DE19633262A1 - Schalungs- und Entkopplungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
mechanischen Entkopplung von Schienenkammer-Füllelementen
und angrenzendem Straßenbelag sowie auf die Verwendung einer
Mischpistole.
Durch die DE-C 40 04 208 ist eine
Schalldämmvorrichtung an Straßenbahnschienen bekannt
geworden, die an den Kammern der Straßenbahnschienen
angebrachte Formteile aus polyurethangebundenem Altgummi
enthält, auf welche die Schwingungen der Schiene übertragen
werden. Während diese Schienenkammer-Füllelemente
schwingungsdämpfende und schwingungsdämmende Eigenschaften
aufweisen, wird ein Anteil der Schwingungen auf den
angrenzenden Straßenbelag übertragen. Die Schienenkammer-
Füllelemente weisen eine etwa senkrecht verlaufende Fläche
parallel zum Schienensteg auf, und gewöhnlich wird eine
Haftverbindung zu dem angrenzenden Straßenbelag hergestellt,
beispielsweise dadurch, daß der angrenzende Straßenbelag aus
Beton besteht oder eine Zementmörtelschicht in die Lücke
zwischen den angrenzenden Straßenbelag und das
Schienenkammer-Füllelement eingebracht wird. Diese
Verbindung ist für die Schwingungsdämpfung an sich
erwünscht, da das Schienenkammer-Füllelement dadurch in
besonderem Maße der Walkarbeit unterworfen wird. Es haben
sich aber auch Nachteile dieser festen Verbindung zwischen
Schienenkammer-Füllelement und angrenzendem Straßenbelag
gezeigt, nämlich wilde Risse im angrenzenden Straßenbelag.
Schalldämmvorrichtungen der beschriebenen Art sind
auch durch Untergießen des Schienenfußes eingebaut worden,
wobei man einen Wall aus Mörtel hergestellt hat, hinter dem
die angerührte Vergußmasse mit Gefäßen eingefüllt wurde. Zum
gleichen Zweck sind auch Holzverschalungen verwendet worden,
die mit einer Trennschicht versehen sind, um sie nach dem
Aushärten der Eingußmasse leichter entfernen zu können.
Insbesondere bei Anwendung des Mörtelwalls entsteht ein
unregelmäßiger Wulst seitlich entlang des Schienenfußes, der
für die Straßenkonstruktion, besonders bei der Verwendung
von Pflaster, störend sein kann und dann beseitigt werden
muß, was mit Kosten verbunden ist, abgesehen davon, daß
Materialkosten in den unnötigen Wulst hineingeflossen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu schaffen, bei deren Anwendung die
beschriebenen Risse nicht auftreten und welche den Einbau
der Schiene in die Straße erleichtert und verbilligt.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Ausbildung der
Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Anspruch 11 befaßt sich mit
der Anwendung einer angepaßten Mischpistole.
Die Entkopplungsvorrichtung dient einem doppelten
Zweck: Während des Einbaus der Straßenbahnschiene ist sie
als Schalung für das unter den Schienenfuß einzubringende
Polyurethan nützlich, und nach dem Einbau dient sie als
Trennelement zwischen der durch die elastisch gelagerte
Schiene und die Füllelemente gebildeten Einheit und dem
angrenzenden Straßenbelag. Von besonderer Bedeutung ist es,
daß die Polyurethan-Komponentenmischung maschinell
eingebracht werden kann, und daß mit einer Polyurethan-
Mischung aus zwei oder mehreren Komponenten gearbeitet
werden kann. Zwischen dem oberen und unteren Abschnitt der
Schalungsvorrichtung befindet sich deshalb ein geneigter
Zwischenabschnitt, der mit Einspritzlöchern versehen ist.
Durch diese erfolgt das maschinelle Einfüllen des flüssigen
Polyurethans. Nach unten verbreitert sich die Vorrichtung,
was das vollständige Unterfüllen des Schienenfußes bewirkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
Zeichnung beschrieben. Diese zeigt einen Schnitt durch die
Gleiskonstruktion im Bereich einer Schiene.
Die dargestellte Straßenbahnschiene 1 weist einen
Kopf 2, einen Steg 3 und einen Fuß 4 auf. Im Kopf 2 befindet
sich eine Rille 5, und zwischen Kopf und Fuß sind Kammern 6 und 7
gebildet. Bei einem Gleis ist noch eine weitere, nicht
dargestellte Schiene vorhanden, die über eine Spurstange 8
mit der dargestellten Schiene 1 verbunden ist. Die
Spurstange 8 ist am Steg 3 verschraubt, wie bei 9
dargestellt. Die Kammer 6 ist durch ein Kammerfüllelement 10
und die Kammer 7 durch ein Kammerfüllelement 11 ausgefüllt.
