EP2083120A2 - Sound insulation and side enclosure for the bulkhead body for rail assemblies of rail-bound vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Realisierung eines effektiven und materialsparenden Schallschutzes für Gleisanlagen schienengebundener Fahrzeuge.The invention relates to a device for realizing an effective and material-saving sound insulation for track systems of rail vehicles.
Bei konventionellen Gleisanlagen wird der Oberbau üblicherweise von einem Bett aus losem Schotter gebildet, in dem die Schwellen mit den Schienen liegen. Dieser Oberbau wird von einem Unterbau getragen, der bei oberirdischen Strecken in der Regel aus Erdreich gebildet wird. Hierbei kann es sich um geländegleiche Lagen, Einschnitte oder Dämme handeln. Die Lagerung des Gleisrostes in einem Bett aus losem Schotter lässt sich in etwa als "schwimmend" charakterisieren. Gleisrost und Schotterbett wirken bei Überrollung wie eine große Feder. Auch ein Unterbau aus Erdreich hat eine federnde Wirkung, die von seiner Steifigkeit abhängig ist.In conventional track systems, the superstructure is usually formed by a bed of loose gravel, in which the sleepers lie with the rails. This superstructure is carried by a substructure, which is usually formed from earth above ground routes. These can be terrain-like layers, cuts or dams. The storage of the track grid in a bed of loose gravel can be roughly characterized as "floating". Track rust and gravel bed act like a big spring when overrolled. Even a substructure made of soil has a resilient effect, which is dependent on its rigidity.
Der übliche Schotteroberbau der Eisenbahn besteht aus einem Gleisrost, das auf einem Schotterbett aufgelagert ist. Der Schotter hat u.a. die Aufgabe, die Lasten aus dem Eisenbahnverkehr zu verteilen, und die Lagestabilität des Gleises sicherzustellen. Aufgrund der zyklischen Belastungen durch den Schienenverkehr kommt es zur Umlagerung der Schottersteine und damit zu Setzungen des Schotters, die zu einer Veränderung der Gleislage führen. Damit der Schotter einen dauerhaft konsolidierten Zustand mit einer abklingenden Setzungsrate erreicht sind Horizontalspannungen notwendig. Auf der freien Strecke können die Horizontalspannungen im Wesentlichen nur in Fahrtrichtung aufgebaut werden, da der Schotter seitlich nicht eingefasst ist. Die geforderte Lagestabilität wird dadurch sichergestellt, dass vor dem Kopf der Schwellen Schotter liegt, der die Horizontalkräfte aufnimmt. Unter dem Schotter befindet sich in der Regel eine Frostschutzschicht oder eine Planumsschutzschicht. Diese Schichten haben neben der Lastverteilung auch die Aufgabe, das Oberflächenwasser gezielt abzuleiten. Im konsolidierten Zustand reagieren diese Schichten sehr empfindlich auf Störungen.The usual gravel superstructure of the railway consists of a track grid, which is supported on a gravel bed. The gravel has u.a. the task of distributing the loads from railway traffic and ensuring the positional stability of the track. Due to the cyclical loads caused by the rail traffic, the ballast stones are relocated and thus settlements of the ballast lead to a change in the track position. In order for the gravel to reach a permanently consolidated state with a decaying settlement rate, horizontal stresses are necessary. On the free route, the horizontal stresses can essentially be built only in the direction of travel, since the gravel is not edged laterally. The required positional stability is ensured by the fact that in front of the head of the threshold ballast is located, which absorbs the horizontal forces. Under the gravel is usually an antifreeze or a protective layer. In addition to load distribution, these layers also have the task of selectively discharging the surface water. In the consolidated state, these layers are very sensitive to disturbances.
In Abhängigkeit der örtlichen Anforderungen sind an Gleisen Schallschutzmaßnahmen notwendig, die z.B. durch eine Schallschutzwand sichergestellt werden können. Aufgrund der Ausbreitung der Schallwellen ist die Höhe der Schallschutzwand vom Abstand zur Gleisachse abhängig. Je weiter die Schallschutzwand vom Gleis entfernt ist, umso höher muss die Wand bei gleicher Wirksamkeit sein. Mit der Höhe steigt aber auch der Beschaffungspreis, die Instandhaltungskosten, und die freie Sicht der Anwohner wird stark eingeschränkt. Zudem bieten klassische Schallschutzwände einen typischen Angriffspunkt für Graffiti.Depending on the local requirements, soundproofing measures may be necessary on the tracks, which may be ensured, for example, by a soundproofing wall. Due to the propagation of the sound waves, the height of the sound insulation wall depends on the distance to the track axis. The farther the soundproofing wall away from the track, the higher the wall must be for equal effectiveness. With the height but also the procurement price, the maintenance costs, and the free view of the residents is severely limited. In addition, classic soundproof walls provide a typical point of attack for graffiti.
