DE19831404C2 - Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge mit einem Oberbau, der auf Schwellen gelagerte Schienen und ein die Schwellen unterstützendes Schotterbett aufweist, und mit einem den Oberbau tragenden sowie seitlich abstützenden Unterbau, der eine Tragplatte hat.

Eine Gleisanlage der eingangs erwähnten Art ist bereits aus der DE 44 23 542 A1 bekannt. Die vorbekannte Gleisanlage weist ein die Schwellen tragendes Schotterbett als Oberbau auf, welches Schotterbett auf einer Asphalt-Schicht aufliegt. Um mit Hilfe der bewährten Technologien zur Herstellung von Schottergleisen kostengünstig eine sogenannte "Feste Fahrbahn" schaffen zu können, die sich dennoch durch eine hohe Gleislagegenauigkeit auszeichnen soll, ist in der DE 44 23 542 A1 vorgesehen, daß das Schotterbett nachträglich mit einem Gemisch aus Zement und Sand zur Bildung einer Schotter-Beton-Schicht ausgegossen wird.

Der paketartige Aufbau der aus DE 44 23 542 A1 vorbekannten Gleisanlage ist damit so gewählt, daß die einzelnen Schichten, nämlich das Erdplanum, die gegebenenfalls vermörtelte Frostschutz­ schicht, die Asphaltschichten und der Schotter-Beton mit dem darin eingebundenen Gleisrost eine von unten nach oben zunehmende Festigkeit und Elastizität (E-Modul) aufweisen. Die vorbekannte Gleisanlage ist gleichzeitig derart starr ausgestaltet, daß bei Setzbewegungen der Gleisanlage oder bei einer Rißbildung, die sich insbesondere bei setzungsempfindlichen Böden zeigen kann, ganze Fahrbahnabschnitte mitsamt der den Gleisrost tragenden Schotter- Beton-Schicht entfernt und neu aufgebaut werden müssen.

Aus der EP 0 722 012 B1 sowie der dazu parallelen Voranmeldung DE 195 00 443 A1 ist eine Gleisanlage mit einem Oberbau vorbekannt, die auf Schwellen gelagerte Schienen und ein die Schwellen unterstützendes Schotterbett hat.

Der Oberbau der vorbekannten Gleisanlage wird durch einen Unterbau getragen, der eine das Schotterbett abstützende Tragplatte aus Beton aufweist. Diese Tragplatte ist auf einem Erdbauwerk aufgelagert. Um die Gleise nach Verformungen des Untergrundes oder Unterbaus korrigieren zu können und um die Schwingungs- bzw. Erschütterungs­ eigenschaften dieser vorbekannten Gleisanlage an die baulichen Gegebenheiten anpassen zu können, ist bei der vorbekannten Gleisanlage gemäß EP 0 722 012 B1 vorgesehen, daß die Tragplatte als kontinuierliches, in Ortbeton hergestelltes Band ausgebildet ist und eine Stärke von mindestens 0,4 m aufweist.

Bei Setzungen des Erdplanums, die während des Bahnbetriebes durch Erschütterungen der schienengebundenen Fahrzeuge entstehen, kann es jedoch zu Setzungen und damit auch zu Rissen in der Ortbeton- Platte kommen. Dies führt zu unerwünschten und irreparablen Schäden der Tragplatte. Insbesondere durchgehende Risse zerstören das monolithische Band und damit die gewünschten Eigenschaften der Tragplatte. Darüber hinaus ist die aus Ortbeton hergestellte Tragplatte mit vergleichsweise hohen Herstellungskosten verbunden.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Gleisanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die kostengünstig herzustellen ist, bei der Risse in der Tragplatte nicht ohne weiteres zu weitergehenden Schäden führen, und die sich bei Bedarf leicht reparieren läßt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der Gleisanlage der eingangs erwähnten Art darin, daß das Schotterbett ungebunden ist, daß die Tragplatte aus zumindest zwei Schichten gebildet ist, daß die Schichten der Tragplatte aus verschiedenen Baustoffen hergestellt sind und daß eine obere Schicht aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material einer unteren Schicht eine höhere Plastizität hat.

