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Die
Erfindung bezieht sich auf eine betonlose Schwelle für eine feste
Fahrbahn, bei der die durch die Schienen zu einem Gleisrost vormontierten Schwellen
nach dem Ausrichten des Gleisrostes über einer Tragplatte zumindest
teilweise in eine Fahrbahnplatte einbetoniert sind oder nach dem
sogenannten Züblin-Verfahren
in eine vorbetonierte Platte eingerüttelt werden.
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Neben
Ausführungsformen
von Betonschwellen – unabhängig davon,
ob es sich um Einblock- oder Zweiblockschwellen handelt – bei denen die
Armierung einfache Baustahlstangen sind, die durch Bügel miteinander
verbunden sein können,
ist in der Patentschrift
DE
198 16 407 C1 auch bereits eine Schwelle vorgeschlagen
worden, bei der die Bewehrung durch sogenannte Gitterträger gebildet
ist, die bevorzugt teilweise aus den nur unvollständig ausbetonierten
Betonschwellen unten heraussteht, um einen besseren Verbund zur
Vergussmasse der eigentlichen Fahrbahn zu erzielen. Nach wie vor
ist die Schwelle aber zumindest teilweise im oberen Bereich, also
dort wo die Schienenauflager liegen, als Betonschwelle ausgebildet.
Nur im unteren Bereich ist dieser Beton bei der Schwelle ausgespart
worden.
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Dies
gilt sogar noch in erhöhtem
Maße für eine Schwelle
wie sie in der
US 2 272 218 beschrieben
ist. Dort sind Schienenbefestigungsplatten direkt auf die Schwellenarmierung
aufgeschraubt, die dann allerdings zusammen mit diesen Schienenbefestigungsplatten
im Beton einer normalen Einblockbetonschwelle vergossen sind. Ein
irgendwie gearteter verbesserter Verbund einer solchen Schwelle
bei Einbindung in eine feste Fahrbahn ist somit natürlich nicht
mehr zu erzielen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwelle für eine feste
Fahrbahn so auszubilden, dass Sie einfacher herstellt werden kann
und erheblich leichter ist, so dass der Antransport und die Verarbeitung
an der Baustelle wesentlich einfacher erfolgen kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass eine ohne Betonumhüllung ausgebildete
durchgehende Schwellenarmierung mit aufgeschweißten Schienenbefestigungsplatten
versehen ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht die Schwelle also nur noch aus der eigentlichen Schwellenarmierung
ohne jegliche Betonumhüllung, wobei
natürlich
spezielle Vorkehrungen, nämlich
ein Anschweißen
der Schienenbefestigungsplatten erforderlich ist, um die Schiene
mit dieser Armierung verbinden zu können.
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Das
eigentliche Ausbetonieren erfolgt ausschließlich beim Betonieren der Fahrbahnplatte,
wobei im Gegensatz zu der angesprochenen Anordnung nach der
DE 198 16 407 C1 nicht
nur der unten aus den Teilbetonierungen einer Betonschwelle herausstehende
Teil der Schwellenarmierung in den Beton der Fahrbahnplatte eingebettet
wird, sondern die gesamte Schwellenbewehrung. Dies erspart den ganzen
Herstellungsschritt des Betonierens der Schwelle bzw. der Einzelblöcke der
Schwelle und hat dabei den zusätzlichen
Vorteil, dass die ja nur auf ihre Armierung reduzierten Schwellen – die natürlich auch
nur für
feste Fahrbahnen einsetzbar sind und nicht für übliche aufliegende Konstruktionen
oder Schotterkonstruktionen – sehr
viel leichter sind. Dies vereinfacht den Transport der Schwellen
zu einer Gleisbaustelle ganz erheblich und darüber hinaus ist auch die Handhabung
der vorgefertigten Gleisroste, die über einer festen Tragschicht
mit Hilfe von Portalen oder Hebespindeln ausgerichtet und dann einbetoniert
werden, wesentlich einfacher.
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Mit
besonderem Vorteil sollen dabei die Schienenbefestigungsplatten
nicht unmittelbar auf den Schwellenarmierungen aufgeschweißt sein,
sondern den Schwellenarmierungen und den Schienenbefestigungsplatten
können
in Ausgestaltung der Erfindung Abstandhalter, vorzugsweise in Form
stehender Stahlplatten oder Stahlkästen zwischengeordnet sein.
