EP1486611B1 - Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn und feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP1486611B1
EP1486611B1 EP04010111A EP04010111A EP1486611B1 EP 1486611 B1 EP1486611 B1 EP 1486611B1 EP 04010111 A EP04010111 A EP 04010111A EP 04010111 A EP04010111 A EP 04010111A EP 1486611 B1 EP1486611 B1 EP 1486611B1
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EP
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support layer
support
concrete
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Knape Steffen
Bieger Friedhelm
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GSG Knape Gleissanierung GmbH
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GSG Knape Gleissanierung GmbH
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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
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/005—Making of concrete parts of the track in situ
    • 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 track according to the preamble of claim 1 for rail vehicles and such a fixed track according to the preamble of claim 6.
  • Asphalt support layers can generally be produced with a higher evenness than concrete support layers.
  • the processing of asphalt is more difficult because it must be heated for processing. Additional problems arise in tunnels, where heating with gas is not allowed.
  • asphalt basecoats are known, for example, from WO 00/61866 A and from EP 1 380 687 A, the latter being merely prior art according to Article 54, paragraph 3, EPC.
  • a solid roadway is also known from DE 34 29 413 A.
  • the invention has for its object to provide an improved method for producing a solid track for rail vehicles and a similar solid pavement.
  • this object is achieved by a solid track for rail vehicles with a substructure, in particular with an antifreeze layer and / or an unbonded and / or hydraulically bonded support layer, arranged on the substructure, together with the layers arranged below the load-bearing hydraulically bound Support layer or concrete support layer, arranged on the hydraulically bonded support layer or concrete base layer leveling layer, in particular asphalt layer which is formed so that it at least largely compensates for the unevenness of the underlying support layer, and rail-carrying thresholds on the leveling layer.
  • the basic idea of the invention is based on combining the advantages of concrete and asphalt and avoiding their disadvantages.
  • a hydraulically bound support layer (HGT) or a concrete wearing course (BTS) is used for the support function, while the flatness of the upper side of the fixed carriageway is produced by an asphalt layer arranged on this carrying layer.
  • the unevenness of two centimeters and more occurring in concrete layers even with particularly complex production can be compensated by applying a thin layer of asphalt on the support layer.
  • the asphalt layer assumes essentially no support function, but merely serves to compensate for the aforementioned flatness.
  • the remaining bumps can thereby be significantly reduced.
  • the same flatness can be achieved as in pure Asphalttrag Anlagen für-structure, without having to accept their disadvantages.
  • a particular advantage of the invention lies in the fact that the base layer, HGT or BTS, can be produced relatively simply, whereas only a thin asphalt layer without supporting function has to be produced.
  • the amount of asphalt to be processed is low, so that the heating or keeping warm of the asphalt mass is simplified and in particular can be carried out without the use of gas.
  • the method according to the invention can thereby be used particularly advantageously in tunnels.
  • the production of the roadway according to the invention can also be faster than conventional solid carriageways without Asphaltausretestik, since the curing time of concrete is much higher.
  • the compensation layer has only one layer. But it is also possible to provide a two-ply layer. This results in particular in larger unevenness of the underlying support layer.
  • the leveling layer is applied in such a thickness that it is just sufficient for the desired compensation of the unevenness of the underlying support layer.
  • the amount of material to be processed, the compensation layer, in particular the asphalt, can be kept as low as possible, whereby the advantages described above are increased accordingly.
  • the leveling layer thus still satisfies the demands placed on it and allows a flat upper side of the fixed track, as required for high speeds.
  • the height of the leveling layer is in particular less than 20 cm, preferably less than 15 cm. Particularly preferred is a height of about 5 to about 7 cm, as below a height of 5 cm, the cooling of asphalt is too large.
  • the upper limit of 7 cm causes an advantageously small amount of material and prevents lateral floating away of the asphalt.
  • this can be provided with a reinforcement.
