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Röhre für die Anordnung des Fahrweges
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einer Stadtschnellbahn Die Erfindung betrifft eine Röhre für die
Anordnung des Fahrweges einer Stadtschnellbahn, wobei die Röhre in Teilstücken vorgefertigt
ist, die an der Baustelle lösbar oder unlösbar zusammensetzbar sind.
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Aufgrund der hohen Tunnel-Baukosten werden die Fahrwege bei Stadtschnellbahnen
zum großen Teil als Hoch- oder Einschnittstrecken ausgeführt. Daraus ergeben sich
schwerwiegende Betriebsprobleme. Infolge Klimaeinwirkung und Luftverunreinigung
bildet sich auf den Schienenlaufflächen der Hoch- und Einschnitt strecken ein Schmierfilm,
welcher häufig zum Schleudern und Gleiten der Räder, das heißt zur ungewollten Verlängerung
der Anfahr- und Bremswege fahrt. Eine adäquate Beherrschung des Haftwertproblems
auf Frei strecken ist daher bei den heute bekannten automatischen Betriebsleitsystemen
und den angestrebten Zugfolgezeiten von 90 Sekunden nicht gewährleistet. Die Lösung
des Haftwertproblems stellt somit die wichtigste Voraussetzung zur Verwirklichung
des vollautomatischen, fahrerlosen Stadtschnellbahn-Betriebes dar.
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Vor allem muß gewährleistet werden, daß die von den Zugsicherungs-
bzw. Zugbeeinflussungsanlagen ausgehenden Bremsbefehle mit einem Höchstmaß an Sicherheit
zum Halten des Fahrzeuges oder Zuges innerhalb der Jeweils vorgegebenen Schutz strecke
führen.
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Ferner müssen die vorgegebenen Beschleunigungs- und Verzögerungswerte
während des normalen Fahrbetriebes zuverlässig eingehalten werden. Diesen Anforderungen
entspricht zur Zeit nur der witterungsgeschützte
Fahrweg. Ein weiterer
Nachteil liegt bei den als Hoch- oder Einschnittstrecken ausgefuhrten Stadtschnellbahnabschnitten
in dem kaum lösbaren Schallschutzproblem. Bei diesen Hoch- und Einschnittstrecken
ist weiter von Nachteil, daß im Winterbetrieb oft Betriebsstörungen auftreten.
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Hoch- und Einschnittstrecken von Stadt schnellbahnen lassen sich weiter
nur sehr schwer in bestehende Stadtbilder integrieren und sind bei Städten mit historischer
Bausubstanz undenkbar. Hier bietet die unterirdische Bauweise die einzige akzeptable
Lösung.
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Die vorgenannten Nachteile können nur vollkommen umgangen werden,
wenn alle Stadtschnellbahnstrecken unterirdisch verlegt werden.
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Dem stehen bei den konventionellen U-Bahnen die enorm hohen Tunnel-Baukosten
entgegen.
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Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand nun darin, eine Röhre tEr
die Anordnung des Fahrweges einer Stadtschnellbahn zu finden, die in allen vorkommenden
Geländegegebenheiten anzuordnen ist, die eine wirtschaftliche Gesamtkonzeption der
Stadtschnellbahn gewährleistet und die eingangs erwähnten Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Röhre
aus Segmenten besteht, die längenversetzt zusammenfügbar sind und daß für Jeden
Fahrweg in Je einem unteren Segment der Röhre die Träger für Fahrschienenschwellen,
Stromschienenhalter und Fluchtweg angeordnet sind. Durch die Ausführung der Röhre
aus einzelnen Segmenten und den dadurch erzielbaren kleinen Querschnittsabmessungen
ist eine kostensparende Vorfertigung der Tunnelröhre gewährleistet. In Außenbezirken
und unbebauten Gebieten, in denen keine städtebaulichen Gesichtspunkte zu beachten
sind, kann eine derartige Röhre halb eingegraben oder aufgeständert werden, so daß
beim Bau neuer Stadtschnellbahnstrecken kaum höhere Kosten als bei der konventionellen
Bauweise
von Hoch- und Einschnitt strecken entstehen. Ferner lassen
sich hier folgende fahrzeug- und anlagen technische Vereinfachungen, sowie Kostenersparnisse
erzielen.
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Keine Haftwertiiberschreitung des Radsatzes auf der Schiene.
