EP1836352A1 - Feste fahrbahn für schienenfahrzeuge - Google Patents

Feste fahrbahn für schienenfahrzeuge

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EP1836352A1
EP1836352A1 EP06805409A EP06805409A EP1836352A1 EP 1836352 A1 EP1836352 A1 EP 1836352A1 EP 06805409 A EP06805409 A EP 06805409A EP 06805409 A EP06805409 A EP 06805409A EP 1836352 A1 EP1836352 A1 EP 1836352A1
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elastic elements
concrete
slab
track according
reinforcement
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Heinrich Gall
Franz Haban
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    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/62—Rail fastenings incorporating resilient supports
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    • 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
    • E01B1/004—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with prefabricated elements embedded in fresh concrete or asphalt
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor

Definitions

  • the invention relates to a solid track for rail vehicles, which is mounted on elastic elements.
  • the roadway is designed as a separate, oscillatory mass, which is movably supported by an elastic, acting as a spring element against the ground.
  • the elastic element which is arranged between the vibratory road surface and the ground, for example a tunnel structure, thereby effects a decoupling of the vibrations, so that the magnitude of the vibrations transmitted to the ground does not exceed a certain level.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a solid track for rail vehicles, their production can be done easier and cheaper.
  • the invention is based on the finding that prefabricated panels can be used which form the lowest layer of the oscillatory mass-spring system and at the same time form a formwork for concreting the concrete support panel.
  • the precast slab is placed on the elastic elements, then the concrete slab is concreted. This eliminates the previously required process step of producing a formwork for the concrete slab. It also eliminates the subsequent lifting of the concrete concrete concrete slab, since the elastic elements are already positioned in advance in the right place.
  • the precast slab may have its own reinforcement, in particular it may have a connection reinforcement, which forms a composite with the concrete slab in the installed state. If necessary, further reinforcement inserts can be placed on the precast slab, which are located in the lower area after concreting the concrete slab.
  • connection reinforcement a bond between the precast slab and the concrete slab is created.
  • an additional reinforcement may be arranged at the joints.
  • This reinforcement can be designed as a reinforcing mat whose longitudinally arranged reinforcing bars each cover the joints.
  • the elastic elements of the solid track according to the invention may form a full-surface bearing, alternatively they may be formed as strip bearings, which are preferably arranged below threshold blocks. In most cases, strip-shaped elastic elements are sufficient and generally advantageous. As a further alternative come in the solid pavement according to the invention as springs formed elastic elements in question, in particular they may be formed as coil springs.
  • a particularly good vibration damping can be achieved if the concrete support plate is mounted elastically in a trough. On the bottom of the trough are the elastic elements on which the concrete support plate is placed. Since the concrete support plate can move relative to the trough, there is the desired vibration control decoupling. Due to the specific choice of the mass of the concrete support plate and the properties of the elastic elements targeted vibrations of a certain frequency range can be suppressed.
  • FIG. 1 shows a perspective, partially cutaway view of a solid roadway according to the invention.
  • Fig. 2 shows a section through the fixed carriageway shown in Fig. 1 transverse to
  • the fixed carriageway 1 shown in Fig. 1 is used in a tunnel and comprises a trough 2, in which a concrete support plate 3 is elastically mounted. Reference is made at the same time to Fig. 2, which shows a section through the fixed track 1 shown in Fig. 1 transversely to the direction of travel.
  • the base 4 of the trough 2 elastic elements which are formed as a strip bearing 5 and made of an elastomeric material, placed.
  • a finished plate 6 is placed, which has on its upper side 7 a protruding connection reinforcement 8.
  • longitudinal reinforcements 9 and optionally not illustrated transverse reinforcements and sleepers 10 which are mounted with rail fastenings 19, rails 18 and longitudinal reinforcements 9 to form a track grid, are placed and adjusted on the finished part panel 6.
  • the threshold blocks 11, 12 are each connected to each other via a lattice girder 13.
  • the joint overlapping reinforcement 17 is placed.
  • the sleepers 10 are poured into the concrete support plate 3, so that only the upper region of the sleeper blocks 11, 12 protrudes from the concrete support plate 3.
  • the concrete support plate 3 forms a relative to the trough 2 oscillatory mass whose vibration behavior can be adjusted by the mass of the concrete support plate 3 and the properties of the strip bearing 5 in a wide range.
  • the width, the thickness or the material of the strip bearing 5 can be varied accordingly, as well as the mass of the concrete support plate 3.
  • the desired favorable vibration behavior can be achieved so that when driving the fixed lane 1 vibrations caused by a rail vehicle not or transferred only slightly to the trough 2 and the environment.

