EP0350597A2 - Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Grosspaneelen - Google Patents
Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Grosspaneelen Download PDFInfo
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- EP0350597A2 EP0350597A2 EP89108985A EP89108985A EP0350597A2 EP 0350597 A2 EP0350597 A2 EP 0350597A2 EP 89108985 A EP89108985 A EP 89108985A EP 89108985 A EP89108985 A EP 89108985A EP 0350597 A2 EP0350597 A2 EP 0350597A2
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Definitions
- the invention relates to an arrangement for complex training and ideal bedding of railway superstructures with large panels.
- Such a track arrangement is known in HU-PS 175.446, in which the rail tracks with a groove are designed as such block rails, the cross-sectional shape of which, taking into account the rail foot and the groove, is a rectangular quadrilateral.
- the track channels have a cross section of symmetrical trapezoidal shape.
- the one shorter surface of the profiled rubber band rests against the shoulder formed at the foot of the block rail and the one of its longer sides against the side wall of the block rail mentioned, and its other side against the rail groove wall of the cross section of an oblique trapezoidal shaft.
- the railway body can also be used as a public path, and the construction of the railway can be carried out without deriving the road traffic, Furthermore, the track line correction can be carried out without repeated use of the track plates.
- the known technical solution has the disadvantage that it does not ensure the correspondingly silent running of the trains, furthermore, the defective phenomenon resulting from experience should be mentioned that the block rail of relatively low stiffness frequently deforms when the panels meet, and that for Can cause the block rail to break.
- the aim of our invention is to develop such an arrangement for complex training and ideal bedding of railway superstructures with large panels, which does not have the aforementioned disadvantageous properties and by means of which the deformation of the panel ends, their uneven sinking can furthermore be eliminated, furthermore also has two panels containing the rail tracks and an intermediate piece suitable for carrying the public line covered by the central element arranged between the panels and against rainwater is protected.
- Another objective is to effectively reduce the effects of noise and vibrations to such an extent that the noise of the track body remains below the noise that occurs as the train passes by.
- the panels are arranged in bedding elements and between the bedding elements mentioned a flexible mortar of appropriately polymer-modified bitumen binding material is inserted, the bedding elements on a layer of asphalt coated with a thick layer of asphalt loose bedding asphalt are arranged, wherein the panels are arranged with a half-length displacement compared to the bedding elements.
- Ribs are advantageously formed in the vicinity of the two sides of the bedding element parallel to the track axis and a bracket is formed next to at least one of the ribs mentioned.
- a form-separating film is expediently attached to the bedding elements.
- the panels are provided with injection bores. It is advisable to iron the construction elements of soft iron material.
- Placing the large-panel track system in a reinforced concrete bed also has an acoustic and vibration-damping effect.
- the versatile system of requirements placed against the reinforced concrete track elements does not allow the track elements to be designed in such a way that the emission of the noise would be prevented immediately with the elimination of the radiance. Keeping the radiated noise power at a low value can be ensured by reducing the vibration excitation of the plates.
- the maintenance of the vibration speed of the reinforced concrete slabs at a low value is due to the underlay and clamping rubber bands used for fastening the rails, and furthermore due to the reinforced concrete bedding trough of large mass, which is closely connected to the track slab from the point of view of vibration, but is connected with a flexible connection layer of great loss ensured.
- the proposed solution of the track system with block rail prevents the rail elements from vibrating independently due to the flexible bedding of high loss. It's through that Fastening rubber elements and the mass connected from three flexible elements of high loss independent from the point of view of swinging - the last-mentioned is the reinforced concrete trough representing a significant mass - and the vibration-dampening effect of the reinforced concrete trough ensures that only vibrations of relatively low energy are transmitted to the floor .
- the vibrational energy propagating in the floor and transferred between the reinforced concrete tank and the floor is not independent of the quality of the floor, its specific impedance, but with the solution used, the dynamic load acting on the floor can be ensured in addition to ensuring the perfect quality of the material and finish be kept low.
- the noise level emitted in the air is also of low value.
- the noise level is determined by the acoustic energy emitted by the train, the noise level of the train only comes into play after the train has passed, and this remains below the noise that occurs as a result of the train passing by.
- the adequate level of noise and vibration protection is also ensured within the period of the constant value of the quality.
- the panel 1 known per se and designed as a reinforced concrete track panel, is arranged in a bedding element 2 of U-cross section.
- the bedding element 2 lies on the bedding asphalt 8.
- Flexible mortar 9 is guided between the panel 1 and the bedding element 2, which in the case of the embodiment shown is polymer-modified bitumen.
