Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Grosspaneelen

Abstract

 Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die Paneele (1) in Bettungselementen (2) angeordnet sind und zwischen die erwähnten Bettungselemente (2) flexibler Mörtel (9) von zweckmäßig polymer­modifiziertem Bitumenbindestoff eingeführt ist, weiterhin daß die Bettungselemente (2) auf auf eine dichte Asphaltschicht gestrichenen lockeren Bettungsasphalt (8) angeordnet sind, wobei die Paneele (1) im Vergleich zu den Bettungselementen (2) mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Großpaneelen.

[0002] Es ist bekannt, daß die Position der Blockschienen in unserer Zeit - insbesondere bei städtischen Eisenbahnen - derart gesichert ist, daß die Schienenstränge mit Rille in den Bahnelementen auf flexible Weise angeordnet sind, und zwar derart, daß an der unteren Fläche der im Querschnitt der Bahnelemente sich nach unten verbreiternden Gleiskanäle die Schienenstränge auf einem elastischen Band aufliegen. Die Schienenstränge sind zur Seite hin durch ein zwischen die Innenwände der Gleiskanäle und die Seiten der Schienenstränge eingepaßtes Profilgummiband befestigt.

[0003] In der HU-PS 175.446 ist eine derartige Gleisanordnung bekanntgemacht, bei der die Schienenstränge mit Rille als derartige Blockschienen ausgebildet sind, deren im Querschnitt genommene einschließende Form - den Schienenfuß und die Rille nicht berücksichtigend - ein rechtwinkeliges Viereck ist. Die Gleiskanäle haben einen Querschnitt von symmetrischer Trapezform. Die eine kürzere Fläche des Profilgummibandes stemmt sich gegen die am Fuß der Blockschiene ausgebildete Schulter und die eine von seinen längeren Seiten gegen die Seitenwand der erwähnten Blockschiene, und seine andere Seite gegen die Schienenrillenwand des Querschnitts eines schrägen Trapezschaftes.

[0004] Diese technische Lösung hat zahlreiche Vorteile, weil während des Aufbauens der Gleisbahn die einen hohen Aufwand an Wartungsarbeitsstunden erfordernde Befestigung mit Schraubenverbindungen weggelassen werden kann, und die Stahlbetonelemente und weiterhin die Rille zwischen den Schienen eliminiert sind.

[0005] Als Tatsache zeigt sich derjenige Vorteil, daß das Aufbauen und die Wartung der Bahn schnell sind, das Aufbauen eines Notgleises nicht erforderlich ist, weiterhin der Bahnkörper auch als öffentlicher Weg gebraucht werden kann, und das Aufbauen der Bahn ohne Ableitung des Straßenverkehrs durchgeführt werden kann, weiterhin die Spurlinienkorrektur ohne wiederholte Verwendung der Bahnplatten durchgeführt werden kann.

[0006] Zugleich hat die bekannte technische Lösung den Nachteil, daß sie den entsprechend stillen Gang der Züge nicht sichert, weiterhin soll diejenige, aus der Erfahrung stammende schadhafte Erscheinung erwähnt werden, daß die Blockschiene relativ geringer Steife sich bei dem Treffen der Paneele häufig deformiert und das zum Bruch der Blockschiene führen kann.

[0007] Eine andere Entwicklungstendenz ist durch die in der DE-PS 1 935 531 bekanntgemachte Gleishalteplatte repräsentiert. Hier ist der Fußteil der an der sich am horizontalen Boden der Gleisbahn anpassenden Unterlageplatte angeordneten Schiene von beiden Seiten durch auf flexible Weise befestigte Klemmelemente in ihrer entsprechenden Lage gehalten.

[0008] Diese Lösung hat diejenige nachteilige Eigenschaft, daß einerseits die metallische Verbindung den leisen Gang der Züge nicht sicherstellt, andererseits die Deformation der Paneelenden der Gleishalteplatten der Bahnübergänge in mit den Schienen gleicher Ebene auf erhöhte Weise besteht, weil die erwähnte technische Lösung keine Maßnahme für die Zusammenarbeit der Schienen vorschlägt.