Die Tragplatte der erfindungsgemäßen Gleisanlage ist aus zumindest zwei Schichten hergestellt. Da die Tragplatte eine obere Schicht hat, die aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material einer unteren Schicht eine höhere Plastizität hat, führen Risse in der untersten Schicht nicht zu einer Zerstörung des Erschütterungsschutzes. Da sich solche Risse in der untersten Schicht nicht in den oberen Schichten fortsetzen, ist die unterste Schicht der Tragplatte auch weiterhin gegen eindringendes Niederschlagswasser geschützt. Darüber hinaus bildet die Tragplatte der erfindungsgemäßen Gleisanlage trotz derartiger Risse auch weiterhin ein monolithisches Band, das Schwingungen und Erschütterungen nach dem Prinzip des Masse-Feder-Systems gut ausgleichen kann.

Die erfindungsgemäße Gleisanlage weist in ihrem Oberbau darüberhin­ aus ein Schotterbett auf, das aus ungebundenem Schotter hergestellt ist. Insbesondere bei setzungsempfindlichen Böden kann die Lage des Gleisrostes mit geringem Aufwand bei Bedarf nachreguliert werden, indem der Schotter im Schotterbett bereichsweise aufgerichtet und neu gestopft wird.

Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß die unterste Schicht der Tragplatte als durchlaufendes, in Ortbeton hergestelltes Band ausgebildet ist und daß wenigstens eine obere Schicht aus einem bituminös gebundenen Material hergestellt ist, die auch mehrlagig sein kann. Während die unterste Schicht aus Ortbeton als starre, tragende Platte dient, wirkt die obere Schicht aus bituminös gebundenem Material egalisierend.

Vorteilhaft ist es, wenn die unterste Schicht der Tragplatte eine Stärke bis zu 0,3 m hat und wenn auf der untersten Schicht eine gegebenenfalls mittels einer Deckschicht überdeckte Asphalt- Tragschicht vorgesehen ist. Bei solch einer Ausführungsform gemäß der Erfindung können die mit einer untersten Ortbeton-Schicht verbundenen Herstellungskosten reduziert werden.

Um eine weitere Reduktion der beim Bahnbetrieb auftretenden Schwingungen und Erschütterungen zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn zwischen einer oberen und einer unteren Schicht eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht vorgesehen ist, wobei diese Zwischenschicht beispielsweise aus Kies hergestellt sein kann.

Um ein seitliches Ausweichen des Oberbaus und insbesondere des Schotterbetts zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Tragplatte beidseits Aufkantungen zum Abstützen des Oberbaus hat. Diese Aufkantungen sollten so dimensioniert sein, daß sie die seitlich einwirkenden Kräfte aufnehmen können.

Dabei wird eine Ausführung bevorzugt, bei der die Aufkantungen an ihrer Basis eine Dicke von 0,15 m bis 0,30 m, vorzugsweise von 0,2 m haben.

Vorteilhaft ist es, wenn die Aufkantungen jeweils als L-förmiges Winkelelement ausgebildet sind und wenn ihr unterer L-Schenkel an die unterste Schicht der Tragplatte angeformt ist.

Um ein Abfließen des Oberflächenwassers zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Oberseite der Tragplatte ein zu einer oder zu beiden Außenseiten abfallendes Quergefälle hat.

Um die Aufkantungen mit einer möglichst stabilen und breiten Basis auszugestalten, ist es zweckmäßig, wenn der freie L-Schenkel der L-förmigen Aufkantungen einen sich zum freien Schenkelende hin verjüngenden Querschnitt aufweist.

Um die übereinanderliegenden Schichten der Tragplatte monolithisch miteinander zu verbinden, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der unteren Schicht aus Beton der Tragplatte und der darüberliegenden bitumengebundenen Schicht ein Haftmittel vorgesehen ist.

Nach einer weiterbildenden Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der bitumengebundenen Schicht der Tragplatte und dem Schotterbett des Oberbaus eine Unterschottermatte mit vorzugsweise schwingungsdämpfenden Eigenschaften angeordnet ist.

Um das Regenwasser von der erfindungsgemäßen Gleisanlage abzuleiten, ist es vorteilhaft, wenn im Bereich der Aufkantungen wasserabführ­ kanäle vorgesehen sind.

Um im Bereich der erfindungsgemäßen Gleisanlage die Geräuschentwick­ lung räumlich zu begrenzen, ist es vorteilhaft, wenn im Bereich der Aufkantungen Schallschutzelemente vorgesehen sind.

