DE19919255B4

DE19919255B4 - Tunnelfahrweg

Info

Publication number: DE19919255B4
Application number: DE19919255A
Authority: DE
Inventors: Georg Groetz
Original assignee: Individual
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 1998-06-06
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: PL333311A1; DE19919255A1; DE29810176U1; PL191782B1

Abstract

Tunnelfahrweg für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Unterbau (12), der im unteren Bereich einer Tunnelröhre (11) gelagert ist, wobei zwischen dem Fahrwegunterbau (12) und der Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) zumindest eine elastische Matte (13) angeordnet ist, die den Fahrwegunterbau (12) vollständig von der Tunnelröhre (11) trennt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrwegunterbau (12) schwimmend in der Tunnelröhre (11) gelagert ist und verwindungsfrei in der Tunnelröhre (11) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tunnelfahrweg für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Geländeabschnitten mit einer starken oberflächlichen Strukturierung ist es bautechnisch einfacher, einen Fahrweg, beispielsweise ein Eisenbahngleis, unterirdisch in einem Tunnel verlaufen zu lassen, statt den Fahrweg oberirdisch über Brücken oder sonstige Bauwerke zu führen. Darüber hinaus geht man in letzter Zeit auch dazu über, neue durch Wohngebiete führende Fahrwege unterirdisch anzuordnen, um die Anwohner vor Lärmbelästigungen zu bewahren und um die auf diese Weise freigehaltenen oberirdischen Grundflächen für andere Planungen nutzen zu können.
Für die Erstellung eines Tunnels sind verschiedene Bauweisen, beispielsweise der Schildvortrieb bekannt, wobei die den Tunnel bildende Röhre nacheinander aus einer Vielzahl von Tübbingen zusammengesetzt wird. In die fertige Tunnelröhre, die einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann, wird dann der Fahrweg eingebaut, der in der Regel aus einem das Gleis abstützenden oder die Fahrbahn bildenden Fahrwegoberbau und einem darunterliegenden Fahrwegunterbau aufgebaut ist. Der Fahrwegunterbau besteht bei Tunnelfahrwegen häufig aus Beton und ist im unteren Bereich der Tunnelröhre, d.h. auf die Tunnelsohle aufgelagert und mit dieser fest verbunden.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei Zugfahren dynamische Belastungen auftreten, die zu starken Vibrationen und Körperschallemissionen in unverträglichen Frequenzbereichen führen. Diese Vibrationen und Körperschallemissionen pflanzen sich in der Tunnelröhre fort, werden an das umgebende Erdreich übertragen und können auch noch an der Erdoberfläche deutlich wahrgenommen werden. Auf diese Weise sind die oberhalb von Tunnelfahrwegen angeordneten Gebäude Schwingungsbelastungen ausgesetzt, die auch die Bewohner dieser Gebäude beeinträchtigen.

Im Oberbegriff des Anspruchs 1 wird von einem Tunnelfahrweg für Fahrzeuge ausgegangen, wie er in der AT 371 168 gezeigt ist. Ein derartiger Tunnelfahrweg umfasst ein Gleis, das über Schwellen und unter Zwischenschaltung eines Schotters in einem wannenartigen Betontrog aufgenommen ist. Auf der der Tunnelwandung zugewandten Oberfläche des Betontroges ist eine elastische Matte angeordnet, die den Betontrog von der Tunnelwandung bzw. einer Aufbetonschicht, die an der Tunnelsohle ausgebildet ist, trennt. Die elastische Matte dämpft die Übertragung von Schwingungen zwischen dem Trog und der Tunnelwandung und es ist darüber hinaus ein die Schwingungen dämpfendes Masse-Feder-Dämpfersystem gebildet.

