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Dokumentenidentifikation DE102005027744A1 21.12.2006
Titel Herstellung des Fahrweges einer Magnetschwebebahn mit Hilfe eines Dummys
Anmelder Ed. Züblin AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Bachmann, Hubert, Dr., 75015 Bretten, DE;
Widmann, Horst, Dipl.-Ing., 72622 Nürtingen, DE
DE-Anmeldedatum 16.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005027744
Offenlegungstag 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse E01B 25/30(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Der Fahrweg der Magnetschwebebahn wird durch Aneinanderlegen von Fertigteiltragplatten auf einem Fahrwegträger hergestellt. Die notwendige genauer Ausrichtung der Fertigteiltragplatten zueinander wird dadurch gewährleistet, daß die Fertigteiltragplatten und die Lagerteile exakt gleichbleibend gefertigt werden und die Herstellung der Auflagerflächen im Fahrwegträger mittels eines genau diesen Vorgaben entsprechenden Dummys erfolgt, der über dem Fahrwegträger in Sollage positioniert und an den Lagerstellen zum Fahrwegträger auf Anschlag unterfüttert wird.
Die exakt hergestellten Fertigteiltragplatten liegen daher nach dem Auflegen auf dem Fahrwegträger ebenfalls exakt in Sollage.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Herstellung der Fahrbahn einer Magnetschwebebahn aus Fertigteiltragplatten auf einem Fahrwegträger.

Die Fahrwege von Magnetschwebebahnen werden üblicherweise aus Fertigteiltragplatten aufgebaut, die über Lager auf einem Fahrwegträger aufliegen. Der Ausrichtung der Fertigteiltragplatten absolut und relativ kommt dabei eine große Bedeutung zu. Hierzu werden die Fertigteiltragplatten exakt vermessen und dann z.B. exakt gefertigte Auflager für die Fertigteiltragplatten hergestellt, z.B. aus Mörtel oder Stahl.

Die Montage der Fertigteiltragplatten ist deshalb sehr zeitaufwendig, weil das Fertigteil beim Einbau bis zum Erhärten der Lager festzuhalten ist.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand zum Einbau der Fertigteiltragplatten zu verringern und eine Nachbearbeitung unnötig zu machen.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierzu wird auf eine genaue Einmessung der Fertigteiltragplatte verzichtet. Stattdessen wird in der Sollage der später dort befindlichen Fertigteiltragplatte ein „Dummy" über dem schon fertiggestellten Unterteil des Fahrwegträgers positioniert, an dem Einbauteile für den noch zu betonierenden Oberteil des Fahrwegträgers lösbar befestigt sind.

Anschließend wird der Oberteil des Fahrwegträgers betoniert und der Dummy nach hinreichendem Erhärten des Betons entfernt. Die Einbauteile verbleiben im neu betonierten Oberteil des Fahrwegträgers.

Die Fertigteilplatten und die Lagerteile sind im Werk exakt gleichbleibend gefertigt (passend zum Dummy), können dann über Lager einfach auf die einbetonierten Einbauteile des Fahrwegträgers aufgelegt werden und liegen dann automatisch in Sollage.

Als Dummy kann entweder eine Fertigteiltragplatte selbst, oder aber, bevorzugt, eine deutliche leichtere Spezialanfertigung dienen. Diese Spezialanfertigung muß nicht einmal exakt die äußere Form der Fertigteiltragplatte aufweisen. Es reicht aus, wenn sie die Form der Fertigteiltragplatte an den relevanten Stellen, vor allem den Auflagerstellen, exakt nachahmt.

Die Halterung und exakte Positionierung des Dummys relativ zum Fahrwegträger geschieht über Haltevorrichtungen, die sich auf dem schon erstellten Unterteil des Fahrwegträgers (bevorzugte Vorgehensweise) oder auf dem Boden abstützen.

In einer bevorzugten Variante, die anhand von Figuren dargestellt ist, wird der untere Teil des Fahrwegträgers als „endloser" Ortbetonbalken mit den bauüblichen Toleranzen gefertigt, während die Herstellung der Fertigteiltragplatten im Fertigteilwerk vom Einbau der Einbauteile bis hin zum Fräsen der Lagerreferenzebenen höchsten Toleranzanforderungen (wie im Machinenbau üblich) genügt.

1 zeigt im Querschnitt den in Ortbetonbauweise hergestellten unteren Teil des Fahrwegträgers in Form eines Fahrwegbalkens. Die Anschlußbewehrung und die Schalung für den noch zu betonierenden Oberteil ist ebenfalls erkennbar. Der Ortbetonbalken bildet ein nahezu starres System, auf dem sich die Justiereinrichtungen und die Dummys verformungsfrei abstützen können. Die Schalung kann relativ zur erfolgten Plattenjustierung eingemessen werden. Eine genaue Lage der Schalungen ist wichtig, da im Bereich der noch zu betonierenden Konsole nur geringe Toleranzen zum Lichtraumprofil zur Verfügung stehen.