Wie ersichtlich, weisen die Kammerfüllelemente 10, 11
Aussparungen 12, 13 im Bereich der Verschraubung 9 auf. Die
Kammerfüllelemente 10, 11 weisen eine gewisse Länge,
beispielsweise von 75 cm, auf, und das Kammerfüllelement 11
hört gerade an der Spurstange 8 auf. Die Kammerfüllelemente
10, 11 sind in ihre jeweiligen Kammern 6, 7 fest eingeklebt.
Ferner kann auf der Unterseite des Fußes 4 eine
Nachgiebigkeitsschicht 14 angebracht sein, die sich über
eine Ausfüllschicht 15 aus Polyurethan am Untergrund 16,
meist aus Beton, abstützt. Die Nachgiebigkeitsschicht 14
besteht aus polyurethangebundenem Kork oder einem anderen
Material mit ähnlichem Nachgiebigkeitsverhalten. Die
nachgiebige Lagerung der Schiene 1 bewirkt, daß beim
Befahren der Schiene 1 durch eine Straßenbahn die Anregung
von höherfrequenten Schwingungen weitgehend vermieden wird
und die auftretenden Schwingungen durch Walkarbeit in den
Elementen 10, 11 und 14 sowie der eingegossenen Schicht 15
gedämpft werden.
Nachfolgend wird die Herstellung der
Polyurethanschicht 15 beschrieben. Die Schiene 1 mit den
angeklebten Elementen 10, 11 und 14 wird höhengerecht
oberhalb der Unterlage 16 verlegt, wobei der Abstand
zwischen der Unterseite der Schiene und der Betonunterlage
16 etwas schwanken kann, bedingt durch die
Herstellungsungenauigkeit der Oberfläche der Schicht 16.
Anschließend werden zwei Reihen von Schalungsplanken 20, 21
an die Außenseiten der Kammerfüllelemente 10, 11 angelegt
und beispielsweise mittels Klammern, welche den Schienenkopf
2 überbrücken, festgelegt. Die Schalungsplanken 20, 21
können auch mittels Nägeln oder Schrauben an den
Kammerfüllelementen festgemacht werden. Die Schalungsplanken 20, 21
weisen jeweils einen oberen Abschnitt 22, einen
unteren Abschnitt 23 und einen Zwischenabschnitt 24 auf und
bestehen aus Kunststoffmaterial, Stahl oder Aluminium von
beispielsweise 3 mm Dicke. Der Abschnitt 23 weist einen nach
innen gerichteten Fußsteg 25 auf, dessen Breite zwischen 10
und 30 mm betragen kann. Der Zwischenabschnitt 24 bildet
eine unter 20° gegenüber der Vertikalen geneigte
Schrägfläche oder Flanke und ist von Öffnungen 26, 29
durchbrochen, die in Längsrichtung in der Schalungsplanke im
Abstand von etwa 50 cm verteilt angeordnet sind. Die
Öffnungen 26 dienen zum Einfüllen von flüssigem Polyurethan,
und die Öffnungen 29 zum Entlüften des Schalungsraumes
können deshalb unterschiedlich groß sein. Auch im Fußsteg 25
sind Durchbrechungen 27 vorgesehen. Die Planken weisen eine
Länge von 1,5 m auf (auch andere Längen sind brauchbar) und
können dort, wo sie an die Spurstange 8 anstoßen, mit einer
passenden Aussparung 28 versehen sein, um die jeweilige
Spurstange zu umgreifen. Wichtig ist, daß die
Schalungselemente 20, 21 an ihrem Stumpf- oder
Überlappungsstoß eng beieinander liegen. Der Stumpfstoß kann
gegebenenfalls durch Dichtungsband oder dergleichen
abgedichtet werden.
Die Polyurethanschicht 15 wird durch Einspritzen von
flüssiger Polyurethan-Komponentenmischung über die
Einfüllöffnungen 26 des Elements 20 erzeugt, wobei die
vollständige Füllung des Raumes unterhalb des Schienenfußes
an den Entlüftungsöffnungen 29 des Elements 21 beobachtet
werden kann, oder die Planken bestehen aus durchsichtigem
Kunststoff. Man kann mit einer Dosiermaschine entlang der
Schiene 1 fahren und über eine Mischpistole 30 so lange in
jede Öffnung 26 des Elements 20 flüssiges Polyurethan
einspritzen, bis dieses an der Öffnung 29 des Elements 21
austritt. Die Mischpistole 30 weist ein Einspritzrohr 31
auf, das z. B. einen Durchmesser von 10 mm besitzt. Die Weite
der Einfüllöffnung 26 richtet sich nach diesem Durchmesser
und beträgt wenigstens 12 bis 20 mm, wobei die Langlochform
bevorzugt wird, um das Einspritzrohr 31 längs der Schiene 1
schwenken zu können. Die Durchbrechungen 27 dienen zur
Verklebung des Fußes 25 mittels des Polyurethans auf der
Schicht 16.