Die Lagesicherung des Betontroges gemäß der AT 371 168 innerhalb der Tunnelröhre wird durch seinen formschlüssigen Eingriff mit der Aufbetonschicht erreicht. Mit diesem Vor gehen ist der Nachteil verbunden, dass zwischen der Aufbetonschicht und dem Betontrog bei dessen seitlichen Bewegungen hohe örtliche Spannungskonzentrationen auftreten können. Darüber hinaus ist aufgrund dieser Konstruktion die Dicke der elastischen Matte stark beschränkt, da ansonsten die Lagesicherung des Betontrogs mittels der Aufbetonschicht nicht mehr gegeben wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tunnelfahrweg der genannten Art zu schaffen, bei dem die Belastungen infolge von Körperschallemissionen an der Erdoberfläche in konstruktiv einfacher Weise wesentlich verringert und gute Lagerungseigenschaften gegeben sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tunnelfahrweg mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, daß zwischen dem Fahrwegunterbau und der Innenwandung der Tunnelröhre zumindest eine elastische Matte, insbesondere eine Erschütterungsschutzmatte angeordnet ist, die den Fahrwegunterbau vollständig von der Tunnelröhre trennt. Die elastische Erschütterungsmatte, die aus einem geeigneten Kunststoff oder Naturkautschuk bestehen kann, verhindert, daß der Fahrwegunterbau direkt mit der Tunnelröhre in Kontakt steht und dämpft somit die Übertragung von Schwingungen zwischen diesen beiden Bauteilen.

Aufgrund ihrer Elastizität bildet die Erschütterungsschutzmatte darüber hinaus eine Feder eines Masse-Feder-Dämpfersystems, wodurch ein erheblicher Anteil der durch den Zug oder das sonstige Fahrzeug hervorgerufenen Schwingungen gedämpft oder neutralisiert wird.

Darüber hinaus ist der Fahrwegunterbau schwimmend in der Tunnelröhre gelagert, wobei insbesondere zwischen dem Fahrwegunterbau und der Tunnelröhre keine Verankerungselemente vorgesehen sind, die Schallbrücken bilden können. Um trotz der schwimmenden Lagerung eine ausreichende Sicherung der Relativlage zwischen dem Fahrwegunterbau und der Tunnelröhre zu erreichen, ist der Fahrwegunterbau verwindungsfrei in der Tunnelröhre gehalten, was durch die Ausbildung von Anschlägen oder Halterungen vorgesehen sein kann. Zur Lagestabilisierung des Fahrwegunterbaus kann auch vorgesehen sein, daß die Erschütterungsschutzmatte auf ihrer dem Fahrwegunterbau zugewandten Seite eine Profilierung aufweist, über die sie mit dem Fahrwegunterbau in formschlüssigen Eingriff steht. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der Beton des Fahrwegunterbaus auf die profilierte Oberseite der Erschütterungsschutzmatte aufgegossen wird, so daß der Fahrwegunterbau in die Vertiefungen der Profilierung der Erschütterungsschutzmatte eingreift. Auch auf ihrer unteren, der Innenwandung der Tunnelröhre zugewandten Seite kann die Erschütterungsschutzmatte eine Profilierung aufweisen, um mit dem Beton der Tunnelröhre in Eingriff zu treten. Zusätzlich kann die Innenwandung der Tunnelröhre oberflächlich aufgerauht oder profiliert sein, was zur Erhöhung der Reibungskräfte mit der Erschütterungsmatte führt.

Zur Vermeidung von Schallbrücken sollten auch zwischen der Erschütterungsschutzmatte und der Tunnelröhre keine starren Befestigungsmittel, beispielsweise Anker, vorgesehen sein. Es wird stattdessen bevorzugt, die Erschütterungsschutzmatte mit der Innenwandung der Tunnelröhre zu verkleben oder lose auf diese aufzulegen.

Für die Dimensionierung der Erschütterungsschutzmatte wird bevorzugt, daß diese eine Stärke von mindestens 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 30 mm aufweist.

Als zusätzliche Schwingungsdämpfung im Tunnelfahrweg kann vorgesehen sein, daß in den Fahrwegunterbau eine Dämpfungsmatte integriert ist, die vorzugsweise zwischen dem Fahrwegunterbau und dem Fahrwegoberbau liegen sollte und von ihrer Ausgestaltung der Erschütterungsschutzmatte entsprechen kann.

Die Anordnung der Dämpfungsmatte im oder am Fahrwegunterbau hat sich als besonders wirkungsvoll erwiesen, wenn der Fahrwegunterbau einen den Fahrweg aufnehmenden Betontrog umfaßt, wobei dann die Dämpfungsmatte vorzugsweise auf der Sohle des Troginnenraums angeordnet sein sollte.

