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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung für Signalmasten
für den
Schienenverkehr. Für
den Schienenverkehr erforderliche Signale werden auf einem einige
Meter hohen Signalmast errichtet. Die Signalmasten werden im Erdreich
im Bereich der Gleise verankert, wobei die Festigkeit des Gleisbettes
nicht beeinträchtigt
werden darf. Wegen der hohen Geschwindigkeiten dicht an den Signalmasten
vorbeifahrender Züge
und der fortwährenden
Erschütterungen
sind die Anforderungen an die Befestigungsvorrichtungen sehr hoch.
Eine dauerhaft feste Verankerung und Aufstellung der Signalmasten
ist für
die Sicherheit des Schienenverkehrs unerläßlich.
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Eine
bekannte Variante derartiger Befestigungsvorrichtungen umfaßt ein aus
mehreren miteinander vergossenen Blöcken bestehendes oder vollständig ge gossenes
Betonfundament. Das Betonfundament wird in eine Baugrube eingebracht.
Beim Vergießen
der Betonblöcke
bzw. beim Gießen
des Betonfundaments werden Befestigungsbolzen so in dem Fundament
fixiert, daß deren
mit einem Gewinde versehene Enden nach oben aus dem Fundament herausragen.
Der Fuß eines
mit dem Fundament zu verbindenden Signalmasts weist einen Flansch
mit Bohrungen auf, die die vorstehenden Gewindeabschnitte der Befestigungsbolzen
aufnehmen. Der Flansch des Signalmastfußes wird an jedem Befestigungsbolzen
zwischen zwei Muttern eingeklemmt.
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Aus
EP 1 643 056 ist eine Vorrichtung
zur Gründung
von Signalmasten bekannt, bei der das Fundament von einem in den
Boden zu rammenden Pfahl oder Rohr gebildet wird. Am oberen Ende
des Pfahls oder Rohrs wird ein Befestigungssockel mit einer den
Pfahl oder das Rohr umgreifenden Muffe aufgesetzt. Am oberen Ende
der Muffe ist eine Kopfplatte angeordnet, welche wiederum Gewindebolzen aufnimmt,
an denen der Fuß des
Signalmastes befestigt wird. Dabei kann der Fuß des Signalmastes entweder,
wie bei der vorstehend beschriebenen Verwendung eines Betonfundaments,
zwischen zwei Muttern auf jedem Gewindebolzen eingeklemmt werden.
Alternativ kann der Fuß des
Signalmasts flächig auf
die Kopfplatte aufgesetzt und mit einer oberhalb des Flansches des
Signalmastfußes
angeordneten Mutter verschraubt werden.
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Davon
ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung
für Signalmasten
für den
Schienenverkehr zur Verfügung
zu stellen, die mit einfachen Mitteln eine hochfeste Befestigung
von Signalmasten ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch die Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
für Signalmasten
für den
Schienenverkehr umfaßt
- – ein
im Erdreich verankertes Fundament,
- – eine
Vielzahl von Befestigungsbolzen, die in dem Fundament oder in einem
mit dem Fundament verbundenen Befestigungssockel verankert sind
und oben aus dem Fundament bzw. dem Befestigungssockel herausragen,
und
- – eine
Vielzahl von Distanzklötzen,
durch die jeweils einer der Befestigungsbolzen hindurchgeführt ist,
wobei jeder Distanzklotz eine Auflagefläche für einen Fuß des Signalmastes aufweist
und sich auf dem Fundament bzw. dem Befestigungssockel abstützt.
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Das
im Erdreich verankerte Fundament kann beispielsweise ein in den
Boden eingetriebenes Rohr oder ein Pfahl sein oder von einem vollständig gegossenen
oder aus zusammengefügten,
vorgefertigten Blöcken
bestehenden Betonfundament gebildet sein. Weitere Ausgestaltungen
des Fundaments, die eine feste Verankerung der Befestigungsbolzen
erlauben, sind ebenfalls denkbar. Die Vielzahl von Befestigungsbolzen
ist entweder in dem Fundament selbst oder in einem Befestigungssockel,
der seinerseits fest mit dem Fundament verbunden ist, verankert. Die
Befestigungsbolzen ragen nach oben aus dem Fundament bzw. dem Befestigungssockel
heraus, um eine Verbindungsmöglichkeit
für den
Signalmast zur Verfügung
zu stellen. Jedem Befestigungsbolzen ist ein Distanzklotz zugeordnet,
der sich auf dem Fundament bzw. dem Befestigungssockel abstützt und
eine Auflagefläche
für den
Signalmastfuß bietet. Jeder
Distanzklotz weist eine Öffnung
oder Bohrung auf, durch die ein Befestigungsbolzen hindurchgeführt ist.