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Keine Bremstlachstellen an den Rädern und der damit verbundenen starken
Geräuschbelästigung sowie der einschlägigen Instandsetzungskosten. Wegfall der in
Anschaffung und Instandhaltung sehr kostspieligen Schleuder-Gleitschutz-Einrichtungen,
Schienenbremsen oder Sandstreueinrichtungen. Erhebliche Minderung des Energieverbrauchs
zur Einhaltung angemessener Fahrgastraum-Temperaturen im Sommer- und Winterbetrieb.
Wegfall der oberbau-und fahrzeugseitigen Errosionsschäden sowie der damit verbundenen
Instandhaltungskosten. Erhebliche Minderung des bei Kurvenfahrt auftretenden Reibungswiderstandes,
des Radreifen- und Schienenverschleißes sowie der Geräuschentwicklung, da die bei
Eisenbahn-Festradsätzen unumgänglichen Längs- und Quergleitvorgänge im Gleisbogen
mit kleiner werdender Spurweite sehr stark abnehmen. Wegfall der Weichen-Heizeinrichtungen
und des damit verbundenen Energieverbrauches während des Winterbetriebes.
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Keine Behinderung und Gefährdung des Betriebes durch Fremdkörper auf
der Strecke.
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Bei einer, einen Fahrweg enthaltenden Röhre weist die Röhre einen
runden oder annähernd runden Querschnitt auf und ist dabei in drei Segmente aufgeteilt,
wobei das untere Segment in integrierter Bauweise die Träger für Fahrschienenschwellen,
Stromschienenhalter und Fluchtweg enthält. Die beiden oberen Segmente sind hierbei
baugleich ausgefuhrt und weisen Be- und Entlüftungsöffnungen auf. Für eine kostengünstige
Fertigung der Röhre ist die wirtschaftliche Vorfertigung deren Einzelteile sehr
wichtig. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Einzelsegmente gewährleistet hierbei
die optimale Ausnutzung wirtschaftlicher Herstellungsverfahren.
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Bei einer zwei Fahrwege enthaltenden Röhre ist die Röhre oval ausgebildet,
wobei zwei spiegelbildlich angeordnete baugleiche untere Segmente in integrierter
Bauweise die Träger für Fahrschienenschwellen, Stromschienenhalter und Fluchtweg
enthalten.
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Auch bei einer zwei Fahrwege enthaltenden Röhre kann die Röhre in
Teilstücken vorgefertigt werden, wobei die einzelnen Segmente an der Baustelle zusammensetzbar
sind. Zur zweckmäßigen platzsparenden Anordnung der Fahrwege werden diese spiegelbildlich
in der Röhre angeordnet, wobei der Fluchtweg zwischen diesen beiden Pahrwegen mittig
vorgesehen ist. Zwischen dem Träger für den Fluchtweg und einem mittleren oberen
Segment sind Vertikalstützen angeordnet. Durch die ovale Ausbildung der Röhre kann
aus statischen Gründen die Anordnung von Vertikalstätzen erforderlich sein. Diese
Vertikalstützen können gemäß der Erfindung platzsparend zwischen den beiden Fahrwegen
vorgesehen sein.
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Sowohl bei der Röhre mit rundem, als auch bei der Röhre mit ovalem
Querschnitt sind in den oberen Segmenten Be- und Entluftungsöffnungen vorgesehen.
Diese Be- und Entlüftungsöffnungen dienen neben der Be- und Entlüftung der Röhre
der Kompensation des bei der Fahrt entstehenden Staudruckes bzw. Sogs.
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Zur Verminderung des Fahrwiderstandes sind die oberen Segmente an
ihren Innenseiten glatt ausgeführt, Zur Erleichterung der Montage sind die einzelnen
Segmente über Längs- und Querflansche zusammengesetzt.
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Durch die Ausführung der Röhre in Einzelsegmente können deren Abmessungen
so gering gehalten werden, daß der Transport sowohl auf Straße als auch auf Schienen
möglich ist.
