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Die Erfindung betrifft eine elastische Lagerung von Bahnschwellen auf oder in einer festen Auflage, wobei die Bahnschwelle unter Zwischenschaltung einer die Bahnschwelle wenigstens teilweise umhüllenden Schicht aus elastischem Material auf mindestens einer Platte aufliegt, die auf oder in der festen Auflage, vorzugsweise Ortsbeton, abgestützt ist.
Es ist bereits bekannt, durchgehende Schwellen sowie Zweiblockschwellen elastisch zu lagern. Bei einer solchen bekannten Lagerung ist jede Schwelle bzw. jeder Schwellenblock in eine trog'wormige Umhüllung aus elastischem Material eingesetzt, die ihrerseits vollständig in eine Betonplatte eingebettet ist. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass die Umhüllung nach keiner Seite elastisch ausweichen kann, so dass nur eine begrenzte Dämpfungswirkung erzielbar ist (österr. Patentschrift Nr. 245022).
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist gemäss einem älteren, nicht vorveröffentlichten Vorschlag vorgesehen, dass die elastische Unterlage mit kanalartigen Hohlräumen versehen ist, die sich in Richtung der Bahnschwelle erstrecken und zur Mitte der Bahnschwelle hin offen sind, wobei die feste Auflage in ihrer Mitte eine Vertiefung aufweist, so dass die kanalartigen Hohlräume frei münden. Diese Ausführung hat sich zur Dämpfung von Schwingungen höherer und mittlerer Frequenzen hervorragend bewährt. Die Dämpfung tiefer Frequenzen, die im Bereiche des Luftschalles nicht so störend empfunden werden, bei der Körperschalldämmung aber eine ausserordentlich grosse Rolle spielen, ist jedoch noch unbefriedigend.
Es wurde bereits versucht, die geschilderten Nachteile dadurch zu beseitigen, indem die Bahnschwellen starr auf einer Betonplatte befestigt werden, die unter Zwischenschaltung einer elastischen Dämmschicht auf dem Unterbau abgestützt ist. Die elastische Dämmschicht, die sich hiebei über die ganze Oberfläche des Unterbaus erstreckt, hat zufolge der starren Halterung der Schienen auf der Betonplatte sämtliche auftretende Schwingungsbelastungen aufzunehmen und unterliegt deshalb einem beträchtlichen Verschleiss. Der Ausbau der elastischen Dämmschicht ist aber äusserst zeitraubend, so dass sich diese Ausführung in der Praxis nicht durchsetzen konnte (deutsche Offenlegungsschrift Nr. 1922055), deutsche Auslegeschrift Nr. 1534121).
Aus anderem Zusammenhang ist es weiters bekannt, eine Betonschwelle in eine Ausnehmung eines Betonfertigteiles einzusetzen und diesen Betonfertigteil über vier Federungselemente in Form von elastomeren Lagerkörpern am Ortsbeton abzustützen. Bei dieser quasi punktförmigen Lagerung des Betonfertigteiles werden die Federungselemente sehr stark beansprucht und es ist mit einer relativ kurzen Liegedauer zu rechnen.
Schliesslich ist bereits bekannt, einen Stahlbetontrog, der mit Schotter verfüllt ist und in dem der herkömmliche Holzquerschwellenoberbau eingebettet ist, auf durchgehende Gummiauflager, die gleichlaufend zu den Schienen verlegt sind, zu lagern. Bei dieser Art der elastischen Lagerung ist ein Tausch der bandförmigen Gummiauflager ohne gänzlicher, länger dauernder Betriebseinstellung nicht möglich. Abgesehen von den hohen Herstellungskosten besteht überdies noch die Gefahr, dass sich im Laufe der Zeit in den gänzlich unzugänglichen Hohlräumen zwischen den elastischen Gummilagern Fremdkörper, wie Sand, Splitt, Schotter od. dgl., ablagern und dadurch die Schwingungsdämpfung zufolge Körperschallbrücken zunichte machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine elastische Lagerung von Bahnschwellen zu schaffen, die auch eine optimale Dämpfung von Schwingungen tiefer Frequenz gewährleistet.