2 zeigt im Querschnitt den Fahrwegbalken von 1 mit einer möglichen Konstruktion und Befestigungsweise der Justierrahmen. Oben an den Rahmen sitzen kurze Stützenfüße, die in vertikaler Richtung mit einem Justiergewinde exakt einstellbar sind. Auf diesen Füßen ist eine Stahlkonsole befestigt, die in der Horizontalen verstellbar ist. Mithilfe von zwei Stahlschlitten kann der Meßpunkt somit sowohl vertikal, als auch horizontal in Position gebracht werden. Die Genauigkeit erreicht diejenige des Maschinenbaus.

3 zeigt perspektivisch einen möglichen Justierschlitten im Detail. Er kann zum Einstellen des Meßpunktes zum Beispiel ein Justierprisma tragen.

Die Meßpunkte (und die Justierrahmen) liegen jeweils exakt im Stoßbereich von zwei Fertigteiltragplatten. Dadurch liegen die aneinandergrenzenden exakt hergestellten Fertigteiltragplatten später ohne Versatz nebeneinander, da durch das Einmessen einer Achse am Plattenstoß (Verbindungsgerade zwischen dem Meßpunkt links und rechts der Fahrtrasse) immer beide Platten automatisch auf gleicher Höhe liegen. Der Fahrweg wird somit aus einzelnen Fertigteiltragplatten wie eine Gliederkette aneinandergereiht und zusammengesetzt.

Die Justierung der Meßpunkte zueinander entlang der Fahrtrasse erfolgt an geraden Fahrbahnstücken, indem eine Gerade (Laserstrahl) durch die Justierprismen gelegt wird.

Die Übertragung der bislang nur virtuellen Ausrichtungen in die bauliche Ausführung erfordert die Verwendung von Hilfskonstruktionen, den bereits erwähnten Dummys.

Die geometrische Übertragung der Justierung von der eingemessenen Achse am Plattenstoß auf die Lager der Fertigteiltragplatten muß durch die Dummys gewährleistet werden. Hierzu liegen aneinandergrenzende Dummys am späteren Plattenstoß auf einer Quertraverse (parallel zur eingemessenen Achse) auf.

Die Dummys haben folgende Eigenschaften und Aufgaben:

  • – sie sind wesentlich leichter als die eigentlichen Fertigteiltragplatten
  • – das Betonieren des noch fehlenden Oberteiles des Fahrwegträgers ist durch die in den Ausmaßen reduzierte Form des Dummys relativ leicht möglich
  • – das notwendige Aufsetzen von zwei aneinanderstoßenden Fertigteiltragplatten auf einer Quertraverse ohne Versatz kann mithilfe der Dummys relativ leicht erreicht werden.

Die 4 zeigt im Querschnitt eine auf die Justierschlitten aufgesetzte Quertraverse als materielle Realisierung der virtuellen Plattenstoßachse. Auf diese Quertraverse können nun von beiden Seiten Dummys aufgelegt werden. Um eine Behinderung beider Dummys an der Stoßachse zu vermeiden, weisen diese an ihren Längsträgern einen horizontalen Versatz auf. Dies ist in 5 perspektivisch dargestellt.

Die Quertraversen können exakt und doch stabil auf Kugeln gelagert sein, wie in 6 im Blick von der Seite dargestellt.

Damit sich Toleranzen nicht zu untolerierbarer Größe aufaddieren, müssen alle verwendeten Stahlbauteile maschinenbaumäßig bearbeitet sein, das heißt, ihre Toleranzen müssen sich im Bereich von Hundertstel Millimetern bewegen. Dies setzt natürlich auf der Baustelle auch ein entsprechende Reinigung und Sorgfalt voraus.

Die einjustierten Quertraversen und Dummys müssen auch bis zum Betonieren des Oberteiles des Fahrwegträgers vor Dejustierungen geschützt werden. Zur Not muß nachjustiert werden.

7 zeigt im Querschnitt den Fahrwegträger samt den darüber justierten Dummys, nachdem der Oberteil des Fahrwegträgers betoniert wurde. Nachdem der Beton hinreichend erhärtet ist und die Dummys entfernt wurden, verbleiben im Oberteil des Fahrwegträgers noch Einbauteile (diese waren zuvor lösbar an den Dummys befestigt), auf die Lager, bevorzugt aus Stahl, aufgesetzt werden. Dieser Zustand ist in 8 perspektivisch gezeigt. Aufgrund der exakten Einmessung der Lagerverankerung sowie der maschinenbaumäßig gefrästen geometrischen Lage der Verankerung an der Fertigteiltragplatte können alle Stahllager gleich ausgebildet sein. Dadurch sind sie auch relativ leicht austauschbar. Sollte dennoch ein Toleranzfehler im System aufgetreten sein, so kann dieser durch paßgenau gefräste Lager als Einzelteile ausgeglichen werden.

