WO2006102866A1 - Verfahren zur höhenkorrektur einer festen schienenfahrbahn - Google Patents

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Stephan Freudenstein
Martin Kowalski
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Rail.One Gmbh
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/06—Height or lateral adjustment means or positioning means for slabs, sleepers or rails

Definitions

  • the invention relates to a method for height correction of a fixed rail track, in which the rails carrying the sleepers are embedded in a resting on a ground deck slab.
  • DE 196 31 430 C2 describes a method for introducing filler material between two layers of a fixed track for rail vehicles.
  • the filling material is in a liquid and is introduced or pressed through openings in the solid track.
  • DE 198 48 655 A1 a method for the rehabilitation of fixed carriageways is described, in which the layers of the fixed carriageway are separated by mechanical means, the separation can be effected for example by a wedge, by sawing or by water jet cutting.
  • the invention is based on the problem of specifying a method for height correction of a fixed rail track, which can also be used for larger height differences and with which the layers can be reliably separated.
  • a method for height correction of a fixed rail track is provided with the following steps:
  • the invention is based on the finding that a height correction is not only possible by measures in the area of the rail supports, but can be realized by lifting the entire deck plate.
  • the carriageway plate is separated by pressure surges of the substrate or the substructure or the hydraulically bonded support layer so that none of the parts is damaged.
  • filling openings are attached.
  • the slab slab lying loosely on the ground is raised and moved into the desired set position, in particular to the desired height, and fixed there.
  • a flowable potting material is introduced through the filling openings, which through the filling openings into the space between see the deck and the ground flows until the entire space between the deck and the ground is filled.
  • the rail track is permanently fixed in the predetermined desired height.
  • the filling openings are mounted in the carriageway plate in the region of the rails. It is useful if several, preferably two, filling openings are mounted transversely to the rails. Alternatively or additionally, a plurality of filling openings may optionally be provided in the longitudinal direction of the rails, the number of which depends on the length of the track section to be corrected in height.
  • the required filling openings can be drilled when carrying out the method according to the invention. In order to facilitate the introduction of the potting material, this can be injected molded or pressed.
  • the separation of the carriageway slab from the substrate can be effected in particular by pneumatic pressure surges. It is expedient if openings for introducing the pressure surges are generated before the separation.
  • the separation can also be done by horizontally arranged, force-generating elements such as hydraulic cylinders.
  • it may be provided to separate the carriageway slab by means of a horizontally arranged wire saw.
  • FIG. 1 shows a solid rail track, in which the carriageway plate has been separated from the substrate according to the method of the invention
  • FIG. 2 shows the fixed railroad track shown in FIG. 1 with attached filling openings after lifting
  • the solid rail track 1 shown in FIG. 1 consists essentially of a roadway panel 2 made of concrete, which rests on a substrate 3.
  • the substrate is designed as a hydraulically bound support layer.
  • a triangle 8 is shown as a marker whose lower tip indicates the desired height of the rail 6. Due to a subsidence of the ground 3, the height difference h has been set, which indicates the deviation between the desired height and the actual height of the rail 6.
  • the deck 2 is separated from the ground 3 by pressure shocks, care being taken not to damage the deck 2 and the ground 3. Accordingly, the separation takes place exactly at the contact surface 9 between the carriageway panel 2 and the substrate 3. After separation, the carriageway panel 2 loosely rests on the substrate 3.
  • Fig. 2 shows the illustrated in Fig. 1 fixed railroad track with attached filling openings after lifting.
  • filling openings 10 are drilled.
  • the filling openings 10 extend transversely to the carriageway panel 2 from the top to the bottom.
  • a plurality of such filling openings is drilled at regular intervals.
  • further filling openings may be present, which may also be offset in the rail longitudinal direction.
  • the slab track 2 resting loosely on the substrate 3 is raised.
  • a suitable lifting device is used which makes it possible to specify and adjust the rails 6, 7 precisely to the desired height.
  • the "floating" carriageway panel 2 is fixed in this position.
  • Fig. 3 shows the solid railroad track after pressing the Vergussmateri- than.
  • potting material 11 is pressed through the filling openings.
  • the potting material 11 enters the intermediate space between the underside of the carriageway panel 2 and the top of the substrate 3 and fills it completely.
  • the viscosity of the potting material 11 is chosen so that it does not leak on the free sides.
  • a formwork can be attached, which is removed after the curing of the potting material 11 again.
  • a pump or another suitable device can be used for pressing in the potting material 11. After hardening of the potting material 11, the method for height correction is completed, then is a raised to the predetermined desired height rail carriage 1 with the same carrying capacity as before the measure available.