Dies wird gemäss der Erfindung bei einer Lagerung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass zwischen der die Bahnschwelle tragenden, insbesondere aus armiertem Beton bestehenden Platte und der festen Auflage eine, sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Oberseite der Auflage erstreckende, elastische Dämmschicht, beispielsweise eine mit Rillen versehene Gummiplatte, eine Glaswollmatte, eine mit Glasfasern verstärkte Kunststoffplatte od. dgl., vorgesehen ist. Bei dieser Ausbildung wird durch die oberhalb der Dämmschicht befindliche, bewehrte Lagerplatte einschliesslich der Schienen und Schwellen eine relativ grosse Masse mit hohem Gewicht abgefedert und dadurch eine ausgezeichnete Dämmung von Schwingungen mit tiefen Frequenzen erreicht.
Eine Dämpfung solcher Schwingungen ist vor allem dann notwendig, wenn die Gleise in der Nähe von erschütterungsempfindlichen Bauwerken oder Musik- und Konzertsälen verlegt werden. Solche Probleme stellen sich insbesondere bei der Errichtung von Untergrundbahnen im dicht verbauten Gebiet.
Darüberhinaus wird durch die gleichzeitige Anwendung einer elastischen Lagerung für die Bahnschwelle sowie für die die Bahnschwelle tragende Platte eine weitgehende Dämpfung der hohen und mittleren Frequenzen sowie von Teilen der tiefen Frequenzen im Bereich zwischen Schwelle und Platte erreicht, so dass der Körperschallpegel im Bereiche der elastischen Dämmschicht zwischen Platte und Unterbau wesentlich geringer als bei Anordnungen ohne der erstgenannten Dämmung ist. Dadurch ist eine viel bessere und effektivere Ausnutzung der Schalldämmungseigenschaften der durchgehenden elastischen Dämmschicht möglich. Ebenso ist eine wesentlich höhere Lebensdauer der die Bahnschwellen tragenden Platte bei elastischer Lagerung mittels gummiumhüllter Bahnschwelle als bei direkter Auflagerung der Schiene auf der Platte zu erwarten.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die feste Auflage in ihrer Mitte eine Vertiefung aufweist und die Dämmschicht in Höhe der Sohle oder im Abstand oberhalb der Sohle dieser Vertiefung angeordnet ist, wobei die Platte aus zwei getrennten Plattenstücken besteht, die, insbesondere symmetrisch zur Gleismitte, im Abstand voneinander angeordnet sind. Bei dieser Ausbildung kann die Einfederung der elastischen Dämmschicht und deren Zustand im Betrieb auf einfache Weise überprüft werden. Durch Anheben der Plattenstücke können diese Dämmelemente abschnittsweise in den nächtlichen Betriebspausen auch leicht getauscht werden.
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Durch die Anordnung der Vertiefung in der Auflage wird auch gemäss dem älteren Vorschlag die Dämpfungswirkung der elastischen Unterlage zwischen Bahnschwelle und Platte verbessert, wenn die elastischen Unterlagen der Plattenstücke mit kanalartigen Hohlräumen versehen sind, die sich in Richtung der Bahnschwelle erstrecken und zur Mitte der Bahnschwelle hin offen sind, so dass sie frei in die Vertiefung münden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zeigen, näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Lagerung, quer zur Gleislängsrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und 3 sowie 4 andere Ausführungsformen erfindungsgemässer Lagerung bei Schnittführung analog Fig. 1.
Bei der in Fig. l und 2 dargestellten Lagerung sind die Schienen-l-auf einer Holzschwelle-2-- befestigt, die über zwei elastische Unterlagen--3--auf mit Bewehrungseisen armierten Platten--4-abgestützt ist. Jede der elastischen Unterlagen bildet einen einseitig offenen Trog, der die Schwelle-2teilweise umhüllt und in dessen Boden und Seitenwänden kanalartige Hohlräume--5--vorgesehen sind. Die armierten Platten--4--sind unter Zwischenschaltung einer elastischen Dämmschicht --6-- auf dem eine feste Auflage bildenden Ortsbeton --7-- abgestützt, der keinerlei Bewehrung bzw. Armierung aufweist. Als
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elastischen Unterlagen--3--, die sich in Richtung der Bahnschwelle erstrecken und zur Mitte der Bahnschwelle hin offen sind, frei münden.
