DE19509862A1 - Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, Unterbau einer solchen Gleisanlage, Schwelle für eine solche Gleisanlage, Schienenrost für eine solche Gleisanlage, Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleisanlage und Verfahren zur Herstellung einer Schwelle für eine solche Gleisanlage - Google Patents
Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, Unterbau einer solchen Gleisanlage, Schwelle für eine solche Gleisanlage, Schienenrost für eine solche Gleisanlage, Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleisanlage und Verfahren zur Herstellung einer Schwelle für eine solche GleisanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gleisanlage für Schienenfahrzeuge
umfassend einen aus erhärtetem Baustoff, wie Beton, Asphalt
oder dgl., ggf. mehrschichtig, hergestellten Unterbau mit einer
vor der Schwellenverlegung ausgeformten Schwellentragfläche,
Schwellen, die - in einer Gleislängsrichtung beabstandet - mit
einer jeweiligen Schwellenunterseite auf der Schwellentrag
fläche des Unterbaus verlegt sind, und Fahrschienen, welche auf
einer jeweiligen Oberseite der Schwellen befestigt sind, wobei
zwischen wenigstens einem Teil der Schwellen und dem Unterbau
Kraftübertragungsstrukturen vorgesehen sind, welche in vor der
Schwellenverlegung vorgefertigte Einsenkungsbereiche der
Schwellentragfläche des Unterbaus eingesenkt sind.
Wenn hier von Gleisanlagen für Schienenfahrzeuge die Rede ist,
so sind damit grundsätzlich Gleisanlagen für alle herkömmlichen
Schienenfahrzeuge in Betracht gezogen. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung aber auf Gleisanlagen für Vollbahnen, wie
sie z. B. von der Deutsche-Bahn-AG benutzt werden.
Nach der DE 34 29 413 A1 ist es bekannt, Monoblockschwellen mit
dem aus Asphalt oder Beton bestehenden Unterbau zu verkleben.
Hierzu wird ein aus Schwellen, Schienenbefestigungen und Schie
nen bestehender Gleisrost verlegt und ausgerichtet. Die Höhen
ausrichtung erfolgt durch Spindeln, die in Gewindebohrungen der
Schwellen eingeschraubt sind. Die Seitenausrichtung erfolgt
durch Verschieben des aufgespindelten Gleisrostes auf dem
Unterbau.
Beim Anheben der Schwellen durch Spindeln wird ein Zwischenraum
zwischen den Unterseiten der Schwellen und dem Unterbau ge
schaffen, der anschließend mit einer Vergußmasse auf Bitumen-
oder Kunststoffbasis vergossen wird. Um ein seitliches Abflie
ßen der Vergußmasse zu verhindern, werden beidseits der Schwel
len längsverlaufende Kanthölzer verlegt. Die Vergußmasse wird
zwischen den Schwellen vergossen, breitet sich dabei in Längs
richtung des Gleises aus und unterfließt die Schwellen. Nach
dem Erhärten der Vergußmasse werden die Spindeln aus den
Schwellen ausgedreht.
Das Aufständern des gesamten Gleisrostes mittels der Spindeln,
um einen Zwischenraum von etwa 2 cm zwischen den Schwellen und
dem Unterbau zu erhalten, ist sehr zeitaufwendig. Da auch die
Schwellenfächer mit der Vergußmasse ausgefüllt werden, wird
eine erhebliche Menge an Vergußmasse benötigt. Weiterhin ist
von Nachteil, daß während der Bauzeit wegen der längsverlaufen
den Kanthölzer ein Wasserabfluß nicht gewährleistet ist. Auch
besteht die Gefahr, daß sich an der Schwellenunterseite Blasen
aus Wasserdampf bilden können.
Nach DE 43 26 935 A1 werden auf einen Unterbau aus Asphalt oder
Beton Monoblockschwellen verlegt, die auf ihrer Unterseite
Ausnehmungen aufweisen, die über eine zur Schwellenaußenseite
führende Bohrung mit einer Vergußmasse ausgefüllt werden, um
eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Unterbau zu gewähr
leisten. Die Herstellung der Schwellen mit den genannten Aus
nehmungen und der Bohrungen ist aufwendig, für das Ausführen
der Hohlräume wird eine erhebliche Menge an Vergußmasse benö
tigt.
Bei einem Verfahren, das aus der DE 41 13 566 A1 bekannt ist,
wird mittig und längsverlaufend in den Unterbau eine Rinne
gefräst. Die Monoblockschwellen sind mittig mit einer quer zur
Schienenbahn verlaufenden Ausnehmung versehen. Diese Ausnehmung
und die Rinne werden mit einem Asphaltmaterial verfüllt, wo
durch ein Querkraftsockel entsteht. Dieser Querkraftsockel ist
mit der Ausnehmung und der Rinne kraftschlüssig verbunden.
Wegen der Rinne ist ein Wasserabfluß während der Bauzeit nicht
gewährleistet. Um den Wasserabfluß während des Betriebs zu
gewährleisten, ist es erforderlich, die Rinne zwischen den
Schwellen auszugießen oder Querrinnen vorzusehen, über die
anstehendes Regenwasser ablaufen kann.
Weiterhin ist es aus der DE 41 13 566 A1 (siehe dort insbesondere
Spalte 3, Zeilen 26-37) bekannt, in einer Schwellentragfläche
eine in Gleislängsrichtung verlaufende Längsnut vorzusehen,
welche im Bereich der Schwellenlängsmitten verläuft, in diese
Nut Betonfertigteile oder Asphaltfertigteile einzulegen und die
Schwellen mit Nuten wiederum in ihrer Längsmitte und quer zur
Längsmitte durchgehend anzuordnen, so daß diese Nuten beim
Verlegen der Schwellen die Beton- bzw. Asphaltfertigteile in
ihrem die Schwellentragfläche überragenden oberen Bereich
umfassen und damit querkraftübertragend gegenüber der Schwel
lentragfläche justiert und gegen Seitenverschiebung festgelegt
sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleisanlage für
Schienenfahrzeuge der eingangs bezeichneten Art so auszugestal
ten, daß der Aufbau der Gleisanlage erleichtert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß die Kraftübertragungsstrukturen an den Unterseiten der
Schwellen vor deren Verlegung angebrachte Kraftübertragungs
elemente aufweisen, welche in die Einsenkungsbereiche der
Schwellentragfläche eingreifen.
Die Kraftübertragungselemente können an den Schwellen bei deren
Herstellung oder unmittelbar anschließend an deren Herstellung
in einer Fabrikanlage angebracht werden, so daß sich der Aufbau
der Gleisanlage im Gelände darauf reduziert, daß die Schwellen
mit den an ihnen angebrachten Kraftübertragungselementen unter
Einführung der bereits an den Schwellen angebrachten Kraftüber
tragungselemente in die Einsenkungsbereiche aufgelegt werden.
Es erübrigen sich damit die nach dem Stand der Technik als
Kraftübertragungsstrukturen vorgesehenen Beton- oder Asphalt
körper, die nach dem Vorschlag der DE 41 13 566 A1 nach Fertig
stellung der Schwellentragfläche gesondert in die Längsnut der
Schwellentragfläche eingelegt und deshalb auch gesondert zur
jeweiligen Gleisbaustelle antransportiert werden mußten.
Es wird dabei empfohlen, daß die Kraftübertragungselemente
innerhalb der Einsenkungsbereiche Freiräume belassen, welche
wenigstens teilweise durch eine Füllmasse ausgefüllt sind. Das
Bestehenlassen von Freiräumen innerhalb der Einsenkungsbereiche
beim Einbringen der Kraftübertragungselemente in die Einsen
kungsbereiche sorgt zum einen dafür, daß die Kraftübertragungs
elemente beim Verlegen der Schwellen auf der Schwellentrag
fläche mittels üblicher Handhabungsgeräte leicht in die Ein
senkungsbereiche eingesenkt werden können, ohne daß es besonde
rer Zielmaßnahmen bedarf. Darüberhinaus erlaubt die für die
Freiräume verantwortliche Überdimensionierung der Einsenkungs
bereiche gegenüber den Kraftübertragungselementen ein Nachju
stieren der auf die Schwellentragfläche aufgelegten Schwellen
in Längs- und in Quer- ggf. aber auch in Höhenrichtung ent
sprechend letztlich dem Sollverlauf der zu verlegenden Schie
nen. Durch das nachträgliche Einfüllen der Füllmasse können die
Schwellen sodann relativ zu der Schwellentragfläche in der
gewünschten Stellung fixiert werden.