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Abstract

Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn (1), bei der die die Schienen (6, 7) tragenden Schwellen (4, 5) in eine auf einem Untergrund (3) aufliegende Fahrbahnplatte (2) eingebettet sind, umfassend die folgenden Schritte: Trennen der Fahrbahnplatte (2) vom Untergrund an der gemeinsamen Berührfläche (9), Anbringen von sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Fahrbahnplatte (2) erstreckenden Einfüllöffnungen (10), Anheben der Fahrbahnplatte (2) bis zu einer festgelegten Sollhöhe; Einbringen eines den Freiraum zwischen der Fahrbahnplatte (2) und dem Untergrund ausfüllenden fließfähigen Vergussmaterials (11) durch die Einfüllöf f nunge (10), wobei das Trennen durch Druckstöße erfolgt .

Description

Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn, bei der die die Schienen tragenden Schwellen in eine auf einem Untergrund aufliegende Fahrbahnplatte eingebettet sind.
Es sind bereits unterschiedliche Verfahren zur Herstellung fester Schienenfahrbahnen bekannt geworden, zum Beispiel durch die DE 196 53 858 A1. Generell werden bei festen Schienenfahrbahnen die Schwellen, die die Schienen tragen, durch Vergießen in eine Fahrbahnplatte eingebettet. Die Fahrbahnplatte liegt wiederum auf einem Untergrund auf, wobei der Begriff Untergrund in dieser Patentanmeldung stellvertretend für verschiedene Arten des Unterbaus benutzt wird, dabei kann es sich beispielsweise auch um eine hydraulisch gebundene Tragschicht (HGT) handeln.
In der Praxis ist das Problem aufgetreten, dass die tatsächliche Höhe der Schienen im Laufe der Zeit von der vorgegebenen Sollhöhe abweicht, wobei diese Abweichungen zumeist auf Setzungen des Unterbaus zurückzuführen sind. Bei den früher verwendeten Schottergleisen ließen sich solche Fehler durch Stopfvorgän- ge relativ unkompliziert beheben. Bei Schienen in Form einer festen Fahrbahn, insbesondere bei Betonkonstruktionen, besteht in beschränktem Maße eine Ausgleichsmöglichkeit der aufgetretenen Höhendifferenzen im Bereich der Schienenstützpunkte. Mit dieser Methode kann jedoch nur eine vergleichsweise geringe Höhendifferenz korrigiert werden. Bei massiven Setzungen ist es jedoch nicht möglich, die Sollhöhe der Schienen alleine innerhalb der Schienenstützpunkte wieder zu erreichen.
In der DE 196 31 430 C2 wird ein Verfahren zum Einbringen von Füllmaterial zwischen zwei Schichten einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge beschrieben. Das Füllmaterial befindet sich in einer Flüssigkeit und wird durch Öffnungen in der festen Fahrbahn eingebracht oder eingepresst. In der DE 198 48 655 A1 wird ein Verfahren zur Sanierung von festen Fahrbahnen beschrieben, bei dem die Schichten der festen Fahrbahn mit mechanischen Mitteln getrennt werden, das Trennen kann beispielsweise durch einen Keil, durch Sägen oder durch Wasserstrahlschneiden erfolgen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn anzugeben, das auch bei größeren Höhendifferenzen eingesetzt werden kann und mit dem die Schichten zuverlässig getrennt werden können.
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn mit den folgenden Schritten vorgesehen:
- Trennen der Fahrbahnplatte vom Untergrund an der gemeinsamen Berührfläche, - Anbringen von sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Fahrbahnplatte erstreckenden Einfüllöffnungen,
- Anheben der Fahrbahnplatte bis zu einer festgelegten Sollhöhe;