- the panel 1 is provided with injection bores 10.
- a dense asphalt layer 11 is formed under the bedding asphalt 8 for the purpose of adequate support.
- a shape-separating film 4 is glued to the surface of the bedding element 2.
- the panels 1 are arranged with a half-length displacement in comparison to the bedding elements 2.
- the primer element as well as the new reduced-size track element, can also have a statically dimensioned reinforced concrete construction with soft iron insert.
- the rail is fastened in the large panel system in the previously known manner, that is to say the laying of the block rail on a rubber plate in the trapezoidal trough is fastened on two sides in the longitudinal direction by means of rubber bands.
- the longitudinal and transverse gaps of the web plate are closed in a conventional manner by pouring out so that the rainwater cannot get under the panels 1.
- the bedding element 2 was worked out to eliminate the above disadvantages.
- the bedding element 2 with the panel 1, so to speak, so to speak "in bond” can be achieved that the adjacent ends of the panels 1 can practically not move relative to one another.
- the filler introduced between the panel 1 and the bedding element 2 and which meets the vibration damping requirements has a good effect on the vibration (and noise) conditions of the web.
- Another advantage is that the panel 1 and the bedding element 2 can be considered as structurally cooperating elements in the structural calculations, as a result of which it is not absolutely necessary that the bedding element 2 is tensioned, it is sufficient therein to use the soft iron. Taking into account the cooperation of the constructions also enables the reduction of the current dimensions of the panel 1, which at the consumption of large quantities results in significant material savings.
- the rib 2a of the bedding element 2 serves several purposes: in the case of the most frequent load, the railroad load of the panel 1, the bedding element takes part in the increased load moment in the load transfer; it increases the rigidity of the bedding element 2 when it moves, it receives the flexible mortar 9; it prevents the filler 3 from flowing sideways.
- the console 2c supports the center panel 6, which enables the management of the given public works cables.
- the level-adjusting screws 5 are used to install the panels 1 in accordance with the requirements placed on the construction of railways.
- the position of the panels 1 within the system can also be adjusted with a lifting device, advantageously a hydraulic lifting device.
- a lifting device advantageously a hydraulic lifting device.
- the panel 1 is hung on a crossbeam and placed in the planned position.
- Flexible mortar 9 is injected under the panel 1 placed in the appropriate position.
- the foils 4 and 7 prevent the panel 1 and the bedding element 2, or the bedding element 2 and the bedding asphalt 8 from sticking together, which also facilitates their lifting.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Großpaneelen.
- Es ist bekannt, daß die Position der Blockschienen in unserer Zeit - insbesondere bei städtischen Eisenbahnen - derart gesichert ist, daß die Schienenstränge mit Rille in den Bahnelementen auf flexible Weise angeordnet sind, und zwar derart, daß an der unteren Fläche der im Querschnitt der Bahnelemente sich nach unten verbreiternden Gleiskanäle die Schienenstränge auf einem elastischen Band aufliegen. Die Schienenstränge sind zur Seite hin durch ein zwischen die Innenwände der Gleiskanäle und die Seiten der Schienenstränge eingepaßtes Profilgummiband befestigt.
- In der HU-PS 175.446 ist eine derartige Gleisanordnung bekanntgemacht, bei der die Schienenstränge mit Rille als derartige Blockschienen ausgebildet sind, deren im Querschnitt genommene einschließende Form - den Schienenfuß und die Rille nicht berücksichtigend - ein rechtwinkeliges Viereck ist. Die Gleiskanäle haben einen Querschnitt von symmetrischer Trapezform. Die eine kürzere Fläche des Profilgummibandes stemmt sich gegen die am Fuß der Blockschiene ausgebildete Schulter und die eine von seinen längeren Seiten gegen die Seitenwand der erwähnten Blockschiene, und seine andere Seite gegen die Schienenrillenwand des Querschnitts eines schrägen Trapezschaftes.
- Diese technische Lösung hat zahlreiche Vorteile, weil während des Aufbauens der Gleisbahn die einen hohen Aufwand an Wartungsarbeitsstunden erfordernde Befestigung mit Schraubenverbindungen weggelassen werden kann, und die Stahlbetonelemente und weiterhin die Rille zwischen den Schienen eliminiert sind.
- Als Tatsache zeigt sich derjenige Vorteil, daß das Aufbauen und die Wartung der Bahn schnell sind, das Aufbauen eines Notgleises nicht erforderlich ist, weiterhin der Bahnkörper auch als öffentlicher Weg gebraucht werden kann, und das Aufbauen der Bahn ohne Ableitung des Straßenverkehrs durchgeführt werden kann, weiterhin die Spurlinienkorrektur ohne wiederholte Verwendung der Bahnplatten durchgeführt werden kann.