Um das Einbringen der Füllmasse zu erleichtern, ist vorgesehen,
daß die Füllmasse von einer beim Einbringen formbaren Gieß-
oder Spritzmasse gebildet ist, welche nach dem Einbringen in
die Freiräume ausgehärtet wurde.
Dabei wird empfohlen, daß die ausgehärtete Füllmasse in einem
elastischen Zustand vorliegt. Dadurch, daß die ausgehärtete
Füllmasse in einem dauerelastischen Zustand vorliegt, wird
einmal einem Verspröden vorgebeugt, zum anderen eine gleichmä
ßige Kraftübertragung auf den Unterbau erreicht und zum drit
ten - bei Bedarf - eine Schwingungsdämpfung zwischen den
Schwellen und dem Unterbau zumindest in bestimmten Richtungen
der Kraftübertragung ermöglicht. Beispielsweise kann die Füll
masse von einem elastisch ausgehärteten Zwei-Komponenten-Kunst
stoff auf Polyurethan-Basis gebildet sein.
Wesentliche Aufgabe der Kraftübertragungselemente ist bei der
erfindungsgemäßen Gestaltung einer Gleisanlage die Querkraft
übertragung, d. h. die Kraftübertragung von den Schwellen in
horizontaler, quer zur Fahrschienenlängsrichtung verlaufender
Querrichtung. Diese Querkraftübertragung bedarf deshalb beson
derer Beachtung, weil die Schwellen in Höhenrichtung durch ihr
Eigengewicht und das Eigengewicht der von ihnen getragenen
Schienen weitgehend festgelegt sind, weil auch die Positionie
rung der Schwellen in Schienenlängsrichtung durch die Verbin
dung mit den Schienen und die zusammenhängende Ausführung der
aufeinanderfolgenden Schienenstücke im Rahmen eines insbeson
dere geschweißten Schienenstrangs im wesentlichen festliegt,
weil aber Kräfte in Querrichtung, z. B. Zentrifugalkräfte in
Kurvenabschnitten durch den Grundaufbau der Gleisanlage allein
nicht ohne weiteres beherrschbar sind. Dennoch eignen sich die
Kraftübertragungselemente in gewissem Umfang auch zur Längs
kraftübertragung in Fahrschienenlängsrichtung und zur Vertikal
kraftübertragung in Höhenrichtung, beispielsweise dann, wenn
ein geschweißter Schienenstrang bei starker Sonneneinstrahlung
und dadurch bedingter Erhitzung das Bestreben hat, sich nach
oben auszubeulen und dadurch streckenweise zusammen mit den an
ihm angebrachten Schwellen von der Schwellentragfläche abzuhe
ben.
Um ein rasches und einfaches Auswechseln einzelner Schwellen
oder einer Reihe von Schwellen zu ermöglichen, ist es auch
möglich, daß die Kraftübertragungselemente von der Füllmasse
gegen Vertikalkraftübertragung entkoppelt sind. Hierzu können
die Kraftübertragungselemente mit einem die Vertikalkraftüber
tragung unterdrückenden Dehäsivmaterial, z. B. einem Kunststoff,
beschichtet sein, welches im wesentlichen keine haftende Ver
bindung mit der Füllmasse eingeht. Es ist aber auch möglich,
daß die Kraftübertragungselemente von einer Scheide aufgenommen
sind, welche sie von der Vertikalkraftübertragung zur Füllmasse
entkoppelt. Diese Scheide kann vor dem Anbringen der Schwelle
oder mit dem Anbringen der Schwelle in die Einsenkung einge
bracht werden.
Die Entkopplung kann auch noch dadurch unterstützt sein, daß
die Kraftübertragungselemente in einem Vertikalschnitt parallel
zur Schwellenlängsrichtung oder/und parallel zur Fahrschienen
längsrichtung nach unten verjüngt sind.
Die Entkopplung ist insbesondere dann möglich, wenn die Schwel
len Betonschwellen sind, z. B. Spannbetonschwellen. Diese haben
ein so großes Gewicht, daß sie in Verbindung mit dem Eigenge
wicht der Schienen auch dann auf der Schwellentragfläche unver
rückbar festliegen, wenn die Schienen ohne Temperaturspannungs
ausgleichstöße geschweißt sind und deshalb erheblichen Span
nungsschwankungen, z . B. bei Sonneneinstrahlung, unterliegen.
Im Hinblick auf eine einfache Verlegung der Schwellen und eine
nachträgliche Justierung der Schwellen durch Verschwenken um
ihre Hochachse wird vorgeschlagen, daß an den Schwellen jeweils
im mittleren Bereich ihrer quer zur Fahrschienenlängsrichtung
verlaufenden Schwellenlängsrichtung mindestens ein Kraftüber
tragungselement angebracht ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einsenkungs
bereiche von diskreten, einzelnen Schwellen zugeordneten Ein
senkungen in der Schwellentragfläche des Unterbaus gebildet,
welche entsprechend der Teilung der Schwellenanordnung in
Schienenlängsrichtung verteilt angeordnet sind. Durch diese
Maßnahme werden verschiedene Vorteile erreicht: Zum einen wird
es möglich, die Schwellen an ihrem jeweiligen Ort auch in
Schienenlängsrichtung festzulegen, so daß von den einzelnen
Schwellen Kräfte in Schienenlängsrichtung auf den Unterbau
übertragen werden können. Zum anderen kann der Aufwand für die
Herstellung der Einsenkungen in der Schwellentragfläche redu
ziert werden. Dies gilt insbesondere, aber nicht ausschließ
lich, für den Fall, daß die Einsenkungen durch Fräsarbeiten in
der Schwellentragfläche hergestellt werden. Es muß aber auch
der Fall betrachtet werden, daß die Einsenkungen bereits bei
der Bildung der Schwellentragfläche in diese durch entspre
chende Schalungskerne eingebaut werden. Diese Schalungskerne
können dann von Fall zu Fall nach einem gegebenen Vermessungs
system genau angebracht werden; dies ist u. U. einfacher, als
eine in Schienenlängsrichtung fortlaufende Nut auf ihrer ganzen
Länge seitengenau anzubringen.
Die Querkraftübertragungselemente können von wenigstens in
Fahrschienenlängsrichtung verlaufenden Stegelementen gebildet
sein, welche von der Unterseite der jeweiligen Schwelle ausge
hend - vorzugsweise hochkant - nach unten gerichtet sind. Diese
Maßnahme trägt zunächst einmal der weiter oben bereits begrün
deten Notwendigkeit Rechnung, durch die Kraftübertragungsele
mente insbesondere Querkräfte aufzufangen. Die Hochkant-Anord
nung der Stegelemente erlaubt es, die zur Übertragung vorbe
rechneter Querkräfte notwendige Breite der Einsenkungen relativ
gering zu halten und damit den Arbeitsaufwand bei der Bildung
der Einsenkungen zu reduzieren.
Als Einsenkungen kommen insbesondere Schlitze in Frage, d. h.
also Einsenkungen mit annähernd vertikalen seitlichen Begren
zungsflächen, die zur Querkraftübertragung besonders geeignet
sind.
Die Einsenkungsbereiche werden - quer zur Fahrschienenlängs
richtung gemessen - mit solcher, aber auch nur mit solcher
horizontaler Breite ausgeführt, daß sie ein dem Querjustie
rungsbedarf der Schwellen beim Verlegen entsprechendes Übermaß
gegenüber der in entsprechender Richtung gemessenen Breite der
Kraftübertragungselemente haben. Der Querjustierungsbedarf der
Schwellen ist natürlich eine Größe, die abhängig ist von der
Genauigkeit der Seitenjustierung der Einsenkungsbereiche bei
ihrer Herstellung und von der Genauigkeit der Anbringung der
Kraftübertragungselemente an den Schwellen.
