DE1534120B1

DE1534120B1 - Eisenbahnquerschwelle

Info

Publication number: DE1534120B1
Application number: DE19661534120
Authority: DE
Inventors: Sonneville Roger Paul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-01-13
Filing date: 1966-01-11
Publication date: 1970-01-15
Also published as: BE674466A; CH449070A; GB1067608A; FR1429382A; FI44632C; NL6600366A; FI44632B; ES321571A1; US3371866A; OA02053A

Description

Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnquerschwelle, und 4 eingeschlossenen Winkels etwa horizontal, d. h. die aus zwei je unter einer der Schienen angeordneten zur Unterseite 5 jedes Blocks 1 parallel verläuft. Diese Blöcken aus bewehrtem Beton besteht, in welche die Anordnung muß erfindungsgemäß zumindest in dem Enden einer aus einem Profilstahl gebildeten Quer- frei liegenden Teil des Winkelstahls P zwischen den verstrebung eingebettet sind. 5 Blöcken 1 gewährleistet sein, während sie es bei der

Bei bekannten Querschwellen dieser Art kommen Ausführungsform nach F i g. 1 über die gesamte als Querverstrebung Profilstähle zur Verwendung, die Länge des Winkelstahls ist.

einen Querschnitt von annähernd Y-, T-, U- oder Zum Befestigen der Schienen R auf der Oberseite 2 I-Form haben. Diese Profile erfordern ein verhältnis- der Blöcke sind Bolzen B vorgesehen, deren Kopf in mäßig hohes Gewicht, wenn sie die erforderlichen io den Blöcken 1 verankert ist. An Stelle dieser Bolzen Trägheitsmomente um die horizontale und vertikale lassen sich an dem Beton unmittelbar verankerte oder neutrale Achse aufweisen und eine Dicke haben, die auf ihm aufgeklebte Beschläge oder Bügel oder jedes im Hinblick auf eine ausreichende Lebensdauer ge- beliebige sonstige, von dem Winkelstahl P unabhänfordert werden muß. gige Befestigungsmittel verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 15 Die Vorteile, die sich daraus ergeben, daß man einen Schwelle der eingangs angegebenen Art zu schaffen, in der vorstehend angegebenen Weise angeordneten bei der die Querverstrebung ausreichende Trägheits- Winkelstahl als Querverstrebung verwendet, sind momente und eine ausreichende Dicke mit einem folgende:

geringeren Gewicht als bei den bekannten Schwellen Bei Winkelstahl handelt es sich um einen Profilstahl,

vereinigt. 20 der unter den im Handel erhältlichen Walzwerkerzeug-

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die nissen der wirtschaftlichste und selbst in den Ländern, Querverstrebung ein Winkelstahl ist, der in dem frei in welchen die Eisenhüttenindustrie noch wenig ent- λ liegenden Teil zwischen den beiden Betonblöcken so wickelt ist, am leichtesten auf industrieller Basis her- ™ angeordnet ist, daß die Winkelhalbierende des durch stellbar ist. Jedes Kilo Winkelstahl kostet also weniger die beiden Schenkel des Winkelstahls eingeschlossenen 25 als die heutzutage meist verwendeten I-Profile, geWinkels im wesentlichen horizontal verläuft. schweige denn die Y- oder T-Spezialprofile.

Um den Schwerpunkt des zwischen den beiden Der erfindungsgemäß angeordnete Winkelstahl weist

