DE1746058U - Vorgespannte einsenbahnbetonschwelle. - Google Patents

Description

• Vorgespannte Eisenbahnbetonschwelle

  In Fachkreisen wird allgemein die Ansicht vertreten, daß der

  Betonschwellenoberbau gegenüber dem Holzschwellenoberbau sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile bringen wird.
• Da der Werkstoff Beton den besonderen Vorteil der leichten Formbarkeit aufweist, wurden Betonschwellen als Quer-und Langschwellen in verschiedenen Formen erprobt. Die bekanntesten Querschwellenformen wurden die Zweiblockschwelle, die Gelenkschwelle und die Balkenschwelle mit durchgehendem Betonkörper und eingelegten und verankerten Spanngliedern. Die Deutsche Bundesbahn hat sich nach eingehenden, mit der Industrie und Wissenschaft gemeinsam durchgeführten Forschungs-und Entwicklungsarbeiten für die Balkenschwelle entschieden.
• Bestreben des Fachmannes ist es, die Betonschwelle so zu formen, daß sie nicht nur in der Herstellung billig ist, sondern auch den Beanspruchungen im Gleis in vielen Jahrzehnten standhält, im verfüllten Gleis einen großen Widerstand gegen Seiten-und Längsverschub bietet, und die Verlege-und Unterhaltungearbeit des Gleises leicht macht.
• In diesem Bestreben wurde eine Schwelle aus Spannbeton entwickelt, deren Schwellenkörper im Grundriß die Form zweier an den Schmalseiten verbundener Trapeze aufweist. Im Vergleich zur gewöhnlichen rechteckigen Balkenschwelle, bietet diese Schwelle im verfüllten Gleis einen wesentlich höheren Wider-' stand gegen Längsverschub und demzufolge dem Gleisrost einen hohen Widerstand gegen Querverschub.

  Erfindungsaufgabe ist es, unter Berücksichtigung der Erforder-

  nisse-billige Herstellung, lange Lebensdauer der Schwelle und leichte Verlegung und Unterhaltung des Gleises - diese Schwellenform dahingehend zu verbessern, daß die Schwelle im verfüllten Gleis einen noch höheren Widerstand gegen Längsverschub bietet

  und zu ihrer Herstellung eine wesentliche Menge Beton eingespart

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  wird.
• Die Aufgabe gilt als gelöst. wenn folgende erfinderischen Maßnahmen durchgeführt werden: Die Stirnflächen der Schwelle sind nicht gerade, sondern keilförmig stumpfe beispielsweise gewölbt oder trapezförmig auszubilden, weil auf Grund der neuen Erkenntnisse In der Baugrund forschung sich die Ansicht vertreten läßt, daß beim Längsverschub einer solchen Schwelle im verfüllten Gleis sich der Druck im Schotterbett vor dem Schwellenkopf bis zur Bruch-

  kante des Schotterbettes in Form einer Zwiebel fortpflanzt.

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  Die. Gründflächenform der Schwelle sollen zwei langgestreckte

  Trapeze bilden, die an den Schmalseiten an ein rechtwinkliges

  oder geschwungenes Mittelstück anschließen. Diese Formgebung bringt den Vorteil, daß der Schwerpunkt der der Druckübertragung dienenden trapezförmigen Auflagefläche neben die Schienenachse nach außen. Verlagert wird, und zwar in einen Bereich, in dem der Raddruck allein und die Resultierende aus Raddruck und Führungsdruck des Fahrzeuges angreifen können, wodurch in

  ßchwellenmitte durch ein gewünschtes Positives aber nichtüber-

  großea Biegungsmoment das negative Biegemoment vermindert wird.
• Die Grundfläche der Schwelle soll so groß gewählt sein, daß eine bestimmte Flächenpressung nicht überschritten wird.

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  Die Querschnittsform der Schwelle soll unter Zugrundelegung

  der festgelegten Grundrißform und der errechneten Größe der Grundfläche - bei Berücksichtigung baulicher und wirtschaftlicher Grundsätze und dem Erfordernis an geringem Rauminhalt der Schwelle-von den errechneten erforderlichen Widerstands-

  momenten in Schwellenmitte und am Angriffspunkt der Resultie-

  \

  renden aus höchstem Rad-und Führungsdruck eines Fahrzeuges be-

  stimmtwerden,

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  Zwei Ausführungsbeispiele von Formen einer Betonschwelle sind in den Abb. 1 bis 5 dargestellt. Es zeigen: Abb. 1 die Ansicht - Betonschwelle mit gewölbten Stirnflächen Abb. 2 die Draufsicht-Betonschwelle mit gewölbten Stirnflächen Abb. 3 die Ansicht-Betonschwelle mit trapezförmigen Stirnflächen Abb. 4 die Draufsicht - Betonschwelle mit trapezförmigen Stirnflächen Abb. 5 den Querschnitt A-A durch die Mitten beider Schwellen.
• Bei der in den Abb. 1, 2 und 5 dargestellten, vorgespannten Betonschwelle wird die Grundfläche 1 durch'ein Mittelstück mit leicht konkav gebogenen Längsseiten 2 und zwei langgestreckten Trapezen gebildet, die sich an die Stirnseiten des Mittelstückes anschließen. Die äußeren Stirnseiten 3 der Trapeze sind kreis-

  förmig gerundet. Die Neigung der Trapezlängsseiten 4 zur'Längs-

  -.