Die Anordnung niedriger Schallschutzwände in der unmittelbaren Nähe des Gleises wird bei bestehenden Strecken dadurch erschwert, dass die Gründung der Schallschutzwände entweder die Frostschutzschicht bzw. Planumsschutzschicht stört oder einen erheblichen Montageaufwand an den Schwellen, verbunden mit erschwerter Instandhaltung des Gleises erfordern. Die Störung der Schutzschichten kann zu Setzungen und Entwässerungsproblemen und damit zu erhöhten Instandhaltungskosten führen.The arrangement of low noise barriers in the immediate vicinity of the track is made difficult in existing routes in that the establishment of the noise barriers either the antifreeze or layer protection layer disturbs or require a considerable installation effort at the threshold, combined with difficult maintenance of the track. The disruption of the protective layers can lead to subsidence and drainage problems and thus to increased maintenance costs.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein Schallschutz verwirklicht wird, dessen Errichtung möglichst effektiv, materialsparend und kostengünstig ist.It is therefore an object of the invention to provide a device with which a soundproofing is realized, the construction of which is as effective as possible, material-saving and cost-effective.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in connection with the preamble of
Erfindungsgemäß sitzen in Gleisnähe seitlich vom Gleis mit Schotter oder anderem Material gefüllte Gabione auf der Planumsschutzschicht, wobei die Gabione unter Einhaltung des Lichtraumprofils so weit über die Gleisbetthöhe hinausragen, dass sie einen wirksamen Schallschutz bilden.According to sit in track near the track from the track with gravel or other material filled gabion on the surface protection layer, the gabion protrude in compliance with the gauge space so far beyond the track bed height that they form an effective sound insulation.
Die Höhe und Ausgestaltung der seitlichen Einfassung des Schotterbetts ist abhängig vom Abstand zur Gleisachse so gewählt, dass der geforderte Schallschutz erreicht wird. Die Gabione dienen somit als mechanische Einfassung des Schotters und als niedrige Schallschutzwand. Dabei muss sichergestellt sein, dass das geforderte Lichtraumprofil eingehalten wird.The height and configuration of the lateral enclosure of the ballast bed is selected depending on the distance to the track axis so that the required sound insulation is achieved. The gabions thus serve as a mechanical enclosure of the ballast and as a low noise barrier. It must be ensured that the required clearance gauge is maintained.
Die Gabione werden direkt auf die Schutzschichten aufgesetzt. Die Schichten werden durch die Maßnahme nicht gestört, sodass keine erhöhten Gleislageveränderungen zu erwarten sind. Die Entwässerung ist ohne Störungen weiterhin möglich und kann durch das Unterlegen von Geotextilien oder Drainmatten verbessert bzw. gezielt gesteuert werden. Durch das Einlegen von Geotextilien kann gleichzeitig die Standfestigkeit der durch die Gabione belasteten Schutzschichten erhöht werden.The gabions are placed directly on the protective layers. The layers are not disturbed by the measure, so that no increased track position changes are to be expected. The drainage is still possible without disturbances and can be improved or selectively controlled by the lining of geotextiles or drainage mats. By inserting geotextiles, the stability of the protective layers loaded by the gabions can be increased at the same time.
Aufgrund der seitlichen Einfassung des Schotterbettes durch die Schallschutz-Gabione wird die horizontale Lastverteilung des Schotters unterstützt. Wegen der damit verbundenen Reduktion der Setzungen werden auch die Lagestabilität sowie die Gleislagequalität erhöht. Gleichzeitig kann bei gleicher oder sogar erhöhter Lagestabilität der Schotterquerschnitt im Schotterbett verringert werden.Due to the lateral enclosure of the ballast bed by the soundproof gabions, the horizontal load distribution of the ballast is supported. Because of the associated reduction in subsidence, the position stability and the track quality are also increased. At the same time can be the same or even Increased positional stability of the gravel cross-section can be reduced in the ballast bed.
Bei der Instandhaltung des Gleises ändert sich nichts. Sie ist weiterhin mit Standardverfahren möglich.When maintaining the track, nothing changes. It is still possible with standard methods.
Bei entsprechender Ausgestaltung der Oberseite der Gabionen können diese begehbar gemacht werden.With appropriate design of the top of the gabions they can be made accessible.
Da sich die Schallschutz-Gabione in Gleisnähe befinden, können sie niedrig gehalten werden und bilden trotzdem einen gezielten und effektiven Schallschutz. Hohe Schallschutzwände werden vermieden. Bei gleicher oder sogar höherer Wirksamkeit des Schallschutzes werden aufgrund der niedrigeren Bauweise die Kosten der Schallschutzmaßnahme reduziert.Because the soundproofing gabions are close to the track, they can be kept low while still providing targeted and effective sound insulation. High sound insulation walls are avoided. With the same or even higher effectiveness of the sound insulation, the cost of the soundproofing measure is reduced due to the lower construction.