- Zugleich hat die bekannte technische Lösung den Nachteil, daß sie den entsprechend stillen Gang der Züge nicht sichert, weiterhin soll diejenige, aus der Erfahrung stammende schadhafte Erscheinung erwähnt werden, daß die Blockschiene relativ geringer Steife sich bei dem Treffen der Paneele häufig deformiert und das zum Bruch der Blockschiene führen kann.
- Eine andere Entwicklungstendenz ist durch die in der DE-PS 1 935 531 bekanntgemachte Gleishalteplatte repräsentiert. Hier ist der Fußteil der an der sich am horizontalen Boden der Gleisbahn anpassenden Unterlageplatte angeordneten Schiene von beiden Seiten durch auf flexible Weise befestigte Klemmelemente in ihrer entsprechenden Lage gehalten.
- Diese Lösung hat diejenige nachteilige Eigenschaft, daß einerseits die metallische Verbindung den leisen Gang der Züge nicht sicherstellt, andererseits die Deformation der Paneelenden der Gleishalteplatten der Bahnübergänge in mit den Schienen gleicher Ebene auf erhöhte Weise besteht, weil die erwähnte technische Lösung keine Maßnahme für die Zusammenarbeit der Schienen vorschlägt.
- Zielsetzung unserer Erfindung ist, eine derartige Anordnung zur komplexen Ausbildung und idealen Bettung von Eisenbahnoberbauten mit Großpaneelen auszuarbeiten, die über die vorerwähnten nachteiligen Eigenschaften nicht verfügt und durch welche die Deformation der Paneelenden weiterhin derer ungleichmäßige Einsinken beseitigt werden können, weiterhin auch über zwei die Schienenstränge enthaltende Paneele und ein zum Tragen der durch das zwischen den Paneelen angeordneten Mittelelementes gedeckten öffentlichen Leitung geeignetes Zwischenstück verfügt und gegen Niederschlagwasser geschützt ist. Eine weitere Zielsetzung ist die wirksame Verminderung der Geräusch- und Schwingungswirkungen, und zwar dermaßen, daß das Geräusch des Bahnkörpers unterhalb des infolge der Vorbeifahrt des Zuges auftretenden Geräusches bleibt.
- Im Sinne der Erfindung erfüllen wir die Zielsetzung mit einer Anordnung, die dadurch gekennzeichnet werden kann, daß die Paneele in Bettungselementen angeordnet sind und zwischen die erwähnten Bettungselemente ein flexibler Mörtel von zweckmäßig polymermodifiziertem Bitumenbindestoff eingeführt ist, weiterhin die Bettungselemente auf einem auf eine dichte Asphaltschicht gestrichenen lockeren Bettungsasphalt angeordnet sind, wobei die Paneele im Vergleich zu den Bettungselementen mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet sind.
- Vorteilhaft sind in der Umgebung der beiden zu der Gleisachse parallelen Seiten des Bettungselementes Rippen ausgebildet und neben mindestens einer der erwähnten Rippen ist eine Konsole ausgebildet.
- Zweckmäßig ist an den Bettungselementen eine formabtrennende Folie befestigt.
- Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Paneele mit Injektionsbohrungen versehen sind. Zweckmäßig ist die Bügelung der Konstruktionselemente von Weicheisenmaterial.
- Es wurde gefunden, daß einzelne wesentliche Fehler des bei den städtischen Straßenbahnen verwendeten Gleissystems mit Großpaneel-Blockschienen durch die Zwischenschaltung eines bettenden Wannenelementes beseitigt werden können und mit seiner um eine Halblänge verschobenen Anordnung ein derartiger stabiler Grund erhalten werden kann, mit welchem die Deformation, dasa Senken der Paneelenden vermieden werden kann und die Zusammenarbeit der Paneele gelöst werden kann. Mit Hilfe des zwischen die Paneele durch Injektieren eingeführten Stoffes kann die Befestigung der genauen Ebene nach dem mit Hilfe der in den Paneelen eingebauten Schrauben erfolgten genauen Einstellen gelöst werden. Anhand der Flexibilität und schwingungsdämpfenden Wirkung des zwischen die beiden Paneele injektierten Stoffes werden die die Umgebung schädlich störenden Geräusch- und Schwingungswirkungen in großem Maße vermindert.