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Die
Erfindung stellt somit eine Vielzahl definierter Auflageflächen für den Signalmastfuß zur Verfügung. Im
Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der Signalmastfuß zwischen
zwei Muttern eingeklemmt wird, ist hierzu keine unterhalb des Signalmastfußes angeordnete
und in ihrer Höhe
auszurichtende Mutter erforderlich. Außerdem kann auf eine winkelfeste
Verankerung des Befestigungsbolzens in dem Fundament bzw. dem Befestigungssockel
verzichtet werden. Die Befestigungsbolzen können oberhalb des Signalmastfußes mit
einer Mutter verschraubt werden. Dadurch wird der Signalmastfuß über die
Distanzklötze
mit dem Fundament bzw. Befestigungssockel verspannt, wobei der Befestigungsbolzen über seine
gesamte Länge
unter Spannung gehalten wird. Es wird dadurch eine besonders stabile
Fixierung des Signalmasts erreicht, bei der seitlich am Signalmastfuß angreifende
Kräfte
keine wesentliche Belastung für
die Befestigungsbolzen zur Folge haben.
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Gegenüber der
aus dem Stand der Technik bekannten vollflächigen Auflage des Signalmastfußes auf
einem Befestigungssockel erweist sich an der Erfindung als besonders
vorteilhaft, daß mit
Hilfe der Distanzklötze
wohl definierte Auflageflächen
zur Verfügung
gestellt werden. Sich anderenfalls bei Unebenheiten zwischen den
Kontaktflächen
ergebende Spannungen des Signalmastfußes können dadurch erheblich verringert
werden. Dadurch wird einer Materialermüdung ebenso vorgebeugt wie
einem unbeabsichtigten Lösen
der Verschraubungen infolge von Erschütterungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Distanzklötze unterschiedlicher Höhe vorgesehen.
Dadurch kann die Höhe
der Auflageflächen
für den
Signalmastfuß variiert
werden, um eine vertikale Ausrichtung des Signalmasts auch bei nicht
perfekt waagerecht ausgerichtetem Fundament bzw. Befestigungssockel
zu ermöglichen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verbleibt zwischen
der von den Auflageflächen
der Distanzklötze
gebildeten Ebene und der Oberseite des Fundaments bzw. des Befestigungssockels
ein Abstand. Dieser Abstand führt
zu einer korrosionsvorbeugenden Belüftung des Zwischenraums zwischen
Fundament bzw. Befestigungssockel und Signalmastfuß und erlaubt
zusätzlich
das Hindurch führen
von in den Signalmast hineinführenden
Kabeln. Diese können
auf einfache Weise zwischen den Distanzklötzen herausgeführt werden.
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Grundsätzlich können die
Distanzklötze
aus einem beliebigen, eine ausreichende Festigkeit bietenden Material
hergestellt werden. In Betracht kommt beispielsweise ein hochfester
Kunststoff wie zum Beispiel Nylon oder Polyamid. Bevorzugt bestehen
die Distanzklötze
jedoch aus Metall, wodurch eine optimale Stabilität erreicht
wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Höhe der Distanzklötze größer als
die Breite der Distanzklötze.
