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Die Erfindung bezieht sich auf einen schotterlosen Oberbau für den schienengebundenen Ver- kehr mit vorgefertigten Tragplatten sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Der schienengebundene Verkehr weist im wesentlichen zwei unterschiedliche Systeme zur Lagerung der Schienen am Untergrund auf. Das herkömmliche System, bei welchem in einem Schotterbett Schwellen aus Holz, Beton oder Stahl angeordnet werden, weist den Nachteil auf, dass nach relativ kurzen Zeitspannen die an sich lose aneinanderliegenden spitzen Schotterkörner aus dem
Bereich unterhalb der Schwelle durch die dynamische Belastung bewegt werden Es muss ein sogenanntes Stopfen des Schotters unterhalb der Schwellen erfolgen, um die ursprüngliche Lage und Eigenschaften des Schotterbettes wieder herzustellen. Ein derartiges Schotterbett weist eine begrenzte Elastizität auf. Bei Belastung desselben sinkt es im Bereich von einigen Millimetern ein.
Bei Entlastung nimmt es wieder die ursprüngliche Lage ein.
Aus der EP 0 555 616 A2 wird ein schotterloser Oberbau bekannt, bei welchem eine Tragplatte vorgesehen ist, die über eine Füllschichte am Untergrund aufliegt. Die Tragplatte ihrerseits weist nicht durchgehende Ausnehmungen auf, in weichen Betonschwellen angeordnet sind. Die Betonschwellen werden über einen mittig und oberhalb der Schwellen angeordneten Längsbalken nach unten gehalten. Der Längsbalken weist an seinen beiden Enden jeweils Halteteile mit Bohrungen auf, durch welche Schraubbolzen od. dgl. bis zum Untergrund geführt sind. Eine derartige Halterung weist den Nachteil auf, dass die gesamten Kräfte lediglich von derartigen Bolzen getragen werden. Bei Deformation derselben werden die Tragplatte, die Füllschichte und gegebenenfalls der Untergrund desintegriert, so dass die erwünschte Lagefixierung nicht mehr gegeben ist.
Um einen Gleisoberbau wartungsärmer zu machen, ist es bekannt, einen Untergrund zu egali- sieren, auf demselben gegebenenfalls eine Betonplatte, beispielsweise eine im wesentlichen endlose Betonplatte, vorzusehen und auf oder in dieser Befestigungsmittel für die Schienen anzuordnen. Ein derartiger schotterloser Oberbau ist beispielsweise in der AT-B-390. 976 beschrieben.
Hierbei wird auf einem egalisierten Untergrund eine Betonplatte oder gegebenenfalls Betonwanne, wenn höhere Seitenführungskräfte erforderlich sind, vorgesehen. Auf dieser Betonplatte bzw. in dieser Betonwanne wird eine Tragplatte angeordnet, die in ihren vier Ecken Muttergewindestücke aufweist, in welchen Stützen mit Gewinden eingeschraubt werden. Durch diese Stützen kann eine genaue Justierung der Tragplatte über den Untergrund erfolgen
Die Tragplatten weisen ihrerseits grössere rechteckige Ausnehmungen auf, die parallel zur Schienenlängsrichtung orientiert sind. Über diese Ausnehmungen und zusätzliche Füllöffnungen, die durch die Tragplatte hindurchgeführt sind, wird eine fliessfähige Masse aus Beton eingebracht. Nach Erhärten können die Stützen entfernt werden.
Die Betonplatte wird in ihrer vertikalen Lage durch die Zwischenschichte und das Eigengewicht der Platte gehalten. Die Lage der Platte, bezogen auf die Horizontale, ist durch den erhärteten Beton in den rechteckigen Ausnehmungen bedingt. Damit die Tragplatte das erforderliche Einfedern durchführen kann, weist dieselbe an ihrer Unterseite eine gummielastische Schichte auf, über welche dieselbe auf der Zwischenschichte aus Beton aufruht.
Ein derartiges System ist für normal beanspruchte Strecken vielfach bewährt. Bei der Instandhaltung weist es jedoch Nachteile auf. So können die Tragplatten einerseits nur schwer ausgetauscht werden. Andererseits können einmal im Einsatz befindliche Tragplatten nur schwer unzerstört dem schotterlosen Oberbau entnommen und einer erneuten Verwendung zugeführt werden können.
Der vorliegenden Erfindung ist zum Ziel gesetzt, einen schotterlosen Oberbau bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines schotterlosen Oberbaues zu schaffen, weicher die Vorteile des bekannten Oberbaues aufweist und zusätzlich einen kurzfristigen Austausch von Tragplatten ermöglicht und auch einen erneuten Einsatz der Tragplatten, z. B. bei Demontage der Strecke, erlaubt, da dieselben dem Oberbau ohne Zerstörung entnommen werden können.
Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch die AT-B-390. 976 gegeben ist.
Der erfindungsgemässe schotterlose Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit vorgefertigten Tragplatten, die mit Beton aufgebaut sind und zumindest zwei Schienen lösbar befestigt tragen und gegebenenfalls in Schienenlängsrichtung eine grössere Erstreckung aufweisen als quer hierzu, und auf einem egalisierten Untergrund, gegebenenfalls einer in situ gebildeten Platte oder Wanne mit Beton, über eine gummielastische Schichte auf einer unter dieser in situ gebildeten
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Zwischenschichte aufruhen, die sich in zumindest eine, insbesondere zwei, durchgehende mehreckige, insbesondere rechteckige, Ausnehmungen der Tragplatte zur Festlegung der Lage in Schieneniängs-und-querrichtung erstreckt, besteht im wesentlichen darin, dass in zumindest einer Ausnehmung ein vorgefertigter Halteteil, insbesondere mit Beton aufgebaut,
an der Tragplatte, insbesondere über eine gummielastische Zwischenschichte, anliegt, weicher seinerseits eine nach unten offene, vorzugsweise durchgehende, Ausnehmung aufweist, die von der in situ gebildeten Zwischenschichte zumindest teilweise erfüllt ist.
Durch den Halteteil kann bei Demontage der Tragplatte dieselbe bei teilweiser Desintegrierung der Zwischenschichte selbst in der Ausnehmung unbeschädigt erhalten bleiben. Durch die Ausnehmung Im Halteteil wird erreicht, dass die Tragplatte während ihrer Funktionsstellung sowohl in Schienenlängsrichtung als auch quer dazu in Position gehalten werden kann. Durch das Vorsehen einer gummielatischen Zwischenschichte zwischen den Wandungen der Ausnehmung in der Tragplatte und der Aussenwandungen des Halteteiles ist sichergestellt, dass eine geringfügige Beweglichkeit gegeben ist, wobei gleichzeitig die Weiterleitung von Körperschall von der Tragplatte auf die Betonzwischenschichte wesentlich verringert werden kann.
Liegt der Halteteil über nach oben divergierende Wandungen an nach oben divergierenden Wandungen der Ausnehmung der Tragplatte, insbesondere über eine gummielastische Schichte an, so kann eine Selbst justierung des Halteteiles in der Ausnehmung der Tragplatte erzielt werden, so dass eine besonders exakte Lage der Tragplatte erreicht werden kann.
Ist die gummielastische Schichte an der Wandung der Ausnehmung der Tragplatte angeordnet, so kann die Wiederverwendung der Tragplatte ohne zusätzliche Bearbeitung der nach oben divergierenden Wandungen erfolgen. Bei der Desintegrierung des Halteteiles wird jedoch trotzdem ein zusätzlicher Schutz der Ausnehmung erreicht.
Weist die gummielastische Schichte der Tragplatte und/oder des Halteteiles ein Trennmittel, z. B. Silikonöl, insbesondere an zur Zwischenschichte benachbarten Fläche (n), auf, so kann jegliche unerwünschte Verbindung zwischen der Zwischenschichte und der Tragplatte und/oder des Halteteiles vermieden werden, so dass eine Demontage der Tragplatten besonders einfach und schonend erfolgen kann.
Ist der Halteteil, z. B. über Schrauben, Gewindebolzen, mit der Tragplatte und/oder der in situ gebildeten Platte, Wanne und/oder egalisiertem Untergrund verschraubt, so ist einerseits bereits vor der Einbringung der Zwischenschichte aus Beton eine exakte bzw. unverrückbare Positionierung der Tragplatte ermöglicht, wobei bei der Demontage der Tragplatte, gegebenenfalls lediglich ein Lösen der Schraubverbindung, erforderlich ist und gegebenenfalls lediglich eine teilweise Desintegrierung der Betonschichte in der Ausnehmung des Halteteiles durchgeführt werden muss.
Sind die Schrauben und/oder Gewindebolzen zumindest teilweise in der in situ gebildeten Zwischenschichte eingebettet, so können die Schrauben als Armierung für die Zwischenschichte aus Beton in der Ausnehmung dienen, wodurch die Zugfestigkeiten wesentlich erhöht werden können.
Ist das obere Ende der Schraube und/oder Gewindebolzen frei von der in situ gebildeten Zwischenschichte, so wird ein Lösen der Schraubverbindung, beispielsweise durch Abschrauben einer Mutter, wesentlich erleichtert.
