DE69718371T2 - Verfahren zum lagegenauen Hinsetzen einer Einlage in Beton, Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, und durch das Verfahren erhaltenes Gleis - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft die Umwelttechnik und insbesondere den Gleisbau. Tatsächlich ist dieses Verfahren besonders vorteilhaft zum Einfügen von Gleisen stützenden Unterlagsplatten in eine Betonplatte. Es ist ferner in allen Fällen anwendbar, in denen in Beton an einer gegebenen Position mit einer Genauigkeit in der Größenordnung eines Millimeters, eine Einlage eingegossen wird, welche wenigstens einen Hohlraum aufweist, der von dem Beton gefüllt werden soll, damit die Einlage großen Belastungen standhält.
• Durch die Druckschrift DE 37 14 581 ist ein Verfahren zum genauen Hinsetzen einer Bewehrung in eine Betonplatte bekannt, bei welchem zunächst flüssiger Beton in eine Gießform eingefüllt und anschließend die Bewehrung auf den immer noch flüssigen Beton gegeben wird, und die Bewehrung durch Schwingungen in ihre genaue Position gebracht wird.
• Durch die Druckschrift EP 0 117 323 ist ein Verfahren zum lagegenauen Hinsetzen bezüglich einer Referenzlinie von Verbindungsstangen zwischen zwei Betonplatten bekannt, um eine Kraftfahrstrasse oder eine Flugpiste herzustellen. Diese Stangen werden horizontal und senkrecht zur Ausbreitungsebene angeordnet. Dieses Verfahren besteht in:
• - Gießen einer durchgehenden Betonplatte und Glätten ihrer Oberfläche;
• - dann, während der Beton nichtabgebunden ist, Eindrücken jeder Verbindungsstange in den nichtabgebundenen Beton, wobei man die Stange schwingen lässt um den Beton um die Stange während ihrer Verschiebung zu verflüssigen, bis sie eine gegebene Position erreicht; die Schwingungen während der Verschiebung ermöglichen eine genaue Positionierung bezüglich einer Referenzlinie;
• - dann Hinsetzen einer Ausbreitungsverbindung, welche die kontinuierliche Betonplatte trennt und diese in zwei Platten trennt, die durch die Verbindungsstangen verbunden bleiben.
• Man kennt verschiedene Verfahren zum Fertigen eines Gleises. Die meisten Gleise werden von Traversen gestützt, die auf Schotter liegen. Dennoch werden Gleise ohne Traversen für bestimmte Anwendungen hergestellt, hier insbesondere Straßenbahngleise in Bereichen des Kraftfahrzeugverkehrs. Diese Gleise müssen in die Straße eingebaut werden und verlangen folglich als Freilegung bezeichnete Erdarbeiten. Man minimalisiert die Tiefe der Freilegung um die Kosten zu senken und die den Anwohnern und den Nutzern der Verkehrsstraßen auferlegten Unannehmlichkeiten zu verringern. Hierfür fertigt man Gleise, welche eine Betonplatte anstelle der herkömmlichen Traversen umfassen. Die Gleise ruhen auf der Betonplatte, Unterlagsplatten genannt, mittels Metallstücke und Schuhen aus Gummi. Die Unterlagsplatten sind an der Betonplatte befestigt um die Kräfte zu übertragen, welche durch die Überfahrt einer Schienenbahn auf das Gleis ausgeübt werden.
• Ein bekanntes Verfahren zum Herstellen eines solchen Gleises umfasst:
• - Verbinden von zwei Schienen, indem Verstrebungsprofile manuell befestigt werden. welche in der Höhe mittels Zylinder regelbar sind um den Abstand der Schienen und ihre jeweiligen Höhen zu definieren;
• - Manuelles Befestigen der Unterlagsplatten in regelmäßigen Abständen unter jeder Schiene zwischen den Profilen; jede Unterlagsplatte umfasst auf einer Seite Schraubenbolzen, welche es ermöglichen die Unterlagsplatte an einer Schiene zu befestigen, und umfasst auf einer anderen Seite Verankerungsvorrichtungen, die geeignet sind in Beton eingegossen zu werden;
• - Ausrichten der Verstrebungen damit die Fahrebene eine vorgesehene Höhe hat und die vorgesehenen Neigungen aufweist;
• - Setzen von recyclebaren seitlichen Schalungen;
• - Gießen des Betons unter die Schienen und dessen Glätten, so dass die Verankerungsvorrichtungen der Unterlagsplatten bedeckt und eingebettet in der Betonplatte sind, und dass diese eine ebene Oberfläche aufweist, die sich genau unterhalb der Schienen befindet.
• Dieses Verfahren erfordert eine große Sorgfalt um eine genaue Positionierung der Schienen durch die Profile zu erhalten, und es erfordert Zeit für die Montage der Verstrebungsprofile und für das Hinsetzen des Betons. Es ist folglich teuer und arbeitsaufwändig. Da es nicht von industrieller Art ist, ist ein großer Teil der Initiative und dem Fachwissen der Mitarbeiter überlassen.