Möglich ist es, daß die untere Ortbeton-Schicht aus immobilisierten, zementgebundenen Böden hergestellt ist, um Schadstoffe im Boden zu binden. Ebenso kann das Erdplanum, auf dem die Tragplatte aufliegt, aus immobilisierten oder verbesserten Böden bestehen.

Um die Herstellungskosten noch zusätzlich zu reduzieren, kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine der oberen, bitumengebundenen Schichten aus Recyclingbaustoffen oder aus kontaminierten Zuschlägen oder dergleichen Materialien hergestellt ist.

Um ein randseitiges Eindringen von Niederschlagswasser zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn zwischen der obersten Lage der bitumengebundenen Schicht oder Schichten und der seitlichen Aufkantung eine Fuge mit dauerelastischem Material ausgefüllt ist.

Das erfindungsgemäße Gleis-System kann mit verschiedenen Gleisoberbau-Varianten kombiniert werden.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

In der einzigen Figur ist eine Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge in einem Querschnitt dargestellt.

Die Gleisanlage weist einen Oberbau auf, der auf Schwellen 1 gelagerte Schienen 2 und ein die Schwellen 1 unterstützendes Schotterbett 3 aus ungebundenem Schotter hat. Der Oberbau wird durch einen Unterbau getragen, der eine Tragplatte mit beiderseitigen Aufkantungen 4 hat.

Die Tragplatte der erfindungsgemäßen Gleisanlage ist aus zumindest zwei Schichten 5, 6 aus verschiedenem Material hergestellt. Während die unterste Schicht 5 der Tragplatte als durchlaufendes, in Ortbeton hergestelltes Band ausgebildet ist, ist die demgegenüber obere Schicht 6 aus einem Material gefertigt, das gegenüber dem Material der untersten Schicht 5 eine höhere Plastizität hat. Die obere Schicht 6 ist dazu aus einem bituminös gebundenen Material hergestellt, das eine egalisierende Wirkung hat und Risse in der untersten Ortbeton-Schicht 5 gut ausgleichen kann.

Während die unterste Schicht 5 der Tragplatte eine Stärke bis zu 0,3 m hat, können die darüberliegenden Schichten der Tragplatte in ihrer Stärke frei gewählt werden. Um die mit dem Bahnbetrieb verbundenen Schwingungen und Erschütterungen noch zusätzlich ausgleichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der untersten Schicht 5 und der Asphalt-Tragschicht 6 eine Zwischenschicht aus einem vorzugsweise schwingungsdämpfenden Material angeordnet ist.

Um das Oberflächenwasser von der Gleisanlage ableiten zu können, weist die Tragplatte an ihrer Oberfläche ein Dachgefälle auf, das in der Figur durch eine gestrichelte Linie 7 angedeutet ist. Dabei sind im Bereich der Aufkantungen 4 Wasserabführkanäle 8 vorgesehen, damit das Niederschlagswasser aus dem U- oder trogförmigen Tragkörper des Unterbaus abfließen kann.

Der Unterbau der Gleisanlage liegt auf einem hier nicht weiter dargestellten Erdplanum auf, das beispielsweise aus immobilisierten oder verbesserten Böden hergestellt werden kann.

Aufgrund des mehrschichtigen Aufbaus ihrer Tragplatte kann die hier dargestellte Gleisanlage sehr kostengünstig hergestellt werden. Dabei zeichnet sich die hier dargestellte Gleisanlage insbesondere auch dadurch aus, daß ihre obere Asphalt-Schicht bei Bedarf jederzeit durch Abfräsen und Neueinbau ausgebessert werden kann, wie es auch beim Asphalt-Straßenbau bekannt ist.

Zusammenfassend läßt sich also folgendes feststellen:

