EP1576240A1 - Verfahren zum herstellen einer festen fahrbahn und fahrweg - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer festen fahrbahn und fahrweg

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EP1576240A1
EP1576240A1 EP03813884A EP03813884A EP1576240A1 EP 1576240 A1 EP1576240 A1 EP 1576240A1 EP 03813884 A EP03813884 A EP 03813884A EP 03813884 A EP03813884 A EP 03813884A EP 1576240 A1 EP1576240 A1 EP 1576240A1
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EP
European Patent Office
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ballast bed
track
binder
ballast
base layer
Prior art date
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EP03813884A
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English (en)
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EP1576240B1 (de
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Dieter Reichel
Stefan BÖGL
Erich Lindner
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Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Original Assignee
Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
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Publication of EP1576240B1 publication Critical patent/EP1576240B1/de
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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
    • 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
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    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/001—Track with ballast
    • 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 object of the present invention is to provide a method for producing a slab track and a corresponding track which avoids the disadvantages mentioned above and in particular enable high-speed rail traffic quickly and at relatively low cost.
  • the object is achieved by a method and a roadway with the features of the independent claims.
  • the base layer produced in this way becomes very stable and, in particular, also through the vibrations and loads that arise during the operation of high-speed rail traffic resistant. This makes it a permanent and reliable foundation for laying the Precast concrete parts, which are mostly used as slabs, or the in-situ concrete layer.
  • a load-bearing area of the ballast bed which may penetrate the entire ballast bed, is created.
  • the cavities that exist between the individual gravel stones are used to position the binder.
  • a connection is created between the binder and the ballast, creating a very reliable base layer.
  • the use of pressure when introducing the binder enables a particularly deep penetration of the ballast bed with binder, which creates a very high load-bearing capacity.
  • the surface of the ballast bed is milled and the resulting milled material is mixed with the binder.
  • the mixture is then applied to the surface of the remaining ballast bed as a base course. After this mixture has set, the precast concrete slab or the in-situ concrete layer is built up on the newly created surface.
  • This method for binding the ballast with the binder to form a base layer also creates a base layer very quickly. In contrast to the particularly advantageous embodiment of the binding agent being pressed in between the sleepers of the old track, however, it is necessary for the old track to be dismantled before the upper layer of the ballast bed is milled and rebuilt.
  • the binder can be mixed with the resulting milled material by applying the binder to the surface of the ballast bed before milling. By milling the binder and the ballast bed, the binder and ballast are automatically mixed. This mixture can then be reapplied to the remaining ballast bed and cured.
  • the precast concrete parts are placed on a base layer.
  • a space between the precast concrete parts and the support slide is poured out with a solidifying filling compound to fix the position of the precast concrete parts.
  • an in-situ concrete layer or in-situ concrete in combination with precast elements can be used to build a slab track.
  • ballast is connected to a hydraulically setting or bituminous or plastic-based binder, a particularly strong and stable base layer is obtained.
  • the binder is pressed into the cavities of the ballast bed under pressure. This enables deep penetration of the ballast with the binder. A high strength of the base layer is thus achieved.
  • the binder supplied to the ballast bed under pressure fills the cavities of the ballast bed on the one hand and compresses any loose ballast in addition to the connection with the binder. If the binder is not introduced over the entire ballast bed, but is at least at a distance in one direction, then hydraulically bound areas and unfilled intermediate areas are arranged in the ballast bed. This enables the production of such a base layer particularly quickly.
  • the binder is pressed into the cavities under pressure, the strength and load-bearing capacity of the base layer are usually sufficient, even if intermediate areas remain unfilled.
  • the present invention also has the advantage that drainage through the unfilled areas can take place, in particular when arranging unfilled and filled areas of the ballast bed. This is of particular advantage during the expansion phase, during which conventional driving is maintained.
  • FIG. 2 shows a cross section through the ballast track from FIG. 1
  • FIG. 3 shows a ballast track prepared for laying a solid fiber sliver
  • FIG. 5 shows the milling of a binding agent 15, for example mortar or concrete, into the ballast bed 2.
  • the binding agent layer 15 is applied to the ballast bed 2, which is milled off together with part of the ballast bed 2 by a milling machine.
  • the milled material of the ballast bed 2 and the binder 15 is mixed and then applied as a base layer 16 to the remaining part of the ballast bed.
  • a very stable layer is created for the construction of a slab track for high-speed rail traffic.