Blöcken frei liegenden Teils des Winkelstahls höher bei gleichem Gewicht und bei gleicher Dicke in bezug oder tiefer zu legen als den Schwerpunkt der in den auf die horizontale neutrale Achse ein viel günstigeres Blöcken eingebetteten Enden des Winkelstahls, wird 30 Trägheitsmoment auf als entsprechende T- oder Y-Proweiterhin vorgeschlagen, daß die Querverstrebung an file, ohne daß das Trägheitsmoment in Querrichtung der Eintrittsstelle in jeden der beiden Blöcke im nennenswert niedriger wäre. Beispielsweise weist ein wesentlichen um eine Achse, die mit der Profilkante Winkeleisen 60 χ 60 χ 7 mm in bezug auf die horizonam Winkelscheitel zusammenfällt, so verdreht ist, tale neutrale Achse Ζ-2Γ ein Trägheitsmoment gleich daß in den Blöcken einer der Profilschenkel im 35 41,70 cm⁴ auf und wiegt 6,23 kg/m. Das gebräuchliche wesentlichen horizontal verläuft. Diese Ausführungs- T-Profil von 60x60x7 mm wiegt ebenfalls 6,23 kg/m, form bringt außerdem den Vorteil, daß Schienen- weist jedoch in bezug auf die horizontale neutrale befestigungsmittel sich leicht an dem jeweils in den Achse ein Trägheitsmoment von nur 23,8 cm* auf. In beiden Blöcken horizontal verlaufenden Winkel- beiden Fällen ist das Trägheitsmoment in bezug auf Schenkel verankern lassen. 40 die vertikale neutrale Achse etwas höher als 10 cm⁴.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand Außerdem ist das I-Profil von im wesentlichen gleider Ansprüche 3 bis 6. chem Gewicht, das I-Profil 80x42, dessen Trägheits-

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeich- moment in bezug auf die horizontale Achse viel höher _Λ nung näher erläutert. Es zeigt ist, d. h. 77,8 cm⁴ beträgt, wie die bisherigen Erfah- f

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische 45 rungen gezeigt haben, als Querverstrebung für Beton-Ansicht einer Ausführungsform einer Schwelle nach schwellen auszuschließen, und zwar einerseits auf der Erfindung, Grund einer unzureichenden Querträgheit von nur

F i g. 2 eine entsprechende Ansicht einer zweiten 6,29 cm⁴ und andererseits wegen eines viel zu dünnen, Ausführungsform, durch Rost schnell zerstörbaren Steges (von 3,9 mm

F i g. 3 und 4 eine perspektivische bzw. eine stirn- 50 gegen 7 mm).

seitige Ansicht der Querverstrebung der Schwelle Es sei bemerkt, daß die Unsymmetrie des Winkelnach Fig. 2, Stahls nicht bedeutsam ist, wenn man den Schwer-

F i g. 5 einen Längsschnitt nach der Linie 5-5 in punkt des Querschnitts in die Nähe der Symmetrie-F i g. 6 durch eine Formvorrichtung für die Schwelle längsachse der Blöcke legt. Diese Unsymmetrie läßt nach F i g. 2, 55 sich außerdem bei Doppelgleisen vorteilhaft ausnutzen,

F i g. 6 einen Querschnitt durch diese Vorrichtung, wenn man die Profilkante am Winkelscheitel des Win-F i g. 7 einen Querschnitt durch einen der Blöcke kelstahls in Richtung des Herannahens der Züge der Schwelle nach F i g. 2 und ten Teilen (beispielsweise von Kupplungshaken der

F i g. 8 eine Teildraufsicht auf diesen Block. orientiert. Die Gefahr des Einhakens von geschlepp-

Gemäß der in F i g. 1 veranschaulichten Ausfüh- 60 Eisenbahnwagen) wird dann nämlich stark herabrungsform besitzt die Schwelle T zwei Blöcke 1 aus gesetzt, während, sofern die Querverstrebung mit bewehrtem Beton, die je auf ihrer Oberseite 2 eine Schotter umgeben wird, der Widerstand, den das Schiene R aufnehmen sollen. In diesen Blöcken sind Profil dem im allgemeinen in Verkehrsrichtung aufdie beiden Enden eines Winkelstahls P eingebettet, tretenden Wandern der Gleise entgegenstellt, erheblich der zugleich als Hauptbewehrung für die Blöcke und 65 vermehrt wird.

als ihre Querverstrebung dient. Dieser Winkelstahl ist Jedoch ist es bei der Ausführungsform nach F i g. 1

so angeordnet, daß die Winkelhalbierende (mit dem nur schwer möglich, die Befestigungsmittel für die Verlauf Z-Z) des durch die beiden Winkelschenkel 3 Schiene in dem Winkelstahl P zu verankern, was

erwünscht sein kann, um dieser Befestigung eine Die Abmessungen der Kanäle 8 und 10 sowie der

größere Starrheit zu verleihen. Durchbrüche 9 sind so gewählt, daß sich die Bolzen B₁

