DE102005044787A1 - Betonschwelle für Weichen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Betonschwelle für Weichen, mit einem Schwellengrundkörper (2) aus Beton. Um eine Betonweichenschwelle zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den Schwellengrundkörper (2) wenigstens ein eine flache Oberseite (4) aufweisender Profilkörper (5) eingebracht ist, daß die Oberseite (4) der Profilkörper (5) an der Oberseite (6) des Schwellengrundkörpers (2) vorgesehen ist und daß der Profilkörper (5) zumindest im Bereich seiner Oberseite (4) aus einem schweißbaren Stahl besteht, so daß auf der Oberseite (4) des Profilkörpers (5) Montagemittel zur Weichenbefestigung anschweißbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Betonschwelle für Weichen, mit einem Schwellengrundkörper aus Beton.
- Betonschwellen für Weichen sind aus der Praxis bereits bekannt. Derartige Betonschwellen werden insbesondere im Bereich der Deutschen Bundesbahn unter der Bezeichnung Iotsch 398 verwendet. Bei Betonschwellen für Weichen ist es im Gegensatz zu Schwellen für Gleise so, daß die Befestigungspunkte der Schienen- bzw. Weichenteile nicht von vornherein festliegen. Die Befestigungspunkte bestimmen sich jeweils danach, an welcher Stelle der Weiche die Schwelle vorgesehen ist. Zur Fertigung einer Weichenschwelle werden die Befestigungspunkte der Weichenteile konstruktiv vor der Schwellenfertigung bestimmt bzw. berechnet. Anschließend werden die Einbauteile für die Befestigungspunkte mit einigem Aufwand in die Schwellenfertigungseinrichtung eingebracht. Nach dem Einbringen der Einbauteile in die Schwellenfertigungseinrichtung wird dann der Beton zur Herstellung der Betonschwelle eingebracht.
- Das vorgenannte Herstellungsverfahren ist nicht nur vergleichsweise aufwendig, es hat auch den Nachteil, daß eine nach diesem Verfahren hergestellte Schwelle nur an einer ganz bestimmten Stelle der Weiche plaziert werden kann.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden.
- Erfindungsgemäß ist bei einer Betonschwelle der eingangs genannten Art nun vorgesehen, daß in den Schwellengrundkörper wenigstens ein eine flache Oberseite aufweisender Profilkörper eingebracht ist, daß die Oberseite des Profilkörpers an der Oberseite des Schwellengrundkörpers vorgesehen ist und daß der Profilkörper zumindest im Bereich seiner Oberseite aus einem schweißbaren Stahl besteht, so daß auf der Oberseite des Profilkörpers Montagemiltel zur Weichenbefestigung anschweißbar sind. Die erfindungsgemäße Betonschwelle zeichnet sich zunächst einmal dadurch aus, daß sie dauerfest und langlebig ist, so daß sie die Schwellenfunktion dauerhaft und zuverlässig erfüllen kann. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß die Befestigungspunkte bzw. Montagemittel der Weichenteile im Zuge der Weichenendmontage durch ein einfaches technologisches Verfahren, nämlich durch ein Schweißverfahren, auf der Schwelle bzw. der Oberseite des Profilkörpers fixiert werden können. Die aufwendige Herstellung beim Stand der Technik mit Vorberechnung der Befestigungspunkte und Anordnung der Einbauteile über Matrizen in der Gußform entfällt vollständig.
- Um hinreichende Befestigungsmöglichkeiten für die Montagemittel zur Verfügung zu stellen, weist der Profilkörper jedenfalls im Bereich seiner Oberseite eine langgestreckte Form auf, wobei der Profilkörper mit seiner Längsachse in Längsrichtung des Schwellengrundkörpers und damit in etwa quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
- Der Profilkörper muß dabei eine solche Länge haben, daß, wenn ein Weichenteil über den Profilkörper gelegt ist, beidseitig noch hinreichend Platz für Befestigungsstellen für die Montagemittel besteht. Es ist festgestellt worden, daß sich der Profilkörper über wenigstens ein Viertel der Länge des Schwellengrundkörpers erstrecken sollte, vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des Schwellengrundkörpers.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Profilkörper über die gesamte Länge des Schwellengrundkörpers, so daß die Schienenbefestigungspunkte an jeder Stelle der Schwelle vorgesehen werden können und damit eine universal einsetzbare Schwelle gegeben ist. Allerdings kann auch vorgesehen sein, daß wenigstens zwei, gegebenenfalls auch eine Mehrzahl von Profilkörpern bzw. -segmenten vorgesehen sind, die dann nur in solchen Bereichen der Schwelle angeordnet werden, in denen Schienenbefestigungspunkte vorgesehen sind.
