VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SCHALLGEDÄMMTEN GLEISES

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schwellenlosen Gleises, insbesondere Straßenbahngleises ohne Schienenbefestigungsmittel, angeordnet in einem im Querschnitt u-förmigen Trog.

[0002] Aus der DE-Zeitschrift El-Eisenbahningenieur, Hestra-Verlag Darmstadt, Heft (49) 3/98, Seiten 46 bis 49, ist unter dem Stichwort "Feste Fahrbahn - Bauart INFUNDO" eine Bauart bekannt, bei der die Schiene kontinuierlich aufgelagert ist. Die Befestigung der Schienen erfolgt durch deren Ummantelung mit einer elastischen Zweikomponentenmasse. Es existieren keine spurverbindenden Bauelemente, da die Gleise nicht auf Querschwellen montiert sind, sondern in ihrer ganzen Länge in einem Trog elastisch eingebettet sind. Dazu wird eine Betonkonstruktion in 400 mm Höhe und 2400 mm Breite durchgehend als fugenlose Platte in Ortbeton mittels Gleitschalungsfertiger hergestellt. Die Platte ist in Längs- und Querrichtung bewehrt und hat in Längsrichtung zwei U-förmige Aussparungen, Schienentröge, profiliert mit entsprechender Quemeigung für den Schienenfuß.
Vom Gleitschalungsfertiger herrührende Toleranzen im Bereich von +/- 5 mm in Richtung und Höhe werden nach dem Einlegen der Schienen in die Schienentröge durch entsprechendes Justieren mit Justiergeräten korrigiert und bis zum Vergießen in der definierten Lage gehalten. Durch entsprechende Maschinen wird anschließend eine Vergußmasse eingebracht, eine elastische Zwei-Komponenten-Masse, deren Zusammensetzung so gestaltet werden kann, dass unterschiedliche Schieneneinfederungen bei Belastung möglich sind. Bei dieser Bauweise entfallen sämtliche Schienenbefestigungsmittel, da die Schiene vollständig umgossen wird, außenseitig bis knapp unter Schienenoberkante und innenseitig so hoch, dass der Spurkranz frei laufen kann. Die Schienentröge selbst können auch außenseitig so hoch gestaltet sein, wie der Verguß der Zwei-Komponenten-Masse reicht.

[0003] Damit soll den Anforderungen der Bahn bezüglich Rückstromführung und Signaltechnik Rechnung getragen worden sein und die horizontalen und die vertikalen Kräfte aus dem Betrieb des Gleises werden durch eine entsprechende Vergußmasse oder zuvor in den Schienentrog eingelegte Zwischenlagen auf den Betonteil des Gleises übertragen. Durch den Verguß der Schienen sollen Schwingungen weitestgehend vermieden werden. Probleme bereitet zunächst die Ausrichtung der Schienen in Höhe, Längsrichtung, Parallelität der Schienen und die üblicherweise geforderte Schienenneigung in Richtung Gleismitte. Dies ist nur mit hohem Bauaufwand zu lösen. Ein weiteres Problem ist die Reparatur dieser Bauart insofern, als eine schadhafte Stelle des verlegten Gleises, z.B. bei Schienenbruch, großflächig aufgebrochen und dann ein neues Gleis manuell wieder eingebettet werden muß. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit, einen teuren, exakt arbeitenden Gleitschalungsfertiger einzusetzen, der nur bei längeren Strecken, also nicht für Straßenbahngleise mit den zahlreichen Radien und Weichen, wirtschaftlich nutzbar ist. Letztlich ist häufig ein Ablösen der Vergußmasse von der vorgefertigten Betonwand wegen unterschiedlicher Dehnungsfähigkeit der Materialien unter Temperatureinfluß zu vermerken.