  • any conventional reinforcement for example by means of iron grid into consideration.
  • the fixed carriageway shown comprises an unbonded or hydraulically bound support layer 2 arranged on an antifreeze layer 1, a hydraulically bound support layer or concrete support layer 3 (HGT or BTS) arranged thereon, and a thin asphalt layer 4 arranged thereon. Thresholds are formed on the asphalt layer 4 5, which carry the rails 6.
  • the antifreeze layer can also be omitted, especially for tunnels.
  • the support layer 3, HGT or BTS can also be applied directly to the antifreeze layer.
  • the antifreeze layer 1 is first prepared. Then, the unbound or hydraulically bound support layer 2 is applied to this. Subsequently, a supporting layer 3, HGT or BTS, is applied to the layer 2 and leveled as well as possible. The still remaining unevenness of the support layer 3 are compensated by a subsequently applied asphalt layer 4, which is applied after sufficient setting of the support layer 3.
  • the support layer 3, HGT or BTS is designed so that it can absorb the main load.
  • a corresponding composition and height of the base layer 3 and optionally a Reinforcement provided.
  • the asphalt layer 4 is applied with the lowest possible height, which is still sufficient to compensate for the unevenness of the support layer 3 in the desired manner.
  • the height of the asphalt layer is 5 cm to 7 cm.
  • the height of the base layer 3 is preferably more than 20 cm, for example about 30 to 40 cm.
  • the inventive method and the fixed track according to the invention is characterized by a fast and cost-effective production and an exact track position of the fixed carriageway.
  • the method can also be used in tunnels where no open flames are allowed.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für Schienenfahrzeuge und eine solche feste Fahrbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
  • Feste Fahrbahnen für Schienenfahrzeuge werden insbesondere für hohe Geschwindigkeiten eingesetzt. Anstelle der bei herkömmlichen Schienenfahrbahnen üblichen Schotterbettung weisen diese Fahrbahnen eine Asphalt- oder Betontragschicht auf, auf welcher die Schwellen aufgelegt sind. Bekannt sind auch feste Fahrbahnen, bei denen die Schwellen in eine Betonschicht eingegossen sind.
  • Um eine Benutzung der Schienenfahrbahn mit hoher Fahrgeschwindigkeit zu ermöglichen, muss die Oberseite der Schienenfahrbahn sehr eben sein. Die Herstellung von festen Fahrbahnen ist daher entsprechend aufwendig. Asphalttragschichten können grundsätzlich mit einer höheren Ebenheit hergestellt werden als Betontragschichten. Andererseits ist die Verarbeitung von Asphalt schwieriger, da er zur Verarbeitung erhitzt werden muss. Zusätzliche Probleme ergeben sich dabei in Tunnelstrecken, wo ein Erhitzen mit Gas nicht zulässig ist.
  • Die Verwendung von Asphalttragschichten ist beispielsweise aus der WO 00/61866 A sowie aus der EP 1 380 687 A bekannt, wobei die letztgenannte Schrift lediglich Stand der Technik gemäß Artikel 54 Abs. 3 EPÜ darstellt. Eine feste Fahrbahn ist auch aus der DE 34 29 413 A bekannt.