Die Einsenkungen werden bevorzugt in Form von Schlitzen in den
Unterbau eingefräst. Es hat sich gezeigt, daß das Einfräsen von
Schlitzen zu einer höheren Genauigkeit hinsichtlich der Lage
der Einsenkungen und auch zu einer höheren Qualität der seitli
chen Begrenzungsflächen der Einsenkungen führt, was für die
Kraftübertragung von Bedeutung ist. Gleichwohl soll die Mög
lichkeit, die Einsenkungsbereiche schon beim Ausformen der
Schwellentragfläche zu bilden, nicht ausgeschlossen sein. Auch
soll die Herstellung einer in Schienenlängsrichtung durchgehen
den rinnenförmigen Einsenkung nicht grundsätzlich ausgeschlos
sen sein.
Stellt man die Einsenkungen als Schlitze her, so bedient man
sich mit Vorteil eines Scheibenfräsers, dessen bei der Fräsung
quer zur Fahrschienenlängsrichtung gerichtete Drehachse entwe
der in Fahrschienenlängsrichtung festgehalten ist derart, daß
der jeweilige Schlitz kreissegmentförmig ausgebildet ist oder
in Fahrschienenlängsrichtung bewegt wird derart, daß ein läng
licher Schlitz mit kreisbogenförmig gekrümmten Enden entsteht.
Die kreissegmentförmige Ausbildung der Schlitze bietet den
Vorteil, daß nur ein Arbeitsgang pro Schlitz, nämlich das
"Eintauchen" der Frässcheibe, also keine Vorschubbewegung
notwendig ist. Des weiteren reduziert sich bei kreissegmentför
migen Schlitzen der Füllmassenbedarf im Vergleich zu Schlitzen,
die durch "Eintauchen" der Frässcheibe und Bewegung derselben
in Fahrschienenlängsrichtung hergestellt sind. Zudem ist beim
Einfüllen der Füllmasse ein besseres Einfließen derselben
infolge der leichteren Luftentweichung bei kreissegmentförmigen
Schlitzen gegeben. Will man dann durch die Kraftübertragungs
elemente auch Längskräfte auf die Schlitze und damit auf den
Unterbau übertragen, so muß man darauf achten, daß die Schlit
zenden entsprechend gekrümmt sind.
Zur optimalen Anpassung an die Schlitzform ist vorgesehen, daß
das jeweilige Stegelement - nach unten an Länge in Fahrschie
nenlängsrichtung abnehmend - trapezförmig ausgebildet ist,
wobei die untere und kürzere Trapezseite mit ihren Enden an den
Umriß des Kreissegments bzw. an die gekrümmten Schlitzenden
angenähert ist.
Es wird empfohlen, daß die Kraftübertragungselemente an der
Unterseite der jeweiligen Schwelle im Bereich von Aussparungen
dieser Unterseite angeordnet sind, und zwar insbesondere von
Aussparungen, die in Längsrichtung der Fahrschiene über die
volle Schwellenbreite durchgehen. Diese Anordnung von Ausspa
rungen sorgt einerseits für das möglichst stabile Aufliegen der
Schwellen auf der Schwellentragfläche. Zum anderen kann durch
die Anbringung der Kraftübertragungselemente im Bereich dieser
Aussparungen das Einbringen der Füllmasse in die Schlitze nach
Einsetzen der Kraftübertragungselemente erleichtert werden.
Primär sind die Aussparungen zum Verhindern des Reitens der
Schwellen auf der Schwellentragfläche vorgesehen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kraftübertragungsele
mente von Stahlteilen gebildet sind, welche durch in das
Schwellenmaterial eingebettete Verankerungselemente verankert
sind. Kraftübertragungselemente und Verankerungselemente können
dabei u. U. einstückig zusammenhängen. Die Verwendung von Stahl
teilen als Kraftübertragungselemente ist deshalb vorteilhaft,
weil sie im Gegensatz zu Kraftübertragungselementen in Form von
Beton- oder Asphaltkörpern wegen der größeren Schub-, Zug- und
Biegebelastbarkeit zur Übertragung vorbestimmter Kräfte mit
geringerem Querschnitt ausgeführt werden können und somit nicht
nur schwellenseitig Gewicht und Kosten eingespart werden kön
nen, sondern auch unterbauseitig der Aufwand bei eventueller
Fräsung von Schlitzen reduziert werden kann.
Die Verankerungselemente können beispielsweise von Veranke
rungsstäben gebildet sein, welche, wenn gewünscht, mit stegfer
nen Verankerungsköpfen oder/und mit mantelseitig angebrachten
Verankerungsnocken in den Betonkörper der Schwellen hineinragen
können. Es ist es jedoch einfacher, gesonderte Verankerungsele
mente für die Kraftübertragungselemente vorzusehen, worauf im
Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren noch einzugehen sein
wird.
Um die Stegelemente einerseits und die Verankerungselemente
andererseits ohne Anwendung komplizierter Guß- oder Schmiede
formtechnik aus leicht verfügbarem Material, insbesondere
Stangenmaterial, herstellen zu können entsprechend der von
ihrer jeweiligen Funktion geforderten Querschnittsform, wird
empfohlen, daß die Stegelemente mit den Verankerungselementen
verschweißt sind.
Versuche haben gezeigt, daß Kraftübertragungselemente in Form
von T-Schienen besonders günstig sind, deren horizontal liegen
der Quersteg im Bereich der Schwellenunterseite liegt und deren
im wesentlichen vertikaler Mittelsteg hochkant von der Schwel
lenunterseite ausgehend nach unten vorsteht. Das Anliegen des
horizontalen Querstegs an der Unterseite der Schwelle trägt
dann zur Abstützung der T-Schienen an der Schwelle bei Quer
kraftbelastung bei, indem die in den vertikalen Mittelsteg
eingeleiteten Querkräfte einerseits in leicht auffangbare
Zugkräfte auf die Verankerungselemente einerseits und in eben
falls leicht auffangbare Druckkräfte zwischen dem Quersteg
einerseits und der Schwellenunterseite andererseits umgesetzt
werden. Die Verankerungsqualität der T-Schienen im Schwellen
körper kann weiter noch dadurch verbessert werden, daß der
Quersteg wenigstens teilweise in die Schwellenunterseite einge
bettet ist, gewünschtenfalls im Bereich einer Aussparung an der
Unterseite der jeweiligen Schwelle, wie oben erwähnt.
Es hat sich gezeigt, daß bei erfindungsgemäßer Ausbildung einer
Gleisanlage die Schwellen außerhalb der Kraftübertragungsstruk
turen verklebungsfrei auf der Schwellentragfläche des Unterbaus
aufliegen können, wobei nicht ausgeschlossen sein soll, daß
zwischen der Schwellentragfläche und den Schwellen Trennschich
ten unterschiedlicher Funktion, z. B. Textilvliese, eingelegt
werden. Diese Trennschichten können in Form einzelner Zu
schnitte oder in Form durchgehender Bahnen in Schienenlängs
richtung verlegt werden. Allerdings ist es schon aus Kosten
gründen erwünscht, die Trennschichten möglichst auf diejenigen
Bereiche zu reduzieren, in denen die Schwellen tatsächlich auf
der Schwellentragfläche des Unterbaus aufliegen. Denkbare
Funktionen für solche Trennschichten sind z. B. Dämpfung von
Schwingungen. Materialien, die zur Verwendung als Trennschich
ten in Frage kommen, sind z. B. Textilvliese.
Die Schwellen werden, wie schon vorstehend gelegentlich durch
klang, bevorzugt als Betonschwellen, ggf. mit Stahlbewehrung
ausgebildet. Dabei wird insbesondere an Monoblockschwellen
gedacht, also Schwellen, welche einen über die ganze Schwellen
länge durchgehenden Betonkörper aufweisen. Grundsätzlich soll
aber auch die Ausführung der Erfindung mit anders gearteten
Schwellen, auch mit Duo-Blockschwellen nicht ausgeschlossen
sein.