Nach Aushärtung der Polyurethanschicht 15 wird der
Straßenbelag hergestellt, der gewöhnlich eine Betonschicht
17, eine oder zwei Asphaltschichten 18 und einen Fugenverguß
19 an der Schiene umfaßt. Statt der Beton- und
Asphaltschichten kann auch Pflaster verwendet werden. Durch
entsprechende Präparation des Kopfes 2 sorgt der Fugenverguß
19 dafür, daß keine Feuchtigkeit von der Straßenoberseite in
die Straßen- und Gleiskonstruktion eindringen kann. Das
Material der Schicht 19 ist genügend elastisch und
klebefähig, so daß zur Bitumenschicht 18 (oder zum Pflaster)
keine Risse vorkommen. Dagegen gibt es einen Spalt zwischen
der Innenseite des oberen Abschnittes der jeweiligen Planke
20, 21 und dem angrenzenden Kammerfüllelement 10 bzw. 11.
Somit können die Kammerfüllkörper 10, 11 schwingen, ohne
wilde Risse in der Betonschicht 17 zu erzeugen. Die
Schrägfläche 24 stellt keine Gefahr für Rißbildung dar, d. h.
beim Beton entstehen keine Ecken oder Kanten, von denen
Risse ausgehen können.
Mit der Erfindung wird somit eine
Entkopplungsvorrichtung geschaffen, mit der die Rißbildung
in Straßenbelagschichten weitgehend vermieden wird, und die
gleichzeitig als Schalung bei der Herstellung der
Polyurethanunterschicht 15 dient. Die Schalung 20, 21
ermöglicht das maschinelle Füllen des Raumes unter dem
Schienenfuß ohne Abfall an PU-Material und ohne Ausbildung
eines für die Straßenkonstruktion ungeeigneten
unregelmäßigen Wulstes.
Die Höhe der Schalung kann dem Zweck der Entkopplung
zwischen den Kammerfüllelementen 10, 11 und den
Betonschichten 17 angepaßt werden. Durch Wahl einer
geringeren Höhe des Abschnitts 22 kann die mechanische
Restankopplung vergrößert und durch eine größere Höhe kann
die Restankopplung verringert werden, wodurch sich eine
Steuerungsmöglichkeit für das Dämpfungsverhalten des
Gesamtaufbaus ergibt. Anstelle der Verwendung von Planken
zum Aufbau der Schalung kann auch aufgerolltes Profilband
verwendet werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur mechanischen Entkopplung von
Schienenkammer-Füllelementen (10, 11) und angrenzendem
Straßenbelag (17),
gekennzeichnet durch die Ausbildung als
Einbauschalungsvorrichtung, die zu beiden Seiten der
Schiene (1) jeweils einen oberen Abschnitt (22) zur
Anlage an dem Kammerfüllelement (10, 11) einen
Zwischenabschnitt (24) mit Öffnungen (26, 29) und einen
unteren Abschnitt (23) zum Absperren von noch flüssigem
Polyurethan aufweist, das durch Öffnungen (26) unter dem
Schienenfuß (4, 14) einzufüllen ist, um auszuhärten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsvorrichtung aus
zwei Reihen von Schalungsplanken (20, 21) besteht, die
in jeder Reihe jeweils aneinander angrenzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (24)
als schräg laufende Flanke ausgebildet ist, die vom
Schienenfuß (4) wegweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt (23)
einen Fuß (25) mit Durchbrechungen (27) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe der Einbau-
Schalungsvorrichtung an den Schienentyp und die
Untergußhöhe anpaßbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des unteren
Abschnitts (23) etwa 30 mm beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe der
Schalungsplanke (20, 21) etwa 15 cm beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplanken (20,
21) aus Kunststoff bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplanken (20,
21) aus Stahl bestehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplanken (20,
21) aus Aluminium bestehen.
11. Verwendung einer Mischpistole (30) mit Einspritzrohr
(31) zur Befüllung der Einbauschalungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 10 mit Polyurethan-
Komponentenmischung.
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