[0009] Zielsetzung unserer Erfindung ist, eine derartige Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Großpaneelen auszuarbeiten, die über die vorerwähnten nachteiligen Eigenschaften nicht verfügt und durch welche die Deformation der Paneelenden weiterhin derer ungleichmäßige Einsinken beseitigt werden können, weiterhin auch über zwei die Schienenstränge enthaltende Paneele und ein zum Tragen der durch das zwischen den Paneelen angeordneten Mittelelementes gedeckten öffentlichen Leitung geeignetes Zwischenstück verfügt und gegen Niederschlagwasser geschützt ist. Eine weitere Zielsetzung ist die wirksame Verminderung der Geräusch- und Schwingungswirkungen, und zwar dermaßen, daß das Geräusch des Bahnkörpers unterhalb des infolge der Vorbeifahrt des Zuges auftretenden Geräusches bleibt.

[0010] Im Sinne der Erfindung erfüllen wir die Zielsetzung mit einer Anordnung, die dadurch gekennzeichnet werden kann, daß die Paneele in Bettungselementen angeordnet sind und zwischen die erwähnten Bettungselemente ein flexibler Mörtel von zweckmäßig polymermodifiziertem Bitumenbindestoff eingeführt ist, weiterhin die Bettungselemente auf einem auf eine dichte Asphaltschicht gestrichenen lockeren Bettungsasphalt angeordnet sind, wobei die Paneele im Vergleich zu den Bettungselementen mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet sind.

[0011] Vorteilhaft sind in der Umgebung der beiden zu der Gleisachse parallelen Seiten des Bettungselementes Rippen ausgebildet und neben mindestens einer der erwähnten Rippen ist eine Konsole ausgebildet.

[0012] Zweckmäßig ist an den Bettungselementen eine formabtrennende Folie befestigt.

[0013] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Paneele mit Injektionsbohrungen versehen sind. Zweckmäßig ist die Bügelung der Konstruktionselemente von Weicheisenmaterial.

[0014] Es wurde gefunden, daß einzelne wesentliche Fehler des bei den städtischen Straßenbahnen verwendeten Gleissystems mit Großpaneel-Blockschienen durch die Zwischenschaltung eines bettenden Wannenelementes beseitigt werden können und mit seiner um eine Halblänge verschobenen Anordnung ein derartiger stabiler Grund erhalten werden kann, mit welchem die Deformation, dasa Senken der Paneelenden vermieden werden kann und die Zusammenarbeit der Paneele gelöst werden kann. Mit Hilfe des zwischen die Paneele durch Injektieren eingeführten Stoffes kann die Befestigung der genauen Ebene nach dem mit Hilfe der in den Paneelen eingebauten Schrauben erfolgten genauen Einstellen gelöst werden. Anhand der Flexibilität und schwingungsdämpfenden Wirkung des zwischen die beiden Paneele injektierten Stoffes werden die die Umgebung schädlich störenden Geräusch- und Schwingungswirkungen in großem Maße vermindert.

[0015] Das Anordnen des Großpaneel-Gleissystems in einer Stahlbeton-­Bettungswanne hat auch eine akustische und schwingungsdämpfende Wirkung.

[0016] Das gegen die Stahlbeton-Bahnelemente gestellte vielseitige Anforderungssystem ermöglicht nicht eine derartige Ausbildung der Bahnelemente, die das Abstrahlen des Geräusches unmittelbar, mit dem Beseitigen der Strahlungsfähigkeit verhindern würde. Das Halten der abgestrahlten Geräuschleistung auf geringem Wert kann mittels Verminderung der Schwingungserregung der Platten sichergestellt werden. Das Halten der Schwingungsgeschwindigkeit der Stahlbetonplatten auf niedrigem Wert ist durch die bei der Befestigung der Schienen verwendeten Unterlagen- und Klemmgummibänder, weiterhin durch die an der Bahnplatte aus schwingungstechnischem Gesichtspunkt eng angeschlossenen, aber mit einer flexiblen Anschluß-Schicht großen Verlustes verbundenen Stahlbeton-Bettungswanne großer Masse sichergestellt.

[0017] Die vorgeschlagene Lösung des Gleissystems mit Blockschiene verhindert das selbständige Schwingen der Bahnelemente durch die flexible Bettung hohen Verlustes. Es ist durch die Befestigungsgummielemente und die aus drei aus dem Gesichtspunkt des Schwingens unabhängigen flexiblen Elemente hohen Verlustes verbundene Masse - die letzterwähnte ist die eine bedeutende Masse repräsentierende Stahlbetonwanne - und durch die die Schwingungsbelastung abschattende Wirkung der Stahlbetonwanne sichergestellt, daß auf den Boden nur Schwingungen relativ geringer Energie übertragen werden.

