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Die
Erfindung betrifft eine als Unterlage von temporär installierten Schienen für den Eisenbahnverkehr
dienende Konsole, insbesondere von im Rahmen von Tunnelbaumaßnahmen
temporär
installierten Schienen.
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Beim
Einsatz von Eisenbahnen im Rahmen des Tunnelvortriebs, -ausbaus
oder der Tunnelsanierung werden Schienen verlegt, die nach Abschluss der
Bauarbeiten wieder demontiert werden. Dabei gilt es, Unebenheiten
auf der Tunnelsohle auszugleichen. Diese bestehen insbesondere darin,
dass z. B. im Tübbingausbau
ein runder Abschnitt des Tunnelprofils überbrückt werden muss. Hierzu ist
es notwendig, eine Art Unterbau für die Schienen vorzusehen und
durch eine z. B. keilförmige
Konsole einen Ausgleich zu schaffen. Als solche Konsolen dienen
z. B. Holzkeile oder Konstruktionen aus Metall. Allen bisher bekannten
Konsolen ist gemeinsam, dass sie sehr aufwendig bauen und den speziellen
Einbaubedingungen vor Ort angepasst werden müssen, was besonders kostenaufwendig
ist. Holz und Stahl bringen dabei die Nachteile mit sich, unterschiedlichen örtlichen
Gegebenheiten, insbesondere den Tunnelradien, sehr schwer anpassbar
zu sein. D. h. das Material muss entweder unmittelbar vor dem Einbau nachbearbeitet
oder aber es müssen
Keile unterschiedlichster Form und Neigung vorgehalten werden. Ein
zusätzlicher
Nachteil der bisher bekannten Keile besteht darin, dass diese in
Hinblick auf Geräuschentwicklung
problematisch sind, dass es in Folge der Belastungen auf Schienen
und Keile zu Beschädigungen
der Oberflächen
am Tübbingstein
bzw. an der Betonsohle kommt, dass Gleismaterial, Lokomotiven und
Waggons einer besonders starken Belastung ausgesetzt sind und dass
schließlich
die Demontage beim Gleisrückbau
oder beim Austausch einzelner Schwellen oder Gleisjoche sehr aufwendig ist.
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Damit
stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine als Unterlage
von temporär
verbauten Schienen für
den Eisenbahnverkehr dienende Konsole zu schaffen, die geeignet
ist, die vorgenannten Nachteile auszuräumen.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Konsole ein unterhalb der Schiene zu positionierendes Plateau
mit paarweise gegenüberliegend
angeordneten Armen aufweist.
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Die
Konsole wird im Rahmen der Installation der Schienen unter diesen
positioniert, wo sie eine besonders geeignete Auflage für die Schienen
bildet. Neben dem unterhalb der Schiene und als eigentliche Auflage
dienenden Plateau weist die Konsole paarweise gegenüberliegend
angeordnete Arme auf. In besonders geeigneter Weise passt sich die
erfindungsgemäße Konsole
dabei einerseits Schiene oder Schwelle und andererseits der Tunnelsohle
an.
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Zusätzlich ist
vorgesehen, dass die Arme den Fuß der Schiene und/oder die
Schienenschwelle umfassen. Damit wird der aus Konsole bzw. Schiene und/oder
Schwelle bestehenden Baugruppe ein zusätzliches Maß an Stabilität verliehen,
indem die Konsole nicht nur als Auflager, sondern darüber hinausgehend
auch dazu dient, Schiene und/oder Schwelle von oben zu stabilisieren
und Kontaktflächen
zu schaffen.
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Eine
bevorzugte Variante der Erfindung sieht dabei vor, dass die Konsole
mindestens zwei paarweise angeordnete Arme aufweist. Insgesamt mindestens
vier Arme umfassen damit die Konsole bzw. das Plateau gleichmäßig und
beidseitig von Schiene oder Schwelle.
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In
diesem Sinne ist auch der Vorschlag zu verstehen, wonach die Arme
an der Außenseite
des Plateaus vorgesehen sind. Vorzugsweise sind sie in den vier
Ecken des Plateaus bzw. der Konsole positioniert und erstrecken
sich aus der Ebene des Plateaus heraus nach oben.