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Um
einen besonders festen Verbund der Schienenbefestigungsplatten mit
dem Beton der Fahrbahnplatte und damit eine besonders feste Halterung
der Schienen zu erzielen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen sein, dass die Schienenfußträger mit angeschweißten, gegebenenfalls
die Abstandhalter durchsetzenden, Kopfbolzen oder anderer Betonanker
zur Einbindung in die Fahrbahnplatte versehen sind. Wenn ein späteres Auswechseln
der Befestigungsplatten erwünscht wird,
können
auch an den Latten verschraubte Anker verwandt werden.
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Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann die Bewehrung – ähnlich der bereits mehrfach
angesprochenen
DE 198
16 407 C1 – zwei
parallel nebeneinander verlaufende Gitterträger mit jeweils drei die Kanten eines dreieckigen
Prismas bildenden Längsstangen
und zwei diese verbindenden Mäanderschlangen
umfassen.
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Bei
einer solchen Ausbildung mit Gitterträgern als Schwellenbewehrung
können
die Gitterträger
darüber
hinaus zusätzlich
unten durch eine angeschweißte
Mäanderschlange
miteinander verbunden sein, wodurch eine entsprechende Stabilisierung
im unteren Bereich der Bewehrung gegeben ist. Die entsprechende
Stabilisierung im oberen Bereich ergibt sich durch die Abstandhalter.
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Neben
der Möglichkeit,
auf die oberen Längsstangen
der Gitterträger
jeweils zwei beabstandete, quer zur Schwellenachse verlaufende Stahlplatten
je Schienenfußträger aufzuschweißen, die
die bereits angesprochenen Abstandhalter bilden, kann auch vorgesehen
sein, dass die beiden Gitterträger
durch im Wesentlichen U-förmige
Bügel miteinander
verbunden sind, auf deren obenliegende Basisschenkel die Abstandhalter
aufgeschweißt sind.
In diesem Fall erfolgt das Aufschweißen der Abstandhalter dann
entweder quer zur Schwellenachse oder bevorzugt auch parallel zur
Schwellenachse.
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In
manchen Anwendungsfällen
ist es erwünscht,
dass die Schienenbefestigungsplatten oberhalb der Vergussoberkante
der Fahrbahnplatte liegen, was sich bei einer erfindungsgemäßen Konstruktion
besonders einfach dadurch erzielen lässt, dass unter dem Schienenbefestigungsplatte
ein über die
Vergussoberkante überstehender
Stahlkasten angeordnet ist. Dieser Stahlkasten kann entweder direkt
auf der Schwellenarmierung aufgeschweißt sein, oder aber auf den
bereits genannten Abstandhalter-Stahlplatten.
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann die Schwellenarmierung wenigstens einen,
vorzugsweise zwei parallel nebeneinander liegende, Profilträger umfassen, wobei
die Profilträger
unterschiedlich ausgebildet sein können. So eignen sich für die erfindungsgemäßen Zwecke
sowohl Z-, U-, T-I-Profile
oder aber auch einfache Winkelprofile.
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In
Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als zweckmäßig erwiesen,
dass die vertikalen oder zumindest teilweise vertikal verlaufenden Schenkel
der Profilträger
mit Löchern
versehen sind, die sowohl zum Einlegen von Längsarmierungen der Fahrbahnplatte
dienen, als auch einen besseren Verbund mit dem Beton der Fahrbahnplatte
durch das Eindringen des Betons in diese Löcher bewirken.
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Um
eine leichtere und einfachere Verarbeitung an der Baustelle zu erzielen,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
die vorgefertigten Gleisroste aus Schienen und Schwellen zunächst auf
der Tragschicht der Fahrbahn abzustellen und erst sukzessive nach
einem Vorausrichten anzuheben, auszurichten und dann das Vergießen der
Schwellen in die Fahrbahnplatte zu bewerkstelligen.
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Um
dies auch bei den erfindungsgemäßen betonlosen
Schwellen zu erreichen, kann – insbesondere
dann, wenn an die Unterseite der Profilträger noch einer zusätzlichen
Verankerung dienende Kopfbolzen angeschweißt sind – vorgesehen sein, dass die
Profilträger
mit vorzugsweise ebenfalls als I-Trägerabschnitte ausgebildeten
Aufstellfüßen zum
Aufstellen des Gleisrostes auf der Tragschicht versehen sind. Dabei
versteht es sich von selbst, dass die Aufstellfüße natürlich höher sind als die Kopfbolzen,
damit nicht ein Aufsetzen auf diesen Kopfbolzen mit der Gefahr einer
Verbiegung oder eines Abbrechens stattfinden kann.
