DE102004044869A1

DE102004044869A1 - Anordnung zum Führen einer Schiene auf einer Betonschwelle sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen

Info

Publication number: DE102004044869A1
Application number: DE102004044869A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Dr. Dietze; Axel Siebert
Original assignee: Voestalpine BWG GmbH; Butzbacher Weichenbau GmbH
Current assignee: Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: TW200613613A; KR20070053807A; WO2006029803A1; DE102004044869B4; EP1789629A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Führen einer auf einer Betonschwelle (16) zu befestigenden Schiene (20), umfassend entlang an jeweiligem Schienenfußlängsrand (28, 30) verlaufende Führungsplatten (10, 12) sowie in der Betonschwelle ausgebildete Aufnahmen (18, 20) für die Führungsplatten. Um eine positionsgenaue Anordnung der Führungsplatten zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass jede Aufnahme ein in der Betonschwelle (16) einbetonierter Einsatz (18, 20) mit einem die Führungsplatte (10, 12) abschnittsweise formschlüssig aufnehmenden hohlquaderförmigen obenseitig offenen Basiskörper und einer von diesem ausgehenden Hülse zur Aufnahme des Schafts (62, 64) eines die Führungsplatte (10, 12) mit der Betonschwelle verbindenden Schraubelements (24, 26) ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Führen einer auf einer Betonschwelle zu befestigenden Schiene umfassend entlang jeweiligem Schienenfußrand verlaufende Führungsplatten sowie in der Betonschwelle ausgebildete Aufnahmen für die Führungsplatten. Ferner nimmt die Erfindung Bezug auf ein Verfahren zur Herstellung von mehreren Betonschwellen in einem Langbett umfassend eine eine quaderförmige Geometrie aufweisende Schalung mit einer Bodenwandung, von der abscherbare Aufnahmen für auf der Betonschwelle anordbare Führungsplatten ausgehen, wobei in Längsrichtung der Schalung Spanndrähte verlaufen, die nach dem Gießen und Abbinden des Betons durchtrennt werden.
Im Weichenbereich verlaufende Schwellen weisen in Abhängigkeit vom Verlauf der Schienen unterschiedliche Längen auf. Zum Herstellen entsprechender Betonschwellen werden mehrere Schwellen gleichzeitig in einem Langbett gegossen, wobei durch Trennplatten die gewünschten Längen vorgegeben werden. Die Betonschwellen selbst werden im Spannbettverfahren hergestellt, d.h. zur Aufnahme des Hauptbiegemoments in Längsachse werden Drähte wie Stahldrähte gespannt, die vor dem Betonieren an den Schalungswänden vorgespannt werden. Nach dem Abbinden des Betons werden sodann die Drähte durchtrennt mit der Folge, dass eine Relativverschiebung der einzelnen Betonschwellen zueinander erfolgt.
Werden Schienenabschnitte über Winkelführungsplatten geführt, so müssen mit der Schalung Formen mit V-förmigen Vorsprüngen verbunden werden, die quer zur Betonschwellenlängsrichtung verlaufende Rillen bilden, in die die Winkelführungsplatten formschlüssig eingreifen. Durch die V-förmigen Vorsprünge bedingt erfahren die Schwellen nach Durchtrennen der Spanndrähte eine vom Boden weggerichtete Komponente mit der Folge. dass die Schwellen quasi „hochwandern", wodurch die Gefahr besteht, dass dann, wenn die Form von der Bodenwandschalung nicht abgeschert werden, die Ränder der entsprechenden Vertiefungen in der Betonschwelle ausreißen.

Spannbetonschwellen und Verfahren zu deren Herstellung sind zum Beispiel in der DE-C-29 48 303, DE-C-199 02 367, dem DE-U-297 10 219 oder der DE-C-41 43 190 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Betonschwelle derart weiterzubilden, dass die die Führungsplatten aufnehmenden Vertiefungen in der Betonschwelle beim Herstellen der Betonschwelle nicht beschädigt werden. Ferner soll sichergestellt sein, dass die Führungsplatten positionsgenau in der Betonschwelle anordbar sind, so dass eine exakte Führung der Schiene sichergestellt ist.