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Um
eine noch bessere Verbindung zwischen den Armen der Konsole und
Schiene oder Schwelle herstellen zu können, ist es zweckmäßig, wenn
die Arme federnd ausgebildet und/oder gelagert sind, so dass es
zu einer Art Rast- oder Klickverbindung zwischen Konsole und Schiene
und/oder Schwelle kommen kann. Damit ist auch eine denkbar einfache Montage
von Konsole und Schiene möglich,
indem die Arme gewissermaßen
selbsttätig
nach der Installation Schienenfuß oder Schwelle umschließen und sich
quasi selbst positionieren.
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Zusätzlich ist
vorgesehen, dass die Arme an ihrem oberen Ende korrespondierend
zu dem Schienenfuß und/oder
der Schienenschwelle ausgebildet und angeordnet sind. Damit wird
erreicht, dass die Arme Schienenfuß oder Schwelle auch teilweise
umfassen können,
sodass es zu der beabsichtigten, besonders geeigneten Verbindung
kommt. Diese ist auch insofern vorteilhaft, als dass durch den engen Kontakt
zwischen Konsole und Schiene eine geräuschdämpfende Vorrichtung realisiert
ist. Neben dem engen und großflächigen Kontakt
zwischen Schiene und Konsole wird dies auch durch die Wahl eines
entsprechend nachgiebigen und geräuschdämpfenden Materials für die Konsole
gewährleistet.
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Die
korrespondierende Ausbildung der Arme zu Schienenfuß und/oder
Schwelle wird erreicht, wenn die Arme an ihrer Oberseite einen nach
innen ausgerichteten Vorsprung aufweisen, der sich mit seiner Unterseite
an Schienenfuß oder
Schwelle anlegt.
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In
Abwandlung der beschriebenen Variante, bei der die Arme sich senkrecht
von dem Plateau erhebend an dessen Seite befinden, sieht eine andere Lösung vor,
dass die Arme an der Außenseite
der eigentlichen Konsole vorgesehen sind. Dort erstrecken sich die
Arme zur Seite hin, also parallel zum Boden.
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Dies
dient vorwiegend dem Zweck, dass die paarweise gegenüberliegend
angeordneten Arme mit einem Spanngurt miteinander verbunden werden können. Durch
diesen Spanngurt wird erreicht, dass zwischen Konsole einerseits
und Schiene oder Schwelle andererseits entsprechende Kontaktflächen bestehen.
Bei der Ausführungsform
der Erfindung mit zwei paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Armen
sind jeweils im Bereich der Enden der Konsole solche Arme mit Spanngurten
positioniert.
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Ein
weiterer Vorschlag sieht vor, dass das Plateau einen korrespondierend
zu einer Schienenschwelle ausgebildeten Rahmen aufweist. Dieser Rahmen
ist vorzugsweise durch an zwei Längsseiten und
einer Stirnseite angeordnete Stege gebildet und kann damit als Einfassung
einer Schienenschwelle dienen.
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Auf
die besonders gute Anpassung der erfindungsgemäßen Konsole an die Bedingungen
vor Ort wurde bereits hingewiesen. Diesbezüglich ist vorgesehen, dass
das Plateau eine ungleichmäßige Dicke aufweist.
Hierzu kann die Unterseite der Konsole linear schräg oder auch
rund verlaufend angeordnet sein. In jedem Fall kann die Konsole
sich zusätzlich, sofern
sie aus einem nachgiebigen Material hergestellt ist, auch an die örtlichen
Bedingungen gut anpassen.
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Eine
zusätzliche
Ausführungsform
sieht vor, dass das Plateau an seiner Oberseite mindestens eine
Abstufung aufweist. Zweckmäßigerweise
ist auf den gegenüberliegenden
Seiten des Plateaus eine solche, sich an der Innenseite der Klickarme
erstreckende Abstufung vorgesehen, so dass sich dort eine Art eingenutetes
Schwellenbett ausbildet. Primärer Zweck
dieser Abstufungen ist es, die im Zusammenhang mit dem Fahren der
Züge entstehenden
dynamischen Kräfte,
insbesondere die Bremskräfte
aufzunehmen.