[0004] Eine ähnliche Bauweise offenbart die EP 0 924 344 A1 für Rillenschienen mit Schienentrögen in einem dreischichtigen Straßenbelag. Dort sind die Schienen mit der Oberkante auf Straßenniveau eingesetzt und im Zuge der Herstellung des Gleises wird der Trog mit einer porösen Startmasse gebildet, deren Poren mit einer aushärtenden verstärkenden Masse gefüllt sind und nach Einsetzen der einzelnen Schienen in die Tröge mit einer nicht spezifizierten plastischen Vergußmasse bis zum Schienenkopf aufgefüllt. Die generellen Probleme bei der Herstellung eines derartigen Straßenbahngleises sind dieselben wie zum Stand der Technik zuvor beschrieben.

[0005] Aus der DE 197 07 296 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn und dazu geeigneter Betonfertigteile bekannt. Es wird hier ebenfalls ein bewehrter Betontrog durch Ortbeton hergestellt, wobei Trogwände zuvor in einem Herstellerwerk in definierter Länge produziert und zur Baustelle transportiert werden können auf einer entsprechend vorbereiteten HGT-Schicht. Anschließend wird die Sohlplatte des Troges hergestellt, übliche Betonschwellen als Schienenauflager eingesetzt und die Betonschwelle dann mit Ortbeton vergossen. Dies ist für größere Eisenbahnstrecken geeignet und entspricht dem bekannten RHEDA-System. Über Schalldämmungsmaßnahmen ist nichts offenbart.

[0006] Eine andere Art eines vorgefertigten Troges für die Bauart Feste Fahrbahn, auch mit vorgefertigten Schienentrögen ist mit der DE 195 03 220 A1 offenbart worden. Insbesondere Figuren 52 und 59 zeigen einen vorgefertigten Trog aus Betonfertigteilen, in denen Schienenunterlagsmittel oder auch die Schienen selbst unter Zwischenfügung elastischer Bauteile eingelegt werden können. Ein Verguß der Schiene ist nicht offenbart. Nach der Bauart ist anzunehmen, daß übliche Schienenbefestigungsmittel zum Einsatz kommen, jedoch sind Kammerfüllkörper und Schienenunterlagsplatten sowie entsprechende Schalldämmung durch Hochziehen der Nachbarbauteile offenbart, so dass eine wesentliche Schallemission vom Schienensteg her gedämmt werden könnte. Spurstangen sind bei dieser Bauart ebenfalls nicht erforderlich.

[0007] Aus der DE 44 27 237 A1 ist ein Unterbau für ein Gleis für Schienenfahrzeuge bekannt, bei dem ein kontinuierlich elastisch gelagertes Gleis ohne Schienenbefestigungsmittel in einem Blechtrog und zwar je einem Trog für jede Schiene, die innerhalb des Bodens bzw. eines entsprechenden Betonkörpers eingelassen sind. Die Schienen selbst sind seitlich durch Kammerfüllkörper und ergänzende Keile so eingerahmt, dass sie den Blechtrog voll ausfüllen und die Schiene in diesen keilförmigen Elementen hängt. Diese Bauweise soll insbesondere eine starke Schalldämmung bewirken.

[0008] Eine ähnliche Bauweise ist aus der EP 0 308 876 A 1 bekannt. Dort wird eine nicht näher angegebene vorbereitete Fuge, z.B. in einer Betonumgebung freigelassen, in die dann eine Schiene unter Zwischenfügung von elastischen Platten und Kammerfüllsteinen, so eingesetzt wird, dass sie bis zum Schienenkopf umhüllt ist. Diese Bauart ist insbesondere auch für Straßenbahngleise mit Rillenschienen geeignet. Der Aufwand für die zugeschnittenen einzelnen elastischen Bauteile ist relativ hoch und bedarf einer aufwendigen manuellen Montage.