[0018] Die sich im Boden fortpflanzende und zwischen der Stahlbetonwanne und dem Boden übertragene Schwingungsenergie ist nicht unabhängig von der Qualität des Bodens, dessen spezifischen Impedanz, aber mit der verwendeten Lösung kann die auf den Boden einwirkende dynamische Belastung neben der Sicherstellung von einwandfreier Stoff- und Ausführungsqualität auf niedrigem Wert gehalten werden.

[0019] Die in die Luft ausgestrahlte Geräuschleistung ist ebenfalls von niedrigem Wert. Während der Vorbeifahrt des elektrischen Zuges wird das Geräuschniveau von der vom Zug abgestrahlten akustischen Energie bestimmt, das Geräuschniveau der Bahn kommt nur nach dem Vorbeifahren des Zuges zur Geltung, und dieses bleibt unterhalb des infolge des Vorbeifahrens des Zuges auftretenden Geräusches. Unter Berücksichtigung, daß eine langzeitige Dauerhaftigkeit der Qualität durch die Ausbildung des Bahnkörpers sichergestellt ist, ist auch das adäquate Niveau des Geräusch- und Schwingungsschutzes innerhalb der Zeitdauer des ständigen Wertes der Qualität sichergestellt.

[0020] Die erfindungsgemäße technische Lösung wird nachstehend anhand einer vorteilhaften Ausführungsform mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Anordnungsquerschnitt eines Eisenbahnoberbaus mit Großpaneel und Blockschiene.

[0021] Aus der Zeichnung ersichtlich ist das an sich bekannte und als Stahlbeton-Bahnplatte ausgebildete Paneel 1, angeordnet in einem Bettungselement 2 von U-Querschnitt . Das Bettungselement 2 liegt auf dem Bettungsasphalt 8 auf. Zwischen das Paneel 1 und das Bettungselement 2 ist flexibler Mörtel 9 geführt, welcher im Falle der dargestellten Ausführungsform polymermodifiziertes Bitumen ist. Im Interesse der Wirksamkeit der Injektion ist das Paneel 1 mit Injektionsbohrungen 10 versehen.

[0022] Zwecks adäquater Unterstützung ist unter dem Bettungsasphalt 8 eine dichte Asphaltschicht 11 ausgebildet. Auf die Fläche des Bettungselementes 2 ist eine formabtrennende Folie 4 geklebt.

[0023] Die Paneele 1 sind im Vergleich zu den Bettungselementen 2 mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet.

[0024] Zwischen den Zweigleisschienen ist ein sich an der Kantenrippe an der unteren Kante des Bettungselementes 2 abstützendes, an sich bekanntes vorgefertigtes Mittelelement 6 aus Stahlbeton angeordnet. Unterhalb des Mittelelementes 6 können das der Wasserableitung dienende Sickerungssystem, weiterhin die zum Betrieb erforderlichen Stromrückführungs- und anderen Kabel angeordnet werden.

[0025] Das Grundierungselement, weiterhin das neue Bahnelement verminderter Abmessung können auch eine statisch dimensionierte Stahlbetonkonstruktion mit Weicheiseneinsatz haben. Die Befestigung der Schiene erfolgt bei dem Großpaneelsystem auf die bisher bekannte Weise, das heißt das Legen der Blockschiene auf einer Gummiplatte in der trapezförmigen Wanne ist auf zwei Seiten in Längsrichtung durch Gummibänder befestigt.

[0026] Die längs - und quergerichteten Lücken der Bahnplatte werden auf herkömmliche Weise durch Ausgießen geschlossen, damit das Niederschlagswasser nicht unter die Paneele 1 gelangen kann.

[0027] Mit Rücksicht darauf, daß die Deformation der Blockschiene und der Bruch der Blockschiene infolge der Anhäufung der Deformation teilweise dadurch verursacht sind, daß die Paneele 1 auf nicht adäquat steifer Bettung angeordnet sind, durchführen sie auf Wirkung der auf sie asymmetrisch (in Längsrichtung) wirkenden Last eine vertikal gerichtete Kippbewegung. Die Steifigkeit der Blockschiene reicht nich aus, selbst diejenigen Kräfte aufzunehmen, die zur Verhinderung der relativen Bewegungen der gegenseitigen Seiten von zwei benachbarten Paneelen 1 erforderlich sind. Die der Befestigung der Blockschiene im Paneel 1 dienenden Gummistreifen in der Lücke zwischen zwei Paneelen 1 geben der Blockschiene keine Unterstützung.

