-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fahrbahn für Magnetbahnzüge mit auf
einem Tragwerk seitlich überkragend
aufsetzbaren Fahrwegplatten aus Stahl, bestehend aus Längs- und
Querträgern
sowie den Seitenführungsschienen,
die mit einem Deckblech verbunden sind, wobei Statorenträger unter den
beiden außenliegenden
Längsträgern befestigt sind.
-
Bei
einer aus der Patentschrift
DE 199 19 703 C2 bekannt gewordenen Fahrbahn
der vorstehend beschriebenen Art sind die aus Stahl bestehenden
Fahrwegplatten auf Schultern von Spannbetontragrohren in im Einzelnen
nicht näher
beschriebener Weise befestigt. Die Verbindung ist aber von ganz entscheidender
Bedeutung, da die Unterkonstruktion, die meist aus Beton besteht,
selbst dann wenn sie ebenfalls aus Stahl bestehen würde, durch
das Abschatten durch die Fahrwegplatten anderen Dehnungen (aus Temperatureinflüssen) unterliegt
als diese, sodass in irgendeiner Weise ein Ausgleich geschaffen
werden muss. Dies gilt insbesondere für Dehnungen infolge Lasteinwirkungen.
-
-
Aus
der
JP 09 26 8506 A ist
ein Auflager für eine
Fahrbahn für
Magnetbahnzüge
bekannt, bei dem die Dehnungsunterschiede zwischen Fahrbahn und
Tragwerk durch elastische Verformung von quer zur Fahrtrichtung
angeordneten Doppel-T-Trägern aufgenommen
werden.
-
Die
JP 100 46 503 A offenbart
eine Fahrbahn für
Magnetzüge,
bei der die Fahrwegplatten sich über fest
mit ihnen sowie dem Tragwerk verbundene Lager am Tragwerk abstützen.
-
Bei
allen bekannten Fahrbahnen für
Magnetbahnzüge
besteht das Problem, durch Lasteinwirkungen entstehende Dehnungen
auszugleichen. Somit liegt der Erfin dung das Problem zugrunde, eine Fahrbahn
für Magnetbahnzüge zu schaffen,
die den Ausgleich von Dehnungen infolge Lasteinwirkungen ermöglicht.
-
Zu
diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Fahrwegplatten sich über
fest mit ihnen sowie dem Tragwerk verbundene Federlager am Tragwerk
abstützen.
Je nach Anforderung können
zur Schaffung eines Fixpunktes hinsichtlich der Verformungen der
Fahrwegplatten ein oder mehrere Lager gezielt als Fixlager ausgebildet
werden, wobei das Fixlager bevorzugt ein blockiertes Federlager
ist.
-
Die
Federlager bestehen aus mindestens zwei zueinander parallel, hochkant
zwischen einer Kopfplatte aus Metall, die mit der Fahrwegplatte
fest verbunden ist und einer Fußplatte
aus Metall, die mit dem Tragwerk fest verbunden ist, angeordneten
und starr mit diesen verbundenen Stegblechen aus Metall, wobei die
vorzugsweise aus Stahl bestehenden Platten entweder miteinander
verschweißt
sind, oder aber das Federlager als einteiliges Gussteil ausgebildet
ist. Durch die Ausführung
mit mindestens zwei Stegblechen ist dabei auch die Redundanz der
Lagerungsfunktion gesichert.
-
Die
Stege sind in der Lage, die Differenzbewegungen aus Temperaturänderungen
zwischen den einzelnen Bauteilen und aus Schwinden und Kriechen
des Betonträgers
sowie aus den unterschiedlichen Längsdehnungen von Fahrwegplatte
und Unterkonstruktion aus z. B. Verkehrslasten aufzunehmen, ohne
große
Reaktionskräfte
zu erzeugen. Senkrecht zu der beschriebenen Wirkungsrichtung (die
Wirkungsrichtung, also die Federrichtung, ist die senkrecht zu den
Stegblechen) besitzen die Federlager eine sehr große Steifigkeit.