Die erfindungsgemäßen Gleisanlagen können schotterlos ausge
führt werden; insbesondere ist daran gedacht, die Schwellen auf
der Schwellentragfläche ohne Schotter zwischen Schwellentrag
fläche und Schwellenunterseite zu verlegen. Es ist aber nicht
ausgeschlossen, daß die Schwellen zumindest an ihren Umfangs
flächen an einem Schotterbett anliegen, das an den Längsseiten
flächen und/oder an den Querseitenflächen der Schwellen anlie
gen kann und Lärmdämmungsfunktion übernehmen kann. Diese Lärm
dämmungsfunktion von seitlich anliegendem Schotterbett setzt
natürlich eine gewisse Elastizität in der Verbindung der
Schwellen mit dem Unterbau qua Kraftübertragungselemente vor
aus, welche durch Dauerelastizität der Vergußmasse ohne weite
res zu erreichen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung einer Gleisanlage kann die
zum Auffüllen der Einsenkungen erforderliche Vergußmasse men
genmäßig gering gehalten werden. Die Art der Vergußmasse und
die Größe der Eingriffsfläche zwischen Vergußmasse und Kraft
übertragungselementen ist dafür verantwortlich, in welchem
Umfang Vertikalkräfte aufgenommen werden können. Es soll nicht
ausgeschlossen sein, daß zur Erhöhung der Vertikalkraftüber
tragbarkeit Profilierungen auch an den Kraftübertragungselemen
ten vorgesehen werden.
Obwohl die Kraftübertragungselemente mit der Füllmasse in den
Einsenkungen in vertikalkraftübertragender Verbindung stehen,
ist es im Falle von Setzungen des Unterbaus relativ leicht
möglich, den Verbund zwischen den Kraftübertragungselementen
einerseits und den Einsenkungen andererseits durch Herausbre
chen oder Herauslösen der Füllmasse aufzuheben. Dann kann man
durch Einfügen von Höhenausgleichselementen zwischen den
Schwellenunterseiten der Schwellentragfläche den gewünschten
Schienenverlauf wieder herstellen und anschließend erneut
Vergußmasse in die Einsenkungen einbringen und damit die Fixie
rung der Kraftübertragungselemente im Unterbau wiederherstel
len.
Die nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor
gesehene Beabstandung aufeinanderfolgender Kraftübertragungs
elemente in Schienenlängsrichtung ist auch deshalb vorteilhaft,
weil dadurch definierte Querkraftübertragungsstellen zustande
kommen, so daß sich die zu erwartenden Spannungen leichter
berechnen und kontrollieren lassen.
Die Erfindung betrifft weiter den Unterbau einer Gleisanlage
für Schienenfahrzeuge, hergestellt - gewünschtenfalls in mehre
ren Schichten - aus einem erhärteten Baustoff, wie Beton,
Asphalt oder dgl. und ausgeführt mit einer Schwellentragfläche
zum schotterlosen Auflegen von Schwellen. Erfindungsgemäß ist
diese Schwellentragfläche in mindestens einer Reihe parallel
zur Fahrschienenlängsrichtung mit länglichen Schlitzen ausge
führt, welche entsprechend einem vorbestimmten Schwellenabstand
verteilt sind.
Die länglichen Schlitze haben dabei im Falle einer Vollbahn,
wie sie von der Deutsche-Bahn-AG betrieben wird, eine Tiefe von
70-90 mm, vorzugsweise ca. 80 mm, eine Breite von 30-50 mm,
vorzugsweise ca. 40 mm, und eine Länge in Fahrschienenlängs
richtung von 500-600 mm, vorzugsweise ca. 550 mm. Die vor
stehenden und auch die nachfolgenden Dimensionsangaben zeigen,
daß die Kammervolumen der einzelnen Schlitze relativ gering
sind und dementsprechend gering der Fräsaufwand und der Aufwand
an Füllmitteln ist.
Die länglichen Schlitze werden an ihren Längsenden vorzugsweise
bogenförmig zur Schwellentragfläche hin auslaufen entsprechend
der bevorzugten Herstellung durch Scheibenfräser.
Die Schlitze können aber auch kreissegmentförmig ausgebildet
sein, wobei das Verhältnis r : c von Krümmungsradius r zur
Schlitzlänge im Bereich der Schwellentragfläche ca. 250 : 85
betragen kann.
Wie schon im Zusammenhang mit der Betrachtung der Gleisanlage
als ganzer dargelegt, sieht eine bevorzugte Ausführungsform
vor, daß in dem Unterbau eine einzige Reihe von länglichen
Schlitzen im Längsmittenbereich eines auf der Schwellentrag
fläche anzubringenden, aus Schwellen und Fahrschienen bestehen
den Schienenrosts angeordnet ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Schwelle für
eine Gleisanlage von Schienenfahrzeugen vorgeschlagen; diese
besteht aus einem - gewünschtenfalls armierten - Schwellenkör
per aus Beton mit einer zur Auflage auf einer Schwellentrag
fläche eines Unterbaus ausgeführten Unterseite und mit Befesti
gungsmitteln für Fahrschienen an einer Oberseite. Dabei sind an
der Schwellenunterseite nach unten ausladende Kraftübertra
gungselemente aus Stahl vorgesehen, welche durch mindestens ein
in den Schwellenkörper eingebettetes Verankerungselement an dem
Schwellenkörper befestigt sind. Das Kraftübertragungselement
kann dabei von einem plattenförmigen, quer zur Längserstreckung
des Schwellenkörpers länglichen und hochkant nach unten vor
stehenden Stegelement gebildet sein; dieses Stegelement kann
von dem Mittelschenkel einer T-Schiene gebildet sein, deren
Querschenkel an der Unterseite des Schwellenkörpers anliegt
oder nahe der Unterseite in diesen eingebettet ist. Der Quer
schenkel der T-Schiene kann mit mindestens einem Verankerungs
stab verschweißt sein, welcher im wesentlichen orthogonal zur
Unterseite des Schwellenkörpers in diesen eingebettet ist und
gewünschtenfalls mit einem Verankerungskopf an seinem inneren
ende oder/und Verankerungsnocken oder Verankerungsrippen an
seiner Mantelfläche versehen ist, um den Halt in dem Beton zu
verbessern. Das Kraftübertragungselement kann an der Schwelle
im Bereich einer Aussparung dieser Unterseite angebracht sein.
Die Aussparung geht vorzugsweise über die ganze Schwellenbreite
durch und hat etwa eine Länge von 600 mm in Schwellenlängs
richtung und eine Höhe von ca. 20 mm. Das Stegelement kann mit
einer Höhe von ca. 65 bis ca. 75 mm, einer Wandstärke von ca. 7
bis ca. 10 mm, vorzugsweise ca. 9 mm, und einer Länge von ca.
250 mm ausgeführt sein. Diese letztere Dimensionierungsangabe
gibt einen Hinweis darauf, wie schmal die Schlitze ausgeführt
sein können, wobei natürlich die Schlitzbreite von der Genau
igkeit der seitlichen Schlitzpositionierung abhängig ist, die
den Seitenjustierbedarf bestimmt.
Des weiteren ist es aber auch möglich, daß das Stegelement nach
unten in Fahrschienenlängsrichtung abnehmend trapezförmig
ausgebildet ist.
Es ist grundsätzlich denkbar, die Schwellen einzeln auf dem
vorgebildeten Unterbau zu verlegen. Es ist aber ebenso denkbar,
aus den Schwellen und Schienenabschnitten jeweils Gleisrost
abschnitte zu bilden, die bei Verfügbarkeit und Zugänglichkeit
entsprechend schwerer Handhabungsgeräte als ganze auf dem
Unterbau verlegt werden können. Dementsprechend betrifft die
Erfindung auch einen Schienenrost für Gleisanlagen bestehend
aus Schwellen der vorstehend beschriebenen Art und den zugehö
rigen Schienenstücken.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung
einer Gleisanlage, bei dem auf einer vorgefertigten Schwellen
tragfläche eines Unterbaus Schwellen aufgelegt und vor oder
nach dem Auflegen der Schwellenfahrschienen mit diesen Schwel
len verbunden werden.
