Fanseite City-Tunnel Leipzig
erstellt von Frank Eritt
Montag, 20.11.2017
 

City-Tunnel Leipzig - Feste Fahrbahn - Masse-Feder-System

 

Bauverfahren am City-Tunnel - Einsatz von Feste Fahrbahn - Masse-Feder-System

Das Gleis im City-Tunnel wird als Feste Fahrbahn ausgeführt. Dabei werden drei Hauptsysteme angewendet.

Zum einen die auch auf Neubaustrecken zur Anwendung kommende Feste-Fahrbahn-System Rheda 2000® als einbetonierte Schwellen in den Rampenbereichen und der Station Bayerischer Bahnhof und Hauptbahnhof (3,39km). Im Tunnel zwischen Bayerischen Bahnhof und Wilhelm-Leuschner-Platz kommt das Masse-Feder-System auf Flächenlager (LMFS) (1,76km), sowie in den weiteren Stationen bis zum Hauptbahnhof kommt ein Masse-Feder-System auf Einzellagern (SMFS) zum Einsatz (2,31km). Des Weiteren unterteilen sich die Masse-Feder-Systeme in unterschiedliche Abstufungen der Dämmwirkung. Diese sind abhängig von der Bebauung und der Tunnellage. So werden in bestimmten Bereichen schwere Masse-Feder-Systeme (SMFS) von 6 bis 8 Hz und leichte Masse-Feder-Systeme (LMFS) von 15 bis 25 Hz eingesetzt.
Im City-Tunnel werden insgesamt 7,46 km Gleis in Fester Fahrbahn ausgeführt.


Übersicht der Bauabschnitte der Festen Fahrbahn nach MFS und FF

Feste-Fahrbahn-System Rheda 2000®

Die klassische Feste-Fahrbahn-System Rheda 2000® kommt in den Bereichen zur Anwendung, wo vom ausgehenden Körperschall keine oder geringe Beeinträchtigungen zu erwarten sind. Dies ist in den Bereichen der Südrampe in der Station Leipzig Bayerischer Bahnhof sowie im Überwerfungsbauwerk Nord mit der Nord und Westrampen der Fall. Dabei wird das vorgefertigte Schwelle-Schiene-System auf der Fahrbahnplatte justiert, verschalt und mit Beton vergossen. Es kommen Zweiblockschwellen vom Typ 355.3 W54M zum Einsatz. Insgesamt werden 3,39 km Gleis im City-Tunnel in diesem System errichtet.

Masse Feder System auf Einzellagern
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Verlegung Zweiblockschwellen Betonage Feste Fahrbahn Betonage Zweitbeton
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Verlegung Zweiblockschwellen Betonage Feste Fahrbahn Betonage Zweitbeton
Ausschalen vergießen der Fugen    
Ausschalen vergießen der Fugen    

Im Bereich der Station Leipzig Hauptbahnhof werden zwei Weichen hergestellt die die Ausfahrt der Züge nach Westen und Norden ermöglichen. Hier kommt die Weichenschwelle GWS 05 zum Einsatz. Für die Streckengeschwindigkeit von 80 km/h wird ein Weichentyp 760 1:9 gewählt. Der Radius beträgt demnach 760 m und der Abzweigwinkel auf 9m Länge 1m Abstand.

Masse-Feder-System auf Einzellagern

Das Masse-Feder-System auf Einzellagern kommt zur Anwendung, um den von der S-Bahn ausgehenden Körperschall in hochsensiblen Bereichen massiv zu verringern. Dabei werden elastische Elemente (Elastomerblöcke bestehend aus Sylodyn®) zwischen dem Tunnelbauwerk (Tunnelsohle/Sohlbeton) und dem Gleistragwerk (Gleis und Betonplatte) angeordnet. Diese bewirken eine schwingungstechnische Entkopplung zwischen Oberbau und Untergrund. Diese Bauweise erfüllt nach derzeitigem Stand der Technik die höchsten Anforderungen an den Körperschallschutz und kann eine Körperschalldämmung von 30 dB und mehr erreichen.

Die physikalische Wirkungsweise ist eine Schwingungsisolierung, die die große Masse des Fahrbahntroges und der darunter befindlichen Elastomerblöcke bewirkt. Wichtig ist jedoch die Abstimmung zwischen Masse und Steifigkeit des Fahrbahntroges sowie der Federdynamik der elastischen Elemente. Man kann das System daher auch als Massenkraftkompensation bezeichnen.

Die Gesamtlänge des Systems beträgt 2340 m bei einer Breite von 3.00 m und einer Höhe von 66 - 74 cm je nach Überhöhung so das sich eine Masse von ca. 5t/m ergibt. Es kommen Zweiblockschwellen vom Typ B 355.5 W54M zum Einsatz.
Insgesamt werden 2,31 km Gleis im City-Tunnel in diesem System errichtet.

Masse Feder System auf Einzellagern

Ausführung schweres Masse-Feder-System beim City-Tunnel Leipzig

Die Herstellung des schweren Masse-Feder-Systems ist sehr komplex und wird in mehreren Schritten ausgeführt.