- Das Anordnen des Großpaneel-Gleissystems in einer Stahlbeton-Bettungswanne hat auch eine akustische und schwingungsdämpfende Wirkung.
- Das gegen die Stahlbeton-Bahnelemente gestellte vielseitige Anforderungssystem ermöglicht nicht eine derartige Ausbildung der Bahnelemente, die das Abstrahlen des Geräusches unmittelbar, mit dem Beseitigen der Strahlungsfähigkeit verhindern würde. Das Halten der abgestrahlten Geräuschleistung auf geringem Wert kann mittels Verminderung der Schwingungserregung der Platten sichergestellt werden. Das Halten der Schwingungsgeschwindigkeit der Stahlbetonplatten auf niedrigem Wert ist durch die bei der Befestigung der Schienen verwendeten Unterlagen- und Klemmgummibänder, weiterhin durch die an der Bahnplatte aus schwingungstechnischem Gesichtspunkt eng angeschlossenen, aber mit einer flexiblen Anschluß-Schicht großen Verlustes verbundenen Stahlbeton-Bettungswanne großer Masse sichergestellt.
- Die vorgeschlagene Lösung des Gleissystems mit Blockschiene verhindert das selbständige Schwingen der Bahnelemente durch die flexible Bettung hohen Verlustes. Es ist durch die Befestigungsgummielemente und die aus drei aus dem Gesichtspunkt des Schwingens unabhängigen flexiblen Elemente hohen Verlustes verbundene Masse - die letzterwähnte ist die eine bedeutende Masse repräsentierende Stahlbetonwanne - und durch die die Schwingungsbelastung abschattende Wirkung der Stahlbetonwanne sichergestellt, daß auf den Boden nur Schwingungen relativ geringer Energie übertragen werden.
- Die sich im Boden fortpflanzende und zwischen der Stahlbetonwanne und dem Boden übertragene Schwingungsenergie ist nicht unabhängig von der Qualität des Bodens, dessen spezifischen Impedanz, aber mit der verwendeten Lösung kann die auf den Boden einwirkende dynamische Belastung neben der Sicherstellung von einwandfreier Stoff- und Ausführungsqualität auf niedrigem Wert gehalten werden.
- Die in die Luft ausgestrahlte Geräuschleistung ist ebenfalls von niedrigem Wert. Während der Vorbeifahrt des elektrischen Zuges wird das Geräuschniveau von der vom Zug abgestrahlten akustischen Energie bestimmt, das Geräuschniveau der Bahn kommt nur nach dem Vorbeifahren des Zuges zur Geltung, und dieses bleibt unterhalb des infolge des Vorbeifahrens des Zuges auftretenden Geräusches. Unter Berücksichtigung, daß eine langzeitige Dauerhaftigkeit der Qualität durch die Ausbildung des Bahnkörpers sichergestellt ist, ist auch das adäquate Niveau des Geräusch- und Schwingungsschutzes innerhalb der Zeitdauer des ständigen Wertes der Qualität sichergestellt.
- Die erfindungsgemäße technische Lösung wird nachstehend anhand einer vorteilhaften Ausführungsform mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 den Anordnungsquerschnitt eines Eisenbahnoberbaus mit Großpaneel und Blockschiene.
- Aus der Zeichnung ersichtlich ist das an sich bekannte und als Stahlbeton-Bahnplatte ausgebildete Paneel 1, angeordnet in einem Bettungselement 2 von U-Querschnitt . Das Bettungselement 2 liegt auf dem Bettungsasphalt 8 auf. Zwischen das Paneel 1 und das Bettungselement 2 ist flexibler Mörtel 9 geführt, welcher im Falle der dargestellten Ausführungsform polymermodifiziertes Bitumen ist. Im Interesse der Wirksamkeit der Injektion ist das Paneel 1 mit Injektionsbohrungen 10 versehen.
- Zwecks adäquater Unterstützung ist unter dem Bettungsasphalt 8 eine dichte Asphaltschicht 11 ausgebildet. Auf die Fläche des Bettungselementes 2 ist eine formabtrennende Folie 4 geklebt.
- Die Paneele 1 sind im Vergleich zu den Bettungselementen 2 mit einer Halblängen-Verschiebung angeordnet.
- Zwischen den Zweigleisschienen ist ein sich an der Kantenrippe an der unteren Kante des Bettungselementes 2 abstützendes, an sich bekanntes vorgefertigtes Mittelelement 6 aus Stahlbeton angeordnet. Unterhalb des Mittelelementes 6 können das der Wasserableitung dienende Sickerungssystem, weiterhin die zum Betrieb erforderlichen Stromrückführungs- und anderen Kabel angeordnet werden.