Damit ist gewährleistet,
dass die äußeren Lasten
aus dem Betrieb ohne nennenswerte Verformung von der Fahrwegplatte
in die Unterkonstruktion übertragen
werden. Die Federlager werden so angeordnet, dass ein Mittragen
der Fahrbahnplatten mit dem Betonträger hinsichtlich der Haupttragrichtung
in Längsrichtung
reduziert wird. Sinngemäß gilt dies
auch bei einer Unterkonstruktion aus Stahl.
-
Die
Lagerung mit Federlagern hat den Vorteil, dass die Hauptlast in
erster Linie als Druck- und Schubkräfte übertragen werden und dass sie
auch in der Lage ist, Zugkräfte
aufzunehmen. Die Lagerung ist formbeständig, hat keine beweglichen
Teile und ist daher vollkommen wartungsfrei. Das blockierte Federlager
kann bevorzugt durch eine die Stegbleche, vorzugsweise mittig, verbindende,
um 90° versetzt angeordnete
Metallplatte gebildet sein.
-
In
Weiterbildung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass die
Federlager mit ihrer Kopfplatte an einer auf der Unterseite der
Querträger
befestigten Flanschplatte befestigt sind. Oberhalb der Kopfplatte
des Federlagers können
zwischen der Flanschplatte und dem Deckblech Streifen senkrecht zum
Querträger
befestigt werden, um den Lastenleitungsbereich zu verstärken.
-
Um
eine Höhenanpassung
zum Ausgleich der jeweils gefundenen Justierung der Fahrwegplatten über der
Unterkonstruktion zu erreichen, kann in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen sein, dass der Kopfplatte und/oder der Fußplatte
der Federlager Höhenausgleichsplatten
zugeordnet sind, wobei diese Höhenausgleichsplatten
gegebenenfalls auch durch eine Vergussschicht gebildet sein können, die
nach dem Ausrichten der Fahrwegplatten eingebracht wird.
-
Die
Federlager können
mit der Fahrwegplatte und/oder dem Tragwerk verschraubt oder verschweißt sein.
-
Speziell
im Falle der Verbindung zum Tragwerk hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen,
wenn die Fußplatte,
oder gegebenenfalls auch eine mit ihr verbundene Abstützplatte,
mit Dübelankern
versehen ist, die in den Verguss einer Aussparung des Betons des
Tragwerks eingebettet sind. Dadurch kann ohne gesonderte Ausgleichsplatten
ein sehr einfacher Höhenausgleich
erfolgen, da lediglich die relativ kurze Aushärtzeit des Vergussmaterials abgewartet
werden muss, ehe die Justieraufhängung von
der jeweiligen Fahrwegplatte entfernt wird, die dann in der exakt
gewünschten
Position über
dem Tragwerk gehalten ist. Für
eine nachträgliche
Justierung ist es zweckmäßig, von
vorne herein die Federlagervariante mit den Höhenausgleichsplatten zu verwenden.
-
Zur
Regen- und Schmelzwasserabführung von
der Fahrwegplatte kann in Weiterbildung der Erfindung entweder vorgesehen
sein, dass die Fahrwegplatten um 1 bis 3% seitlich überhöht auf das Tragwerk
aufgebracht sind, oder dass sie dachförmig ausgebildet sind, wobei
der Stich im Bereich der Spurmitte verläuft, oder schließlich dass
das Deckblech der Fahrwegplatten zwischen den beiden Gleitflächen abgesenkt
ist.
