. Beispielsweise können Glas- oder Stahlfasern zugegeben werden um die Zugfestigkeit zu erhören.
  • Als besonders bevorzugtes Material kann beispielsweise der Vergussmörtel MAPEFILL® von der Firma MAPEI® verwendet werden, der eine maximale Korngröße von 2,5 mm aufweist. Dieser Vergussmörtel eignet sich insbesondere wegen seiner hervorragenden Fließeigenschaften, so dass ein nachträgliches Verdichten weitestgehend entfallen kann. Um auch bei der Verwendung von derartigen Spezialbetonen bzw. Spezialmörteln die Kosten möglichst gering zu halten, ist es möglich auch hier geeignete Zuschlagskömungen zu verwenden. Beispielsweise kann der Ausgangsstoff von MAPEFILL® mit einem Füller oder einer Zuschlagskörnung von 8-10 mm versetzt werden. Der Anteil des Zuschlags sollte jedoch nicht mehr als 30 % des Grundstoffes MAPEFILL® betragen.
  • Wie sich den vorhergehenden Ausführungen entnehmen lässt, erweist sich das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für eine feste Schienenfahrbahn dadurch als besonders vorteilhaft, dass mit dem Verfahren umständliche Justierungsvorgänge des Gleisrostes, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, und aufwendiges Aufbringen von Füllbeton vermieden werden kann. Darüber hinaus werden mit der vorliegenden Erfindung die Herstellungsschritte zur Herstellung einer festen Fahrbahn weitgehend minimiert.
  • Wie bereits oben beschrieben, können die Schienenbefestigungen auf die Vergussmasse mit Hilfe selbstschneidender Schrauben aufgeschraubt werden, was die aus dem Stand der Technik erforderlichen Justiervorgänge weitgehend überflüssig macht. Selbstverständlich können zur Befestigung der Schienenbefestigungen auf der Vergussmasse auch andere Befestigungselemente vorgesehen werden, die in die Vergussmasse getrieben werden ohne vorher vorgebohrt werden zu müssen. Hierzu zählen beispielsweise die Ankerbolzen, die in den noch nicht ausgehärteten Beton oder Mörtel eingepresst werden oder damit vergossen werden. Sobald die Betontragplatte einschließlich der ausgehärteten Vergussmasse hergestellt ist, können beispielweise die provisorisch über Spurstangen zusammengehaltenen Schienen aufgebracht und in ihre Endlage gerückt werden, in sie dann mit Hilfe selbstschneidender Schrauben in der Vergussmasse fixiert werden. Das aufwendige Vorbohren und Einkleben von Gewindebolzen zur Befestigung der Schienenbefestigungen kann somit entfallen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zur Befestigung jeder Schiene nicht nur ein Längskanal, sondern zwei Längskanäle vorgesehen, die ebenfalls mit der Vergussmasse vergossen werden. Die beiden Längskanäle sind dabei etwa um die Fußbreite der zu verlegenden Schiene parallel voneinander beabstandet. Anders ausgedrückt, befindet sich zwischen beiden Längskanälen ein Betonsockel, der eine ungefähre Breite des zu befestigenden Gleisfußes aufweist. Diese Ausführungsform erweist sich durch die damit ermöglichte Materialersparnis an Vergussmasse als besonders vorteilhaft, da hierdurch etwa ein Drittel des erforderlichen Vergussmaterials eingespart werden kann. Da derartige Vergussmaterialien meist teuer sind, birgt diese Ausführungsform aufgrund der Materialersparnis einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil in sich. Um zusätzlich Vergussmaterial einsparen zu können, kann, wie bereits beschreiben, die Vergussmasse mit geeigneten Füllern versehen werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt werden bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Seitenwandungen der Längskanäle mit einer Profilierung versehen, die gewährleistet, dass die fixierten Schienen gegen abhebende Kräfte gesichert sind. Neben dem dieser Profilierung immanenten Eigenschaft der Sicherung der Schienen gegen abhebende Kräfte, erweist sich die Profilierung zudem in wirtschaftlicher Hinsicht als sehr vorteilhaft. Um bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen mittels eingeklebter Dübel eine Sicherung gegen abhebende Kräfte zu erzielen, müssen nämlich die Dübellöcher erst sehr aufwendig gebohrt werden, in die dann anschließend die Dübel eingeklebt werden. Dieses aufwendige Betonbohren und Einkleben kann hier entfallen, da mit dem Einschrauben der selbstschneidenden Schrauben in der erstarrten Vergussmasse, die ihrerseits mit der Betontragplatte über die seitliche Profilierung formschlüssig verbunden ist, die Sicherung gegen abhebende Kräfte quasi von selbst gewährleistet wird. Der gleiche Effekt wird selbstverständlich auch bei dem Verfahren unter Verwendung von Mörtel oder Beton erzielt, bei dem die Ankerbolzen in das noch nicht ausgehärtete Material eingepresst oder durch Verguss umhüllt werden.