- Um eine flächige Auflage der Weichenteile auf der erfindungsgemäßen Schwelle zu erreichen, ist die Oberseite des Profilkörpers mit der Oberseite des Schwellengrundkörpers ausgefluchtet. Außerdem weist die Oberseite des Profilkörpers eine geschlossene Oberfläche auf, damit an jeder Stelle der Oberseite Befestigungspunkte bzw. Montagemittel für die Weichenteile vorgesehen werden können.
- Um verschiedenste Montagemittel problemlos auf der Oberseite des Profilkörpers befestigen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Oberseite des Profilkörpers eine Breite von wenigstens 80 mm aufweist. Vorzugsweise liegt die Breite zwischen 100 mm und 140 mm, so daß letztlich alle gängigen Montagemittel auf der Oberseite befestigt werden können. Im übrigen sollte dabei vorgesehen sein, daß der Profilkörper mittig im Schwellengrundkörper verläuft bzw. angeordnet ist, so daß beidseitig neben dem Schwellengrundkörper bzw. von dessen Oberseite noch Betonbereiche an der Oberfläche des Schwellengrundkörpers vorgesehen sind. Dabei beträgt die Breite des Profilkörpers im Bereich seiner Oberseite zwischen 1/4 bis maximal 3/4 der Gesamtbreite der Schwelle.
- Als Profilkörper können unterschiedlichste Bauteile, die eine langgestreckte Form haben, verwendet werden. Bevorzugt ist es, daß der Profilkörper einen die Oberseite aufweisenden Flachbereich aufweist, an dem die Montagemittel für die Weichenteile angeschweißt werden können. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Flacheisen handeln.
- In diesem Zusammenhang sollte jedoch gewährleistet sein, daß der Flachbereich eine hinreichende Dicke aufweist, um das Anschweißen der Montagemittel zu ermöglichen, eine hinreichende Einbindung in den Beton des Schwellengrundkörpers zu gewährleisten und um hinreichend Kräfte beim Überfahren aufnehmen zu können. Es ist festgestellt worden, daß der Flachbereich hierzu eine Dicke von mehr als 5 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 15 mm aufweisen sollte.
- Von Vorteil ist es in diesem Zusammenhang im übrigen, daß im unteren Bereich des Profilkörpers wenigstens ein Verankerungsmittel vorgesehen ist, um den Profilkörper und damit den Flachbereich sicher und zuverlässig in den Schwellengrundkörper einzubinden. Dabei versteht es sich, daß die Verankerungsmittel mit dem oberen Flachbereich verbunden sind und sich von diesem nach unten in den Profilgrundkörper erstrecken.
- Um eine hinreichend sichere Einbindung des Profilkörpers in den Schwellengrundkörper zu gewährleisten, sollte die gesamte Höhe des Profilkörpers wenigstens ein Viertel der Höhe des Schwellengrundkörpers ausmachen. Vorzugsweise liegt die Höhe des Profilkörpers zwischen 1/3 und 2/3 der Höhe des Schwellengrundkörpers.
- Eine einfache und günstige und dabei sehr effektive Bauform für den Profilkörper stellt ein Doppel-T-Träger dar, wobei der obere Horizontalschenkel den Flachbereich bildet, während der Vertikalschenkel und der untere Horizontalschenkel das Verankerungsmittel bilden. Dabei können der Vertikalschenkel und/oder der untere Horizontalschenkel Durchgangsöffnungen aufweisen, um die Verankerung weiter zu verbessern.
- Im übrigen sollte der Profilkörper aus Baustahl, insbesondere aus Baustahl der Güteklassen zwischen St 37 und St 52 bestehen. Bei derartigen Stählen ist die Schweißbarkeit ohne weiteres gewährleistet.
