Die Erfindung betrifft eine Feste Fahrbahn für schienengebundene Fahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es sind verschiedene Konstruktionssysteme für die Feste Fahrbahn für schienengebundene Fahrzeuge bekannt. Dabei gibt es im Wesentlichen drei grundsätzlich unterschiedliche Konstruktionsarten, nämlich

• sogenannte "aufgelegte Bauarten", bei denen meist ein Gleisrost ohne Verbund auf einer Tragplatte aus Asphalt oder Beton liegt,
• des Weiteren Konstruktionen, bestehend aus einer Ortbetonplatte, in der entweder Schwellen oder Halbschwellen einbetoniert sind oder auf ihr Schienenbefestigungen direkt befestigt sind, und
• schließlich Konstruktionen mit Fertigteilplatten, die unter Zwischenschaltung einer Zwischenschicht aus Vergussmaterial auf dem Unterbau aufliegen.

Wichtig bei jeder Festen Fahrbahn ist das kontinuierliche Tragverhalten der Konstruktion.

Bei den aufgelegten Bauarten gibt es eine unendlich lange, durchlaufende Tragplatte, auf der die Schwellen aufliegen. Die Tragplatte besteht entweder aus bewehrtem Beton oder aus Asphalt. Diese Bauweise hat sich aufgrund verschiedener technischer Probleme in der Ausführung wenig bewährt und wird kaum angewandt.

Bei der Festen Fahrbahn aus Ortbeton besteht diese ebenfalls aus einer unendlich langen, durchlaufenden Tragplatte, in der die Schienenstützpunkte jedoch bereits integriert sind. Außerhalb von Tunneln und Brücken, d.h. auf Erdkörper wird die Tragplatte in der Regel direkt auf einer hydraulisch gefestigten Tragschicht gegossen und bildet dann mit dieser einen festen Verbund. Diese Ausführung aus Ortbeton stellt eine sehr wirtschaftliche Lösung dar und kommt daher häufig zum Einsatz. Ein Nachteil dieser Bauweise ist, dass die Betonplatte infolge innerer Zwangsspannungen, verursacht durch Schwinden des Betons sowie Temperaturänderungen, viele Risse aufweist, die bei einer kontinuierlich durchlaufenden Platte physikalisch nicht zu vermeiden sind.

Bei den Fertigteilkonstruktionen gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Konstruktionsarten. Bei der einen werden die Fertigteile unter Koppelung eines Teils ihrer Bewehrung untereinander zu einer langen Kette verbunden und bilden so eine kontinuierliche Fahrbahnplatte. Allerdings sind für die Koppelung besondere Bauteile erforderlich, und es muss ein ausreichender Platz zwischen den Fertigteilplatten für die notwendigen Werkzeuge vorhanden sein. Bei dieser Bauweise liegen die Fertigteile ebenfalls auf einer hydraulisch gefestigten Tragschicht unter Zwischenschaltung einer nachträglich eingebrachten Vergussschicht. Für die dauerhafte Lastabtragung ist auch hier der Verbund zwischen der Tragschicht und der Fertigteilplatte erwünscht, dessen Herstellung bereitet jedoch in der Baupraxis Probleme.

Bei der anderen Fertigteil-Konstruktionsart bleiben die einzelnen Fertigteilplatten unverbunden. Gegen Horizontalverschiebung werden sie durch in der Unterkonstruktion verankerte Konsolen oder Poller gehalten und kommen so ohne Verbund der Unterkonstruktion aus. Die Fertigteile sind nur kurz und bekommen durch Zwangsspannungen keine Risse. Dieses System ist eigentlich für die Anwendung im Tunnel oder auf Brücken konzipiert, wo die tragende Unterkonstruktion in Form der Tunnelsohle bzw. Brückenplatte bereits vorhanden ist. Auf freier Strecke benötigt dieses ungekoppelte System zusätzlich eine eigene bewehrte Tragplatte, in der auch die notwendigen Haltekonsolen oder Poller verankert sind. Der Gesamtaufbau wird dadurch auf Erdtrassen allerdings deutlich höher als bei den Konkurrenzsystemen, mit den damit einhergehenden wirtschaftlichen Nachteilen. Zur Übertragung der vertikalen Lasten zwischen der Fertigteilplatte und der darunter liegenden Konstruktion wird auch bei diesem System eine Vergussschicht benötigt. Eine Vergussschicht zwischen Fertigteilplatte und Tragplatte zum Ausgleich von Toleranzen ist in jedem Fall notwendig.

