WO2004067843A1 - Verfahren zur herstellung einer festen schienenfahrbahn sowie feste schienenfahr bahn und betontragplatte - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer festen schienenfahrbahn sowie feste schienenfahr bahn und betontragplatte Download PDF

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WO2004067843A1
WO2004067843A1 PCT/EP2003/009226 EP0309226W WO2004067843A1 WO 2004067843 A1 WO2004067843 A1 WO 2004067843A1 EP 0309226 W EP0309226 W EP 0309226W WO 2004067843 A1 WO2004067843 A1 WO 2004067843A1
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WO
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rail
fixed
longitudinal channels
rails
concrete
Prior art date
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PCT/EP2003/009226
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rüdiger KÜRBS
Dieter Pietschmann
Original Assignee
Naumburger Bauunion Gmbh & Co. Bauunternehmung Kg
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Classifications

    • 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 in particular to a method in which the rails are not fastened in a conventional manner with sleepers on a reinforced concrete support plate or in a concrete trough, but in which the rails are fixed directly on a concrete support plate with suitable rail fasteners become.
  • the present invention relates to a fixed rail track and a concrete support plate for such a fixed rail track, which can be produced using the method according to the invention.
  • a track grate consisting of sleepers and rails is applied, installed, adjusted and poured with filling concrete.
  • the track grate usually has to be adjusted in a very complex and laborious manner and, as already mentioned, subsequently poured with filling concrete.
  • the fixed railroad tracks known from the prior art consist of a large number of different construction elements such as, for example, rail, concrete sleeper, filling concrete, concrete trough and sleeper fastening consisting of base plate, intermediate plate and Angle guide plate, which all have to be individually assembled, aligned and adjusted, which leads to an enormously complex assembly effort.
  • This large number of different construction elements makes the adjustment of the track to be created considerably more difficult, since each construction element must be correctly aligned individually in relation to the other elements in order to ensure the required track width and altitude.
  • a concrete trough is built on the earth level with the help of a slipform paver, in which a track grate is made.
  • the track grate receives additional longitudinal reinforcement and is brought into the correct position by means of spindle devices.
  • the filling concrete is introduced into the trough, which is intended to fix the track grate in its position.
  • This system is characterized above all by the fact that shorter and flatter reinforced concrete sleepers can be used than is customary for ballasted track.
  • the "Rheda” system was subsequently revised and modified several times. Some of these modifications are briefly explained below.
  • a variation of the "Rheda” system is, for example, the Heitkamp system.
  • This system also produces a concrete trough, in which, however, as with the known ballast track, a track grate is ballasted, the height and side position of which is conventionally produced.
  • the ballasted track is permanently stabilized by grouting the ballast with a cement mortar.
  • the "Rheda” system is, for example, the “Getrac” system, in which steel sleepers or conventional reinforced concrete sleepers are laid on an asphalt base course that is produced to the exact height.
  • the sleepers are fixed with the help of dowels, which are embedded in recesses in the base layer and engage in neoprene shoes on the underside of the sleepers.
  • the rail tracks are inserted in recesses on an elastic base.
  • the remaining free space to the side of the webs of the rails in the "trenches” is filled with a permanently elastic casting compound.
  • Such systems will preferably used for inner-city rail traffic such as trams or express trains. However, such systems by means of continuous storage are not suitable for high-speed use.
  • the Heilit & Wörner system works in a similar way to the FFC system, but with the difference that the rail fastenings are embedded in a precisely produced concrete base layer or fastened using pre-drilled and glued dowels.
  • the methods known from the prior art for producing a solid carriageway have a number of advantages in technical and economic terms. These include in particular the achievable high quality of the Track position, which ensures particularly quiet vehicle running. Due to the shear-resistant lateral connection of the track grate, smaller radii and larger elevations can also be achieved thanks to the fixed roadway, which on the one hand leads to a gradient that is better adapted to the topography and on the other hand to better driving comfort.
