DE4439894A1

DE4439894A1 - Oberbau für Eisenbahngleise

Info

Publication number: DE4439894A1
Application number: DE4439894A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Barnahl
Original assignee: Bauunternehmung E Heitkamp 44652 Herne De GmbH; Heitkamp Bau GmbH
Current assignee: HEILAND, DIETER, DR.-ING., 44791 BOCHUM, DE; Heitkamp Rail GmbH
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2014-11-09
Also published as: ATE150822T1; EP0663470A1; DE4439894C2; EP0663470B1; DE59402227D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberbau für Eisenbahngleise, insbesondere für Strecken für hohe Geschwindigkeiten und Belastungen, mit einer in Gleisrichtung verlegten aus bewehrtem Ortbeton bestehenden Betonwanne mit U-förmigem Querschnitt und einem darin angeordneten Schotterbett und Gleisrost, wobei nach Ausrichtung des Gleisrostes die Hohlräume im eingebrachten, verdichteten Schotter zur Bildung eines starren Schotterbettes mit einer Mörtelsuspension ausgefüllt sind und die Betonwanne unterhalb der Gleise mit je einem aus der Ebene der Sohlenoberfläche der Betonwanne herausragenden Schwellenauflager versehen ist nach DE 44 01 260.8-25.

Ein bekannter Oberbau dieser Art weist ein geeignetes Schwingungsverhalten auf und gestattet eine Vorbelastung durch den rollenden Verkehr, so daß das Einbringen des Gleisrostes und des Schotterbettes ohne Benutzung eines zweiten Gleises sowie mit den herkömmlichen Oberbaugeräten möglich ist.

Mit der vorliegenden Zusatzerfindung soll der Oberbau nach der Hauptanmeldung derart weitergebildet werden, daß bei einem Bruch der Betonwanne oder des Unterbaues eine abrupte Absenkung des Gleisrostes vermieden wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem vorgenannten Oberbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schotterbett mit einer Bewehrung versehen ist. Diese Bewehrung besteht vorteilhaft aus mehreren in Gleisrichtung verlegten, parallel zueinander verlaufenden Reihen von Stahlstäben, welche die Schwellen in Ausnehmungen oder Durchgangsöffnungen durchdringen. Dabei sind die Stahlstäbe endlos zusammengeschweißt. Diese Stahlstäbe werden so angeordnet, daß sie von der Stopfmaschine nicht beschädigt werden können.

Durch diese Ausbildung wird nicht nur ein relativ starrer Oberbau in Form einer äußerst harten Feder, sondern auch ein kontinuierlich zusammenhängender Schotterbett-Gleisrost-Verbund geschaffen, so daß bei einem Bruch des Unterbaues, z. B. infolge von Unterspülungen und einem damit einhergehenden Bruch der Betonwanne, eine abrupte Absenkung des Gleisrostes unterbunden wird. Dadurch können nicht nur Unfälle verhindert, sondern auch Reparaturen erleichtert werden.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Zusatzerfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Unterbau mit aufgesetzter Betonwanne,

Fig. 2 den Querschnitt von Fig. 1 mit in die Betonwanne eingesetztem Gleisrost und einer ungeschnittenen Schwelle,

Fig. 3 den Querschnitt von Fig. 1 mit in die Betonwanne eingefülltem Schotter und

Fig. 4 die Draufsicht von Fig. 3 nach Einbringung der Bewehrung, des Schotters und der Mörtelsuspension.

Gemaß den Fig. 1 bis 3 wird auf einem Unterbau 1 herkömmlicher Art mit einer Mindestdicke der frostsicheren Konstruktion (Planungsschutzschicht und Frostschutzschicht im Unterbau) von mindestens 60 cm in Gleisrichtung gemäß dem Doppelpfeil 3a von Fig. 4 eine Betonwanne 2 angeordnet, die in ihrer U-förmigen Querschnittsform aus dem System "Rheda" bekannt ist.

Im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik ist die aus bewehrtem Ortbeton hergestellte Betonwanne mit einer Mindestbetongüte von B 25 unterhalb der Gleise 3 mit je einem aus der Ebene 4a der Oberfläche der Betonsohle 4 herausragenden Schwellenauflager 5 versehen. Diese Schwellenauflager 5 weisen eine definierte Lagerfläche 5a, die mindestens 20 mm über die Ebene 4a der Sohlenoberfläche der Betonwanne 2 hinausragt. Auf diese Schwellenauflager 5 wird das pauschal mit der Bezugsziffer 6 bezeichnete Gleisrost aufgelegt, welches aus den Schienen 3, den Spannbetonschwellen 7 und der Schienenbefestigung 8 besteht.