Aus der CN 201 648 876 U ist eine Fertigteil-Konstruktion bekannt, bei der die Fertigteilplatten rahmenförmige Bewehrungselemente aufweisen, die an der Unterseite aus den Fertigteilplatten herausragen und zur Verbindung der Fertigteilplatten mit einer auf einer Tragschicht aufgebrachten Vergussschicht dienen. Die Längsrichtung der Bewehrungselemente erstreckt sich quer zur Längsrichtung der Fertigteilplatten.

Aus der DE 10 2008 001 438 A1 ist eine Feste Fahrbahn bekannt, die aus Ortbeton hergestellt ist, und in die bei ihrer Herstellung durch temporäre Abschalung Scheinfugen eingebracht werden. Die Bewehrung des Ortbetons verläuft über die Scheinfugen hinaus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feste Fahrbahn für Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher herzustellen ist und bei der Risse innerhalb der Fertigteilplatten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Feste Fahrbahn für schienengebundene Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung kombiniert die Vorteile von ungekoppelten Einzelplatten mit den Vorteilen der Ortbetonplatten-Konstruktion. Ein Vorteil von Einzelplatten wird allgemein darin gesehen, dass sie in der Regel keine Risse innerhalb der Fertigteilplatte bekommen. Ungekoppelte Einzelplatten haben den Vorteil, dass sie auf eine teure Kopplung verzichten.

Die erfindungsgemäße Konstruktion sieht vor, dass die Untergussschicht gleichzeitig als kontinuierlich tragende Ortbeton-Tragplatte ausgebildet wird. Durch den Einsatz der Fertigteilplatten wird eine saubere und dauerhafte Oberfläche der Festen Fahrbahn sichergestellt und gleichzeitig werden die Risse kontrolliert in die Fuge zwischen den Fertigteilplatten verlegt. Durch die Ausbildung der Untergussschicht gleichzeitig als Tragplatte entfällt die sonst zusätzlich notwendige Vergussschicht, wodurch die Bauhöhe der Fahrbahn und Arbeitsvorgänge bei der Herstellung reduziert werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion sieht darüber hinaus vor, auch auf eine aufwendige Ausbildung von Konsolen oder Pollern zu verzichten und den Verbund zwischen Fertigteilplatte und der Untergussschicht mittels einer Bewehrung herzustellen. Besonders vorteilhaft wird dazu die bereits für den Transport notwendige Bewehrung der Fertigteilplatte herangezogen.

Es ist vorgesehen, dass die weiteren in Längsrichtung der Fertigteilplatten verlaufenden Bewehrungselemente stabförmige Bewehrungselemente sind. Es ist vorgesehen, dass die stabförmigen Bewehrungselemente zumindest nahezu über die Länge der Fertigteilplatte reichen. Die Bewehrungselemente, die aus der Fertigteilplatte herausstehen, sind V-förmige Bügel, die jeweils paarweise angeordnet und so ausgerichtet sind, dass sie zwischen ihren Spitzen die stabförmigen Bewehrungselemente aufnehmen. Es ist außerdem zweckmäßig, dass zusätzlich zu den stabförmigen Bewehrungselementen quer zu diesen verlaufende Bewehrungselemente vorgesehen sind, die gemeinsam ein Bewehrungsgitter bilden.

Es sind zusätzliche Längsstäbe parallel zu den stabförmigen Bewehrungselementen vorgesehen. Es ist vorgesehen, dass die stabförmigen Bewehrungselemente an einem Ende der Fertigteilplatte über diese hervorragen, so dass ein vorstehender Abschnitt gebildet ist, der unter die nächstfolgende Fertigteilplatte ragt. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Längsstäbe an einem Ende der Fertigteilplatte über diese hervorragen, so dass ein vorstehender Abschnitt gebildet ist, der unter die nächstfolgende Fertigteilplatte ragt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an der Oberseite der Fertigteilplatten Schienenstützen einstückig angeformt. Da diese Schienenstützen beim Gießen der Fertigteilplatte hergestellt werden, entfällt eine spätere Montage von Schienenstützen. Vorzugsweise beträgt die Länge der Fertigteilplatte 3,9 m bis 5,2 m. Die Breite der Fertigteilplatte beträgt zweckmäßigerweise 2,4 m bis 2,6 m. Die Untergussschicht besteht vorzugsweise aus einem selbstverdichtenden Beton, wodurch Lufteinschlüsse in der Untergussschicht vermieden werden. Die Dicke der Untergussschicht beträgt vorzugsweise 15 cm bis 20 cm, und die Dicke der Fertigteilplatte ist maximal 13 cm und vorzugsweise 7 cm bis 10 cm.