Liegt am Halteteil, insbesondere eingesenkt in nach oben und innen offene Nuten auf, ein Balken an, durch weichen Schrauben und/oder Gewindebolzen geführt sind, so kann die Tragplatte vor Ort genau positioniert werden, wobei keine hohe Genauigkeit bei der Anordnung der Muttergewindestücke und damit der Schrauben oder Schraubenbolzen erforderlich ist, da über den Balken, der beispielsweise durch ein Bandeisen od. dgl. gebildet sein kann, ein Lageausgleich gegeben ist, da es lediglich erforderlich ist, die Nuten im Halteteil zur Aufnahme des Balkens grösser als die jeweiligen Enden der Balken auszugestalten.
Schliesst die Zwischenschichte mit der Oberfläche der Tragplatten bündig ab, so kann einerseits eine besonders einfache Fertigung des oberen Abschlusses der Zwischenschichte erfolgen, da es nur erforderlich ist, eine entsprechende Rakelung durchzuführen und andererseits Orte der bevorzugten Schallemissionen, wie sie durch vorstehende Kanten od. dgl. verursacht sind, einfach vermieden werden können.
Sind im schotterlosen Oberbau Tragplatten unterschiedlicher Dicke vorgesehen, so kann ein schotterloser Gleisoberbau vorliegen, ohne die Zwischenschichte abzuarbeiten, bei welchem es erforderlich war, eine Gleistragplatte auszutauschen. Es kann dieselbe dem Oberbau entnommen
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den Erhöhungen auf. Die lösbare Verbindung wird über Schrauben 6, die in Dübel 7 der Tragplatte
1 eingeschraubt sind und elastischen Spannklemmen 8 bewerkstelligt. Die Tragplatte weist an ihren vier Ecken, gegebenenfalls auch mittig hierzu, Gewindestücke zur Aufnahme von in ihrer Wirklänge veränderbaren Stützen auf. An der Unterseite der Tragplatte ist eine gummielastische
Schichte 9 vorgesehen, die eine Dicke von 3 mm besitzt und aus Gummigranulat besteht, das mit
Polyurethan elastisch verbunden wird.
Das Gummigranulat wird vorzugsweise von Altreifen gewonnen. Unterhalb der gummielastischen Schichte 9 ist eine Zwischenschichte 10 aus Beton angeordnet, die ihrerseits auf einer Platte 11 aus Beton aufruht, die auf einem egalisierten Untergrund 12 gefertigt wurde. Anstelle der Platte 11 können auch, strichliert dargestellt, Wannen 13 vorgesehen sein. Derartige Wannen sind insbesondere für die Erhöhung der Seitenführungskräfte von besonderem Interesse.
In der Ausnehmung 14 ist ein vorgefertigter Halteteil 15 vorgesehen. Sowohl die Ausnehmung
14 als auch der Halteteil 15 weisen nach oben divergierende Wandungen 16,17 auf. Die Ausnehmung 14 der Halteplatte 1 weist an ihren nach oben divergierenden Wandungen 16 eine gummielastische Schichte 18 mit einer Dicke von 6 mm auf, so dass einerseits ein elastischer Ausgleich zwischen Halteteil und Tragplatte erreicht wird und andererseits eine Weiterleitung des Körperschalles von der Tragplatte auf den Halteteil wesentlich vermindert werden kann. Der Halteteil kann auch an seiner nach unten weisenden Flächen eine gummielastische Schichte aufweisen.
Die Ausnehmung 14 ist, wie besonders deutlich in Fig. 2 ersichtlich, rechteckig ausgebildet, wobei die Erstreckung parallel zur Schienenlängsrichtung grösser als quer hierzu ist. Der Halteteil 15 weist seinerseits eine Ausnehmung 19 auf, die, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ebenfalls von der Masse der Zwischenschichte 10 erfüllt ist. Der Halteteil besitzt Nuten 20, die nach oben und innen offen sind und in weicher ein Balken 21 mit Spiel eingesetzt ist. Durch Bohrungen in den Balken 21 sind Gewindebolzen 22, die durch die Zwischenschichte 10 ragen, geführt, die in entsprechenden Muttergewindestücken 23 in der Platte 11 eingeschraubt sind.
Anstelle dieser Bolzen können auch Schrauben od. dgl. vorgesehen sein, die beispielsweise, so die Zwischenschichte dicker ausgestaltet ist, in der Zwischenschichte angeordnet sein können, oder es besteht auch die Möglichkeit, dass der Halteteil 15 durch die divergierenden Wände 16,17 hindurch mit der Tragplatte 1 lösbar verbunden ist. Auf der zur Zwischenschichte 10 weisenden Seite der gummielastischen Schichte 9,18 kann ein Trennmittel, beispielsweise Silikonöl, angeordnet werden, womit ein leichteres Abheben der Tragplatte, so erforderlich, von der Zwischenschichte durchgeführt werden kann.
