DE10325166A1

DE10325166A1 - Gleisaufbau für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen

Info

Publication number: DE10325166A1
Application number: DE10325166A
Authority: DE
Inventors: Guenzel Schulenburg-Wolfsburg
Original assignee: Schulenburg-Wolfsburg Guenzel Dr Graf Von Der
Current assignee: Schulenburg-Wolfsburg Guenzel Dr Graf Von Der
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: US7975932B2; EP1644581A1; CN100487195C; JP4620044B2; JP2006526720A; RU2314382C2; WO2004109016A1; US20060131436A1; RU2005137686A; CN1798893A; EP1644581B1; CA2528050C; ES2276308T3; ATE346979T1; CA2528050A1; DE502004002196D1; DE10325166B4; KR20060018872A

Abstract

Ein Gleisaufbau für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, mit einem Bett, auf dem auf Schwellen (3) befestigte Schienen (1, 2) aufliegen, zeichnet sich dadurch aus, dass das Bett aus einer auf einem Unterbau (5) aufliegenden Betonwanne (4) mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwangen (4a, 4b) besteht, und dass die Seitenwangen (4a, 4b) mindestens in Schwellenlänge L zueinander parallel beabstandet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleisaufbau für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, mit einem Bett, auf dem auf Schwellen befestigte Schienen aufliegen.

Für diesen Gleisaufbau wird zunächst ein Schotterbett gebildet, das im Regelfall aus wetterfestem Hartgestein (z. B. Basalt) je nach Gleisbelastung in unterschiedlicher Körnung besteht. Die Regelbettungshöhe bis zur Schwellenunterkante beträgt 30 cm. Auf dieses Schotterbett werden die mit Beton- oder Holzschwellen verbundenen Schienen bzw. Schienenstränge aufgelegt. Zum Unterschieben von Schotter unter die Schwellen werden Gleisstopfmaschinen eingesetzt. Diese Maschinen sind mit Pickeln ausgerüstet, die über Hydraulik gesteuert den Schotter unter die Schwellen pressen. Damit Niederschlagswasser abfließen kann und die Schienen nicht unter Wasser liegen, muss das Schotterbett regelmäßig von Unrat gereinigt werden. Hierzu muss der Schotter aufgenommen, gesiebt und dann auf das Gleisbett zurückgelegt werden. Sodann muss erneut ge stopft werden. Das Verlegen der Schienen und die Wartung des Gleisbettes ist folglich zeit- und kostenaufwändig.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll der eingangs erläuterte Gleisaufbau dahingehend verbessert, dass das Verlegen der Schienenstränge einfach und kostengünstig möglich ist und die Zeit für Wartungsarbeiten reduziert wird. Außerdem soll der Gleisaufbau eine möglichst hohe Geräuschdämmung gewährleisten.

Zur Problemlösung zeichnet sich der gattungsgemäße Gleisaufbau dadurch aus, dass das Bett aus einer auf einem Unterbau aufliegenden Betonwanne mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwangen besteht, und dass die Seitenwangen mindestens in Schwellenlänge zueinander parallel beabstandet sind.

Durch diese Ausgestaltung entfällt das Schotterbett vollständig. Den seitlichen Halt der Schwellen übernehmen die Seitenwangen. Das Verlegen der Schienenstränge wird wesentlich vereinfacht, weil diese nur in die Betonwanne eingelegt werden müssen. Das Stopfen entfällt vollständig. Sich im Laufe der Zeit ansammelnder Unrat kann einfach abgesaugt werden. Die Wartungsarbeiten werden dadurch wesentlich einfach und kostengünstig durchführbar. Es ist davon auszugehen, dass bei diesem Gleisaufbau durch die Sogwirkung schnell fahrender Züge leichte Materialien, wie beispielsweise Laub, selbsttätig aus dem Gleisbett entfernt werden. Die Wartungsintervalle werden folglich außerdem auch noch verlängert. Verschlissene oder beschädigte Schienenteile können einfach ausgetauscht werden.

Der Unterbau wird vor Ort vorzugsweise aus Leichtbeton, insbesondere aus Schaumbeton gegossen. Dehnungsfugen sind nicht zwingend notwendig. Die Betonwanne besteht vorzugsweise aus stahlarminiertem Schaumbeton. Schaumbeton wird in englischsprachigen Ländern als cellular concrete bezeichnet. Die stahlarmierte Betonwanne wird auf den Unterbau aufgelegt. Sie kann gegebenenfalls seitlich mit Erdreich abgedeckt werden. Durch die Verwendung von Schaumbeton werden hohe Schalldämmwerte erreicht, wodurch die Geräuschentwicklung durch vorbeifahrende Züge reduziert wird.