Die Herstellung der Festen Fahrbahn nach der Erfindung sieht im Einzelnen folgendes vor:

• Herstellung von möglichst dünnen und leichten Fertigteilplatten, die bereits die Schienenstützpunkte entsprechend den verwendeten Schienenbefestigungen aufweisen.
• Die Fertigteilplatten werden ähnlich hergestellt wie sogenannte Filigranplatten, d.h. es werden zur Unterstützung der Plattensteifigkeit für den Transport aus dem Beton herausragende Bewehrungselemente verwendet, die die statische Bauhöhe der Platten vergrößern.
• Vorteilhafterweise wird die Bewehrung der Ortbetontragplatte bzw. der Untergussschicht bereits im Werk auf der aus dem Fertigteil herausragenden Bewehrung befestigt.
• Die Fertigteile werden auf die Baustelle transportiert und auf der zuvor erstellten, hydraulisch gefestigten Tragschicht ausgelegt und in die geometrisch korrekte Endlage justiert. Für letzteres werden justierbare, wiederverwendbare Unterstützungen verwendet.
• Die Bewehrung für die Ortbetonplatte wird, soweit es notwendig ist, komplettiert.
• Nach dem Ausrichten der Fertigteilplatte werden an beiden Seiten Schalungen gestellt und die Fertigteilplatten durch Einfüllen der Vergussmasse unterbetoniert.
• Das Einfüllen des Betons wird vorzugsweise durch Betonieröffnungen in den Fertigteilplatten vorgenommen.

An der Fuge zwischen den Fertigteilen ist die Gesamtkonstruktionshöhe der am Ende monolithisch tragenden Fahrbahn etwa nur so dick wie die Verguss- bzw. Tragschicht, d.h. deutlich dünner als im Bereich der Fertigteilplatten. Es entsteht daher dort automatisch eine Scheinfuge, an der später die Fahrbahn unter Zwangsspannung aus Schwinden und Temperatur reißt. Für ein kontinuierliches Tragverhalten an der Scheinfuge wird entweder die Tragbewehrung der Untergussschicht verlängert, so dass diese unter die nächste Fertigteilplatte reicht, oder es werden spezielle Dübel eingelegt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1

einen Querschnitt durch eine Feste Fahrbahn für schienengebundene Fahrzeuge,

Fig. 2

eine Draufsicht auf eine einzelne Fertigteilplatte als Tragplatte für ein Gleis bildende Schienen,

Fig. 3

eine perspektivische Darstellung einer Fertigteilplatte für eine Feste Fahrbahn,

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht der Fertigteilplatte gemäß Fig. 3 schräg von unten,

Fig. 5

eine perspektivische Ansicht auf eine umgedreht liegende Fertigteilplatte gemäß Fig. 3 mit an einem Ende verlängerter Bewehrung.

