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Neubau einer Tramlinie - Friedrich-Ebert-Straße - Kassel, Deutschland

Rissverhinderung

Neubau einer Tramlinie - Friedrich-Ebert-Straße - Kassel, Deutschland

Die Kasseler Verkehrs-Gesellschaft AG setzt seit 2005 bei Gleisanlagen, die gleichzeitig als Fahrbahn genutzt werden, auf eine schwarz - weiße Bauweise.

Hierbei erfolgt nach dem Einbau einer gebundenen Tragschicht aus Drainasphalt, der Einbau von Beton als Tragschicht für die Fahrbahn. Der Einbau von Beton ist erforderlich, da gleisspezifische Anforderungen eine Verdichtung von Asphalt nicht zulassen.

Zur Vermeidung von Lärmemission, werden die oberen Binder- und Verschleißschichten jedoch als Asphaltschichten ausgeführt. Die Mischung verschiedener Materialien stellt erhöhte Ansprüche an Qualität in der Planung und der Ausführung.

 

Thema 
Neubau einer Tramlinie
Objekt 
Friedrich-Ebert-Straße
Ort 
Kassel
Bundesland 
Hessen
Land 
Deutschland
Datum 
2015

Situation

Gerade an den Schichtgrenzen (Asphalt / Beton / Asphalt) sind verschiedenste Anforderungen zu erfüllen.

In den letzten Jahren haben sich zwei Varianten dieser Bauweise als Standardbauweisen ergeben:

Variante 1:
• Draintragschicht als Gleistragschicht
• Betonfahrbahn als Trag- und Deckschicht
• Fahrbahn Einsatz vornehmlich in Gleisüberfahrten bei „großen“ Kreuzungen 

Variante 2:
• Draintragschicht als Gleistragschicht
• Betonfahrbahn als Tragschicht
• Asphaltbinder- und Deckschicht
• Einsatz im Bereich von Gleistrassen, die vom Autoverkehr mit genutzt werden

Unter Verwendung der vorbituminierten Asphaltarmierung S&P Glasphalt® G, wurde die Variante 2 mit einer Binder bzw. Asphaltschicht ausgeführt. Der Einsatz dieser Armierung hat sich für die Rissverhinderung bewährt und führt auch zu langfristig guten Ergebnissen.

Bei dieser Bauweise werden „Risse“ bereits bei der Herstellung in Kauf genommen. Die Konstruktion des „Gleisrostes“ führt zu dieser Rissbildung. Quer zu den Schienen halten sogenannte Spurstangen die Schienen in einem genau definierten Abstand, dieser beträgt 1435 mm zueinander. Die Spurstangen haben eine Höhe von 70 mm und eine Breite von 10 mm und werden alle 1,50 m in Längsrichtung angeordnet. Diese Stellen sind besonders gefährdet und neigen zum Durchschlagen des Risses in die Deckschicht.

Aufgrund der nicht vorhandenen bzw. geringen Überdeckung entstehen automatisch „Risse“.

Weitere Risse ergeben sich im Zuge des Abbindeprozesses des Betons. Da auf Fugen jeglicher Art verzichtet wird, entstehen im Zuge des Abbindeprozesses, Risse beziehungsweise Fugen unterschiedlicher Breite.

Die Spurstangen führen zu einer Gefügestörung im Asphaltaufbau. Um das Durchschlagen der Fugen der Betonfahrbahn in die darüber liegende Asphaltschichten zu verhindern, wurde eine vorbituminierte S&P Asphaltarmierung gewählt. S&P Glasphalt® G ist ein knotenweiches Glasfasergitter, welches mit hochpolymermodifiziertem Bitumen getränkt ist. Auf ein Vlies als Verlegehilfe wird dabei verzichtet, um den Schichtenverbund nicht zu beeinflussen.

Lösung

Das Überbauen von Betonflächen mit  Asphaltschichten, birgt einige Probleme in sich. Durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffe Beton und Asphalt, entstehen Spannungen im Straßenkörper, die Risse an der Oberfläche hervorrufen können. Zusätzlich muss die  Asphaltschicht gegen das Durchschlagen der Betonfugen mit Vertikalverschiebungen und in diesem besonderen Anwendungsfall, auch gegen das Durchschlagen der Spurstangen, gesichert sein. Die S&P Asphaltarmierungen können diese Schadensbilder weitestgehend verhindern oder zumindest verzögern. Durch die Steifigkeit des Gitters, können die auftretenden Querkräfte in der Fuge als horizontale Zugkräfte durch das Gitter aufgenommen und abgeleitet werden und schützen die Deckschicht vor der Rissbildung.

Material

S&P Glasphalt® G

Bildergalerie

  • Erläuterung Bauweise: Variante 1

    Variante 1

    - Betonfahrbahn als Trag- Deckschicht

    - Ohne Armierung ausgeführt

  • Erläuterung Bauweise: Variante 2

    Variante 2

  • Erläuterung Bauweise: Variante 2

    Variante 2

  • Friedrich-Ebert-Straße, mit S&P Glasphalt® G verstärkt

    Projekt: Friedrich-Ebert-Straße

    Baujahr: 2015

    Aufbau: 3 cm Asphaltdeckschicht

                 5 cm Binderschicht Glasphalt G

                 12 cm Betontragschicht

                 18 cm Draintragschicht

  • Verlegung von S&P Glasphalt® G

    Neubau der Tramlinie auf einer 17,5 cm starken Betonfahrbahn. Diese wurde mit einer 3,5 cm starken Asphaltdeckschicht überbaut.

  • Verlegung von S&P Glasphalt® G

    Die Armierung wurde unterhalb der Asphaltdeckschicht in eine 60% Bitumenemulsion verlegt. Durch den guten Haftverbund muss bei der S&P Armierung oberseitig weder angenagelt noch abgesplittet werden.

  • Verlegung von S&P Glasphalt® G

    Durch das Verkleben mit dem Untergrund und die werkseitige Absandung, ist ein Befahren durch Fertiger und Zufuhr-LKW auf S&P Glasphalt® G problemlos möglich.

  • Zustand heute

    Zustand heute

    Nahezu rissfreier Zustand, kein Durchschlagen der Betonfugen. Die Spannungen werden von der S&P Asphaltarmierung aufgenommen.

  • Zustand heute

    Zustand heute

    Die Spurstangen der Gleise, schlagen an Stellen mit zu geringem Asphaltüberbau in die Deckschicht durch. Spannungen im Straßenkörper können zum größten Teil von der Armierung aufgenommen werden.

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