Dadurch kann auch bei einer relativ großen Höhe der Distanzklötze, die beispielsweise
5 bis 10 cm betragen kann, eine Auflagefläche mit günstigen Abmessungen zur Verfügung gestellt
werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungsbolzen
oberhalb des Signalmastfußes
mit einer Unterlegscheibe und einer Mutter versehen. Es wird dadurch
eine einfache und sichere Verschraubung erreicht. Ebenfalls möglich ist es,
die Befestigungsbolzen von oben durch den Signalmastfuß, die Distanzklötze und
eine entsprechende Bohrung des Befestigungssockels zu führen. In diesem
Fall kann eine Mutter mit Unterlegscheibe unterhalb des Befestigungssockel
angeordnet werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Fundament von einem
in das Erdreich eingebrachten Rohr oder Pfahl gebildet und der Befestigungssockel
weist eine das Rohr oder den Pfahl umgreifende Muffe und eine an
deren oberem Ende befestigte Kopfplatte auf. Die Kopfplatte des Befestigungssockels
bietet eine vorteilhafte Möglichkeit
zur Aufnahme der Befestigungsbolzen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind vier Befestigungsbolzen
vorhanden, die jeweils durch eine Bohrung an einer Ecke der Kopfplatte
hindurchgeführt
sind, wobei die Anordnung der Bohrungen in der Kopfplatte der Anordnung
der Befestigungsbohrungen in dem Signalmastfuß entspricht. Die Verwendung
von vier Befestigungsbolzen in der genannten Weise erlaubt eine
optimale Befestigung insbesondere bei rechteckigen Signalmastfüßen und
Kopfplatten.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die
Distanzklötze
quaderförmig und
stehen seitlich nicht über
die Kopfplatte über. Grundsätzlich können Distanzklötze auch
eine andere, beispielsweise zylindrische Form aufweisen. Insbesondere
bei einer Anordnung der Distanzklötze an den Ecken einer rechteckigen
Kopfplatte wird mit quaderförmigen
Distanzklötzen
jedoch eine optimale Abstützung
auf der Kopfplatte erreicht. Ein Überstehen der Distanzklötze wird
vermieden, weil es würde eine
ungleichmäßige Belastung
der Distanzklötze
zur Folge hätte.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Spalte zwischen
Befestigungssockel und Distanzklötzen
und/oder zwischen Distanzklötzen
und Signalmastfuß durch
eine Füllmasse
abgedichtet. Dadurch können
kleinere Unebenheiten ausgeglichen und das Eindringen von Wasser
vermieden werden. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung und
die Korrosionsbeständigkeit verbessert.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Füllmasse
ein Metallpolymer auf, das auf Basis von Polymeren keramische und
rostfreie metallische Füllstoffkombinationen
enthält.
Derartige Metall- und Polymerkombinationen werden auch als Multimetall
bezeichnet und erzeugen eine kraftschlüssige Verbindung. Insbesondere
in Verbindung mit Distanzklötzen
aus Metall wird dadurch die Festigkeit nochmals erhöht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Fundament
einen Betonfuß auf,
in dem Befestigungsbolzen vergossen sind. Der Betonfuß des Fundaments
kann dabei aus einem oder mehreren vorgefertigten Betonblöcken bestehen,
die gegebenenfalls miteinander und mit den Befestigungsbolzen vergossen
werden. Dadurch wird eine dauerhafte und solide Fixierung der Befestigungsbolzen
erreicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ende
jedes Befestigungsbolzens durch eine den Betonfuß mindestens teilweise hintergreifende
Metallplatte geführt.
Durch wird eine solide Verankerung der Befestigungsbolzen in dem Betonfuß erreicht.
Es kann eine gesonderte Metallplatte für jeden Befestigungsbolzen
verwendet werden, oder mehrere Befestigungsbolzen können in
einer gemeinsamen Metallplatte verankert sein. Bei einem aus mehreren
Blöcken
zusammengesetzten Betonfuß kann
die Metallplatte insbesondere unterhalb des obersten Blocks angeordnet
sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Betonfuß quaderförmig und
die Befestigungsbolzen sind durch im Bereich der vertikalen Kanten
verlaufende Öffnungen
in den Betonfuß geführt und
darin vergossen. Vorgefertigte Betonfüße mit derartigen Öffnungen
erlauben eine einfache Anordnung und Fixierung der Befestigungsbolzen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an den vier oberen Ecken
des Betonfußes
Aussparungen vorgesehen, in die die Distanzklötze einsetzbar sind. Bevorzugt
sind die Aussparungen in dem Betonfuß quaderförmig und weisen eine waagerechte
Grundfläche
auf, und die oberen Kanten des Betonfußes sind mit einer Fase versehen,
wobei die Distanzklötze
so geformt sind, daß sie die
Aussparungen im wesentlichen ausfüllen, bündig mit den seitlichen Flächen des
Betonfußes
abschließen
und nach oben über
den Betonfuß überstehen. Durch
die genannte Anordnung ist eine einfache Ausrichtung der Distanzklötze zu dem
Betonfuß möglich. Gleichzeitig
ist sichergestellt, daß die
Auflagefläche der
Distanzklötze
nach oben über
den Betonfuß übersteht,
so daß ein
aufzusetzender Signalmastfuß nicht
an das Betonfundament anstoßen
kann. Durch das bündige
Abschließen
der Distanzklötze
mit den seitlichen Flächen
des Betonfußes
wird gleichzeitig ein ansprechendes Äußeres mit einem Erscheinungsbild
aus einem Guß erreicht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
in perspektivischer Ansicht;
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2 die
Befestigungsvorrichtung aus 1 in einer
Draufsicht von oben;
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3 die
Befestigungsvorrichtung aus 1 in einer
Draufsicht von der Seite;
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4 die
Befestigungsvorrichtung aus 1 Querschnitt
entlang der Linie A-A aus 3;
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5 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
in perspektivischer Ansicht;
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6 einen
Distanzklotz der Befestigungsvorrichtung aus 5 in perspektivischer
Ansicht;
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7 die
Befestigungsvorrichtung aus 5 in einer
Draufsicht von der Seite.
