DE19808812C2

DE19808812C2 - Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn

Info

Publication number: DE19808812C2
Application number: DE19808812A
Authority: DE
Inventors: Werner Fastenau
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: DE19808812A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn, also eines schotterlosen Gleisoberbaus für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer mittels Gleitfertiger hergestellten Betontragplattte.

Stand der Technik

Das klassische Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn besteht darin, daß ein vormontierter Gleisrost aus Schienen und Querschwellen durch vertikale und horizontale Abstützungen in die gewünschte Lage ge bracht und dann einbetoniert wird. Die Probleme bei diesem Verfahren sind die Ausrichtung, die schwierige Verlegung der Bewehrung für die Betontrag platte, Verschmutzung der Schienenbefestigungen und der Gleise beim Be tonieren und durch eventuelle Temperaturänderungen bedingte Lageverän derungen vor dem Erhärten des Betons.

Bei dem aus der DE 38 40 795 C2 bekannten Verfahren treten diese Pro bleme nicht auf. Bei diesem Verfahren werden Stahlbetonfertigteile, z. B. Querschwellen, die maßgenau und lösbar mit einer rahmenartigen Lehre verbunden sind, als Schienenauflager in den noch nicht erhärteten Beton mittels eines Verlegegerätes mit vertikaler und horizontaler Bewegungsmög lichkeit durch Einrütteln in die gewünschte Lage gebracht. Nach Abstellen der Rüttler verbleiben die Fertigteile in der erreichten Lage, das Verlegegerät löst sich von ihnen, um nach Vorfahren in die nächste Position und Aufnehmen von neuen Fertigteilen diese wiederum zu verlegen. Mit diesem Verfahren sind Tagesleistungen von über 200 Metern erreicht worden. Nachteilig ist, daß zum Betonieren der Tragplatte Seitenschalungen benötigt werden, die gleichzeitig als Fahrschienen für das Verlegegerät dienen. Diese Schalungen bei den besagten großen Tagesleistungen auf- und abzubauen, das Einbrin gen der Bewehrung und des Betons in der Regel zwischen den Seitenscha lungen vor Kopf, ist ein logistisches Problem. Auch die just-in-time Bereitstel lung der benötigten Fertigteile ist eine schwierige Aufgabe.

In dem deutschen Patent 196 39 142 wird durch Nachbearbeitung des noch nicht erhärteten Betons hinter dem Gleitfertiger mittels Schaben, Kratzen o. ä. die Sollhöhe für die Schienenbefestigung angenähert und in den so bearbei teten Beton eine Platte eingepreßt/eingerüttelt, die das endgültige Sollmaß der Auflagerfläche für die Schienenbefestigung zu erreichen. Dieses Verfah ren besteht also aus zwei Schritten: einem des Abtrags und einem des Nie derpressens von Beton.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer Tragplatte, die maßgenaue Flächen aufweist, auf denen Schienenbefestigungen mittels Befestigungse lementen angebracht werden können, bzw. die maßgenau eingebrachte Schienenbefestigungen aufweist, auf denen direkt die Schienen montiert werden können, durch Bearbeitung von noch nicht erhärtetem Beton hinter dem Gleitfertiger.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Hauptanspruch 1 oder Neben anspruch 2 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine Tragplatte vor, die mit einem Gleitfertiger hergestellt wird. Diese Geräte, deren Verwen dung sich im Straßenbau seit langem bewährt hat, gestatten die Herstellung von Betonplatten bei Tagesleistungen von bis zu 400 m im Extruder- Verfahren: Der vorne in das Gerät eingebrachte Beton wird verteilt und ver dichtet und tritt hinter dem sich langsam vorwärts bewegenden Gerät in der gewünschten Form wieder aus, wobei seitliche Schalungen nicht benötigt werden. Leider hat sich herausgestellt, daß die allgemein für die Geräte ge bräuchliche Steuerung durch einen seitlichen Leitdraht für die Genauigkeits anforderungen des Gleisoberbaus bezüglich der Lage und besonders der Höhe nicht ausreichen. Es gelingt zwar streckenweise, die zulässigen Tole ranzen einzuhalten, aber ein Stillstand des Gerätes (z. B. durch Arbeitsunter brechung, nicht rechtzeitigen Betonnachschub, Änderungen der Betonkonsi stenz o. ä.) kann Ursache für unzulässige Abweichungen sein, besonders der Sollhöhe. Selbst durch denkbare andere Verfahren zur Steuerung lassen sich diese prinzipiellen Probleme nicht beseitigen. Das erfindungsgemäße Verfah ren sieht gemäß Anspruch 1 eine mittels Gleitfertiger hergestellte Betontrag platte vor, die keine durchgehende ebene Oberfläche aufweist, sondern je weils unter den Schienen einen Damm/Höcker zur Auflagerung der Schie nenbefestigungen besitzt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Däm me/Höcker liegt darin, daß die wegen Herstellungsungenauigkeiten des Gleitfertigers erforderliche Nacharbeit nur für einen flächenmäßig geringen Teil der Oberfläche der Betontragplatte nötig wird, nämlich im Bereich der Dämme/Höcker. Die Dämme/Höcker werden wegen der erfahrungsgemäßen Herstellungsungenauigkeiten des Gleitfertigers um einen entsprechenden Betrag höher gemacht.