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Description

Verfahren zum Herstellen einer Festen Fahrbahn und Fahrweg
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Festen Fahrbahn für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr aus vorgefertigten Betonfertigteilen, welche auf einer Tragschicht aufgestellt und ein Zwischenraum zwischen dem Betonfertigteil und der Tragschicht zum Fixieren der Lage des Betonfertigteiles mit einer sich verfestigenden Füllmasse ausgegossen wird oder aus Ortbeton oder einer Kombination aus Betonfertigteilen (7) und Ortbeton auf der Tragschicht (2,4; 16) hergestellt wird sowie einen entsprechenden Fahrweg einer Festen Fahrbahn.
Der Bau von Fahrwegen für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr erfolgt üblicherweise entweder auf einem Schotteroberbau oder mit einer Festen Fahrbahn, welche beispielsweise aus einer Vielzahl von Betonfertigteilen hergestellt ist. Nachteilig beim Schotteroberbau ist die hohe Wartungsintensität, während bei der Festen Fahrbahn eine längere Bauzeit und höhe- re Kosten in Kauf zu nehmen sind. Wird eine Hochgeschwindigkeitsstrecke gebaut, so wird diese entweder auf einer neuen Strecke hergestellt oder sie ersetzt eine herkömmliche Schienenstrecke. In letzterem Fall wird das bestehende Schotterbett komplett abgebaut und eine hydraulisch gebundene Tragschicht aufgebaut, auf welcher die Betonfertigteile oder eine Ortbeton- Schicht oder eine Kombination daraus verlegt bzw. aufgebaut werden. Dieser Abbau der alten Strecke und Aufbau der neuen Strecke verursacht im wesentlichen die lange Bauzeit und die hohen Kosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zum Herstellen ei- ner Festen Fahrbahn und einen entsprechenden Fahrweg zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile vermeidet und insbesondere schnell und mit relativ niedrigen Kosten einen Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr zu ermöglichen. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren und eine Fahrbahn mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Festen Fahrbahn für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr werden beispielsweise vorgefertigte Betonfertigteile auf einer Tragschicht aufgestellt und ein Zwischenraum zwischen den Fertigteilen und der Tragschicht zum Fixieren der Lage der Fertigteile mit einer sich verfestigenden Füllmasse ausgegossen. Alternativ oder in Kombination mit den Betonfertigteilen kann die Feste Fahrbahn auch mit Ortbeton aufgebaut werden, der auf der Tragschicht vergossen wird. Erfindungsgemäß wird die Tragschicht aus einem bestehenden Schotterbett hergestellt, in dem der Schotter verfestigt wird. Der für die abzubauende alte Gleisstrecke verwendete Schotter wird somit für den Aufbau einer Tragschicht für die neue Feste Fahrbahn verwendet. Während das herkömmliche Schotterbett nicht geeignet gewesen wäre um die hohen Anforderungen für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr erfüllen zu können, ist es nunmehr durch die Bearbeitung des bestehenden Schotterbettes möglich die Eigenschaften wesentlich zu verbessern und den ehemaligen Unterbau für die neue Tragschicht zu verwenden. Es wird hierdurch der Vorteil erzielt, daß der Umbau von einer herkömmlichen Gleisanlage auf eine Gleisanlage für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr relativ schnell und kostengünstig durchführbar ist.
Durch die Verbindung des Schotters aus dem bestehenden Schotterbett mit einem hydraulischen Bindemittel, insbesondere Zementmörtel oder einem bituminösen oder auf Kunststoff basierenden Bindemittel wird die hierdurch erzeugte Tragschicht sehr tragfähig und insbesondere auch durch die Erschütterungen und Belastungen, welche beim Betrieb des Hochgeschwin- digkeitsschienenverkehrs entstehen, sehr widerstandsfähig. Es wird hierdurch ein dauerhafter und zuverlässiger Untergrund für die Verlegung der Betonfertigteile, welche meist als Platten eingesetzt werden, oder der Ortbetonschicht geschaffen.
Wird das Bindemittel unter Druck in die Hohlräume des Schotterbettes ein- gepreßt, so entsteht ein unter Umständen das komplette Schotterbett durchsetzender tragfähiger Bereich des Schotterbettes. Die Hohlräume, welche zwischen den einzelnen Schottersteinen vorhanden sind, werden genutzt um das Bindemittel positionieren zu können. Es entsteht eine Verbindung zwischen dem Bindemittel und dem Schotter, wodurch eine sehr zuverlässige Tragschicht geschaffen wird. Durch die Verwendung von Druck beim Einbringen des Bindemittels wird eine besonders tiefe Durchsetzung des Schotterbettes mit Bindemittel ermöglicht, wodurch eine sehr große Tragfähigkeit geschaffen wird.