[0028] Da die Verstärkung der Blockschiene im allgemeinen sinnlos, periodisch (also in den Lücken zwischen den Paneelen 1) praktisch unmöglich ist, soll das Kippen der Paneele 1 mittels Versteifung der Bettung verhindert oder mindestens unterhalb eines strengen Wert gedrückt werden.

[0029] Zur Beseitigung der obigen Nachteile wurde das Bettungselement 2 ausgearbeitet. Das Bettungselement 2 mit dem Paneel 1 sozusagen "in Bindung" legend kann erreicht werden, daß sich die benachbarten Enden der Paneele 1 im Vergleich zueinander praktisch nicht verschieben können. Der zwischen das Paneel 1 und das Bettungselement 2 eingeführte, den Schwingungsdämpfungsanforderungen entsprechende Ausfüllstoff hat eine gute Wirkung auf die Schwingungs- (und Geräusch-) -verhältnisse der Bahn. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Paneel 1 und das Bettungselement 2 als strukturell zusammenarbeitende Elemente bei den statischen Rechnungen in Betracht genommen werden können, was als Folge hat, daß es nicht unbedingt nötig ist, daß das Bettungselement 2 gespannt ist, es genügt darin das Weicheisen zu verwenden. Die Berücksichtigung der Zusammenarbeit der Konstruktionen ermöglicht auch die Verminderung der heutigen Abmessungen des Paneels 1, was bei dem Verbrauch großer Mengen eine bedeutende Materialeinsparung ergibt.

[0030] Die Rippe 2a des Bettungselementes 2 dient mehreren Zielen: im Falle der häufigsten Belastung, der Eisenbahnlast des Paneels 1, nimmt das Bettungselement erhöhten Trägheitsmomentes an der Lastabtragung kraftvoll teil; es erhöht die Steifigkeit des Bettungselementes 2 bei dessen Bewegung, es empfängt den flexiblen Mörtel 9; es verhindert das seitliche Verfließen des Ausfüllstoffes 3. Die Konsole 2c unterstützt das Mittelpaneel 6, wodurch die Leitung der gegebenen öffentlichen Werkleitungen, Kabel ermöglicht wird.

[0031] Die niveaueinstellenden Schrauben 5 dienen dem den beim Bauen von Eisenbahnen gestellten Anforderungen entsprechenden Einbau der Paneele 1.

[0032] Die Lage der Paneele 1 innerhalb des Systems kann auch mit einer Hebevorrichtung, zweckmäßig einer hydraulischen Hebevorrichtung eingestellt werden. In diesem Fall wird das Paneel 1 auf einem Querbalken aufgehängt und in die plangemäße Lage gestellt. Unter das in die entsprechende Lage gestellte Paneel 1 wird flexibler Mörtel 9 injiziert. Die Folien 4 und 7 verhindern das Zusammenhaften des Paneels 1 und des Bettungselementes 2, oder des Bettungselementes 2 und des Bettungsasphaltes 8, wodurch auch ihr Aufheben erleichtert wird.

Ansprüche

1. Anordnung zur komplexen Ausbildung von Eisenbahnoberbauten mit Großpaneelen, mit als Bahnplatte ausgebildeten Paneelen, dadurch gekennzeichnet, daß die Paneele (1) in Bettungselementen (2) angeordnet sind und zwischen die erwähnten Bettungselemente (2) flexibler Mörtel (9) von zweckmäßig polymermodifiziertem Bitumenbindestoff eingeführt ist, weiterhin daß die Bettungselemente (2) auf auf eine dichte Asphaltschicht (11) gestrichenem lockeren Bettungsasphalt (8) angeordnet sind, wobei die Paneele (1) im Vergleich zu den Bettungselementen (2) mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß in der Umgebung von zwei zu der Bahnachse parallelen Seiten des Bettungselementes (2) Rippen (2a) ausgebildet sind und neben mindestens einer der erwähnten Rippen eine Konsole (2c) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß an den Bettungselementen (2) eine formabtrennende Folie (4) befestigt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paneele (1) mit Injektionsbohrungen (10) versehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelung der konstruktiven Elemente aus Weicheisen ist.

Zeichnung