Bei einem solchen Verfahren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß man in die Schwellentragfläche des Unterbaus während oder
nach deren Ausformung Einsenkungen längs mindestens einer zur
Gleislängsrichtung parallelen Reihe mit einer Teilung einformt,
welche dem Abstand der aufzubringenden Schwellen entspricht,
daß man die Schwellen mit Kraftübertragungselementen an ihrer
Unterseite versieht, daß man die Schwellen unter Einführung der
Kraftübertragungselemente in die Einsenkungen auf die Schwel
lentragfläche des Unterbaus auflegt und daß man in die in den
Einsenkungen nach Einführung der Kraftübertragungselemente noch
freibleibenden Freiräume eine Füllmasse einbringt und diese
aushärten läßt. Nach Justierung der Schwellen auf der Schwel
lentragfläche kann man dabei eine flüssige oder pastöse Füll
masse in die Einsenkungen einbringen und diese aushärten las
sen, vorzugsweise unter Herbeiführung eines dauerelastischen
Zustands. Hier kann man durch geeignete Maßnahmen eine Ver
tikalkraftübertragungsfähigkeit zwischen der Füllmasse und den
Kraftübertragungselementen unterbinden.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß man die Einsenkungen als
in Fahrschienenlängsrichtung längliche Schlitze ausbildet und
dementsprechend die Kraftübertragungselemente als längliche
Stege, vorzugsweise plattenförmige, hochkant nach unten wei
sende Stege. Die Einsenkungen werden in die Schwellentragfläche
eingefräst, vorzugsweise mittels eines Scheibenfräsers, dessen
quer zur Fahrschienenlängsrichtung gerichtete Drehachse während
des Fräsvorgangs entweder in Fahrschienenlängsrichtung festge
halten ist oder längs der Fahrschienenlängsrichtung geführt
wird.
Um den Fräsaufwand zu reduzieren und um Füllmasse einsparen zu
können, kann man die Einsenkungen in die Schwellentragfläche
nur für einen Teil der Schwellen, vorzugsweise in periodisch
wiederkehrendem Abstand gelegene Schwellen, vorsehen. Ferner
benötigt man in diesem Fall eine geringere Anzahl von Kraft
übertragungselementen und Verankerungselementen.
Die Ausrichtung der Schwellen nach ihrer Verlegung auf der
Schwellentragfläche des Unterbaus erfolgt nach herkömmlichen
Vermessungs- und Justierungsmethoden. Dabei ist es denkbar, daß
man die Schienen vorab auf den Schwellen im richtigen Abstand
zueinander festmacht und die Seitenjustierung ausschließlich
durch seitliches Verschieben der Schwellen unter Ausnutzung der
Schlitzbreite vornimmt. Es ist weiter denkbar, daß man die
Schwellen ohne Schienen vorab auf der Schwellentragfläche
justiert, danach die Schwellen durch Einfüllen von Gußmasse in
die Schlitze fixiert und schließlich die Schwellen mit den
Schienen verbindet und die Schienen ggf. nachjustiert. Schließ
lich ist es auch denkbar, daß man insbesondere bei der Ver
wendung von Gleisrosten die Schienen zunächst nur relativ lose
auf den Schwellen anbringt und bei der Justierung mit den
Justierwerkzeugen an den Schienen angreift unter Ausnutzung der
Restbeweglichkeit der Schienen gegenüber den Schwellen und
unter gleichzeitiger Ausnutzung der Beweglichkeit der Schwellen
gegenüber der Schwellentragfläche.
Das Einbringen der Füllmasse in die Einsenkungen oder Schlitze
kann bevorzugt unter Verwendung einer die Schlitze wenigstens
teilweise abdeckenden Schalung von einem Schlitzende her fort
schreitend in Richtung auf das jeweilige andere Schlitzende
erfolgen, wobei an diesem anderen Schlitzende die Luft ent
weicht.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
einer Schwelle für Gleisanlagen von Schienenfahrzeugen, bei dem
eine nach oben offene Unterform mit einem die Schwellenober
seite formenden Formboden und ein die Schwellenunterseite
formender Formdeckel zur Anwendung kommen. In den Formhohlraum
wird vor dem Aufbringen des Formdeckels auf die Unterform
flüssiger Beton eingebracht und gewünschtenfalls gerüttelt. Der
Beton wird zur Erhärtung gebracht, und der so entstehende
Schwellenkörper wird sodann entschalt. Soweit ist das Verfahren
bekannt. Erfindungsgemäß wird nun an dem Formdeckel ein Kraft
übertragungselement lösbar angebracht, welches mit einem Ver
ankerungselement verbunden ist, so daß dieses Verankerungs
element beim Aufbringen des Formdeckels auf die Unterform in
dem Formhohlraum aufgenommen wird und dort in den flüssigen
Beton eintaucht und in diesem im Zuge der Betonerhärtung fest
gelegt wird. Dann wird das Verankerungselement beim Eingießen
des Betons in diesen eintauchen und in diesem im Zuge der Beto
nerhärtung festgelegt werden. Vor dem Entschalen des Schwellen
körpers wird dann das Kraftübertragungselement von dem Form
deckel gelöst.
Es soll aber nicht ausgeschlossen werden, daß die Verankerungs
elemente vorab beim Gießen des Schwellenkörpers in diesen
miteingegossen werden und daß dann die Kraftübertragungsele
mente an den Verankerungselementen angeschweißt oder sonstwie
z. B. durch Einstecken oder Einschrauben befestigt werden.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gleisanla
ge;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1;
Fig. 4 eine Formeinrichtung zur Herstellung von erfindungs
gemäßen Eisenbahnschwellen und
Fig. 5 einen Schnitt entsprechend der Fig. 3 bei einer abge
wandelten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist ein Unterbau ganz allgemein mit 10 bezeichnet.
Dieser Unterbau 10 wird als durchgehende Platte hergestellt und
besteht aus Asphalt oder Beton, der mit einer maximalen Höhe
nungenauigkeit von +/- 2 mm hergestellt wird.
Auf dem Unterbau 10 sind Schwellen 12 verlegt, die im einzelnen
in Fig. 2 dargestellt sind. Auf diesen Schwellen sind Eisen
bahnschienen 14 durch schematisch angedeutete Befestigungs
elemente 16 befestigt.
Die Schwellen 12 sind im Bereich ihrer Längsmitte mit T-Schie
nen 18 versehen. Diese T-Schienen 18 sind, wie aus Fig. 3
ersichtlich aus Handlinggründen, vorzugsweise kürzer als die
Breite der Schwellen 12. Die T-Schienen 18 liegen mit ihrem
Querschenkel 20 an der Unterseite der Schwellen 12 an und sind,
wie aus Fig. 2 ersichtlich, gewünschtenfalls in die Schwellen
12 leicht eingelassen. Die Schwellen 12 sind an der Unterseite
22 mit Ausnehmungen 24 versehen, die sich über die ganze Breite
der Schwellen erstrecken und den mittleren Bereich der Schwel
lenlänge einnehmen. Beidseits dieser Ausnehmungen 24 weisen die
Schwellen 12 an ihrer Schwellenunterseite 22 Auflageflächen 26
auf, mit denen sie unter Vermittlung von Vliesschichten 28 auf
der Schwellentragfläche 30 des Unterbaus aufliegen. Die
T-Schienen 18 sind in den Betonschwellen durch Verankerungsele
mente 32 verankert, die mit Verankerungsköpfen 34 oder Querrip
pen ausgeführt sein können. Die Mittelschenkel 36 der T-Schie
nen 18 greifen in Schlitze 38 der Schwellentragfläche 30 ein.
Diese Schlitze sind in die Schwellentragfläche 30 längs einer
Reihe 40 parallel zur Schienenlängsrichtung eingefräst.
Die Mittelschenkel 36 füllen die Schlitze 38 nur teilweise aus,
die verbleibenden Freiräume der Schlitze 38 sind mit einer
dauerelastischen Füllmasse 42 gefüllt.
Fig. 3 läßt erkennen, daß die Schlitze 38 an ihren Enden bogen
förmig auslaufen, was von der Schlitzgewinnung mittels eines
Scheibenfräsers herrühren kann. Weiter läßt Fig. 3 in Posi
tion A erkennen, daß die T-Schienenstücke 18 mit den Veranke
rungselementen 32 bei 46 verschweißt sind. In Fig. 3 sind in
Position B weitere Einzelheiten erkennbar. Da das Verankerungs
element hier anders ausgeführt ist, sind sämtliche Bezugszei
chen in Position B um 100 erhöht. Das Verankerungselement 132
ist hier mit Aufrauhungen 134 versehen, die den Halt im Schwel
lenkörper verbessern. Im übrigen erkennt man in Fig. 3 in
Position B ein Schaltelement, das den Schlitz 138 abdeckt und
die Einfüllung von Füllmasse durch einen Füllstutzen 150 unter
gleichzeitiger Luftentweichung durch eine Öffnung 152 erlaubt.