Wenn der Fahrweg ein Schienenweg ist, kann eine weitere federnde Zwischenlage direkt unterhalb der Schienen angeordnet sein.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Tunnelfahrweg und
2 das Detail II in 1.
Der in 1 dargestellte Tunnelfahrweg 10 umfaßt eine einen Kreisquerschnitt aufweisende Tunnelröhre 11 bekannten Aufbaus, in deren unterem Bereich ein Fahrweg in Form eines Schienenwegs 18 angeordnet ist. Der Schienenweg 18 umfaßt zwei in Längsrichtung des Tunnels parallel im Abstand verlaufende Schienen 16, die auf quer angeordneten Schwellen 17 gelagert sind. Die Schwellen 17 liegen auf einem Schotterbett 20 auf. Das Schotterbett 20 ist im Innenraum eines einen Schienenunterbau 12 bildenden Betontrogs 14 aufgenommen und durch beidseitig angeordnete Randkappen 14a, 14b des Betontrogs 14 seitlich abgestützt. Zwischen dem Schotterbett 20 und der Sohle des Betontrogs 14 ist eine aus Kunststoff bestehende elastische Dämpfungsmatte 15 eingelegt.
Die Unterseite des Betontrogs 14 folgt einer Kreislinie entsprechend dem Radius der Tunnelröhre 11 und ist unter Zwischenschaltung einer Erschütterungsschutzmatte 13 auf die Innenwandung 11a der Tunnelröhre 11 aufgelagert. Wie 1 zeigt, verhindert die Erschütterungsschutzmatte 13 dabei den direkten Kontakt zwischen dem Betontrog 14 und der Tunnelröhre 11.
Da der Schienenunterbau 12 schwimmend in der Tunnelröhre 11 gelagert ist, sind an der Innenwandung 11a der Tunnelröhre 11 nur schematisch dargestellte Anschläge 21 angeformt, die den Schienenunterbau 12 unter Zwischenschaltung von elastischen Puffern 22 oberseitig abstützen und somit eine Dämpfung bei Verwindungsverfomrungen des Schienenunterbaus 12 bilden.
Wie der Detaildarstellung in 2 zu entnehmen ist, weist die Erschütterungsschutzmatte 13 auf ihrer dem Betontrog 14 zugewandten Oberfläche eine Profilierung 19 auf, über die sie mit dem Betontrog 14 in formschlüssigem Eingriff steht, indem das Betonmaterial bei der Herstellung auf die Profilierung 19 aufgegossen wird und in die Vertiefungen der Profilierung 19 eindringt. Auf der entgegengesetzten Seite ist die Erschütterungsschutzmatte 13 mit der Innenwandung 11a der Tunnelröhre verklebt, so daß Schallbrücken in Form von Befestigungsbolzen vermieden sind.

Claims

Tunnelfahrweg für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Unterbau (12), der im unteren Bereich einer Tunnelröhre (11) gelagert ist, wobei zwischen dem Fahrwegunterbau (12) und der Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) zumindest eine elastische Matte (13) angeordnet ist, die den Fahrwegunterbau (12) vollständig von der Tunnelröhre (11) trennt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrwegunterbau (12) schwimmend in der Tunnelröhre (11) gelagert ist und verwindungsfrei in der Tunnelröhre (11) gehalten ist.
Tunnelfahrweg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) anliegende Matte (13) auf ihrer der Tunnelröhre (11) zugewandten Oberfläche eine Profilierung aufweist.
Tunnelfahrweg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) oberflächlich aufgerauht oder profiliert ist.
Tunnelfahrweg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (13) mit der Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) verklebt ist.
Tunnelfahrweg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (13) auf ihrer dem Fahrwegunterbau (12) zugewandten Seite eine Profilierung (19) aufweist, über die sie mit dem Fahrwegunterbau (12) in formschlüssigem Eingriff steht.
Tunnelfahrweg nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (13) lose auf die Innenwandung (11a) der Tunnelröhre (11) aufgelegt ist.
Tunnelfahrweg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (13, 15) eine Stärke von mindestens 10 mm vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 30 mm aufweist.
Tunnelfahrweg nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrweg ein Schienenfahrweg ist und daß unterhalb der Schienen (16) eine weitere federnde Zwischenlage angeordnet ist.
Tunnelfahrweg nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fahrwegunterbau (12) zumindest eine elastische Dämpfungsmatte (15) integriert ist.
Tunnelfahrweg nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrwegunterbau (12) einen den Fahrweg (18) aufnehmenden Betontrog (14) umfaßt und daß die Dämpfungsmatte (15) auf der Sohle des Troginnenraums angeordnet ist.