  • the solid track proves to be economically very interesting.
  • the well-known advantages of the solid carriageway compared to the ballast track are generally known and are only reduced by the higher investment costs and longer construction times.
  • the longer construction times in particular stem from the large number of construction elements from which the fixed rail track is constructed, as explained in detail.
  • This large number of different construction elements must always be individually adjusted and aligned when building a fixed track, so that the manufacturing methods known from the prior art for producing a fixed rail track cannot be optimally automated, as is the case with ballast track.
  • relatively cumbersome and complex adjustment processes for aligning the individual structural elements are always required, which increase the construction effort and thus to a lesser extent
  • the present invention is therefore based on the object of providing a production method for a fixed railroad track which enables a simpler, time-optimized and more precise production of the railroad track. Furthermore, the present invention is intended to provide a system for a fixed railroad track and a concrete support plate for a fixed railroad track are made available that are easier and more precise to produce than the systems known from the prior art.
  • a concrete support plate with at least two equidistant longitudinal channels is produced.
  • the concrete slab can be made, for example, directly on the ground level or an anti-freeze layer. Alternatively, however, it is also possible to manufacture the concrete base plate on a hydraulically bound base layer. In order to keep the manufacturing effort as low as possible, the concrete support slab is manufactured in this first step with a slipform paver.
  • the concrete support plate itself can be implemented with slack reinforcement.
  • the concrete can also be designed as a fiber concrete, wherein fibers such as 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 can be added to the concrete as a binder.
  • At least two longitudinal channels running equidistantly from one another are simultaneously formed on the surface of the concrete support plate co-manufactured, which are spaced from each other approximately at the distance of the track width of the solid roadway to be produced.
  • these channels serve to fasten the rail fastenings, which in turn support the tracks.
  • the at least two longitudinal channels can be cast with a casting compound in a second production step. So that in a further manufacturing step, as soon as the casting compound has hardened, the rail fastenings can be fixed on the longitudinal channels filled with the casting compound, the casting compound must have material properties such that the rail fastenings can be easily fitted.
  • polymer compounds have proven to be very suitable for the casting compound, since the rail fastenings can be easily screwed onto such materials in the hardened state, for example with self-tapping sleeper screws.
  • polyurethanes and polyethylene have proven to be particularly suitable.
  • it may be necessary to pre-drill holes in the hardened casting compound for screwing on the rail fastenings in the case of a polymer compound as the casting material these holes can be made much more easily due to the material properties of the casting compound than if drilling had to be carried out directly in concrete.
  • epoxy resins for example, can also prove to be very suitable.
  • polymer compositions are, for example, that they have a certain elasticity and a very favorable temperature expansion coefficient ⁇ x, so that The finished track can deform in a load-bearing temperature on winding routes, so that no or at least only limited constraint stresses occur in the rails.
  • polymer-based casting compounds such as bitumen or other viscoelastic materials. If required, the casting compounds can also be provided with fillers, which on the one hand allows the material properties to be varied and, on the other hand, a reduction in the required casting compound is possible.
  • Combined threshold screw fasteners can preferably also be used for screw fastening the rail fastenings, which do not have a fixed screw head like conventional sleeper screws, but instead have a thread on the head side onto which a threaded nut can be screwed.
  • the use of such combined sleeper screw anchors proves to be particularly advantageous in that the track position can be corrected very easily with them. For this purpose, only the threaded nuts on the head side have to be loosened somewhat, so that the rail fastening can then be raised and underlaid with a lining. Then the threaded nuts are tightened again.
  • the rails can be provided with the rail fastenings at regular intervals, for example, while the casting compound is curing then connected to a provisional track grate using tie rods, which can then be applied to the concrete support slab and adjusted using a straightening machine and then fixed to the hardened casting compound.
  • concrete or mortar can of course also be used as the potting compound to provide the longitudinal channels to accommodate the rails provided with rail fastenings.
