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Die Erfindung betrifft eine Feste Fahrbahn auf Eisenbahn-Brücken, bei der die Schienen auf einer fugenlosen Stahlbeton-Tragplatte befestigt sind, die über die gesamte Brückenlänge durch- läuft, und die auf der Brückenkonstruktion längsverschieblich aufgelagert ist.
In zunehmendem Masse werden für die Eisenbahn-Schnellverkehrsstrecken sogenannte Feste Fahrbahnen verwendet, bei denen die Schienen nicht auf einem Schotterbett, sondern auf einer Stahlbetontragplatte aufgelagert sind. Der Grund für die Verwendung von Festen Fahrbahnen statt des althergebrachten Schotterbettes ist einmal die bessere Lagekonstanz, wie auch die infolge sehr grosser Instandhaltungsintervalle grössere Verfügbarkeit. Feste Fahrbahnen wurden zunachst ausschliesslich in Tunneln verlegt, weil hier keine Setzungen zu befürchten waren, gegen die Feste Fahrbahnen empfindlich sind. Inzwischen werden Feste Fahrbahnen jedoch auch bereits auf Erd- planum gebaut, einmal, weil die Bodenbeanspruchungen bei dieser Bauart sehr gering sind, an- dermal, weil man bei schlechten Böden gelernt hat, Setzungen mit Methoden der Bodenverbesse- rung zu begegnen.
Das Auflegen einer Festen Fahrbahn auf Brücken ist jedoch bislang nicht befriedigend gelöst.
Bei einer Festen Fahrbahn mit durchgehend verschweissten Schienen verbleibt jeder Querschnitt praktisch bei jeder Temperatur unverschieblich an der gleichen Stelle, Temperaturänderungen bewirken lediglich Spannungsänderungen in Tragplatte und Schienen. Bei einer Brückenkonstruk- tion jedoch kommt es infolge Temperaturänderungen zu Längenänderungen : Fahrbahnen und Brückenkonstruktionen sind also bei Temperaturänderungen nicht kompatibel.
Deshalb bleibt man in Deutschland im Zuge von Strecken mit Fester Fahrbahn im Bereich län- gerer Brücken noch bei Schottergleisen, was allerdings zum Ausgleich der Längenänderungen sogenannte Schienenauszüge erforderlich an den Übergängen macht. Dies aber ist bei Schnell- fahrstrecken sehr unerwünscht. In Japan, wo grosse Abschnitte Fester Fahrbahnen auf Brücken oder aufgeständerten Konstruktionen verlegt sind, hat man die Tragplatte in kurze Abschnitte un- terteilt, die eine grosse Längsbewegung des langen Brückenbauwerks in viele kleine, dann un- schädliche Bewegungen der Tragplattenabschnitte aufteilen sollen.
Zur Losung des Problems Feste Fahrbahn auf Brücken wurde durch die DE 24 43 770 vorge- schlagen, die Tragplatte auf der Brückenkonstruktion längsverschieblich aufzulagern, so dass die Brückenkonstruktion sich unter der Festen Fahrbahn bewegen kann. Die Ausführung dieser ein- leuchtenden Lösung scheiterte jedoch daran, dass die Aufnahme und Weiterleitung der potentiell sehr grossen Kräfte beim Bremsen eines Zuges der Tragplatte zugewiesen werden, die sie vor und/ oder hinter der Brücke an das Erdplanum oder an zur Aufnahme dieser Kräfte geeignete Widerla- ger abgeben muss. Die der Bemessung zugrunde zu legenden Bremskräfte sind so gross, dass sie zu unwirtschaftlichen Abmessungen der Tragplatte und deren Bewehrung führen.
Der Ausgleich von Höhenunterschieden in einem Lager und die Aufnahme horizontaler Kräfte geht aus einer Anzahl von Dokumenten hervor, so die DE 25 27 128 A1, DE 44 02 608 A1, EP 0 243 763 A2 und SU 781 256 A. Diese Dokumente enthalten jedoch keine Hinweise auf Stoss- dämpfer oder andere Vorrichtungen zur Aufnahme von in Längsrichtung wirkenden Kräften, insbe- sondere solche Vorrichtungen, die nur langsame Verschiebungen erlauben, aber bei schnellen Verschiebungen steif reagieren
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, die eine wirtschaftliche An- wendung der in der DE 24 43 770 A1 beschriebenen Konstruktion zulässt.
Dazu wird erfindungsge- mäss vorgeschlagen, zwischen Tragplatte und Brückenkonstruktion hydraulische Stossdämpfer an- zuordnen, die die Bremskräfte an einer oder mehreren Stellen an die zu ihrer Aufnahme bemesse- ne Brückenkonstruktion übertragen.
Das an sich bekannte Prinzip des hydraulischen Stossdämpfers besteht darin, dass sich in ei- nem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder ein Kolben befindet, der durch eine kleine Boh- rung oder ein Ventil den Durchfluss der Flüssigkeit gestattet. Bei plötzlich auftretenden Kräften ist der Durchfluss jedoch so gering, dass eine Bewegung des Kolbens praktisch nicht stattfindet.