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Schienen bevor sie aufgebracht werden mit Hilfe von Spurstangen auf Spurabstand gebracht, um dann mit Hilfe einer Richtmaschine auf die Betontragplatte aufgebracht, anschließend justiert und verschraubt zu werden. Dieses Vorgehen mittels einer Richtmaschine erweist sich dabei als besonders vorteilhaft, da hierdurch händisches Ausrichten weitgehend vermieden und der gesamte Vorgang weitgehend automatisiert durchgeführt werden kann. Sobald die auf Spurabstand vormontierten Schienen einmal von der Richtmaschine aufgenommen worden sind, kann das anschließende Aufbringen und Aufschrauben des Gleises weitgehend automatisiert erfolgen. Dies erweist sich vor allem dadurch als sehr vorteilhaft, dass mit Hilfe der Richtmaschine die Schienen in gewissen Grenzen, die durch die Breite der Längskanäle vorgegeben sind, in die optimale Lage ausjustiert werden können, in der sie dann, sobald die korrekte Lage erreicht ist, sofort mit Hilfe der selbstschneidenden Schrauben fixiert werden können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Schienenbefestigungen nicht direkt auf der Betontragplatte bzw. den vergossenen Längskanälen aufgelagert. Anstatt dessen werden die Schienenbefestigungen auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen gelagert. Diese schwingungsabsorbierende Lagerungsart erweist sich dadurch besonders vorteilhaft, dass durch sie die Induzierung von Wellen in den Halbraum unter der festen Fahrbahn weitgehend vermieden werden kann. Eine derartige Schwingungsisolierung ist vor allem dann von Vorteil, wenn sich die feste Fahrbahn im Bereich bewohnter Gebiete befmdet, in denen die durch vorbeifahrende Züge in den Untergrund induzierten Schwingungen als meist sehr störend empfunden werden.
  • Im Hinblick auf die eingangs beschriebenen, den aus dem Stand der Technik bekannten festen Schienenfahrbahnen anhaftenden Probleme wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine feste Schienenfahrbahn vorgeschlagen, die aus einer Betontragplatte besteht, auf deren Oberseite zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufende Längskanäle vorgesehen sind. Die Betontragplatte selbst besteht im Regelfall aus einem Beton mit einer Betongüte B 35 gemäß ZTV Beton, der mit gewöhnlichem Betonstahl BSt 500 schlaff bewehrt sein kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, beispielsweise im Falle höherer Beanspruchungen Betone höherer Festigkeitsklasse, oder im Falle geringerer Beanspruchungen minderwertigere Betone zu verwenden.
  • Die zwei äquidistant zueinander laufenden Längskanäle sind etwa in Spurweite des zu erstellenden Gleises voneinander beabstandet und sind mit einer Vergussmasse vergossen. Die Längskanäle weisen eine derartige Breite auf, dass eine auf der Vergussmasse zu befestigende Schienenbefestigung bis zu ihrer korrekten Position justiert werden kann, in der sie dann zusammen mit der Schiene fixiert wird. Sollte einmal eine Schienenbefestigung aus der Vergussmasse ausreißen, so erweist sich die erfindungsgemäße Konstruktion besonders vorteilhaft dadurch, dass die Befestigungselemente der losen Schienenbefestigung lediglich vollständig gelöst werden brauchen und die gelöste Schienenbefestigung in einer in Längsrichtung leicht verschobenen Position wieder auf der Vergussmasse fixiert werden kann. Ebenso ist auf diese Art und Weise selbstverständlich auch eine problemlose Verschiebung der Schienenbefestigung in Querrichtung möglich.
