(19) |
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(11) |
EP 1 012 394 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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07.05.2003 Patentblatt 2003/19 |
(22) |
Anmeldetag: 25.08.1998 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9805/377 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9901/4434 (25.03.1999 Gazette 1999/12) |
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(54) |
GLEISANLAGE FÜR SCHIENENGEBUNDENE FAHRZEUGE
TRACK ARRANGEMENT FOR RAIL-MOUNTED VEHICLES
VOIE FERREE POUR VEHICULES SUR RAILS
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE DK FR IT LI LU NL |
(30) |
Priorität: |
18.09.1997 DE 19741020
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.06.2000 Patentblatt 2000/26 |
(73) |
Patentinhaber: Grötz, Georg |
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76597 Loffenau (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Grötz, Georg
76597 Loffenau (DE)
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(74) |
Vertreter: Lasch, Hartmut Dipl.-Ing. et al |
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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
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US-A- 1 633 211 US-A- 5 655 561
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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). |
[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.
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.
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).
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).