- Einbringen eines den Freiraum zwischen der Fahrbahnplatte und dem Untergrund ausfüllenden fließfähigen Vergussmaterials durch die Ein- füllöffnungen, wobei das Trennen durch Druckstöße erfolgt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Höhenkorrektur nicht nur durch Maßnahmen im Bereich der Schienenstützpunkte möglich ist, sondern durch Anheben der gesamten Fahrbahnplatte realisiert werden kann. Erfindungsgemäß wird dazu die Fahrbahnplatte durch Druckstöße von dem Untergrund bzw. dem Unterbau oder der hydraulisch gebundenen Tragschicht so getrennt, dass keines der Teile beschädigt wird. Anschließend werden senkrecht zur Fahrbahnplatte in regelmäßigen Abständen Einfüllöffnungen angebracht. Mit geeigneten Hilfsmitteln wird die lose auf dem Untergrund aufliegende Fahrbahnplatte angehoben und in die gewünschte Sollposition, insbesondere auf die Sollhöhe, bewegt und dort fixiert. Anschließend wird durch die Einfüllöffnungen ein fließfähiges Vergussmaterial eingebracht, das durch die Einfüllöffnungen in den Freiraum zwi- sehen der Fahrbahnplatte und dem Untergrund strömt, bis der gesamte Zwischenraum zwischen der Fahrbahnplatte und dem Untergrund ausgefüllt ist. Nach dem Erhärten des Vergussmaterials ist die Schienenfahrbahn in der vorgegebenen Sollhöhe dauerhaft fixiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass die Einfüllöffnungen in der Fahrbahnplatte im Bereich der Schienen angebracht werden. Es ist zweckmäßig, wenn quer zu den Schienen mehrere, vorzugsweise zwei, Einfüllöffnungen angebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können in Längsrichtung der Schienen gegebenenfalls mehrere Einfüllöffnungen angebracht werden, deren Anzahl von der Länge des in der Höhe zu korrigierenden Gleisabschnittes abhängt.
Die erforderlichen Einfüllöffnungen können bei der Durchführung des erfindungs- gemäßen Verfahrens gebohrt werden. Um das Einbringen des Vergussmaterials zu erleichtern, kann dieses eingegossen eingepresst oder verpresst werden.
Damit nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Höhenkorrektur die erforderliche Tragfähigkeit vorhanden ist, eignen sich insbesondere Be- ton oder Betonersatzsysteme als Vergussmaterial.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Trennen der Fahrbahnplatte vom Untergrund insbesondere durch pneumatische Druckstöße, erfolgen. Es ist zweckmäßig, wenn vor dem Trennen Öffnungen zum Einbringen der Druckstöße erzeugt werden.
Eventuell kann das Trennen zusätzlich auch durch horizontal angeordnete, Kraft erzeugende Elemente wie Hydraulikzylinder erfolgen. Als weitere Möglichkeit kann es vorgesehen sein, die Fahrbahnplatte mit Hilfe einer horizontal angeordneten Seilsäge zu trennen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische geschnittene Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine feste Schienenfahrbahn, bei der die Fahrbahnplatte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vom Untergrund getrennt worden ist;
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte feste Schienenfahrbahn mit angebrachten Einfüllöffnungen nach dem Anheben; und
Fig. 3 die feste Schienenfahrbahn mit eingepresstem Vergussmaterial.
Die in Fig. 1 gezeigte feste Schienenfahrbahn 1 besteht im Wesentlichen aus einer Fahrbahnplatte 2 aus Beton, die auf einem Untergrund 3 aufliegt. In dem dar- gestellten Ausführungsbeispiel ist der Untergrund als hydraulisch gebundene Tragschicht ausgebildet.
In der Fahrbahnplatte 2 sind Schwellen eingebettet, deren Einzelblöcke 4, 5 Schienen 6, 7 tragen. In Fig. 1 ist ein Dreieck 8 als Markierung eingezeichnet, dessen untere Spitze die Sollhöhe der Schiene 6 angibt. Aufgrund einer Setzung des Untergrunds 3 hat sich die Höhendifferenz h eingestellt, die die Abweichung zwischen der Sollhöhe und der Isthöhe der Schiene 6 angibt.
Um diese Höhendifferenz zu korrigieren, wird die Fahrbahnplatte 2 durch Druck- stoße von dem Untergrund 3 getrennt, wobei sorgfältig darauf geachtet wird, dass die Fahrbahnplatte 2 und der Untergrund 3 nicht beschädigt werden. Dementsprechend erfolgt die Trennung exakt an der Berührfläche 9 zwischen der Fahrbahnplatte 2 und dem Untergrund 3. Nach dem Trennen liegt die Fahrbahnplatte 2 lose auf dem Untergrund 3 auf.
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte feste Schienenfahrbahn mit angebrachten Einfüllöffnungen nach dem Anheben. In die Fahrbahnplatte 2 werden Einfüllöffnungen 10 gebohrt. Die Einfüllöffnungen 10 erstrecken sich quer zur Fahrbahnplatte 2 von der Oberseite bis zur Unterseite. In Längsrichtung der Schienen wird eine Vielzahl derartiger Einfüllöffnungen in regelmäßigen Abständen gebohrt. Zusätzlich zu den in Fig. 2 gezeigten zwei Ein- füllöffnungen 10 können weitere Einfüllöffnungen vorhanden sein, die auch in Schienenlängsrichtung versetzt sein können.
Nach dem Bohren der Einfüllöffnungen 10 wird die lose auf dem Untergrund 3 aufliegende Fahrbahnplatte 2 angehoben. Dazu wird ein geeignetes Hebemittel be- nutzt, das es ermöglicht, die Schienen 6, 7 präzise bis auf die Sollhöhe anzugeben und zu justieren. Wenn diese Justierung abgeschlossen ist, wird die „schwebende" Fahrbahnplatte 2 in dieser Lage fixiert.
Fig. 3 zeigt die feste Schienenfahrbahn nach dem Einpressen des Vergussmateri- als.
Nach dem Fixieren der Fahrbahnplatte 2 wird über die Einfüllöffnungen 10 Vergussmaterial 11 eingepresst. Das Vergussmaterial 11 gelangt in den Zwischenraum zwischen der Unterseite der Fahrbahnplatte 2 und der Oberseite des Unter- grunds 3 und füllt diesen vollständig aus. Die Viskosität des Vergussmaterials 11 wird so gewählt, dass dieses nicht an den freien Seiten ausläuft. An den Seiten der Fahrbahnplatte 2 kann auch eine Schalung angebracht werden, die nach dem Aushärten des Vergussmaterials 11 wieder entfernt wird. Zum Einpressen des Vergussmaterials 11 kann eine Pumpe oder ein anderes geeignetes Gerät ver- wendet werden. Nach dem Aushärten des Vergussmaterials 11 ist das Verfahren zur Höhenkorrektur abgeschlossen, anschließend steht eine auf die vorgegebene Sollhöhe angehobene Schienenfahrbahn 1 mit derselben Tragfähigkeit wie vor der Maßnahme zur Verfügung.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn, bei der die die Schienen tragenden Schwellen in eine auf einem Untergrund aufliegen- de Fahrbahnplatte eingebettet sind, umfassend die folgenden Schritte:
- Trennen der Fahrbahnplatte vom Untergrund an der gemeinsamen Berührfläche,
- Anbringen von sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Fahrbahnplatte erstreckenden Einfüllöffnungen, - Anheben der Fahrbahnplatte bis zu einer festgelegten Sollhöhe;
- Einbringen eines den Freiraum zwischen der Fahrbahnplatte und dem Untergrund ausfüllenden fließfähigen Vergussmaterials durch die Einfüllöffnungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen durch Druckstöße erfolgt.
2. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnungen in der Fahrbahnplatte im Bereich der Schienen angebracht werden.
3. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass quer zu den Schienen mehrere, vorzugsweise zwei, Einfüllöffnungen angebracht werden.
4. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in
Längsrichtung der Schienen versetzt angeordnete Einfüllöffnungen angebracht werden.
5. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnungen gebohrt werden.
6. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial eingegossen, verpresst oder eingepresst wird.
7. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Beton oder Betonersatzsysteme als Vergussmaterial verwendet werden.
8. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen durch pneumatische Druckstöße erfolgt.
9. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Trennen Öffnungen zum Einbringen der Druckstöße hergestellt werden.
10. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen mit Hilfe von horizontal angeordneten Kraft erzeugenden Elementen, insbesondere Hydraulikzylindern, erfolgt.
11. Verfahren zur Höhenkorrektur einer festen Schienenfahrbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen mit Hilfe einer horizontalen Seilsäge erfolgt.
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