Das Problem wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Aufnahme ein in die Betonschwelle einbetonierter Einsatz mit einem die Führungsplatte abschnittsweise formschlüssig aufnehmenden hohlquaderförmigen obenseitig offenen Basiskörper und einer von diesem ausgehenden Hülse zur Aufnahme eines Schafts einer die Führungsplatte mit der Betonschwelle verbindenden Schraubelements ist. Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik wird die Führungsplatte von einem gesonderten Einsatz aufgenommen, der in der Betonschwelle eingegossen und somit einbetoniert ist. Somit ist eine exakte Positionierung der Führungsplatte gewährleistet. Gleichzeitig stellt die Geometrie des Einsatzes sicher, dass eine Relativverschiebung zwi schen dem Einsatz und der Betonschwelle während des Durchtrennens der Spanndrähte unterbleibt. Hierzu ist insbesondere auch vorgesehen, dass der Basiskörper quer zur Längsachse der Betonschwelle sich erstreckende Seitenwandungen aufweist, die jeweils zur Mittelachse der Betonschwelle einen Winkel α mit –30° ≤ α ≤ +30° einschließen, insbesondere parallel oder in etwa parallel zur Mittelachse verlaufen. Somit können aufgrund der Geometrie der Seitenwandungen auf die sich entlang der Schalung beim Durchtrennen der Spanndrähte verschiebenden Betonschwellen auf die Betonschwelle keine vertikal gerichteten Kraftkomponenten einwirken, die dazu führen. dass die Betonschwellen hochwandern.

Die Führungsplatte selbst besteht aus einem entlang Oberseite der Betonschwelle verlaufenden quaderförmigen Basisabschnitt und einem von dessen Bodenseite ausgehenden Formansatz, der formschlüssig von dem Basiskörper des Einsatzes aufgenommen ist.

Um eine eindeutige Fixierung einer von der Führungsplatte ausgehenden Spannklemme zum Niederhalten der Schiene sicherzustellen, ist des Weiteren vorgesehen, dass der Basisabschnitt in seinem schienenfernliegenden Längsseitenrandbereich eine rinnenförmige Vertiefung zur Aufnahme von Schenkelabschnitten der Spannklemme aufweist, sofern diese sich auf dem Fuß der zu sichernden Schiene abstützen soll.

Im schienenseitigen Längsbereich des Basisabschnitts verläuft eine von dem Schaft des Schraubelementes durchsetzte Durchbrechung, die einen Mittelabschnitt der Spannklemme durchsetzt, um diese zu spannen und gleichzeitig die Führungsplatte mit der Betonplatte zu verbinden.

Bei der Spannklemme selbst handelt es sich insbesondere um eine solche, die in Draufsicht eine W- oder M-Geometrie aufweist, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der Erfindung erfolgen soll.

Des Weiteren erstreckt sich entlang schienenseitigem Längsrandbereich der Führungsplatte eine rippenförmige Erhebung, an der innenseitig Abschnitte der Spannklemme anliegen, sofern diese mit der Führungsplatte als vormontierte Einheit eingesetzt werden soll.

Dabei besteht die Spannklemme insbesondere aus einem ersten U-förmigen von dem Schraubenelement durchsetzten Abschnitt und zwei symmetrisch zu dem ersten U-förmigen Abschnitt und zu diesem um 90° bzw. 270° gedrehte zwei zweite U-förmige Abschnitte.

Der von dem Basisabschnitt der Führungsplatte ausgehende Formansatz kann von verschiedenen Positionen der Unterseite des Formansatzes ausgehen. Somit können bei gleichen Abmessungen und gleicher Position der Durchbrechung für die Schwellenschraube ungeachtet der Position des Formansatzes, von der der Formansatz von der Führungsplatte ausgeht, der gleiche Einsatz verwendet werden. Somit ergibt sich eine Positionierbarkeit für Führungsplatten und somit eine gewünschte Führung einer Schiene bzw. Einstellung einer Spur.

Ein Verfahren zum Herstellen von mehreren Betonschwellen der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass als Formen in der Betonschwelle einzubetonierende Einsätze mit jeweils betonschwellenoberseitig verlaufendem quaderförmigen Basiskörper verwendet werden, dessen quer zur Längsrichtung verlaufende Seitenwandungen zur Mittelachse der Betonschwelle einen Winkel mit α mit –30° ≤ α ≤ +30° einschließen, wobei insbesondere die Seitenwandungen parallel oder in etwa parallel zur Mittelachse verlaufen. Hierdurch ist sichergestellt, dass dann, wenn nach dem Abbinden des Betons die Spanndrähte durchtrennt werden und die Betonschwellen in dem Langbett horizontal verschoben werden, durch den Einsatz keine Kraftkomponente auf die Schwelle einwirkt, die ein Hochwandern ermöglicht.