• Die Aufgabe der Erfindung liegt darin ein Verfahren anzugeben, welches ermöglicht ein Gleis ohne Traversen und zu geringeren Kosten als wie bei den bekannten Verfahren herzustellen. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum lagegenauen Hinsetzen einer Einlage in Beton, welche Einlage einen oder mehrere mit Beton zu füllende Hohlräume (5, 10) aufweist, umfassend:
• - Herstellen von Beton mit geschlossener Konsistenz:
• - Hinsetzen des Betons, Richten und Glätten seiner Oberfläche während er nichtabgebunden ist, um seiner Oberfläche eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz zu geben;
• - dann, während der Beton nichtabgebunden ist, Verschieben der Einlage in dem Beton indem man den Beton um die Einlage während deren Verschiebung schwingen lässt, bis sie eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz erreicht;
• dadurch gekennzeichnet, dass es ferner darin besteht, den Beton durch Mittel einzuschließen, welche das Aufsteigen des Betons um die Einlage während des Hinsetzens der Einlage in den Beton verhindern, um zu erzwingen, dass der Beton jeden Hohlraum der Einlage füllt.
• Das so gekennzeichnete Verfahren erlaubt es, Einlagen zu verwenden, die relativ tiefe Hohlräume aufweisen, ohne dass die Gefahr einer schlechten Füllung besteht. Infolgedessen gewährleistet es eine gegenüber Belastungen sehr widerstandsfähige Verankerung. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft für Einlagen, welche Schienen stützen.
• Das so gekennzeichnete Verfahren hat ferner dank dem Zusammenwirken der drei untenstehenden Merkmale eine große Genauigkeit:
• - Das Verursachen von Schwingungen in dem Beton ermöglicht diesen zeitweilig in der Nähe der Schwingstelle zu verflüssigen, was auf diese Weise ein leichtes Eindrücken, eine gute Einbettung der Einbettteile der Einlage und de facto ein gutes Eingießen ermöglicht. Es ist festzustellen, dass die Schwingungen mittels der Einlage oder einer anderen Vorrichtung, welche von der Einlage unabhängig ist und in dem Beton in der Nähe der Einlage platziert ist, angewendet werden können.
• - Die Tatsache, dass der Beton als erstes platziert wird, dass er geglättet und gerichtet wird, damit seine Oberfläche eine relativ genaue Position hat, hat zur Folge, dass man beim Eindrücken der Einlage auf eine Nenntiefe (derart, dass die Verankerungsvorrichtung der Einlage weder zu tief liegt, noch von dem Beton ungenügend bedeckt ist) die Einlage in einer Position platziert, welche der gewünschten Position sehr nahe ist. Es genügt eine kleine Änderung des Eindrückens um einen möglichen Positionsfehler der Oberfläche des Betons nachzustellen. Die Kleinheit dieser Änderung ermöglicht eine sehr genaue Einstellung.
• - Die Einlage bewahrt diese Position mit dieser Genauigkeit während der gesamten Dauer des Abbindens des Betons, weil dieser nach dem Stoppen der Schwingungen schnell zu seiner geschlossene Konsistenz zurückfindet, die eine Verschiebung des Betons oder der Einlage unter der Einwirkung von deren Gewicht vermeidet.
• Wenn es auf die Herstellung eines Gleises angewendet wird, welches Schienen umfasst, die von Unterlagsplatten gestützt sind, die mit Verankerungsvorrichtungen ausgestattet sind, die geeignet sind in Beton eingegossen zu werden, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst:
• - Legen des Betons in Form einer Platte mit einer einheitlichen Oberfläche, deren Position von der für die Fahrebene des Gleises vorgesehenen Position abgeleitet ist;
• - dann, während der Beton nichtabgebunden ist. Eindrücken jeder Unterlagsplatte in die Betonplatte, indem man den Beton um diese Unterlagsplatte schwingen lässt, bis diese eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz erreicht.
• Das auf diese Weise gekennzeichnete Verfahren ermöglicht die Herstellungskosten eines Gleises deutlich zu senken, da es keinen Schritt mehr gibt, der darin besteht, die Verstrebungsprofile zu befestigen und dessen Position vor dem Gießen des Betons zu überprüfen. Die bei der Position jeder Unterlagsplatte erzielte Genauigkeit genügt um die gewünschte Genauigkeit für den Abstand zwischen den beiden Schienen eines Gleises, und für die Position der Fahrebene, zu erzielen. Außerdem ermöglicht die Tatsache, dass eine Betonplatte vor dem Setzen der Schienen abgesetzt wird, anstatt nachher, eine herkömmliche Maschine mit Gleitschalungen zu verwenden, die es ermöglicht eine Betonplatte mit sehr wenig Arbeitsaufwand zu gießen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zum Eindrücken jeder Unterlagsplatte bis diese eine gegebene Position erreicht, die Sollposition oder ein anderer äquivalenter Bezugspunkt dieser Unterlagsplatte gemäß dreier untereinander orthogonaler Achsen nachgeführt wird.
