(19)
(11) EP 1 012 394 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
07.05.2003  Patentblatt  2003/19

(21) Anmeldenummer: 98946424.3

(22) Anmeldetag:  25.08.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7E01B 1/00, E01B 2/00
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP9805/377
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9901/4434 (25.03.1999 Gazette  1999/12)

(54)

GLEISANLAGE FÜR SCHIENENGEBUNDENE FAHRZEUGE

TRACK ARRANGEMENT FOR RAIL-MOUNTED VEHICLES

VOIE FERREE POUR VEHICULES SUR RAILS


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK FR IT LI LU NL

(30) Priorität: 18.09.1997 DE 19741020

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
28.06.2000  Patentblatt  2000/26

(73) Patentinhaber: Grötz, Georg
76597 Loffenau (DE)

(72) Erfinder:
  • Grötz, Georg
    76597 Loffenau (DE)

(74) Vertreter: Lasch, Hartmut Dipl.-Ing. et al
Patentanwälte, Dipl.-Ing. Heiner Lichti, Dipl.-Phys.Dr. rer. nat Jost Lempert, Dipl.-Ing. Hartmut Lasch, Postfach 41 07 60
76207 Karlsruhe
76207 Karlsruhe (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 4 439 894
US-A- 3 878 987
US-A- 1 633 211
US-A- 5 655 561
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrift eine Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, mit einem Oberbau, der auf Schwellen gelagerte Schienen und ein die Schwellen unterstützendes Schotterbett aufweist, wobei der Oberbau zumindest eines Gleises in einem in Längsrichtung der Gleisanlage verlaufenden, U-förmigen Trog aus Beton aufgenommen ist, der eine Bodenplatte und an entgegengesetzten Seiten nach oben vorstehende, das Schotterbett seitlich abstützende Randkappen aufweist, wobei im Trog zumindest eine Abflußleitung zur Entwässerung des Troginnenraums vorgesehen ist.

    [0002] Seit langer Zeit wird bei Eisenbahn-Gleisanlagen als Oberbau der sogenannte Schotteroberbau verwendet, bei dem die Schwellen auf einem Schotterbett aufliegen, das seinerseits auf einem Unterbau aufgelagert ist, über den die vom Eisenbahnfahrzeug ausgeübten Kräfte in den Erdboden abgeleitet werden. Der Schotteroberbau hat sich bisher bewährt, da er eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit besitzt und in relativ einfacher Weise instandzuhalten ist. Für eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Schotteroberbaus ist es notwendig, zuverlässig zu verhindern, daß dieser durch eventuell aufsteigendes Grundwasser überschwemmt oder unterspült wird. Wenn Gleisanlagen in Geländeabschnitten mit hohem Grundwasserstand errichtet werden sollen, ist es daher notwendig und üblich, den gesamten Verkehrsraum, d.h. die Gleisanlage mit allen Nebenbauwerken wie seitlichen Masten, Schallschutzwänden etc. mit einer wasserdichten Betonwanne unterseitig zu umgeben. Da eine derartige Betonwanne bautechnisch aufwendig ist und relativ große Abmessungen aufweist, sind mit dieser Vorgehensweise sehr hohe Kosten verbunden. Darüber hinaus treten bei derartigen Betonwannen bei steigendem Grundwasser häufig Auftriebsprobleme auf, die zusätzliche Verankerungen notwendig machen.

    [0003] Gleichartige Probleme treten auch bei anderen Oberbauformen auf. Aus der DE 195 00 443 A1, der DE 41 00 881 A1 und der DE 44 39 894 A1 ist es bekannt, das Schotterbett in einem in Längsrichtung der Gleisanlage verlaufenden Trog aus Beton anzuordnen, um eine gute Abstützung des Oberbaus auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten der Eisenbahnfahrzeuge zu gewährleisten. Um das bei Regen oder sonstigen Niederschlägen in den Trog gelangende Wasser stetig abführen zu können, sind in den Trog eine Vielzahl von Abflußleitungen integriert, durch die das Wasser aus dem Troginnenraum abfließen kann. Bei ansteigendem Grundwasserspiegel besteht auch hier die Gefahr, daß das Grundwasser durch die Abflußleitungen hindurch in den Troginnenraum eintritt und dort die Tragfähigkeit des Oberbaus beeinträchtigt oder diesen sogar beschädigt. Auch derartige Gleisanlagen werden deshalb mit den oben genannten Grundwasser-Betonwannen versehen, wodurch die bereits genannten Nachteile verbunden sind.