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Schließlich liegt
es auch noch im Rahmen der Erfindung, seitlich an einen durchgehenden
Profilträger
im Bereich der Schienen kurze Profilträger zur Bildung einer verbreiterten
Aufliegefläche
für die Schienenfußplatten
tragende herkömmliche
Lager zu befestigen, vorzugsweise anzuschweißen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine
schematischen Teilschnitt durch eine feste Fahrbahn mit einer erfindungsgemäßen, zunächst betonlos,
ausgebildeten Schwelle mit Gitterträgerarmierung,
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2 einen
Schnitt längs
der Linie II-II durch die Schwelle in 1,
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3 einen
der 1 entsprechenden Teilschnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform mit
anderer Verbindung der Gitterträger,
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4 einen
Schnitt längs
der Linie IV-IV durch die betonlose Schwelle nach 3,
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5 einen
Teillängsschnitt
durch eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäß in eine Fahrbahnplatte
eingebetteten Schwelle,
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6 einen
Schnitt längs
der Linie VI-VI in 5,
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7 eine
Teilansicht einer erfindungsgemäßen betonlosen
Schwelle mit Profilträgern
als Schwellenarmierung,
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8 einen
vergrößerten Schnitt
längs der Linie
VIII-VIII in 7,
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9 eine
Teilansicht einer vereinfachten betonlosen Profilträgerschwelle
entsprechend der Ansicht nach 7,
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10 einen
wiederum vergrößerten Schnitt längs der
Linie X-X in 9,
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11 verschiedene
andere Querschnittsformen einer für die erfindungsgemäßen Zwecke
geeigneten Profilträger-Bewehrung,
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12 eine
Ausführungsform
einer betonlosen Schwelle mit einer aus einem durchgehenden Profilträger bestehenden
Armierung, wobei im Bereich der Schienenbefestigungen kurze auflageverbreiternde
Profilschienen seitlich an die durchgehende Bewehrung angebunden
sind,
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13 einen
Schnitt längs
der Linie XIII-XIII in 12, und
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14 eine
Teilaufsicht auf die Schwelle nach den 12 und 13.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte betonlose Schwelle 1 besteht
lediglich aus der über
die Schwellenlänge
im Wesentlichen durchgehende Armierung, wobei angesichts des fehlenden
Ausbetonierens der Schwelle vor ihrer Verarbeitung an der Baustelle
eine Unterscheidung zwischen Monoblock- und Zweiblockschwellen überhaupt
nicht mehr gegeben ist. An die Schwellenbewehrung 2 ist über einen Abstandhalter 3,
der in den 1 und 2 durch zwei
beabstandete Stahlstege 4 gebildet ist, ein Schienenbefestigungsplatte 5 angeschweißt, auf dem
die Schiene 6 in herkömmlicher
Weise befestigt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 besteht
die Schwellenarmierung 2 aus zwei Gitterträgern 7 und 8,
von denen jeder aus drei die Kanten eines dreieckigen Prismas bildenden Längsstangen 9, 10, 11 und
zwei diese verbindenden Mäanderschlangen 12, 13 besteht.
Die erfindungsgemäßen betonlosen
Schwellen werden an der Baustelle zunächst mit den Schienen zu einem
Gleisrost vormontiert, der nach einer Ausrichtung über einer vorzugsweise
als hydraulisch gebundene Tragschicht ausgebildeten festen Auflageschicht 27 in
die Fahrbahnplatte 14 einbetoniert wird, wobei üblicherweise,
aber nicht zwingend wie sich aus anderen Ausführungsbeispielen weiter unten
ergeben wird, die Oberkante 15 der Betonschicht bis zur
Unterkante der Schienenfußträger 5 reicht.
In die Fahrbahnplatte 14 können selbstverständlich noch
Längsarmierungen 16 mit
eingebracht sein, die vor dem Ausbetonieren einfach in die offene
Struktur der Gitterträger
eingeschoben und gegebenenfalls mit diesen verbunden werden können. An
die Schienenfußträger 5 sind
zusätzlich
Kopfbolzen 17 angeschweißt, die eine bessere Einbindung
in die Fahrbahnplatte 14 und damit eine besonders feste
Verankerung dieser die Kräfte
auf die Schiene 6 auffangenden Schienenfußträger bewerkstelligen.