• Das auf diese Weise gekennzeichnete Verfahren ermöglicht das Eindrücken der Unterlagsplatte zu automatisieren, während es eine ausgezeichnete Positionsgenauigkeit verschafft.
• Nach einer bevorzugten Ausführungform ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es zum Eindrücken einer Unterlagsplatte, bis diese eine gegebene Position mit einer gegebenen Genauigkeit erreicht, umfasst:
• - in einem ersten Schritt die Unterlagsplatte mit einer ersten Geschwindigkeit einzudrücken, wobei man der Unterlagsplatte eine gewisse Freiheit in einer horizontalen Ebene lässt und indem man die Unterlagsplatte mit einer für ein schnelles Eindrücken angepassten Schwingungsfrequenz und -amplitude schwingen lässt, bis diese eine Position nahe der Sollposition erreicht;
• - dann, in einem zweiten Schritt die Unterlagsplatte mit einer zweiten Geschwindigkeit zu positionieren, die kleiner als die erste ist, indem man die Unterlagsplatte mit einer für eine Feinpositionierung angepassten Schwingungsfrequenz und -amplitude schwingen lässt, bis diese eine der Sollposition entsprechende Position erreicht.
• Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Schließlich ist Gegenstand der Erfindung ein Gleis, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird.
• Ein besseres Verständnis der Erfindung und weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens; und mithilfe der dieser Beschreibung beigefügten Figuren:
• die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Unterlagsplatte, die zum Herstellen eines Gleises ohne Traversen verwendet werden kann;
• die Fig. 2 zeigt einen Schnitt eines Gleises mit diesem Typ von Unterlagsplatte, dessen Unterlagsplatten eingefügt wurden indem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wurde;
• die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine Schnittansicht von oben und von der Seite des Hauptabschnitts eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; dieses Beispiel ist eine Einfügevorrichtung zum Einfügen einer Unterlagsplatte dieses Typs in eine Betonplatte;
• die Fig. 5 zeigt eine Gesamtansicht dieses Ausführungsbeispiels;
• die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen vier aufeinanderfolgende Schritte des Betriebs dieses Ausführungsbeispiels;
• Fig. 10, 11 und 12 zeigen zwei Seitenansichten und eine Draufsicht einer bewegbaren Maschine, die gleichzeitig zwei Unterlagsplatten einfügen kann um ein Gleis herzustellen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden um jede Art von metallischer oder nichtmetallischer Einlage, welche in Beton eingegossen werden kann, einzufügen. Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Unterlagsplatte für Schienen, die durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens eingefügt werden kann. Dieses Beispiel für eine Unterlagsplatte, mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnet, umfasst:
• - eine Platte aus gekümpeltem Stahlblech 3;
• - und zwei Bolzen, von denen jeder eine Gewindestange aufweist, mit der Bezugsziffer 2 bzw. 4 bezeichnet, die es ermöglichen eine Schiene auf der Unterlagsplatte durch Muttern zu befestigen, und Steinanker, mit der Bezugsziffer 9 bzw. 6 bezeichnet, die jeweils eine allgemein zylindrische Form aufweisen, welche die Gewindestange verlängert, und mit beispielsweise kreisförmigen Vorsprüngen versehen ist, welche den Rückhalt in dem Beton sicherstellen, wenn dieser erst mal gehärtet ist.
• Die Platte 3 hat eine allgemein rechtwinklige, flache und horizontale Form, welche umfasst: eine vertikale Randleiste 11 auf ihrem gesamten Umfang, vier Verstärkungsrinnen und zwei Buckel 5 und 10, die leicht geneigte Seitenwände besitzen. Diese Buckel 5 und 10 sind insbesondere zum Zusammenwirken mit nicht gezeigten Stücken vorgesehen, die für die spätere Befestigung einer Schiene verwendet werden. In der hier vorgesehenen Verwendung haben die Buckel 5 und 10 auch die Funktion, einen freien Raum zu schaffen, der das Heben eines Betonvolumens, welches dem durch die Steinanker 6 und 9 beim Eindrücken der Unterlagsplatte in den Beton verschobenen Betonvolumen gleich ist, ermöglicht. Andererseits umfassen die Unterlagsplatten 1 und 1' eine Mehrzahl von Öffnungen 7, 12, die das Entweichen von Luft ermöglichen, wenn der Beton die durch die Platte 3, ihre Randleiste 11 und die Buckel 5 und 10 gebildete Schale füllt.