    [0004] Die EP 0 663 470 A1 zeigt eine Gleisanlage mit einem U-förmigen Trog aus Beton, in dem das Schotterbett und die Gleise aufgenommen werden. Um während der Bauphase ein Ablaufen von Niederschlagswasser zu ermöglichen, sind in dem Trog beidseitig eine Vielzahl von Abflußöffnungen ausgebildet. Nach der Ausrichtung des Gleisrostes wird das Schotterbett in eine aushärtende Mörtelsuspension eingebunden, die den Troginnenraum vollständig ausfüllt. Um ein Abfließen der Mörtelsuspension zu vermeiden, müssen die Abflußöffnungen vor deren Einbringen mit Hilfe von Stopfen verschlossen werden. Nach der Fertigstellung der Gleisanlage ist ein monolitischer Lagerkörper für die Gleise gebildet, der Niederschlagswasser oberflächlich ableitet, ohne daß es sich in dem Trog ansammeln kann. Darüber hinaus verhindert die ausgehärtete Mörtelsuspension in Zusammenwirken mit den eingegossenen Stopfen, daß das Grundwasser in den Trog eindringt. Mit diesem Aufbau ist der Nachteil verbunden, daß das Ausgießen des gesamten Troginnenraums sehr aufwendig und teuer ist und nachträgliche Gleiskorrekturen erschwert.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleisanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Eintreten von Grundwasser in den Trog zuverlässig und in einfacher Weise vermieden ist.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Gleisanlage des o.g. Aufbaus dadurch gelöst, daß der Abflußleitung eine Verschlußeinrichtung zugeordnet ist, die ein Verschlußelement umfaßt, das wahlweise zwischen einer geöffneten Stellung, in der das Wasser aus dem Troginnenraum abfließen kann, und einer die Abflußleitung verschließenden Stellung verstellbar ist, in der zumindest das Eindringen von Wasser durch die Abflußleitung in den Troginnenraum verhindert ist.

    [0007] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der der seitlichen Abstützung des Schotterbetts dienende Trog auch als Schutzwanne gegen aufsteigendes Grundwasser verwendet werden kann. Dabei ist weiterhin vorgesehen, das im Troginnenraum befindliche oder bei Niederschlägen eintretende Wasser bei normalem Grundwasserstand über die Abflußleitungen abzuführen. Der Eintritt von Wasser bei steigendem Grundwasserspiegel durch die Abflußleitungen hindurch wird jedoch im Bedarfsfall mittels des verstellbaren Verschlußelementes unterbunden.

    [0008] Die Randkappen sind bei der erfindungsgemäßen Gleisanlage selbstverständlich so hoch ausgebildet, daß das statistisch zu erwartende Grundwasser nicht über die Randkappen in den Trog hineinlaufen kann. Der Trog ist dabei in Höhe und Querschnitt so bemessen, daß er bei allen zu erwartenden Grundwasserständen auftriebssicher ohne Verankerungen auf dem Baugrund aufliegt.

    [0009] Da eine Absperrung der Abflußleitungen aufgrund steigenden Grundwassers relativ selten und gegebenenfalls in Jahrzehnten nur einmal notwendig ist, wird erfindungsgemäß als Verschlußvorrichtung ein mechanisches Verschlußelement bevorzugt, das entweder manuell oder mit einer entsprechenden Antriebsvorrichtung wahlweise in eine geöffnete, die Abflußleitung freigebende Stellung oder in eine die Abflußleitung in beide Fließrichtungen verschließende Stellung gebracht werden kann. Als Verschlußvorrichtung hat sich eine verstellbar und insbesondere schwenkbar gelagerte Verschlußklappe bewährt. Alternativ kann auch ein über Zahnstange und Gewinde steuerbares Schiebeschott oder ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das eine vom Troginnenraum nach außen gerichtete Wasserströmung zuläßt, eine entgegengesetzte Wasserströmung jedoch verhindert.

