DE1534073C3 - Vorrichtung zum Abstützen einer Schiene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer Schiene mit einem Träger, der einen nach oben gerichteten Kanal zur Aufnahme mindestens eines Teils der Schiene aufweist, sowie je ein zu beiden Seiten der Schiene angeordnetes Klemmstück, das die Schiene an der Unterseite des Schienenkopfes und der Oberseite des Schienenfußes abstützt und mit einer glatten, in Schienenlängsrichtung verlaufenden Außenfläche versehen ist.

Die Kosten für Fertigung und Verlegung des Gleises selbst sind bei Eisenbahnanlagen von verhältnismäßig geringer Bedeutung und steilen nur einen kleinen Bruchteil der Gesamtkosten für Erdarbeiten. Tunnels Signalanlagen. Güterbahnhöfe. Elektrifizierung usw. dar. Es kann daher festgehalten werden, daß erhöhter Kapitalaufwand für das Verlegen des Gleises kein ernsthaftes Problem darstellt. Wesentlich schwerwiegender ist. daß eine Sperrung des Gleises für Wartung, Reparatur oder Einbau von Austauschteilen zu einer äußerst kostspieligen Unterbrechung des Eisenbahnverkehrs führt. Der Verminderung von Verschleiß und Wartung kommt daher primäre Bedeutung zu.

Aus der US-PS 12 59 755 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher der Träger aus einem oben offenen Kanalprofil besteht, das in hinterschnittenen"Nuten an den oberen Kanten der senkrechten Seitenwände den Schienenfuß und ein an einer Seite der Schiene angeordnetes Klemmstück aufnimmt, das mit einer senkrechten glatten Fläche am Steg der Schiene und mit einer waagerechten glatten Fläche auf einer dem Boden der Nut auflagernden Tragplatte anliegt. Das Klemmstück wird durch einen verkeilten Keil an der Tragplatte gehalten, wobei das

ίο Klemmstück sich auf der einen Seite der Nut abstützt, während die gegenüberliegende Seite der Nut die betreffenden Seiten der Tragplatte und des Schienenfußes aufnimmt. Außerdem ist für den Bereich des Schienenstoßes eine verbreiterte Ausführung der Nut vorgesehen, in der beiderseits der Schiene in gleicher Weise und symmetrisch angeordnete Klemmstücke Aufnahme finden. Bei dieser Ausführung werden alle Belastungen und insbesondere dynamischen Beanspruchungen der Schiene von der relativ dünnen Tragplatte auf die wiederum relativ· dünnen, d. h. geringen Auflagequerschnitt bietenden, senkrechten Wände des Kanalprofils übertragen. Es treten daher hohe örtliche Belastungen auf. die zu raschem Verschleiß nicht nur der tragenden Teile, sondern auch der im Prinzip starr verbundenen Anlageflächen der einzelnen Teile gegeneinander führen, insbesondere zwischen Schiene und Klemmstück. Klemmstück und Keil. Schiene und Nut sowie Tragplatte und Nut. Diese vorbekannte relativ alte Ausführung ist daher für große Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen ungeeignet. Es ergeben sich jedoch auch bei geringeren Geschwindigkeiten erhebliche Verschleißerscheinungen mit entsprechenden Kosten und Betriebsausfall für Reparatur und Wartung.
Aus der französischen Patentschrift 3 77 571 ist es weiter bekannt, eine Betonschwelle vorzusehen, die in einem oben offenen Kanal eine Schiene aufnimmt, an der zu beiden Seiten den Schienenfuß gegen den Kanalboden drückende Klemmstücke aus Holz vorgesehen sind, die sich seitlich über zwischengeschaltete Bleche an den Kanalwänden abstützen. Um einen möglichst guten Flächenkontakt zwischen den hölzernen Klemmstücken und dem Schienensteg zu erzielen, sind die Klemmstücke aus mehreren mit Schrägflächen gegeneinander anliegenden Teilen zusammengesetzt.

die längs der quer zur Schiene verlaufenden Schrägflächen Relativbewegungen gegeneinander ausführen können, weil sie lediglich durch einen Bolzen in Langlöchern zusammengehalten sind. Es liegt auf der Hand, daß diese auch schon sehr alte Ausführung sehr reparaturanfällig und den Anforderungen an modernen Schienenbau keinesfalls gewachsen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohen Ansprüchen gerecht werdende Vorrichtung zum Ab-

,' stützen einer Schiene zu schaffen, welche durch gleichförmige Verteilung der auftretenden Belastungen und die Art, wie diese zwischen der Schiene und der sie tragenden Bettung übertragen werden, die Abnutzung der beteiligten Teile vermindert und dadurch den stets erheblichen Aufwand für Wartung und Reparaturen entsprechend herabsetzt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die glatte Außenfläche des Klemmstücks von der Schiene weg geneigt ist. daß einander gegenüberliegend in die Kanalwände eingebettete lösbare Lagereinrichtungen vorgesehen sind, die je einen Auflagerkörper mit einer zur glatten Außenfläche des Klemmstücks komplementären, an d eser Fläche anliegenden glatten

Fläche und ein nachgiebiges Teil aufweisen, welches den Auflagerkörper in Richtung auf das Klemmstück vorspannt, wodurch das die Schiene abstützende Klemmstück in vertikaler und in seitlicher Richtung elastisch abgestützt ist, und daß die Schiene am Träger mittels federnder Niederhalter befestigt ist.