  • Auf den Untergrund ist hier eine Betonplatte aufgelegt, auf der sich eine Asphaltschicht befindet. Auf die Asphaltschicht folgt eine Schicht aus einer Vergussmasse, in welche die Schwellen eingegossen sind. Über die Vergussmasse sind die Schwellen mit der Asphaltschicht verklebt. Durch diesen Aufbau und insbesondere die Verklebung ergeben sich erhebliche Nachteile hinsichtlich der Haltbarkeit der festen Fahrbahn.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge und eine ebensolche feste Fahrbahn anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer so genannten festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit den Schritten:
    • Herstellen eines Unterbaus, insbesondere mit einer Frostschutzschicht und/oder einer ungebundenen und/oder einer hydraulisch gebundenen Tragschicht,
    • Aufbringen einer hydraulisch gebundenen Tragschicht oder einer Betontragschicht, die so ausgebildet ist, dass sie in Verbindung mit den darunter angeordneten Schichten die Traglast aufnimmt, auf den Unterbau,
    • Aufbringen einer Ausgleichsschicht, insbesondere Asphaltschicht, die im Wesentlichen keine Tragfunktion hat und die so ausgebildet ist, dass sie die Unebenheiten der darunter liegenden Tragschicht zumindest weitgehend ausgleicht, auf die hydraulisch gebundene Tragschicht oder Betontragschicht und
    • Auflegen von Schienen tragenden Schwellen auf die Ausgleichsschicht.
  • Des Weiteren wird diese Aufgabe gelöst durch eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit einem Unterbau, insbesondere mit einer Frostschutzschicht und/oder einer ungebunden und/oder einer hydraulisch gebundenen Tragschicht, einer auf dem Unterbau angeordneten, zusammen mit den darunter angeordneten Schichten die Traglast aufnehmenden hydraulisch gebundenen Tragschicht oder Betontragschicht, einer auf der hydraulisch gebundenen Tragschicht oder Betontragschicht angeordneten Ausgleichsschicht, insbesondere Asphaltschicht, die so ausgebildet ist, dass sie die Unebenheiten der darunter liegenden Tragschicht zumindest weitgehend ausgleicht, und Schienen tragenden Schwellen auf der Ausgleichsschicht.
  • Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, die Vorteile von Beton und Asphalt zu kombinieren und deren Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird daher für die Tragfunktion eine hydraulisch gebundene Tragschicht (HGT) oder eine Betontragschicht (BTS) verwendet, während die Ebenheit der Oberseite der festen Fahrbahn durch eine auf dieser Tragschicht angeordnete Asphaltschicht hergestellt wird. Die bei Betonschichten auch bei besonders aufwendiger Herstellung auftretenden Unebenheiten von zwei Zentimetern und mehr können durch das Aufbringen einer dünnen Asphaltschicht auf die Tragschicht ausgeglichen werden. Die Asphaltschicht übernimmt dabei im Wesentlichen keine Tragfunktion, sondern dient lediglich dem Ausgleich der genannten Ebenheiten. Die verbleibenden Unebenheiten können dadurch deutlich verringert werden. Insbesondere kann dieselbe Ebenheit erreicht werden wie bei reinem Asphalttragschicht-Aufbau, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt nämlich darin, dass die Tragschicht, HGT oder BTS, verhältnismäßig einfach hergestellt werden kann, während nur eine dünne Asphaltschicht ohne Tragfunktion hergestellt werden muss. Die zu verarbeitende Asphaltmenge ist dadurch gering, so dass die Erwärmung bzw. Warmhaltung der Asphaltmasse vereinfacht ist und insbesondere auch ohne Verwendung von Gas durchgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch besonders vorteilhaft in Tunnelstrecken eingesetzt werden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Fahrbahn kann auch schneller erfolgen als herkömmliche feste Fahrbahnen ohne Asphaltausgleichsschicht, da die Aushärtzeit von Beton deutlich höher liegt.
  • Bevorzugt weist die Ausgleichsschicht nur eine Lage auf. Es ist aber auch möglich, eine zweilagige Schicht vorzusehen. Insbesondere bei größeren Unebenheiten der darunter liegenden Tragschicht ergeben sich hierdurch Vorteile.
  • Besonders bevorzugt wird die Ausgleichsschicht in einer solchen Stärke aufgebracht, dass es gerade zum gewünschten Ausgleich der Unebenheiten der darunter angeordneten Tragschicht ausreicht. Die zu verarbeitende Menge des Materials der Ausgleichsschicht, insbesondere des Asphalts, kann dadurch möglichst gering gehalten werden, wodurch die oben beschriebenen Vorteile entsprechend vergrößert werden. Andererseits genügt die Ausgleichsschicht damit noch immer den an sie gestellten Anforderungen und ermöglicht eine ebene Oberseite der festen Fahrbahn, wie sie für hohe Geschwindigkeiten benötigt wird.