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Das
Fundament des in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiels
wird von einem Rammrohr 10 gebildet. Das Rammrohr 10 wird
je nach Beschaffenheit des Untergrunds und vorgesehenen Signals
ca. 4 bis 6 m tief in das Erdreich eingetrieben und, falls erforderlich,
auf die gewünschte Länge gekürzt. Das
Rammrohr 10 besitzt einen runden Querschnitt.
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Mit
dem Rammrohr 10 fest verbunden ist ein Befestigungssockel 20.
Dieser besteht aus einer rohrförmigen
Muffe 22, die das Rammrohr 10 umschließt. Mit
insgesamt acht Verschraubungen 24, die in Zweiergruppen übereinander
entlang dem Umfang der Muffe angeordnet sind, ist der Befestigungssockel 20 fest
mit dem Rammrohr 10 verschraubt. Vier entlang dem Umfang
und auch bezüglich
der Höhe
zwischen den Verschraubungen 24 angeordnete Justierschrauben 26 dienen
zur exakten Ausrichtung des Befestigungssockels 20 auf
dem Rammrohr 10. Nach erfolgter Justierung mit den Justierschrauben 26 wird
die endgültige
Position des Befestigungssockels 20 auf dem Rammrohr 10 durch die
Verschraubungen 24 fixiert. Am oberen Ende der Muffe 22 ist
eine Kopfplatte 30 angeordnet, die fest mit der Muffe 22 verbunden
ist. Die Kopfplatte ist quadratisch und weist in der Mitte eine
kreisförmige Öffnung 32 auf.
Die Kantenlänge
der Kopfplatte ist etwas größer als
der Durchmesser der Muffe 22, so daß die Kopfplatte 30 allseitig über die
Muffe 22 übersteht.
An den vier Ecken der Kopfplatte 30 ist jeweils ein Distanzklotz 40 angeordnet.
Die Distanzklötze 40 stützen sich
auf der Kopfplatte 30 ab. Vier Befestigungsbolzen 42 verlaufen
durch nicht dargestellte, an den vier Ecken der Kopfplatte 30 angeordnete Bohrungen
und durch jeweils eine Bohrung in einem der Distanzklötze 40.
Gewindeabschnitte der Befestigungsbolzen 42 ragen oben
aus den Distanzklötzen 40 heraus
und sind mit einer Unterlegscheibe und einer Mutter 44 versehen.
An der Oberseite der Distanzklötze 40 befindet
sich jeweils eine Auflagefläche 46.
Die Distanzklötze 40 haben
Würfelform
mit einer Kantenlänge
von ca. 6 cm. Sie bestehen aus Metall.
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In
der Draufsicht von oben der 2 ist die quadratische
Form der Kopfplatte 30 mit den an den Ecken angeordneten
Distanzklötzen 40 gut
zu erkennen. Ebenfalls ersichtlich ist das seitliche Überstehen der
Kanten der Kopfplatte 30 über die Distanzklötze 40.
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Die
Draufsicht von der Seite der 3 zeigt die
Befestigungsvorrichtung aus 1 mit einem
damit verbundenen, gestrichelte angedeuteten Signalmastfuß 50.
Der Signalmastfuß wird
von einem Rohr mit kreisförmigem
Querschnitt gebildet. Am unteren Ende des Rohrs befindet sich ein
Flansch 52, der eine quadratische Grundfläche aufweist.