Zum Einbringen des Bindemittels in das Schotterbett sind Injektionslanzen vorteilhaft, welche in das Schotterbett eingerüttelt werden und durch welche das Bindemittel in die Hohlräume des Schotterbettes eingepreßt werden können. Die Durchsetzung des Schotterbettes mit Bindemittel kann hierdurch sehr gleichmäßig und gezielt erfolgen.
Wird Bindemittel zumindest in einer Richtung in einem Abstand voneinander eingeführt, so daß in dem Schotterbett hydraulisch gebundene Bereiche und unverfüllte Zwischenbereiche entstehen, so kann auf die individuelle erforderliche Tragfähigkeit der Tragschicht eingegangen werden. Bei geringerer Tragfähigkeit sind die unverfüllten Zwischenbereiche größer als bei einer höheren erforderlichen Tragfähigkeit der Tragschicht.
Wird das Bindemittel zwischen Schwellen eines noch alten Gleises in das Schotterbett eingeführt, so ist hierin ein ganz besonderer Vorteil zu sehen. Die Hochgeschwindigkeitsstrecke kann hierdurch vorbereitet werden, während der Schienenverkehr auf dem alten Gleis noch durchgeführt wird. Es werden lediglich die frei zugänglichen Bereiche des Schotterbettes mit Bin- demittel verfüllt und schaffen somit die Grundlage für den späteren Aufbau der Fahrbahn für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr. Die Stillstandszeit zwischen dem Schienenverkehr auf den alten Gleisen und dem Schienenverkehr auf den neuen Gleisen kann somit sehr kurz gehalten wer- den.
Werden nach dem Abbinden des Bindemittels die Gleise, Schwellen und überflüssiger Schotter entfernt, so ist die Grundlage für den Aufbau der Betonfertigteilplatten auf der Tragschicht geschaffen. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, daß die Stillstandszeit sehr kurz bemessen werden kann.
Um zu verhindern, daß die zwischen der Tragschicht und dem Betonfertigteil eingegossene Füllmasse in den unverfüllten Bereich des Schotterbettes sik- kert, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß zumindest die unverfüllten Berei- ehe oberflächlich abgedichtet werden. Hierzu wird beispielsweise eine relativ dünne Zementmörtelschicht auf die unverfüllten und ggf. zusätzlich auf die gebundenen Bereiche aufgetragen. Die Füllmasse wird hierdurch daran gehindert in die Hohlräume des Schotterbettes einzufließen und somit die Be- tonfertigteilplatte nicht genügend zu unterstützen.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Einpressen von Bindemittel in die Hohlräume des Schotterbettes ist es erfinderisch und vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Schotterbettes gefräst wird und das dabei entstehende ausgefräste Material mit dem Bindemittel gemischt wird. Anschließend wird die Mi- schung auf die Oberfläche des verbliebenen Schotterbettes als Tragschicht aufgebracht. Nach dem Abbinden dieses Gemisches wird die Betonfertigteilplatte oder die Ortbetonschicht auf der neu entstandenen Oberfläche aufgebaut. Durch dieses Verfahren zum Binden des Schotters mit dem Bindemittel zur Bildung einer Tragschicht wird ebenfalls sehr schnell eine Tragschicht geschaffen. Hierbei ist es allerdings im Gegensatz zu der besonders vorteilhaften Ausführung des Einpressens des Bindemittels zwischen die Schwellen des alten Gleises erforderlich, daß das alte Gleis abgebaut worden ist bevor die obere Schicht des Schotterbettes abgefräst und neu aufgebaut wird.
Das Vermischen des Bindemittel mit dem entstehenden ausgefrästen Mate- rial kann dadurch erfolgen, daß das Bindemittel vor dem Fräsen auf die Oberfläche des Schotterbettes aufgebracht wird. Durch das Abfräsen des Bindemittels und des Schotterbettes erfolgt automatisch eine Vermischung von Bindemittel und Schotter. Diese Mischung kann anschließend auf das verbleibende Schotterbett erneut aufgebracht und ausgehärtet werden.