Fig. 3 läßt schließlich in Position C erkennen, daß als Ver
ankerungselement ein Rippenstahl 232 verwendet wird.
In Fig. 4 erkennt man einen Schnitt durch eine Formeinrich
tung 54 zur Herstellung von erfindungsgemäßen Eisenbahnschwel
len. Die Formeinrichtung 54 besteht aus einer Unterform 56 und
einem Formdeckel 58.
Die Unterform 56 besitzt einen die Schwellenoberseite formenden
Unterformboden 60 und ist zu ihrer Oberseite hin offen. Im
oberen Randbereich der Unterform 56 ist eine umlaufende Aufla
gefläche 62 vorgesehen. Die Zentrierung des Deckels erfolgt mit
den Führungen 73, die die Unterform umfassen.
Der Formdeckel 58 besitzt an seiner Unterseite 66 eine die
Schwellenunterseite 22 formende Profilfläche. Die mit dem
Verankerungselement 323 verschweißte T-Schiene 318 ist am
Formdeckel 58 mittig, lösbar angebracht, beispielsweise durch
eine Klemmschraube 72 oder durch Magnete geklemmt.
Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt entsprechend der Fig. 3 bei
einer abgewandelten Ausführungsform. Teile, die Teilen der
Ausführungsform in Fig. 3 in Position A entsprechen, sind mit
den gleichen Bezugszeichen zuzüglich 400 versehen. Der Schlitz
438 ist hier kreissegmentförmig ausgebildet. Er weist einen
Krümmungsradius r auf, der dem Radius des Scheibenfräsers ent
spricht, mit welchem die Schlitzgewinnung erfolgt, sowie eine
Schlitzlänge c, welche von der "Eintauchtiefe" des Scheiben
fräsers abhängig ist. Das Kraftübertragungselement 418, welches
bei 446 mit dem Verankerungselement 432 verschweißt ist, ist in
Fahrschienenlängsrichtung trapezförmig ausgebildet. Die untere,
kürzere Trapezseite hat eine Länge d und ist mit ihren Enden
437, 439 an den Umriß des kreissegmentförmigen Schlitzes 438
bzw. an die gekrümmten Schlitzenden angenähert.
In der Ausführungsform nach Fig. 5 können die mit den Buch
staben a, b, c, d, r, α benannten Maßsymbole beispielsweise nach
stehend aufgeführten Werte annehmen:
a = 71 mm
b = 20 mm
c = 365 mm
d = 168 mm
r = 250 mm
α = 30°.
b = 20 mm
c = 365 mm
d = 168 mm
r = 250 mm
α = 30°.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der, daß der
Gleisrost bereits befahren werden kann, bevor die Schlitze 38
mit der elastischen Füllmasse 42 ausgefüllt sind. Die auftre
tenden statischen und dynamischen Längs- und Querkräfte werden
von dem Kraftübertragungselement 18 auf den Unterbau 10 wei
tergeleitet, und die Schwelle 12 ist dadurch bereits ausrei
chend auf dem Unterbau gehalten. Diese Tatsache stellt einen
großen Vorteil insbesondere bei Reparaturen bzw. Erneuerungen
vorhandener Strecken dar, da somit kein Nebengleis mitbenutzt
werden muß und auch keine besonderen zusätzlichen Baumaßnahmen
getroffen werden müssen.
Nachfolgend sei des weiteren erwähnt, daß die Vliesschicht 28,
die sich zwischen den tragenden Bereichen der Schwellentrag
fläche 30 und der Schwelle 12 befindet, aus Polyethylenfäden
bestehen kann und eine Stärke von ca. 5 bis ca. 7 mm hat. Durch
diese Vliesschicht 28 wird ein sattes Aufliegen der Schwelle 12
auf dem Asphalt oder dem Beton gewährleistet.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung ergibt sich
daraus, daß es während der Bauzeit keine Entwässerungsprobleme
durch angesammeltes Regenwasser gibt. Aufgrund der kleinen Maße
der Schlitze 38 und der kleinen verbleibenden Freiräume in den
Schlitzen nach dem Auflegen der Schwellen 12 auf den Unterbau
10 und der damit einhergehenden Einführung der Kraftübertra
gungselemente 18 in die Schlitze 38 kann das sich dort angesam
melte Wasser leicht mittels Druckluftstoß ausgeblasen werden,
bevor die Füllmasse eingefüllt wird.
Bezüglich der Schwelle 12 sei nachfolgend angefügt, daß die
Schwelle 12 in ihrem mittleren Bereich, quer zur Schwellen
längsausdehnung geschnitten, einen Querschnitt mit einer Höhe
von ca. 180 mm-200 mm, vorzugsweise 190 mm, eine untere
Breite von ca. 300 mm und eine obere Breite von ca. 260 mm
besitzt. Der Querschnitt der Schwelle 12 im Bereich zwischen
den Befestigungselementen 16, quer zur Schwellenlängsausdehnung
geschnitten, hat eine Höhe von ca. 247 mm, eine untere Breite
von ca. 330 mm und eine obere Breite von ca. 262 mm. Die Ge
samtlänge der Schwelle 12 beträgt ca. 2600 mm.
Claims (58)
1. Gleisanlage für Schienenfahrzeuge umfassend einen aus
erhärtetem Baustoff, wie Beton, Asphalt oder dgl., ggf.
mehrschichtig, hergestellten Unterbau (10) mit einer vor
der Schwellenverlegung ausgeformten Schwellentragfläche
(30), Schwellen (12), die - in einer Gleislängsrichtung
beabstandet - mit einer jeweiligen Schwellenunterseite
(22) auf der Schwellentragfläche (30) des Unterbaus (10)
verlegt sind, und Fahrschienen (14), welche auf einer
jeweiligen Oberseite der Schwellen (12) befestigt sind,
wobei zwischen wenigstens einem Teil der Schwellen (12)
und dem Unterbau (10) Kraftübertragungsstrukturen vorgese
hen sind, welche in vor der Schwellenverlegung vorgefer
tigte Einsenkungsbereiche (38) der Schwellentragfläche
(30) des Unterbaus (10) eingesenkt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungsstrukturen an den Unterseiten
(22) der Schwellen (12) vor deren Verlegung angebrachte
Kraftübertragungselemente (18) aufweisen, welche in die
Einsenkungsbereiche (38) der Schwellentragfläche (30)
eingreifen.
2. Gleisanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) innerhalb der Ein
senkungsbereiche (38) Freiräume belassen, welche wenig
stens teilweise durch eine Füllmasse (42) ausgefüllt sind.
3. Gleisanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllmasse (42) von einer beim Einbringen formbaren
Gieß- oder Spritzmasse gebildet ist, welche nach dem Ein
bringen in die Freiräume ausgehärtet wurde.
4. Gleisanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ausgehärtete Füllmasse (42) in einem elastischen
Zustand vorliegt.
5. Gleisanlage nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllmasse (42) von einem elastisch ausgehärteten
Zwei-Komponenten-Kunststoff auf Polyurethan-Basis gebildet
ist.
6. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) zur Querkraftüber
tragung d. h. zur Kraftübertragung in horizontaler, quer
zur Fahrschienenlängsrichtung verlaufender Querrichtung
ausgebildet sind.
7. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) und die Einsen
kungsbereiche (38) zur Querkraftübertragung in Fahrschie
nenlängsrichtung ausgebildet sind.
8. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) zur Vertikalkraft
übertragung in Höhenrichtung ausgebildet sind.
9. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 2-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) von der Füllmasse
(42) gegen Vertikalkraftübertragung entkoppelt sind.
10. Gleisanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) mit einem die Ver
tikalkraftübertragung unterdrückenden Dehäsivmaterial,
z. B. einem Kunststoff, beschichtet sind, welches im we
sentlichen keine haftende Verbindung mit der Füllmasse
(42) eingeht.
11. Gleisanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) von einer Scheide
aufgenommen sind, welche sie von Vertikalkraftübertragung
zur Füllmasse (42) entkoppelt.
12. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 9-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (418) in einem Vertikal
schnitt parallel zur Schwellenlängsrichtung oder/und par
allel zur Fahrschienenlängsrichtung nach unten verjüngt
sind.
13. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Schwellen (12) jeweils im mittleren Bereich
ihrer quer zur Fahrschienenlängsrichtung verlaufenden
Schwellenlängsausdehnung mindestens ein Kraftübertragungs
element (18) angebracht ist.
14. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einsenkungsbereiche von diskreten, einzelnen
Schwellen zugeordneten Einsenkungen (38) in der Schwellen
tragfläche (30) des Unterbaus (10) gebildet sind, welche
entsprechend der Teilung der Schwellenanordnung in Schie
nenlängsrichtung verteilt angeordnet sind.
15. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) von wenigstens annä
hernd in Fahrschienenlängsrichtung verlaufenden Stegele
menten gebildet sind, welche von der Unterseite (22) der
jeweiligen Schwelle (12) ausgehend - vorzugsweise hochkant
- nach unten gerichtet sind.
16. Gleisanlage nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufnahme der Stegelemente in die Schwellentrag
fläche (30) des Unterbaus (10) Schlitze (38) einge
bracht sind.
17. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einsenkungsbereiche - quer zur Fahrschienenlängs
richtung gemessen - eine horizontale Breite besitzen,
welche ein dem Querjustierungsbedarf der Schwellen (12)
entsprechendes Übermaß gegenüber der in entsprechender
Richtung gemessenen Breite der Kraftübertragungselemente
(18) hat.
18. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einsenkungen (38), insbesondere in Form von
Schlitzen, in den Unterbau eingefräst sind.
19. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 16-18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitze (38) mit einem Scheibenfräser eingefräst
sind, dessen bei der Fräsung quer zur Fahrschienenlängs
richtung gerichtete Drehachse bei der Fräsung entweder in
Fahrschienenlängsrichtung festgehalten ist derart, daß der
jeweilige Schlitz (438) kreissegmentförmig ausgebildet
ist, oder in Fahrschienenlängsrichtung bewegt wird derart,
daß der Schlitz entsprechend länglich wird mit kreisbogen
förmigen Enden.
20. Gleisanlage nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitzenden (44) derart gekrümmt sind, daß sie
unter Berücksichtigung der zur Anwendung kommenden Füll
masse (42) oder und der Schlitzlänge eine Abstützung der
Schwellen (12) in Fahrschienenlängsrichtung bewirken kön
nen.
21. Gleisanlage nach Anspruch 19 und 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweilige Kraftübertragungselement (418) - nach
unten an Länge in Fahrschienenrichtung abnehmend - tra
pezförmig ausgebildet ist, wobei die untere und kürzere
Trapezseite mit ihren Enden (437, 439) an den Umriß des
kreissegmentförmigen Schlitzes (438) bzw. an die gekrümm
ten Schlitzenden angenähert ist.
22. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18) an der Unterseite
der jeweiligen Schwelle (12) im Bereich von Aussparungen
(24) dieser Unterseite (22) angeordnet sind.
23. Gleisanlage nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (24) in Längsrichtung der Fahrschie
nen (14) über die volle Schwellenbreite durchgehen.
24. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente (18, 118, 218, 318) von
Stahlteilen gebildet sind, welche durch in das Schwellen
material eingebettete Verankerungselemente
(32, 132, 232, 332) verankert sind.
25. Gleisanlage nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verankerungselemente (32, 132, 232, 332) von Veranke
rungsstäben gebildet sind, welche gewünschtenfalls mit
stegfernen Verankerungsköpfen (34) oder/und mantelseitig
angebrachten Verankerungsnocken, -rippen (234) oder dgl.
versehen sind.
26. Gleisanlage nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stegelemente (18, 118, 218, 318) mit den
Verankerungselementen (32, 132, 232) verschweißt sind.
27. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 24-26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragungselemente von T-Schienen (18) ge
bildet sind, deren horizontal liegender Quersteg (20) im
Bereich der Schwellenunterseiten (22) liegt und deren im
wesentlichen vertikaler Mittelsteg (36) hochkant von der
Schwellenunterseite (22) ausgehend nach unten vorsteht.
28. Gleisanlage nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Quersteg (20) wenigstens teilweise in die Schwel
lenunterseite (22) eingebettet ist, gewünschtenfalls im
Bereich einer Aussparung an der Unterseite (22) der jewei
ligen Schwelle.
29. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellen (12) außerhalb der Kraftübertragungs
strukturen verklebungsfrei auf der Schwellentragfläche
(30) des Unterbaus (10) aufliegen, gewünschtenfalls unter
Vermittlung von Trennschichten (28), z. B. Textilvlies aus
Polyethylen mit einer Stärke von ca. 5 bis ca. 7 mm, zu
mindest in den tragenden Rereichen der Schwellentragfläche
(30).
30. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellen (12) als Betonschwellen, ggf. mit Stahl
bewehrung, ausgebildet sind.
31. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellen auf (12) der Schwellentragfläche (30)
schotterlos verlegt sind.
32. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellen (12), mit ihren Schwellenunterseiten
(22) - auf der Schwellentragfläche (30) des Unterbaus (10)
ohne dazwischen liegenden Schotter aufliegend - seitlich
zumindest teilweise an einem Schotterbett anliegen.
33. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1-32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellen (12) Monoblock-Schwellen sind.
34. Unterbau einer Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, herge
stellt - gewünschtenfalls in mehreren Schichten - aus
einem erhärtetem Baustoff, wie Beton, Asphalt oder dgl.
und ausgeführt mit einer Schwellentragfläche (30) zum
schotterlosen Auflegen von Schwellen (12),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellentragfläche (30) in mindestens einer Reihe
(40) parallel zur Fahrschienenlängsrichtung längliche
Schlitze (38) mit einer Verteilung entsprechend einem
vorbestimmten Schwellenabstand aufweist.
35. Unterbau nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die länglichen Schlitze (38) eine Tiefe von 70-90
mm, vorzugsweise ca. 80 mm, eine Breite von 30-50 mm,
vorzugsweise ca. 40 mm, und eine Länge in Fahrschienen
längsrichtung von 500-600 mm, vorzugsweise ca. 550 mm,
aufweisen.
36. Unterbau nach Anspruch 34 oder 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die länglichen Schlitze (38) an ihren Längsenden unter
Abnahme ihrer Tiefe bogenförmig zur Schwellentragfläche
auslaufen.
37. Unterbau nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitze (438) kreissegmentförmig ausgebildet
sind.
38. Unterbau nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis (r : c) von Krümmungsradius (r) zur
Schlitzlänge (c) im Bereich der Schwellentragfläche (430)
ca. 250 : 85 beträgt.
39. Unterbau nach einem der Ansprüche 34-38,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine einzige Reihe von länglichen Schlitzen (38) im
Längs-Mitten-Bereich eines auf der Schwellentragfläche
(30) anzubringenden, aus Schwellen (12) und Fahrschienen
(14) bestehenden Schienenrosts angeordnet ist.
40. Schwelle für eine Gleisanlage von Schienenfahrzeugen um
fassend einen, gewünschtenfalls armierten, Schwellenkörper
aus Beton mit einer zur Auflage auf einer Schwellentrag
fläche (30) eines Unterbaus (10) ausgeführten Unterseite
(22) und mit Befestigungsmitteln (16) für Fahrschienen
(14) an einer Oberseite,
gekennzeichnet
durch mindestens ein an der Schwellenunterseite (22) an
geordnetes, nach unten ausladendes Kraftübertragungsele
ment (18) aus Stahl, welches durch mindestens ein in den
Schwellenkörper eingebettetes Verankerungselement (32) an
dem Schwellenkörper befestigt ist.
41. Schwelle nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftübertragungselement (18) von einem platten
förmigen, quer zur Längserstreckung des Schwellenkörpers
länglichen und hochkant nach unten vorstehenden Stegele
ment gebildet ist.
42. Schwelle nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stegelement von dem Mittelschenkel (36) einer
T-Schiene (18) gebildet ist, deren Querschenkel (20) an der
Unterseite (22) des Schwellenkörpers anliegt oder nahe der
Unterseite (22) in diesen eingebettet ist.
43. Schwelle nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschenkel (20) der T-Schiene (18) mit minde
stens einem Verankerungsstab (32) verschweißt ist, welcher
im wesentlichen orthogonal zur Unterseite (22) des Schwel
lenkörpers in diesen eingebettet ist und gewünschtenfalls
mit einem Verankerungskopf (34) an seinem inneren Ende
oder/und Verankerungsnocken oder Verankerungsrippen (234)
an seiner Mantelfläche versehen ist.