Die Schwelle T₁ nach F i g. 2 ermöglicht bequem einführen und unter dem Schenkel 3 a des Winkel- und vorteilhaft diese Verankerung. Stahls P₁ verriegeln lassen. Zu diesem Zweck haben

Die Schwelle T₁ besitzt wie die Schwelle T zwei 5 die Kanäle 8 und die Durchbrüche 9 eine solche Länge Blöcke 1, die durch einen Winkelstahl P₁ miteinander und Breite, daß sie die Bolzen B₁ mit ihren nach der verbunden sind. Der Winkelstahl P₁ ist in seinem frei Längsachse der Schwelle ausgerichteten Köpfen 6 liegenden Teil wie der Winkelstahl P angeordnet. Je- durchtreten lassen. Die Breite der Kanäle 8 ist etwas doch sind in den Blöcken 1 die Schenkel des Winkel- größer (Fig. 7) als die der Durchbrüche9, wobei Stahls so angeordnet, daß der eine Schenkel 3a hori- io die Breite der Durchbrüche 9 im wesentlichen gleich zontal und der andere Schenkel 4a vertikal zu liegen der Seitenlänge des Vierkants 7 und gleich der Breite kommt. Der vertikale Schenkel Aa ist, wie dargestellt, des Kopfes 6 der Bolzen B₁ ist. zweckmäßigerweise auf die Unterseite 5 jedes Blocks 1 Was die Kanäle 10 betrifft, so sind diese dazu vorgerichtet, jedoch könnte er auch auf die Oberseite 2 gesehen, die Drehbewegung des Kopfes 6 der BoI-gerichtet sein, sofern besondere Bedingungen dieser 15 zen B₁ um 90° in bezug auf ihre Einführungslage in Variante den Vorzug geben wurden. die Kanäle 8 und die Durchbrüche 9 zu ermöglichen.

Zum Erzielen dieser unterschiedlichen Lage der Zu diesem Zweck haben sie eine Höhe, die gleich oder Schenkel des Winkelstahls P₁ in seinem frei liegenden größer ist als die zusammengefaßte Höhe von Kopf 6 Teil bzw. in seinen eingebetteten Teilen unterwirft und Vierkant 7, sofern, wie es im vorliegenden Ausman die Enden des Winkelstahls von ihrer Eintritts- 20 f ührungsbeispiel der Fall ist, ein solcher Vierkant vorstelle in die Blöcke 1 nach innen einer Verdrehung handen ist. Sie haben eine Breite (Fig. 8), die minvon etwa 45° um eine im wesentlichen zur Profilkante destens gleich der Diagonalen des Kopfes 6 und folgdes Winkelstahls (Fig. 3 und 4) parallel verlaufende lieh gleich der Diagonalend der Durchbrüche9 ist, Achse. während ihre Länge mindestens gleich dem Abstand

Erfahrungen haben gezeigt, daß sich diese Ver- 25 von der senkrechten Achse der Kanäle 8 bis zu der drehung des Winkelstahls, selbst wenn es sich um ™.. . ^ , ,. . _a · j , d . . . harten Stahl (in der Qualitätsstufe von Schienenstahl) ^Flache ^U> ^m ^{der hm sie offen smd}' + T ^{ist Auf} handelt, mit einer Presse von geringer Leistung (einer Grund dessen läßt sich jeder Bolzen B₁ in den beKraft von etwa 10 Mp) in kaltem Zustand bequem treffenden Kanal 8 und den betreffenden Durchbruch 9 durchführen läßt. 30 so weit hinabsenken bzw. einführen, bis sich sein

Die Verdrehung der Querverstrebung nach F i g. 2 Vierkant 7 unterhalb des Schenkels 3 a befindet, wobis 4 weist noch den Vorteil auf, daß der Schwerpunkt rauf der Bolzen um 90° gedreht und dann angehoben des Winkelstahls P₁ im Inneren der Blöcke 1 infolge wird, damit sein Vierkant 7 in den Durchbruch 9 einder Verdrehung tiefer liegt als der Schwerpunkt des rastet. Der Bolzen B₁ ist dann an einer Drehung ge-Winkelstahls in dem frei liegenden Teil zwischen den 35 hindert, wobei jedoch sein Hammerkopf 6 unter beiden Blöcken. Das ist dann günstig, wenn der dem Schenkel 3 a verankert ist, so daß für die Be-Winkelstahl zwischen den Blöcken zur Verminderung festigung der Schiene eine hohe Widerstandskraft der Korrosion im Schotterbett möglichst hoch liegen gewährleistet ist.