[0009] Aus der EP 0 576 392 A1 ist eine Bauweise bekannt, bei der im Boden eine Ausnehmung entsprechend Gleisbreite vorhanden ist, in diese Ausnehmung wird ein Gleis, genauer zwei Rillenschienen, die durch Spurstangen auf Abstand in Sollposition gehalten werden, eingesetzt und nach Höhe und Seitenlage justiert sind. Anschließend wird die Ausnehmung bis zur Höhe der Schienenbefestigungsteile, einer Rippenplatte, mit Beton vergossen, wobei zugleich Dübel für Schienenbefestigungsmittel mit eingegossen werden. Die bis zur Schienenoberkante der Rillenschiene verbleibende Höhe oberhalb des Betons kann durch Bitumen aufgefüllt werden, so dass das Nachbamiveau, z.B. eine Straßenoberfläche erreicht wird. Das Problem sind hier die aufwendigen Vorbereitungsarbeiten für die genaue Höhen- und Seitenauskofferung des Bodens.

[0010] Mit der EP 0 825 300 A1 hat die Anmelderin eine Entkopplung zwischen einer teils ummantelten Schiene und angrenzender Straße offenbart, indem in einer geeigneten, an Kammerfüllkörpem durch Klammern oder Nägel oder Schrauben befestigten Schalung, z.B. Platten oder ausgerollte Bänder beispielsweise aus Kunststoff, wird eine Unterfütterungsschicht unterhalb und /oder seitlich des Schienenfußes maschinell vergossen wird. Als Vergußmaterial, vornehmlich für Rillenschienen-Montage, wurde eine Polyurethan-Komponenten-Mischung vorgeschlagen, wobei auch eine verlorene Schalung verwendet werden kann. Dadurch kann vorteilhafterweise eine schnelle Montage einer schwingungsentkoppelten Schiene bewirkt werden.

[0011] Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine verbesserte Herstellung eines Straßenbahngleises mit Schallisolierung vorzusehen unter Nutzung der Vorteile des Standes der Technik.

[0012] Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0013] Die Erfindung geht zunächst davon aus, dass bei der Straßenbahnbaustelle zur Verlegung von Straßenbahngleisen, wie bei dem System INFUNDO, ein z.B. schwellenloses System ohne Schienenbefestigungsmittel Verwendung findet, wobei jedoch ein gewisser Vorfertigungsgrad erreicht werden soll, so dass die Dauer der Baustelle auf Minimum reduziert wird. Dazu wird vorgeschlagen, in folgenden Verfahrensschritten vorzugehen.
Zunächst: Anfertigen eines der Gleisbreite angepaßten, im Querschnitt u-förmigen Troges, vorzugsweise aus z. B. Betonfertigteilen mit an der Außenseite des Troges angeordneten erhöhten Randstreifen. Dieser Betonfertigtrog, der in transportierbaren Längen in einem Betonwerk herstellbar ist, wird als im Querschnitt U-förmiges Bauteil einstückig vorgefertigt oder besteht aus einer vorgefertigten Platte, auf die entsprechende Randstreifen aufgesetzt werden. Letztlich kann die Platte im ganzen oder Teile der Platte, z.B. eine bewehrte Grundplatte, als Ortbeton vorgefertigt werden. Der Trog kann jedoch auch mit anderen für sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die Randstreifen sind vorzugsweise formschlüssig durch entsprechende mechanische Verankerung in der Platte, gegebenenfalls auch gegenüber Nachbarrandstreifen, endlos aneinander gefügt. Alternativ können auch Nut-Feder-Systeme oder Stapelelementsysteme mit Verklebung, wie bei Verarbeitung von Mauersteinen, Anwendung finden. Dabei können auch Beton- oder Granitsteine eingebaut werden. Dadurch ergibt sich eine offene Strecke in dem U-förmigen Trog.

[0014] Auf der Baustelle können in den Trog dann vormontierte Gleisroste, hier umfassend lediglich zwei Schienen mit Abstandshaltern, z. B. Spurstangen, eingelegt werden. Während der Vormontage können zugleich Kammersteine oder Kammerfüllkörper entsprechend vorgefertigt und in die Kammern der Schienen, z.B. Rillenschienen eingefügt sein und dort klemmend oder klebend arretiert werden. Der Einbau der Kammersteine ist jedoch auch in situ möglich.