Vor dem Aufsetzen des Gleisrostes 6 wird gemaß Fig. 1 auf die Innenoberfläche 2a der Betonwanne 2 ein die Verklammerung bzw. Verkrallung des Schotterbettes 9a (siehe Fig. 3) mit dieser Innenoberfläche 2a nicht hinderndes Trennmittel 10 angeordnet. Dieses Trennmittel 10 soll aus einem einen dauerhaften Kontakt der Mörtelsuspension 14 an der Innenoberfläche 2a der Betonwanne 2 hindernden Sprühmittel, z. B. einer Bitumenschicht, bestehen oder von einer dünnen, zwar eine Kraftübertragung des Schotterbettes 9a auf die Innenoberfläche 2a der Betonwanne 2 zulassenden PE-Folien gebildet werden, die jedoch gleichfalls keinen dauerhaften Kontakt der Mörtelsuspension 14 an der Innenoberfläche 2a der Betonwanne zuläßt.

An ihrer Unterseite 2b ist die Betonwanne 2 mit dem Unterbau 1 durch eine Dübelverzahnung 11 in quadratischer Pyramidenstumpfform verbunden (siehe Fig. 1 bis 3 in Verbindung mit Fig. 4).

Erst nach dem Aufbringen der Trennschicht 10 auf die Innenoberfläche 2a der Betonwanne 2 wird das Gleisrost 6 gemäß Fig. 2 auf die Schwellenauflager 5 aufgesetzt.

In den Seitenwangen 2c der Betonwanne 2 sind in der Höhe der Ebene 4a der Sohlenoberfläche mit von elastomeren Stopfen 13 verschließbare Durchbrechungen 12 zur Entwässerung vorgesehen. Durch diese Durchbrechungen 12 kann die Betonwanne 2 während der Bauphase entwässert werden. Bevor jedoch die Mörtelsuspension 14 eingebracht wird, müssen diese Durchbrechungen 12 durch diese Stopfen 13 verschlossen werden, um ein Abfließen der Mörtelsuspension zu verhindern.

Das Aufsetzen der Gleisroste 6 erfolgt erst dann, wenn die Stahlbetonwannen 2 ihre notwendige Festigkeit erreicht haben, was in der Regel nach 28 Tagen der Fall ist. Außerdem sind diese Betonwannen 2 mit Dehnfugen 18 (siehe Fig. 4) versehen, die mit bekannten elastomeren sowie polymeren Fugenbändern abgedichtet sind.

In die so vorbereitete Betonwanne werden die Gleisroste 6 eingebaut. Der Einbau der Gleisroste 6 erfolgt mit den herkömmlichen Oberbaugeräten die alle gleisfahrbar sind. Das Gleisrost 6 besteht aus der vom Bauherrn vorgegebenen Schienenform sowie den an diesen Schienen 3 befindlichen Spannbetonschwellen 7.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 sind die Spannbetonschwellen 7 mit mehreren in Gleisrichtung gemäß den Doppelpfeilen 3a parallel zueinander verlaufenden Durchgangsöffnungen 19 versehen, durch welche die Stahlstäbe 20 hindurchgeführt sowie hiernach endlos zusammengeschweißt werden. Diese Stahlstäbe 20 sind in Fig. 4 mit fetten, gestrichelten Linien dargestellt.

Sobald der vorgesehene Abschnitt mit den Gleisrosten 6 und der aus den Stahlstäben 20 bestehenden Bewehrung bestückt ist, werden die Gleisroste 6 verlascht. Über dieses so erstellte Gleisrost 6 werden sodann im nächsten Schritt die Spezialwaggons mit dem Schotter 9 gezogen und die Betonwanne 2 mit der erforderlichen Schotterhöhe aufgefüllt, die unterhalb der Spannbetonschwellen 7 mindestens 10 cm beträgt. Dabei können sämtliche Körnungen gemäß den Vorschriften der DB eingesetzt werden. Sie sind lediglich ölfrei und staubfrei einzubauen, um einen intensiven Kontakt und damit eine vollstandige Verfüllung der Hohlräume des Schotters 9 mit der Mörtelsuspension 14 sicherzustellen.