Der Unterbau weist eine Dichte von 400 – 500 kg/m³, insbesondere vorzugsweise 450 kg/m³ auf. Die Betonwanne weist vorzugsweise eine Dichte von 1 100 – 1900 kg/m³, insbesondere 1500 kg/m³ auf.

Wenn die Schienen die Seitenwangen in vertikaler Richtung überragen, ist sichergestellt, dass auch bei starken Niederschlagsmengen die Schienenoberfläche frei befahrbar ist und die Fahrzeugräder nicht durch aufgestautes Wasser fahren.

Wenn der parallele Abstand der Seitenwangen der Schwellenlänge entspricht, erfolgt beim Einlegen der Schienenstränge eine selbsttätige Zentrierung.

Damit Regen- oder Schmelzwasser rasch aus dem Gleisaufbau abgeführt werden kann, sind die Seitenwangen der Betonwanne vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Wanddurchbrechungen versehen, in die insbesondere vorzugsweise Rohre eingesetzt sind.

Zum späteren Verlegen von Versorgungsleitungen oder dergleichen ist in den Unterbau mindestens ein Leerrohr integriert.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Betonwanne aus einzelnen vorgefertigten Segmenten besteht, die an den vor Ort hergestellten Unterbau aufgelegt und miteinander verbunden werden können. Die Herstellung des Gleisaufbaues wird dadurch weiter vereinfacht und die Aufbauzeit weiter reduziert. Außerdem können im Bedarfsfall einzelne Segmente leicht ausgetauscht werden, wodurch sich die Unterhaltskosten reduzieren.

Um die einzelnen Segmente zueinander ausrichten und seitlich fixieren zu können, ist der Boden jedes Segmentes an seinen Enden mit einem mittigen Schlitz bzw. einer Ausklinkung versehen, in den ein Einsatz einlegbar ist, der im Querschnitt vorzugsweise T-förmig ausgebildet ist. Dieser Einsatz verhindert ein seitliches Auseinanderdriften der Segmente.

Das Verfahren zum Herstellen eines Gleisaufbaus für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

a) Gießen eines Unterbaus aus einem Leichtbeton, insbesondere einem Schaumbeton mit einer (Trocken-) Dichte von 400 – 500 kg/m³;
b) Auflegen vorgefertigter Wannen-Segmente auf den Unterbau zur Ausbildung einer Betonwanne mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwangen;
c) Ausrichten der Wannen-Segmente zueinander;
d) Einlegen von auf Schwellen befestigten Schienensträngen zwischen die Seitenwangen.

Zur Zentrierung der Segmente und Sicherung der Stoßfuge gegen seitliches Verschieben werden vorzugsweise in mittige, im Boden der Wannen-Segmente vorgesehene Schlitze Einsätze eingelegt.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht des Gleisaufbaus;
2 die Draufsicht auf einen Gleisaufbau;
3 eine Teildarstellung der Betonwanne gemäß Sichtpfeil III nach 2;
4 einen Einsatz in perspektivischer Darstellung;
5 den Schnitt entlang der Linie V-V nach 2.
Der Gleisaufbau besteht aus dem Unterbau 5, der vor Ort aus Leichtbeton, insbesondere Schaumbeton, wie er beispielsweise von der kanadischen Firma CEMATRIX hergestellt wird, gegossen wird. Hierzu ist eine übliche Verschalung notwendig. Der Schaumbeton kann vor Ort gemischt werden. Zum Aufschäumen werden blasenbildende Substanzen (Lufteinblasung) verwendet. In den Unterbau 5 wird mindestens ein Leerrohr 6 integriert, durch das später Versorgungsleitungen gezogen werden können. Der Unterbau 5 ist mit leicht nach oben gezogenen Seitenwangen 5a, 5b versehen. Die Verwendung von Schaumbeton ist im Straßenbau üblich. Schaumbeton zeichnet sich durch gute Schallschluckeigenschaften und eine hohe Wärmedämmung aus.
Zwischen die Seitenwangen 5a, 5b werden vorgefertigte Segmente S aus Stahlbeton eingelegt. Mehrere aneinander gelegte Segmente S bilden eine Betonwanne 4 mit einem Boden 4c und den in vertikaler Richtung weisenden Seitenwangen 4a, 4b aus. Die Breite des Segments S ist so gewählt, dass diese exakt zwischen die Seitenwangen 5a, 5b des Unterbaus 5 einlegbar sind, wodurch ein seitliches Verschieben der Betonwanne 4 verhindert wird. Die Segmente (S) werden in einer Länge von 5 – 15 m produziert.
In den Seitenwangen 4a, 4b jedes Segments 4 sind eine Mehrzahl von Durchbrüchen 7 vorgesehen, in die Rohre eingesetzt sind, wodurch sich in der Wanne 4 ansammelndes Wasser nach außen ablaufen kann. An seinen beiden Enden ist das Segment S mit einer Ausklinkung bzw. einem Schlitz 9 versehen, der mittig im Boden 4c angeordnet ist. In diese Ausklinkung 9 ist ein im Querschnitt T-förmiger Einsatz 8 einlegbar. Zwei aneinanderstoßende Segmente S werden über diesen Einsatz 8 zueinander ausgerichtet und seitlich fixiert, wodurch die Stoßfuge gesichert werden kann.
Die vorgefertigten Segmente S werden einzeln aneinander anschließend auf den Unterbau 5 aufgelegt. In die Betonwanne 4 werden auf Beton- oder Holzschwellen 3 befestigte Schienenstränge 1, 2 eingelegt. Das Innenmaß zwischen den Seitenwangen 4a, 4b der Wanne 5 entspricht der Länge L der Schwellen 3, so dass die Betonwanne 4 die Seitenführung der Schienenstränge 1, 2 übernimmt.
Wie 5 entnehmbar ist, sind die Seitenwangen 4a, 4b der Wanne 4 etwas höher ausgebildet als die Dicke der Schwellen 3, so dass die Schwellen vollständig in die Wanne eintauchen, während die auf den Schwellen 3 befestigten Schienenstränge 1, 2 über die Wanne 4 hinausragen. Seitlich an die Wanne 4 ist Erdreich 10 angeschüttet, das den Unterbau 5 abdeckt.
Der Unterbau 5 besteht aus vorzugsweise nicht armiertem Leichtbeton mit einer Dichte von 400 – 500 kg/m³. Gute Ergebnisse haben sich mit einer Dichte von 450 kg/m³ ergeben. Die Wanne 4 besteht aus Stahlbeton mit einer verzinkten Armierung und einer Dichte von 1 100 – 1900 kg/m³, wobei gute Ergebnisse bei einer Dichte von 1500 kg/m³ erzielt wurden.