  • the process steps can change insignificantly compared to the process already described using polymer masses.
  • the two longitudinal channels are first poured with concrete or mortar, in a further step, as long as the concrete or mortar has not yet hardened , the anchor bolts that hold the rail fastenings together with the rails are pressed in. Finally, the rails are aligned.
  • the second step instead of grouting the two longitudinal channels with concrete or mortar in the second step, it is also possible in the second step to first apply the rail fastenings with anchor bolts, which in turn support the rails, to the concrete support plate so that the anchor bolts protrude into the longitudinal channels. Then the longitudinal channels can be poured with concrete or mortar and the rails aligned.
  • This alignment of the rails, and above all the alignment of the height of the rails, can be carried out as an alternative to the alignment described above with the aid of chucks placed under it, during Alignment process, the rails are first brought to their correct height by the straightening machine.
  • the longitudinal channels are filled with the casting compound to such an extent that it overflows over the respective longitudinal channel and comes into full contact with the underside of the rail fastening.
  • the track grate is aligned by the leveling machine and then held over tie rods until the sealing compound has hardened.
  • quick-setting casting compounds are particularly suitable.
  • Special concretes and mortars with a maximum grain size of 6 mm are particularly suitable as concretes or mortars.
  • mortars and concretes with short setting times are particularly suitable.
  • Mortars and concretes that set in about 30 minutes or faster are particularly preferred. So that the material fills even the smallest voids during pouring, it is desirable that the mortar or the concrete have the best possible flow properties.
  • mortars or concretes that have good self-compacting properties are preferred.
  • Concrete or mortar with a slump of up to about 55 cm have proven to be particularly suitable.
  • these can of course be mixed with appropriate additives. For example, glass or steel fibers can be added to increase the tensile strength.
  • the MAPEFILL ® grouting mortar from the company 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 subsequent compaction can be largely eliminated.
  • suitable aggregate grains for example, the filler from MAPEFILL ® can be mixed with a filler or a grain size of 8 - 10 mm. However, the proportion of the surcharge should not exceed 30% of the MAPEFILL ® raw material.
  • the manufacturing method according to the invention for a fixed railroad track proves to be particularly advantageous in that the method can be used to avoid cumbersome adjustment processes of the track grating, as is known from the prior art, and complex application of filler concrete.
  • the manufacturing steps for producing a solid roadway are largely minimized with the present invention.
  • the rail fastenings can on the
  • Potting compound are screwed on with the help of self-tapping screws, which largely eliminates the adjustment processes required from the prior art.
  • other fastening elements can also be provided for fastening the rail fastenings on the casting compound, which are driven into the casting compound without having to be drilled beforehand.
  • These include, for example, the anchor bolts, which are pressed into the not yet hardened concrete or mortar or cast with it.
  • the rails which are temporarily held together by tie rods, can be applied and moved into their final position, in which they can then be fixed in the casting compound using self-tapping screws.
  • the time-consuming pre-drilling and gluing of threaded bolts for fastening the rail fastenings can thus be omitted.
  • not only one longitudinal channel but two longitudinal channels are provided for fastening each rail, which channels are also cast with the casting compound.
  • the two longitudinal channels are spaced parallel to one another approximately by the foot width of the rail to be installed.
  • there is a concrete base between the two longitudinal channels which has an approximate width of the track foot to be fastened.
  • This embodiment proves to be particularly advantageous due to the material savings in potting compound that are made possible, since it can save about a third of the potting material required. Since such potting materials are usually expensive, this embodiment has a considerable economic advantage because of the material savings.
  • the potting compound can be provided with suitable fillers, as already described.
  • the side walls of the longitudinal channels are provided with a profile which ensures that the fixed rails are secured against lifting forces.
  • the profiling also proves to be very advantageous in economic terms.
  • the dowel holes In order to secure against lifting forces in the systems known from the prior art by means of glued-in dowels, the dowel holes first have to be drilled with great effort, into which the dowels are then subsequently glued.
  • the rails are brought to track spacing with the aid of tie rods before they are applied, in order then to be applied to the concrete support plate using a straightening machine, and then to be adjusted and screwed.
  • This procedure by means of a straightening machine proves to be particularly advantageous, since manual alignment is largely avoided and the entire process can be carried out largely automatically.
  • the subsequent installation and screwing on of the track can be carried out largely automatically.
  • the rails can be adjusted to the optimal position within certain limits, which are determined by the width of the longitudinal channels, in which, as soon as the correct position is reached, can be fixed immediately using the self-tapping screws.
  • the rail fastenings are not directly supported on the concrete support plate or the cast longitudinal channels. Instead, the rail fastenings are mounted on vibration-absorbing, elastic damper elements.
  • This vibration-absorbing type of bearing proves to be particularly advantageous in that it largely prevents the induction of waves into the half-space under the fixed carriageway.
  • Vibration isolation is particularly advantageous if the solid carriageway is located in the area of populated areas where the trains passing by in vibrations induced by the subsurface are usually perceived as very disturbing.
  • a fixed rail carriageway which consists of a concrete support plate, on the top of which at least two longitudinal channels are provided which are equidistant from one another.
  • the concrete slab itself usually consists of a concrete with a concrete quality B 35 according to ZTV concrete, which can be reinforced with ordinary reinforcing steel BSt 500.
  • BSt 500 ordinary reinforcing steel
  • the two longitudinal channels which run equidistantly from one another, are spaced from one another approximately in the track gauge of the track to be created and are cast with a casting compound.
  • the longitudinal channels have a width such that a rail fastening to be fastened on the sealing compound can be adjusted to its correct position, in which it is then fixed together with the rail.
  • the construction according to the invention proves to be particularly advantageous in that the fastening elements of the loose rail fastening only need to be completely loosened and the released rail fastening can be fixed again on the casting compound in a position which is slightly displaced in the longitudinal direction. Likewise, a problem-free displacement of the rail fastening in the transverse direction is of course also possible in this way.
  • the longitudinal channels are filled with a potting compound that has material properties such that a rail held by rail fastenings at regular intervals can be easily fixed to the longitudinal channels filled with the potting compound.
  • a potting compound that has material properties such that a rail held by rail fastenings at regular intervals can be easily fixed to the longitudinal channels filled with the potting compound.
  • polymer compounds have proven to be very suitable for the casting compound, since the rail fastenings can be easily screwed onto them in the hardened state, for example with self-tapping sleeper screws.
  • polyurethanes and polyethylene have proven to be particularly suitable.
  • epoxy resins for example, can also prove to be very suitable.
  • polymer masses are, for example, that they have a certain elasticity and a very favorable temperature expansion coefficient ⁇ x, so that the finished track can deform in a load-bearing manner in winding sections, so that no or at least only limited constraint stresses in the Rails occur.
  • polymer-based casting compounds such as bitumen or other viscoelastic materials. If required, the casting compounds can also be provided with fillers, which on the one hand allows the material properties to be varied and, on the other hand, a reduction in the required casting compound is possible.
  • concrete or mortar can of course also be used as the potting compound to provide the longitudinal channels in order to accommodate the rails provided with rail fastenings.
  • the two longitudinal channels grouted with concrete or mortar receive the anchor bolts that hold the rail fastenings together with the rails.
  • these are of course mixed with appropriate additives. For example, glass or steel fibers can be added to increase the tensile strength.
  • a particularly preferred material is the MAPEFILL ® grout from MAPEI ® , which has a maximum grain size of 2.5 mm. This grout is particularly suitable because of its excellent flow properties, so that subsequent compaction can be largely eliminated. In order to keep the costs as low as possible even when using such special concretes or special mortars, it is also possible to use suitable aggregate grains here.
  • the starting material of MAPEFILL ® can be mixed with a grain size of 8-10 mm. However, the proportion of the surcharge should not exceed 30% of the MAPEFILL ® raw material.
  • each rail is between two
  • the rail is not fastened, for example, on a wide channel filled with potting compound, but rather that each rail is fixed on two individual channels, which extend in the longitudinal direction to the right and left of the rail foot of the respective rail.
  • the two longitudinal channels are separated from each other by a concrete base, which has approximately the width of the rail foot.
  • the advantage of this embodiment is that the longitudinal channels separated from one another by the concrete base can reduce the required material expenditure for casting compound by approximately one third. This material saving proves to be economically very favorable due to the very cost-intensive potting material.
  • the rails are screwed onto self-tapping sleeper screws on the right and left of the respective rail on a cast longitudinal channel.
  • This screwing in with the help of self-tapping sleeper screws avoids the very complex anchoring of the rails from the prior art by means of drilled-in and glued sleeper anchors.
  • This conventional, usually very complex and expensive type of fastening by means of glued and pre-drilled tie anchors can also be avoided by the embodiment of the present invention using concrete or mortar as casting compound, in which the anchor bolts of the rail fasteners are cast or pressed into the casting compound.
  • the concrete support plate is produced with the help of a slipform paver. Due to the substantially constant cross-section in the longitudinal direction of the concrete support plate, it proves to be particularly advantageous to use a slipform paver for the production of the concrete support plate, since this can minimize the manufacturing effort required.
  • the way in which the concrete support plate is manufactured by means of a slipform paver also proves to be advantageous in that with this manufacturing method, profiles can be provided in the side walls of the longitudinal channels at the same time. This profiling ensures that the rails fixed on the hardened casting compound are secured against lifting forces.
  • the rail fastenings for fastening the rails to the concrete support plate are mounted on vibration-absorbing, elastic damper elements on the concrete support plate.
  • These embodiments of the fixed railroad track are suitable in particular in the case of routes in the vicinity of populated areas, since such vibration-absorbing mounting largely prevents the induction of vibrations into the ground.
  • a concrete support plate for a solid road surface which consists of a reinforced concrete base plate, on the top of which recesses are provided in pairs.
  • These recesses are each filled with a casting compound, so that a rail can be fixed to these recesses after the casting compound has hardened using appropriate rail fastenings.
  • the cutouts can first be cast with a casting compound, on which a rail is then fixed using appropriate rail fastenings with the aid of anchor bolts by pressing the anchor bolts into the casting compound which has not yet hardened.
  • the cutouts on the top of the concrete support plate are designed as longitudinal channels, so that the concrete support plate is continuous with one in one work step
  • slipform paver can be manufactured.
  • the longitudinal channels as recesses, to provide punctiform pocket-shaped recesses by drilling or milling on the top of the concrete support plate, onto which the rails can be screwed using rail fasteners after they have been sealed with a suitable sealing compound and after they have hardened.
  • the concrete support plate has on its upper side two longitudinal channels for fastening one rail each.
  • the two recesses for fastening one rail each are arranged in such a way that the rails to be fastened to the right and left of their rail base can be fixed in the recesses via a corresponding rail fastening on the sealing compound.
  • the paired recesses must have a mutual distance that corresponds approximately to the foot width of the rail profile used. Since two recesses are provided in pairs for fixing the rails according to this embodiment, which are separated from one another by a concrete base, the consumption of the required casting compound can be reduced by about a third, which is very advantageous in economic terms due to the usually very expensive casting material ,
  • the casting compound for example a polymer compound
  • Fig. 1 is a flowchart of the inventive method for
  • FIG. 2 is a plan view of a section of a fixed railroad track according to a first embodiment
  • Fig. 3 is a cross section along line A-A of Fig. 2;
  • FIG. 4 is a plan view of a section of a fixed railroad track according to a second embodiment
  • Fig. 5 is a cross section along line A-A of Fig. 4 of the second embodiment
  • Fig. 6 is a cross section of another embodiment below
  • Fig. 7 shows a fixed rail track in cross section. In all figures, the same parts are identified by the same reference numerals.