Die quadratische Grundfläche
ist etwas kleiner als die Kopfplatte 30 des Befestigungssockels 20.
In 3 erkennt man, daß die Befestigungsbolzen 42 von
unten durch Bohrungen in der Kopfplatte 30, durch die Distanzklötze 40 und
durch weitere Bohrungen in den Flansch 52 hindurchgeführt sind
und an der Oberseite des Flansches 52 mit einer Unterlegscheibe
und einer Mutter 44 verschraubt sind. Dadurch steht der gesamte
Befestigungsbolzen 42 unter Spannung und sorgt für eine feste
Verbindung zwischen dem Signalmastfuß 50 und dem Befestigungssockel 20.
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In
der Querschnittsdarstellung der 4 erkennt
man besonders gut die Verschraubungen 24, die aus einem
durch die Muffe 22 und entsprechende Bohrungen in dem Rammrohr 10 geführten Gewindebolzen
bestehen und auf der Innenseite des Rammrohrs 10 mit jeweils
einer Mutter verschraubt sind. Die Verschraubung auf der Innenseite
ist durch die kreisförmige Öffnung 32 in
der Kopfplatte 30 des Befestigungssockels leicht zugänglich.
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Das
zweite in den 5 bis 7 dargestellte
Ausführungsbeispiel
hat ein Fundament mit einem Betonfuß 60. Der Betonfuß 60 ist
im wesentlichen quaderförmig
und weist entlang seiner senkrechten Mittelachse eine röhrenförmige Öffnung 62 mit
achteckigem Querschnitt auf. An den oberen vier Kanten des Betonfußes 60 befindet
sich eine Fase 64. Weiterhin weist der Betonfuß 60 an seinen
oberen vier Ecken jeweils eine quaderförmige Aussparung zur Aufnahme
der Distanzklötze 70 auf.
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In
der 6 ist ein einzelner Distanzklotz 70 in
perspektivischer Darstellung zur besseren Veranschaulichung abgebildet.
Die Distanzklötze 70 bestehen
aus Metall und haben eine quaderförmige Grundform. Entlang der
beiden jeweils äußeren Seitenflächen 72 haben
die Distanzklötze 70 eine
Fase, die der Fase 64 in dem Betonfuß entspricht. Dadurch wird
ein annähernd
bündiges
Abschließen
der seitlichen Außenflächen 72, 74 der
Distanzklötze 70 mit dem
Betonfuß 60 erreicht.
Jeder Distanzklotz 70 stützt sich mit seiner Grundfläche auf
der waagerechten Grundfläche
einer Aussparung an einer Ecke des Betonfußes 60 ab. Die Oberseite
jedes Distanzklotzes 70 weist eine waagerecht angeordnete
Auflagefläche 78 für den Signalmastfuß 50 auf.
Die in 5 bei 76 angedeuteten inneren Seitenflächen 76 der Distanzklötze 70 verlaufen
annähernd
senkrecht und sind den Seitenflächen
der Aussparung an den Ecken des Betonfußes 60 zugewandt.
Gut erkennbar ist in der 5 das Überstehen der Auflageflächen 78 der
Distanzklötze 70 über die
obere Begrenzungsfläche
des Betonfußes 60.
Dadurch wird eine definierte Auflagefläche an jeder Ecke des Betonfußes geschaffen.
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In
der seitlichen Draufsicht der 7 erkennt man
die erfindungsgemäße Verbindung
eines Signalmastfußes 50,
der gestrichelt angedeutet ist, mit dem Betonfuß 60. Dazu verlaufen
in dem Betonfuß 60 verankerte
Gewindebolzen 42 im Bereich der vertikalen Kanten des Betonfußes 60 durch
den Betonfuß 60, durch
eine nicht dargestellte, vertikal verlaufende Bohrung in einem Distanzklotz 70 und
durch eine Bohrung im Flansch 52 des Signalmastes 50 hindurch
und sind oberhalb des Flansches 52 mit einer Unterlegscheibe 46 und
einer Mutter 44 verschraubt. Bei 80 erkennt man
den sich durch das Überstehen der
Auflageflächen 78 der
Distanzklötze 70 über den Betonfuß 60 ergebenden
Abstand zwischen der oberen Begrenzungsfläche des Betonfußes 60 und
der Grundplatte des Signalmastfußes 50.