    [0010] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Verschlußeinrichtung eine Detektoreinrichtung zugeordnet, mittels der der aktuelle Grundwasserstand in der Umgebung des Troges erfaßt wird. Wenn die Detektorvorrichtung ein Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes des Grundwasserstandes feststellt, wirkt sie entweder direkt auf das Verschlußelement ein und verschließt die Abflußleitung, vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, daß die Detektoreinrichtung ein Signal abgibt, das von einer Steuereinheit empfangen wird, woraufhin die notwendige Maßnahme zur Aktivierung einer Antriebsvorrichtung zum Verschließen des Verschlußelementes oder eine Benachrichtigung von Servicepersonal erfolgt, das dann die Verschlußelemente in die geschlossene Stellung bringt.

    [0011] Wenn das Verschlußelement die Abflußleitung über längere Zeit verschlossen hält, weil der Grundwasserspiegel auf einem hohen Niveau verbleibt, kann sich im Trog aus Niederschlägen resultierendes Wasser ansammeln. Um auch dieses im Bedarfsfall entfernen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß in dem Trog eine Entwässerungspumpe angeordnet ist, mittels der der Troginnenraum entwässert werden kann.

    [0012] Für den erfindungsgemäßen Trog sind verschiedene Ausgestaltungen denkbar. Einerseits kann vorgesehen sein, jedes Gleis in einem eigenen Trog aufzunehmen, aus Kostengründen dürfte es jedoch günstiger sein, mehrere benachbarte Gleise in einem gemeinsamen Trog aufzunehmen.

    [0013] Insbesondere im letzteren Fall sollten auf beiden Seiten des Troges, d.h. in beiden Randkappen Abflußleitungen angeordnet sein, die jeweils mittels einer Verschlußeinrichtung absperrbar sind.

    [0014] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
    Figur 1
    einen Querschnitt durch eine Gleisanlage bei normalen Grundwasserstand,
    Figur 2
    die Gleisanlage gemäß Figur 1 bei hohem Grundwasserstand,
    Figur 3
    einen Querschnitt durch einen zwei Gleise aufnehmenden Trog bei normalen Grundwasserstand und
    Figur 4
    die Gleisanlage gemäß Figur 3 bei hohem Grundwasserstand.


    [0015] Gemäß Figur 1 umfaßt eine Gleisanlage 10 für eine eingleisige Eisenbahnstrecke einen aus Beton gebildeten, sich vorzugsweise als kontinuierliches Band in Längsrichtung der Gleisanlage erstreckenden Trog 14, der eine auf einem Unterbau bzw. dem Erdboden 22 aufgelagerte Bodenplatte 15 und daran angebrachte seitliche, nach oben vorstehende Randkappen 16 umfaßt. Die Bodenplatte 15 bildet zusammen mit den Randkappen 16 den U-förmigen Trog 14 zur Aufnahme eines Schotterbettes 13 in dem Troginnenraum 24. Das Schotterbett 13 ist gegebenenfalls zur Bildung eines in sich stabilen Schotterkörpers verklebt und lagert Schwellen 11 sowie Schienen 12 in bekannter Weise.

    [0016] Am Fuß der gemäß Figur 1 rechten Randkappe 16 ist eine Abflußleitung 17 vorgesehen, durch die sich im Troginnenraum 24 bei Niederschlägen ansammelndes Wasser seitlich abfließen kann, wie durch den Pfeil W angedeutet ist. Zur Unterstützung des Abflusses kann die Bodenfläche des Troginnenraums 24 mit einer entsprechenden Querneigung versehen sein.

    [0017] Auf der Außenseite der Randkappe 16 ist eine schwenkbar gelagerte Verschlußklappe 18 vorgesehen, die aus der in Figur 1 gezeigten geöffneten Stellung in eine Schließstellung gebracht werden kann, in der sie die Abflußleitung 17 vollständig verschließt.

    [0018] Desweiteren ist im Troginnenraum 24 eine Entwässerungspumpe 19 vorgesehen, mittels der im Bedarfsfall Wasser aus dem Troginnenraum 24 über eine Leitung 23 abführbar ist.