• Jeder Bolzen ist an dem Schuh durch eine Kraftmontage oder durch Verschweißen befestigt. Der Gewindeteil des Bolzens kann während aller Tätigkeiten zum Einfügen der Unterlagsplatte mittels einer Plastikmuffe, die auf diesen Gewindeteil geschraubt wird, geschützt werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf diesen Typ von Einlage anwendbar, sondern kann auch jeden anderen Typ von Einlage, welche in Beton gegossen werden kann, angewendet werden.
• Die Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Beispiel für ein Gleis, das hergestellt wurde indem dieser Typ von Unterlagsplatte verwendet und das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wurde. Die Fig. 2 zeigt zwei Schienen 12 und 14, die jeweils auf zwei Unterlagsplatten 13 und 15 durch Muttern, und in herkömmlicher Weise zwischen jeder Mutter und der Schiene eingefügte Teile, befestigt sind.
• Die beiden Unterlagsplatten 13 und 15 sind in einer Betonplatte 16 eingegossen, deren Oberfläche eben ist, wobei jede der beiden Unterlagsplatten 13 und 15 in die Oberfläche der Platte 16 mit einer solchen Tiefe eingedrückt ist, dass die Ebene dieser Unterlagsplatten ungefähr in der Ebene der Oberfläche der Platte 16 liegt. Der Beton füllt jede Unterlagsplatte und gewährleistet auf diese Weise eine Verankerung, die beständiger ist, als wie eine Verankerung durch Verankerungsstangen.
• Die Höhe jeder Schiene 12 und 14 bestimmt sich einerseits durch die Höhe der Oberfläche der Betonplatte 16, die mit einer vorgegebenen Genauigkeit in der Größenordnung von einigen Millimetern hergestellt wird, und ist andererseits eine Funktion des Eindrückens der Unterlagsplatte in den Beton der Platte 16, wobei dieses Eindrücken so eingestellt ist, dass die Fahrebene eine vorgegebene Position mit einer Genauigkeit in der Größenordnung eines Millimeters hat. Der Abstand zwischen den Schienen 12 und 14 wird durch die Entfernung bestimmt, welche die beiden Unterlagsplatten bei ihrem Eingießen trennt. Es gibt weder Verstrebungsprofile zwischen diesen Schienen, noch Einstellkeile.
• Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht des Hauptabschnitts eines Beispiels für eine Einfügevorrichtung, die für das Einfügen des in der Fig. 1 dargestellten Typs von Unterlagsplatte speziell angepasst ist. Dieses Beispiel umfasst eine Basis, die aus einem Blech 30 besteht, das vorgesehen ist um direkt auf die Oberfläche 25 einer Betonplatte 31 gesetzt zu werden, in welche eine Unterlagsplatte eingefügt werden soll. Der Beton ist nichtabgebunden, geglättet, und hat eine geschlossene Konsistenz. Das Blech 30 umfasst eine kreisförmige Öffnung auf welche ein vertikales Rohr 21 geschweißt ist, welches den Durchtritt eines bewegbaren Abschnitts ermöglicht.
• Dieser bewegbare Abschnitt umfasst:
• - eine Aufnahme 28 aus Polyurethan, welcher eine innere Oberfläche hat, die sich der Form einer Unterlagsplatte anschmiegt und eine biegsame innere Dichtung 29 umfasst, wobei sich die Aufnahme 28 mittels dieser Dichtung 29 auf dem gesamten Umfang der Unterlagsplatte 1 abstützt; und wobei diese Aufnahme 28 eine kreisförmige Außenform aufweist, mit einem Durchmesser, der ein wenig kleiner als jener des Rohrs 21 ist, um in das Rohr 21 zu passen, während ein Aufsteigen des Betons III das Rohr 21 zum Einschließen des Betons verhindert wird;
• - eine Stützplatte 22 aus Polyurethan, die eine Kreisform hat, mit einem Durchmesser der ein wenig kleiner als der Durchmesser des Rohrs 21 ist, und welche insbesondere die unter dieser Platte 22 platzierte Aufnahme 28 stützt;
• - vier elastische Blöcke aus Gummi 24a, 24b, 24c, 24d, welche auf der Platte 22 befestigt sind;
• - zwei vertikale Arme 40a und 40b, die auf der Platte 22 befestigt sind;
• - eine Schwingvorrichtung 35, die auf einer Stahlplatte 32 befestigt ist, wobei die letztere auf den Enden der vier elastischen Blöcke 24a, 24b, 24c, 24d befestigt ist;
