Schotterverklebung

1. Einführung

1.1. Material

Das als Bindemittel verwendete Basonat PA 440 ist ein MDI-haltiges (Diphenylmethandiisocyanat) Polyurethenprepolymer.
Es ist im flüssigen Zustand wassergefährdend und mindergiftig (60/2489). Ein Sicherheits-datenblatt nach 51/155/EWG liegt vor.
Es reagiert mit vorhandener Luftfeuchtigkeit unter Abgabe von CO2 zu inertem und ungiftigem Harnstoff.
Durch das anähernd drucklose Ausbringen und den niedrigen Dampfdruck von MDI ist die Arbeitssicherheit selbst in Tunnels immer gewährleistet (bestätigt durch MAK Messung).
Die Viskosität von Basonat ist stark temperaturabhängig, Basonat ist ab ca. 30· C Materialtemperatur aufwärts verarbeitbar. Die Mindestlufttemperatur sollte 10· C betragen.

1.2. Wirkprinzip

Das Bindemittel wird oberflächig aufgebracht. Es umläuft die Steine und tropft nach unten durch. An den Kontaktstellen der Steine bilden sich Klebepunkte, die innerhalb von 12 - 24 Stunden aushärten.
Die entstehende "Harnstoffverbindung" ist dauerelastisch und chemisch stabil (Plastik). Es bestehen keine Bedenken hinsichtlich Umweltverträglichkeit und Entsorgbarkeit
(Untersuchungen der Versa München).
Die Eindringtiefe ist abhängig von der aufgebrachten Menge und der Schottertemperatur. Eindringtiefen von 30 cm sind realistisch.
Voraussetzung ist, daß keine Feuchtigkeit im Schotter vorhanden ist.
Feinanteile behindern den Klebevorgang wenig, sie halten Feuchtigkeit länger im Schotter und behindern ausschließlich das zügige Austrocknen.

1.3. Technik

Die Art des mengengenauen Ausbringens des Bindemittels hängt maßgeblich vom Umfang und der Geometrie der zu verklebenden Fläche ab.
Angefangen bei der Gießkanne und 200 kg Fässern bis zum geschlossenen Eisenbahnwagen mit integrierter Verfahrenstechnik und Ausbringorganen, steht ein Baukastensystem zur Verfügung, welches sich mit einfachen Werkstattmitteln anpassen und instandhalten läßt.
Maßgebliche Parameter für das mengengenaue maschinelle Ausbringen sind die Fördermenge und die Fahrgeschwindigkeit.
Die Ausbringmenge wird über frequenzgeregelte Pumpen gesteuert. Eine konstante Fahrge-schwindigkeit gewährleistet ein entsprechendes Zugfahrzeug (SSP, modifizierter ZW Bagger, SKL 54).

1.4. Projektplanung

Unverbindliche und individuelle Beratung ist für uns selbstverständlich!

  1. Festlegen der zu bearbeitenden Geometrie und der notwendigen Eindringtiefe ergeben einen Mengenansatz.
  2. Mögliche Sperrpausen und Bauzustände skizzieren einen zeitlichen Bauablauf.

Daraus leitet sich die benötigte Technik ab.

Weitere Zwangspunkte:

Materialmenge muß mit einer Vorlaufzeit von 10 Werktagen disponiert werden, die Übergabe und das Verbringen auf die Baustelle geregelt sein.
Die zu verklebenden Schottersteine müssen vollkommen trocken sein.
Die Materialtemperatur beim Verarbeiten sollte > 30· C sein, dauerndes Heizen und Beaufsichtigung ist erforderlich, kostenintensiv bei terminlich auseinandergezogenen Maßnahmen.
Die Reaktion des Materials in der Anlage selbst kann nicht 100 %ig verhindert werden, und führt zum kostenintensiven Instandsetzen der Dosier- und Ausbringtechnik bei Standzeiten > 48 h.

2. Praxiserfahrungen

2.1. Tunnelverklebung

Im November/Dezember 1992 wurden zur Vermeidung von Steinflug ca. 86 km Tunnelstrecken der SFS beidseitig im Vorkopfbereich oberflächenverklebt.
Die Qualität der Verklebung ist bis heute unverändert gut.
Probleme, die sich bei der Unterhaltung von vorkopfverklebten Gleisen ergeben, wurden zwischenzeitlich gelöst. Die Technik zum gezielten Aufbrechen im direkten Vorkopfbereich steht zur Verfügung.

2.2. Feste Fahrbahn aus verklebtem Schotter

Im März 1994 wurden in Dergenthin, Strecke Berlin - Hamburg (Fotoreport 43 K), Versuche zur Herstellung einer quasifesten Fahrbahn aus verklebtem Schotter durchgeführt.
Die Versuche wurden unter anderen Witterungsbedingungen im August/September 1994 in Schwanheide weitergeführt.
Langzeitbeobachtungen und periodische Messungen werden von der DB z.Zt. vorgenommen.

2.3. Störstellenbeseitigung

Im März 1994 wurde in Dergenthin ein verfestigter Übergang von der festen Fahrbahn zum Querschwellengleis eingebaut, ebenso in Schwanheide an einem Bahnübergang.
Langzeitbeobachtungen und periodische Messungen werden von der DB z.Zt. durchgeführt.
Anwendbar ist das Verfahren in allen Bereichen, die durch Elastizitätssprünge im Unterbau beeinflußt werden.

2.4. Verbau

Im August 1994 wurde bei Priestewitz, im Rahmen einer Tiefbaumaßnahme, der Vorkopfschotter des Betriebsgleises zur Baugrube hin verklebt, als Ersatz zum herkömmlichen Verbau.
Der Verbau stabilisiert das Betriebsgleis und vermeidet den Schotterfluß in die Baugrube.

2.5. Schallabsorber

Im November 1994 wurde der als Schallabsorber fungierende Oberflächenschotter, der als fester Fahrbahn (ATD) ausgebildeten "Nantenbacher Kurve", zur Lagestabilisierung oberflächenverklebt.

Es wurden auf ca. 7,8 km Gleislänge die Vorkopfbereiche verklebt und auf ca. 14 km die Mitte zwischen den Zweiblockschwellen unter Aussparung des Linienleiters.

3. Arbeitsanweisung

Die Auswertung der Versuche ist durch die laufende Langzeitbeobachtung noch nicht abgeschlossen.

Die Deutsche Bahn AG, Geschäftsbereich Netz, NGT 38 hat eine vorläufige Arbeitsanweisung für das Verkleben von Schotter in Gleisen und Weichen erarbeitet.

4. Firmenphilosophie

Als Gleisbauunternehmen mit langjähriger Tradition und Erfahrung ist es unser Bestreben in enger Kooperation mit den Fachkreisen der DB und dem Materialhersteller sinnvolle und kostensparende Einsatzmöglichkeiten der elastischen Schotterverklebung zu erarbeiten und in der Praxis einzusetzen.

Als Anwender sind wir bemüht, eine zu jedem Einsatzzweck passende Verfahrenstechnik in Form eines Baukastensystems zu entwickeln, um schnell, preisgünstig und mengengenau Aufträge und Versuche jeder Größenordnung abwickeln zu können.

Zum allgemeinen Nutzen sind wir auch bereit für kleinere Verklebemaßnahmen im Rahmen laufender Baumaßnahmen "Know how" an Dritte weiterzugeben und durch Materiallieferungen zu unterstützen.

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