  achse Grundfläche soll zwischen 1 : 20 oder 1 : 60 betragen oder

  der Winkel. , der durch eine Längsseite nd di Längsachse ge-

  bildet wird, soll bestimmt werden aus der FörmelM' 'J"7'

  21. L

  Die ßchvalleg hw

  Die Schwellenberfläohe 5, die aus zwei ur Sehwellenmitte ab-

  fallende beispielsweise'im Verhältnis 1 : 40 bis 1 <'=< ? geneig-

  ten langen Rätenr bestgg eX ; ürser als die Grundfläche

  und hat parallele Längsseiten 6 und abgerundete Stirnseiten 7.

  Die Größe der Schwellengrundfläche ist bestimmt worden durch den

  Auflagedruck und'die Größe der zulässigen Fläehehpressung. Die

  Große der Schwellenoberfläche, die Schweller und die Steil-

  heit der Seiten-und Stirnflächen der Schwelle sind unter Be-

  rücksichtigung herstellungstechnischer und baulicher Gesichts-

  punkte so gewählt worden, daß sowohl in Schwellenmitte als auch

  an den Angriffspunkten der Resultierenden aus Rad-und Fahrzeug-

  führungsdruck die kleinste Quersshnittsfläche das erforderliche

  Widerstandsmoment aufweist.

  Die in den Abb. 3., 4 und 5 dargestellte vorgespannte Beton-

  schwelle weist gegenüber der Schwelle nach den Abb. 1 und 2

  ur unwesentliche Unterschiede auf. Die Stirnseiten 8 der Schwel-

  le sind nicht gerundet, sondern trapezförmig ausgebildet und die

  Längsseiten 9 des Shwellenmittelstückes sind gerade und nicht

  konkavgebogen.

  0, he.-

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  1. Vorgespannte Eisenbahnbetonschwelle, dadurch gekennzeichnet,

  daß die Schwellenform sich aufbaut auf eine Grundfläche (1),

  die aus einer kurzen Mittelfläche mit geraden oder konkav ge-

  bogenen Längsseiten (2 und 9) und zwei an diese anschließende,

  trapezförmige Flächen gebildet wirde deren Längsseiten (4) zur

  Längsachse der Grundfläche jeweils im Winkele (tg r)

  liegen und deren Stirnseiten nach außen hin gewölbt sind oder

  eine Trapezform bilden.

  2.Vorgespannte Eiaenbahnbetonschwelle nach Anspruch 1, dadurch

  gekennzeichnett daß die Schwellenform oberhalb begrenzt wird

  durch eine der Breite der Sehienenunterlagsplatte angepaßte,

Claims (1)

1. gleichmäßig breite, zu der Grundfläche parallel liegende oder-im Verhältnis der Schienenneigungen nach den Schwellenenden hin ansteigende Deckfläche (5).

   3. Vorgespannte Eisenbahnbetonschwelle nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenform stirnseitig begrenzt wird durch zwei gewölbte oder trapezförmig gewinkelte, den größtmöglichen Verschiebewiderstand im Schotterbett erzeugende Stirnflächen.

   4. Vorgespannte Eisenbahnbetonschwelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenform seitlich begrenzt e wird-durch die an die Grundfläche, Deckfläche und die Stirnflä- chen anschließenden, schräg stehenden Seitenflächen, die im Mittelteil der Schwelle eben und in den Endteilen in Richtung Oberfläche abgewinkelt sind.

   5. Vorgespannte Eisenbahnbetonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerpunkte der beiden trapezförmigen Teile der Grundfläche außerhalb der Angriffspunkte der Raddrücke und zwar an Stellen liegen wo der Raddruck allein oder dieser im Zusammenwirken mit dem seitlichen Fahrzeugfuhrungsdruek bei einer im Mittelteil von Auflagerdrücken freien Schwelle eine positive und bei einer auch im Mittelteil beanspruchtenr auf ganzer Länge auf dem Schotterbett aufliegenden Schwelle eine noch zulässige negative Biegebeanspruchung erzeugt.

   6. Vorgespannte Eisenbahnbetonsohwelle nach den Ansprühen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quersc-hnittsflächen an den Schwerpunkten der Schwelle und in Sehwellenmitte so gewählt sind, daß sie bei kleinstem Inhalt das notwendige Widerstandsmoment aufweisen.