  • a concrete interrogation plate 1 with at least two longitudinal channels 2 running equidistantly from one another is produced.
  • the concrete slab is preferably made with a slipform paver, so that in this first step the longitudinal channels, which run equidistantly to one another, are simultaneously used
  • the longitudinal channels 2 in the concrete support plate 1 are provided so that the rails 5 can be fixed thereon after they have been provided with a casting compound 3 in one of the further steps.
  • the longitudinal channels 2 of the concrete support plate 1 produced in the first manufacturing step 11 are cast with a casting compound 3 and in this case preferably with a polyurethane.
  • a rail provided with rail fastenings 4 can be applied to at least one cast longitudinal channel 2 in a third step 13.
  • the at least one rail 5 is finally aligned and fixed on the hardened casting compound 3.
  • vibration-absorbing, elastic damping elements 9 can be applied to the concrete support plate 1 at the points at which the rail fastenings 4 are to be fixed together with the rails 5 to the hardened casting compound 3, to which the rail fastenings 4 are then applied are fixed together with the rails 5.
  • the anchor bolts 6 can only be cast with the casting compound after the rails 5 have been applied to the longitudinal channels 2.
  • the concrete support plate 1 shows in the plan a section of a solid carriageway 7, consisting of a concrete support plate 1 and a rail 5 screwed thereon.
  • the concrete support plate 1 is both in transverse as well as in the longitudinal direction with reinforcing steel 8, e.g. reinforced 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.
  • the longitudinal channel 2 extends in the longitudinal direction of the fixed carriageway 7 parallel to the track to be produced.
  • the side walls of the longitudinal channel 2 are profiled on the side.
  • the longitudinal channel 2 is poured flush with a potting compound 3 up to the upper edge of the concrete support plate 1, preferably with a polyurethane or a potting mortar.
  • a rail 5 is fixed on the hardened casting compound 3 with the aid of rail fasteners 4.
  • the UIC 60 profile is preferred for high-speed lines.
  • the rail profile 5 carried by the rail fastenings 4 is screwed into the hardened casting compound 3 via self-tapping sleeper screws 6.
  • the anchor bolts 6 for fixing the rail fastenings 4 have been pressed into the still soft casting compound or have been cast with it.
  • the present invention proves to be very advantageous in that the torn rail fastening 4 can be easily moved in the longitudinal direction after the sleeper screws 6 have been loosened and slightly displaced Place in the potting compound 3 can be fixed again.
  • FIGS. 4 and 5 show a section of a modified embodiment according to FIGS. 2 and 3.
  • this embodiment differs from the previously described embodiment in that, instead of a wide longitudinal channel 2, two somewhat narrower longitudinal channels 2 'are provided in the concrete support plate 1 , 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 saving of potting compound 3, since potting compound 3 is usually very expensive. For this reason, it is desirable to be able to save as much potting compound 3 as possible, 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 potted with potting material 3.
  • the characteristic of this embodiment is that the rail fastening 4 is not screwed directly onto the casting compound 3, but is separated from it by a vibration-absorbing, elastic damping element 9.
  • This damper element 9 can either be a separate component, such as an elastomer plate, which, prior to the screwing of the rail fastening 4, is selectively designed at the respective screwing points on the hardened casting compound 3.
  • damper elements 9 it is also possible for the damper elements 9 to be part of the rail fastening 4, so that no separate arrangement of the damper elements 9 is required, as a result of which a further reduction in the work involved in producing a fixed rail track 7 is possible.
  • damper element 9 instead of arranging the damper element 9 below the rail fastening, it is of course also possible to place it between the lower edge of the rail foot and the top of the rail fastening 4.