Die Einsätze selbst gehen von der Bodenwandung der Schalung des Langbettes aus und sind über abscherbare Nieten oder gleich wirkende Elemente verbunden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Betonschwelle,
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 1,
3 in auseinandergezogener Darstellung die Betonschwelle gemäß 1 mit mit dieser verbundenen Elementen,
4 eine Draufsicht auf eine Führungsplatte,
5 eine Vorderansicht der Führungsplatte gemäß 4,
6 eine Seitenansicht der Führungsplatte gemäß 4,
7 eine perspektivische Darstellung der Führungsplatte gemäß 4 von oben,
8 eine perspektivische Darstellung der Führungsplatte gemäß 4 von unten,
9 eine Vorderansicht eines Einsatzes,
10 eine Seitenansicht des Einsatzes gemäß 9,
11 eine Draufsicht des Einsatzes gemäß 9 und 10 und
12 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes gemäß 9–11.
Um eine Schiene zu führen und gleichzeitig zu sichern ist es bekannt, den Schienenfuß zwischen Führungsplatten anzuordnen, die ihrerseits mit einer Schwelle verbunden sind.
Dabei geht von der Führungsplatte gleichzeitig eine Spannklemme aus, über die die Schiene niedergehalten wird.
Bei den Figuren sind spezielle Ausgestaltungen von Führungsplatten 10, 12 (1–3) bzw. 14 (4–8) dargestellt, die mit einer Betonschwelle 16 in nachstehender Weise verbunden sind. Die Betonschwelle 16 ist dabei vorzugsweise im Bereich einer Weiche angeordnet. Da in Abhängigkeit von dem Einbauort die Schwellen unterschiedliche Längen aufweisen, werden üblicherweise mehrere Schwellen gleichzeitig in einem so genannten Langbett gegossen. Dabei werden erfindungsgemäß Einsätze 18, 20 mit eingegossen und einbetoniert, die formschlüssig die Führungsplatten 10, 12 in nachstehend beschriebener Weise aufnehmen.
In dem Ausführungsbeispiel wird eine Backenschiene 20 in einem Weichenbereich über eine elastische Zwischenlage (Pad) 22 auf der Oberseite 25 der Betonschwelle 16 angeordnet. Zur Führung und Sicherung der Backenschiene 20 sind an dessen Schienenfuß angrenzend die Führungsplatten 10, 12 angeordnet und mit der Betonschwelle 16 über Schwellenschrauben 24, 26 verbunden. Die Führungsplatten 10, 12 liegen dabei mit Längsrändern an den Längsseitenrändern 28, 30 des Schienenfußes der Backenschiene 20 an.
Wie anhand der 4–8 verdeutlicht, weist jede der Führungsplatten 10, 12, die in den 6–8 mit den Bezugszeichen 14 versehen ist, einen quaderförmigen Basiskörper oder -abschnitt 32 auf, von dessen Unterseite 34 ein Formansatz 36 ausgeht, der ebenfalls eine Quadergeometrie mit abgerundeten Ecken aufweist. Die flächige Erstreckung des Formansatzes 36 ist geringer als die des Basisabschnitts 32.
Oberseitig weist die Führungsplatte 14 in ihrem der Backenschiene 20 abgewandten Längsrandbereich 40 eine rillenförmige Vertiefung 42 auf. Im Schienenfuß angrenzenden Längsrandbereich 44 verläuft eine Durchbrechung 46, die von einer Schwellenschraube 24, 26 durchsetzt wird, um zum einen die Führungsplatte 14 mit der Betonschwelle 16 zu verbinden und zum anderen Spannklemmen 48, 50 zu spannen und zu sichern, wie nachstehend erläutert wird. Des Weiteren verläuft im schienenfußseitigen Längsrandbereich 44 eine Rippe 48, die einen sich angrenzenden flach verlaufenden Bereich 50 außenseitig be grenzt. Der Bereich 50 wird sodann von einer rippenartigen Begrenzung 52 gegenüber der rinnenförmigen Vertiefung 42 begrenzt.
Die Führungsplatte 10, 12 bzw. 14, d.h. deren Formansatz 36 wird formschlüssig von dem Einsatz 18, 20 aufgenommen, der in den 9–12 mit dem Bezugszeichen 54 gekennzeichnet ist. Der insbesondere aus Kunststoff bestehende Einsatz 54 weist einen quaderförmigen Basisabschnitt oder -körper 56 auf von dessen Bodenwandung 58 eine Hülse 60 ausgeht, die die Funktion eines Dübels aufweist und bei montierter Befestigungsplatte 10. 12 die Schwellenschraube 24, 26, d.h. deren Schaft 62, 64 aufnimmt.