  • Die Höhe der Ausgleichsschicht beträgt insbesondere weniger als 20 cm, bevorzugt weniger als 15 cm. Besonders bevorzugt ist eine Höhe von ca. 5 bis ca. 7 cm, da unter einer Höhe von 5 cm die Auskühlung von Asphalt zu groß wird. Die Obergrenze von 7 cm bewirkt eine vorteilhaft geringe Materialmenge und verhindert ein seitliches Wegschwimmen des Asphaltes.
  • Um die Tragfähigkeit der Betontragschicht zu erhöhen, kann diese mit einer Armierung versehen werden. Hierfür kommt jede übliche Armierung, beispielsweise mittels Eisengitter in Betracht.
  • Auf die Ausgleichsschicht können verschiedene Schwellenarten aufgelegt werden. So ist neben dem Einsatz herkömmlicher Schwellen der Einsatz von Breitschwellen besonders vorteilhaft. Auch die Auflage von Betonfertigteilplatten, die mehrere Schienenstützpunkte aufnehmen, ist möglich. Damit ist die beschriebene feste Fahrbahn vielseitig einsetzbar und kann von den Vorteilen der verschiedenen Unterschwellungen profitieren.
  • Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt als einzige Figur
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße feste Fahrbahn.
  • Die dargestellte feste Fahrbahn umfasst eine auf einer Frostschutzschicht 1 angeordnete ungebundene oder hydraulisch gebundene Tragschicht 2, eine auf dieser angeordnete hydraulisch gebundene Tragschicht oder Betontragschicht 3 (HGT oder BTS) und eine wiederum auf dieser angeordnete, dünne Asphaltschicht 4. Auf der Asphaltschicht 4 sind Schwellen 5 angeordnet, welche die Schienen 6 tragen.
  • Die Frostschutzschicht kann auch weggelassen werden, insbesondere bei Tunnelstrecken. Außerdem kann die Tragschicht 3, HGT oder BTS, auch direkt auf die Frostschutzschicht aufgebracht werden.
  • Zur Herstellung der dargestellten festen Fahrbahn wird zunächst die Frostschutzschicht 1 vorbereitet. Sodann wird auf diese die ungebundene oder hydraulisch gebundene Tragschicht 2 aufgebracht. Anschließend wird auf die Schicht 2 eine Tragschicht 3, HGT oder BTS, aufgebracht und so gut wie möglich eingeebnet. Die dennoch verbleibenden Unebenheiten der Tragschicht 3 werden durch eine anschließend aufgebrachte Asphaltschicht 4 ausgeglichen, die nach ausreichendem Abbinden der Tragschicht 3 aufgebracht wird.
  • Die Tragschicht 3, HGT oder BTS, wird so ausgebildet, dass diese die Haupttraglast aufnehmen kann. Insbesondere wird eine entsprechende Zusammensetzung und Höhe der Tragschicht 3 und gegebenenfalls eine Armierung vorgesehen. Die Asphaltschicht 4 wird mit einer möglichst geringen Höhe aufgebracht, die aber noch ausreichend ist, um die Unebenheiten der Tragschicht 3 in der gewünschten Weise auszugleichen. Bevorzugt beträgt die Höhe der Asphaltschicht 5 cm bis 7 cm. Die Höhe der Tragschicht 3 beträgt dagegen bevorzugt mehr als 20 cm, beispielsweise ca. 30 bis 40 cm.
  • Schließlich wird auf die ausreichend verfestigte Asphaltschicht 4 der Gleisrost mit den Schwellen 5 und den Schienen 6 aufgelegt und verankert. Die fertig gestellte Fahrbahn kann danach sofort befahren werden.
  • Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße feste Fahrbahn durch einen schnelle und kostengünstige Herstellung sowie eine exakte Gleislage der festen Fahrbahn aus. Zudem kann das Verfahren auch in Tunnelstrecken eingesetzt werden, wo kein offenes Feuer zulässig ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Frostschutzschicht
    2
    ungebundene oder hydraulisch gebundene Tragschicht
    3
    Tragschicht, HGT oder BTS
    4
    Asphaltschicht
    5
    Schwelle
    6
    Schiene

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit dem Schritt:
    - Herstellen eines Unterbaus, insbesondere mit einer Frostschutzschicht (1) und/oder einer ungebundenen und/oder einer hydraulisch gebundenen Tragschicht (2),
    gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
    - Aufbringen einer hydraulisch gebundenen Tragschicht oder einer Betontragschicht (3), die so ausgebildet ist, dass sie in Verbindung mit den darunter angeordneten Schichten (1, 2) die Traglast aufnimmt, auf den Unterbau (1, 2),
    - Aufbringen einer Ausgleichsschicht (4), insbesondere Asphaltschicht, die im Wesentlichen keine Tragfunktion hat und die so ausgebildet ist, dass sie die Unebenheiten der darunter liegenden Tragschicht (3) zumindest weitgehend ausgleicht, auf die hydraulisch gebundene Tragschicht oder Betontragschicht (3) und
    - Auflegen von Schienen (6) tragenden Schwellen (5) auf die Ausgleichsschicht (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) einlagig oder zweilagig aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) in einer solchen Stärke aufgebracht wird, dass es gerade zum gewünschten Ausgleich der Unebenheiten der darunter angeordneten Tragschicht (3) ausreicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) mit einer Höhe kleiner als 20 cm, insbesondere kleiner als 15 cm, bevorzugt von ca. 5 cm bis ca. 7 cm, aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betontragschicht (3) mit einer Armierung versehen wird und/oder dass auf die Ausgleichsschicht (4) herkömmliche Schwellen (5), Breitschwellen oder mehrere Stützpunkte aufnehmende Betonfertigteilplatten aufgelegt werden.
  6. Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge mit einem Unterbau, insbesondere mit einer Frostschutzschicht (1) und/oder einer ungebunden und/oder einer hydraulisch gebundenen Tragschicht (2), gekennzeichnet durch eine auf dem Unterbau (1, 2) angeordnete, zusammen mit diesem die Traglast aufnehmende hydraulisch gebundene Tragschicht oder Betontragschicht (3), eine auf der hydraulisch gebundenen Tragschicht oder Betontragschicht (3) angeordnete Ausgleichsschicht (4), insbesondere Asphaltschicht, die so ausgebildet ist, dass sie die Unebenheiten der darunter liegenden Tragschicht (3) zumindest weitgehend ausgleicht, und Schienen (6) tragende Schwellen (5) auf der Ausgleichsschicht (4).
  7. Feste Fahrbahn nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) einlagig oder zweilagig aufgebracht ist.
  8. Feste Fahrbahn nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) in einer solchen Stärke aufgebracht ist, dass es gerade zum gewünschten Ausgleich der Unebenheiten der darunter angeordneten Tragschicht (3) ausreicht.
  9. Feste Fahrbahn nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausgleichsschicht (4) eine Höhe kleiner als 20 cm, insbesondere kleiner als 15 cm, bevorzugt von ca. 5 cm bis ca. 7 cm aufweist.
  10. Feste Fahrbahn nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragschicht (3) mit einer Armierung versehen ist und/oder dass auf der Ausgleichsschicht (4) herkömmliche Schwellen (5), Breitschwellen oder mehrere Stützelemente aufnehmende Betonfertigteilplatten aufgelegt sind.
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EP1486611A3 EP1486611A3 (de) 2005-01-12
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