Durch die vorgegebene Lagerverankerung am Ortbetonbalken können die Fahrwegplatten relativ einfach aufgesetzt werden. Infolge der statisch bestimmten Lagerung der Fahrwegplatte (zwei querfeste Lager und ein längsfestes Lager sowie drei frei bewegliche Lager) erfolgt das Aufsetzen völlig zwängungsfrei. Plattendehnungen in Längs- und Querrichtung, beispielsweise aufgrund anderer Umgebungstemperatur gegenüber der Temperatur im Fertigteilwerk, können ebenfalls in den Lagern aufgenommen werden.

9 zeigt perspektivisch den Fahrwegträger mit aufgelagerten Fertigteiltragplatten.

Stellt der Fahrweg keine gerade Raumkurven dar, sondern ist in einem Kreisbogen oder einem Übergangsbogen gekrümmt, so werden die Justierpunkte mittels einer definierten Abweichung vom geraden Strahl festgelegt.

Wie beim geraden Fahrweg gilt hier, daß ein möglicher Fehler beim Einmessen der Justierpunkte lediglich einen Knick im Fahrweg erzeugt. Die Toleranzen für einen Knick sind jedoch deutlich größer als die zulässigen Toleranzen im Versatz zweier Fahrwegplatten.

Für die Ausrichtung der Fertigteiltragplatten in Kurven kann der Dummy zusätzlich beim Anpaßvorgang leicht verwunden werden, um eine Verwindung der auf den Fahrwegträger unter Spannung aufgeschraubten Fertigteiltragplatten zu simulieren.

1a
Unterteil des Fahrwegträgers
1b
Oberteil des Fahrwegträgers
2
Fertigteiltragplatte
3
Dummy
4
Einbauteil
5
Lager
6
Anschlußbewehrung von 1a nach 1b
7
Schalung für Oberteil 1b
8
Justierrahmen
9
Stützenfüße
10
Stahlkonsole
11
Bewehrung Oberteil 1b
12
Justierschlitten
13
Justierprisma
14
Quertraverse
15
Kugel zur exakten Lagerung der Quertraverse


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung der Fahrbahn einer Magnetschwebebahn, die aus Fertigteilplatten besteht, die auf einem Fahrwegträger aufgelagert sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

a.) Fertigteilplatten verwendet werden, die an allen relevanten Stellen mit stahlbaumäßiger Präzision exakt vorgefertigt sind,

b.) ein Dummy, der die relevanten Abmessungen der Lagerung einer solchen Fertigteilplatte zum Fahrwegträger materialisiert, über dem schon betonierten Unterteil des Fahrwegträgers in Sollage einer später dort befindlichen solchen Fertigteilplatte auf/an Quertraversen positioniert/befestigt wird, die sich an der Position des Stoßes zwischen zwei Fertigteilplatten befinden,

c.) anschließend der Oberteil des Fahrwegträgers betoniert wird, wobei am Dummy lösbar befestigte Einbauteile für die spätere Lagerung der Fertigteilplatte auf dem Fahrwegträger paßgenau im Oberteil einbetoniert werden,

d.) nach hinreichendem Erhärten des Betons der Dummy von den nun im Fahrwegträger eingebetteten Einbauteilen getrennt und entfernt bzw. an eine Folgeposition versetzt/verfahren wird, und

e.) sofort oder später an den Einbauteilen einheitliche, im Falle einer seltenen Dejustierung auch speziell gefertigte, Lager angebracht werden und

f.) auf diese Lager schließlich die exakt vorgefertigten Fertigteilplatten aufgesetzt und befestigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Justierrahmen zum Ausmessen der Sollage der Fertigteilplatten und zur Halterung der Dummys am Unterteil des Fahrwegträgers verformungsfrei abstützen. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dummy bei gekrümmten Fahrbahnen den Kurven entsprechend leicht verwunden wird, wodurch auch die exakt vorgefertigten Fertigteilplatten nach ihrer Montage diese leicht gewundene Form annehmen. Fertigteilplatte zur Verwendung für die Herstellung der Fahrbahn einer Magnetschwebebahn nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigteilplatte an den Auflagerstellen zum Fahrwegträger schon im Werk mit maschinenbaumäßiger Toleranz auf Endmaß, welches den Abmessungen des Dummys an den gleichen Stellen entspricht, gefertigt oder auf dieses Endmaß hin nachgearbeitet ist. Dummy für die Herstellung der Fahrbahn einer Magnetschwebebahn nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dummy die Abmessungen der Fertigteilplatte an den Stellen der Auflager exakt nachahmt und an diesen Stellen Mittel zur lösbaren Befestigung von Einbauteilen aufweist, die später in den Beton des Fahrwegträgers eingebettet sind.






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