DE19806566C5

DE19806566C5 - Ausgleichplatte für Eisenbahnbrücken

Info

Publication number: DE19806566C5
Application number: DE1998106566
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. Pfeifer
Original assignee: Stog, Arnulf
Current assignee: STOG, ARNULF, 80997 MUENCHEN, DE
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: DE19806566A1; DE19806566C2

Abstract

Ausgleichskonstruktion zur Überbrückung einer Fuge (4) zwischen zwei Eisenbahnbrücken oder Widerlager und Eisenbahnbrücke, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskonstruktion eine Ausgleichsplatte (1) und Lager für diese aufweist, wobei die Ausgleichsplatte (1) das Gleis trägt, eine Stützweite von etwa 2 bis 4 Meter aufweist und als biegesteife Tragkonstruktion in Spannbeton-, Stahlbeton-, Stahl- oder Verbundbauweise die Fuge (4) an den Überbauenden der Brücken unter den Gleisen überdeckt und auf den beiden Überbauenden oder auf dem Überbauende und dem Widerlager elastisch verschieblich oder gleitend verschieblich gelagert ist und wobei Rückstellkräfte insbesondere durch elastisch verschiebliche Lager (5) und/oder elastische Federelemente (11, 17), die die Ausgleichsplatte (1) mit dem Brückenende bzw. dem Widerlager verankern, die Ausgleichsplatte derart in eine Mittelstellung zwingen, dass die Gesamtbewegung der überdeckten Fuge (4) sich in Verschiebungen (2) und Verdrehungen (3) an den Enden der Ausgleichskonstruktion auf ein für das Gleis unschädliches Maß aufteilt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgleichsplatte, und insbesondere ein neues Bauelement, das bei Eisenbahnbrücken an Bauwerksfugen zwischen Brückenenden bzw. zwischen Brückenende und Widerlagerwand anwendbar ist.
Ein Straßenbau-Fahrbahnübergang ist aus der DE-OS 42 28 814 bekannt. Bei dieser Lösung ist eine meanderförmig geformte Metallplatte auf Auflagerplatten verschiebbar geführt. Eine Gummiplatte 20 soll unterstützt werden, die das Entstehen von Geräuschen der auf der Straße fahrenden Autos oder LKWs reduzieren oder eliminieren soll.
Allgemein können bei Eisenbahnbrücken Bewegungen der Brückenenden, z.B. Verschiebungen 2 infolge Wärmewirkungen, Kriechen und Schwinden des Überbaus oder Verdrehungen 3 infolge Verformungen des Überbaus aus Verkehr oder Temperaturwirkungen die Lagersicherheit des Gleises oder die Bruchsicherheit der Schienen gefährden, so dass die Wahl besonderer Brückensysteme mit Anordnung von Schienen gefährden, so dass die Wahl besonderer Brückensysteme mit Anordnung von Schienenauszügen notwendig werden, um diese Störungen unschädlich zu halten.
Ferner sind Eisenbahnbrücken-Übergangskonstruktionen bekannt, bei denen das auf Schwellen befestigte Gleis unterstützt wird. Aufgrund der Dehnwege langer Eisenbahnbrücken sind erhebliche Fugenspalte erforderlich, die bis in den Bereich des maximal zulässigen Abstands von Schienenstützpunkten auf den Schwellen reichen.
Ein noch gravierenderes Problem ist der Versatz der Endtangentenwinkel oder Gleisgradienten zwischen Brücke und Auflager oder auch zwischen zwei Brückenteilstücken:
Durch Belastung durch den die Brücke überfahrenden Eisenbahnzug biegt sich die Brücke durch. Die Durchbiegung erfolgt brückenendseitig betrachtet als Schwenkbewegung um das Auflager als Drehpunkt. Aus konstruktiven Gründen besteht ein signifikanter Abstand sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung zwischen dem Hauptlager als Drehpunkt und dem oberen/äußeren Ende des Brückenüberbaus, dem Ende also, auf welchem der äußerste Schienenstützpunkt aufliegen könnte. Durch des Bewegung bedingt wird das Gleis S-förmig verkrümmt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausgleichskonstruktion zu schaffen, die die Gefährdung der Lagesicherheit der Gleise und der Bruchsicherheit der Schienen ausschließt, und dies insbesondere auch bei der sogenannten festen Fahrbahn als Oberbauform.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Gefährdung der Lagesicherheit der Gleise und der Bruchsicherheit der Schienen soll – insbesondere auch bei der festen Fahrbahn als Oberbauform (z. B. Plattenoberbau statt Schotterbett) – durch besondere Bauelemente ausgeschlossen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss eine Ausgleichsplatte 1 vorgeschlagen, die die Bauwerksfuge 4 an den Brückenenden überdeckt, beweglich auf dem Brückendeck bzw. dem Widerlager 5, 10 gelagert ist und das Gleis im Fugenbereich 4 trägt. Rückstellkräfte durch elastisch verschiebliche Lager 5 und/oder elastische Federelemente 11, 17, die die Ausgleichsplatte mit dem Brückenende bzw. dem Widerlager verankern 12, 13, sollen die Ausgleichsplatte in eine Mittelstellung zwingen, so dass die Bewegungen 2, 3 der überdeckten Bauwerksfuge 4 auf kleinere Bewegungen 6 an den Nebenfugen der Ausgleichskonstruktion verteilt und damit auf ein für Gleis und Schiene ertragbares Mass vermindert werden.
Das neue Bauelement überdeckt als Ausgleichsplatte 1 die Bauwerksfuge 4 und soll aufgrund der beschriebenen Lagerungsbedingungen die Verschiebungen 2 und Verdrehungen 3 an den Brückenenden infolge Wärmewirkungen, Kriechen, Schwinden und Bewegungen des Endtangentenwinkels auf ein für das Gleis unschädliches Mass vermindern.
An Stelle der elastischen Federelementstäbe 11 kann auch eine Drehbalkenkonstruktion 14, 15, 16 angewandt werden, um die Ausgleichs-platte bezüglich der Gesamtverschiebung 2 an der Bauwerksfuge 4 auf einer Mittelstellung zu halten.
Mit der "langen Bauart ohne Zwischenfugen" 7 der Ausgleichsplatte soll erreicht werden, dass der Knick aus der Verdrehung des Brückenendtangentenwinkels auf eine Biegeform der Ausgleichsplatte und damit auf eine für Gleis und Schiene ertragbare Krümmung gezwungen wird. Dazu kann es nötig werden, die längsbeweglichen Auflager am Ende der Ausgleichplatte auch gegen Abheben zu sichern 8.
Mit der "langen Bauart mit Zwischenfugen" 17, 18, 19 soll erreicht werden, dass die Gesamtverschiebung der Bauwerksfuge auf mehrere elastisch dehnbare Zwischenfugen 17, 18 aufgeteilt und damit auf ein für Gleis und Schiene unschädliches Mass 6 abgemindert wird.
Bei mehrgleisigen Brücken sollten die Ausgleichplatten je Gleis getrennt eingebaut werden, damit bei gegebenenfalls notwendig werdenden Instandsetzungsarbeiten nur ein Gleis betroffen ist und im Nachbargleis die Züge weiterfahren können.
Zur Abtragung von quer zum Gleis gerichteten Horizontalkräften können querfeste Lager eingebaut werden.
Ein mit der Erfindung erzielbarer Vorteil liegt darin, dass grössere Verschiebungen und Verdrehungen an Brückenenden von Eisenbahnbrücken sich durch durch die erfindungsgemässe Kombination und Anordnung einfacher Bauelemente auf ein für Gleis und Schiene ertragbares Mass vermindern lassen.
In Einzelfällen kann es auch möglich werden, durch die lange Bauform der Ausgleichplatte Schienenauszüge zu vermeiden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Kurzbeschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1a eine Ausgleichplatte in kurzer Bauform;
1b eine Funktionsskizze der Ausgleichsplatte;
2a eine Ausgleichplatte in langer Bauform;
2b eine Ausgleichplatte in langer Bauform mit Zwangslager 8;
3 eine Ausgleichplatte mit Federelementstäben 11;
4 eine Ausgleichplatte mit Drehbalken 14, 15;
5 eine Ausgleichplatte mit verankerten dehnbaren Fugenelementen; und
6 einige Beispiele von Ausgleichplatte in kurzen und langen Bauformen
Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind folgende Einzelteile vorgesehen:

