Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie gattungsmäßig im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist sowie Verfahren zur Erstellung der erfindungsgemäßen Anordnung.
Feste Fahrbahnen für schienengebundenen Verkehr weisen gegenüber den bisher vornehmlich verwendeten Gleisen mit Schotterbettung eine wesentlich höhere Schallemission auf. Um diese zu vermindern und Umweltbelästigungen zu vermeiden, sind bei Festen Fahrbahnen besondere Maßnahmen zur Schalldämmung erforderlich.
Der wesentliche Teil des von der Bewegung des Schienenfahrzugs verursachten Schalls trifft auf den nur in geringem Maße schalldämmende Eigenschaften aufweisenden Tragkörper des Gleises aus Schwellen und Tragplatte und wird reflektiert, oder er geht unmittelbar vom Tragkörper und den Schienen aus.
Zur wirksamen Schalldämmung der Fahrbahn trägt ein Bündel von Maßnahmen bei, das die Fahrbahnplatte, die Schwellen und die Schienen umfaßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, für jeden der Teilbereiche geeignete Maßnahmen anzugeben, um eine insgesamt wirksame Schalldämmung zu erreichen oder - soweit solche Maßnahmen schon bekannt sind - diese weiterzuentwickeln und/oder zu verbessern.
Als eine gattungsgemäße Maßnahme zur Verminderung der Schallemission des Tragkörpers des Gleises, ist es aus den deutschen Gebrauchsmustern DE G 94 17 848.8 und DE G 94 17 008.7 bekannt, schallabsorbierendes Material aus porigem Haufwerksbeton zwischen und neben den Schienen auf Festen Fahrbahnen einzubringen.
Soweit es sich dabei um Fertigteile handelt, sind diese in der Herstellung und Verlegung aufwendig; soweit Ortbeton verwendet werden soll, erschwert dieser das Nachrichten des Gleises und die Vornahme von Reparaturen.
Die optimale und wirtschaftlichste Dämmwirkung hätte locker geschüttetes Material wie eine feinkörnige Schotterung. Es ist ohne zusätzliche Maßnahmen jedoch nicht einsetzbar, da der Sog der überfahrenden Hochgeschwindigkeitzüge das Material aufwirbeln, die Schüttung und Schiene zerstören und den Zug gefährden würde. Die Dämmwirkung könnte noch verbessert werden durch ein Material mit nach außen bzw. oben abnehmender Korngröße. Dabei würden jedoch die unteren groben Poren durch das feinere obere Material zugesetzt und die Entwässerung beeinträchtigt werden.
In Weiterentwicklung und Verbesserung der schallabsorbierenden Maßnahmen nach den oben genannten Veröffentlichungen, wonach hohlraumbildendes Betonmaterial in Form von Fertigteilen und/oder Ortbeton auf der Tragplatte und über den Schwellen eingebaut wird, wird erfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgeschlagen, gefülltes einkörniges Haufwerk auf dem Tragkörper zu verlegen, d.h. mit einer geeigneten Umhüllung umfaßte und geformte Haufwerkspackungen zwischen und/oder seitlich neben den Schienen und auf und/oder vor den freien Oberflächen und Seitenflächen des Tragkörpers außerhalb des Fahrzeuglichtraumprofils formstabil anzuordnen. Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung beschreiben die Ansprüche 2 bis 35. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schallschutzmaßnahmen besteht in der Verwendung von Packungen von begrenzter Größe, die mit geringen Kosten und ohne hohen maschinellen Aufwand - wenn gewünscht sogar vor Ort - herstellbar sind.
Jedes dauerhaft beständig präparierbare und auf bestimmte Korngröße siebbare Material - also auch Abfallmaterial oder Holz - ist für die erfindungsgemäßen schallmindernden Maßnahmen einsetzbar. Die rundliche Form der verlegten Haufwerkspackungen in weichen Umhüllungen hat darüber hinaus gegenüber Fertigteilplatten den weiteren Vorteil, daß angewehte oder durch die Verkehrsnutzung anfallende Verunreinigungen von den Packungen abgleiten oder vom Regen abgespült werden.