1: Schiene/Schienenstrang
2: Schiene/Schienenstrang
3: Schwelle
4: Betonwanne/Wanne
4a: Seitenwange
4b: Seitenwange
4c: Boden
5: Unterbau
5a: Seitenwange
5b: Seitenwange
6: Leerrohr
7: Durchbruch
8: Einsatz
9: Schlitz/Ausklinkung
10: Erdreich
L: Schwellenlänge
S: Segment

Claims

Gleisaufbau für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, mit einem Bett, auf dem auf Schwellen (3) befestigte Schienen (1, 2) aufliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bett aus einer auf einem Unterbau (5) aufliegenden Betonwanne (4) mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwangen (4a, 4b) besteht, und dass die Seitenwangen (4a, 4b) mindestens in Schwellenlänge L zueinander parallel beabstandet sind.
Gleisaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau 5 aus Leichtbeton, insbesondere aus Schaumbeton besteht.
Gleisaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonwanne (4) aus stahlarmiertem Schaumbeton besteht.
Gleisaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau (5) eine Dichte von 400 – 500 kg/m³, insbesondere 450 kg/m³ aufweist.
Gleisaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonwanne (4) eine Dichte von 1 100 – 1900 kg/m³, insbesondere 1500 kg/m³ aufweist.
Gleisaufbau nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (1, 2) die Seitenwangen (4a, 4b) in vertikaler Richtung überragen.
Gleisaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der parallele Abstand der Seitenwangen (4a, 4b) der Länge L der Schwellen (3) entspricht.
Gleisaufbau nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau (5) mindestens ein integriertes Leerrohr (6) aufweist.
Gleisaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (4a, 4b) mit einer Mehrzahl von Wanddurchbrechungen (7) versehen sind.
Gleisaufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Wanddurchbrechungen (7) Rohre eingesetzt sind.
Gleisaufbau nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonwanne (4) aus einzelnen Segmenten (S) besteht.
Gleisaufbau nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (4c) eines jedes Segmentes (S) an beiden Enden einen mittigen Schlitz (9) oder eine Ausklinkung aufweist.
Gleisaufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zentrierung der Segmente (S) in den Schlitz (9) ein Einsatz (8) einlegbar ist.
Gleisaufbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (8) im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Gleisaufbaus für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Gießen eines Unterbaus (5) aus einem Leichtbeton, insbesondere einem Schaumbeton mit einer (Trocken-) Dichte von 400 – 500 kg/m³; b) Auflegen vorgefertigter Wannen-Segmente (S) auf den Unterbau (5) zur Ausbildung einer Betonwanne (4) mit sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwangen (4a, 4b); c) Ausrichten der Wannen-Segmente (S) zueinander; d) Einlegen von, auf Schwellen (3) befestigten Schienensträngen (1, 2) zwischen die Seitenwangen (4a, 4b).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zentrierung der Segmente (S) und Sicherung der Stoßfuge gegen seitliches Verschieben Einsätze (8) in mittige Schlitze (9) im Boden (4c) eingelegt werden.