Die Ausgleichsplatte 1
Die Abdichtung 2 mit Schutzbeton- bzw. Beschichtung bei Stahlkonstruktion
Die Fugenausbildung 3 im Schutzbeton
Die Überbauenden 4 mit der Fuge

Die Stützweite beträgt etwa 2 bis 4 Meter. Das Elastomerlager 5 kann ein allgemeines horizontal elastische bewegliches Lager sein, oder aber ein gleitend verschiebliches Lager.
1b zeigt die Funktionsskizze der Ausgleichs platte gemäß 1a. Gleiche Bezugszeichen weisen hier auf gleiche Teile hin. Die Gleisgradiente 6 ist zusätzlich eingezeichnet und durch die Ausgleichsplatte 1 erfolgt unter anderem eine Winkelhalbierung der Gleisgradiente.
Bei der Ausführungsform gemäß 2a sind in der "langen Bauform" folgende Bauteile vorgesehen:

Das Elastomerlager 5
Die Ausgleichsplatte 7 in langer Bauart
Das Zwangslager 8 in langer Bauart
Die Biegeform 9 der Ausgleichsplatte
Das elastisch dehnbare Fugenelement 17 ist verankert an der Widerlager- bzw. der Überbaukante.
Die Verankerungern 18 an den Enden der Einzelnen Andere Ausgleichsplatten 19