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Einzelheiten der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der Röhre gemäß der
Erfindung mit rundem Querschnitt, in eingebautem Zustand, Fig. 2 eine schematische
Darstellung der Röhre gemäß der Erfindung mit ovalem Querschnitt, in eingegrabenem
Zustand, Fig. 3 die Röhre nach Fig. 1 in halb eingegrabenem Zustand, Fig. 4 die
Röhre nach Fig. 2 in halb eingegrabenem Zustand, Fig. 5 die Röhre nach Fig. 1 aufgeständert,
Fig. 6 die Röhre nach Fig. 2 aufgeständert, Fig. 7 die Röhre nach Fig. 1 in perspektivischer
Darstellung und aufgeschnitten, Fig. 8 einen Querschnitt durch die Röhre nach Fig.
1 in Metallausfahrung, Fig. 9 einen Querschnitt durch die Röhre nach Fig. 1 in Betonausführung,
Fig. 10 den Querschnitt nach Fig. 9 vergrößert und schematisiert mit Darstellung
des Fahrzeugs, Fig. 11 einen vergrößerten Querschnitt der Röhre nach Fig. 2 schematisch
dargestellt mit Darstellung der Fahrzeuge.
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In den Figuren 1 bis 6 sind die Röhren 1 und 2 mit rundem bzw.
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mit ovalem Querschnitt schematisch in verschiedenen Einbaumöglichkeiten
dargestellt. In den Fig. 1 und 2 sind dabei die Röhren 1 und 2 voll eingegraben,
wie es beispielsweise bei der Untertührung von Wohngebieten zweckmäßig ist.
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In den Fig. 3 und 4 ist die Möglichkeit dargestellt, die Röhren 1
und 2 bei der Streckenführung über Land halb eingegraben zu verlegen.
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In den Fig. 5 und 6 wird die Möglichkeit aufgezeigt, die Röhren
1
und 2 in schwierigem Gelände aufgeständert zu verlegen In den Fig. 7 bis 9 ist eine
Röhre 1 mit rundem Querschnitt dargestellt, die in Jeder Querschnittsebene aus den
Segmenten 3, 4 und 5 besteht. Die beiden oberen Segmente 3 und 4 sind dabei baugleich
ausgeführt und spiegelbildlich zusammengesetzt.
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Das untere Segment 5 trägt in integrierter Bauweise die Träger tAr
Jahrschienenschwellen 6, Stromschienenhalter 7 und Fluchtweg 8. Alle drei Segmente
3, 4 und 5 sind mittels Längsfiansche 9 und Schraubverbindungen 10 zusammengerügt.
In dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 8 sind die Längsflansche 9 und Schraubverbindungen
10 innen in der Röhre angeordnet, b dem Äusfuhrungsbeispiel nach Fig. 9 sind die
Längsflansche 9 und Schraubverbindungen 10 sußen angeordnet. Alle Segmente 3, 4
und 5 sind mit den anschließenden Segmenten 3, 4 und 5 über Querflansche 11 verbunden.
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Wie Fig. 7 darstellt, sind die einzelnen Segmente 3, 4 und 5 längenversetzt
aneinander gefügt. Durch diese längenversetzte Aneinanderfügung der einzelnen Segmente
wird eine statisch günstige Bauform erzielt.
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In fig. 10 ist die Röhre 1 mit rundem Querschnitt vergrößert und mit
Fahrzeug 12 dargestellt. Auf den Trägern 6 für Fahrachienenschwellen sind die Fahrachienenachwellen
13 mit Fahrschienen 14 montiert. Auf den Trägern 7 sind die Stromschienenhalter
15 mit den Stromschienen 16 angeordnet.
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In Fig. 11 ist die Röhre 2 mit ovalem Querschnitt vergrößert dargestellt.
An unteren, spiegelbildlich angeordneten, Jedoch baugleichen Segmenten 17 und 18
sind wieder die Träger für Fahrschienenachwellen 23, Stromschienenhalter 24 und
Fluchtweg 25, der in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen den Fahrwegen
angeordnet ist, integriert angeordnet. Die seitlichen
Segmente
19 und 20 sind ebenfalls baugleich ausgebildet und spiegelbildlich angeordnet. Ein
mittleres oberes Segment 21 trägt auf seiner Unterseite Halter 26 für Vertikalstützen
22, die zwischen dem oberen Segment 21 und dem unteren Segment 17 bzw. 18 angeordnet
sind. Ueber Längsflansche 27 bis 31 sind die Segmente 17 bis 21 lösbar oder unlösbar
miteinander verbunden. Nicht dargestellte Querflansche an den Stirnenden der Segmente
19 bis 21 verbinden die einzelnen Segmente an ihren Längsenden.