DE10148949A1

DE10148949A1 - Anbauelement für Fahrwegträger von Magnetschwebebahnen

Info

Publication number: DE10148949A1
Application number: DE2001148949
Authority: DE
Inventors: Werner Jonas; Horst Schaefer; Bernhard Haselwander; Lidia Rollow
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2003-06-05
Also published as: EP1300515A2; EP1300515A3

Abstract

Anbauelement für Fahrwegträger von Magnetschwebebahnen, wobei das Anbauelement Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn bereitstellt bzw. aufnimmt. Das Anbauelement ist als U-Profil mit zwei U-Schenkeln und einer U-Basis ausgebildet. Das Anbauelement ist mit einem U-Schenkel unmittelbar an einer oberen Seitenfläche des Fahrwegträgers befestigt und hat eine Länge von zumindest 4 m.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anbauelement für Fahrwegträger von Magnetschwebebahnen, wobei das Anbauelement Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn bereitstellt bzw. aufnimmt. - Ein Fahrwegträger für eine Magnetschwebebahn besteht beispielsweise aus Stahlbeton oder Spannbeton. Bei dem Anbauelement handelt es sich um ein Bauteil an einem Fahrweg für eine spurgebundene Magnetschwebebahn zum Führen, Antreiben und Bremsen des Fahrzeuges für einen Fahrwegträger aus Stahl- bzw. Spannbeton. Das erfindungsgemäße Anbauelement dient zur Aufnahme bzw. zur Bereitstellung bzw. Befestigung von sogenannten Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn. Bei diesen Funktionskomponenten handelt es sich einerseits um Statoren bzw. Statorpakete für den Betrieb der Magnetschwebebahn und andererseits um eine Gleitfläche bzw. Gleitleistenebene für die Bahn in Ruhestellung und/oder um eine Seitenführungsschiene für die Seitenführung der Fahrzeuge der Magnetschwebebahn. Diese Funktionskomponenten müssen im Hinblick auf die relativ hohe Geschwindigkeit der Magnetschwebebahn möglichst lagegenau positioniert werden.
Aus DE 198 41 936 A1 ist es bekannt, Funktionskomponenten für eine Magnetschwebebahn bereitzustellen, indem entsprechende Bauelemente bzw. Anbauelemente an dem Fahrwegträger befestigt werden. Die Fahrwegträger bestehen hier aus Spannbeton und haben einen geschlossenen, etwa trapezförmigen Querschnitt und eine obere Deckplatte, die nach beiden Seiten über die Längsträgerstege hinaus auskragende kurze Plattenstreifen bildet. Im Bereich des Obergurtes des Fahrwegträgers sind an den Kragarmenden Metallkonsolen befestigt, die mit bestimmten Abständen voneinander längs des Fahrwegträgers verteilt sind. Anschließend werden an die Metallkonsolen Bauelemente angeschlossen, die die Funktionskomponenten bereitstellen bzw. aufnehmen. Die Funktionskomponenten sind also mit in Bezug auf die Länge des Fahrwegträgers relativ kurzen Metallkonsolen an den Fahrwegträger angeschlossen. Das Aggregat aus Fahrwegträger, Metallkonsolen und Funktionskomponenten ist im Hinblick auf seine Dauerfestigkeit und sein Schwingungsverhalten verbesserungsfähig.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Anbauelement der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die Funktionskomponenten der Magnetschwebebahn einerseits sehr exakt und andererseits sehr funktionssicher und stabil an den Fahrwegträgern angeschlossen werden können und mit dem ein im Hinblick auf seine Dauerfestigkeit und sein Schwingungsverhalten allen Anforderungen genügendes Aggregat aus Anbauelementen und Fahrwegträger resultiert. Im Übrigen soll ein Anbauelement angegeben werden, das eine günstige Zugänglichkeit für Inspektionen, Wartungen und Reparaturen gewährleistet.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Anbauelement für Fahrwegträger von Magnetschwebebahnen, wobei das Anbauelement Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn bereitstellt bzw. aufnimmt,
wobei das Anbauelement als U-Profil mit zwei U-Schenkeln und einer U-Basis ausgebildet ist
und wobei das Anbauelement mit einem U-Schenkel unmittelbar an einer oberen Seitenfläche des Fahrwegträgers befestigt ist und wobei die Länge des Anbauelementes zumindest 4 m beträgt. - Länge des Anbauelementes bezieht sich dabei auf die Erstreckung des Anbauelementes in Längsrichtung des Fahrwegträgers bzw. in Fahrtrichtung. Vorzugsweise beträgt die Länge eines erfindungsgemäßen Anbauelementes zumindest 4,50 m, bevorzugt zumindest 5 m. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Funktionskomponenten, nämlich die Gleitfläche und/oder die Seitenführungsschiene die gleiche Länge aufweisen wie das Anbauelement. Die Länge der Statorpakete kann von der Länge des Anbauelementes abweichen. - Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass das Anbauelement mit einem U-Schenkel unmittelbar an einer Seitenfläche eines Fahrwegträgerkragarmes befestigt ist.