- Während sich die Erfindung grundsätzlich auf Betonweichenschwellen bezieht, die noch keine Montagemittel aufweisen, da es bei der Erfindung, wie zuvor beschrieben, möglich ist, die Montagemittel erst bei der Weichenendmontage zu fixieren, versteht es sich, daß es die Erfindung auch ermöglicht, Weichenschwellen vorzusehen, bei denen auf der Oberseite des Profilkörpers Montagemittel zur Weichenbefestigung bereits angeschweißt sind. Zum Verschweißen eignen sich grundsätzlich alle Schweißverfahren, insbesondere aber das Bolzen- oder Elektrohandschweißverfahren.
- Als Montagemittel kommen bevorzugt solche von festen und auch von seitenverstellbaren Befestigungssystemen in Frage. Vorgesehen sein können angeschweißte Gewindebolzen, Schrauben, Klemmstücke, Rippenplatten und/oder Unterlagsplatten. Durch Verwendung von Rippenspurplatten oder auch Rippenstücken erhält man nach der Montage eine fixierte Position des Schienenbefestigungspunktes mit hoher Lebensdauer. Durch Aufschweißen von Gewindebolzen können klassische Rippenplatten montiert werden. Bei Verwendung von seitenverstellbaren Befestigungen, zum Beispiel Exzenterlösungen, wird für den Instandhaltungsfall (Austausch von Schienenteilen) eine Justier möglichkeit erreicht. Das hat vor allem für Rillengleisanlagen große Bedeutung.
- Im Ergebnis wird mit der vorliegenden Erfindung eine Weichenbetonschwelle zur Verfügung gestellt, die bei unveränderter Stabilität und Langlebigkeit die Montageflexibilität einer Holz- oder Stahlschwelle nahezu erreicht. Die Herstellung ist kostengünstig, da die Fertigungstechnologie der Betonschwelle grundsätzlich unverändert bleibt, allerdings aufwendige Fertigungsschritte wie das Montieren der Einbauteile und das Herstellen von Koordinatenmatrizen entfallen. Die Weichenkonstruktion wird ebenfalls vereinfacht, da die Position der Schienenbefestigungspunkte nur noch grob abgeschätzt werden muß.
- Hinzuweisen ist noch darauf, daß die vorgenannten Bereichsangaben und Intervalle alle innerhalb der Bereichsgrenzen genannten Einzelwerte umfassen, und nicht nur die Bereichsgrenzen.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt
-
1 eine schematische Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Betonschwelle mit einem Weichenteil, -
2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Betonschwelle ohne Weichenteil mit zwei unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten, -
3 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Betonschwelle und -
4 eine schematische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Betonschwelle mit weiteren Montagemitteln. - In den Figuren ist jeweils eine Betonschwelle
1 dargestellt. Die Betonschwelle1 eignet sich vor allem für Weichen, ist jedoch grundsätzlich auch für Gleise einsetzbar. Die Betonschwelle1 weist einen Schwellengrundkörper2 aus Beton auf. Innerhalb des Schwellengrundskörpers2 befinden sich eine Mehrzahl von Spann- bzw. Verstärkungsdrähten3 (vgl.3 ), die in Längsrichtung L des Schwellengrundkörpers2 verlaufen. - Vorgesehen ist nun, daß in den Schwellengrundkörper
3 wenigstens ein eine flache Oberseite4 aufweisender Profilkörper5 eingebracht ist. Der Profilkörper5 ist dabei derart in den Schwellengrundkörper2 eingebracht, daß sich seine Oberseite4 an der Oberseite6 des Schwellengrundkörpers2 befindet und dort sichtbar ist. Dabei besteht der Profilkörper5 zumindest im Bereich seiner Oberseite4 aus einem schweißbaren Stahl, so daß auf der Oberseite4 des Profilkörpers5 Montagemittel zur Weichenbefestigung anscheißbar sind. - Der Profilkörper