Alternativ ist es für manche Anwendungsfälle vorteilhaft, wenn das Bindemittel nach dem Fräsen mit dem ausgefrästen Material vermischt wird. Das ausgefräste Material wird hierzu beispielsweise in eine Mischkammer gebracht, in welcher das Bindemittel und das Material miteinander vermischt und anschließend auf die bleibende Schotterschicht erneut aufgetragen wird. Nach dem Abbinden des Bindemittels ist auch hier eine Feste und tragfähige Tragschicht geschaffen worden.
Eine weitere Alternative zum Herstellen einer Tragschicht unter Verwendung des alten Schotterbettes und eines Bindemittels besteht darin, daß das Bindemittel über das Schotterbett in Art einer Klammer verlegt wird, wobei das Bindemittel in die Oberfläche des Schotterbettes eindringt, es seitlich abschließt. Das Schotterbett wird hierdurch daran gehindert, daß es seitlich ausbricht. Das Bindemittel, welches teilweise in das Schotterbett eindringt sorgt hierdurch für eine Verzahnung der Klammer mit dem Schotterbett und somit für eine stabile Tragschicht für einen störungsfreien Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr. Das hydraulische Bindemittel verbindet sich mit dem Schotter des bestehendes Schotterbettes und bildet somit die tragfähige Schicht, auf welcher die Betonfertigteile oder die Ortbetonschicht aufgebaut werden können. Wird in die Tragschicht eine Entwässerung eingebaut und/oder bleibt in dem bestehen bleibenden Schotter eine Entwässerung erhalten, so sind die Vorteile einer stabilen Tragschicht mit dem Entwässerungsvermögen einer Schotterschicht vorteilhaft miteinander kombiniert.
Bei einem erfϊndungsgemäßen Fahrweg einer Festen Fahrbahn für ein spurgebundenes Fahrzeug des Hochgeschwindigkeitsschienenverkehrs aus vorgefertigten Betonfertigteilen werden die Betonfertigteile auf einer Tragschicht aufgestellt. Ein Zwischenraum zwischen den Betonfertigteilen und der Trag- schiebt ist zum Fixieren der Lage der Betonfertigteile mit einer sich verfestigenden Füllmasse ausgegossen. An Stelle der Betonfertigteile kann auch eine Ortbetonschicht oder Ortbeton in Kombination mit Fertigteilen zum Bau einer Festen Fahrbahn dienen.
Erfindungsgemäß ist die Tragschicht aus einem bestehenden Schotterbett hergestellt, in welchem der Schotter zumindest teilweise verfestigt ist. Die so gebildete Tragschicht ist besonders schnell und kostengünstig herstellbar und weist eine hohe Tragfähigkeit, wie sie für den Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen erforderlich ist, auf. Durch die Verwendung des beste- henden Schotterbettes wird Material sowie die Zeit zur Vorbereitung des Unterbaus des Fahrweges deutlich reduziert.
Ist der Schotter mit einem hydraulisch abbindenden oder bituminösen oder auf Kunststoff basierenden Bindemittel verbunden, so wird eine bestonders feste und tragfähige Tragschicht erhalten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bindemittel unter Druck in die Hohlräume des Schotterbettes eingepreßt ist. Hierdurch ist eine tiefe Durchdringung des Schotters mit dem Bindemittel ermöglicht. Eine hohe Festigkeit der Tragschicht wird somit erzielt. Das unter Druck dem Schotterbett zugeführte Bindemittel füllt einerseits die Hohlräume des Schotterbettes aus und komprimiert ggf. losen Schotter zusätzlich zur Verbindung mit dem Bindemittel. Ist das Bindemittel nicht über das ganze Schotterbett eingebracht, sondern weist zumindest in einer Richtung einen Abstand auf, so sind in dem Schotterbett hydraulisch gebundene Bereiche und unverfüllte Zwischenbereiche angeordnet. Die Herstellung einer derartigen Tragschicht wird hierdurch besonders schnell ermöglicht. Insbesondere wenn das Bindemittel unter Druck in die Hohlräume eingepreßt ist, wird eine üblicherweise ausreichende Festigkeit und Tragfähigkeit der Tragschicht erzielt, auch wenn Zwischenbereiche unverfüllt bleiben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bindemittel zwischen Schwellen eines noch alten Gleises in das Schotterbett eingeführt ist. Hierdurch ist das Vorbereiten des Unterbaus des Fahrweges für die neue Gleisanlage bereits möglich, wenn über die alte Gleisanlage noch der Schienenverkehr rollt. Erst wenn die Bindemittel, welche beispielsweise in Form von Säulen in dem Schotterbett verankert werden, abgebunden sind und die übrigen Vorbereitungsarbeiten beendet sind, kann sehr schnell der Aufbau eines Fahrweges erfolgen.