Umhüllungen für die erfindungsgemäßen Haufwerkspackungen können netzartige oder behälter- oder korbartige Gebinde sein (Ansprüche 2 bis 5). Die Packungen können auf die Feldlänge zwischen zwei Schwellen begrenzt sein oder in mehreren Lagen so verlegt sein, daß die untere Lage der Packungen Feldlänge aufweist, während die obere in fertigungstechnisch zweckmäßige Längen parallel zu den Schienen über die Schwellen durchläuft (Anspruch 6). Von unten nach oben abnehmendes Korn verbessert die Schalldämmung (Anspruch 7), was einfach bei Verlegung von Packungen in mehreren Lagen übereinander und Hautwerksfüllungen mit geringerer Korngröße in den Packungen der oberen Lagen erreichbar ist. Maßnahmen zur Erhöhung der Beständigkeit des Haufwerksmaterials beschreiben die Ansprüche 8 bis 10, Vorschläge für geeignete Gestaltungen, Werkstoffe und Werkstoffkombinationen der Umhüllungen enthalten die Ansprüche 11 bis 21.
Kostensparende Kombinationen von erfindungsgemäßen Haufwerksumhüllungen in Verbindung mit einer Schüttung losen an sich bekannten Schottermaterials - wobei das lose Schottermaterial durch Auflast und/oder zweckmäßige Sicherung seiner Oberfläche gegen Aufwirbelung im Schienenverkehr geschützt werden muß - sind in den Ansprüchen 22 bis 28 beschrieben. Durch eine Oberflächengestaltung der Schotterung nach Anspruch 25 wird die Ablösung von Eisansätzen unter den Bahnfahrzeugen gefördert.
Die Ansprüche 29 bis 33 betreffen Maßnahmen, um ein Verrutschen der Haufwerkspackungen auf den Schwellen - besonders bei geneigt liegenden Schwellen in Kurven - zu verhindern.
In den Ansprüchen 34 und 35 werden zusätzliche zu Haufwerkspackungen wirkende Maßnahmen der Luftschallminderung durch entsprechende Behandlung schallemittierender Schwellenflächen angegeben.
Durch Maßnahmen nach den Ansprüchen 36 bis 39 können erfindungsgemäß mit losem Haufwerk gefüllte Packungen nachträglich zu fest schallschluckenden Packungen umgewandelt werden, deren Umhüllungen nach der vorgesehenen Erhärtungszeit ohne Schaden für die Wirksamkeit der schallmindernden Maßnahme verrotten können.
Die erfindungsgemäßen Packungen eignen sich in besonderem Maße für einen weitgehend automatisierten maschinellen Einbau vor Ort. Verfahren, die dem maschinellen Einbau der Packungen dienen, sind in den Ansprüchen 40 bis 43 angegeben. Maschinen, mit den die einzelnen Verfahrensschritte durchführbar sind, sind prinzipiell bekannt.
Für eine spezielle Konstruktionsart einer Festen Fahrbahn, bei der jedoch eine kostengünstige Einschottung der Zwischenräume zwischen den Schwellen, wie sie Anspruch 22 vorschlägt, möglich ist, wird nach Anspruch 44 vorgeschlagen, die Packungen zwischen den Schwellen durch Auflagerelemente auf dem Tragkörper freitragend über die Schwelle hinweg abzustützten, um die Schwelle nicht bei ihrer Vertikalbewegung zu beeinträchtigen.
Für eine spezielle Konstruktion einer Festen Fahrbahn, bei der die Einfederung der Schienenunterlast ganz oder teilweise durch elastische Schwellenlager bewirkt wird, muß der Bewegungsraum zwischen Schwellenunterseite und Tragkörper offen bleiben. Der Raum zwischen den Schwellen darf deshalb nicht kostengünstig eingeschottert werden. Um den Bewegungsspielraum der Schwelle nicht einzuschränken, wird daher nach Anspruch 44 vorgeschlagen, die Packungen mit Hilfe von Auflager-Fertigteilelementen freitragend über die Schwellen hinweg zu führen. In allen den Fällen, in denen die Schwellen allein für die Abhebewellen beim Überfahren zu leicht sind, kann das Auflastgewicht der Packung nach Anspruch 45 bei der Bemessung des Schwellengewichts berücksichtigt werden.