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Description

Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, die auf elastischen Elementen gelagert ist.
Beim Überfahren von Fahrbahnen durch Schienenfahrzeuge werden Erschütterungen erzeugt, die durch den Untergrund weitergeleitet und dadurch auch in angrenzenden Gebäuden bemerkt werden. Um solche unerwünschten Erschütterungen zu verringern oder vollständig zu eliminieren, ist es bereits bekannt, die Fahr- bahn als Masse-Feder-System zu gestalten. Die Fahrbahn ist dabei als separate, schwingungsfähige Masse ausgebildet, die über ein elastisches, als Feder wirkendes Element gegenüber dem Untergrund bewegbar gelagert ist. Das elastische Element, das zwischen der schwingungsfähigen Fahrbahn und dem Untergrund, zum Beispiel einem Tunnelbauwerk, angeordnet ist, bewirkt dabei eine Entkopp- lung der Schwingungen, sodass die Größe der auf den Untergrund übertragenen Schwingungen ein bestimmtes Maß nicht überschreitet. i I i
Die' Montage einer Fahrbahn in Ortbeton-Bauweise mit vorplatzierten elastischen Elementen ist jedoch in der Praxis relativ aufwändig, da eine aufwändige Schalung um den mit fließfähigem Ortbeton auszufüllenden Bereich herum erstellt werden muss, damit durch das Einbringen des fließfähigen Ortbetons keine als Schallbrücken wirkenden steifen Verbindungen zwischen dem Unterbau und der Betontragplatte entstehen. Auch die Montage einer Fahrbahn in Ortbeton-Bauweise mit nachträglich platzierten elastischen Elementen ist in der Praxis relativ aufwändig, da die Betontragplatte üblicherweise abschnittsweise hydraulisch angehoben wird und anschließend die elastischen Elemente unterhalb der Betontragplatte positioniert werden. Beide Verfahren sind zeitaufwändig und verursachen beträchtliche Kosten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge anzugeben, deren Herstellung einfacher und kostengünstiger erfolgen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer festen Fahrbahn der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Betontragplatte aus Fertigteilplatten und einer darauf liegenden Schicht aus Ortbeton besteht, wobei die Fertigteilplatten auf den elastischen Elementen aufliegen und einen monolithischen Verbund mit dem Ortbeton eingehen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Fertigteilplatten eingesetzt werden können, die die unterste Schicht des schwingungsfähigen Masse-Feder- Systems bilden und die gleichzeitig eine Schalung für das Betonieren der Beton- tragplatte bilden. Die Fertigteilplatte wird dabei auf die elastischen Elemente aufgelegt, anschließend wird die Betontragplatte betoniert. Dadurch entfällt der bisher erforderliche Verfahrensschritt der Herstellung einer Schalung für die Betontragplatte. Ebenso entfällt das nachträgliche Anheben der betonierten Betontragplatte, da die elastischen Elemente bereits vorab an der richtigen Stelle positioniert sind.
Die Fertigteilplatte kann eine eigene Bewehrung aufweisen, insbesondere kann sie eine Anschlussbewehrung aufweisen, die im Einbauzustand einen Verbund mit der Betontragplatte bildet. Falls erforderlich können auf die Fertigteilplatte weitere Bewehrungseinlagen aufgelegt werden, die sich nach dem Betonieren der Beton- tragplatte in deren unterem Bereich befinden. Durch die erwähnte Anschlussbewehrung wird ein Verbund zwischen der Fertigteilplatte und der Betontragplatte geschaffen.
Um eine gute Kraftübertragung im Bereich aneinander angrenzender Fertigteilplat- ten zu erzielen, kann an den Stoßstellen eine zusätzliche Bewehrung angeordnet sein. Diese Bewehrung kann als Verstärkungsmatte ausgebildet sein, deren in Längsrichtung angeordnete Bewehrungsstäbe jeweils die Stoßstellen überdecken.
Die elastischen Elemente der erfindungsgemäßen festen Fahrbahn können eine vollflächige Lagerung bilden, alternativ können sie als Streifenlager ausgebildet sein, die vorzugsweise unterhalb von Schwellenblöcken angeordnet sind. In den meisten Fällen sind streifenförmige elastische Elemente ausreichend und in der Regel vorteilhaft. Als weitere Alternative kommen bei der erfindungsgemäßen festen Fahrbahn als Federn ausgebildete elastische Elemente in Frage, insbesondere können sie als Spiralfedern ausgebildet sein.