Der Fahrwegträger besteht aus Stahlbeton oder Spannbeton. Unmittelbare Befestigung des Anbauelementes an dem Fahrwegträger meint, dass zwischen Anbauelement und Fahrwegträger keine weiteren hohlraumbildenden Bauelemente, wie Hohlprofile, U-Profile und Konsolen angeordnet sind, sondern dass das Anbauelement direkt an der oberen Seitenfläche des Fahrwegträgers befestigt ist. Allerdings können zwischen Anbauelement und Fahrwegträger Zwischenplatten oder Unterlegscheiben oder dergleichen angeordnet sein.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass als Funktionselemente Statorpakete an dem Anbauelement befestigt sind und dass das Anbauelement eine Seitenführungsschiene und/oder eine Gleitfläche bzw. Gleitleistenebene für die Magnetschwebebahn als Funktionselemente bereitstellt. Die Gleitfläche dient als Auffangebene bei Störungen des Betriebes der Magnetschwebebahn. Die Statorpakete, die erfindungsgemäß an dem Anbauelement befestigt werden, sind für den Betrieb der Magnetschwebebahn erforderlich. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass ein U-Schenkel, zweckmäßigerweise der äußere U-Schenkel des Anbauelementes, die Seitenführungsschiene bildet. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass die U-Basis des Anbauelementes die Gleitfläche bzw. Gleitleistenebene für die Magnetschwebebahn bereitstellt.
Erfindungsgemäß beträgt die Länge des Anbauelementes zumindest 4 m. Bei Fahrwegträgerlängen von 5 bis 35 m liegt die Länge eines Anbauelementes zweckmäßigerweise im Bereich von 4 bis 26 m, beispielsweise im Bereich von 5 bis 25 m. Nach einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die Länge eines Anbauelementes der Länge eines Fahrwegträgers. Diese letztgenannte Ausführungsform bietet sich insbesondere bei Fahrwegträgerlängen zwischen 5 und 26 m an. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Länge eines Anbauelementes einem Bruchteil der Länge eines Fahrwegträgers entsprechen. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge des Anbauelementes vorzugsweise 20 bis 90% der Länge eines Fahrwegträgers. Es liegt insbesondere im Rahmen der Erfindung, dass die Länge eines Anbauelementes der Hälfte oder einem Viertel oder einem Achtel der Länge eines Fahrwegträgers entspricht. Vorzugsweise beträgt die Länge eines Anbauelementes zumindest 5%, sehr bevorzugt zumindest 10% der Länge eines Fahrwegträgers.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das U-Profil als Walzprofil ausgebildet. Danach wird also das U-Profil des Anbauelementes als gewalzter Träger hergestellt. Bei dieser Herstellungsart kann das U-Profil bzw. das Anbauelement sehr präzise an den Verlauf des Fahrwegträgers, insbesondere an Krümmungen des Fahrwegträgers, angepasst werden. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das U-Profil bzw. das Anbauelement durch Walzen und Schweißen hergestellt und es entspricht somit einer Kombination eines Walzprofils und eines Schweißprofils. Grundsätzlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, das U-Profil bzw. das Anbauelement lediglich als Schweißprofil herzustellen.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, sind die U- Schenkel des Anbauelementes durch Verbindungselemente miteinander verbunden, welche Verbindungselemente längs des Anbauelementes bzw. längs des Fahrwegträgers in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind. An diesen Verbindungselementen sind die Statorpakete befestigt. Ein Verbindungselement ist zweckmäßigerweise senkrecht zu den beiden U-Schenkeln des Anbauelementes orientiert. Vorzugsweise ist ein Verbindungselement parallel zu der U-Basis des Anbauelementes angeordnet. Die Verbindungselemente wirken gleichsam als Aussteifungselemente für das erfindungsgemäße Anbauelement und dienen zur Aufnahme der Belastungen aus dem Stator. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass an den Verbindungselementen die Statorpakete befestigt sind. Die Verbindungselemente weisen somit zweckmäßigerweise Befestigungskomponenten für die Statorpakete auf. Bei den Befestigungskomponenten handelt es sich vorzugsweise um Hülsen für Befestigungsschrauben, mit denen die Statorpakete fixiert werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Hülsen in die Verbindungselemente integriert sind, und zwar zweckmäßigerweise jeweils zwei Hülsen in einem Verbindungselement. Zweckmäßigerweise sind die Verbindungselemente längs des Anbauelementes bzw. längs des Fahrwegträgers in konstanten gleichen Abständen voneinander angeordnet. Nach einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind einige Verbindungselemente mit der U-Basis des Anbauelementes verbunden. Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um vertikale Anschlusselemente, die das jeweilige Verbindungselement mit der U-Basis verbinden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass in Bezug auf die Längsrichtung des Anbauelementes bzw. in Bezug auf die Längsrichtung des Fahrwegträgers beispielsweise jedes dritte oder jedes siebte Verbindungselement mit der U-Basis verbunden ist. Durch den Anschluss der Verbindungselemente an die U-Basis wird die Aussteifungsfunktion und Tragfunktion der Verbindungselemente noch erhöht.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein U-Schenkel des Anbauelementes an einer Seitenfläche des Obergurtes des Fahrwegträgers befestigt ist. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein U-Schenkel des Anbauelementes an in den Fahrwegträger einbetonierten Fixierungselementen befestigt, vorzugsweise durch Verschrauben mit den einbetonierten Fixierungselementen. Bei den Fixierungselementen handelt es sich vorzugsweise um in den Fahrwegträger einbetonierte Fixierungsstangen, an denen der U-Schenkel des Anbauelementes zweckmäßigerweise durch Anschrauben befestigt wird.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Anbauelement mit einem U-Schenkel in den Fahrwegträger einbetoniert. Dabei können an dem U-Schenkel Befestigungsbolzen angeschlossen sein, die in den Beton des Fahrwegträgers hineinragen und somit den Verbund zwischen Anbauelement und Fahrwegträger herstellen und sichern. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist eine über einen U-Schenkel hinausragende Verlängerung der U-Basis in den Fahrwegträger einbetoniert. Dabei ragt die Verlängerung zweckmäßigerweise über den U-Schenkel hinaus, der in den Fahrwegträger einbetoniert ist. Mit der genannten über den U-Schenkel hinausragenden Verlängerung ist das Anbauelement dann als F-förmiges Profil ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Anbauelement bzw. durch die Befestigung des Anbauelementes an dem Fahrwegträger ein funktionssicherer und stabiler Verbund zwischen Anbauelement und Fahrwegträger problemlos verwirklicht werden kann. Anbauelement und Fahrwegträger bilden insgesamt ein in stabilitätsmäßiger Hinsicht allen Anforderungen entsprechendes Aggregat. Hierzu trägt insbesondere auch die erfindungsgemäße Länge der Anbauelemente bei. Erfindungsgemäß dient das Anbauelement zur Aufnahme der Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn. Der Erfindung liegt insoweit die Erkenntnis zugrunde, dass diese Funktionskomponenten sehr präzise, lagegenau und funktionssicher mit Hilfe des Anbauelementes positioniert werden können. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein unmittelbar am Fahrwegträger befestigtes Anbauelement sich hervorragend für die Aufnahme und Positionierung der Funktionskomponenten eignet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Anbauelement,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Schnittes A-A aus Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht entsprechend dem Schnitt B-B aus Fig. 1,
Fig. 5 eine Teilansicht des Gegenstandes aus Fig. 1 in einer besonderen Ausführungsform und
Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 1 in einer weiteren besonderen Ausführungsform.
Die Figuren zeigen ein Anbauelement 1 für Fahrwegträger 2 von Magnetschwebebahnen, wobei das Anbauelement 1 Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn bereitstellt bzw. aufnimmt. Das Anbauelement 1 ist als U-Profil mit zwei U-Schenkeln 3, 4 und einer U-Basis 5 ausgebildet. Das Anbauelement 1 ist mit einem U-Schenkel 3 unmittelbar an einer oberen Seitenfläche des Fahrwegträgers 2 befestigt. Dabei erstreckt sich ein Anbauelement 1 beispielsweise über die gesamte Länge des Fahrwegträgers 2 oder über die Hälfte der Länge eines Fahrwegträgers 2. Bei dem Fahrwegträger 2 handelt es sich im Übrigen um ein Fertigteil aus Stahl- oder Spannbeton.
Die von dem Anbauelement 1 bereitgestellten bzw. aufgenommenen Funktionskomponenten sind für die Führung und den Antrieb der Magnetschwebebahn gedacht. Zunächst sind an dem Anbauelement 1 Statorpakete 6 für den Antrieb der Magnetschwebebahn als Funktionskomponenten befestigt. Außerdem stellt das Anbauelement 1 eine Seitenführungsschiene und eine Gleitleistenebene für die Magnetschwebebahn zur Verfügung. Der U-Schenkel 4 bildet die Seitenführungsschiene und die U-Basis 5 stellt die Gleitleistenebene bzw. die Gleitfläche für die Magnetschwebebahn zur Verfügung. Die Gleitfläche dient als Auffangebene bei Störungen des Betriebes der Magnetschwebebahn. In Fig. 1 ist gestrichelt das Lichtraumprofil einer nicht näher dargestellten Magnetschwebebahn angedeutet worden.