soll, wogegen der Winkelstahl in den Blöcken zur Diese Verankerung der Bolzen in dem Winkelstahl

Aufnahme der auftretenden positiven Biegemomente 40 erhält man mit einem Minimum an inneren Ausnehaus den Radlasten einen möglichst tief liegenden mungen in der Schwelle. Die Schwelle kann außerdem Schwerpunkt haben soll auf sehr einfache und mechaninisierbare Weise, wie

Die Verankerung der Schienenbefestigungsmittel ist nachstehend an Hand von F i g. 5 und 6 beschrieben, nach F i g. 2 folgendermaßen ausgeführt: mittels einer Formvorrichtung geformt werden.

Die Bolzen B₁ besitzen einen Hammerkopf 6 mit 45 Man verwendet dazu zwei schalenartige Formen 13, einem darüber angeordneten Verriegelungsvierkant 7. die je die Form eines der Blöcke 1 haben. Eine der An den Stellen, an welchen sie in den Block 1 einge- kurzen Seitenflächen 14 jeder Form 13 ist bei 15 mit führt werden sollen, sind in dem Beton senkrechte einem Ausschnitt für den Durchlaß des Winkel-Kanäle 8 (Fig. 7 und 8) vorgesehen, die an einem Stahls P₁ versehen, der sich durch eine (nicht darge-Ende zur Oberseite 2 der Blöcke hin offen sind und 50 stellte) abnehmbare Klappe verschließen läßt. Die am anderen Ende in Höhe des horizontalen Sehen- richtige Anordnung des Winkelstahls P₁ in jeder der kels 3ö des Winkelstahls P₁ enden. Im Bereich der beiden schalenartigen Formen 13 wird durch zwei Kanäle 8 ist der Schenkel 3 a mit rechteckigen Durch- Kerne 16 bewirkt, die mit dem Boden 17 der Form brächen 9 versehen, deren Längenabmessung nach der fest verbunden und dazu bestimmt sind, die beiden Längsachse der Schwelle ausgerichtet ist. Auf diese 55 senkrechten Kanäle 8 jedes Blocks 1 zu formen. Zu Weise wird die Schwelle und insbesondere der Winkel- diesem Zweck besitzt jeder Kern 16 an seinem freien stahl P₁ in der durch die Schienenbefestigungen sehr Ende einen Teil 18 mit verringertem Querschnitt, der beanspruchten Zone am wenigsten geschwächt. die Abmessungen eines der Durchbrüche 9 aufweist,

Unterhalb jedes Durchbruchs 9 ist in dem Beton in den er eingefügt wird, während sich der Schenkel 3a der Blöcke 1 ein horizontal verlaufender Kanal 10 60 auf die durch die Teile 18 an den Kernen gebildeten ausgebildet. Dieser horizontale Kanal endet an einem Absätze legt.

Ende an dem vertikalen Schenkel 4a des Winkel- Der Winkelstahl P₁ wird in dieser Lage außerdem

Stahls P₁ und ist an seinem anderen Ende zu der dem durch die beiden Stifte 19 verriegelt, die zum Formen Schenkel 4 a in bezug auf die senkrechte Symmetrie- der beiden horizontalen Kanäle 10 jeder Schwelle belängsebene des Blocks 1 gegenüberliegenden Längs- 65 stimmt sind. Jeder der Stifte 19 ist in abdichtender Seitenfläche des Blocks 1 hin offen. Der Kanal 10 hat Weise in einem Rohrstück 20 verschiebbar angeordnet, einen etwa rechteckigen Querschnitt, wobei seine das aus einer der Längsseitenwände 21 der Form 13 Bodenfläche 12 leicht konkav gerundet ist. heraussteht und über eine Öffnung 22 dieser Wand in

die Form einmündet. Wenn der Winkelstahl P₁ auf den Kernen 16 in seiner richtigen Lage angeordnet ist, genügt das Einführen der beiden Stifte 19, indem man sie in die Lage nach F i g. 6 bringt, um das Winkeleisen P₁ unverrückbar zu halten und die beiden Formen 13 miteinander fest zu verbinden. In dieser Lage kommen die Stifte 19 mit ihren Stirnflächen gegen den Schenkel Aa des Winkelstahls P₁ in Anschlag und legen sie sich mit ihren Längsflächen über den Kernen 16 auf den Schenkel 3a, wobei sie die Durchbrüche 9 verschließen, um zu verhindern, daß Betonmasse in sie eindringt.