Der Basisabschnitt 56 weist eine Innengeometrie auf, die der Außengeometrie des Formansatzes 36 der Führungsplatte 14 entspricht, so dass ein formschlüssiges Eingreifen erfolgt. Dabei verläuft der Einsatz 54 und damit der Basisabschnitt 56 in der Betonschwelle 16 derart, dass bei in dem Basisabschnitt 56 eingesetztem Formansatz 36 die Unterseite 34 des Basiskörpers 32 der Führungsplatte 14 auf der Oberseite 25 der Betonschwelle 16 sich abstützt.
Um eine Regulierbarkeit der Führungsplatten 10, 12, 14 in Bezug auf eine zu führende Schiene zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass den in der Betonschwelle 16 eingegossenen Einsätzen 18, 20 Führungsplatten mit Formansätzen 36 zuordbar sind, die von voneinander abweichenden Bereichen der Unterseite 34 ausgehen, wobei ungeachtet dessen die Geometrie des Formansatzes 36 und der Verlauf der Durchbrechung 46 bezogen auf die Umfangsgeometrie des Formansatzes 36 unverändert bleiben. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, in Abhängigkeit vom Verlauf des Formansatzes 36 die Position des an dem Schienenfuß anliegenden Längsrands 44 entsprechend einzustellen.
Wie sich aus den zeichnerischen Darstellungen ergibt, verlaufen die quer zur Längsachse 66 der Betonschwelle 16 verlaufenden Längsseitenwandungen 68, 70 des Basisabschnitts 56 des Einsatzes 54 in etwa parallel zur Mittelachse 72 der Betonschwelle 16. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass beim Herstellen der Betonschwelle 16, d.h. nach dem Gießen und Abbinden des Betons und anschließendem Durchtrennen der Spanndrähte und das hierdurch bedingte Wandern der Betonschwelle in Längsrichtung der Schalung des Lang bettes durch die mit der Schalung verbundenen, jedoch abscherbaren Halterungen 18, 20, 54 auf die Betonschwelle 16 keine Kraftkomponenten eingeleitet werden können, die ein Anheben und damit Hochwandern der Betonschwelle 16 bewirkt, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Unabhängig hiervon sind die Einsätze 54 entsprechend den üblicherweise verwendeten Formen zum Ausbilden einer gewünschten Oberflächengeometrie der Betonschwelle über zum Beispiel abscherbare Nieten mit der Bodenwandung der Schalung des Langbettes verbunden.
Wie sich insbesondere aus der Darstellung gemäß 4 ergibt, dienen die Führungsplatten 10, 12 nicht nur der ordnungsgemäßen Positionierung der Backenschiene 20, sondern außerdem zur Aufnahme von Spannklemmen 74, 76, die auf den Führungsplatten 10, 12 fixiert und über die Schwellenschrauben 24, 26 gespannt werden.
Im Ausführungsbeispiel weisen die Spannklemmen 74, 76 in Draufsicht eine W-Geometrie auf, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt. Unabhängig von der Geometrie der Spannklemme 74, 76 stützen sich jedoch stets Schenkelabschnitte – im Ausführungsbeispiel freie Schenkelabschnitte 78, 80 bzw. 82, 84 – auf den Schienenfuß bzw. dessen Längsrandbereiche 28, 30 ab und halten bei angezogener Schwellenschraube 24, 26 die Backenschiene 20 nieder. Hierzu durchsetzt der Schaft 62, 64 der Schwellenschraube 24, 26 einen einer U-Geometrie folgenden mittleren Abschnitt 86, 88 der Spannklemme 74, 76 und stützt sich in bekannter Weise mit ihrem Kopf 90, 92 mittelbar oder unmittelbar auf den mittleren Abschnitt 86, 88 ab, wodurch die Spannklemme 74, 76 im erforderlichen Umfang gespannt wird.
Bei die Backenschiene 20 niederhaltender Position verlaufen in der jeweiligen schienenabgewandten rinnenförmigen Vertiefung 42 Schenkelabschnitte der Spannklemme 74, 76 zu deren eindeutiger Ausrichtung zu der Backenschiene 20.
In vormontiertem Zustand, also bevor eine Schiene zwischen den Führungsplatten 10, 12 positioniert ist, sind die Spannklemmen zurückgezogen, d.h., dass diese den Bereich zwi schen den Führungsplatten 10, 12 freigeben und mit ihren Schenkelabschnitten 78, 80, 82, 84 innerhalb des von den Rippen 48, 42 begrenzten Flachbereichs 50 angeordnet sind, wodurch ein unkontrolliertes Verrutschen und damit ein ungewolltes Behindern beim Einsetzen der Backenschiene 20 ausgeschlossen ist.