  • Die Längskanäle werden mit einer Vergussmasse verfüllt, die derartige Materialeigenschaften aufweist, dass auf die mit der Vergussmasse verfüllten Längskanäle eine von Schienebefestigungen in regelmäßigen Abständen gehaltene Schiene leicht fixiert werden kann. So erweisen sich beispielsweise für die Vergussmasse Polymermassen als sehr geeignet, da auf diese im ausgehärteten Zustand die Schienenbefestigungen leicht, beispielsweise mit selbstschneidenden Schwellenschrauben, aufgeschraubt werden können. Vor allem erweisen sich hierbei Polyurethane und Polyethylen als besonders geeignet. Bei besonders hohen Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit und die Festigkeit der Vergussmasse können sich beispielweise auch Epoxidharze als sehr geeignet erweisen. Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von Polymermassen besteht beispielsweise darin, dass diese eine gewisse Elastizität und eine sehr günstige Temperaturdehnzahl αT aufweist, so dass sich das fertiggestellte Gleis im Lastfall Temperatur in kurvenreichen Strecken verformen kann, so dass keine oder zumindest nur begrenzte Zwangsspannungen in den Schienen auftreten. Anstelle synthetischer Polymere, ist es ebenso möglich, Vergussmassen polymerer Art wie beispielsweise Bitumen oder andere viskoelastische Materialien zu verwenden. Die Vergussmassen können bei Bedarf auch mit Füllern versehen werden, wodurch sich zum einen die Materialeigenschaften variieren lassen und zum anderen eine Verringerung an erforderlicher Vergussmasse möglich ist.
  • Gemäß einer weiteren besonders zu bevorzugenden Aufrührungsform kann zur Verfüllung der Längskanäle, um die mit Schienenbefestigungen versehenen Schienen aufzunehmen, als Vergussmasse auch selbstverständlich Beton oder Mörtel verwendet werden. Bei der Verwendung von Beton oder Mörtel nehmen die zwei mit Beton oder Mörtel vergossen Längskanäle die Ankerbolzen, die die Schienenbefestigungen samt Schienen halten, auf. Um mit den als Vergussmasse verwendeten Betonen oder Mörteln besondere Eigenschaften zu erzielen, können diese selbstverständlich mit entsprechenden Zusatzstoffen versetzt werden. Beispielsweise können Glas- oder Stahlfasern zugegeben werden um die Zugfestigkeit zu erhören.
  • Als besonders bevorzugtes Material kann beispielsweise der Vergussmörtel MAPEFILL® von der Firma MAPEI® verwendet werden, der eine maximale Korngröße von 2,5 mm aufweist. Dieser Vergussmörtel eignet sich insbesondere wegen seiner hervorragenden Fließeigenschaften, so dass ein nachträgliches Verdichten weitestgehend entfallen kann. Um auch bei der Verwendung von derartigen Spezialbetonen bzw. Spezialmörteln die Kosten möglichst gering zu halten, ist es möglich auch hier geeignete Zuschlagskörnungen zu verwenden. Beispielsweise kann der Ausgangsstoff von MAPEFILL® mit einer Zuschlagskörnung von 8 - 10 mm versetzt werden. Der Anteil des Zuschlags sollte jedoch nicht mehr als 30 % des Grundstoffes MAPEFILL® betragen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist jede Schiene zwischen jeweils zwei mit Vergussmasse ausgegossenen Längskanälen angeordnet und auf diesen fixiert. Bei dieser Ausführungsform ist es vorgesehen, die Schiene nicht etwa auf einem breiten, mit Vergussmasse verfüllten Kanal zu befestigen, sondern jede Schiene auf jeweils zwei einzelnen Kanälen zu fixieren, die sich rechts und links des Schienenfußes der jeweiligen Schiene in Längsrichtung erstrecken. Die beiden Längskanäle sind dabei durch einen Betonsockel voneinander getrennt, der etwa die Breite des Schienenfußes aufweist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass durch die durch den Betonsockel voneinander getrennten Längskanäle der erforderliche Materialaufwand an Vergussmasse um etwa ein Drittel reduziert werden kann. Diese Materialersparnis erweist sich aufgrund des sehr kostenintensiven Vergussmaterials als wirtschaftlich sehr günstig.