[0015] Nach dem Einlegen des Gleisrostes von z.B. 18 m Länge wird dies in Höhe und Seitenlage ausgerichtet, anschließend eine Schalung neben den Schienen zur Gleismitte hin positioniert. Zwischen der so aufgestellten Schalung und den Randstreifen wird nunmehr die Schiene einschließlich der Kammersteine vergossen, wobei darauf zu achten ist, dass sowohl unter dem Schienenfuß als auch innenseitig bis einige Millimeter unterhalb des Schienenkopfes vergossen wird, während außenseitig der Verguß bis knapp unter die Schienenoberkante reichen kann und auch mit der Oberfläche der Randstreifen abschließt. Die Dicke der zu vergießenden Schicht sollte mindestens etwa 10 - 15 mm betragen, damit ein ausreichender Verbund und ein Fließen in alle Fugen möglich ist.
Es kann auch vorgesehen werden, dass die Randstreifen und die Vergußmasse an der Oberfläche außenseitig der Schiene, aber auch in Gleismitte noch mit Asphalt oder Bitumen gefüllt wird, um z.B. einen mit einer benachbarten Straße identischen Straßenbelag zu erhalten und die Baufuge zwischen dem Trog, der vergossenen schalldämpfenden Masse an der Schiene und dem in Gleismitte zu vergießenden Beton elastisch zu überdecken. Damit ist ein Ablösen der Vergußmaterialien zum Beton unkritisch, sofern dies unter der überdeckenden Schicht überhaupt noch geschehen kann.

[0016] Nach dem Vergießen der Schiene, z.B. mit einem im Endzustand elastischen schalldämpfenden Zwei-Komponenten-Kleber, wie Polyurethan oder ähnliches oder einer Mischung von Polyurethan und recycletem Material wie Gummi oder ähnlichem wird ausschließlich die Gleismitte zwischen den ausgehärteten Vergußmassen im Bereich der Schiene mit Beton vergossen. Die Füllhöhe in Gleismitte richtet sich nach der gewünschten Straßenoberfläche, beispielsweise kann darüber noch eine Asphaltschicht und/oder Pflastersteine aufgebracht werden, um sich dem Straßenbelag in Höhe oder Art des das Straßenbahngleis umgebenden Terrains anzugleichen.
Gegebenenfalls kann die Spurstange beim Vergießen der Schiene ausgespart werden und vor dem Vergießen des Betons in Gleismitte entfernt werden, wenn die Notwendigkeit besteht, jegliche elektrische Verbindung zwischen den Schienen zu unterbinden oder um Streustromeinwirkungen zu vermeiden oder um eine Schallbrücke zwischen den Schienen zu unterbinden.
Bei einer Reparatur, z.B. Schienenbruch, braucht nur noch der Beton in Gleismitte und die Asphaltschicht an der Oberfläche abgetragen zu werden und das Gleisrost samt Verguß kann aus dem Trog genommen werden.

[0017] Anhand einer schematischen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Aus sechs Teilfiguren ist der Baufortschritt ersichtlich.