Um zu vermeiden, daß die Füllmasse zwischen Tragschicht und Betonfertigteil in die unverfüllten Bereiche der Tragschicht einsickert und somit den Hohlraum zwischen Tragschicht und Betonfertigteil nicht vollständig ausfüllen kann, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die unverfüllten Bereiche mit einem Dichtmittel oberflächlich abgedichtet sind. Ein derartiges Dichtmittel kann beispielsweise Zementmörtel sein, welcher über die unverfüllten Bereiche und ggf. auch die verfüllten Bereiche aufgetragen wird und somit eine gleichmäßige dichte Oberfläche für die Füllmasse schafft.
Ist die Oberfläche des Schotterbettes zusätzlich oder alternativ zur Einpres- sung von Bindemittel unter Druck in das Schotterbett gefräst und ist das ausgefräste Material mit dem Bindemittel gemischt, so wird ein Verbundmaterial erhalten, welches die Tragschicht bildet. Dieses Verbundmaterial ist auf die Oberfläche des verbliebenen Schotterbettes aufgebracht und ist dafür geeignet, daß die Betonfertigteile oder Ortbetonschicht auf dieser hierdurch neu entstandenen Oberfläche aufgebaut werden.
Ist das Bindemittel flüssig und klammerartig über das Schotterbett gelegt, so wird ein besonders guter Zusammenhalt des Schotters aus dem Schotterbett erhalten. In einigen Anwendungsfällen wird diese Herstellungsart für die Tragschicht aus einem bestehenden Schotterbett und einem Bindemittel ausreichend sein. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Bindemittel etwa 5 - 20 cm in die Oberfläche und die Seitenfläche des Schotterbettes eindringt, um eine Verkrallung des Bindemittels mit der Schotterschicht zu bewirken. Es wird hierdurch ein besonders fester Zusammenhalt und eine hohe Tragfähigkeit des alten Schotterbettes mit dem zusätzlich angeordneten Bindemittel erhalten. Der Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen auf dem so bearbeiteten alten Schotterbett ist hierdurch ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung weist neben den genannten Vorteilen darüber hinaus auch den Vorteil auf, daß insbesondere bei der Anordnung von unverfüllten und verfüllten Bereichen des Schotterbettes eine Entwässerung durch die unverfüllten Bereiche erfolgen kann. Besonders während der Ausbauphase, während der der herkömmliche Fahrbetrieb aufrechterhalten wird, ist dies von besonderem Vorteil.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf einen Schotteroberbau mit einem herkömmlichen Gleis und eingebrachtem Bindemittel,
Figur 2 einen Querschnitt durch den Schotteroberbau aus Figur 1 , Figur 3 einen zur Verlegung einer Festen Faserband vorbereiteten Schotteroberbau,
Figur 4 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Tragschicht und Fertigteilplatte,
Figur 5 das Fräsen einer Schotterschicht,
Figur 6 einen Querschnitt durch ein Schotterbett mit eingefrästem Bin- demittel und
Figur 7 einen Querschnitt eines Schotterbettes mit umgreifendem Bindemittel.
Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung anhand einer Festen Fahrbahn mit Betonfertigteilen. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann auch verwendet werden, wenn die Feste Fahrbahn aus Ortbeton oder in Kombination mit Ortbeton und Betonfertigteilen aufgebaut wird.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Untergrund 1 und einen auf einem Schotterbett 2 aufgebauten Schienenrost 3. Das Schotterbett 2 ist zum Umbau für eine Tragschicht einer Festen Fahrbahn vorbereitet. Hierfür sind in das Schotterbett 2 eine Vielzahl Säulen 4 eingearbeitet, welche aus Schotter und Bindemittel bestehen. Die Säulen 4 sind zwischen Schwellen 5 angeordnet und können somit in das Schotterbett 2 eingebracht werden, ohne daß der Fahrbetrieb dauerhaft eingestellt werden muß. Nachdem die Säulen 4, beispielsweise unter Druck und mit Injektionslanzen in das Schotterbett 2 eingebracht wurden, kann der Fahrbetrieb wieder aufgenommen werden. Durch diese nur kurzzeitige Unterbrechung ist ein besonders kostengünstiger Bau bzw. eine kostengünstige Vorbereitung der Erstellung einer Festen Fahrbahn ermöglicht. Die Säulen 4 sind in Reihen angeordnet, welche sich jeweils zwischen zwei Schwellen 5 befinden. Das unverfüllte Schotterbett 2 ist in diesem Falle noch ausreichend, um für eine Entwässerung zu sorgen. Zwischen den Säulen 4 befindet sich weiterhin das unverfüllte Schotterbett 2.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Schotterbett 2 gemäß Figur 1. Es ist daraus ersichtlich, daß die Säulen 4 auf dem Untergrund 1 angeordnet sind und zur Oberfläche des Schotterbettes 2 beabstandet sind. Außerdem weisen sie zueinander Abstände auf, welche im wesentlichen der Breite der Schwelle 5 entspricht. Hierdurch ist es möglich, daß die Säulen 4 von der Oberseite des Schotterbettes 2 her zwischen den Schwellen 5 in das Schotterbett 2 eingebracht werden können. Die Säulen 4 werden dabei mit Bindemittel und dem Schotter aus dem Schotterbett 2 gebildet. Die Oberseiten der Säulen 4 sind etwa in einem Niveau, so daß sie später als gleichmäßige Tragschicht für eine Betonfertigteilplatte dienen.
In Figur 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Tragschicht gezeigt, welche entsprechend den Darstellungen aus Figur 1 und 2 vorbereitet wurde. Der alte Gleisrost 3 mit den Schwellen 5 und den Schienen 6 wurde zwischenzeitlich abgebaut. Überschüssiger Schotter aus dem Schotterbett 2 wurde beseitigt, so daß die Oberflächen der Säulen 4 im wesentlichen in einer Ebene liegen. Die Säulen 4 bilden die Stützen für eine zu einem späteren Zeitpunkt darauf angeordneten Festen Fahrbahn. Der überschüssige Schotter, welcher über der Oberfläche der Säulen 4 in dem alten Schotterbett 2 angeordnet war, wurde beiseite geräumt und kann später beispielsweise zum Auffüllen der Böschung verwendet werden.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Aufbau einer Festen Fahrbahn. Auf dem Untergrund 1 sind das Schotterbett 2 und die
Säulen 4, welche aus dem Schotter des Schotterbettes 2 und einem damit verbundenen Bindemittel hergestellt sind, angeordnet. Das Gleis 6 ist auf einem Betonfertigteil 7 befestigt, welches plattenförmig ausgeführt ist. Das Betonfertigteil 7 stützt sich über bekannte und nicht dargestellte Spindeln auf der Tragschicht, welche aus dem Schotterbett 2 und den Säulen 4 besteht, ab. Durch das Ausnivellieren des Betonfertigteiles 7 entsprechend des ge- forderten Streckenverlaufs des Gleises 6 entsteht ein Hohlraum zwischen dem Betonfertigteil 7 und der Tragschicht aus dem Schotterbett 2 und den Säulen 4. Dieser Hohlraum wird mit einer Füllmasse 8 ausgefüllt, um die Position des Betonfertigteiles zu sichern und Durchbiegungen zu vermeiden.
Um zu verhindern, daß die Füllmasse 8 in das unverfestigte Schotterbett 2 einsickert, ist vor dem Aufsetzen des Betonfertigteiles 7 auf die Tragschicht die Oberfläche der Tragschicht mit einem Dichtmittel 9 versehen. Das Dichtmittel 9, welches z.B. ein Zementmörtel sein kann, bewirkt, daß die Füllmasse 8 nicht in die Hohlräume des Schotterbettes 2 eindringen kann und den Hohlraum zwischen dem Betonfertigteil und der Tragschicht nicht vollständig ausfüllt.
Um für eine Entwässerung des Betonfertigteiles 7 sorgen zu können, sind Rohre 10 vorgesehen, welche das Wasser durch das Betonfertigteil 7, die Füllmasse 8 und das Dichtmittel 9 hindurchführen. In dem unverfüllten Bereich des Schotterbettes 2 kann das Wasser anschließend versickern oder seitlich aus dem Schotterbett 2 hinausgeleitet werden.