• - zwei hydraulisch gesteuerte Klemmen 23a und 23b, die an der Platte 32 befestigt sind, und jeweils die Gewindestangen der beiden Bolzen der Unterlagsplatte 1 klemmen (die Fig. 4 zeigt nur die Klemme 23a, welche die Gewindestange 2 klemmt);
• - acht Positionierungsfinger 26a bis 26 h, deren Enden sich gegen die horizontale Oberfläche der Unterlagsplatte 1 stützen, wobei diese in Kontakt mit den quasivertikalen Wänden der Buckel 5 und 10 bleiben um der Unterlagsplatte 1 eine gut bestimmte Position in der horizontalen Ebene zu geben, wobei jeder dieser Finger in einer Gleithülse 27a bis 27 h verschiebbar ist, die jeweils an der Platte 22 befestigt sind; vier Finger 26a bis 26d sind an einem Stück 33a (teilweise in Fig. 4 dargestellt) befestigt, und vier Finger 26e bis 26 h sind an einem homologen Stück 33b befestigt, das nicht dargestellt ist, jedoch mittels eines Bügels 39, der in der Fig. 4 von der Seite gezeigt ist, an dem Stück 33a befestigt ist.
• Aus Gründen der Klarheit zeigt die Fig. 3 weder die Schwingungsvorrichtung 35, noch die Stücke 33a und 33b, noch den Bügel 39. Die Fig. 4 zeigt nicht die hydraulischen Röhren, welche die Klemmen und die Schwingungsvorrichtung versorgen.
• Die Schwingungsvorrichtung 35 umfasst einen oder mehrere Vibratoren, wobei jeder Vibrator beispielsweise aus einem hydraulischen Motor mit einer Unwucht gebildet ist. Die gesamte Schwingungsvorrichtung 35 schwingt und nimmt bei ihrer Bewegung die Platte 32 mit, die dank der elastischen Blöcke 24a bis 24d eine gewisse Freiheit hat. Die Klemmen 23a und 23b übertragen die Schwingungen auf die Verankerungsstangen 9 und 6. Unter der Einwirkung dieser Schwingungen ist der Beton in der Nähe der Verankerungsstangen viel flüssiger, was es ermöglicht, diese mit weniger Kraft einzudrücken und eine viel genauere Positionierung zu erhalten.
• Die Fig. 5 zeigt das gesamte Ausführungsbeispiel, wobei außerdem Mittel dargestellt sind, die es ermöglichen, die Stützplatte 22 vertikal zu verschieben, und den Bügel 39 vertikal zu verschieben. Diese Mittel umfassen:
• - einen horizontalen Träger 45 und zwei vertikale zylindrische Führungen 43a und 43b, die eine Torstütze bilden;
• - ein Verschiebeteil 42, das vertikal verschiebbar ist und durch die Führungen 43a und 43b geführt wird;
• - ein erster hydraulischer Zylinder 44, dessen eines Ende an dem Träger 45 befestigt ist und dessen anderes Ende an dem Verschiebeteil 42 befestigt ist;
• - die beiden vertikalen Arme 40a und 40b verbinden das Verschiebeteil 42 mit der Stützplatte 22;
• - ein zweiter hydraulischer Zylinder 41, dessen eines Ende an dem Verschiebeteil 42 befestigt ist und dessen anderes Ende an dem Bügel 39 befestigt ist, der die Schwingungsvorrichtung 35 überspannt;
• - und eine Steuereinheit UC, welche verbunden ist:
• -- mit einem Positionsaufnehmer 46, der einerseits an dem Träger 45 und andererseits an dem Verschiebeteil 42 befestigt ist um die Höhe der Unterlagsplatte 1 in Bezug auf die Platte 30 bestimmen, die auf der Oberfläche 25 der Betonplatte 31 ruht;
• -- mit einem Positionsaufnehmer CP, der an dem Träger 45 befestigt ist, um die Höhe der Platte 30 in Bezug auf eine Referenzebene zu bestimmen, welche Laser-Ebene genannt wird, da sie durch einen Laserstrahl eingegrenzt ist, der sich in einer gegebenen Ebene dreht;
• -- mit dem Zylinder 44 durch zwei Rohre um ihn zu betätigen;
• -- mit dem Zylinder 41 durch zwei Rohre um ihn zu betätigen;
• -- und mit der Schwingungsvorrichtung 35 durch zwei Rohre um sie zu betätigen.
• Die Steuereinheit UC steuert mehrere aufeinanderfolgende Schritte. Die Fig. 6 veranschaulicht einen ersten Schritt bei dem die Unterlagsplatte 1 manuell oder automatisch innerhalb der Aufnahme 28 hingesetzt wird, indem die Gewindestangen der Bolzen in die hydraulische Klemmen 23a und 23b eingeführt werden (die letzteren sind nicht dargestellt). Die Zylinder 44 und 41 werden zurückgezogen, was Raum zwischen dem Rohr 21 und der Aufnahme 28 lässt, um auf den Innenraum des letzteren zugreifen zu können.