Das U-Profil des Anbauelementes 1 ist vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel als Walzprofil ausgebildet. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die U-Schenkel 3, 4 des Anbauelementes 1 durch Verbindungselemente 7 miteinander verbunden sind, welches Verbindungselemente 7 längs des Anbauelementes 1 bzw. längs des Fahrwegträgers 2 in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind (s. Fig. 3 und 4).
Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente 7 senkrecht zu den U-Schenkeln 3, 4 angeordnet sowie vorzugsweise parallel zu der U-Basis 5. An den Verbindungselementen 7 sind die Statorpakete 6 befestigt. Hierzu weist im Ausführungsbeispiel jedes Verbindungselement 7 zwei Hülsen 8 auf, die jeweils für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens 9 bzw. einer Befestigungsschraube vorgesehen sind, an denen die Statorpakete 6 fixierbar sind. In den Fig. 1 und 2 sind fernerhin Distanzscheiben 10 erkennbar, mit denen ein exaktes Positionieren der Statorpakete 6 möglich ist. In den Fig. 1 und 2 sind in der U- Basis Öffnungen 11 vorgesehen, durch welche Öffnungen 11 die Befestigungsbolzen 9 bzw. Befestigungsschrauben von oben in das Profil eingeführt werden können. Zweckmäßigerweise lassen sich die Öffnungen 11 verschließen.
Erfindungsgemäß ist ein U-Schenkel 3 des Anbauelementes 1 an einer Seitenfläche des Obergurtes des Fahrwegträgers 2 befestigt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1, 3, 4 und 6 ist dieser U-Schenkel 3 des Anbauelementes 1 an in den Fahrwegträger 2 einbetonierten Fixierungselementen befestigt, und zwar vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung. Die Fixierungselemente sind nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung und im Ausführungsbeispiel nach den genannten Figuren als Fixierungsstangen 12 ausgebildet. Der U-Schenkel 3 ist im Ausführungsbeispiel an diesen Fixierungsstangen 12 festgeschraubt. In den Fig. 1 und 6 ist erkennbar, dass zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel obere und untere Fixierungsstangen 12 verwirklicht sind, die übereinander angeordnet sind. In Fig. 6 ist erkennbar, dass die Fixierungsstangen 12unterschiedlich lang ausgeführt sein können, um die Montage des Anbauelementes 1 bzw. des U-Schenkels 3 zu erleichtern. Die Fig. 3 und 4 zeigen im Übrigen, dass die Fixierungsstangen 12 in Bezug auf die Längsrichtung des Anbauelementes 1 bzw. in Bezug auf die Längsrichtung des Fahrwegträgers 2 in bestimmten konstanten Abständen hintereinander angeordnet sind. In den Fig. 3 und 4 ist weiterhin erkennbar, dass auch die Verbindungselemente 7, die die U-Schenkel 3 und 4 miteinander verbinden, in Bezug auf die Längsrichtung des Anbauelementes 1 bzw. in Bezug auf die Längsrichtung des Fahrwegträgers 2 in konstanten Abständen hintereinander angeordnet sind.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Anbauelement 1 mit einem U-Schenkel 3 in den Fahrwegträger 2 einbetoniert. Das Anbauelement 1 weist hier auch eine über den U-Schenkel 3 hinausragende Verlängerung 13 der U-Basis 5 auf, die ebenfalls in den Fahrwegträger 2 einbetoniert ist. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an den einbetonierten U-Schenkeln 3 und an die einbetonierte Verlängerung 13 der U-Basis 5 Befestigungsbolzen 14 angeschlossen, die in den Beton des Fahrwegträgers 2 hineinragen und somit eine sichere Fixierung des Anbauelementes 1 an dem Fahrwegträger 2 gewährleisten. In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Anbauelement 1 F-förmig ausgebildet.
Fig. 5 zeigt, dass einige Verbindungselemente 7 über vertikale Anschlusselemente 15 mit der U-Basis verbunden sind. Beispielsweise ist jedes sechste oder jedes siebte Verbindungselement 7 in Bezug auf die Längsrichtung des Anbauelementes 1 mit der U-Basis 5 verbunden. Durch die vertikalen Anschlusselemente 15 wird die Stabilität und Tragfähigkeit des Anbauelementes 1 noch in vorteilhafter Weise erhöht.
Die Figuren zeigen im Übrigen auch, dass das erfindungsgemäße Anbauelement 1 bzw. die Befestigung des Anbauelementes 1 an dem Fahrwegträger 2 eine optimale Zugänglichkeit für Inspektionen, Wartungen und Reparaturen gewährleistet. So ist eine einfache Überwachung, Wartung sowie ein Austausch der Funktionskomponenten möglich.