Darauf wird die Betonmasse in die Formen 13 geschüttet und gerüttelt. Nach dem Abbinden des Betons wird die Form umgedreht, wobei die Stifte 19 verhindern, daß sich der Winkelstahl P₁ von den Kernen 16 löst, und wird die große Basisfläche der Schwelle in eine solche Lage gebracht, daß sie auf einer Stürzfläche oder -platte ruht. Zu diesem Zeitpunkt ermöglicht das Herausziehen der Stifte 19 das Abheben der Formen von den Betonblöcken.

Claims

Patentansprüche:

1. Eisenbahnquerschwelle, bestehend aus zwei Blöcken aus bewehrtem Beton, in welche die Enden einer aus einem Profilstahl gebildeten Querverstrebung eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverstrebung (P₁) ein Winkelstahl ist, der in dem frei liegenden Teil zwischen den beiden Betonblöcken (1) so angeordnet ist, daß die Winkelhalbierende des durch die beiden Schenkel (3, 4) des Winkelstahls eingeschlossenen Winkels im wesentlichen horizontal verläuft.

2. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverstrebung (P₁) an der Eintrittsstelle in jeden der beiden Blöcke (1) im wesentlichen um eine Achse, die mit der Profilkante am Winkelscheitel zusammenfällt, so verdreht ist, daß in den Blöcken (1) einer der Profilschenkel (3a, 4a) im wesentlichen horizontal verläuft.

3. Schwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Bereich der Blöcke der horizontale Schenkel (3 a) der Querverstrebung (P₁) mit nach der Länge der Querverstrebung ausgerichteten rechteckigen Durchbrüchen (9) versehen ist, über welchen in dem Block (1) zu seiner Oberseite (2) hin offene senkrechte Kanäle (8) ausgebildet sind, und daß in den Blöcken (1) unter diesen Durchbrüchen (9) Ausnehmungen (Kanäle 10) vorgesehen sind, um durch eine Drehung um 90° die Verriegelung des Hammerkopfes (6) durch die Kanäle (8) eingeführter Schienenbefestigungsbolzen (B₁) unter dem horizontalen Schenkel (3a) zu ermöglichen.

4. Schwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ausnehmungen aus einem horizontalen Kanal (10) besteht, der zu nur einer der Längsseitenflächen (11) der Blöcke (1) hin offen ist und sich in den Blöcken nur eine kurze Strecke über die Durchbrüche (9) hinaus fortsetzt.

5. Schwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Inneren der Blöcke (1) vertikal Λ verlaufende zweite Schenkel (4 a) der Querverstre- ™ bung (P₁) gegen die Unterseite (5) der Blöcke (1) gerichtet ist und daß sich die horizontalen Kanäle (10) von einer der Längsseitenflächen (11) jedes Blocks unter dem horizontalen Schenkel (3 a) der Querverstrebung hindurch bis zu dem senkrechten Schenkel (4a) erstrecken.

6. Schwelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der horizontalen Kanäle (10) eine Höhe hat, die mindestens der Höhe des Hammerkopfes (6) der Befestigungsbolzen (B₁) entspricht, gegebenenfalls vermehrt um die Höhe des oberhalb des Kopfes (6) angeordneten Verriegelungsvierkants (7), und eine Breite hat, die etwa gleich der Diagnalen (d) der in der Querverstrebung (P₁) vorhandenen Durchbrüche (9) ist, sowie eine Länge aufweist, die etwa gleich groß ist wie die halbe Breite eines jeden Blocks (1) in Höhe der Querverstrebung (P₁), vermehrt um die halbe Diagonale (d) der Durchbrüche (9).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen