DE10016105A1 - Gleis für Schienenfahrzeuge insbesondere in fester Fahrbahn - Google Patents

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Gleis in fester Fahrbahn sind außen neben den Fahrschienen parallel zu diesen Schallschluckelemente (15) nach Art einer Mini-Schallschutzwand angeordnet, wobei die Schallschluckelemente (15) erfindungsgemäß aus jeweils mindestens einer Schallabsorberplatte (16) und einem diese über ihre Länge haltenden, vorzugsweise aus Blech bestehenden Halteprofil (17) bestehen, das die Absorberplatte an ihrer den Schienen zugewandten Vorderseite weitestgehend freiläßt. Durch die Kombination von Absorberplatte und diese haltendem Halteprofil wird eine leichte und stabile Konstruktion geschaffen, die eine Montage der Schallschluckelemente (15) an der Baustelle mit wenig Aufwand gestattet. Die Einfassung der Absorberplatten durch das Halteprofil aus Stahlblech gestattet die elektrische Verbindung der Schallschluckelemente untereinander und somit ihre Einbindung in das Erdungssystem des Gleises.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleis für Schienenfahrzeuge, insbe­ sondere in fester Fahrbahn, mit außen neben den Fahrschienen parallel in einem Abstand von diesen angeordneten Schall­ schluckelementen, die an außenseitlich von den Schienen vorra­ genden Schwellenteilen, einer diese umgebenden Vergußmasse und/oder an Tragplatten für das Gleis befestigt sind.

Bei in fester Fahrbahn verlegten Gleisen ist die Schallab­ strahlung von über diese fahrenden Zügen ohne zusätzliche Schallschutzmaßnahmen größer als bei Gleisen, die im Schotter­ bett verlegt sind. Dieser bekannte Effekt ist auf die Entkop­ pelung von Schienen und Schwellen zurückzuführen, wodurch es zu stärkeren Schwingungen der Schienen kommt, die eine höhere Luftschallabstrahlung insbesondere im Frequenzbereich zwischen 400 und 5000 Hz zu Folge haben. Darüber hinaus wird bei fe­ sten Fahrbahnen das von dem Zug abgestrahlte Geräusch nicht wie bei in Schotter verlegtem Gleis von dem Bett teilweise ab­ sorbiert, sondern ohne zusätzliche Schallschutzelemente beina­ he ungeschwächt reflektiert, so daß mehr Schallenergie in die Umgebung gelangt als bei Schottergleisen.

Um dieses aus akustischer Sicht gegenüber einem Schottergleis schlechtere Verhalten eines Gleises in fester Fahrbahn zu kom­ pensieren, wurden schallabsorbierende Beläge, Einbauten und dergleichen vorgeschlagen, die teils zwischen den Schienen des Gleises, teils auch außen neben diesen angeordnet werden, um die bei der Überfahrt eines Zuges auftretenden Schallemissio­ nen zu absorbieren (DE 199 31 048, PCT/EP/08303).

In dem Buch "Edition ETR: Feste Fahrbahn, 1997 ISBN 3-7771- 0269-5" ist ein Gleis der eingangs genannten Art dargestellt, bei dem die seitlich außen neben den Schienen angeordneten Schallschluckelemente aus Platten aus Porenbeton bestehen. Diese bekannten Porenbetonplatten haben zwar ein gutes Schall­ absorptionsvermögen, sie sind aber nur mit Schwierigkeiten an den Schwellen, dem Vergußbeton oder den Tragplatten für das Gleis zu befestigen und müssen sehr stark dimensioniert wer­ den, um von den von den Zügen auf sie ausgeübten Schwingungen und Erschütterungen nicht beschädigt zu werden. Diese im Hin­ blick auf ihr Schallabsorptionsverhalten überdimensionierte Gestaltung der Platten hat zur Folge, daß sie nur mit großem Aufwand und schwerem Gerät am Gleis ein- und ausgebaut werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleis der eingangs genannten Art mit Schallschluckelementen seitlich außen neben den Schie­ nen zu schaffen, die bei hohem Schallschluckvermögen leicht ein- und auszubauen sind, dabei eine hohe Festigkeit und lange Lebensdauer haben und im Falle einer Beschädigung schnell und mit wenig Aufwand durch Ersatzelemente ausgetauscht werden können.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schallschluckelemente im wesentlichen aus jeweils mindestens einer Schallabsorberplatte und einem diese über ihre Länge haltenden Halteprofil bestehen, wobei das Halteprofil die Ab­ sorberplatte an deren den Schienen zugewandten Vorderseite nicht oder nur unwesentlich überdeckt.

Erfindungsgemäß bestehen die Schallschluckelemente also nicht mehr vollständig aus dem schallabsorbierenden Werkstoff wie z. B. Porenbeton, Holzwollezementleichtbauplatten, Gummigranu­ lat o. dgl., sondern aus einer oder mehreren ein- oder mehr­ schichtigen Schallabsorberplatten und dem diese haltenden Hal­ teprofil. Das Halteprofil sorgt dabei für die erforderliche mechanische Festigkeit des Schallschluckelements, so daß die Schallabsorberplatten wesentlich leichter dimensioniert werden können, da sich ihre Abmessungen im wesentlichen nur noch nach den Anforderungen an ihr Absorptionsvermögen richten. Da die den Schienen zugewandten Vorderseite der Absorberplatte von dem Halteprofil nicht oder nur geringfügig überdeckt wird, kann der bei der Überfahrt des Gleises durch einen Zug erzeug­ te Schall auf diese Vorderseite ungehindert auftreffen und wird so von der Absorberplatte gedämpft.

Das Halteprofil besteht vorzugsweise aus Stahlblech, Alumini­ umblech oder aus Kunststoff. Mit diesen Werkstoffen läßt sich die geforderte hohe mechanische Festigkeit leicht erreichen; darüber hinaus ist die Formgebung für diese Werkstoffe ein­ fach, so daß sie leicht in die für die Halteprofile gewünschte Form gebracht werden können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Halteprofil einen etwa E- oder Sigma-förmigen Querschnitt hat und die Absorberplatte(n) mit den oberen und unteren Schenkeln seines Querschnitts an der den Schienen zugewandten Vorderseite ein Stück übergreift und mit seinem kürzeren Mit­ telschenkel an der Rückseite der Absorberplatte(n) abstützt. Hierbei wird die Absorberplatte in dem im Halteprofil ausge­ bildeten Freiraum aufgenommen und an seiner Ober- und Unter­ seite von dem oberen und unteren Schenkel des sich über die Länge der Platte erstreckenden Halteprofils eingefaßt. Die Ab­ stützung der Absorberplatte gegen ein Herausfallen aus dem Halteprofil in Richtung auf die Schiene besorgen die die Vor­ derseite unten und oben übergreifenden, kurzen Haltestücke am freien Ende der unteren und oberen Schenkel, während die rückwärtige Abstützung durch den mittleren, kürzeren Schenkel des Sigma-förmigen Profiles erfolgt, der kürzer ist als die oberen und unteren Schenkel und der soweit in den Freirum im Halte­ profil hineinragt, daß er mit seinem vorderen freien Ende an der Rückseite der Absorberplatte anliegt. Zweckmäßig sind die die Absorberplatte an ihrer Vorderseite übergreifenden Stücke der oberen und/oder unteren Schenkel mit Schallschlucköffnun­ gen versehen sind, so daß der Flächenbereich an der Vordersei­ te der Absorberplatte minimiert ist, an dem der Schall nicht vom dem absorbierenden Werkstoff der Absorberplatte absor­ biert, sondern von dem Halteprofil reflektiert wird.

Die unteren Schenkel der Halteprofile können bevorzugt mit Wasserablauföffnungen versehen sein, so daß Wasser, daß in die Schallschluckelemente eindringt, ungehindert wieder ablaufen kann.

Als weitere bevorzugte Ausführung werden die eingelegten Ab­ sorberplatten mittels an der Rückseite in das Halteprofil an dessen dem Gleis abgewandten Seite eingesetzten Halteklammern gehalten. Bei dieser Ausführung können die Absorberplatten sehr einfach, auch an der Baustelle, in das Halteprofil einge­ setzt und durch die Klammern derart fixiert werden, daß die Absorberplatte an der dem Gleis zugewandten Seite des Blech­ profiles arretiert wird. Die Klammern können über Aussparungen im Halteprofil von außen eingesetzt werden. Bei dieser Ausfüh­ rung wird die Rückseite der Absoberplatte durch die Halteklam­ mern vom Halteprofil abgerückt, so daß die Rückseite der Ab­ sorberplatte optimal entwässert und belüftet wird.

Die Absorberplatten bestehen zweckmäßigerweise aus einem hochabsorbierenden Dämmstoff, wobei es sich als besonders vor­ teilhaft erwiesen hat, wenn der Dämmstoff im wesentlichen aus einer zementgebundenen Holzwolle- oder Schilfdämmplatte und einer Glas- oder Mineralwolleschicht besteht. Durch ein solches Verbundbauteil, bei dem auf einer beispielsweise 15 bis 20 mm dicken Holzwolle- oder Schilfdämmplatte eine 30 bis 40 mm dicke Schicht aus Steinwolle angebracht sein kann, können die besonders guten Schallabsorptionseigenschaften der Mine­ ralwolle ausgenutzt werden, die als solche ohne den von der Dämmplatte gebildeten Träger nicht mit der erforderlichen Formstabilität als selbständiges Bauelement herstellbar ist.

Vorzugsweise sind zur Befestigung der Schallschluckelemente an den Schwellen, der Vergußmasse und/oder den Tragplatten Befe­ stigungsmittel vorgesehen, die zweckmäßig im wesentlichen aus an den Halteprofilen an deren stirnseitigen Enden angeschlos­ senen Halteflanschen bestehen können. Vorzugsweise ist die An­ ordnung dabei so getroffen, daß zwischen zwei benachbarten Schallschluckelementen je ein gemeinsames Befestigungsmittel neben dem Gleis arretiert ist, an das die beiden benachbarten Schallschluckelemente mit ihren Halteprofilen angeschlossen sind. Die Schallschluckelemente sind vorzugsweise in Längs­ richtung des Gleises mit Spielfreiheit befestigt, so daß wär­ mebedingte Längenänderungen der Schallschluckelemente kompen­ siert werden können. Die Oberkante der Schallschluckelemente liegt in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung zumindest an­ nähernd auf Höhe der Schienenoberkante und die Schallschlucke­ lemente sind zweckmäßig in einem Abstand von 250 bis 350 mm neben den Schienen angeordnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel nä­ her erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gleis im Schnitt quer zur Gleislängsrichtung;

Fig. 2 eine Einzelheit des Gleises nach Fig. 1 im Be­ reich der linken Fahrschiene;

Fig. 3 ein Schallschluckelement des erfindungsgemäßen Gleises im Bereich einer Stoßstelle mit einem benachbarten Schallschluckelement in einer Sei­ tenansicht aus Richtung der Fahrschiene; und

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einer Draufsicht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gleis 10 sind die Schwellen 11 in an sich bekannter Weise in fester Fahrbahn verlegt und hierzu oberhalb einer als Trog 12 ausgebildeten Tragschicht ausgerichtet und mit der Tragschicht durch Vergußbeton 13, As­ phalt o. dgl. verbunden.

Derartige feste Fahrbahnen kommen häufig bei Bahnstrecken zum Einsatz, die von Hochgeschwindigkeitszügen befahren werden, welche hohe Anforderungen an die Genauigkeit des Gleissystems stellen, die von Gleisen im Schotterbett nicht oder nur unter erheblichem Instandhaltungsaufwand erreicht werden.

Um die bei der Überfahrt eines Zuges über das Gleis 10 in fe­ ster Fahrbahn auftretenden Geräuschemissionen zu dämpfen, sind seitlich außen neben den Fahrschienen 14 Schallschluckelemente 15 angeordnet, von denen eine Vielzahl zu einer Art niedriger Schallschutzwand hintereinander parallel zu den Schienen 14 an dem erhärteten Vergußbeton 13 befestigt sind.

Die besondere Gestaltung der Schallschluckelemente 15 ist am besten in den Fig. 2 bis 4 erkennbar. Jedes Schallschluckele­ ment 15 besteht im wesentlichen aus einer Schallabsorberplatte 16 und einem diese über ihre gesamte Länge haltenden Haltepro­ fil 17 aus Stahlblech, das im Schnitt etwa E- oder Σ-förmig gestaltet ist, wobei der obere Schenkel 18 und der untere Schenkel 19 etwa um einen Betrag länger als der in das Innere 20 des Profils 17 hineinragende Mittelschenkel 21 sind, der der Dicke der Absorberplatte 16 entspricht. Der Mittelschenkel 21 ist etwa u-förmig in das Innere 20 des Halteprofils 17 hin­ eingebogen und stützt mit seinem seitlichen Steg 22 die Rück­ seite 23 der Absorberplatte ab, während der obere und der un­ tere Schenkel 18, 19 an ihren vorderen Enden 24 ein schmales Stück 25 umgebogen sind, womit sie die Absorberplatte 16 an ihrer Vorderseite 26 an der oberen und unteren Kante 27, 28 umgreifen.

Wie in Fig. 3 erkennbar ist, sind die die Vorderseite 26 über­ greifenden Stücke 25 der oberen und unteren Schenkel 18, 19 mit Ausstanzungen oder Bohrungen versehen, die Schallschluck­ öffnungen 29 bilden durch die hindurch die bei der Überfahrt eines Zuges über das Gleis 10 auftretenden Schallemissionen auch im Bereich der oberen und unteren Kanten 27, 28 auf die Absorberplatte 16 auftreffen und von dieser absorbiert werden können. Wie aus Fig. 3 ebenfalls ersichtlich ist, ist der unte­ ren Schenkel 19 des Schallschluckelements mit zum Inneren 17 des Halteprofils hin offenen Wasserablauföffnungen 30 verse­ hen, durch die ins Innere des Schallschluckelements gelangtes Wasser sofort nach unten wieder abfließen kann. Zusätzlich am oberen Schenkel 18 angeordnete Belüftungslöcher 31 sorgen da­ für, daß im Inneren des Halteprofils eine gute Luftzirkulation herrscht und die Schallabsorberplatte nach Aufnahme von Feuch­ tigkeit beispielsweise bei Regen immer schnellstmöglich wieder trocknen kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der obere Schenkel 18 im Bereich der Absorberplatte 16 geschlossen ist, sich die Belüftungslöcher als nur im außen liegenden Be­ reich des Halteprofils seitlich neben der Absorberplatte be­ finden.

Die Absorberplatte 16 selbst besteht aus hochabsorbierendem Dämmstoff. Sie ist eine Zwei-Schichtplatte und besteht aus ei­ ner zementgebundenen Holzwolle-Dämmplatte 32, auf der vorne eine Steinwolleschicht 33 aufkaschiert ist. Die Holzwolle- Dämmplatte 32 an der Rückseite der Schallabsorberplatte 16 bildet somit einen Träger ausreichender Stabilität für die den Schall zwar besonders gut absorbierende, aber für eine selb­ ständige Aufnahme im Tragprofil zu weiche Steinwolleschicht 33. Die Steinwolle ist wasserabweisend behandelt und wird von oben durch den in diesem Bereich geschlossenen oberen Schenkel vor einem direkten Eindringen von Wasser geschützt. An der zur Fahrschiene 14 hin gewandten Seitenfläche 34 kann Wasser nach unten ablaufen und dann durch die Wasserablauföffnungen 30 nach unten aus dem Halteprofil 17 austreten.

Zur Befestigung der erfindungsgemäßen Schallschluckelemente 15 sind an deren stirnseitigen Enden 35 Befestigungsmittel in Form von Halteflanschen 36 angeschlossen, die unter Zwischen­ lage einer Ausgleichsschicht 37 mit Befestigungsschrauben und Dübeln an der Oberfläche 38 des erhärteten Vergußbetons 13 be­ festigt sind. Die Halteflansche 36 bestehen aus einem mehrfach abgekanteten Blechstück mit einem unteren, etwa waagerecht verlaufenden, auf der Oberfläche 38 bzw. der Ausgleichsschicht 37 aufstehenden Tragfuß 39, einem zwischen den Stirnseiten 40 zweier benachbarter Schallschluckelemente 15 aufragenden Stän­ der 41 und mit von diesem in Längsrichtung des Gleises abge­ winkelten Anschlußstücken 42, die mit Langlöchern 43 versehen sind, an denen die Halteprofile mit ihren rückwärtigen Seiten­ flächen 44 angeschraubt sind. Dabei sind je zwei Anschlußstüc­ ke 42 in die eine und zwei Anschlußstücke in die entgegenge­ setzte Richtung vom Ständer 41 weggebogen, so daß mit demsel­ ben Halteflansch zwei benachbarte, in Gleislängsrichtung auf­ einander folgende Schallschluckelemente gehaltert werden. Die Befestigung der Schallschluckelemente 15 an den Halteflanschen erfolgt dabei so, daß zwischen dem Ständer 41 und den Stirnseiten 40 der Schallschluckelemente 15 ein Freiraum 45 ver­ bleibt, so daß wärmebedingte Längenänderungen der einzelnen Schallschluckelemente an den Stoßstellen zwischen zwei benach­ barten Schallschluckelementen ausgeglichen werden können.

Man erkennt, daß durch die Kombination der mit einer Dicke von ca. 50 mm vergleichsweise dünnen Schallabsorberplatten 16 mit den diese einfassenden Halteprofilen sehr stabile Schall­ schluckelemente geschaffen werden, die auch bei einer verhält­ nismäßig großen Baulänge von über 3 m noch so leicht sind, daß sie ohne schwere Maschinen leicht handhabbar sind und mit ge­ ringem Aufwand an der Baustelle montiert werden können. Sollte es nach einiger Zeit im Betriebseinsatz dazu kommen, daß eine Absorberplatte beschädigt ist und ersetzt werden muß, ist es nicht erforderlich, daß gesamte Schallschluckelement auszutau­ schen, sondern es muß lediglich die betroffene Absorberplatte aus ihrem Halteprofil gelöst und eine neue Absorberplatte zwi­ schen die Schenkel des Halteprofils eingeklemmt werden.

Da alle im Gleis eingebauten Schallschluckelemente untereinan­ der über die Halteprofile und die Halteflansche aus Stahlblech elektrisch leitend miteinander verbunden sind, ist der gesamte Seitenabsorber insgesamt als Pralleiste ausgebildet und damit in das Erdungssystem des Gleises integriert. Hierzu sind an den Halteflanschen vorbereitete Verschraubungsöffnungen 46 vorgesehen, an denen sie mit Erdungskabeln mit der Bahnerde verbunden werden können.

Die Schallschluckelemente ragen mit ihrer Oberseite 47 nicht über die Oberkante der benachbarte Schiene 14 hinaus und sind etwa im Abstand von 300 mm seitlich neben den Schienen befe­ stigt. Bei gutem Schallabsorptionsergebnis gewährleistet diese Anordnung, daß für die Inspektion und die Wartung der Schie­ nenbefestigungen sowie für das Schleifen der Schienen ausreichend Platz zur Verfügung steht, ohne die Schallschluckelemen­ te hierfür demontieren zu müssen.

Claims (15)

1. Gleis für Schienenfahrzeuge, insbesondere in fester Fahr­ bahn, mit außen neben den Fahrschienen parallel in einem Abstand von diesen angeordneten Schallschluckelementen, die an außenseitlich von den Schienen vorragenden Schwel­ lenteilen, einer diese umgebenden Vergußmasse und/oder an Tragplatten für das Gleis befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallschluckelemente (15) im wesentlichen aus jeweils mindestens einer Schall­ absorberplatte (16) und einem diese über ihre Länge hal­ tenden Halteprofil (17) bestehen, wobei das Halteprofil (17) die Absorberplatte (16) an deren den Schienen (14) zugewandten Vorderseite (26) nicht oder nur unwesentlich überdeckt.

2. Gleis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteprofil (17) aus Stahlblech besteht.

3. Gleis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteprofil (17) aus Kunststoff besteht.

4. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halteprofil (17) einen et­ wa E- oder Sigma-förmigen Querschnitt hat und die Absor­ berplatte(n) (16) mit den oberen und unteren Schenkeln (18, 19) seines Querschnitts an der den Schienen zugewand­ ten Vorderseite (26) ein Stück (25) übergreift und mit seinem kürzeren Mittelschenkel (21) an der Rückseite der Absorberplatte(n) (23) abstützt.

5. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Absorberplatte (16) an ihrer Vorderseite (26) übergreifenden Stücke (25) der oberen und/oder unteren Schenkel (18, 19) mit Schallschluck­ öffnungen (29) versehen sind.

6. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die unteren Schenkel (19) der Halteprofile (17) mit Wasserablauföffnungen (30) versehen sind.

7. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absorberplatten (16) mit­ tels an der Rückseite in das Halteprofil an dessen dem Gleis abgewandten Seite angeordneten Halteklammern gehal­ ten sind.

8. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absorberplatten (16) aus einem hochabsorbierenden Dämmstoff bestehen.

9. Gleis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmstoff im wesentlichen aus einer zementgebun­ denen Holzwolle- oder Schilfdämmplatte (32) und einer Glas- oder Mineralwolleschicht (33) besteht.

10. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch Befestigungsmittel (36) zur Befe­ stigung der Schallschluckelemente (15) an den Schwellen­ teilen (11), der Vergußmasse (13) und/oder den Tragplatten (12).

11. Gleis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Befestigungsmittel im wesentlichen aus an den Halteprofilen (17) an deren stirnseitigen Enden (35) angeschlossenen Halteflanschen (36) bestehen.

12. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Schallschluckelementen (15) je ein gemeinsames Befesti­ gungsmittel (36) neben dem Gleis arretiert ist, an das die beiden benachbarten Schallschluckelemente (15) mit ihren Halteprofilen (17) angeschlossen sind.

13. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schallschluckelemente (15) in Längsrichtung des Gleises mit Spielfreiheit (45) befe­ stigt sind.

14. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberkante (47) der Schall­ schluckelemente (15) zumindest annähernd auf Höhe der Schienenoberkante liegt.

15. Gleis nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schallschluckelemente (15) in einem Abstand von 250 bis 350 mm neben den Schienen (14) angeordnet sind.