Die Gabione können aus Draht oder anderen Materialien bestehen.The gabions can be made of wire or other materials.
Ansprüche 2 bis 7 beinhalten vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.
Gemäß Anspruch 2 können die Gabione auch vornehmlich zum Zweck der seitlichen Einfassung des Schotteroberbaus verbaut werden. Da hierfür Schallschutzerfordernisse nur eine rudimentäre Rolle spielen, reicht es aus, die Höhe der Gabione bis zur Schienenoberkante zu dimensionieren. Weitere Einschränkungen wie Lichtraumprofile etc. müssen dabei nicht berücksichtigt werden.According to
Die Gabione können gemäß Anspruch 3 in effektiver Weise vorgefertigt oder erst auf der Baustelle gefüllt werden und anschließend mit wenig Aufwand vor Ort in einer Reihe aneinander montiert werden.The gabion can be prefabricated in accordance with
Der Einbau kann vom Gleis aus mit einem Zwei-Wege-Bagger erfolgen. Es sind automatisierte Einbauverfahren mit hohen Schichtleistungen möglich.The installation can be done from the track with a two-way excavator. Automated installation methods with high layer capacities are possible.
Gemäß Anspruch 4 ist es vorteilhaft, kontaminierten Schotter mit gezielter Entwässerung und/oder Altschotter als Füllmaterial für die Schallschutz-Gabione zu verwenden.According to
Weiterhin ist es möglich, gemäß Anspruch 5 als Füllmaterial ökologisch wertvolle Naturmaterialien zu verwenden. Abhängig vom Einbauort können gezielt die Füllstoffe der Gabione (Natursteine, Schotter etc.) gewählt werden, wodurch der Schallschutz in die Landschaft besser integriert wird.Furthermore, it is possible to use according to
Bei Strecken mit konventionellem Schotteroberbau wirken die Schallschutz-Gabione als seitliche Einfassung des Schotteroberbaus. Sie verhindern somit vorteilhaft das Fließen der Materialschichten bei hoher Dynamik, d.h. hohen dynamischen Belastungen durch eine hohe Anzahl überfahrender Züge sowie überfahrende Züge mit hohen Achslasten oder auch einem weichen Unterbau, bei dem ansonsten Schotter seitlich weglaufen könnte. Da ein seitliches Verschieben des Schotters verhindert wird ermöglichen die Schallschutz-Gabione gemäß Anspruch 6 besonders vorteilhaft, unter dem Schotteroberbau mindestens eine Elastomerschicht und/oder ein Geotextil o.ä. als Unterschottermatten auf dem Erdplanum einzulegen. Hierdurch wird eine Erschütterungsverminderung erreicht. Bei Strecken, die einen Schotteroberbau mit auf Schwellen gelagerten Schienen sowie einen den Schotteroberbau tragenden Unterbau aufweisen, war dies bisher wegen der fehlenden seitlichen Einfassung des Schotteroberbaus nicht möglich, da auf der erschütterungsdämmenden Schicht der Schotter leicht zur Seite hin wegfließt.On tracks with conventional ballast superstructure, the soundproof gabions act as lateral edging of the ballast track. They thus advantageously prevent the flow of material layers at high dynamics, ie high dynamic loads due to a high number of overrunning trains as well as over-traveling trains with high axle loads or a soft substructure, in which otherwise gravel could run off to the side. Since lateral displacement of the ballast is prevented, the soundproof gabions according to claim 6 make it particularly advantageous to provide at least one layer of elastomer and / or geotextile or the like underneath the ballast track. as Unterschottermatten on the Erdplanum insert. As a result, a vibration reduction is achieved. For routes that have a ballast track with rails mounted on sleepers and a foundation supporting the ballast, this was not possible because of the lack of lateral enclosure of the ballast track, as on the vibration-damping layer of gravel flows away slightly to the side.
Gemäß Anspruch 7 kann aufgrund der durch die Schallschutz-Gabione vorhandenen seitlichen Einfassung des Schotteroberbaus zwischen den Materialschichten des Schotteroberbaus mindestens eine Geotextil- oder Elastomerschicht zur weiteren Erschütterungsverminderung eingebracht werden.According to claim 7, at least one geotextile or elastomeric layer can be introduced for further vibration reduction due to the existing by the soundproof gabions lateral enclosure of the ballast track between the material layers of the ballast track.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Figur näher erläutert.
- 11
- Schotteroberbauballasted
- 22
- Elastomerschichtelastomer layer
- 33
- Schallschutz-GabionSoundproofing gabion
- 44
- Unterbau/UntergrundBase / substrate
- 55
- Schienerail
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