5 weist bei allen Ausführungsformen eine langgestreckte Form auf und verläuft mit seiner Längsachse A in Längsrichtung L des Schwellengrundskörpers2 . Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, daß der Profilkörper5 sich lediglich über einen geringen Bereich des Schwellengrundkörpers2 erstreckt und/oder eine Mehrzahl von Profilkörpern5 als Profilkörpersegmente vorgesehen sind, ist es bei den dargestellten Ausführungsformen so, daß sich der Profilkörper5 über die gesamte Länge des Schwellengrundkörpers2 erstreckt. Dabei ist, wie sich dies insbesondere aus3 ergibt, die Oberseite4 des Profilkörpers5 mit der Oberseite des Schwellengrundkörpers2 ausgefluchtet. Im übrigen bildet die Oberseite4 des Profilkörpers5 eine geschlossene Fläche. - Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite B der Oberseite
4 des Profilkörpers5 etwa 120 mm. Damit macht die Breite B der Oberseite4 des Profilkörpers etwa 1/3 der Gesamtbreite des Schwellengrundkörpers2 aus. Im übrigen ist der Profilkörper5 etwa mittig im Schwellengrundkörper2 angeordnet, so daß benachbart der Oberseite4 des Profilkörpers5 obere Bereiche des Schwellengrundkörpers2 vorgesehen sind. - In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Profilkörper
5 als Doppel-T-Träger ausgebildet, was sich insbesondere aus3 ergibt. Der Doppel-T-Träger weist einen oberen horizontalen Schenkel auf, der einen die Oberseite4 aufweisenden Flachbereich7 bildet. Der Flachbereich hat vorliegend eine Dicke von etwa 12 mm. An den oberen Flachbereich7 schließt sich ein vertikaler Schenkel8 und ein unterer horizontaler Schenkel9 an. Der untere Schenkel9 entspricht dem oberen Flachbereich, so daß es grundsätzlich möglich wäre, den Doppel-T-Träger auch anders herum anzuordnen. Der vertikale Schenkel9 ist von seinen Abmessungen etwas schmaler als der obere Flachbereich7 . Während der obere Flachbereich7 zur Befestigung der Montagemittel dient, dienen der vertikale Schenkel8 und der horizontale Schenkel9 der Verankerung des Profilkörpers im Schwellengrundkörper2 . Dabei entspricht die Höhe des Profilkörpers5 etwa der Hälfte der Höhe des Schwellengrundkörpers2 . Im übrigen besteht der Profilkörper5 aus Baustahl (vorzugsweise St 37 bis St 52). - In den einzelnen Figuren sind nun unterschiedliche Montagemittel für eine Weiche bzw. Weichenteile vorgesehen. Die Weiche bzw. Weichenteile
10 bei der Ausführungsform gemäß1 weist eine Bodenplatte11 auf. Auf die Bodenplatte11 wirkt ein Klemmstück12 , das über ein Schraubverbindung13 gehalten ist. Die Schraubverbindung13 ist an eine Klemmplatte14 befestigt, die das mit dem Profilkörper5 verschweißte Montagemittel bei dieser Ausführungsform darstellt. Die Schraubverbindung13 weist vorliegend eine Hammerkopfschraube auf, die in eine entsprechende Öffnung der Klemmplatte14 eingesetzt ist. - Bei der rechten Darstellung der
1 ist ebenfalls eine Klemmplatte14 vorgesehen, in die eine Hammerkopfschraube der Schraubverbindung13 eingesetzt ist. Statt eines Klemmstücks ist jedoch eine Spannklemme15 vorgesehen. Es versteht sich, daß es grundsätzlich möglich ist, statt der Klemmplatte14 auch eine Schraube oder einen Gewindebolzen unmittelbar auf der Oberseite4 des Profilkörpers5 anzuschweißen, so daß sich hierdurch das mit dem Profilkörper5 unmittelbar verbundene Montagemittel ergibt. Der Abstand der beiden Klemmplatten14 auf gegenüberliegenden Seiten der Bodenplatte11 entspricht in etwa der Breite der Bodenplatte11 an dieser Stelle, so daß sich in Längsrichtung L der Schwelle1 eine Spielfreiheit ergibt. - In
3 ist die auf dem Profilkörper5 befestigte Klemmplatte14 und insbesondere der Einsetzbereich16 für den Schraubenkopf der Schraube der Schraubverbindung13 dargestellt. - Während es sich bei den Ausführungsformen der
1 bis3 um sogenannte feste Befestigungssysteme handelt, ist in4 eine seitenverstellbare Lösung mit zwei möglichen Alternativen dargestellt. Hierzu ist auf der Oberseite4 des Profilkörpers5 eine Unterlagsplatte17 angeschweißt. Bei der linken Befestigungsform erfolgt die Fixierung der Schiene bzw. des Weichenteils über eine Schraubverbindung18 . Die Schraube der Schraubverbindung18 ist dabei durch eine Öffnung in der Unterlagsplatte17 hindurchgeführt. Der Schraubenkopf ist in dieser Öffnung gefangen. Die eigentliche Halterung der Schiene bzw. Weiche erfolgt über ein Klemmstück19 , das über ein weiteres Klemmstück20 fixiert wird. Die Klemmstücke19 ,20 können in Form eines Exzenters ausgebildet sein, so daß eine Seitenverstellbarkeit gewährleistet ist. - Bei der rechten Befestigungsalternative ist ein Klemmelement