Figur 5 zeigt das Einfräsen von einem Bindemittel 15, beispielsweise Mörtel oder Beton, in das Schotterbett 2. Auf das Schotterbett 2 ist die Bindemittelschicht 15 aufgebracht, welche zusammen mit einem Teil des Schotterbettes 2 von einer Fräse abgefräst wird. Das abgefräste Material des Schotterbettes 2 und des Bindemittels 15 wird vermischt und anschließend als Tragschicht 16 auf den verbliebenen Teil des Schotterbettes aufgetragen. Nach dem Ab- binden des Bindemittels 15 in der Tragschicht 16 wird eine sehr tragfähige Schicht für den Aufbau einer Festen Fahrbahn für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr geschaffen. Anstelle das Bindemittels 15 vor dem Frä- sen auf das Schotterbett 2 aufzutragen kann es auch vorteilhaft sein nur das Schotterbett 2 mit einer Fräse 17 abzutragen und in einer nicht dargestellten Mischeinrichtung mit dem Bindemittel 15 zu vermischen. Anschließend wird die Tragschicht 16, wie bereits erläutert, auf das verbliebene Schotterbett 2 aufgebracht.
Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine Tragschicht 16 gemäß Figur 5, auf welcher ein Betonfertigteil 7 angeordnet ist. Zum Ausfüllen des Hohlraumes zwischen dem Betonfertigteil 7 und der Tragschicht 16 ist wiederum eine Füllmasse 8 angeordnet, welche die Lage des Betonfertigteiles 7 fixiert.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung in einem Querschnitt durch den Fahrweg. Das Schotterbett 2 ist dabei mit einer Schicht des Bindemittels 15 umgeben. Das Bindemittel 15 umgibt das Schotterbett 2 sowohl an dessen Oberseite als auch an dessen Flanken. Hierdurch wird ein klammerartiges Umgreifen des Schotterbettes 2 mit der Bindemittelschicht 15 erzielt. Die Tragfähigkeit und der Zusammenhalt des Schotterbettes 2 wird dadurch erhöht und bewirkt eine sehr gute Tragfähigkeit der Tragschicht, welche sich auch bei Erschütterungen, beispielsweise bei einer Überfahrt eines Hochgeschwindigkeitszuges nicht in ihrer Lage verändert. Der Wartungsaufwand eines derartigen Fahrweges wird hierdurch besonders gering gehalten. Das Bindemittel 15 kann dabei leicht in die Hohlräume des Schotterbettes 2 eingedrungen sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich bei dem Bindemittel 15 um einen dünnflüssigen Mörtel handelt, welcher einfach in das Schotterbett 2 einsickern kann, bevor er abbindet. Auf die Oberfläche des Bindemittels 15 wird wiederum das Betonfertigteil mit dem Gleis 6 und einem zwischen dem Betonfertigteil 7 und dem Bindemittel 15 angeordneten Füllmasse 8 ausgefüllt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind Kombinationen der einzelnen Aufbereitungen des Schotterbettes 2 möglich. So können beispielsweise in das Schotterbett 2 Säulen 4 eingebracht werden und zusätzlich eine Tragschicht 16 durch Fräsen auf die Säulen 4 aufgebracht werden. Außerdem kann ein Umklammern gemäß Figur 7 in Verbindung mit dem Fräsen der Figuren 5 und 6 und/oder dem Herstellen von Säulen 4 erfolgen. Das Bindemittel muß nicht hydraulisch abbindbar sein. Es können auch auf Kunststoff oder Bitumen basierende Bindemittel verwendet werden. Bei der Verwendung von Ortbetσπ für die Herstellung der Fahrbahn ist es üblicherweise nicht erforderlich eine Füllmasse 8 auf der Tragschicht 16 anzuordnen, außer es ist die Abdichtung des verbliebenen Schotters vor dem Aufbringen des Ortbetons beabsichtigt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen einer Festen Fahrbahn für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr aus vorgefertigten Betonfertigteilen (7), welche auf einer Tragschicht (2,4; 16) aufgestellt und ein Zwischenraum zwischen der Betonfertigteile (7) und der Tragschicht (2,4; 16) zum Fixieren der Lage der Betonfertigteile (7) mit einer sich verfestigenden Füllmasse (8) ausgegossen wird oder aus Ortbeton oder einer Kombination aus Betonfertigteilen (7) und Ortbeton auf der Tragschicht (2,4; 16) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (2,4; 16) aus einem bestehenden Schotterbett (2) hergestellt wird, indem der Schotter zumindest teilweise verfestigt wird.