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Es
ist empfehlenswert, dass die Konsole einteilig hergestellt ist,
was in Bezug auf mehrere Aspekte vorteilhaft ist. So ist etwa die
Montage der Konsolen unterhalb der Gleise oder Schwellen besonders einfach,
zumal hierfür
keinerlei Werkzeug notwendig ist. Ebenso sind separate Befestigungsmittel
entbehrlich.
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Weiterhin
erweist sich diese Einteiligkeit der Konsole als vorteilhaft in
Hinblick auf die Geräuschdämpfung,
die Möglichkeit
der Demontage oder Auswechslung oder geringen Verschleiß.
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Es
wurde bereits darauf hingewiesen, dass eine gewisse Nachgiebigkeit
für die
Konsole zweckmäßig ist.
Dies bezieht sich einerseits auf die Unterseite der Konsole und
die Anpassung an die Tunnelsohle, insbesondere den Tunnelradius
und andererseits auf die Oberseite und die Anpassung an Schienenfuß und/oder
Schwelle sowie die Rast- oder Klickverbindung durch die Arme. Von
daher wird empfohlen, dass die Konsole aus Kunststoff oder Kautschuk, insbesondere
der Shore-Härte
80 A für
Kunststoff oder der Shore-Härte
40 D für
Kautschuk hergestellt ist.
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Um
eine bessere Verbindung zwischen Konsole und aufliegender Stahlschwelle
zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Konsole an ihrer Oberseite eine
Klebefläche
aufweist. Über
die Klebeschicht an der Oberseite der Konsole wird diese zusätzlich auf der
Tunnelsohle fixiert. Durch die zuvor beschriebene rahmenartige Ausbildung
des die Kontaktfläche
zwischen Konsole und Schienenschwelle bildenden Plateaus wird diese
Klebefläche
zusätzlich
nur relativ gering mechanisch belastet, so dass sie ihre volle Wirkung
entfalten kann.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine als
Unterlage von temporär installierten
Schienen für
den Eisenbahnverkehr dienende Konsole geschaffen ist, deren Einsatz
gerade im Rahmen von Tunnelbaumaßnahmen sinnvoll ist. Die Kompaktheit
der aus einem Plateau und den paarweise gegenüberliegend angeordneten zwei, vier
oder mehr Armen bestehenden Konsole und ihrer Verbindung zu Schiene
und/oder Schwelle verleiht dem System besondere Vorteile wie Geräuschreduzierung,
exakte Anpassung an den Tunnelradius, das Ausbleiben von Oberflächenbeschädigungen
am Tübbingstein
bzw. der Betonsohle, höhere
Standzeiten des rollenden Materials in Form von Lokomotiven und
Waggons durch Dämpfung
der Schläge
und Schwingungen und damit einhergehenden geringeren Instandhaltungsaufwand,
einfache und schnelle Montage im Werk oder auf der Tunnelbaustelle,
Wiederverwendbarkeit, Schonung des Gleismaterials, einfache Demontage
bei Gleisrückbau
oder einfacher Wechsel bei Entgleisung einzelner Schwellen bzw.
Gleisjoche sowie einer vollflächigen
Ableitung der anfallenden Bremskräfte durch das eingenutete Schwellenbett
der Konsole und ein flexibel einsetzbares Material in Hinblick auf
Entflammbarkeit oder die Vermeidung der Entstehung von Russpartikeln.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
ist. Es zeigen:
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1 ein
Gleis im Querschnitt,
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2 eine
Konsole in perspektivischer Ansicht,
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3 eine
Konsole in Seitenansicht,
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4 eine
installierte Konsole im Schnitt,
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5 eine
installierte Konsole in Draufsicht,
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6 eine
installierte Konsole in Seitenansicht,
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7 eine
andere Konsole in Seitenansicht,
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8 die
Konsole gemäß 7 in
Draufsicht,
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9 die
Konsole gemäß 7 in
perspektivischer Ansicht,
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10 eine
Variante zu 4,
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11 eine
Konsole mit seitlichen Armen in Seitenansicht,
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12 die
Konsole gemäß 11 in
Draufsicht,
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13 die
Konsole gemäß 11 mit Spanngurt
in Stirnansicht und
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14 die
Konsole gemäß 13 in
perspektivischer Ansicht.