Claims

Anordnung zum Führen einer auf einer Betonschwelle (16) zu befestigenden Schiene (20) umfassend entlang jeweiligem Schienenfußlängsrand (28, 30) verlaufende Führungsplatten (10, 12, 14) sowie in der Betonschwelle ausgebildete Aufnahmen (18, 20) für die Führunsplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme ein in der Betonschwelle (16) einbetonierter Einsatz (18, 20, 54) mit einem die Führungsplatte (10, 12, 14) abschnittsweise formschlüssig aufnehmenden hohlquaderförmigen obenseitig offenen Basiskörper (56) und einer von diesem ausgehenden Hülse (60) zur Aufnahme eines Schafts (62, 64) eines die Führungsplatte (10, 12, 14) mit der Betonschwelle verbindenden Schraubelements (24, 26) ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (56) des Einsatzes (18, 20, 54) quer zur Längsachse (66) der Betonschwelle (16) sich erstreckende Seitenwandungen (68, 70) aufweist, die jeweils zur Mittelachse (72) der Betonschwelle einen Winkel α mit –30° ≤ α ≤ +30° einschließen, insbesondere parallel oder in etwa parallel zur Mittelachse verlaufen.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (10, 12, 14) aus einem entlang Oberseite (24) der Betonschwelle (16) verlaufenden quaderförmigen Basisabschnitt (32) und einem von dessen Bodenseite (34) ausgehenden Formansatz (36) besteht, der formschlüssig von dem Basiskörper (56) des Einsatzes (18, 20, 54) aufgenommen ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabschnitt (32) vorzugsweise im jeweiligen Längsseitenrandbereich (40, 44) eine rinnenförmige Vertiefung (42, 50) zum wahlweisen Aufnehmen von Schenkelabschnitten (78, 80, 82, 84) einer über die Führungsplatte (10, 12) festlegbaren die Schiene (20) niederhaltenden Spannklemme (74, 76) aufweist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im schienenseitigen Längsrandbereich des Basisabschnitts (32) der Führungsplatte (10, 12, 14) eine von dem Schaft (62, 64) des Schraubelements (24, 26) wie Schwellenschraube durchsetzte Durchbrechung (46) verläuft.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannklemme (74, 76) in Draufsicht vorzugsweise eine W- oder M-Geometrie aufweist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in vormontierter Position der Spannklemme (74, 76) diese mit ihren die Schiene (20) in montierter Position niederhaltenden Schenkelabschnitten (78, 80, 82, 84) in einer rinnenförmigen Vertiefung (50) der Führungsplatte (10, 12) verläuft.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (10, 12, 14) aus Kunststoff oder Stahl besteht und insbesondere ein Gussteil ist und/oder dass der Einsatz (18, 20, 54) aus Kunststoff besteht.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Einsatz (18, 20, 54) Führungsplatten (10, 12, 14) mit in unterschiedlichen Positionen angeordneten Formansätzen (36) bei jeweils gleichen Abmessungen der Formansätze und gleichem Verlauf der Durchbrechung (46) in Bezug auf Formansatzgeometrie zuordbar sind.
Verfahren zum Herstellen von mehreren Betonschwellen in einem Langbett umfassend eine eine quaderförmige Geometrie aufweisende Schalung mit von deren Bodenwandung lösbar ausgehenden Formen für auf der Betonschwelle anordbaren Führungsplatten, dadurch gekennzeichnet, dass als Formen in der Betonschwelle einzubetonierende Einsätze mit jeweils betonschwellenoberseitig verlaufendem quaderförmigen Basiskörper verwendet werden, dessen quer zur Längsrichtung des Langbetts verlaufenden Seitenwandungen zur Mittelachse der Schalung einen Winkel α mit –30° ≤ α ≤ +30° einschließen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen parallel oder in etwa parallel zu der Mittelachse der Schalung verlaufen.