In den Fugen bei 1) sind elastisch dehn- und stauchbare Fugenkonstruktion dargestellt, die zugfest mit den Fugenrändern verbunden sind. Für die Abtragung von Seitenkräften quer zur Brückenachse können längs und vertikal bewegliche Lager zwischen Ausgleichsplatte und Überbauträger eingebaut werden, vgl. den Schnitt b-b.
2b zeigt Funktionsskizze der Ausgleichsplatte in langer Bauform gemäß 2a mit Zwangslager 8.
Bei der Ausführungsform gemäß 3 sind folgende Einzelteile vorgesehen:

Die Ausgleichsplatte 1
Die Überbauenden mit der Fuge 4
Die lange Bauart 7 der Ausgleichsplatte
Das Lager 10, das elastisch oder gleitend verschiebbar ist
Die Festhaltestäbe 11 mit Federelementen
Die Mittenlagerung 12 der Festhaltestäbe 11
Die Endfesthaltung 13 der Festhaltestäbe 11

Bei der Ausführungsform gemäß 4 sind folgende Bauteile vorgesehen:

Die Ausgleichsplatte 1
Die Überbauenden 4 mit der Fuge
Die lange Bauart 7 der Ausgleichsplatte
Das Lager 10, das elastisch oder gleitend verschiebbar ist
Die Drehbalken 14
Die Anschlussstangen 15 der Drehbalken 14
Die Festhaltungen 16 der Anschlussstangen 15

Bei der Ausführungsform gemäß 5 sind folgende Bauteile vorgesehen:

Die Ausgleichsplatte 1
Die Verdrehung 3 der Fugenbewegung
Die Überbauenden 4 mit der Fuge
Die Gleisgradiente 6
Die lange Bauart 7 der Ausgleichsplatte
Das Lager 10, das elastisch oder gleitend verschiebbar ist.
Die verankerten dehnbaren Fugenenelementen 17, 18
Die Verankerungen an den Enden 18 der einzelnen Ausgleichsplattenabschnitte der elasisch dehnbaren Fugenelementen n Anzahl der Fugen bei in Abschnitte unterteilter Ausgleichsplatte

6 zeigt einige Beispiele der kurzen und langen Bauform der Ausgleichsplatten gemäß 1, 2, 3, 4, 5. Gleiche Bezugszeichen weisen auf gleiche Teile hin.

Claims

Ausgleichskonstruktion zur Überbrückung einer Fuge (4) zwischen zwei Eisenbahnbrücken oder Widerlager und Eisenbahnbrücke, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskonstruktion eine Ausgleichsplatte (1) und Lager für diese aufweist, wobei die Ausgleichsplatte (1) das Gleis trägt, eine Stützweite von etwa 2 bis 4 Meter aufweist und als biegesteife Tragkonstruktion in Spannbeton-, Stahlbeton-, Stahl- oder Verbundbauweise die Fuge (4) an den Überbauenden der Brücken unter den Gleisen überdeckt und auf den beiden Überbauenden oder auf dem Überbauende und dem Widerlager elastisch verschieblich oder gleitend verschieblich gelagert ist und wobei Rückstellkräfte insbesondere durch elastisch verschiebliche Lager (5) und/oder elastische Federelemente (11, 17), die die Ausgleichsplatte (1) mit dem Brückenende bzw. dem Widerlager verankern, die Ausgleichsplatte derart in eine Mittelstellung zwingen, dass die Gesamtbewegung der überdeckten Fuge (4) sich in Verschiebungen (2) und Verdrehungen (3) an den Enden der Ausgleichskonstruktion auf ein für das Gleis unschädliches Maß aufteilt.
Ausgleichskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf den beiden Enden der Brückenfahrbahn – oder auf dem Ende der Brückenfahrbahn und dem Widerlager – längsbeweglich gelagert (10) ist, und durch Stäbe (11) mit elastisch dehnbaren Federelementen in der Mitte (12) und auf den beiden Seiten der Fuge (4) festgehalten (13) wird.
Ausgleichskonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelle der Stäbe (11) mit Federelementen über einen Drehbalken (14) mit gelenkig angeschlossenen Stangen (15) an den beiden Brückenenden bzw. am Widerlager festgehalten wird (16).
Ausgleichskonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie längsbeweglich auf den Brückenenden bzw. auf dem Widerlager gelagert ist (10) und an den Enden durch elastisch dehnbare Fugenelemente (17) kraftschlüssig mit der Fahrbahn auf der Brücke bzw. dem Widerlager verbunden ist.
Ausgleichskonstruktion nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch elastisch dehnbare und kraftschlüssig verankerte Fugenelemente (18) in mehrere Abschnitte (19) unterteilt wird.