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Die Erfindung betrifft eine Unterlegplatte, die dazu vorgesehen ist, als Teil eines Systems für die Befestigung einer Schiene auf einem Auflageabschnitt aufgelegt zu werden, auf dem die Schiene im fertig montierten Zustand abgestützt ist. Der Auflageabschnitt ist dabei typischerweise auf einer aus Beton oder einem vergleichbaren Bauwerkstoff bestehenden Schwelle oder Platte ausgebildet, die wiederum auf einem entsprechend aufbereiteten Untergrund liegen.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zum Befestigen einer Schiene auf einem festen Untergrund, an dem ein Auflageabschnitt ausgebildet ist, auf dem die zu befestigende Schiene bei fertig montiertem System abgestützt ist.
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Schienenbefestigungssysteme der oben angegebenen Art, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren saniert werden können, sind in großer Zahl bekannt. Ein typisches Beispiel für ein solches in der Praxis vielfach eingesetztes und bewährtes Befestigungssystem ist in der Einbauanleitung ”Schienenbefestigungssystem W14” näher beschrieben, die unter der URL ”http://www.vossloh-rail-systems.de” zum Download bereitsteht.
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Das W14-Schienenbefestigungssystem basiert auf einer Betonschwelle, in die ein ebener, in Draufsicht rechtwinklig ausgebildeter Auflageabschnitt für den Fuß der jeweils zu befestigenden Schiene eingeformt ist. Alternativ zu einer Schwelle werden auch Betonplatten zum Abstützen der Schiene auf dem jeweiligen Untergrund verwendet, die in entsprechender Weise ausgebildet sind. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten insoweit gleichwertig für derartige Platten oder Schwellen.
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In Längsrichtung der zu befestigenden Schiene betrachtet erstreckt sich der jeweilige Auflageabschnitt über die gesamte Schwelle, während seine quer zur Längserstreckung der Schiene gemessene Breite größer als die Breite des Schienenfußes, jedoch kleiner als die gesamte Breite der Schwelle ist. An ihren parallel zur Längserstreckung der Schiene ausgerichteten Schmalseiten ist der Auflageabschnitt durch jeweils eine sich ebenfalls parallel zur Längserstreckung der zu befestigenden Schiene über die Schwelle erstreckende Einsenkung begrenzt, die einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt besitzt. Zusätzlich ist in den beidseits des in Montagestellung vom Schienenfuß besetzten Teils vorhandenen Bereichen des Auflageabschnitts jeweils eine Aufnahme für einen Dübel oder desgleichen eingeformt, in den eine Spannschraube eingeschraubt werden kann.
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Zum Befestigen der Schiene wird auf die nicht von dem Schienenfuß besetzten Bereiche des Auflageabschnitts jeweils eine so genannte ”Winkelführungsplatte” aufgesetzt. Diese aus Gewichtsgründen und zum Zwecke der Verbesserung des elastischen Verhaltens sowie des elektrischen Widerstands üblicherweise aus einem hochfesten Kunststoffmaterial gefertigten Winkelführungsplatten weisen einen Zentralabschnitt auf, an dessen Unterseite eine Auflagefläche ausgebildet ist, mit der die Winkelführungsplatten auf dem Auflageabschnitt sitzen. Bei der für das System W14 eingesetzten Winkelführungsplatte ist an den Zentralabschnitt zusätzlich ein Stützabschnitt angeformt, der sich ausgehend von der Auflagefläche an der Unterseite der Winkelführungsplatte nach unten erstreckt und dessen Form an die Form der den Auflageabschnitt begrenzenden Einsenkungen der Schwelle angepasst ist. In der Montagestellung sitzt dementsprechend jede der Winkelführungsplatten mit ihrem Stützabschnitt formschlüssig in der ihr jeweils zugeordneten Einsenkung. Mit ihrer dem Stützabschnitt gegenüberliegenden Anlagefläche liegen die Winkelführungsplatten dagegen seitlich am Fuß der zu befestigenden Schiene an. Seitenkräfte, die von der Schiene auf die Winkelführungsplatte übertragen werden, können so von der Winkelführungsplatte aufgenommen und in die Schwelle geleitet werden. Die Abstützung der Winkelführungsplatten erfolgt dabei über die von der Schiene abgewandte Seitenfläche der jeweiligen Einsenkung.
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Zur Sicherung der Schiene gegen ein Abheben werden bei den bekannten Schienenbefestigungssystemen üblicherweise Federelemente eingesetzt, die im Montagezustand eine federnd elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausüben. Die beim Schienenbefestigungssystem W14 und vergleichbaren Systemen eingesetzten, auch als ”Spannklemmen” bezeichneten Federelemente sind W-förmig ausgebildet und mit ihrem Mittelabschnitt auf der Winkelführungsplatte verspannt. Dazu ist in der Winkelführungsplatte eine Durchgangsöffnung ausgebildet, durch die die zum Spannen der jeweiligen Spannklemme verwendete Spannschraube in den jeweils in der Schwelle eingelassenen Dübel eingeschraubt werden kann.