- Das Grundierungselement, weiterhin das neue Bahnelement verminderter Abmessung können auch eine statisch dimensionierte Stahlbetonkonstruktion mit Weicheiseneinsatz haben. Die Befestigung der Schiene erfolgt bei dem Großpaneelsystem auf die bisher bekannte Weise, das heißt das Legen der Blockschiene auf einer Gummiplatte in der trapezförmigen Wanne ist auf zwei Seiten in Längsrichtung durch Gummibänder befestigt.
- Die längs - und quergerichteten Lücken der Bahnplatte werden auf herkömmliche Weise durch Ausgießen geschlossen, damit das Niederschlagswasser nicht unter die Paneele 1 gelangen kann.
- Mit Rücksicht darauf, daß die Deformation der Blockschiene und der Bruch der Blockschiene infolge der Anhäufung der Deformation teilweise dadurch verursacht sind, daß die Paneele 1 auf nicht adäquat steifer Bettung angeordnet sind, durchführen sie auf Wirkung der auf sie asymmetrisch (in Längsrichtung) wirkenden Last eine vertikal gerichtete Kippbewegung. Die Steifigkeit der Blockschiene reicht nich aus, selbst diejenigen Kräfte aufzunehmen, die zur Verhinderung der relativen Bewegungen der gegenseitigen Seiten von zwei benachbarten Paneelen 1 erforderlich sind. Die der Befestigung der Blockschiene im Paneel 1 dienenden Gummistreifen in der Lücke zwischen zwei Paneelen 1 geben der Blockschiene keine Unterstützung.
- Da die Verstärkung der Blockschiene im allgemeinen sinnlos, periodisch (also in den Lücken zwischen den Paneelen 1) praktisch unmöglich ist, soll das Kippen der Paneele 1 mittels Versteifung der Bettung verhindert oder mindestens unterhalb eines strengen Wert gedrückt werden.
- Zur Beseitigung der obigen Nachteile wurde das Bettungselement 2 ausgearbeitet. Das Bettungselement 2 mit dem Paneel 1 sozusagen "in Bindung" legend kann erreicht werden, daß sich die benachbarten Enden der Paneele 1 im Vergleich zueinander praktisch nicht verschieben können. Der zwischen das Paneel 1 und das Bettungselement 2 eingeführte, den Schwingungsdämpfungsanforderungen entsprechende Ausfüllstoff hat eine gute Wirkung auf die Schwingungs- (und Geräusch-) -verhältnisse der Bahn. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Paneel 1 und das Bettungselement 2 als strukturell zusammenarbeitende Elemente bei den statischen Rechnungen in Betracht genommen werden können, was als Folge hat, daß es nicht unbedingt nötig ist, daß das Bettungselement 2 gespannt ist, es genügt darin das Weicheisen zu verwenden. Die Berücksichtigung der Zusammenarbeit der Konstruktionen ermöglicht auch die Verminderung der heutigen Abmessungen des Paneels 1, was bei dem Verbrauch großer Mengen eine bedeutende Materialeinsparung ergibt.
- Die Rippe 2a des Bettungselementes 2 dient mehreren Zielen: im Falle der häufigsten Belastung, der Eisenbahnlast des Paneels 1, nimmt das Bettungselement erhöhten Trägheitsmomentes an der Lastabtragung kraftvoll teil; es erhöht die Steifigkeit des Bettungselementes 2 bei dessen Bewegung, es empfängt den flexiblen Mörtel 9; es verhindert das seitliche Verfließen des Ausfüllstoffes 3. Die Konsole 2c unterstützt das Mittelpaneel 6, wodurch die Leitung der gegebenen öffentlichen Werkleitungen, Kabel ermöglicht wird.
- Die niveaueinstellenden Schrauben 5 dienen dem den beim Bauen von Eisenbahnen gestellten Anforderungen entsprechenden Einbau der Paneele 1.
- Die Lage der Paneele 1 innerhalb des Systems kann auch mit einer Hebevorrichtung, zweckmäßig einer hydraulischen Hebevorrichtung eingestellt werden. In diesem Fall wird das Paneel 1 auf einem Querbalken aufgehängt und in die plangemäße Lage gestellt. Unter das in die entsprechende Lage gestellte Paneel 1 wird flexibler Mörtel 9 injiziert. Die Folien 4 und 7 verhindern das Zusammenhaften des Paneels 1 und des Bettungselementes 2, oder des Bettungselementes 2 und des Bettungsasphaltes 8, wodurch auch ihr Aufheben erleichtert wird.
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