Een nieuwe methode voor defundering van spoorwegen*1Directe railbevestiging volgens een systeemvan British rail*Ontleend aan Concrete, augustus 1969Bij de aanleg van spoorwegen speelt de economie, zoals overal trouwens, een grote rol.Door de toepassing van voegloos spoor, betonnen dwarsliggers, speciale railbevestigingen,gemechaniseerd onderhoud en goed ballastmateriaal en drainage wordt reeds een aanzien-lijke vermindering van de onderhoudskosten verkregen. Daartegenover staat evenwel dateen verdere toename van de treinsnelheid, asbelasting en verkeersintensiteit onherroepelijktoch weer tot grotere onderhoudskosten zullen leiden.Om aan deze zwaardere verkeerscondities duurzaam weerstand te kunnen bieden werd hetgewenst geacht om naar andere, van het traditionele patroon afwijkende spoorbaanconstruc-ties om te zien, waaraan behalve de periodieke spoorstaafverwisseling geen verder onder-houd verbonden is. Verschillende spoorwegmaatschappijen houden zich bezig met de bestu-dering van nieuwe ontwerpen, waarbij er van uitgegaan wordt de rails te bevestigen aan eendoorgaande fundering in plaats van de bevestiging aan dwarsliggers. Op deze wijze wordteen meer gelijkmatige spreiding van de belastingen over de ondergrond verkregen, zodatplaatselijke gronddruk een minder belangrijke ontwerpfactor wordt. Bovendien verkrijgt meneen grotere stijfheid in dwarsrichting.Bij veel van de nieuwe funderingsconstructies gaan de gedachten uit naar de toepassingvan geprefabriceerde betonelementen. Als nadeel worden hierbij de voegen ondervonden, diein sommige gevallen problemen gaven wat betreft zettingen en vervormingen. Het sohijnt ookgeen juist uitgangspunt om doorgaande spoorstaven te oombineren met een discontinuefundering.Een van de opmerkelijke ontwikkelingen in de wegenbouw mag de introductie van de slip-form paver genoemd worden, waarmee doorgaande, ter pfaatse gestorte gewapend-beton-platen van goede kwaliteit met grote nauwkeurigheid gelegd kunnen worden, terwijl hetbewerkelijke stellen van de mallen niet nodig is. Men kwam op de gedachte dat dergelijkemachines ook met succes zouden kunnen worden ingezet bij de aanleg van een spoorbaan-constructie. De Engelse maatschappij British Rail besloot tot een experiment op kleine schaalten einde de werking van de slip-form paver voor dergelijke doeleinden op waarde tetoetsen. Het researchinstituut van de Internationale Vereniging van Spoorwegmaatschappijen'ORE' had reeds een commissie ingesteld om spoorwegtraces zonder het gebruikelijkeballastbed nader te onderzoeken. Gezien de vele raakpunten van deze commissie met hetexperiment van British Rail werd besloten tot samenwerking, waarbij 'ORE' een belangrijkaandeel in de kosten voor haar rekening zal nemen.Het aangelegde proefvak is gelegen nabij Radcliffe-on-Trent en vormt thans een gedeelte vanhet Great Northern traject tussen Grantham en Nottingham. Op deze baan kwamen vroeger vierspoorlijnen voor, maar twee ervan werden onlangs verplaatst, zodat hier een goede gelegen-heid voor het experiment geboden werd.Het proefvak bestaat uit zes gewapend-betonplaten van elk 72 m lengte, die doorgaand ge-legd zijn, dus zonder dat hierin uitzetvoegen voorkomen. Aan de einden van het proefvakwerden zware verankeringen aangebracht om de situatie van de oneindig lange plaat na tebootsen. Bovendien komen op regelmatige afstand van de doorgaande plaat nog verzwarin-gen voor ten einde excentrische bewegingen als gevolg van kleine verschillen in plaathoogteop te vangen.Om de platen in te kunnen bouwen, moest eerst het oude ballastbed tot de vereiste diepteontgraven worden. Op dat niveau werd een 15 cm dikke laag schraal beton aangebracht metbehulp van de Zimmerman slip-form paver. Deze kleinere machine kan worden ingezet voorbreedtes tot maximaal 2,80 m.De reeds genoemde verzwaringen waren ontworpen als trekblokken en werden gelegd onderhet niveau van het schrale beton tot een diepte van 1,80 m. De uitstekende wapening van dezeblokken werd naderhand door middel van lassen met de hoofdwapening van de constructie-plaat verbonden.Cement XXI (1969) nr. 10 4582Experimentele railbevestiging ontworpenvoor de Kanaal-tunnel3-4Details van een directe railbevestiging enhet flexibele systeem voor de Kanaal-tunnelDeze constructieplaat werd eveneens uitgevoerd met behulp van de Zimmerman slip-formpaver. Zoals reeds vermeld werd daarbij geen gebruik gemaakt van mailen; de besturing vande machine vond plaats aan de hand van geleidedraden aan weerszijden van de plaat.Afbuigingen van deze draden in horizontale of verticale richting worden automatisch gevolgd.De betonspecie werd per truck-mixer aangevoerd vanaf een betonmortelbedrijf; de kwaliteitbedroeg K400. Bereikt werd een produktiesnelheid van een plaat (dus een lengte van 72 m)in twee uren. De breedte van de platen bedraagt 2,60 m; de dikte 30,5 cm (behoudens eenmet een dikte van 23 cm), Het betonoppervlak werd aan de bovenzijde glad afgewerkt. Nader-hand werden de verankeringen voor de railbevestigingen aangebracht.De tevoren gereedgemaakte wapening was berekend op een specifieke sterkte van 414 kgf/mm2. Het percentage staal bedroeg 0,55% ten opzichte van de betondoorsneden. De wape-ningskorven zijn aan elkaar gelast, ten einde ook in dit opzicht van continutteit verzekerd tezijn.Als toeslagmateriaal aan de betonspecie werd gebroken grind toegepast.Voor de flexibele railbevestiging zijn verschillende systemen geprobeerd. Voor vier van deplaten waren deze systemen van resp. Nederlandse, Franse, Zwitserse en Engelse (LondonTransport) oorsprong. Bij de twee overige platen paste British Rail twee zelf ontwikkeldesystemen toe: foto 1 en fig. 3 tonen een directe railbevestiging die voor normale gevallenbedoeld is, terwijl foto 2 en fig. 4 het alternatief voorstellen voor een spoorwegverbindingtussen Engeland en Frankrijk via een tunnel onder het Kanaal.In alle gevallen, behoudens die voor de Kanaaltunnel en van het Zwitserse type, werden tenbehoeve van de railbevestiging gaten in de plaat geboord en de daarin geplaatste veranke-ringselementen aangegoten met een polyester of epoxymortel.De spoorstaafbevestiging laat een maximale treinsnelheid van 200 km/uur toe.Na voltooiing van het proefvak werd het in de Great Northern Line opgenomen, ten einde degebruikswaarde in de praktijk na te gaan.Van de zijde van ORE worden momenteel akoestische en trillingsproeven genomen. DoorBritish Rail wordt het mechanische gedrag van de gehele constructie onderzocht. Daartoezijn op verschillende punten van de langs- en dwarswapening spanning-rekmeetpunten aan-gebracht; deze metingen worden uitgevoerd onder verschillende belastingsomstandigheden.Voorts vinden waarnemingen plaats om het gedrag van de platen op langere duur na te gaan.Ten slotte zij vermeld dat deze gelegenheid te baat genomen is om de theorie van hetmechanische gedrag van spoorwegen aan de praktijk te toetsen.Cement XXI (1969) nr. 10 459