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Schotter zum Verfestigen mit einem hydraulisch abbindenden oder bituminösen oder auf Kunststoff basierenden Bindemittel (15) verbunden wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) unter Druck in die Hohlräume des Schotterbettes (2) eingepresst wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Schotterbett (2) Injektionslanzen eingeführt, insbesondere eingerüttelt werden, durch welche das Bindemittel (15) in die Hohlräume des Schotterbettes (2) eingepresst wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) zumindest in einer Richtung in einem Abstand voneinander eingeführt wird, so daß in dem Schotterbett (2) hydraulisch gebundene Bereiche und unverfüllte Zwischenbereiche entstehen.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) zwischen Schwellen (5) eines noch alten Gleises (6) in das Schotterbett (2) eingeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abbinden des Bindemittels (15) die Gleise (6), Schwellen (5) und überflüssiger Schotter entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unverfüllten Bereiche oberflächlich abgedichtet werden.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Schotterbettes (2) gefräst wird, das dabei entstehende ausgefräste Material mit dem Bindemittel (15) gemischt und auf die Oberfläche des verbliebenen Schotterbettes (2) als Tragschicht (16) aufgebracht wird, und daß nach dem Abbinden dieses Gemisches die Feste Fahrbahn auf der neu entstandenen Oberfläche aufgebaut wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) vor dem Fräsen auf die Oberfläche des Schotterbettes (2) aufgebracht wird.
11.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß das Bindemittel (15) nach dem Fräsen mit dem ausgefrästen Material vermischt wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net. daß das Bindemittel (15) bzw. dadurch die Tragschicht (16) über das
Schotterbett (2) in Art einer Klammer verlegt wird, wobei das Bindemittel (15) in die Oberfläche des Schotterbettes (2) eindringt und es seitlich abschließt.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- neL. daß eine Entwässerung in die Tragschicht eingebaut wird und/oder in dem bestehen bleibenden Schotter erhalten bleibt.
14. Fahrweg einer Festen Fahrbahn für ein spurgebundenes Fahrzeug des Hochgeschwindigkeitsschienenverkehrs, aus vorgefertigten Betonfertig- teilen (7), die auf einer Tragschicht (2,4; 16) aufgestellt sind und wobei ein
Zwischenraum zwischen den Betonfertigteilen (7) und der Tragschicht (2,4; 16) zum Fixieren der Lage der Betonfertigteile (7) mit einer sich verfestigenden Füllmasse (8) ausgegossen ist oder aus Ortbeton oder einer Kombination aus Betonfertigteilen (7) und Ortbeton auf der Tragschicht (2,4;16), dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (2,4;16) aus einem bestehenden Schotterbett (2) hergestellt ist, in welchem der Schotter zumindest teilweise verfestigt ist.
15. Fahrweg nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Schotter mit einem hydraulisch abbindenden oder bituminösen oder auf Kunststoff basierenden Bindemittel (15) verbunden ist.
16. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) unter Druck in die Hohlräume des Schotter- bettes (2) eingepresst ist.
17. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) und der Schotter in Form von Säulen (4) in das Schotterbett (2) eingebracht sind.
18. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) zumindest in einer Richtung in einem Ab- , stand voneinander eingeführt ist, so daß in dem Schotterbett (2) hydraulisch gebundene Bereiche und unverfüllte Zwischenbereiche angeordnet sind.
19. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (15) zwischen Schwellen (5) eines noch alten Gleises (6) in das Schotterbett (2) eingeführt ist.
20. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- neL. daß die unverfüllten Bereiche mit einem Dichtmittel (9) oberflächlich abgedichtet sind.
21. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Schotterbettes (2) gefräst ist, daß das aus- gefräste Material mit dem Bindemittel (15) gemischt und auf die Oberfläche des verbliebenen Schotterbettes (2) aufgebracht ist, und daß die Feste Fahrbahn auf der neu entstandenen Oberfläche aufgebaut ist.
22. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß das Bindemittel (15) flüssig ist und zusammen mit Schotter als
Tragschicht (16) klammerartig über das Schotterbett (2) gelegt ist und etwa 5 bis 20 cm in die Oberfläche und die Seitenfläche des Schotterbettes (2) eindringt.
23. Fahrweg nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß eine Entwässerung in die Tragschicht (2,4;16) eingebaut ist und/oder in dem bestehen bleibenden Schotterbett (2) erhalten bleibt.
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