44. Schwelle nach einem der Ansprüche 40-43,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftübertragungselement (18) der Schwelle im Be
reich einer Aussparung (24) dieser Unterseite angebracht
ist.
45. Schwelle nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparung (24) über die ganze Schwellenbreite
durchgeht und vorzugsweise eine Länge von ca. 600 mm in
Schwellenlängsrichtung und eine Höhe von ca. 20 mm auf
weist.
46. Schwelle nach einem der Ansprüche 41-45,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stegelement eine Höhe von ca. 65 bis ca. 75 mm und
eine Wandstärke von ca. 7 bis ca. 10 mm, vorzugsweise ca.
9 mm, besitzt.
47. Schwelle nach einem der Ansprüche 41-45,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stegelement nach unten in Fahrschienenlängsrich
tung abnehmend trapezförmig ausgebildet ist.
48. Schwelle nach einem der Ansprüche 40-46,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Kraftübertragungselement (18) im
Bereich der Längsmitte der Schwellenlänge angeordnet ist.
49. Schienenrost für Gleisanlagen bestehend aus Schwellen (12)
nach einem der Ansprüche 40-48 und mit diesen Schwellen
(12) verbundenen Schienen (14).
50. Verfahren zur Herstellung einer Gleisanlage, bei dem auf
einer vorgefertigten Schwellentragfläche (30) eines Unter
baus (10) Schwellen (12) aufgelegt und vor oder nach dem
Auflegen der Schwellen (12) Fahrschienen (14) mit diesen
Schwellen (12) verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß man in die Schwellentragfläche (30) des Unterbaus (10)
während oder nach deren Ausformung Einsenkungen (38) längs
mindestens einer zur Gleislängsrichtung parallelen Reihe
(40) mit einer Teilung einformt, welche dem Abstand der
aufzubringenden Schwellen (12) entspricht, daß man die
Schwellen (12) mit Kraftübertragungselementen (18) an
ihrer Unterseite (22) versieht, daß man die Schwellen (12)
unter Einführung der Kraftübertragungselemente (18) in die
Einsenkungen (38) auf die Schwellentragfläche (30) des
Unterbaus (10) auflegt und daß man in die in den Einsen
kungen (38) nach Einführung der Kraftübertragungselemente
(18) noch freibleibenden Freiräume eine Füllmasse (42)
einbringt und diese aushärten läßt.
51. Verfahren nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine flüssige oder pastöse Füllmasse (42)
in die Einsenkungen (38) einbringt und diese aushärtet,
vorzugsweise unter Herbeiführung eines dauerelastischen
Zustands.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 oder 51,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Vertikalkraftübertragungsfähigkeit zwischen
der Füllmasse (42) und den Kraftübertragungselementen (18)
unterbindet.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 50-52,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Einsenkungen (38) als in Fahrschienenlängs
richtung längliche Schlitze ausbildet und dementsprechend
die Kraftübertragungselemente (18) als längliche Stege,
vorzugsweise plattenförmige, hochkant nach unten weisende
Stege.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50-53,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Einsenkungen (38) in die Schwellentragfläche
(30) einfräst, vorzugsweise mittels eines Scheibenfräsers,
dessen während des Fräsvorgangs quer zur Fahrschienen
längsrichtung gerichtete Drehachse entweder in
Fahrschienenlängsrichtung festgehalten wird oder in Fahr
schienenlängsrichtung bewegt wird.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 50-54,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Einsenkungen (38) in die Schwellentragfläche
(30) nur für einen Teil der Schwellen (12), vorzugsweise
in periodisch wiederkehrendem Abstand gelegene Schwellen
(12) vorsieht.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 50-55,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Schwellen (12) oder/und die Fahrschienen (14)
vor dem Einfüllen der Füllmasse (42) oder/und vor dem
endgültigen befestigen der Fahrschienen (14) auf den
Schwellen (12) in Fahrschienenlängsrichtung oder/und in
Schwellenlängsrichtung ausrichtet, und zwar vor oder im
Takte der Verbindung aufeinander folgender Fahrschienen
abschnitte.
57. Verfahren nach einem der Ansprüche 53-56,
dadurch gekennzeichnet,
daß man gewünschtenfalls unter Verwendung einer die
Schlitze wenigstens teilweise abdeckenden Schalung (148)
die Füllmasse (42) von einem Schlitzende (44) her fort
schreitend in Richtung auf das jeweils andere Schlitzende
einbringt unter Entlüftung des jeweiligen Schlitzes zum
jeweils anderen Schlitzende hin.
58. Verfahren zur Herstellung einer Schwelle (12) für Gleis
anlagen von Schienenfahrzeugen, bei dem eine nach oben
offene Unterform (56) mit einem die Schwellenoberseite
formenden Formboden (60) und ein die Schwellenunterseite
(22) formender Formdeckel (58) bereitgestellt werden, in
den Formhohlraum (70) vor oder nach dem Aufbringen des
Formdeckels (58) auf die Unterform (56) flüssiger Beton
eingebracht und gewünschtenfalls gerüttelt wird, der Beton
zur Erhärtung gebracht und der so entstehende
Schwellenkörper sodann entschalt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Formdeckel (58) ein Kraftübertragungselement
(318) lösbar angebracht wird, welches mit einem Veranke
rungselement (332) verbunden ist, so daß dieses Veranke
rungselement (318) beim Aufbringen des Formdeckels (58)
auf die Unterform (56) in dem Formhohlraum (70) aufgenom
men wird und daß vor dem Entschalen das Kraftübertragungs
element (318) von dem Formdeckel (58) gelöst wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19509862A DE19509862A1 (de) | 1994-11-25 | 1995-03-17 | Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, Unterbau einer solchen Gleisanlage, Schwelle für eine solche Gleisanlage, Schienenrost für eine solche Gleisanlage, Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleisanlage und Verfahren zur Herstellung einer Schwelle für eine solche Gleisanlage |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4442098 | 1994-11-25 | ||
DE19509862A DE19509862A1 (de) | 1994-11-25 | 1995-03-17 | Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, Unterbau einer solchen Gleisanlage, Schwelle für eine solche Gleisanlage, Schienenrost für eine solche Gleisanlage, Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleisanlage und Verfahren zur Herstellung einer Schwelle für eine solche Gleisanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19509862A1 true DE19509862A1 (de) | 1996-05-30 |
Family
ID=6534211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19509862A Ceased DE19509862A1 (de) | 1994-11-25 | 1995-03-17 | Gleisanlage für Schienenfahrzeuge, Unterbau einer solchen Gleisanlage, Schwelle für eine solche Gleisanlage, Schienenrost für eine solche Gleisanlage, Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleisanlage und Verfahren zur Herstellung einer Schwelle für eine solche Gleisanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19509862A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19913204B4 (de) * | 1999-03-24 | 2004-05-27 | Pfleiderer Infrastrukturtechnik Gmbh & Co. Kg | Aufgelagerte feste Fahrbahn mit Schwellenbefestigungsgliedern |
CN106835864A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-13 | 中铁三局集团有限公司 | 高铁无砟轨道维修整体道床切割运输方法 |
CN107299560A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-10-27 | 北京九州轨隔振技术有限公司 | 一种预制式横向枕减振系统 |
CN107532960A (zh) * | 2015-04-28 | 2018-01-02 | 中国铁道科学研究院 | 一种轮轨垂直力地面全连续测量方法和系统 |
-
1995
- 1995-03-17 DE DE19509862A patent/DE19509862A1/de not_active Ceased
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19913204B4 (de) * | 1999-03-24 | 2004-05-27 | Pfleiderer Infrastrukturtechnik Gmbh & Co. Kg | Aufgelagerte feste Fahrbahn mit Schwellenbefestigungsgliedern |
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CN107532960B (zh) * | 2015-04-28 | 2019-06-18 | 中国铁道科学研究院 | 一种轮轨垂直力地面全连续测量方法和系统 |
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CN107299560B (zh) * | 2017-03-27 | 2023-09-12 | 北京九州一轨环境科技股份有限公司 | 一种预制式横向枕减振系统 |
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