Claims

1. Anbauelement (1) für Fahrwegträger (2) von Magnetschwebebahnen, wobei das Anbauelement (1) Funktionskomponenten für die Magnetschwebebahn bereitstellt bzw. aufnimmt,
wobei das Anbauelement (1) als U-Profil mit zwei U-Schenkeln (3, 4) und einer U-Basis (5) ausgebildet ist,
wobei das Anbauelement (1) mit einem U-Schenkel (3) unmittelbar an einer oberen Seitenfläche des Fahrwegträgers (2) befestigt ist und wobei die Länge des Anbauelementes (1) zumindest 4 m beträgt.

2. Anbauelement nach Anspruch 1, wobei als Funktionskomponenten Statorpakete (6) an dem Anbauelement (1) befestigt sind und wobei das Anbauelement (1) eine Seitenführungsschiene und/oder eine Gleitleistenebene für die Magnetschwebebahn als Funktionselemente bereitstellt.

3. Anbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das U-Profil als Walzprofil ausgebildet ist.

4. Anbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die U-Schenkel (3, 4) durch Verbindungselemente (7) miteinander verbunden sind, welche Verbindungselemente (7) längs des Anbauelementes (1) bzw. längs des Fahrwegträgers (2) in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind und an welchen Verbindungselementen (7) die Statorpakete (6) befestigt sind.

5. Anbauelement nach Anspruch 4, wobei zumindest einige Verbindungselemente (7) mit der U-Basis (5) verbunden sind.

6. Anbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein U-Schenkel (3) an einer Seitenfläche des Obergurtes des Fahrwegträgers (2) befestigbar ist.

7. Anbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein U-Schenkel (3) des Anbauelementes (1) an in den Fahrwegträger (2) einbetonierten Fixierungselementen befestigbar ist, vorzugsweise durch Verschrauben an den einbetonierten Fixierungselementen befestigbar ist.

8. Anbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Anbauelement (1) mit einem U-Schenkel (3) in den Fahrwegträger (2) einbetoniert ist.

9. Anbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine über einen U-Schenkel (3) hinausragende Verlängerung (13) der U-Basis (5) in den Fahrwegträger (2) einbetoniert ist.