Ein besonderer Vorteil dieser Ausführung ist, daß die Schiene infolge der aneinander anliegenden, geneigten glatten Flächen gleichzeitig seitlich und vertikal zuverlässig abgestützt ist, ohne daß Längsbewegungen infolge von Temperaturänderungen oder auftretenden Belastungen wesentlich behindert werden. Die Schiene ist praktisch schwimmend gelagert, weil eine lediglich durch den Niederhalter begrenzte leichte Aufwärtsbewegung möglich ist, während abwärts gerichtete Schienenstöße durch das zwischengeschaltete nachgiebige Teil gedämpft werden. Sie werden gleichzeitig über größere Flächenbereiche verteilt unter entsprechender Vermeidung örtlicher Belastungsspitzen. Letztere werden außerdem schon durch die relativ großen Bereiche der gegeneinander anliegenden geneigten Flächen von der Konstruktion her herabgesetzt. Die zwangsläufige Folge ist eine weitgehende Schonung sowohl der Schiene als auch ihres Trägers mit seinen Lagereinrichtungen und schließlich auch der die Schiene tragenden Bettung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Schnittansicht eines erfindungsgemäß aufgebauten Gleises,

Fig. 2 die Draufsicht auf das Gleis nach Fig. 1,

F i g. 3 im Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 eine Detailansicht einer Schwelle, einer Schiene und einer Schienenabstützung, und

F i g. 4 eine auseinandergezogene Ansicht der Einzelteile der an einer Schienenseite vorgesehenen Abstützung gemäß F i g. 3.

Entsprechend den F i g. 1 und 2 weist ein erfindungsgemäß aufgebautes Gleis zwei durchlaufende parallele Stränge aus Trägern 10 in Form von Schwellen auf. Jeder Strang trägt in einem Kanal 12 in den Stirnseiten der Schwellen 10 eine Schiene 14, die durch Lagereinrichtungen bzw. Abstützungen 16 im Bereich beider Enden jeder Schwelle getragen und mittels federnder Niederhalter 17 nahe beider Enden jeder Schwelle gehalten ist. Jede Schwelle 10 hat im Schnitt im wesentlichen die Form eines flachen Achtkants, dessen Längsachse waagerecht liegt. Die Schwellen sind in Abständen mit Löchern 20 versehen und im Bettungskörper 27 in Rinnen gelagert, deren Form komplementär zur Gestalt der Unterseite der Schwellen ist. Unterhalb jeder Schwelle 10 und in deren Längsrichtung verlaufend ist ein Sickerdrän 24 angeordnet, der in Abständen mit Abflußrohren 26 in Verbindung steht, um eine einwandfreie Gleisentwässerung sicherzustellen. Rohre 27 führen in Abständen von den Kanälen 12 zu Seitendräns 29 ab.

Einzelheiten der Konstruktion einer Schiene 14 und der zugehörigen Abstützung 16 sind in den F i g. 3 und 4 veranschaulicht. Die Schwelle 10 ist in bekannter Weise aus Stahlbeton gefertigt. Die Armierung ist nicht veranschaulicht. Der Kanal 12 verengt sich in Richtung auf den Kanalboden 11 und ist erheblich tiefer als die Schiene 14. Die der Schwelle am nächsten liegenden Bauteile der Abstützung 16 sind in Ausnehmungen 28 eingebettet, die trapezförmigen Umriß haben (F i g. 4).

Die Schiene 14 hat I-förmigen Querschnitt und ist sowohl mit Bezug auf die lotrechte als auch auf die waagrechte Achse symmetrisch.

Die Abstützung 16 weist beidseits der Schiene 14 ein zwischen Abdeckungen 32 liegendes nachgiebiges Teil 30 in Form einer nachgiebigen Unterlagsplatte, einen einen Auflagerkörper bildenden Grundkörper 34 und eine Justierplatte 36 sowie ein Klemmstück 38 auf.