Zur Stabilisierung der Schwellenbewehrung auf der Unterseite kann
eine an die unteren Längsstangen 10 und 11 angeschweißte Mäanderschlange 18 dienen.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach den 3 und 4 unterscheidet
sich von dem nach 1 im Wesentlichen dadurch, dass
die beiden Gitterträger 7 und 8 durch
im Wesentlichen U-förmige
Bügel 19,
die an die Gitterträger 7 und 8 angeschweißt sein
können,
miteinander verbunden sind, wobei die den Abstandhalter bildenden
Stahlplatten 4 in diesem Fall parallel zur Schwellenachse
auf dem Basisschenkel 20 des U-Bügels 19 aufgeschweißt sind.
Bei 17 erkennt man in den 3 und 4 wiederum
zur Verankerung in der Fahrbahnplatte dienende am Schienenfußträger 5 befestigte,
insbesondere angeschweißte,
Kopfbolzen.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach den 5 und 6 sind die
beiden nebeneinander angeordneten Gitterträger 7 und 8 umgekehrt
wie bei den Ausführungsbeispielen
nach den 1 bis 4 angeordnet,
also die Spitze des dreieckigen Querschnitts weist nach unten. Ansonsten
hat man auch in diesem Fall wieder die als Abstandhalter dienenden
Stahlplatten 4 auf dem im Ausführungsbeispiel nach den 5 und 6 noch
eine weiterer als Stahlkasten ausgebildeter Abstandhalter 21 angeordnet
ist, auf dem erst der Schienenfußträger 5 aufgeschweißt ist.
Dieser kastenförmige
Abstandhalter 21 liegt wie gezeigt zur Gänze oder
gegebenenfalls auch nur teilweise oberhalb der Oberkante 15 der Fahrbahnplatte 14,
was natürlich
voraussetzt, dass der Kasten entsprechend behandelt ist, so dass
er trotz seines Freiliegens nicht verrosten kann.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach den 7 und 8 besteht
die Bewehrung 2 aus zwei parallel nebeneinander angeordneten
I-Profilträgern 22,
die wiederum durch die einen Abstandhalter bildenden Stahlplatten 4 miteinander
verbunden sind. Neben den Kopfbolzen 17 zur unmittelbaren
festen Verankerung der Schienenfußträger 5 im Beton der
Fahrbahnplatte 14, sind an der Unterseite der I-Profilträger 22 weitere
Kopfbolzen 23 angeschweißt, die eine zusätzliche
bessere Verankerung der I-Träger
in der Fahrbahnplatte bewirken. Um trotz des Vorsehens dieser Kopfbolzen 23 einen
Gleisrost aus Schwellen gemäß 7 und 8 vor
dem Anheben und Ausbetonieren auf der festen Unterlagsschicht 13 vorübergehend
abstellen zu können,
sind als I-Trägerabschnitte
ausgebildete Aufstellfüße 24 vorgesehen, welche
die Kopfbolzen 23 nach unten überragen.
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Die 9 und 10 zeigen
eine vereinfachte Ausführungsform
der Schwelle nach den 7 und 8 ohne zusätzlichen
Kopfbolzen und die Aufstellfüße und die 11 schließlich zeigt
abgewandelte Querschnitt von ebenfalls geeigneten Profilträgern, die
anstelle der I-Träger
gemäß den 7 bis 10 eingesetzt
werden könnten.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach den 12 bis 14, bei
dem als Schwellenbewehrung nur ein einziger durchgehender I-Träger 22' verwendet wird, ist
zur Bildung einer verbreiterten Auflagefläche im Bereich der Schienenbefestigungen
jeweils mit kurzen T-Profilträgern 25 versehen,
die vorzugsweise mit dem Armierungs-I-Träger 22' verschraubt
oder verschweißt
sind. Durch diese verbreiterte Auflagefläche lassen sich handelsübliche Lager 26 (siehe insbesondere 13)
zwischen der Schwellenarmierung und den Schienenfußträgern 5 verwenden.
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Darüber hinaus
zeigen die 12 bis 14 eine
spezielle Einbauform, bei der die Profilträger 22' und ihre seitlichen Ansatzprofilteile 25 entweder überhaupt
nicht oder – wie
dies in 12 gestrichelt angedeutet ist – allenfalls
teilweise in den Beton der Fahrbahnplatte 14 mit eingebettet
sind. Die Verankerung in der Fahrbahnplatte erfolgt ausschließlich durch
die auf der Unterseite des Profilträgers 22' angeschweißten Kopfbolzen 23'.