Bei der Fertigung des schotterlosen Oberbaues wird nun so vorgegangen, dass vorerst der Untergrund egalisiert und auf denselben eine Platte oder Wanne angeordnet wird, die gegebenenfalls die Länge der Tragplatte überschreiten kann, wenn sie beispielsweise mit einem Gleitschalenferti- ger erzeugt wird, wobei Dehnungsfugen vorgesehen sein können oder, wie an sich bekannt, willkürliche Querrisse, die die Funktion der Dehnungsfugen übernehmen, im Nachhinein entstehen können. Anstelle der Platte können auch entsprechende Wannen gefertigt werden. Sodann werden vorgefertigte Tragplatten, die zwei Ausnehmungen 14 aufweisen, über in den vier Ecken der Tragplatte angeordneten längenveränderlichen Stützen, z. B. Schraubenspindeln, positioniert.
Vor der Positionierung der Tragplatte wird auf die an der Unterseite der Tragplatte vorgesehene gummielastische Schichte (9) ein Trennmittel appliziert, so dass eine Bindung zwischen der in späterer Folge eingebrachten Zwischenschichte und der gummielastischen Schichte einfach vermieden werden kann. In der Tragplatte wird der Halteteil 15 angeordnet, welcher seinerseits eine durchgehende Ausnehmung 19 aufweist. Durch diese Ausnehmung 19 können Gewindebolzen 22 in der Platte vorgesehenen Muttergewindestücke 23 eingeschraubt werden. Sodann wird ein Balken 21, z. B. aus Bandeisen, in die offenen Nuten 20 des Halteteiles 15 eingelegt, worauf eine Fixierung des Halteteiles über die Bolzen und Muttern 24 erfolgt.
Dadurch, dass die Nuten 20 eine grössere Erstreckung als der Balken 21 aufweist, kann trotz prädestinierter Lage der Muttergewindestücke 23 eine genaue Justierung des Halteteiles 15 und damit der Tragplatte 1 erfolgen. Durch die nicht dargestellten Stützen wird die Tragplatte 1 im Abstand zur Platte 11 gehalten. Nachdem die Zwischenschichte 9 in Form eines fliessfähigen Betons eingebracht wurde und derselbe erhärten gelassen wurde, konnten die Stützen entfernt werden.
Zum Entfernen der Tragplatte ist es lediglich erforderlich, die das obere Ende der Gewindebolzen und Muttern abdeckende Kappe 25 zu entfernen und die Schraubverbindung zu lösen. Anschliessend kann eine Desintegrierung der in der Ausnehmung 19 des Halteteiles 15 vorgesehenen
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Zwischenplatte erfolgen. Danach kann der Halteteil 15 entnommen werden und die Zwischenplatte nach Entfernung der Schienen 2 nach oben abgehoben werden. Eine Zerstörung der Tragplatte 1 ist damit auf einfache Art und Weise vermeidbar. Die Tragplatte kann einer weiteren Verwendung zugeführt werden.
Soll jedoch lediglich ein Austausch der Tragplatte, beispielsweise an Stellen von besonderer Beanspruchung, erfolgen, so kann eine Tragplatte mit einer geringeren Dicke ebenfalls mit einem Halteteil erneut an der alten Stelle angeordnet werden, wobei eine weitere Zwischenschichte (in der Zeichnung nicht dargestellt) zwischen der Zwischenschichte 10 und der Tragplatte 1 angeordnet werden kann. Die Montage der übrigen Teile, wie beispielsweise Halteteil u. dgl., ist in bereits beschriebener Weise durchführbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schotterloser Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit vorgefertigten Tragplat- ten (1), die mit Beton aufgebaut sind, gegebenenfalls in Schienenlängsrichtung eine grö- ssere Erstreckung als quer hierzu aufweisen, und zumindest zwei Schienen (2) lösbar be- festigt tragen, auf einem egalisierten Untergrund, gegebenenfalls einer in situ gebildeten
Platte (11) oder Wanne (13) mit Beton, über eine gummielastische Schichte (9) auf einer unter dieser in situ gebildeten Zwischenschichte (10) aufruhen, die sich in zumindest eine, insbesondere zwei, durchgehende mehreckige, insbesondere rechteckige, Ausnehmungen (14) der Tragplatte (1) zur Festlegung der Lage in Schienen längs- und -querrichtung er- streckt, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Ausnehmung (14) ein vorge- fertigter Halteteil (15),
insbesondere mit Beton aufgebaut, an der Tragplatte (1), insbeson- dere über eine gummielastische Zwischenschichte (18), anliegt, welcher seinerseits eine nach unten offene, vorzugsweise durchgehende, Ausnehmung (19) aufweist, die von der in situ gebildeten Zwischenschichte (10) zumindest teilweise erfüllt ist.