    [0019] Seitlich neben dem Trog 14 ist eine Detektorvorrichtung 20 installiert, die den Grundwasserstand GW in der Umgebung des Troges 14 erfaßt und ein entsprechendes Signal über eine Leitung 21 an eine nicht dargestellte Steuereinheit abgibt.

    [0020] Bei Normalbetrieb der Gleisanlage befindet sich die Verschlußklappe 18 in der geöffneten Stellung und die Entwässerungspumpe 19 ist deaktiviert, wobei das sich im Troginnenraum 24 ansammelnde Wasser durch die Abflußleitung in Form eines Freispiegelabflusses abströmen kann. Wenn die Detektoreinrichtung 20 ein Ansteigen des Grundwasserstandes GW über einen vorbestimmten Grenzwert feststellt, wird von der Steuereinheit veranlaßt, daß die Verschlußklappe 18 in die geschlossene Stellung gebracht wird, so daß der Eintritt von Grundwasser in den Troginnenraum 24 vermieden ist, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Dabei kann die Entwässerung des Troginnenraums 24 von eventuellen Niederschlägen durch Aktivierung der Entwässerungspumpe 19 erfolgen.

    [0021] Die Figuren 3 und 4 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gleisanlage, das sich von dem Beispiel gemäß den Figuren 1 und 2 lediglich dadurch unterscheidet, daß nunmehr zwei nebeneinander verlaufende Gleise mit ihrem Schotterbett 13 in einem gemeinsamen Trog 14a ausgebildet sind. In beiden Randkappen 16 ist jeweils eine Abflußleitung 17 ausgebildet, die mit einer zugeordneten Verschlußklappe 18 in genannter Weise verschließbar ist. Zur Erleichterung des Abflusses aus dem Troginnenraum 24 ist dessen Bodenfläche mit einer dachförmigen Querneigung ausgestaltet und an deren tiefsten Punkt ist jeweils eine Entwässerungspumpe 19 angeordnet.


    Ansprüche

    1. Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, mit einem Oberbau, der auf Schwellen (11) gelagerte Schienen (12) und ein die Schwellen (11) unterstützendes Schotterbett (13) aufweist, wobei der Oberbau zumindest eines Gleises in einem in Längsrichtung der Gleisanlage verlaufenden U-förmigen Trog (14; 14a) aus Beton aufgenommen ist, der eine Bodenplatte (15) und an entgegengesetzten Seiten nach oben vorstehende, das Schotterbett (13) seitlich abstützende Randkappen (16) aufweist, wobei im Trog (14; 14a) zumindest eine Abflußleitung (17) zur Entwässerung des Troginnenraums (24) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußleitung (17) eine Verschlußeinrichtung zugeordnet ist, die ein Verschlußelement (18) umfaßt, das wahlweise zwischen einer geöffneten Stellung, in der das Wasser aus dem Troginnenraum (24) abfließen kann, und einer die Abflußleitung (17) verschließenden Stellung verstellbar ist, in der zumindest das Eindringen von Wasser durch die Abflußleitung (17) in den Troginnenraum verhindert ist.
     
    2. Gleissanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (18) eine verstellbar gelagerte Verschlußklappe ist.
     
    3. Gleisanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement ein Rückschlagventil ist.
     
    4. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (18) in Abhängigkeit von dem Grundwasserstand in der Umgebung des Troges (14;14a) verstellbar ist.
     
    5. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (20) zur Erfassung des Grundwasserstandes in der Umgebung des Troges (14; 14a).
     
    6. Gleisanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (20) bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes des Grundwasserstandes ein Signal abgibt, mittels dessen das Verschlußelement (18) mittelbar oder unmittelbar in die geschlossene Stellung bringbar ist.
     
    7. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trog (14; 14a) eine Entwässerungspumpe (19) angeordnet ist, mittels der der Troginnenraum (24) bei geschlossenem Verschlußelement (18) entwässerbar ist.
     
    8. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gleise in einem gemeinsamen Trog (14a) nebeneinander aufgenommen sind.
     
    9. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Randkappen (16) jeweils Abflußleitungen (17) ausgebildet sind.
     