  • Gemäß eines noch weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung werden die Schienen mit selbstschneidenden Schwellenschrauben rechts und links der jeweiligen Schiene auf jeweils einem vergossenen Längskanal aufgeschraubt. Durch dieses Einschrauben mit Hilfe von selbstschneidenden Schwellenschrauben wird das aus dem Stand der Technik sehr aufwendige Verankern der Schienen mittels eingebohrter und verklebter Schwellenanker umgangen. Diese herkömmliche meist sehr aufwendige und teure Befestigungsart mittels verklebter und vorgebohrter Schwellenanker kann ebenfalls durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Beton oder Mörtel als Vergussmasse vermieden werden, bei der die Ankerbolzen der Schienenbefestigungen vergossen oder in die Vergussmasse eingepresst werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der festen Schienenfahrbahn wird die Betontragplatte mit Hilfe eines Gleitschalungsfertigers hergestellt. Aufgrund des in Längsrichtung der Betontragplatte im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitts erweist es sich als besonders vorteilhaft, zur Fertigung der Betontragplatte einen Gleitschalungsfertiger einzusetzen, da dadurch der erforderliche Fertigungsaufwand minimiert werden kann. Die Herstellungsweise der Betontragplatte mittels eines Gleitschalungsfertigers erweist sich außerdem dadurch als vorteilhaft, dass bei dieser Herstellungsmethode in den Seitenwandungen der Längskanäle gleichzeitig Profilierungen vorgesehen werden können. Durch diese Profilierung wird sichergestellt, dass die auf der ausgehärteten Vergussmasse fixierten Schienen gegen abhebende Kräfte gesichert sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Schienenbefestigungen zur Befestigung der Schienen auf der Betontragplatte auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen auf der Betontragplatte gelagert. Diese Ausführungsformen der festen Schienenfahrbahn eignet sich insbesondere bei Trassen in der Umgebung bewohnter Gegenden, da durch eine derartige schwingungsabsorbierende Lagerung die Induzierung von Schwingungen in den Untergrund weitgehend vermieden werden kann.
  • Die eingangs der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Probleme, die den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen anhaften, können weiterhin erfindungsgemäß mit einer Betontragplatte für eine feste Schienenfahrbahn beseitigt werden, die aus einer bewehrten Betongrundplatte besteht, auf deren Oberseite paarweise Aussparungen vorgesehen sind. Diese Aussparungen sind jeweils mit einer Vergussmasse ausgegossen, so dass auf diese Aussparungen nach der Aushärtung der Vergussmasse eine Schiene unter Verwendung entsprechender Schienenbefestigungen fixiert werden kann. Gemäß einer besonderen Ausführungsform können die Aussparungen zunächst mit einer Vergussmasse vergossen werden, auf der dann eine Schiene unter Verwendung entsprechender Schienenbefestigungen mit Hilfe von Ankerbolzen fixiert wird, indem die Ankerbolzen in die noch nicht ausgehärtete Vergussmasse gedrückt werden.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform dieser Betontragplatte sind die Aussparungen auf der Oberseite der Betontragplatte als Längskanäle gestaltet, so dass die Betontragplatte durchgehend in einem Arbeitsschritt mit einem Gleitschalungsfertiger gefertigt werden kann. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, anstelle der Längskanäle als Aussparungen punktuelle sacklochförmige Ausnehmungen durch Bohren oder Fräsen auf der Oberseite der Betontragplatte vorzusehen, auf die nach deren Verguss mit einer entsprechenden Vergussmasse und nach deren Aushärtung die Schienen unter Verwendung von Schienenbefestigungen aufschraubbar sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Betontragplatte auf ihrer Oberseite jeweils zwei Längskanäle zur Befestigung jeweils einer Schiene auf. Die beiden Aussparungen zur Befestigung jeweils einer Schiene sind dabei so angeordnet, dass die zu befestigenden Schienen rechts und links ihres Schienenfußes über eine entsprechende Schienenbefestigung auf der Vergussmasse in den Aussparungen fixiert werden können. Konstruktionsbedingt müssen hierbei die paarweisen Aussparungen einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der etwa der Fußbreite des verwendeten Schieneprofils entspricht. Da für die Fixierung der Schienen gemäß dieser Ausführungsform paarweise je zwei Aussparungen vorgesehen werden, die voneinander durch einen Betonsockel getrennt sind, kann der Verbrauch der erforderlichen Vergussmasse um ein Drittel etwa reduziert werden, was aufgrund des meist sehr teuren Vergussmaterial in wirtschaftlicher Hinsicht sehr vorteilhaft ist.