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In 1 ist
ein Gleis 31 im Schnitt dargestellt. Dieses besteht aus
den beiden Schienen 3 und 3' nebst der darunter positionierten
Konsole 1, 1'.
Die Schienen 3, 3' weisen
einen Kopf 24, 24',
einen Steg 25, 25' und
eine Fuß 4, 4' auf. Letzterer
ist von der unter der Schiene 3, 3' positionierten Konsole 1, 1' an seiner Oberseite
umfasst. Befestigungen 32, 32', 33, 33' dienen zur
Fixierung der Schienen 3, 3'. Mit dem Bezugszeichen 34 ist
der Tunnelradius bezeichnet, der z. B. durch den Tübbingausbau
vorgegeben ist und durch die Konsolen 1, 1' ausgeglichen
werden muss. Aus diesem Grund weisen die Konsolen 1, 1' im Bereich
der als eigentliche Unterlage dienenden Plateaus 2, 2' eine ungleichmäßige Dicke
auf.
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Dies
ist auch besonders gut in 2 zu erkennen.
Die Dicke des Plateaus 2, 2' nimmt von der Außenseite 35 zur
Außenseite 36 zu,
um eine entsprechende Anpassung an den Tunnelausbau zu erreichen.
In den vier Ecken von Konsole 1 bzw. Plateau 2 erstrecken
sich jeweils Arme 6, 7, 8, 9.
Diese weisen an ihren oberen Enden 13, 14, 15, 16 Vorsprünge 17, 18, 19, 20 auf,
die sich nach innen, also dorthin, wo Schienenfuß und/oder Schwelle zu umfassen
sind, erstrecken. Im Zusammenspiel mit der federnden Ausbildung
dieser Arme 6, 7, 8, 9 und ihrer korrespondierenden
Ausbildung am Schienenfuß und/oder
Schwelle ist damit einer Art Rast- oder Klickverbindung verwirklicht.
An der Oberseite 21 und dort an den Außenseiten 11, 12 weist
das Plateau 2 Abstufungen 22, 23 auf.
Damit soll eine vollflächige
Ableitung der anfallenden Bremskräfte durch dieses eingenutete
Schwellenbett erreicht werden.
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Nochmals
gezeigt ist die Konsole 1 in 3, dieses
Mal in Seitenansicht. Gut zu erkennen ist dabei die korrespondierende
Ausbildung von Plateau 2 und den hier dargestellten Armen 6, 7 mit
den Vorsprüngen 17, 18 an
ihren Oberseiten 13, 14 in Bezug auf den hier
nicht dargestellten Schienenfuß,
sowie die zunehmende Dicke zwischen den Seiten 35 und 36 und
die damit einhergehende gute Anpassung an Tunnelradien und andere
Ungleichmäßigkeiten
im Bereich der Tunnelsohle.
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Im
installierten Zustand zeigt 4 die erfindungsgemäße Konsole 1.
Diese ruht mit ihrer Unterseite 37 auf der hier nicht dargestellten
Tunnelsohle und umfasst mittels der Arme 6, 7,
genauer gesagt der Vorsprünge 17, 18 den
Fuß 4 der
Schiene 3 in einer Art Klickverbindung. Zur Fixierung der
Schiene 3 dienen die Klemmplatten 26, 29 mit
den Schweißbolzen 38, 39 bzw.
den Muttern 28, 30. Mit den Bezugszeichen 40, 41 sind
Federn, mit dem Bezugszeichen 27 ist der Netzhaken versehen.
Offensichtlich wird gerade in der Darstellung gemäß 4 die
Kompaktheit der Konsole 1, u. a. durch den großflächigen Kontakt
zwischen Fuß 4 der
Schiene 3 und der Konsole 1 oder die Klickverbindung,
gerade wenn man dies mit den bisher bekannten Lösungen vergleicht, bei denen
Keile ausschließlich
unterhalb von den Konsolen positioniert wurden.
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In
Draufsicht zeigt Schiene 3 und Konsole 1 5.
Die Schiene 3 lagert auf der Schienenschwelle 5 und
ist über
Schweißbolzen 38, 39 bzw.