Eine auseinandergezogene Darstellung der Bauteile auf der einen Seite der Schiene ist in F ig. 4 gezeigt. Die Abdeckungen 32 sind flache trapezförmige Platten, die dem Umriß der Ausnehmung 28 entsprechen. Sie bestehen aus Hartfaserplatten, Metall oder einem anderen zweckentsprechenden Werkstoff. Ihre Aufgabe ist es, zu verhindern, daß die nachgiebige Unterlagsplatte 30 an der Schwelle 10 und dem Grundkörper 34 anhaftet. Die Abdeckungen 32 sind im mittleren Bereich mit Löchern 40 versehen. Die Unterlagsplatte 30 hat gleichfalls trapezförmigen Umriß und weist auf Vorder- und Rückseite vorstehende Keile 42 auf, die mit den Löchern 40 in den Abdeckungen 32 ausgerichtet sind. Die Unterlagsplatte 30 besteht aus einem nachgiebigen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff oder einem synthetischen oder natürlichen Gummi. Sie kann mit den Abdeckungen 32 schwach verklebt sein.

Der Umriß des Grundkörpers 34 entspricht ebenfalls der Form der Ausnehmung 28. Seine Vorderseite trägt innerhalb einer flachen Mittelzone 46 eine Vertiefung 44. Eine Justierplatte 36 ist auf ihrer Rückseite mit einem Keil 48 (Fig.3) versehen, der komplementär zu der Vertiefung 44 ausgebildet ist und in Eingriff steht. Die Pläche 50 der Vorderseite der Justierplatte 36 ist flach und glatt. Die Außenfläche 52 des Klemmstücks 38 ist ebenfalls flach und glatt, um zwischen ihr und der Vorderseite der Justierplatte 36 eine relative Gleitbewegung sowohl auf- und abwärts als auch seitwärts zu ermöglichen. Die Ober- und Unterseiten 54 und 56 des Klemmstücks 38 sind so gestaltet, daß sie zwischen Kopf und Fuß der Schiene 14 passen. Die Vorderseite 50 ist derart ausgebildet, daß sie im montierten Zustand im Abstand von der Schiene liegt (F i g. 4).

Beim Verlegen des Gleises werden die Bettungskörper 22 ausgebildet und auf den in F i g. 1 dargestellten Querschnitt in erforderlichem Maße verdichtet. Die Schwellen 10 werden abgesenkt und mit Zugankerverschlüssen gesichert. Die abgeschrägten Hohlräume innerhalb der Schwellen können ausgefüllt werden, beispielsweise mittels Holzkeilen, die an Ort und Stelle verleimt werden können. Während der Einbettung der Schwellen in die Endlage werden sie an den Außenkanten fester abgestützt, um eine gewisse lotrechte Auslenkung unmittelbar unterhalb der Schiene zuzulassen. Die aus den Bauteilen 30, 32, 34 und den Justierplatten 36 bestehenden Lagereinrichtungen werden in die vorgesehene Lage gebracht. Die Schiene 14 wird mehrere Zentimeter oberhalb ihrer Endstellung abgestützt. Die Klemmstücke 38 werden unmittelbar oberhalb der Justierplatten 36 seitlich gegen die Schiene gehalten. Sodann wird die Schiene um die verbleibende Strecke abgesenkt, so daß sich die Klemmstücke 38 auf die Justierplatten 36 auflegen können.

Von den Zwischenräumen zwischen den Schwellen aus werden Halterungen für die Niederhalter 17 in hierfür vorgesehene Ausnehmungen eingeschoben und dann die Niederhalter in ihre Lage gebracht. Die gesamte aus Schiene und Schwelle bestehende Baugruppe wird dadurch zusammengehalten.

Die so abgestützte Schiene 14 wird schwimmend

festgehalten; dabei kann eine begrenzte Aufwärtsbewegung entgegen der Schwerkraft und den Niederhaltern 17 erfolgen, während die Abstützungen 16 eine begrenzte Abwärtsbewegung zulassen.

Wenn sich die Schiene in Längsrichtung bewegt, kann eine zu weite Abwanderung der Klemmstücke 38 von den zugehörigen Justierplatten 36 durch Klemm- oder Sperrvorrichtungen verhindert werden.

Geringfügigere Höhenjustierungen können durch Anheben oder Absenken der Schiene aufgrund einer Änderung der Dicke der Justierplatten 36 erfolgen. Die Spureinstellung wird durch Änderung der Dicke der Justierplatten 36 auf der einen oder anderen Schienenseite mit Bezug auf die gegenüberliegende Seite bewirkt, wobei die Gesamtdicke der Justierplatten für jede Lagereinrichtung die gleiche bleiben muß, wenn die Schienenhöhe nicht beeinflußt werden soll. Die Höheneinstellung erfolgt durch Vergrößerung oder Verringerung der Gesamtdicke der Justierplatten 36 an jeder Lagerstelle.