    Claims

    1. Track system for rail-mounted vehicles, particularly railways, having a permanent way, which has rails (12) mounted on sleepers (11) and a ballast bed (13) supporting the sleepers (11), the permanent way of at least one track being received in a U-shaped, concrete trough (14, 14a) running in the longitudinal direction of the track system and which has a base plate (15) and on opposite sides upwardly projecting edge caps (16) laterally supporting the permanent way (13), the trough (14, 14a) containing at least one drain pipe (17) for draining the trough interior (24), characterized in that with the drain pipe (17) is associated a closure device, which comprises a closure element (18), which can be adjusted, as desired, between an open position in which the water can flow out of the trough interior and a position closing the drain pipe (17) in which at least the penetration of water through the drain pipe (17) into the trough interior is prevented.
     
    2. Track system according to claim 1, characterized in that the closure element (18) is an adjustably mounted hinged cover.
     
    3. Track system according to claim 1, characterized in that the closure element is a check valve.
     
    4. Track system according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the closure element (18) is adjustable as a function of the ground water level in the vicinity of the trough (14, 14a).
     
    5. Track system according to one of the claims 1 to 4, characterized by a detector device (20) for detecting the ground water level in the vicinity of the trough (14, 14a).
     
    6. Track system according to claim 5, characterized in that on exceeding a predetermined limit value for the ground water level, the detector device (20) emits a signal by means of which the closure element (18) can be directly or indirectly brought into the closed position.
     
    7. Track system according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the trough (14, 14a) contains a drainage pump (19) by means of which the trough interior (24) can be drained when the closure element (18) is closed.
     
    8. Track system according to one of the claims 1 to 7, characterized in that several tracks are received in juxtaposed manner in a common trough (14a).
     
    9. Track system according to one of the claims 1 to 8, characterized in that drain pipes (17) are formed in both of the edge caps (16).
     


    Revendications

    1. Voie ferrée pour véhicules sur rails, en particulier chemins de fer, comportant une superstructure présentant des rails (12) disposés sur des traverses (11) et un lit de ballast (13) supportant les traverses (11), dans laquelle la superstructure d'au moins un rail est contenue dans une auge (14; 14a) en béton de forme en U s'étendant dans le sens longitudinal de la voie ferrée, auge présentant une plaque de fond (15) et des fermetures de bordure (16) en saillie vers le haut sur des faces opposées qui maintiennent latéralement le lit de ballast (13), au moins un conduit d'écoulement (17) étant prévu dans l'auge (14; 14a) pour drainer l'espace intérieur de l'auge (24), caractérisée en ce qu'un dispositif de fermeture est affecté au conduit d'écoulement (17), comprenant un élément (18) de fermeture pouvant être réglé au choix entre une position ouverte, dans laquelle l'eau peut s'écouler de l'espace intérieur de l'auge (24) et une position de fermeture du conduit d'écoulement (17) qui empêche au moins la pénétration d'eau à travers le conduit d'écoulement (17) dans l'espace intérieur de l'auge.
     
    2. Voie ferrée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (18) est un clapet de fermeture monté réglable.
     
    3. Voie ferrée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de fermeture est un clapet anti-retour.
     
    4. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (18) est réglable en fonction du niveau de la nappe phréatique au voisinage de l'auge (14; 14a).
     
    5. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par un dispositif de détection (20) pour mesurer le niveau de la nappe phréatique au voisinage de l'auge (14; 14a).
     
    6. Voie ferrée selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de détection (20) émet un signal lorsque le niveau de la nappe phréatique dépasse une valeur limite prédéfinie, au moyen duquel l'élément de fermeture (18) peut être amené indirectement ou directement dans la position de fermeture.
     
    7. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'une pompe de drainage (19) est disposée dans l'auge (14; 14a) au moyen de laquelle l'espace intérieur (24) de l'auge peut être drainé lorsque l'élément de fermeture (18) est fermé.
     
    8. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que plusieurs rails sont disposés côte à côte dans une auge commune (14a).
     
    9. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que dans chacune des deux fermetures de bordure (16) sont formés des conduits d'écoulement (17).
     




    Zeichnung