Muttern 28, 30 mit den Schienenstühlen 29 fixiert.
Vor und hinter der Schwelle 5 sind die vier Arme 6, 7, 8, 9 der Konsole 1 zu
erkennen.
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Außerdem zeigt 6 das
Ensemble von Schiene 3 und Konsole 1 in Seitenansicht.
Der Fuß 4 der
Schiene 3 ist von den hier erkennbaren Armen 6 und 8 umfasst. Über den
Schienenstuhl 29 bzw. Bolzen 39 und Mutter 30 sind
Schiene 3 und Schwelle 5 miteinander befestigt.
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7 zeigt
eine Konsole 1 in Seitenansicht, deren Dicke von der Seite 35 zur
Seite 36 stark zunimmt. Mit der Unterseite 37 liegt
sie auf der hier nicht dargestellten Tunnelsohle auf. Es handelt
sich bei der Darstellung gemäß 7 um
die Variante der Erfindung mit nur einem Paar von einander gegenüberliegenden
Armen, von denen hier der mit dem Bezugszeichen 7 versehene
Arm den dahinter liegenden verdeckt.
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In
Ansicht von unten ist diese Konsole 1 in 8 gezeigt. Über die
Klebeschicht bzw. Klebefläche 47 an
der Oberseite 21 dieser Konsole 1 wird die hier
nicht dargestellte Stahlschwelle zusätzlich fixiert und durch die
Stege 24, 49 und 50 eingerahmt.
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In 9 ist
vor allem die rahmenartige Ausbildung um das Plateau 2 herum
veranschaulicht. An der Außenseite
des Plateaus 2 um die Klebefläche 47 herum
befinden sich zwei Stege 48, 49 an den Längsseiten 51, 52 und
ein dritter Steg 50 an der Stirnseite 53. Diese
Stege 48, 49, 50 bilden gemeinsam den
Rahmen 46, wodurch Konsole 1 bzw. Plateau 2 korrespondierend
zu einer Schienenschwelle ausgebildet sind und quasi zu deren Aufnahme
dienen.
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Die
Variante der Konsole 1 mit nur einem Paar von einander
gegenüberliegend
positionierten Armen zeigt 10. Nur
der Arm 7 bzw. der durch diesen verdeckte Arm ist vorhanden
und dient zur Umfassung des Fußes 4 der
Schiene 3. Dieser ist im Übrigen fixiert durch die Klemmplatten 26, 29 mit
den Schweißbolzen 38, 39 bzw.
den Muttern 28, 30. Eine Zwischenlage 54 aus
Kunststoff befindet sich noch unterhalb des Fußes 4 der Schiene 3 und
damit zwischen Schienenfuß 4 und
Konsole 1.
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Gemäß 11 befinden
sich die Arme seitlich an der Konsole 1. In dieser Darstellung
sind die Arme 7 und 8 an der Außenseite 43 der
Konsole 1 erkennbar. Sie stehen parallel zum Boden von
der Außenseite 43 senkrecht
ab.
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Dies
ist auch in 12 gezeigt. Die Arme 7 und 8 an
der Außenseite 43 und
die Arme 6 und 9 an der Außenseite 42 sind so
positioniert, dass der Spanngurt zwischen ihnen befestigt werden
kann. Gut erkennbar ist hier auch noch einmal der Rahmen 46,
bestehend aus den Stegen 48, 49 und 50.
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Die
Draufsicht in 13 zeigt dann den an den Armen 6 und 7 installierten
Spanngurt 44. Zur besseren Fixierung des Spanngurtes 44 an
den Armen 6, 7 weisen diese eine Abschrägung 55, 56 sowie
eine Verdickung 57, 58 auf, hinter der der Spanngurt 44 einrasten
kann.
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Schließlich zeigt 14 diese
Variante der Konsole 1 in perspektivischer Ansicht. Die
Arme 8 und 9 sind von dem Spanngurt 45,
die Arme 6 und 7 von dem Spanngurt 44 umspannt,
sodass die auf dem Plateau 2 ruhende, hier aber nicht dargestellte Schwelle
zwischen den Stegen 48, 49, 50 positioniert und
zusätzlich
von den Spanngurten 44 und 45 sicher umfasst ist.