• Die Fig. 7 veranschaulicht einen zweiten Schritt, bei dem die Unterlagsplatte 1 schnell eingedrückt wird. Während dieses Schritts wird die Schwingungsvorrichtung 35 mit einer Amplitude und Frequenz aktiviert, die angepasst sind, das Eindringen der Unterlagsplatte 1 in die Betonplatte 31 zu erleichtern, indem der Beton in der Nähe der Verankerungsstangen flüssiger gemacht wird. Die Gummiblöcke 24a usw. ermöglichen, dass die Platte 32 bezüglich der Platte 22 in allen Richtungen leicht verschoben werden kann. Der Zylinder 44 wird betätigt um die Unterlagsplatte 1 bis zu einer Position nahe der vorgesehenen Endposition, einige Millimeter davon entfernt, zu drücken. Der Kolben 44 verschiebt: das Verschiebeteil 42, die Arme 40a und 40b (nicht dargestellt), die Stützplatte 22 und die Aufnahme 28, die damit verbunden sind. Die Unterlagsplatte 1 wird also in den Beton gedrückt, der durch die Schwingungen verflüssigt ist. Die Aufnahme 28 wird abgesenkt bis sie nahe der Oberfläche 25 der Betonplatte ist. Es sei bemerkt, dass die Führungsfinger 26a usw. noch in erhöhter Position sind und keinen Kontakt mit der Unterlagsplatte 1 haben.
• Die Fig. 8 veranschaulicht einen dritten Schritt des Einfügens der Unterlagsplatte 1, welcher darin besteht, das Eindrücken bis zur für die Unterlagsplatte vorgesehenen Endtiefe mit einer geringeren Geschwindigkeit zu beenden, welche für eine genaue Positionierung geeignet ist. Der Zylinder 44 wird von neuem aktiviert, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit. Die Schwingungsvorrichtung 35 wird aktiviert, jedoch sind die Amplitude und die Frequenz der Schwingungen für eine genaue Positionierung der Unterlagsplatte 1 angepasst. Die Aufnahme 28 und die Platte 30, die fast aneinander stoßen, schließen den Beton ein, und zwingen ihn in die Buckel 5 und 10 aufzusteigen. Wenn die Unterlagsplatte 1 die vorgesehene Position erreicht hat, werden die Schwingungsvorrichtung 35 und der Zylinder 44 gestoppt.
• Die Fig. 9 veranschaulicht einen dritten Schritt, bei dem die Schwingungsvorrichtung gestoppt ist. Der Zylinder 41 wird seinerseits betätigt. Er senkt den Bügel 39 ab, der an dem Stück 33a (teilweise dargestellt) und dem Stück 33b (nicht dargestellt) befestigt ist, wobei die Stücke 33a und 33b die Finger 26a usw. stützen. Der Bügel 39 senkt sich ab, bis er auf die Platte 32 stößt. Die Enden der Finger 26a usw. gelangen dann in Kontakt mit dem flachen Teil der Unterlagsplatte 1. Wenn die Unterlagsplatte 1 nicht vollkommen in der horizontalen Ebene positioniert ist, reiben die Finger auf den seitlichen Wänden der Buckel 5 und 10 der Unterlagsplatte 1 und rufen eine leichte Verschiebung der Unterlagsplatte 1 in der horizontalen Ebene hervor, um die Unterlagsplatte 1 in eine gut definierte Position durch die acht Finger zurück zu positionieren. Wenn die Schwingungen aufgehört haben, nimmt der Beton fortschreitend seine geschlossene Konsistenz an. Die Klemmen 32a usw. werden nun geklemmt, und die Finger 26a usw. werden in dieser Position gehalten bis die Zunahme der Viskosität des Betons ausreicht, um jegliche Verschiebung der Unterlagsplatte bei dem Anheben der Finger zu verhindern.
• Die hydraulischen Klemmen 23a und 23b werden dann so gesteuert, dass sie die Bolzen der Unterlagsplatte 1 freigeben. Dann wird der Zylinder 41 in umgekehrter Richtung aktiviert um die Finger 26a usw. zu heben. Dann wird der Zylinder 44 in umgekehrter Richtung aktiviert um den gesamten bewegbaren Teil der Einfügevorrichtung zu heben.
• Die Fig. 10 und 11 stellen zwei Seitenansichten einer bewegbaren Maschine dar, welche das gleichzeitige Einfügen von zwei Unterlagsplatten ermöglicht. In der Fig. 10 ist die Maschine in einem Zustand, der ermöglicht, diese zu verschieben und das Einfügen einer Unterlagsplatte vorzubereiten. In der Fig. 11 ist die Maschine gerade dabei eine Unterlagsplatte in eine nichtabgebundene Betonplatte 62 einzufügen. Die Fig. 12 zeigt eine Draufsicht. In diesen Figuren hat die Maschine bereits Unterlagsplatten 70 bis 76 in eine Betonplatte 62 eingefügt.
• Dieses Ausführungsbeispiel umfasst eine bewegbare Plattform 52, welche zwei Einfügevorrichtungen 51a und 51b stützt, die zueinander identisch sind, und welche in den in den Fig. 3 bis 5 gezeigten und zuvor beschriebenen Einfügevorrichtungen analog sein können. Sie umfassen insbesondere Positionsaufnehmer 64a bzw. 64b, die analog zu dem Aufnehmer CP sind; und Steuereinheiten UC1 bzw. UC2, die analog zur Steuereinheit UC sind. Die Vorrichtungen 51a und 51b sind auf ein Fahrgestell 63 montiert, das an der Plattform 52 befestigt ist und bezüglich dieser in zwei zueinander senkrechten horizontalen Achsen bewegbar ist. Andererseits erlaubt eine nicht dargestellte Anordnung von Zylindern die Vorrichtungen 51a und 51b abzusenken, bis ihre Basen (Blech 30) auf der Oberfläche der Betonplatte 62 ruht. Die Vorrichtungen 51a und 51b überqueren das Fahrgestell durch Öffnungen 61a bzw. 61b und überqueren die Plattform 52 durch eine Öffnung 62.