[0018] In Figur 1 ist eine vorgefertigte Beton-Platte 11 mit Randstreifen 1 versehen, die durch Metallverbinder 17 formschlüssig mit der Platte 11 verbunden sind. Sowohl die Platte 11 als auch die Randstreifen 1 sind Längen von ca. 5 m zuvor in einem Herstellerwerk produziert worden und zur Baustelle in der dargestellten Position gebracht und positioniert worden.
Figur 2 zeigt auf der Baustelle vormontierte Gleisroste in einer Länge von ca. 20 m, wobei Rillenschienen 20 durch Spurstangen 18 auf Abstand gehalten worden sind. In den Schienenkammern sind Kammerfüllkörper 3 ebenfalls vormontiert, bevor sie in die dargestellt Position verbracht wurden. Nicht dargestellt sind provisorische Unterstützungen der Spurstangen, auf denen die Gleise in Höhe und Richtung positioniert sind.
Figur 3 zeigt zunächst eine einseitig zur Gleismitte hin angebrachte Schalung 21, beispielsweise ähnlich der aus der EP 0 825 300 A1 bekannten, die dazu dient, den so entstandenen kleinen Schienentrog zwischen dem Randstreifen und der Schalung 21 mit einem Zwei-Komponenten-Material, z.B. einer Polyurethan-Mischung auszugießen und dabei sowohl den Schienenfuß zu untergießen, als auch die Kammersteine außenseitig der Schiene zu umschließen.
In Figur 4 ist das System durch einen Verguß auch der zweiten Schiene ergänzt worden. Hier ist alternativ eine Schalung 21 a, die auch wie dargestellt mit Abstand von ca. 12 mm zu und an den Kammerfüllkörpem befestigt ist, verwendet worden, um auch innenseitig der Schiene den Kammerfüllkörper voll zu umschließen.
Letztlich ist in der Figur 5 schematisch die Endsituation mit dem letzten Verfahrensschritt, dem Einbringen von Beton 6 zwischen die Schalungen 21a dargestellt. Die Schalungen können entfernt werden, sie können aber auch wie dargestellt, als verlorene Schalung in dem Gleis verbleiben. Im Bedarfsfalle können die noch bestehenden Fugen 9 beidseits der Schiene und der Beton 6 in Gleismitte aufgefüllt werden, z.B. mit Asphalt oder ähnlichem, um sich dem Straßenniveau 8 in der Nachbarschaft anzupassen.

[0019] Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, die Bereiche der Spurstange beim Vergießen mit der elastischen Masse zunächst auszusparen und vor dem Vergießen des Betons 6 (Figur 5) komplett zu entfemen. Dabei werden auch die provisorischen Stützen unter den Spurstangen entfernt, die wegen der fixierten Schienenlage überflüssig geworden sind.
Eine vergrößerte Darstellung der Situation gemäß Fig. 4 linke Seite ist in Fig. 6 gezeigt. Rillenschiene 20 mit Schienenoberkante 22 ist beidseits mit Kammerfüllkörpern 10, 13 versehen, die im Bereich 12 am Schienensteg 7 für die Verschraubung der Spurstange 18 ausgenommen sind. Durch temporäre (nicht dargestellt) Unterstützung der Spurstange 18 wird der Schienenfuß 4 zu der Platte 11 und dem Randstreifen 1 des Troges auf Abstand gehalten. Zur Gleismitte hin wird an Kammerfüllkörper 13 eine Schalung 21 a beabstandet befestigt, so dass sich rund um die Schiene / Füllkörper eine Fuge 14, 15, 16 ergibt, die mit einem Zwei-Komponenten-Material wie einer PUR-Mischung ausgegossen wird. Somit ist die Schiene elastisch eingebettet und fixiert und die Spurstange 18 könnte entfernt werden. Hier verbleibt sie und in Gleismitte wird Beton 6 vergossen bis zur Höhe der Oberkante der Kammerfüllkörper 10, 13. Abschließend wird zur Erreichung des Niveaus etwa an der Schienenoberkante 22 Asphalt oder Bitumen 19 so vergossen, dass alle Trennstellen zwischen Beton, Füllkörper und Schienenverguß bis zum Anschluss an das benachbarte Straßenniveau überdeckt sind.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines schwellenlosen Gleises, insbesondere Straßenbahngleises ohne Schienenbefestigungsmittel, angeordnet in einem im Querschnitt u-förmigen Trog, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

- Vorfertigen von Betonfertigteilen für den Trog in transportablen Längen und Transport zur Baustelle,

- Anfertigen eines der Gleisbreite angepaßten Troges mit erhöhten Randstreifen,

- Einlegen eines vormontierten Gleisrostes, umfassend zwei Schienen mit Abstandshaltem,

- Montage von Kammerfüllkörpern am vormontierten Gleisrost oder in situ,

- Ausrichten des Gleisrostes durch provisorische Unterstützung der Abstandshalter,

- Aufstellen einer Schalung neben den Schienen zur Gleismitte hin,

- Vergießen der Schiene, unter dem Schienenfuß und mindestens einschließlich der sich ergebenden Fuge zwischen Randstreifen und Schiene,

- Vergießen der Gleismitte zwischen den Schalungen mit Beton.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog aus einer Platte mit seitlich aufgesetzten Randstreifen oder separat gefertigten Betonfertigteilen besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen Formschluß untereinander und / oder mit der Platte haben.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen niedriger sind als die Schienenoberkante.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Gleisrosten mit Spurstangen, die Spurstangen beim Vergießen der Schiene ausgespart und vor dem Vergießen des Betons entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalung vor dem Vergießen des Betons entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalung mit Abstand zu den inneren Kammerfüllkörpern zum Vergießen derselben angebracht wird.

Claims

1. Method for producing a sleeper-free rail track, in particular a tram track without rail attachment means, disposed in a trough which is U-shaped in cross-section, comprising the following method steps:

- prefabricating precast concrete parts for the trough in transportable lengths and transport to the construction site,

- fabricating a trough with raised edge strips which is adapted to the width of the track,

- introducing a pre-assembled track grid comprising two rails with spacers,

- assembling chamber filling materials on the pre-assembled track grid or in situ,

- aligning the track grid by means of provisional support of the spacers,

- erecting shuttering adjacent to the rails up to the centre of the track,

- embedding the rail, under the rail foot and at least including the gap which is produced between edge strip and rail,

- pouring the centre of the track between the shutterings with concrete.

2. Method according to claim 1, characterised in that the trough comprises a plate with laterally-positioned edge strips or separately manufactured precast concrete parts.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the edge strips have a form-fit with each other and/or with the plate.

4. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the edge strips are lower than the upper edge of the rail.

5. Method according to one of the preceding claims, characterised in that, when using track grids with track rods, the track rods are left free when embedding the rail and are removed before pouring the concrete.

6. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the shuttering is removed before pouring the concrete.

7. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the shuttering is fitted at a spacing from the inner chamber filling materials in order to embed the same.

Revendications

1. Procédé de construction d'une voie de chemin de fer sans traverse, en particulier une voie pour tramway sans moyens de fixation des rails, agencée dans une cuve ayant une section en forme de U, comportant les étapes suivantes :

- fabrication préliminaire de pièces finies en béton pour la cuve, dans des longueurs transportables, et transport vers le chantier,

- réalisation d'une cuve adaptée à la largeur de la voie avec des bandes de bordure surélevées,

- pose d'une grille de voie pré-assemblée, comportant deux rails avec des écarteurs,

- montage d'éléments d'épaulement sur la grille de voie pré-assemblée ou in situ,

- ajustage de la grille de voie au moyen d'un support provisoire des écarteurs,

- mise en place d'un coffrage à côté des rails vers le milieu de la voie,

- coulage de l'enrobage des rails, sous le patin de rail et au moins aussi dans la fente obtenue entre les bandes de bordure et les rails,

- coulage de la masse de béton dans le milieu de voie entre les coffrages.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuve est formée par une semelle avec des bandes de bordure montées sur les côtés ou par des pièces finies en béton réalisées séparément.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les bandes de bordure sont assemblées par complémentarité de forme entre elles et/ ou avec la semelle.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes de bordure sont plus basses que le bord supérieur des rails.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en cas d'utilisation de grilles de voie avec des entretoises de contre-rail, les entretoises de contre-rail sont dégagées pendant le coulage de l'enrobage des rails et sont retirées avant le coulage de la masse de béton.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coffrage est retiré avant le coulage de la masse de béton.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coffrage est mis en place à distance des éléments d'épaulement pour le coulage de ceux-ci.

Zeichnung