Eine besonders gute Schwingungsdämpfung lässt sich erzielen, wenn die Betontragplatte elastisch in einem Trog gelagert ist. Auf dem Boden des Trogs befinden sich die elastischen Elemente, auf denen die Betontrag platte aufgelegt ist. Da sich die Betontragplatte relativ zu dem Trog bewegen kann, ergibt sich die gewünschte schwingungstechnische Entkopplung. Durch die gezielte Wahl der Masse der Betontragplatte und der Eigenschaften der elastischen Elemente können gezielt Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereichs unterdrückt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausfüh- rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Die Figuren sind scherriatische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer erfin- dungsgemäßen festen Fahrbahn; und
Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte feste Fahrbahn quer zur
Fahrtrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte feste Fahrbahn 1 kommt in einem Tunnel zum Einsatz und umfasst einen Trog 2, in dem eine Betontragplatte 3 elastisch gelagert ist. Es wird gleichzeitig auf Fig. 2 Bezug genommen, die einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte feste Fahrbahn 1 quer zur Fahrtrichtung zeigt.
Bei der Herstellung der festen Fahrbahn 1 werden auf die Grundfläche 4 des Trogs 2 elastische Elemente, die als Streifenlager 5 ausgebildet sind und aus einem Elastomermaterial bestehen, aufgelegt. Auf die elastischen Elemente wird eine Fertigplatte 6 gelegt, die an ihrer Oberseite 7 eine herausstehende Anschlussbewehrung 8 aufweist. Zusätzlich werden auf die Fertiglteilplatte 6 Längsbewehrungen 9 und gegebenenfalls nicht dargestellte Querbewehrungen sowie Schwellen 10, die mit Schienenbefestigungen 19, Schie- nen 18 und Längsbewehrungen 9 zu einem Gleisrost montiert werden, aufgelegt und justiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Zweiblockschwellen, deren Schwellenblöcke 11 , 12 jeweils über einen Gitterträger 13 miteinander verbunden sind. Im Bereich der Stoßstellen einander angrenzender Fertigteilplatten 6 wird eine zusätzliche, die Stoßstelle übergreifende Bewehrung 17 aufgelegt.
An Seitenwänden 14 des Trogs 2 werden als Seitenschalungen dienende elastische Elemente 15 angebracht, die das Eindringen von Beton in Hohlräume 16 unterhalb der Fertigteilplatte 6 verhindern.
Durch Betonieren wird die Betontragplatte 3 erstellt, wobei sich durch die Anschlussbewehrung 8 an der Oberseite 7 der Fertigteilplatte 6 ein Verbund der Betontragplatte 3 mit der Fertigteilplatte 6 ergibt. Durch das Eindringen des fließfähigen Ortbetons werden die Schwellen 10 in die Betontragplatte 3 eingegossen, so- dass lediglich der obere Bereich der Schwellenblöcke 11 , 12 aus der Betontragplatte 3 herausragt.
Die Betontragplatte 3 bildet eine gegenüber dem Trog 2 schwingungsfähige Masse, deren Schwingungsverhalten durch die Masse der Betontragplatte 3 und die Eigenschaften der Streifenlager 5 in weiten Bereichen angepasst werden kann. Dazu kann die Breite, die Dicke oder der Werkstoff der Streifenlager 5 entsprechend variiert werden, ebenso wie die Masse der Betontragplatte 3. Dadurch lässt sich das gewünschte günstige Schwingungsverhalten erzielen, sodass beim Befahren der festen Fahrbahn 1 von einem Schienenfahrzeug verursachte Schwin- gungen sich nicht oder lediglich in geringem Maße auf den Trog 2 und die Umgebung übertragen.

Claims

Patentansprüche:
1. Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge, die auf elastischen Elementen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (3) aus Fertig- teilplatten (6) und einer darauf liegenden Schicht aus Ortbeton besteht, wobei die Fertigteilplatten auf den elastischen Elementen aufliegen und einen monolithischen Verbund mit dem Ortbeton eingehen.
2. Feste Fahrbahn nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Fer- tigteilplatte (6) eine den Verbund mit dem Ortbeton sichernde Anschlussbewehrung (8) aufweist.
3. Feste Fahrbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigteilplatte (6) eine Bewehrung aufweist.
4. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der monolithische Verbund durch Kleben und/oder Profilierung der Oberflächen der Fertigteilplatte (6) und/oder mechanische Verbindungen erzeugt ist.
5. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an Stoßstellen aneinander angrenzender Fertigteilplatten (6) eine zusätzliche Bewehrung (17) angeordnet ist.
6. Feste Fahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente eine vollflächige Lagerung oder vorzugsweise unterhalb von Schwellenblöcken angeordnete Streifenlager (5) oder Einzellager bilden.
7. Feste Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente als Federn, insbesondere als Spiralfedern, ausgebildet sind.
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