Dem Gleitfertiger folgt intermittierend in Arbeitsschritten, deren Länge ein Mehrfaches des Schienenauflagerabstandes beträgt, ein Gerät, das für eine Anzahl Schienenbefestigungen in einem Arbeitsgang den Einbau von Befe stigungselementen (z. B. Dübel, Dübel mit Bolzen, Bolzen) sowie die Erzeu gung der Auflagerflächen bewerkstelligt. Die Befestigungselemente werden mit den vorgesehenen Abständen mittels Halterungen an einem Gerät befe stigt, das sie abwärts bewegt. Durch Rüttler in Schwingungen versetzt, ver mögen sie in den noch nicht erhärteten, aber doch relativ steifen Beton wie in eine Flüssigkeit einzutauchen. Kurz vor Erreichen der Endlage werden durch ebenfalls in Schwingung versetzte, mit dem Gerät verbundene Platten Aufla gerflächen für die Schienenbefestigungen erzeugt. Die Platten tauchen dabei um etwa den Betrag in die Höcker ein, um den diese zu hoch sind. Beim Eintauchen der Befestigungselemente und der Platten wird Beton verdrängt, der an den Rändern der Platten z. B. in Form von Aufwölbungen herausquillt. Die Steuerung des Gerätes zum lage- und höhengenauen Einbau der Befe stigungselemente und der Auflagerflächen basiert auf geodätischen Berech nungen. Nach Erreichen der vorberechneten Endlage werden die Rüttler ab gestellt, und das Gerät trennt sich von den Befestigungselementen. Deren Halterungen sowie die Platten zum Formen der Auflagerflächen bewegen sich aufwärts und sind nach Vorfahren des Gerätes in die nächste Position und Bestücken mit neuen Befestigungselementen zu einem neuen Einbau vorgang bereit.

Alternativ kann gemäß Nebenanspruch 2 der Damm/Höcker auch erst mittels einer Schalung auf Sollhöhe gepreßt werden und nachträglich nach Erhärten der Fahrbahn die Dübel eingebracht oder Schrauben in unten erweitert ge bohrte Löcher eingegossen werden.

Beim Abheben der Platten kann es infolge Saugwirkung zu einem Anhaften von Beton kommen, was eine Beeinträchtigung der Qualität der Auflagerflä chen zur Folge hat und manuelle Nacharbeit erforderlich macht. Um dies zu vermeiden wird gemäß Anspruch 3 vorgeschlagen, unter den Platten zur Er zeugung der Auflagerflächen entsprechend geformte Schalungen aus Kunststoff oder Blech zu verwenden, die auf den Höckern verbleiben und erst nach Erhärten des Betons abgenommen werden. Die Schalungen ge währleisten eine saubere, ebene Auflagerfläche und sorgen gemäß An spruch 4 durch eine zweckentsprechende Form der Ränder dafür, daß der beim Einrütteln verdrängte Beton nicht unkontrolliert ausweichen kann. Um ein unbehindertes Abheben der Schalung zu ermöglichen, werden gemäß Anspruch 5 die Löcher zum Durchführen der Befestigungselemente so groß gemacht, daß sie das Abheben der Schalung ohne Behinderung, z. B. durch die Bolzenköpfe, zulassen.

Um eventuelle logistische Probleme zu vermeiden, die nach dem Abheben der Schalungen durch deren Lagerung und den Transport zur Wiederver wendung entstehen könnten, werden diese so geformt, daß sich mehrere Schalungen formschlüssig aufeinanderstapeln lassen.

Gemäß Anspruch 6 können an der Stelle der wiederverwendbaren Schalun gen auch Platten zur Erzeugung der Auflagerflächen für die Schienenbefe stigungen aus einem korrosionsbeständigen Material, z. B. Eternit, verwendet werden, die in der Betontragplatte verbleiben.

Schließlich sieht Anspruch 7 vor, die Schienenbefestigungen selbst mitsamt den erforderlichen Befestigungselementen einzurütteln.

Gegenüber dem Hauptpatent 196 39 142 kommt diese Erfindung ohne ab tragende Werkzeuge für den Beton aus.