21 vorgesehen, das auf der Unterlagsplatte17 befestigt, insbesondere darauf angeschweißt ist. Das Klemmelement21 weist einen Einsteckschlitz für den Schraubenkopf einer Schraube einer Schraubverbindung22 auf. Bei der Schraube handelt es sich vorzugsweise um eine Hammerkopfschraube. Die Schraubverbindung22 wirkt dabei auf ein Klemmstück23 , das wiederum auf die Schiene bzw. das Weichenteil wirkt. Auch hierbei ist eine Seitenverstellbarkeit gewährleistet, da die Schraubverbindung22 innerhalb des Einführschlitzes seitlich bewegbar ist.
Claims (17)
- Betonschwelle (
1 ) für Weichen, mit einem Schwellengrundkörper (2 ) aus Beton, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schwellengrundkörper (2 ) wenigstens ein eine flache Oberseite (4 ) aufweisender Profilkörper (5 ) eingebracht ist, daß die Oberseite (4 ) der Profilkörpers (5 ) an der Oberseite (6 ) des Schwellengrundkörpers (2 ) vorgesehen ist und daß der Profilkörper (5 ) zumindest im Bereich seiner Oberseite (4 ) aus einem schweißbaren Stahl besteht, so daß auf der Oberseite (4 ) des Profilkörpers (5 ) Montagemittel zur Weichenbefestigung anschweißbar sind. - Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (
5 ) eine langgestreckte Form aufweist und daß der Profilkörper (5 ) mit seiner Längsachse (A) in Längsrichtung (L) des Schwellengrundkörpers (2 ) ausgerichtet ist. - Betonschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Profilkörper (
5 ) über wenigstens 1/4 der Länge des Schwellengrundkörper (2 ), vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des Schwellengrundkörpers (2 ) erstreckt. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Profilkörper (
5 ) vorgesehen sind. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (
4 ) des Profilkörpers (5 ) mit der Oberseite (6 ) des Schwellengrundkörpers (2 ) ausgefluchtet ist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (
4 ) des Profilkörpers (5 ) eine geschlossene Fläche bildet. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (
4 ) des Profilkörpers (5 ) eine Breite (B) von wenigstens 80 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 140 mm aufweist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilgrundkörper (
5 ) mittig im Schwellengrundkörper (2 ) angeordnet ist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Profilkörpers (
5 ) 1/4 bis 3/4 der maximalen Breite des Schwellengrundkörpers (2 ) entspricht. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (
5 ) einen die Oberseite (4 ) aufweisenden Flachbereich (7 ) aufweist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachbereich (
7 ) eine Dicke von mehr als 5 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 15 mm aufweist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Profilkörpers (
5 ) wenigstens ein Verankerungsmittel vorgesehen ist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Profilkörpers (
5 ) wenigstens einem Viertel der Höhe des Schwellengrundkörpers (2 ) entspricht, vorzugsweise zwischen 1/3 bis 2/3 der Höhe des Schwellengrundkörpers (2 ) liegt. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (
5 ) als Doppel-T-Träger ausgebildet ist. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (
5 ) aus Baustahl, insbesondere Baustahl der Güteklassen St 37 bis St 52 besteht. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite (
4 ) des Profilkörpers (5 ) Montagemittel zur Weichenbefestigung angeschweißt sind, insbesondere mittels des Bolzen- oder Elektrohandschweißverfahrens. - Betonschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Montagemittel auf die Oberseite geschweißte Gewindebolzen, Schrauben, Klemmplatten, Rippenplatten und/oder Unterlagsplatten vorgesehen sind.
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