  • the present invention provides a very high-quality fixed rail track, it is particularly suitable for use in high-speed traffic, so that the rail profiles UIC 60 and S 54 are used as rail profile 5, at least in the area of the Deutsche Bundesbahn. For routes with lower loads, however, it is of course also possible to install less resistant profiles, such as profiles S 49 or S 41.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer festen Schienenfahrbahn (7), bei dem die Schienen (5) direkt mit einer geeigneten Schienenbefestigung (4) auf einer Betontragplatte (1) fixiert werden. Hierzu werden in der Betontragplatte (1) entsprechende Längskanäle (2) gefertigt, die in einem weiteren Herstellungsschritt mit einer Vergussmasse (3) verfüllt werden. Nachdem die Vergussmasse (3) erhärtet ist, können in weiteren Verfahrensschritten die Schienen (5) zusammen mit den Schienenbefestigungen (4) aufgebracht, ausjustiert und auf der ausgehärteten Vergussmasse (3) fixiert werden. Ebenso ist es gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren auch möglich, zunächst auf den Längskanälen die Schienen (5) samt Schienenfestigung (4) aufzubringen, so dass die Ankerbolzen (6) der Schienenfestigungen (4) in die Längskanäle ragen, um dort mit einer Vergussmasse (3) vergossen zu werden. Neben diesem Herstellungsverfahren für eine feste Schienenfahrbahn (7) betrifft die vorliegende Erfindung eine mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte feste Schienenfahrbahn (7) sowie eine Betontragplatte (1) für solche eine feste Schienenfahrbahn (7).

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FESTEN SCHIENENFAHRBAHN SOWIE FESTE SCHIENENFAHRBAHN UND BETONTRAGPLATTE
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 DERERFINDUNG
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 j edoch j eweils 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 & Wörner 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.
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 Prüfamtes 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 αx 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 S chwellenschraubenahker 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 AusfLÜrrungsform kann zur VerfüUung 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 Zuschlagskörnungen 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 Ausfuhrungen 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 Ausfiihrungsform 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 befindet, 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 αx 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 VerfüUung 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. Speziahnörteln 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 Ausfuhrungsform 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 AusfΛihrungsform 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 ScWenenfahrbahn 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 Ausfuhrungsform 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 beigefugten 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 Ausfuhrungsform 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 Betonfragplatte 1 mit zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufenden Längskanälen 2 hergestellt. Die Betontragplatte lwird 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 VerfüUung 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 rechteckfδrmigem 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 kaputt 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 Däfnpferelement 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 UIC 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

PATENTANSPRUCHE
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),
- 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 (21) angeordnet und beiderseits auf diesen beiden vergossenen Längskanälen (21) 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 Anspruch 1 , 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.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergießen der zumindest zwei Längskanäle (2) mit der Vergussmasse (3) die Ankerbolzen (6) der Schienenbefestigungen (4) in den zumindest zwei Längskanälen (2) eingegossen werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 10, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2) mit einem Beton oder Mörtel vergossen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel ein Vergussmörtel ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (1) mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Aufbringen und das Ausjustieren der Schienen (5) mit Hilfe einer Richtmaschine erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixieren der Schienen (5) im gleichen Schritt wie das Aufbringen und das Ausjustieren mit Hilfe der Richtmaschine erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenbefestigungen (4) auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen (9) gelagert werden.
22. Feste Schienenfahrbahn bestehend aus einer Betontragplatte (1), auf deren Oberseite zumindest zwei äquidistant zueinander verlaufende Längskanäle (2) vorgesehen sind, die mit einer Vergussmasse (3) ausgegossen sind, und zwei Schienen (5), von denen jede Schiene (5) mittels Schienenbefestigungen (4) auf zumindest einem der mit Vergussmasse (3) ausgegossen Längskanälen (2) fixiert ist.
23. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 21 , 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.
24. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schienen (5) auf der Vergussmasse (3) mittels Befestigungselementen (6) fixiert ist, die unmittelbar in die Vergussmasse (3) getrieben werden.
25. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 21 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit selbstschneidenden Schwellenschrauben (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') aufgeschraubt ist.
26. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit kombinierten Schwellenschraubenankern aufgeschraubt ist.
27. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit Schienenbefestigungen (4) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') aufgeschraubt ist.
28. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schiene (5) mit Ankerbolzen (6) beiderseits der jeweiligen Schiene (5) auf jeweils einem vergossenen Längskanal (2, 2') fixiert ist.
29. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Betontragplatte (1) mit einem Gleitschalungsfertiger hergestellt wird.
30. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanäle (2, 2') an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung versehen sind, die die fixierten Schienen (5) gegen abhebende Kräfte sichern.
31. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) eine Polymermasse ist.
32. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse aus zumindest einem der Materialien aus der Gruppe Polyurethan, Polyethylen, Epoxidharz und Bitumen besteht.
33. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22, 23, 24 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) ein Mörtel oder Beton ist.
34. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) ein Vergussmörtel ist.
35. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel eine maximale Korngröße von 10 mm aufweist.
36. Feste Schienenfahrbahn nach Anspruch 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel ein Ausbreitmaß von bis zu etwa 55 cm aufweist.
37. Feste Schienenfahrbahn nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenbefestigungen (4) auf schwingungsabsorbierenden, elastischen Dämpferelementen (9) gelagert sind.
38. Betontragplatte für eine feste Schienenfahrbahn (7), umfassend eine
Betongrundplatte, auf deren Oberseite paarweise zumindest zwei Aussparungen (2) vorgesehen sind, die mit einer Vergussmasse (3) ausgegossen sind, auf der eine Schiene (3) unter Verwendung von Schienenbefestigungen (4) fixierbar ist.
39. Betontragplatte nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen als Längskanäle (2) ausgestaltet sind.
40. Betontragplatte nach einem der Ansprüche 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betontragplatte (1) zur Befestigung einer Schiene (1) jeweils zwei Längskanäle (2') vorgesehen sind.
41. Betontragplatte nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (2) an ihren Seitenwandungen mit einer Profilierung versehen sind.
42. Betontragplatte nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (2) mit einem der Materialien aus der Gruppe Polyurethan, Polyethylen, Epoxidharz Bitumen, Beton und Mörtel vergossen sind.
43. Betontragplatte nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) mit einem Zusatzstoff aus der Gruppe Glasfasern, Stahlfasern und Füllern versetzt ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103362036B (zh) * 2013-07-24 2014-10-22 成都市新筑路桥机械股份有限公司 一种嵌入式轨道系统的快速施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361351A (en) * 1966-01-21 1968-01-02 Railroad Permanent Way Product Reinforced railroad track structure
DE2347636A1 (de) * 1973-09-21 1975-04-24 Thiele Heinrich Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fahrbahnen
EP0219811A1 (de) * 1985-10-17 1987-04-29 Diether Dipl.-Ing. Uderstädt Schienenunterbau
DE19604887A1 (de) * 1996-02-10 1997-08-14 Metzer Horst Schotterloser Oberbau für Schienenbahnen
DE19822178A1 (de) * 1998-05-16 1999-12-02 Weiss Gmbh & Co Leonhard Gleiskörper in Endlosbauweise

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU630083B2 (en) * 1988-01-28 1992-10-22 Rocla Pty Limited Sleeper construction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361351A (en) * 1966-01-21 1968-01-02 Railroad Permanent Way Product Reinforced railroad track structure
DE2347636A1 (de) * 1973-09-21 1975-04-24 Thiele Heinrich Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fahrbahnen
EP0219811A1 (de) * 1985-10-17 1987-04-29 Diether Dipl.-Ing. Uderstädt Schienenunterbau
DE19604887A1 (de) * 1996-02-10 1997-08-14 Metzer Horst Schotterloser Oberbau für Schienenbahnen
DE19822178A1 (de) * 1998-05-16 1999-12-02 Weiss Gmbh & Co Leonhard Gleiskörper in Endlosbauweise

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