-
Zur
Herstellung einer Fahrbahn für
Magnetbahnzüge
der vorstehend beschriebenen Art ist erfindungsgemäß ein Verfahren
vorgesehen, bei dem jede Fahrwegplatte mit bereits an ihr befestigten
Federlagern über
dem Tragwerk ausgerichtet und in der Höhe und seitlich einjustiert
wird und/oder dass anschließend
die Befestigung der Fußplatte
der Federlager unter Zwischenanordnung von Ausgleichsplatten und/oder
durch Vergießen
der an diesen Stellen angeordneten Tragwerkaussparungen für die Dübelanker
erfolgt.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung. Dabei zeigen:
-
1 eine
Teilansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Fahrbahn
mit einem Spannbetontragrohr als Tragwerk zur Stützung der Fahrwegplatten,
-
2 einen
vergrößerten Querschnitt
durch die Anordnung nach 1,
-
3 eine
vergrößerte teilweise
aufgebrochene Seitenansicht einer Fahrwegplatte,
-
4 eine
teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Fahrwegplatte nach 3,
-
5a bis 5c abgewandelte
Ausführungsformen
einer Fahrbahn mit unterschiedlichen Tragwerken für die Fahrwerkplatten,
-
6 eine
vergrößerte Ansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Federlagers zum Abstützen
der Fahrwegplatten auf dem Tragwerk,
-
7 eine
um 90° versetzte
Ansicht des Federlagers nach 6,
-
8 einen
Schnitt längs
der Linie VIII-VIII in 6,
-
9 bis 11 den 6 bis 8 entsprechende
Ansichten bzw. Schnitte durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federlagers,
-
12 bis 14 den 6 bis 8 entsprechende
Ansichten und Schnitte durch eine dritte Ausführungsform eines Federlagers,
-
15 einen
Schnitt durch ein blockiertes Federlager und
-
16 bis 18 schematische
Schnitte durch jeweils eine Fahrwegplatte mit unterschiedlichen
Vorkehrungen zur Regen- bzw. Schmelzwasserabführung.
-
Der
in den 1 und 2 ausschnittsweise gezeigte
Fahrweg für
Magnetbahnzüge
umfasst ein Tragwerk mit Spannbetontragrohren 1 mit flachen oberen
Auflageschultern 2 zum Aufsetzen der aus Stahlblech bestehenden
Fahrwegplatten 3. Die Fahrwegplatten 3 bestehen
aus Längsträgern 4 und
Querträgern 5, 5a,
sowie den Seitenführungsschienen 7, die
mit einem Deckblech 6 verbunden sind. Die Statorenträger 8 sind
an den beiden außen
liegenden Längsträgern 4 befestigt.
Je nach Anforderung werden mehr Längsträger 4 und/oder Querträger 5, 5a als
in 3 und 4 dargestellt benötigt. Zur
Verstärkung
des Deckblechs z. B. aus akustischen Gründen können zusätzliche Quer- und Längsstreifen
erforderlich werden. Bei 9 erkennt man die Gleitflächen, die
gegebenenfalls auch versenkt in der Ebene des Deckblechs 6 angeordnet
sein können.
Die Gleitfläche
kann ebenso durch direkte Bearbeitung des Deckblechs geschaffen
werden. Die Breite der Fahrwegplatten ist 2,80 m, ihre Länge kann
4–2,50
m, vorzugsweise 6,20 m betragen.
-
Die
Fahrwegplatten 3 sind über
Federlager 10 auf dem Tragwerk 1, also im Falle
des Ausführungsbeispiels
nach den 1 und 2, auf den Schultern 2 des
Spannbetontragrohrs 1 befestigt, wobei die Ausbildung dieser
Federlager weiter unten noch im Einzelnen beschrieben werden soll.
Die Federlager 10 sind dabei mit ihren Kopfplatten 14,
gegebenenfalls unter Zwischenordnung von Ausgleichsplatten 19,
an auf der Unterseite der Querträger 5 befestigten
Flanschplatten 12 befestigt, wobei die Befestigung bevorzugt
als Verschraubung oder Verschweißung ausgebildet sein kann.
Die Querträger 5 sind
dabei einfache langgestreckte flache Metallplatten mit unten angeschweißten Flanschplatten 12.
Im Bereich der Federlager 10 können zwischen der Flanschplatte 12 und
dem Deckblech 6 Streifen 13, senkrecht zum Querträger 5, 5a befestigt
werden, um den Lastenleitungsbereich zu verstärken. Alternativ kann zu oben
beschriebenen Querträgern 5 ein Walzprofil
verwendet werden. Dies gilt gleicher weise für den Statorenträger 8,
an dem die Statoren befestigt sind.
-
Die 5a, 5b und 5c beschreiben abgewandelte Tragwerke für die Fahrwegplatten 1.