Bei einer ausgeführten Lagerung nach Fig. 1 und 2, die für einen Achsdruck von 11000 Kp ausgelegt ist, beträgt die Dicke der Platten 4100 mm. Die Platten--4--sind mit zwei genormten Baustahlgittern bewehrt.
Als elastische Dämmschicht --6-- dient eine 8 mm dicke Breitriefenmatte aus Gummi mit einer Härte von etwa 450 Shore. Da sich die Breitriefenmatte über die gesamte Abstützfläche der Platten--4--erstreckt, ist ihre Flächenpressung mit 0, 18 Kp/cm2 relativ gering. Diese geringe Flächenpressung gewährleistet eine hohe Lebensdauer der Breitriefenmatte.
Bei der Lagerung nach Fig. 3 sind die Schienen--11--auf einer Kunststoffschwelle--12--befestigt, die über zwei elastische Unterlagen--13--auf zwei mit Baustahl armierten Platten--14--abgestützt ist. Die Platten --14-- ruhen unter Zwischenschaltung einer elastischen Dämmschicht-16-auf einem festen Auflager--17--, beispielsweise dem Boden einer Tunnelröhre, auf. Die Auflagefläche am Auflager--17-- ist unter einem Winkel von etwa 3 bis 100 gegen die Horizontale geneigt.
Durch die Neigung der Auflagefläche wird einerseits die Kraftübertragung von der Schwelle auf das Auflager günstiger gestaltet und anderseits der Austausch der elastischen Dämmschicht--16--erleichtert. Die Dämmschicht --6-- besteht aus Glaswollmatten mit den Abmessungen 1 x 1, 2 m, die ohne Abstand fugenlos nebeneinander verlegt werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die die Schienen --21-- tragende Schwelle --22-- über elastische Unterlagen --23-- auf Platten --24-- abgestützt, die unter Zwischenschaltung von elastischen Dämmschichten-26-auf einem festen Auflager --27-- aufliegen. In der Mitte des Auflagers --27-- ist eine Vertiefung--28--vorgesehen.
Die Dämmschicht --26-- ist hiebei im Abstand oberhalb der Sohle der Vertiefung --28-- angeordnet, damit allfälliges Kondenswasser, das sich am Boden der Vertiefung--28--ansammelt, von der Dämmschicht --26-- ferngehalten wird. Die Vertiefung --28- kann in nicht näher dargestellter Weise in Gleisrichtung geneigt sein, damit das Kondenswasser zu einem an tiefster Stelle angeordneten Sammler abfliessen kann.
Durch die Dämmschicht wird bei allen vorhin besprochenen Ausführungen eine völlige Trennung zwischen Ortsbeton und Tragplatten erreicht. Hiebei kann gegebenenfalls die Dämmschicht seitlich der Schwelle hochgezogen werden, wie die Fig. 1 und 4 zeigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastische Lagerung von Bahnschwellen auf oder in einer festen Auflage, wobei die Bahnschwelle unter Zwischenschaltung einer die Bahnschwelle wenigstens teilweise umhüllenden Schicht aus elastischem Material auf mindestens einer Platte aufliegt, die auf oder in der festen Auflage, vorzugsweise Ortsbeton, abgestützt ist,
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aus armiertem Beton bestehenden Platte (4, 14, 24) und der festen Auflage (7, 17, 27) eine, sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Oberseite der Auflage erstreckende, elastische Dämmschicht (6, 16, 26), beispielsweise eine mit Rillen versehene Gummiplatte, eine Glaswollmatte, eine mit Glasfasern verstärkte Kunststoffplatte od. dgl., vorgesehen ist.
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