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, die Aussparungen - Längskanäle oder sacklochförmige Aussparungen - an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung zu versehen. Diese Ausführungsform gewährleistet, dass eine feste Fahrbahn unter Verwendung solch einer Betontragplatte gegen abhebende Gleiskräfte gesichert ist, indem sich die Vergussmasse, beispielsweise eine Polymermasse, mit der Profilierung verzahnt, so dass die aus den Schienen herrührenden abhebenden Kräfte auf die Betontragplatte sicher abgeleitet werden können.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden werden zum besseren Verständnis und zur weiteren Erläuterung mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
    • Fig. 1
    ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn;
    Fig. 2
    ist ein Grundriss eines Ausschnittes einer festen Schienenfahrbahn gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 3
    ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2;
    Fig. 4
    ist ein Grundriss eines Ausschnittes einer festen Schienenfahrbahn gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 5
    ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 4 der zweiten Ausführungsform;
    Fig. 6
    ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform unter Verwendung eines schwingungsabsorbierenden elastischen Dämpferelementes;
    Fig. 7
    zeigt eine feste Schienenfahrbahn im Querschnitt.
  • In allen Figuren hinweg sind gleiche Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
    • BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Die Fig. 1 zeigt in einem Ablaufdiagramm die einzelnen Verfahrensschritte, die zur Herstellung einer festen Schienefahrbahn 7 erforderlich sind. In einem ersten Herstellungsschritt 11 wird eine Betontragplatte 1 mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen 2 hergestellt. Die Betontragplatte 1 wird hierbei vorzugsweise mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt, so dass in diesem ersten Schritt auch gleichzeitig die äquidistant zueinander verlaufenden Längskanäle 2 in der Betontragplatte 1 gefertigt werden können. Die Längskanäle 2 in der Betontragplatte 1 werden vorgesehen, damit auf diese nach deren Verfüllung mit einer Vergussmasse 3 in einem der weiteren Schritte die Schienen 5 fixiert werden können.
  • In einem zweiten Herstellungsschritt 12 werden die im ersten Herstellungsschritt 11 hergestellten Längskanäle 2 der Betontragplatte 1 mit einer Vergussmasse 3 und hierbei vorzugsweise mit einem Polyurethan vergossen. Sobald diese Vergussmasse 3 erhärtet ist, kann in einem dritten Schritt 13 eine mit Schienenbefestigungen 4 versehene Schiene auf jeweils zumindest einem vergossenen Längskanal 2 aufgebracht werden. In einem vierten und letzten Schritt 14 wird schließlich die zumindest eine Schiene 5 auf der ausgehärteten Vergussmasse 3 ausjustiert und fixiert. Mit diesem vierten Verfahrensschritt 14 ist die Herstellung der erfindungsgemäßen festen Schienenfahrbahn 7 abgeschlossen.
  • Alternativ kann vor dem hier beschriebenen dritten Verfahrensschritt 13 auf die Betontragplatte 1 an den Stellen, an denen die Schienenbefestigungen 4 zusammen mit den Schienen 5 auf die ausgehärtete Vergussmasse 3 fixiert werden sollen, schwingungsabsorbierende, elastische Dämpferelemente 9 aufgebracht werden, auf die dann die Schienenbefestigungen 4 zusammen mit den Schienen 5 fixiert werden.
  • Anstelle des hier detailliert beschriebenen Verfahrens ist es wie eingangs schon beschrieben auch möglich als Vergussmasse 3 einen Beton oder Mörtel zu verwenden. In diesem Falle werden die Ankerbolzen 6 der Schienenbefestigungen 4, die die Schienen 5 halten, in den noch weichen Beton oder Mörtel eingepresst. Alternativ können die Ankerbolzen 6 auch erst nach der Aufbringung der Schienen 5 auf den Längskanälen 2 mit der Vergussmasse vergossen werden.