Über das derart eingeschotterte Gleisrost 6 fährt eine Stopfmaschine, die das Gleisrost 6 lediglich 5 cm hochzieht, so daß die ersten Schottersteine unter die Schwellen fallen können. Das hochgezogene Gleisrost 6 wird jetzt mit der Stopfmaschine durch einen Stopfhebegang auf die exakte vorbeschriebene Höhe angehoben. Bei diesem Arbeitsgang wird der Schotter 9 soweit verdichtet, daß ein Befahren keinerlei Veränderungen des Gleisrostes 6 nach sich zieht. Der Schotter 9 wird profiliert, d. h. er wird so verteilt, bis er mit der Oberkante 7a der Spannbetonschwellen 7 abschließt. Hiernach wird das vom Schotter 9 gebildete Schotterbett 9a vom Auftraggeber kontrolliert und abgenommen. Erst nach dieser Abnahme werden die Hohlräume im eingebrachten, verdichteten Schotter 9 mit der Mörtelsuspension 14 zur Bildung eines starren, nunmehr bewehrten Schotterbettes 9a vergossen und dadurch ausgefüllt. Diese Mörtelsuspension 14 kann aus einer Zementsuspension oder einem anderen geeigneten hydraulischen Bindemittel bestehen. Bei der Verfüllung des Schotter 9 sowie bei der Verfüllung bzw. beim Verguß der Mörtelsuspension 14 sind unabhängig von den Stahlstäben 20 die in der Hauptanmeldung beschriebenen Ausführungsvarianten möglich.

Die Bewehrung in Form der Stahlstäbe 20 bewirkt nach Erfüllung der Mörtelsuspension 14 ein Verbundsystem, welches aus dem Gleisrost 6 mit den Spannbetonschwellen 7, der von den Stahlstäben 20 gebildeten Bewehrung, dem Schotterbett 9a und der Mörtelsuspension 14 besteht. Auf diese Weise wird ein Oberbau mit bewehrtem Schotterbett 9a und Gleisrost 6 geschaffen.

Bei einem Bruch der bewehrten Betonwanne 2 und/oder des Unterbaues 1, z. B. infolge einer Unterspülung und nachfolgenden Belastung, verhindert dieses Verbundsystem 6, 7, 9a, 14, 20, eine abrupte Absenkung des Gleisrostes 6.

Anstelle der Durchgangsöffnungen 19 in den Spannbetonschwellen 7 können auch Ausnehmungen an der Unterseite 7b der Spannbetonschwellen treten, wenn und so weit die dadurch bedingten Kerbwirkungen entweder durch eine verstärkte Armierung der Spannbetonschwellen 7 selbst oder durch eine größere Dicke oder durch andere Maßnahmen kompensiert wird.

Bezugszeichenliste

Unterbau 1
Betonwanne 2
Innenoberfläche der Betonwanne 2 2a
Unterseite der Betonwanne 2 2b
Seitenwangen der Betonwanne 2 2c
Oberfläche der Seitenwangen 2 2d
Gleise 3
Gleisrichtung 3a
Betonsohle 4
Sohlenoberfläche der Betonsohle 4 4a
Schwellenauflager 5
Lagerfläche des Schwellenauflagers 5 5a
Gleisrost 6
Spannbetonschwellen 7
Oberfläche der Spannbetonschwellen 7 7a
Unterseite der Spannbetonschwellen 7d 7b
Schienenbefestigung 8
Schotter 9
Schotterbett 9a
Oberfläche des Schotterbettes 9a 9b
Trennschicht 10
Dübelverzahnung 11
quadratische Pyramidenstümpfe 11a
Rücksprünge im Unterbau 1 11b
Durchbrechungen 12
Stopfen 13
Mörtelsuspension 14
Pegel 14a
Dehnfugen 18
Durchgangsöffnungen 19
Stahlstäbe 20

Claims

1. Oberbau für Eisenbahngleise, insbesondere für Strecken für hohe Geschwindigkeiten und Belastungen, mit einer in Gleisrichtung verlegten aus bewehrtem Ortbeton bestehenden Betonwanne (2) mit U-förmigem Querschnitt und einem darin angeordneten Schotterbett (9a) und Gleisrost (6), wobei nach Ausrichtung des Gleisrostes (6) die Hohlräume im eingebrachten, verdichteten Schotter (9) zur Bildung eines starren Schotterbettes (9a) mit einer Mörtelsuspension (14) ausgefüllt sind und die Betonwanne (2) unterhalb der Gleise (3) mit je einem aus der Ebene (4a) der Sohlenoberfläche der Betonwanne (2) herausragenden Schwellenauflager (5) versehen ist nach DE 44 01 260.8-25, dadurch gekennzeichnet, daß das Schotterbett (9a) mit einer Bewehrung (20) versehen ist.

2. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus mehreren in Gleisrichtung (Pfeil 3a) verlegten, parallel zueinander verlaufenden Reihen von Stahlstäben (20) besteht.

3. Oberbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlstäbe (20) die Schwellen (7) in Ausnehmungen oder Durchgangsöffnungen (19) durchdringen.

4. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlstäbe (20) endlos zusammengeschweißt sind.