Die Erfindung betrifft eine Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge mit einem Oberbau, der auf Schwellen gelagerte Schienen und ein die Schwellen unterstützendes Schotterbett aufweist, und mit einem den Oberbau tragenden sowie seitlich abstützenden Unterbau, der eine Tragplatte hat. Für die erfindungsgemäße Gleisanlage ist kennzeichnend, daß das Schotterbett ungebunden ist, daß die Tragplatte aus zumindest zwei Schichten gebildet ist, daß die Schichten der Tragplatte aus verschiedenen Baustoffen hergestellt sind, daß eine obere Schicht aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material einer unteren Schicht eine höhere Plastizität hat. Da bei der erfindungsgemäßen Gleisanlage die Stärke der untersten Ortbeton-Schicht begrenzt werden kann, läßt sich die erfindungsgemäße Gleisanlage vergleichsweise kostengünstig herstellen. Da zumindest eine obere Schicht der Tragplatte aus einem Material besteht, das sich im Vergleich zur untersten Ortbeton- Schicht durch eine höhere Plastizität auszeichnet, führen Risse in der untersten Schicht nicht zu einer Zerstörung des Er­ schütterungsschutzes. Die Tragplatte der erfindungsgemäßen Gleisanlage bildet vielmehr trotz derartiger Risse auch weiterhin ein monolithisches Band, das Schwingungen und Erschütterungen nach dem Prinzip des Masse-Feder-Systems gut ausgleichen kann. Da das Schotterbett im Oberbau der erfindungsgemäßen Gleisanlage aus ungebundenem Schotter hergestellt ist, kann die Lage des Gleisrostes insbesondere bei setzungsempfindlichen Böden mit geringem Aufwand bei Bedarf nachreguliert werden, indem der Schotter im Schotterbett bereichsweise aufgerichtet und neu gestopft wird.

Claims (16)

1. Gleisanlage für schienengebundene Fahrzeuge mit einem Oberbau, der auf Schwellen gelagerte Schienen und ein die Schwellen unterstützendes Schotterbett aufweist, und mit einem den Oberbau tragenden sowie seitlich abstützenden Unterbau, der eine Tragplatte hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Schotter­ bett (3) ungebunden ist, daß die Tragplatte aus zumindest zwei Schichten (5, 6) gebildet ist, daß die Schichten (5, 6) der Tragplatte aus verschiedenen Baustoffen hergestellt sind und daß eine obere Schicht (6) aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material einer unteren Schicht (5) eine höhere Plastizität hat.

2. Gleisanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Schicht (5) der Tragplatte als durchlaufendes, in Ortbeton hergestelltes Band ausgebildet ist und daß wenigstens eine obere Schicht (6) aus einem bituminös gebundenen Material hergestellt ist, die auch mehrlagig sein kann.

3. Gleisanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Schicht (5) der Tragplatte eine Stärke bis zu 0,3 m hat und daß auf der untersten Schicht (5) eine gegebenenfalls mittels einer Deckschicht überdeckte Asphalt- Tragschicht (6) vorgesehen ist.

4. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer oberen und einer unteren Schicht eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht vorgesehen ist, und daß diese Zwischenschicht beispielsweise aus Kies hergestellt ist.

5. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte beidseits Aufkantungen (4) zum Abstützen des Oberbaus hat.

6. Gleisanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkantungen (4) an ihrer Basis (b) eine Dicke von 0,15 m bis 0,30 m, vorzugsweise von 0,2 m haben.

7. Gleisanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkantungen (4) jeweils als L-förmiges Winkelelement ausgebildet sind und daß ihr unterer L-Schenkel an die unterste Schicht (5) der Tragplatte angeformt ist.

8. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Tragplatte ein zu einer oder zu beiden Außenseiten abfallendes Quergefälle hat.

9. Gleisanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der freie L-Schenkel der L-förmigen Aufkantungen (4) einen sich zum freien Schenkelende hin verjüngenden Querschnitt aufweist.

10. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Schicht (5) aus Beton der Tragplatte und der darüberliegenden bitumengebundenen Schicht (6) ein Haftmittel vorgesehen ist.

11. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der bitumengebundenen Schicht (6) der Tragplatte und dem Schotterbett (3) des Oberbaus eine Unterschottermatte mit vorzugsweise schwingungsdämpfenden Eigenschaften angeordnet ist.

12. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Aufkantungen (4) Wasser­ abführkanäle (8) vorgesehen sind.

13. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Aufkantungen (4) Schall­ schutzelemente vorgesehen sind.

14. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Ortbeton-Schicht aus immobili­ sierten, zementgebundenen Böden hergestellt ist, um Schadstoffe im Boden zu binden.

15. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der oberen, bitumen­ gebundenen Schichten (6) aus Recyclingbaustoffen oder aus kontaminierten Zuschlägen oder dergleichen Materialien hergestellt ist.

16. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits zwischen der obersten Lage der bitumengebundenen Schicht (6) oder Schichten und der seitlichen Aufkantung (4) eine Fuge mit dauerelastischem Material ausgefüllt ist.