  • Die Fig. 2 zeigt im Grundriss einen Ausschnitt einer festen Fahrbahn 7, bestehend aus einer Betontragplatte 1 und einer darauf aufgeschraubten Schiene 5. Wie im Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3 besser zu sehen ist, ist die Betontragplatte 1 sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung mit Betonstahl 8, beispielweise mit BSt 500 bewehrt. Die Betontragplatte 1 weist eine Aussparung 2 mit etwa rechteckförmigem Querschnitt auf, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Längskanal 2 bezeichnet wird. Wie sich der Fig. 2 entnehmen lässt, erstreckt sich der Längskanal 2 in Längsrichtung der festen Fahrbahn 7 parallel zu dem herzustellenden Gleis. Die Seitenwandungen des Längskanals 2 sind, wie sich der Fig. 3 entnehmen lässt, seitlich profiliert. Der Längskanal 2 ist mit einer Vergussmasse 3 bis zur Oberkante der Betontragplatte 1, vorzugsweise mit einem Polyurethan oder einem Vergussmörtel bündig vergossen.
  • Auf der ausgehärteten Vergussmasse 3 ist eine Schiene 5 mit Hilfe von Schienenbefestigungen 4 fixiert. Als Schienenprofil kommt beispielsweise bei Hochgeschwindigkeitsstrecken bevorzugt das Profil UIC 60 zum Einsatz. Das von den Schienenbefestigungen 4 getragene Schienenprofil 5 ist über selbstschneidende Schwellenschrauben 6 in die ausgehärtete Vergussmasse 3 eingeschraubt. Im dem Falle, dass die Vergussmasse beispielweise ein Vergussmörtel ist, sind die Ankerbolzen 6 zur Fixierung der Schienenbefestigungen 4 in die noch weiche Vergussmasse gepresst oder mit dieser vergossen worden.
  • Sollte einmal eine Schienenbefestigung 4 beschädigt sein oder aus dem Vergussmaterial 3 ausgerissen sein, so erweist sich die vorliegende Erfindung als sehr vorteilhaft dadurch, dass die ausgerissene Schienenbefestigung 4 in Längsrichtung, nachdem die Schwellenschrauben 6 gelöst worden sind, einfach verschoben werden kann und an leicht versetzter Stelle in der Vergussmasse 3 wieder fixiert werden kann.
  • Die Figs. 4 und 5 zeigen im Grundriss bzw. im Querschnitt einen Ausschnitt einer modifizierten Ausführungsform gemäß der Figs. 2 und 3. Wie sich aus der Fig. 4 und insbesondere aus der Fig. 5 entnehmen lässt, unterscheidet sich diese Ausführungsform zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass in der Betontragplatte 1 anstelle eines breiten Längskanals 2 zwei etwas schmalere Längskanäle 2' vorgesehen sind. Wie sich der Fig. 5 entnehmen lässt, sind diese beiden Längskanäle 2' durch einen Betonsockel getrennt, der etwa die Breite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene 5 aufweist. Diese Ausführungsform erweist sich aufgrund der Materialersparnis an Vergussmasse 3 sehr vorteilhaft, da die Vergussmasse 3 zumeist sehr teuer ist. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, möglichst viel Vergussmasse 3 einsparen zu können, wie dies mit der vorliegenden Ausführungsform gewährleistet wird. Um noch mehr Vergussmaterial einsparen zu können, wäre es beispielsweise denkbar, keine durchgehenden Längskanäle 2' vorzusehen, sondern lediglich punktuell an den Schienenbefestigungsstellen sacklochartige Aussparungen vorzusehen, die mit Vergussmasse vergossen werden, worauf dann die Schienenbefestigungen aufgeschraubt werden.
  • Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen festen Schienenfahrbahn 7 mit einer Betontragplatte 1 und einem darin vorgesehenen Längskanal 2, der mit Vergussmaterial 3 vergossen ist. Das Charakteristische an dieser Ausführung besteht darin, dass die Schienenbefestigung 4 nicht direkt auf der Vergussmasse 3 aufgeschraubt ist, sondern von dieser durch ein schwingungsabsorbierendes, elastisches Dämpferelement 9 getrennt ist. Dieses Dämpferelement 9 kann entweder ein separates Bauteil, wie beispielsweise eine Elastomerplatte sein, die vor der Verschraubung der Schienenbefestigung 4 an den jeweiligen Verschraubungsstellen auf die ausgehärtete Vergussmasse 3 punktuell ausgelegt wird. Ebenfalls ist es aber auch möglich, dass das Dämpferelemente 9 Teil der Schienenbefestigung 4 ist, so dass kein separates Anordnen der Dämpferelemente 9 erforderlich ist, wodurch eine weitere Reduzierung des Arbeitsaufwandes zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn 7 möglich ist. Anstelle das Dämpferelement 9 unterhalb der Schienenbefestigung anzuordnen, ist es selbstverständlich ebenfalls möglich, dieses zwischen Unterkannte Schienenfuß und der Oberseite der Schienenbefestigung 4 zu platzieren.
  • Die Fig. 7 zeigt schließlich die feste Schienenfahrbahn 1 im Querschnitt. Wie hier gut ersichtlich ist, sind in der Betontragplatte 1 je Schiene 5 je zwei separate Längskanäle 2' vorgesehen, die etwa spiegelsymmetrisch zur Längsachse der jeweiligen Schiene 5 angeordnet sind. Anstelle der hier dargestellten, je Schiene 5 vorgesehenen je zwei Längskanäle 2' ist es gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 jedoch auch möglich, je Schiene lediglich einen breiten Längskanal 2 vorzusehen. Die Betontragplatte 1 selbst besteht in dieser Ausführungsform aus einem Beton mit einer Betongüte B 35 gemäß ZTV Beton, der mit gewöhnlichem Betonstahl BSt 500 schlaff bewehrt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, beispielsweise im Falle höherer Beanspruchungen Betone höherer Festigkeitsklasse, oder im Falle geringerer Beanspruchungen, minderwertigere Betone zu verwenden. Da mit der vorliegenden Erfindung eine qualitativ sehr hochwertige feste Schienenfahrbahn zur Verfügung gestellt wird, eignet sich diese insbesondere für den Einsatz im Hochgeschwindigkeitsverkehr, so dass als Schienenprofil 5 zumindest im Bereich der Deutschen Bundesbahn die Schienenprofile UIG 60 und S 54 zum Einsatz kommen. Für Trassen geringerer Belastung ist es jedoch selbstverständlich auch möglich, weniger widerstandsfähige Profile, wie beispielsweise die Profile S 49 oder S 41 einzubauen.

Claims (45)

  1. Verfahren zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn mit den Schritten
    - Herstellen einer Betontragplatte (1) mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen (2),
    - Vergießen der zumindest zwei Längskanäle (2) mit einer Vergussmasse (3),
    - Aufbringen zumindest einer mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene (5) auf jeweils zumindest einem der Längskanäle (2), so dass die Befestigungselemente (6) der Schienenbefestigungen (4) in die vergossenen Längskanäle ragen,
    - Ausjustieren und Fixieren der zumindest einen mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene auf der ausgehärteten Vergussmasse (3).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Vergießen der zumindest zwei Längskanäle (2) mit einer Vergussmasse (3) vor dem Aufbringen der zumindest einen mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene (5) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) gemeinsam in Form eines mit Spurstangen provisorisch verbundenen Gleisrostes aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) zwischen jeweils zwei mit Vergussmasse (3) ausgegossenen Längskanälen (2') angeordnet und beiderseits auf diesen beiden vergossenen Längskanälen (2') fixiert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Schienen (5) Befestigungselemente (6) in die Vergussmasse (3) eingetrieben werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) mit Schwellenschrauben (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') aufgeschraubt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) mit selbstschneidenden Schwellenschrauben (6) aufgeschraubt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufschraubbefestigung der Schienen (5) kombinierte Schwellenschraubenanker verwendet werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) mit Ankerbolzen (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils zumindest einem vergossenen Längskanal (2, 2') fixiert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbolzen (6) in die noch weiche Vergussmasse (3) gepresst werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung versehen sind, die die fixierten Schienen (5) gegen abhebende Kräfte sichert.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') mit einer Polymermasse vergossen werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse aus zumindest einem der Materialien aus der Gruppe Polyurethan, Polyethylen, Epoxidharz und Bitumen besteht.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (1) mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Aufbringen und das Ausjustieren der Schienen (5) mit Hilfe einer Richtmaschine erfolgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Fixieren der Schienen (5) im gleichen Schritt wie das Aufbringen und das Ausjustieren mit Hilfe der Richtmaschine erfolgt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenbefestigungen (4) auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen (9) gelagert werden.