Die Figuren stellen schematisch und nicht maßstäblich Ausführungsformen der Erfindung dar.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Feste Fahrbahn, bei der ein Damm/Höcker bereits mittels einer Schalung auf Sollhöhe gepreßt wurde. Auf dem solcher maßen im Bereich der Schienenbefestigung erniedrigten Damm/Höcker sind die Schienenbefestigungen und die Schiene maßgenau montiert. Hierzu können die Dübel entweder nachträglich nach Erhärten der Fahrbahn einge bracht werden oder aber, wie in einigen der folgenden Figuren dargestellt, im gleichen Vorgang eingebracht werden, in dem der Damm/Höcker (bevorzugt unter Rütteln) auf Sollhöhe gepreßt wird.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt durch einen Damm/Höcker, wie neben der Schie nenbefestigung der Beton etwas aufgeworfen ist, da er beim Niederpressen der Schalung zur Seite ausweichen muß. In diesem Falle ist alternativ kein Dübel verwendet worden, sondern es wurde ein unten erweitertes Loch ge bohrt, in das eine Schraube eingegossen wird. Kunststoffplatten als Dämp fung und zum Ausgleich wurden in der Zeichnung weggelassen.

Fig. 3 (Längsschnitt) zeigt von links nach rechts fortschreitend, wie ein Bol zen mit Dübel in eine noch weiche Feste Fahrbahn eingerüttelt wird. Diese Vorgänge können an unterschiedlichen Arbeitsstationen desselben Gerätes erfolgen, welches hier nicht dargestellt ist. Die Schalung weist Borten auf, die den verdrängten Beton kanalisieren und damit unschöne Ränder verhindern. Die Schalungen werden nach hinreichender Härtung des Betons bevorzugt entfernt und können wiederverwendet werden. Es ist aber auch möglich, verlorene Schalungen zu verwenden, die dann vor Ort bleiben.

Fig. 4 zeigt im Querschnitt zur Festen Fahrbahn eine mögliche Form einer Schalung, die die Betonverdrängung in gewünschte Bahnen lenkt.

Fig. 5 zeigt dieselbe Form der Schalung im Einsatz an einem Gerät, wie man es sich für die Bearbeitung der Festen Fahrbahn vorstellen kann

Legende

1

Feste Fahrbahn

2

Damm/Höcker

3

Sollhöhe

4

Rippenplatte

5

Bolzen oder Schraube

6

Schiene

7

Fixierelement für Schiene

8

Unterbau unter der Festen Fahrbahn

9

Schalung zum Niederpressen des Dammes/Höckers auf Soll höhe

10

Dübel

11

Halter für Bolzen/Schraube (hier zangenartig)

12

Anpreßplatte, die beim Niederpressen des Dammes/Höckers auf die Schalung drückt

13

Element zum Absenken und Anheben des Halters

11

14

Betonaufwölbung

15

Borte der Schalung

9

in Längsrichtung

16

Borte der Schalung

9

in Querrichtung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn, bestehend aus einer mittels Gleitfertiger hergestellten Betontragplatte, die Dämme/Höcker unter den Schienen aufweist, auf denen die Schienenbefestigungen aufgelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dämme/Höcker beim Austritt aus dem Gleitfertiger mindestens um einen Betrag über der Soll höhe der Auflagerfläche der Schienenbefestigung liegt, der der Herstel lungsungenauigkeit des Gleitfertigers entspricht, und daß dem Gleitfertiger intermittierend in Arbeitsschritten, deren Länge ein Mehrfaches des Schie nenauflagerabstandes beträgt, ein Gerät folgt, daß die zur festen Verbin dung der Schienenbefestigung mit der Betontragplatte erforderlichen Be festigungsmittel lagegenau in den noch nicht erhärteten Beton der Trag platte einrüttelt und am Ende dieses Vorganges durch Einrütteln einer Platte auf Sollhöhe eine Auflagerfläche für die Schienenbefestigung in Sollhöhe erzeugt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn, bestehend aus einer mittels Gleitfertiger hergestellten Betontragplatte, die Dämme/Höcker unter den Schienen aufweist, auf denen die Schienenbefestigungen aufgelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dämme/Höcker beim Austritt aus dem Gleitfertiger mindestens um einen Betrag über der Soll höhe der Auflagerfläche der Schienenbefestigung liegt, der der Herstel lungsungenauigkeit des Gleitfertigers entspricht, und daß die Däm me/Höcker mittels einer Schalung auf Sollhöhe gepreßt werden und erst nach Erhärten der Fahrbahn nachträglich Dübel eingebracht oder in unten erweitert gebohrte Löcher Schrauben eingegossen werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Erzeugung der Auflagerfläche für die Schienenbefestigung eine entsprechend geformte Schalung ist, die nach Erhärten des Betons abgenommen wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Schalung so geformt sind, daß sie den beim Einrütteln der Befestigungselemente und der Platte ver drängten Beton an einem unkontrollierten Ausweichen hindern und statt dessen in eine gewünschte Richtung kanalisieren.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Durchführung der Befestigungsele mente durch die Schalung benötigten Löcher so groß sind, daß sie das Abnehmen der Schalung nach Erhärten des Betons ohne Behinderung gestatten.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zur Erzeugung der Auflagerflä chen für die Schienenbefestigungen aus einem korrosionsbeständigen Material bestehen und in der Betontragplatte als verlorene Schalung ver bleiben.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenbefestigung selbst mit den an ihr befestigten Befestigungsmitteln lage- und höhengenau eingerüttelt wird.