• Die Plattform 52 ist auf vier Raupen 53a, 53b, 53c, 53d montiert, mittels von vier horizontal angelenkten Armen 55a, 55b, 55c, 55d, welche ermöglichen den Abstand zwischen den Raupen zu regeln, und mittels von vier vertikalen Beinen 57a, 57b, 57c, 57d, die ermöglichen, die Höhe von jedem Arm 55a, 55b, 55c, 55d jeweils in Bezug auf die Raupen 53a, 53b, 53c, 53d, die auf dem Boden ruhen, unabhängig zu regeln.
• Die Position der Plattform 52 wird gemäß dreier orthogonaler Achsen mittels einer Steuereinheit UC3 nachgeführt, derart, dass sie dem für den Fahrweg vorgesehenen Profil folgt, wobei sie demzufolge der Oberfläche der Platte 62 folgt. Die Beine 54a und 54b stützen jeweils Aufnehmer 58a und 58b, die einer Führung 57 folgen, die parallel zum Profil entlang der zu montierenden Schienen ist. Diese Führung 57 trägt Bezugspunkte um die Position der Plattform 52 gemäß zweier horizontaler Achsen nachzuführen und Bezug auf diese Führung 57 nehmen zu können. Die Plattform 52 überspannt die Betonplatte 62 und verschiebt sich entlang dieser Platte 62 dank Motoren, welche die Raupen 53a, ...,53d betätigen.
• Andererseits tragen die Beine 54a und 54b jeweils Aufnehmer 60a und 60b, die ermöglichen, die jeweiligen Höhen der Arme 55a und 55b in Bezug auf eine Laserebene zu bestimmen, unter Berücksichtigung der Regelung der Höhe dieses Arms in Bezug auf die Beine 54a und 54b. Die Kenntnis dieser Höhen ermöglicht diese Höhen mit vorbestimmten Sollwerten nachzuführen, damit die Plattform 52 dem Gleisprofil folgt.
• Der verwendete Beton hat einen geschlossene Konsistenz. Die Platte 62 wurde frisch gegossen, vor Ort vibriert, gerichtet, und geglättet, durch eine herkömmliche Maschine mit Gleitschalungen, wie jene die eingesetzt werden um Betonstrassen für eine Autobahn zu bauen. Sie gibt der Oberfläche der Platte eine Position, die von der für die Fahrebene des Gleises vorgesehenen Position abgeleitet ist, mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von 2 Millimeter, dank herkömmlicher Positionsnachführungen.
• Die Vorrichtungen zum Einfügen der Unterlagsplatten, 51a und 51b, sind durch einen Zwischenabstand getrennt, der dem für die Schienen vorgesehenen Zwischenabstand entspricht. Das bewegbare Fahrgestell 63 verschiebt sie gemeinsam, und ermöglicht die Einfügeposition mit einer Genauigkeit in der Größenordnung eines Millimeters gemäß zweier horizontaler Achsen zu verfeinern, noch besser als jene, die durch die Plattform 52 erreicht wird.
• Das bewegbare Fahrgestellt 63 trägt einen Positionsaufnehmer 59, der ermöglicht, die Position des Fahrgestells 63 gemäß zweier horizontaler Achsen nachzuführen, wobei Bezug auf die Position der gleichen Führung, 57 genommen wird, jedoch mit einer genaueren Toleranz als die Toleranz auf der Position der Plattform 52. Das Fahrgestell wird von nicht dargestellten Motoren verschoben, die von einer Steuereinheit UC4 als Funktion von Messungen, die durch den Aufnehmer 59 erfolgen, und als Funktion der für die beiden einzufügenden Unterlagsplatten vorgesehenen Position gesteuert werden.
• Die Nachführung der Einfügevorrichtungen 51a und 51b gemäß einer vertikale Achse durch die Steuereinheiten UC1 und UC2 ermöglicht jede Unterlagsplatte mit einer Höhengenauigkeit in der Größenordnung von einem Millimeter einzufügen, was noch besser ist als die Genauigkeit, die auf der Höhe der Oberfläche der Betonschicht 62 erzielt wird.
• Die Vorrichtungen zur Positionsnachführung, welche sich auf die Position einer Führung und auf die Position einer Laserebene beziehen, sind herkömmliche Vorrichtungen. Jedoch können auch andere bekannte Typen von Vorrichtungen zur Positionsnachführung verwendet werden um eine genaue Position jeder Unterlagsplatte zu erhalten.
• Nach einer Ausführungsvariante können die Einfügevorrichtungen 51a und 51b anstelle der Plattform 52 direkt auf die Maschine montiert sein, welche verwendet wird um die Betonplatte 62 vor Ort zu gießen. Die Ausführung dieser Maschine wird nicht beschrieben, denn sie ist analog zur Ausführung einer Maschine, die in herkömmlicher Weise zum Fertigen von Autobahnen aus Beton verwendet wird.