  1. Herstellung der Masse-Tröge in ca. 115 m Abschnitten. Diese werden, getrennt durch eine Trennfolie und einer Spezialabschalung an den Seitenwänden, direkt auf dem Gefällebeton betoniert.
    Video von der Betonage der Festen Fahrbahn 1. Bauabschnitt
  2. Nach dem Abklingen des Frühschwindens des Betons erfolgt die Betonage der Arbeits- und Bewegungsfugen zwischen den einzelnen ca. 115 langen Trogabschnitten.
  3. 30 Tage nach der Betonage werden die Abschnitte einzeln mit einer Synchronhubanlage angehoben, um die Elastomerblöcke unter der Fahrbahn zu positionieren. Dabei werden in den Masse-Trögen Lagerschächte vorgesehen. Diese befinden sich auf der Normalstrecke in 3,25m Abstand zueinander. In den Übergangsbereichen ist der Abstand geringer. Nach der exakten Positionierung der Lager wird die Fahrbahn auf die Lager abgesenkt.
  4. Nun werden die Beton schwellen auf Höhe positioniert ausgerichtet und in einem zweiten Betongang mit der Festen Fahrbahn verbunden.
    Video von der Betonage der Festen Fahrbahn 2. Bauabschnitt
  5. Nach dem erhärten des Betons wird das Bauteil ausgeschalt und gereinigt. Nun werden die Langschienen mit den Bauschienen getauscht.
    Video von der Lieferung der Langschienen in den Tunnel
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Betonage Kabeltrassen Betonage Kabeltrassen Betonage Kabeltrassen
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Betonage Kabeltrassen Einbau Schalung, Trennfolie, Aussparungskästen Einbau Bewehrung für ersten Betonierabschnitt
Fertigstellen der Bewehrung Fertigstellen der Bewehrung Anheben des Betons Positionieren der Lager
Fertigstellen der Bewehrung Betonage erster Abschnitt Anheben des Betons Positionieren der Lager
Zweiblockschwellenverlegung Betonage Zweitbeton Ausschalen Ausschalen
Zweiblockschwellenverlegung Betonage Zweitbeton Ausschalen Anlieferung Langschienen

Masse-Feder-System auf Flächenlager

Das Masse-Feder-System auf Flächenlagern kommt in den sensiblen Bereichen im Tunnel zwischen Bayerischer Bahnhof und Wilhelm-Leuschner-Platz sowie am Hauptbahnhof zur Anwendung, um den von der S-Bahn ausgehenden Körperschall zu verringern. Dabei werden elastische Polyurethan-Elastomermatten aus Sylodyn unterschiedlicher Dicke eingesetzt. Zum Einsatz kommen Matten von 12,5 mm bis 40 mm Dicke. Die Gesamtlänge des Systems beträgt 1600 m bei einer Breite von 3.00 m und einer Höhe von 70 - 83 cm je nach Überhöhung. Es kommen Zweiblockschwellen vom Typ B 355.5 W54M zum Einsatz.
Insgesamt werden 1,76 km Gleis im City-Tunnel in diesem System errichtet.

Masse Feder System auf Flächenlager

Ausführung leichtes Masse-Feder-System beim City-Tunnel Leipzig

Die Herstellung des leichten Masse-Feder-Systems ist im Vergleich zum schweren Masse-Feder-System einfacher.

  1. Herstellung der Masse-Tröge in ca. 115 m Abschnitten. Diese werden, getrennt durch eine Polyurethan-Elastomermatten und einer Spezialabschalung an den Seitenwänden, direkt auf dem Gefällebeton betoniert.
    Video von der Betonage der Festen Fahrbahn 1. Bauabschnitt
  2. 30 Tage nach der Betonage werden die Abschnitte nach dem Abklingen des Frühschwindens des Betons miteinander verbunden.
  3. Nun werden die Beton schwellen auf Höhe positioniert ausgerichtet und in einem zweiten Betongang mit der Festen Fahrbahn verbunden.
    Video von der Betonage der Festen Fahrbahn 2. Bauabschnitt
  4. Nach dem erhärten des Betons wird das Bauteil ausgeschalt und gereinigt. Nun werden die Langschienen mit den Bauschienen getauscht.
    Video von der Lieferung der Langschienen in den Tunnel
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Betonage Kabeltrassen Einbau Abschalung und Elastomermatte Einbau Bewehrung
Einbau Sohlbeton (UK Feste Fahrbahn) Betonage Kabeltrassen Einbau Abschalung und Elastomermatte Einbau Bewehrung
Fertigstellen der Bewehrung Betonage erster Abschnitt Ausschalen Montage Zweiblockschwellen
Fertigstellen der Bewehrung Betonage erster Abschnitt Ausschalen Montage Zweiblockschwellen
Montage Bauschienen Gleisausrichtung Vermessung Gleislage Betonage Zweitbeton
Montage Bauschienen Gleisausrichtung Vermessung Gleislage Betonage Zweitbeton

Schotterverklebung im Übergangsbereich Feste Fahrbahn / Schotter

Im Übergangsbereich von Fester Fahrbahn auf Schotterunterbau exsistieren unterschiedliche Zusammensetzungen zwischen der Verdichtung des Unterbaus. Zudem stellen sich im Betrieb unterschiedliche Setzungen ein. Der Gleisbereich vor der Festen Fahrbahn müsste häufig nachgestopft werden um den gleichen Fahrkomfort zu gewährleisten. Um die Schotterbewegung auszuschließen wird der Schotter vor der Festen Fahrbahn mit Epoxidharz verklebt. Um den Übergang noch geschmeidiger zu gestalten erfolgt dies in einer Voll- und Teilverklebung.

  Schottermatten auf Beton Schwellen auf verklebtem Schotter  
  Schottermatten auf Beton Schwellen auf verklebtem Schotter  
 

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Bilder und Text Frank Eritt - letzte Änderung 19.07.2015 - 12:07