Bei Schäden der Oberleitung durch Herabfallen des Fahrdrahtes soll durch den Fahrdraht sofort ein Kurzschluß und damit eine Schadensmeldung an die Streckenaufsicht erfolgen. Um einen Kurzschluß zu erzeugen, muß der Fahrdraht mit dem Gleis Kontakt schließen. Dies ist nur möglich, wenn nach Anspruch 46 mindestens die Packungen zwischen den Gleisen nicht über die Ebene der Schienen oder Kanten hinaus stehen.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen in den Figuren 1 - 9 erläutert.
Es zeigen:
Auf einer Festen Fahrbahn 1 - im Beispiel bestehend aus einer auf einem Unterbau 2 durchlaufenden Tragplatte 3, auf dem mindestens in Schwellenlängsachse unverschiebliche Schwellen 4, die die Schienen 5 tragen, angeordnet sind - , sind erfindungsgemäße Haufwerkspackungen 6 um die schallemittierenden Flächen angeordnet. Die Haufwerkspackungen müssen außerhalb des Lichtraumprofils 7 der Züge verlegt sein und bestehen aus einer Umhüllung 8 und einer Füllung 9 mit losem Haufwerk (Fig. 1 u. 2). Die Umhüllungen 8 können netzartige Gewebe oder formstabil und behälterartig sein. Sie können Sack-, Schlauch- oder Mattenform aufweisen. Kostensparend können die Felder 10 zwischen den Schwellen 4 und die Seitenflächen 11 des Tragkörpers 3 sowie die Kopfseiten 12 der Schwellen 4 mit Schotter 13,14 angeschüttet werden (Fig. 3). Die offenliegenden Oberflächen 15 des Schotters 13,14 werden zweckmäßig gegen die Sogwirkung des Fahrverkehrs durch Fixiermörtel 16 oder ein stabilisierendes Gewebe 17 befestigt.
Die auf der Tragplatte 3 verlegten Packungen 6 weisen Hohlräume 18,19 auf zur Entwässerung. Die Oberfläche 20 des Schotters 13 zwischen den Schwellen 4 ist zweckmäßig in Fahrtrichtung so geneigt ausgebildet, daß die Schüttung mit der in Fahrtrichtung liegenden Kante 21 der Schwellenoberfläche bündig und auf der der Fahrtrichtung abgekehrten entgegengesetzten Kante 22 nur ein bestimmtes Maß 23 unterhalb der Kante abschließt. Dadurch wird die Ablösung von Eisansätzen unter den Fahrzeugen bei der Fahrt gefördert. Die über die Schwellen 4 verlegten Packungen 6 werden - besonders in Gleisbögen - bei in ihrer Längsachse geneigten Schwellen durch Halter 24 nach Anspruch 29 in ihrer Lage unverschiebbar gehalten.
Bei bestimmten Festen Fahrbahnen mit vertikal beweglichen Schwellen 4, die auf elastischen Schwellenlagern 27 gelagert sind und deren elastische Lagerung ganz oder teilweise die Einfederung der Schienen bewirken soll, könnten auf der Schwelle aufgelegte Packungen 6 beschädigt werden. Fig. 8 und 9 zeigen eine Abstützung einer über einer Schwelle 4 durchlaufenden Packung 6 auf Fertigteilelementen 25, die die Packung freitragend über der Schwelle in dem Zwischenraum 10 zwischen aufeinanderfolgenden Schwellen unmittelbar auf der Tragplatte 3 abstützen. Die Elemente 25 weisen zweckmäßig auf ihrer Unterseite Ausnehmungen für die Entwässerung der Tragplattenoberfläche auf und sind durch ihre Formgebung (strukturierte Oberflächen) und/oder ihr Material (z.B. Einkornbeton) selbst absorbierend.
Damit bei einer Durchtrennung der Oberleitung ein Kurzschluß erzeugt wird und die Strecke gesperrt wird, muß sichergestellt werden, daß der herabfallende Fahrdraht mit den Schienen 5 Kontakt bekommen kann. Die Höhe 29 der zwischen den Schienen verlegten Packungen 6 wird deshalb zweckmäßig um ein geringes Maß unter der Höhe 28, die durch die Oberkanten der Schienen 5 bestimmt wird, gehalten.