Erst bei längerer Krafteinwirkung ist bei dem geringen Durchfluss eine langsame Kolbenbewegung mög- lich
Bremst ein Zug auf der Brücke, so werden sofort an allen gebremsten Rädern Bremskräfte über die Schienen und die Schienenbefestigungen in die Tragplatte übertragen Durch die Stoss- dämpfer werden die Kräfte abhängig vom Abstand der Stossdämpfer auf kurzem Wege an die Brückenkonstruktion abgegeben, ohne dass sich die gesamten Bremskräfte des Zuges in der Trag-
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platte aufbauen können.
Erfindungsgemass wird weiter vorgeschlagen, die Stossdämpfer zwischen Tragplatte und Brü- ckenkonstruktion als eine konstruktive Einheit mit den seitlichen Führungen der Tragplatte auszu- bilden. Der Vorzug einer solchen Konstruktion liegt dann, dass die Befestigungselemente der seitli- chen Führungen gleichzeitig für die Kraftübertragung von der Tragplatte in die Brückenkonstruktion genutzt werden konnen. Stossdämpfer sind Maschinenelemente, die praktisch wartungsfrei sind Dennoch begegnet der Brückenbauer der Verwendung von Maschmenelementen bei seinen Kon- struktionen in Hinblick auf die geforderte lange Lebensdauer mit einer gewissen Skepsis.
Da aber die erfindungsgemassen Stossdampfer immer in grösserer Anzahl vorhanden sind und sie sich sehr leicht auswechseln lassen, braucht ein Versagen der Gesamtkonstruktion Feste Fahrbahn/Brücke nicht befurchtet zu werden.
Alternativ zur Verwendung mechanischer Stossdämpfer ist auch der Einsatz viskoelastischer Substanzen möglich. Diese Substanzen verhalten sich bei schnellen Verschiebungen relativ starr, wohingegen sie bei langsam wirkender Kraft viskos verformt werden. Viskoelastische Substanzen finden z. B. bereits in Automatikgetrieben von Autos Verwendung, in denen sie bei niedriger Um- drehungszahl ein Halten unter Bremseinwirkung ermöglichen, bei hohen Umdrehungszahlen jedoch eine relativ starre Kopplung vermitteln und damit ein Fahren ohne grossen Verlust an Ener- gie durch Reibungswärme erlauben. Die viskoelastischen Substanzen werden in einer bevorzugten Ausführungsform direkt als Bestandteil der Gleitlager eingesetzt, z. B. in dünner Schicht als "Schmierstoff' zwischen Gleitlager und Tragplatte.
Ein Vorteil des Einsatzes viskoelastischer Sub- stanzen in einer solchen Ausführung sind die grossen Flächen, über die Kräfte von der Tragplatte in die Brückenkonstruktion weitergeleitet werden. Es bedarf keiner punktueller mechanischer Befesti- gungen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Brücke 1 mit darauf langsverschieblich auf einem Gleitlager 2 aufgelagerter Fester Fahrbahn 3 und durch eine mit einem Stossdämpfer 4 verbundene seitliche Führung 7
Die Feste Fahrbahn 3 ist auf der Brücke 1 mittels Gleitlager 1 längsverschieblich aufgelagert.
Um die seitliche Lage der Festen Fahrbahn 3 zu stabilisieren, sind in Abständen auf beiden Seiten der Tragplatte 5 Führungen 7 angebracht, die z. B. aus einem Winkelprofil bestehen, das auf der Brückenkonstruktion 1 befestigt ist, sowie aus einer an der Tragplatte 5 angebrachten Gleitplatte 8.
Winkelprofil 7 und Gleitplatte 8 gestatten an der Gleitfläche eine Längsbewegung zwischen Trag- platte 5 und Brückenkonstruktion 1. Der Stossdämpfer 4 ist einerseits mit der Winkelplatte 7, ande- rerseits mit der Tragplatte 5 verbunden, z B. in der dargestellten Weise über Augenlaschen und Bolzen. Aufgrund seiner Funktionsweise sorgt der Stossdämpfer 4 bei kurzzeitig auftretenden Kräf- ten für eine praktisch starre Verbindung zwischen Brückenkonstruktion 1 und Fester Fahrbahn 3, während er für länger wirkende Kräfte, wie sie Temperaturänderungen hervorrufen, eine Längsbe- wegung zulässt.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zur Kraftübertragung zwischen einer Festen Fahrbahn (3) und einer Brücken- konstruktion (1), bei der Schienen (9) auf einer Stahlbeton-Tragplatte (5) befestigt sind, die fugenlos über die gesamte Brückenlänge oder lange Abschnitte derselben verläuft und längsverschieblich auf der Brückenkonstruktion (1) aufgelagert ist, gekennzeichnet durch die Bruckenkonstruktion (1) und Tragplatte (5) verbindende Kopplungsmittel in Form von in
Längsrichtung wirkenden Stossdämpfern (4,8).