Im Falle der 5a sind zwei kleinere,
nebeneinander liegende, Spannbetontragrohre 1a, 1b vorgesehen,
die 5b zeigt ein Ausführungsbeispiel
für den
ebenerdigen Fahrwerk mit einem U-förmigen Längsträger 1c und die 5c schließlich ein Tragwerk, das z.
B. in Gleitschaltechnik gefertigte Längsscheiben auf einer Betonunterkonstruktion 1d umfasst.
-
Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jede Fahrwegplatte 3 mithilfe von fünf Federlagern 10 und einem
als blockiertes Federlager ausgebildeten Fixlager 10' auf dem Tragwerk 1 abgestützt. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
genügt
ein Fixlager, da dies im gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Stelle
in der Mitte der Fahrwegplatte angeordnet sein kann, von der aus
sowohl Längsdehnungen
als auch Querdehnungen, vorzugsweise in Form thermischer Ausdehnungen
der Fahrwegplatte, stattfinden können, die
durch die Federlager 10 gegenüber dem Tragwerk abgefangen
werden können.
Bei entsprechender Wahl der Federsteifigkeiten, sowie die Anordnung
der Federlager 10, kann auf Fixlager 10' verzichtet
werden.
-
Jedes
Federlager 10 besteht, wie man beispielsweise dem Ausführungsbeispiel
nach den 6 bis 8 entnehmen
kann, aus einer Kopfplatte 14, einer Fußplatte 15 und dazwischen
hochkant gestellten zueinander parallelen Stegblechen 16 aus Metall.
Diese Stegbleche können
entweder mit der Kopfplatte 14 und der Fußplatte 15 verschweißt sein, oder
aber man kann auch eine Ausführungsform wählen, bei
der alle diese Platten einteilig miteinander verbunden sind, indem
das Federlager als Gussteil ausgebildet ist. Die Richtung senkrecht
zu den Stegblechen 16, also in 6 die Richtung
des Doppelpfeils 17, ist die Wirkungsrichtung des Federlagers,
wo eine federnde Verschiebung der Kopfplatte zur Fußplatte
erfolgen kann. Senkrecht dazu, also senkrecht zur Zeichenebene in 6 bzw.
in Richtung des Doppelpfeils 18 in 8, sind
die Federlager 10 vollkommen starr. In 4 kann
man nun erkennen, wie durch die Anordnung der Stegbleche 16 die
Wirk richtung im Einzelnen an die Gegebenheiten einer Fahrbahn für Magnetbahnzüge angepasst
werden kann. Beim Federlager 10 in der Mitte der Fahrwegplatte 3 ist
lediglich eine Wirkrichtung nach außen vorgesehen, weshalb die
Stegbleche 16 hier exakt parallel zur Fahrbahnlängsebene
verlaufen. Im Falle der äußeren Federlager
an den Enden der Fahrwegplatte 3 ist nach wie vor die Hauptwirkungsrichtung
in Längsrichtung
der Fahrwegplatte zu sehen, es können
aber auch geringe Ausgleichsbewegungen quer zur Fahrbahnlängsrichtung
notwendig sein. Aus diesem Grund sind die nach wie vor zueinander
parallelen Stegbleche 16 in diesem Fall etwas zur Querrichtung
geneigt angeordnet.
-
Im
Ausführungsbeispiel
nach den 6 bis 8 erkennt
man eine Unterkonstruktion zur Verbindung des Federlagers 10 mit
dem Tragwerk 1 in Form einer Ausgleichsplatte 19 und
einer Tragplatte 20. Diese Tragplatte 20 könnte bei
Ausbildung des Tragwerks 1 als Stahlkonstruktion direkt
auf die Stahlkonstruktion aufgeschweißt oder aufgeschraubt sein.
Im Falle einer Betonkonstruktion für das Tragwerk 1,
wie in den 6 bis 8 dargestellt,
sind an der Unterkonstruktion Dübelanker 21 befestigt, die
in eine Aussparung 22 des Tragwerks 1 einragen und
nach dem Justieren der Fahrwegplatte durch einen Verguss 23 eingebettet
sind. Die Vergussmasse erhärtet
sehr rasch, sodass anschließend
die gewünschte
exakt ausgerichtete Verbindung zwischen Fahrwegplatte 3 und
dem Tragwerk 1 gegeben ist.