In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Feste Fahrbahn für schienengebundene Fahrzeuge dargestellt. Die Feste Fahrbahn 1 besteht im Wesentlichen aus einer Fertigteilplatte 2 und einer Untergussschicht 3, wobei die Feste Fahrbahn 1 auf einer Tragschicht 4 angeordnet ist, bei der es sich vorzugsweise um eine hydraulisch gefestigte Tragschicht 4 handelt. Die Tragschicht 4 kann auch der Betonboden einer Tunnelröhre oder eines Brückenbauwerks sein. Die Fertigteilplatte 2 besteht aus Beton mit darin angeordneten Bewehrungselementen 5, die auf der Unterseite der Fertigteilplatte hervorstehen. An der Oberseite der Fertigteilplatte 2 sind an dieser Schienenstützen 6 einstückig angeformt, wobei jede der Schienestützen 6 dazu dient, eine Schiene zu tragen, die auf der Schienenstütze befestigt wird. An den Bewehrungselementen 5 sind stabförmige Bewehrungselemente 7' befestigt und an diesen weitere Bewehrungselemente 7, 7", von denen das einzige in Fig. 1 gezeigte Bewehrungselement 7 in Querrichtung der Fahrbahn 1 verläuft und die Bewehrungselemente 7' sowie 7" orthogonal dazu, also in Längsrichtung der Fahrbahn. Die aus der Fertigteilplatte 2 herausragenden Bewehrungselemente 5 und die daran direkt befestigten Bewehrungselemente , 7' sowie die an diesen befestigten Bewehrungselemente 7 und 7" sind vollständig in die aus einem Ortbeton bestehende Untergussschicht 3 eingebettet. Auf diese Weise bildet die Untergussschicht 3 zusammen mit der Fertigteilplatte 2 eine Tragplatte der Festen Fahrbahn 1. Die Fertigteilplatte 2 weist eine Dicke d von vorzugsweise 7 cm bis 10 cm auf, und die Untergussschicht 3 hat vorzugsweise eine Dicke D von 15 cm bis 20 cm.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine einzelne Fertigteilplatte 2 gezeigt, die gemäß Beschreibung zu Fig. 1 aus Beton besteht, mit darin enthaltenen Bewehrungselementen 8, die in Längsrichtung der Fertigteilplatte 2 verlaufen und in Fig. 2 gestrichelt dargestellt sind, da diese in der Draufsicht unsichtbar sind. Diese Bewehrungselemente 8 erstrecken sich über die Länge L der Fertigteilplatte 2. Mit B ist die Breite der Fertigteilplatte 2 bezeichnet. Auf der Oberseite der Fertigteilplatte 2 sind in regelmäßiger Anordnung die Schienenstützen 6 angeordnet, auf denen die Schienen montiert werden. In jeder Schienenstütze 6 sind zwei Öffnungen 9 vorgesehen, durch die Dübel zur Befestigung der Schiene in die Fertigteilplatte 2 ragen.

Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Fertigteilplatte 2, auf der die Schienenstützen 6 einstückig angeformt sind. Die Schienenstützen 6 sind mit den Öffnungen 9 für die Befestigungsdübel zur Befestigung der Schienen versehen. Am vorderen Ende der Fertigteilplatte 2 sind die Bewehrungselemente 7' erkennbar, die sich unterhalb der Fertigteilplatte 2 befinden, um in die Untergussschicht eingebettet zu werden, wie in Fig. 1 dargestellt.

Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Fertigteilplatte 2 schräg von unten, wobei an der Unterseite die Bewehrungselemente 5 hervorstehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bewehrungselemente 5 V-förmige Bügel, die jeweils paarweise und so gerichtet sind, dass sie zwischen ihren Spitzen die stabförmigen Bewehrungselemente 7' aufnehmen und mit diesen verschweißt sind. Diese Bewehrungselemente 7' verlaufen in Längsrichtung der Fertigteilplatte 2.

In Fig. 5 ist die Fertigteilplatte 2 umgedreht liegend dargestellt, es handelt sich dabei um die Lage in der die Fertigteilplatte produziert wird. Dadurch erhält die Oberseite mit den Schienenstützen eine saubere und dauerhafte Oberfläche der Festen Fahrbahn. In diesem Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zur Anzahl stabförmiger Bewehrungselemente 7', die mit den Bewehrungselementen 5 verbunden sind, noch zusätzliche Längsstäbe 7" vorgesehen, wobei die Bewehrungselemente 7', 7" an einem Ende der Fertigteilplatte 2 über diese hervorragen, so dass ein vorstehender Abschnitt 10 gebildet ist. Dieser Abschnitt 10 dient dazu, unter die nächstfolgende Fertigteilplatte zu ragen, damit die Bewehrung in der in Fig. 1 gezeigten Untergussschicht keine Lücke im Bereich zwischen zwei Fertigteilplatten aufweist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind zusätzlich noch quer zur Längsrichtung der Fertigteilplatte 2, den stabförmigen Bewehrungselementen 7' und Längsstäben 7" verlaufende Bewehrungselemente 7 vorgesehen, so dass ein Bewehrungsgitter 11 gebildet ist.