  18. Verfahren zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn mit den Schritten
    - Herstellen einer Betontragplatte (1) mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen (2),
    - Aufbringen zumindest einer mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene (5) auf jeweils zumindest einem der Längskanäle (2), so dass die Befestigungselemente (6) der Schienenbefestigungen (4) in die Längskanäle (2) ragen,
    - Ausjustieren der zumindest einen mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene (5),
    - Vergießen der zumindest zwei Längskanäle (2) mit einer Vergussmasse (3), wobei die Befestigungselemente (6), mit denen die zuvor aufgebrachten Schienenbefestigungen (4) versehen sind, in den zumindest zwei Längskanälen (2) eingegossen werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Vergießen der zumindest zwei Längskanäle (2) mit einer Vergussmasse (3) nach dem Aufbringen der zumindest einen mit Schienenbefestigungen (4) versehenen Schiene (5) erfolgt.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (5) gemeinsam in Form eines mit Spurstangen provisorisch verbundenen Gleisrostes aufgebracht werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung versehen sind, die die fixierten Schienen (5) gegen abhebende Kräfte sichert.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') mit einer Polymermasse vergossen werden.
  23. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse aus zumindest einem der Materialien aus der Gruppe Polyurethan, Polyethylen, Epoxidharz und Bitumen besteht.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2) mit einem Beton oder Mörtel vergossen werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel ein Vergussmörtel ist.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (1) mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt wird.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Aufbringen und das Ausjustieren der Schienen (5) mit Hilfe einer Richtmaschine erfolgt.
  28. Verfahren nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Fixieren der Schienen (5) im gleichen Schritt wie das Aufbringen und das Ausjustieren mit Hilfe der Richtmaschine erfolgt.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenbefestigungen (4) auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen (9) gelagert werden.
  30. Feste Schienenfahrbahn bestehend aus einer Betontragplatte (1), auf deren Oberseite zumindest zwei separate, äquidistant zueinander verlaufende Längskanäle (2) vorgesehen sind, die mit einer Vergussmasse (3) ausgegossen sind, und zwei Schienen (5), von denen jede Schiene (5) mittels separater Befestigungselementen (6), welche in die ausgegossenen Längskanäle (2) ragen, auf zumindest einem der mit Vergussmasse (3) ausgegossen Längskanälen (2) fixiert ist.
  31. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 30,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) zwischen jeweils zwei mit Vergussmasse (3) ausgegossenen Längskanälen (2') angeordnet und beiderseits auf diesen beiden vergossenen Längskanälen (2') fixiert ist.
  32. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 oder 31,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schienen (5) auf der Vergussmasse (3) mittels Befestigungselementen (6) fixiert ist, die unmittelbar in die Vergussmasse (3) getrieben werden.
  33. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 oder 31,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit selbstschneidenden Schwellenschrauben (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') aufgeschraubt ist.
  34. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 33,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit kombinierten Schwellenschraubenankern aufgeschraubt ist.
  35. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 34,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit Schienenbefestigungen (4) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') aufgeschraubt ist.
  36. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 bis 35,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit Ankerbolzen (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') fixiert ist.
  37. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 bis 36,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (1) mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt wird.
  38. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 bis 37,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung versehen sind, die die fixierten Schienen (5) gegen abhebende Kräfte sichern.
  39. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 bis 38,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) eine Polymermasse ist.
  40. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 39,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse aus zumindest einem der Materialien aus der Gruppe Polyurethan, Polyethylen, Epoxidharz und Bitumen besteht.
  41. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30, 31, 32 oder 36,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) ein Mörtel oder Beton ist.
  42. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 41,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) ein Vergussmörtel ist.
  43. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 41 oder 42,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel eine maximale Korngröße von 10 mm aufweist.
  44. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 41 bis 43,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel ein Ausbreitmaß von bis zu etwa 55 cm aufweist.
  45. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 30 bis 44,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenbefestigungen (4) auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen (9) gelagert sind.
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