-
Das
Ausführungsbeispiel
nach den 9 bis 11, bei
dem, wie beim Ausführungsbeispiel
nach den 6 bis 8, die Kopfplatte 14 des
Federlagers 10 mit der Fahrwegplatte 3 verschweißt ist,
unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel
nach den 6 bis 8 dadurch,
dass hier eine Tragplatte 20 vorgesehen ist, die mithilfe
von Dübelankern 21 bereits
mit der Fertigung des Tragwerks 1 in dessen Beton eingebracht
worden ist. Um den notwendigen Höhenausgleich
für das
Justieren der Fahrwegplatte 3 über dem Tragwerk 1 zu
erzielen, ist eine Vergussschicht 19' vorgesehen. Diese Vergussschicht
wird nach dem Justieren eingebracht und besteht aus einem Material,
das sehr rasch erhärtet.
-
Beim
Ausführungsbeispiel
nach den 12 bis 14 ist
das Federlager 10, das genau so ausgebildet ist wie bei
den beiden anderen Ausführungsbeispielen
nach den 6 bis 8 bzw. den 9 bis 11,
mit seiner Fußplatte 15 in
die Betonkonstruktion des Tragwerks 1 starr eingebettet.
Zum Justieren und zum Höhenausgleich
ist die Ausgleichsplatte 19 hier zwischen der Kopfplatte 14 des
Federlagers und der Flanschplatte 12 der Fahrwegplatte angeordnet,
wobei in diesem Fall anstelle einer Verschweißung eine Verschraubung gewählt ist.
-
Das
Vorsehen von Ausgleichsplatten 19 ist auch bei einem ausgleichenden
Einbetonieren mittels der Dübelanker
für eine
spätere
Neujustierung aufgrund von Verformungen und Setzungen im Betrieb
von Bedeutung. Bei solchen nachträglichen Justierungen werden
die Verbindungen entweder der Kopfplatte 14 oder der Fußplatte 15 zur
darüber
oder darunter liegenden Konstruktion gelöst, was auch das Wieder-Lösen einer
Schweißnaht
sein kann. Anschließend
wird entweder eine neue Ausgleichsplatte 19 eingebracht
oder die vorhandene Ausgleichsplatte gegen eine Platte mit anderer
Dicke ausgetauscht und dann wieder die Verbindung zu den anschließenden Konstruktionsteilen
hergestellt.
-
Die 15 zeigt
einen Schnitt durch ein Federlager entsprechend den Schnitten der 8, 11 und 14,
wobei zwischen den Stegblechen 16 entweder zwei zu ihnen
senkrechte Querplatten 22 oder gegebenenfalls auch nur
eine solche Querplatte 22' vorgesehen
ist, um aus einem Federlager 10 ein Fixlager 10' zu machen.
-
Die
schematischen 16 bis 18 schließlich zeigen
drei unterschiedliche Ausführungsformen,
wie die Regen- und Schmelzwasserabführung von den Fahrwegplatten
ohne planmäßige Überhöhung aufgrund
von Trassierungsaspekten erfolgen kann. In 16 ist
hierzu vorgesehen, dass die Fahrwegplatten um 1 bis 3° seitlich überhöht auf das
Tragwerk aufgebracht sind. Diese Überhöhung besteht insbesondere auch
in geraden Streckenabschnitten. Eine größere Kurvenüberhöhung ist selbstverständlich stets
möglich.
-
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 17 ist das Deckblech 6 der Fahrwegplatten 3 dachförmig ausgebildet,
wobei der Stich 23 im Bereich der Spurmitte verläuft.
-
Die 18 schließlich zeigt
eine Ausführungsform,
bei der das Deckblech 6 der Fahrwegplatte zwischen den
beiden Gleitflächen 9 abgesenkt
ist. Das sich in diesem Bereich sammelnde Schmelz- oder Regenwasser
wird an den Enden der Fahrwegplatten, bzw. durch zusätzliche
Abflussöffnungen
im abgesenkten Bereich abgeleitet.