Claims (9)

1. Verfahren zum lagegenauen Hinsetzen einer Einlage in Beton, welche Einlage einen oder mehrere mit Beton zu füllenden Hohlräume (5, 10) aufweist, umfassend:

- Herstellen von Beton (31) mit geschlossener Konsistenz;

- Hinsetzen des Betons, Richten und Glätten seiner Oberfläche (36) während er nichtabgebunden ist, um seiner Oberfläche eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz zu geben;

- dann, während der Beton nichtabgebunden ist, Verschieben der Einlage (1) in dem Beton indem man den Beton um die Einlage während deren Verschiebung schwingen lässt, bis sie eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz erreicht;

dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst, den Beton (31) durch Mittel (28, 30) einzuschließen, welche das Aufsteigen des Betons um die Einlage während des Hinsetzens der Einlage in den Beton verhindern, um zu erzwingen, dass der Beton jeden Hohlraum der Einlage füllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, angewendet auf die Herstellung eines Gleises mit Schienen (12, 14), die von Unterlagsplatten (13, 15) gestützt sind, die mit zum Eingießen in Beton geeigneten Verankerungsvorrichtungen ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst:

- Setzen des Betons in Form einer Platte (16) mit einer einheitlichen Oberfläche, deren Position von der für die Fahrebene des Gleises vorgesehenen Position abgeleitet ist;

- dann, während der Beton nichtabgebunden ist, Eindrücken jeder Unterlagsplatte (13, 15) in die Betonplatte, indem man den Beton um diese Unterlagsplatte schwingen lässt, bis diese eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz erreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Eindrücken jeder Unterlagsplatte (13, 15) bis diese eine gegebene Position erreicht, die Sollposition oder ein anderer äquivalenter Bezugspunkt dieser Unterlagsplatte gemäß dreier zueinander orthogonaler Achsen nachgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Eindrücken jeder Unterlagsplatte bis diese eine gegebene Position mit einer gegebenen Genauigkeit erreicht, umfasst:

- in einem ersten Schritt die Unterlagsplatte mit einer ersten Geschwindigkeit einzudrücken, wobei man der Unterlagsplatte eine gewisse Freiheit in einer horizontalen Ebene lässt und indem man die Unterlagsplatte mit einer für ein schnelles Eindrücken angepassten Schwingungsfrequenz und -amplitude schwingen lässt, bis diese eine Position nahe der Sollposition erreicht;

- dann, in einem zweiten Schritt die Unterlagsplatte mit einer zweiten Geschwindigkeit zu positionieren, die kleiner als die erste ist, indem man die Unterlagsplatte mit einer für eine Feinpositionierung angepassten Schwingungsfrequenz und -amplitude schwingen lässt, bis diese eine der Sollposition entsprechende Position erreicht.

5. Vorrichtung zum lagegenauen Hinsetzen einer Einlage in Beton, welche Einlage (1) einen oder mehrere mit Beton zu füllende Hohlräume (5, 10) aufweist, umfassend:

- Mittel (40, 42, 44) zum Verschieben einer Einlage (1) in nichtabgebundenem Beton, welcher eine geschlossene Konsistenz aufweist;

- Mittel (35) um den Beton um die Eintage während der Verschiebung der Einlage schwingen zu lassen;

- Mittel (46, UC) zum Bestimmen der Position der Einlage und zum Steuern der Mittel zum Verschieben der Einlage, derart, dass die Verschiebung der Einlage gestoppt wird, wenn sie eine gegebene Position mit einer gegebenen Toleranz erreicht;

dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem Mittel (28, 30) zum Einschließen des Betons (31) umfasst, welche das Aufsteigen des Betons um die Einlage während des Hinsetzens der Einlage in den Beton verhindern, um zu erzwingen, dass der Beton jeden Hohlraum der Einlage füllt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zum lagegenauen Hinsetzen in eine Betonplatte (62) von wenigstens einer Unterlagsplatte (70 bis 76), welche bestimmt ist eine Schiene zu stützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (58a, 58b, 59, 60a, 60b, UC1, UC2, UC3, UC4) zum Bestimmen der Position und zum Steuern der Eindrückmittel gemäß dreier Achsen die Position jeder Unterlagsplatte, oder einem anderen äquivalenten Bezugspunkt in Bezug auf die für diese Unterlagsplatte vorgesehenen Position, bestimmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Position und zum Steuern der Eindrückmittel umfassen:

- Mittel (CP, UC, 46) zum Nachführen der Position der Unterlagsplatte gemäß einer Achse, die zur Eindrückrichtung der Unterlagsplatte parallel ist:

- und Mittel zum Nachführen der Position der Unterlagsplatte gemäß zweier anderer Achsen, welche umfassen:

-- eine bewegbare Plattform (52), welche die Betonplatte (62) überspannt;

-- ein Fahrgestell (63), das von der bewegbaren Plattform (52) getragen ist, und das in zwei Richtungen senkrecht zur Eindrückrichtung in Bezug auf die bewegbare Plattform (52) bewegbar ist;

-- erste Nachführmittel (53 bis 55, UC3) zum Nachführen der Position der Plattform (52) wenigstens gemäß zweier horizontaler Achsen in Bezug auf eine Referenz (57);

-- und zweite Nachführmittel (59, UC4) zum Nachführen der Position des Fahrgestells (63) gemäß zweier horizontaler Achsen in Bezug auf eine Referenz (57).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem Mittel zum Gießen einer Betonplatte umfasst.

9. Gleis, hergestellt durch Einfügen von Unterlagsplatten (13, 15) in eine Betonplatte (16) durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4.