Während der Einbettung kann ein sichtbares Setzen der Schiene, d. h. ein Durchhängen oder Senken, dadurch korrigiert werden, daß das Gleis angehoben, der Bettungskörper entlang dem Umriß der Schwellen maschinell verdichtet und Sand in Hohlräume eingearbeitet wird, wobei eine Prüfung durch die Löcher 20 im Körper der Schwellen hindurch erfolgen kann (F i g. 2). Durch dieselben Löcher kann mittels druckluftbetätigten Sandeinspritzvorrichtungen auch Sand in Hohlräume eingepreßt werden.

Unsichtbare Absenkungen, d. h. Feder- oder Blinddürchhang können mit Hilfe von Poren- oder Hohlraummessern ermittelt und in gleicher Weise wie sichtbare Absenkungen korrigiert werden, mit der Ausnahme, daß ein Anheben des Gleises möglicherweise nicht erforderlich ist.

Wenn die Löcher 20 in den Schwellen nach Korrektur der Schienenhöhe mit ausreichend trockenem Sand gefüllt gehalten werden, sollten sich weder sichtbare Absenkungen noch Federabsenkungen entwickeln. Sowohl bei von Anfang an vorhandenen Absenkungen als auch bei Federabsenkungen und übermäßigem Wandern einer Schwelle im Betrieb aufgrund eines unter der Schwelle befindlichen Hohlraums wird selbsttätig Sand in den Hohlraum eingebracht. Die Verteilung des Sands im Hohlraum wird durch die lotrechte Bewegung und Vibration der Schwelle sowie durch die Neigung des Bettungskörpers unterstützt.

Theoretische Analysen des Gleisverhaltens fordern meist eine Schiene, die von einer durchlaufenden Längsabstützung getragen ist, die gleichförmig und flexibel sein muß. Dies läßt sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausbildung mit engen Toleranzen erreichen.

Innere Spannungen aufgrund von Temperaturänderungen in der Schiene werden ohne weiteres und gleichförmig über die gesamte Schienenlänge verteilt.

Der schraubstockartige Griff, mit dem die Schiene oben und unten gehalten wird, und die Länge, über die dieser Griff ausgeübt wird, vermittelt den zwischen den Abstützungen liegenden Schienenstücken eine fixierte Endlage, insbesondere gegen Seitenkräfte. Spannungen in der Schiene und die Neigung, bei scharfen, steilen Kurven Wellen zu bilden, werden dadurch stark herabgesetzt.

Die aus Schiene und Schwelle bestehende Baugruppe kann leicht und rasch zusammengesetzt und auseinandergenommen werden. Schienenhöhe und Spurweite lassen sich infolgedessen rasch und genau einstellen.
Die große Seitenstabilität des Gleises erlaubt die Verwendung von langen geschweißten Schienen in Kurven mit vergleichsweise kleinen Krümmungsradien.

Stöße und Schwingungen werden in der Abstützung

und auch aufgrund der Konstruktion und Trägheit der schweren Schwellenblöcke absorbiert, so daß eine dynamische Vergrößerung der auf den Bettungskörper aufgebrachten Belastung auf einen Kleinstwert reduziert wird.

Die Wiederherstellung einer verlorengegangenen Höhenausrichtung der Schwellen durch das Füllen von Hohlräumen unterhalb den Schwellen mittels Sand erfolgt weitgehend selbsttätig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abstützen einer Schiene mit einem Träger, der einen nach oben gerichteten Kanal zur Aufnahme mindestens eines Teils der Schiene aufweist, sowie je ein zu beiden Seiten der Schiene angeordnetes Klemmstück, das die Schiene an der Unterseite des Schienenkopfes und der Oberseite des Schienenfußes abstützt und mit einer glatten, in Schienenlängsrichtung verlaufenden Außenfläche versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Außenfläche (52) des Klemmstücks (38) von der Schiene (14) weg geneigt ist. daß einander gegenüberliegend in die Kanalwände eingebettete lösbare Lagereinrichtungen vorgesehen sind, die je einen Auflagerkörper mit einer zur glatten Außenfläche (52) des Klemmstücks komplementären, an dieser Fläche anliegenden glatten Fläche (50) und ein nachgiebiges Teil (30) aufweisen, welches den Auflagerkörper in Richtung auf das Klemmstück (38) vorspannt, wodurch das die Schiene (14) abstützende Klemmstück in vertikaler und in seitlicher Richtung elastisch abgestützt ist. und daß die Schiene (14) am Träger (10) mittels federnder Niederhalter (17) befestigt ist.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagerkörper ein zusammengesetztes Bauteil ist und die glatte Fläche (50) an einer Justierplatte (36) ausgebildet ist. die von dem Grundkörper (34) des Auflagerkörpers lösbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Teil (30) in einer Ebene liegt, die parallel zur Richtung der Schiene (14) verläuft und zur Lotrechten um ungefähr 30" geneigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Teil (30) zwischen zwei Abdeckungen (32) angeordnet ist. von denen die eine am Träger (10) und die andere am Auflager anliegt.