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Nach Abschluss der Montage liegt die in diesem Zustand gegen die Schwelle verspannte Spannklemme mit ihren vom Mittelabschnitt abgehenden Haltearmen auf dem Fuß der zu befestigenden Schiene auf. Die Haltearme übertragen so Federkräfte auf den Schienenfuß, die einerseits stark genug sind, um ein übermäßiges Abheben der Schiene zu verhindern, andererseits aber auch so elastisch sind, dass die Schiene sich beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug ausreichend in vertikaler Richtung auf und ab bewegen kann. Auf diese Weise ist die Schiene sicher gehalten und kann trotzdem ihre durch das Gewicht und die Fahrbewegung des Schienenfahrzeugs bewirkten Verformungen ausgleichen.
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Um die erforderliche Nachgiebigkeit eines in der voranstehend erläuterten Weise ausgebildeten Schienenbefestigungspunkts zu gewährleisten, ist üblicherweise zwischen dem Schienenfuß und dem Auflageabschnitt eine aus einem elastisch nachgiebigem Material bestehende Zwischenlage angeordnet.
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Praktische Erfahrungen zeigen, dass es unter ungünstigen Montage- oder Betriebsbedingungen zu erheblichem abrasiven Verschleiß der jeweiligen Schwelle oder Platte im Bereich ihres Auflageabschnitts kommt. Der Verschleiß äußert sich in einem unregelmäßigen Materialabtrag. Dieser kann so weit gehen, dass zwischen Schienenfuß und Auflageabschnitt dauerhaft ein Luftspalt vorhanden ist, in Folge dessen eine sichere Abstützung der Schiene in dem jeweiligen Befestigungspunkt nicht mehr gewährleistet und eine gegebenenfalls vorgesehene Schienenneigung dauerhaft unzulässig verändert ist.
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Es ist bekannt, dass ein Luftspalt, der zwischen einer Schwelle und einem Schotterbett oder einer Betonplatte, auf denen die Schwelle steht, aufgrund von unvermeidbaren baulichen Ungenauigkeiten vorhanden sein kann, durch Injektion einer Füllmasse geschlossen werden kann (
DE 199 29 283 A1 ,
JP 2002/242103 A ). Die Übertragung dieser bekannten Methode auf die Sanierung von Schienenbefestigungspunkten, bei denen sich zwischen dem Auflageabschnitt der Schwelle und dem Schienenfuß in Folge von abrasivem Verschleiß ein Luftspalt gebildet hat, erweist sich jedoch als problematisch, da die beim Überfahren des jeweiligen Befestigungspunktes auf dem Auflageabschnitt lastenden Druckkräfte so hoch sind, dass die eingespritzte Füllmasse ihnen nicht über eine ausreichend lange Einsatzdauer standhält. Auch erweist es sich als schwierig, die Injektionsmasse so zu applizieren, dass die gegebenenfalls vorhandene elastische Zwischenlage ihre Funktion weiterhin erfüllen kann.
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Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein Mittel und ein System anzugeben, mit denen sich auf einfache und wirtschaftliche Weise ein Befestigungspunkt für eine Schiene so sanieren lässt, dass anschließend unter Verbleib des verschlissenen Auflageabschnitts wieder eine dauerhaft sichere Funktion der sanierten Befestigung gewährleistet ist.
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In Bezug auf das Mittel ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine gemäß Anspruch 1 geformte Unterlegplatte gelöst worden.
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In Bezug auf das System ist die oben angegebene Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein solches System mindestens die in Anspruch 2 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.
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Die Erfindung greift die an sich bereits bekannte Methode, einen im Bereich einer Schwelle vorhandenen Luftspalt mit einer Füll- oder Ausgleichsmasse zu füllen, auf und schlägt darüber hinaus die Verwendung einer Unterlegplatte vor, die in erfindungsgemäßer Weise so ausgebildet ist und angeordnet wird, dass sie die auf der Ausgleichsmasse im laufenden Betrieb lastenden Kräfte gleichmäßig verteilt. Im Ergebnis ist so die Gefahr der Entstehung lokaler Druckkonzentrationen und eines damit einhergehenden Brechens der Ausgleichsmasse vermieden. Vorteilhaft wirkt sich dabei auch aus, dass es mit Hilfe der Unterlegplatte möglich ist, das Gleis, zu dem der zu sanierende Schienenbefestigungspunkt gehört, in Betrieb zu nehmen, bevor die Ausgleichsmasse vollständig ausgehärtet ist.
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Die zu diesem Zweck von der Erfindung vorgeschlagene Unterlegplatte weist mindestens zwei beabstandet zueinander angeordnete Längsrandabschnitte auf, die in Richtung der dem Auflageabschnitt zugeordneten Unterseite oder der dem Schienenfuß zugeordneten Oberseite der Unterlegplatte abgekantet sind und von denen jeweils ein Längsrandabschnitt jeweils einer der Längsseiten der Schwelle zugeordnet ist, so dass sich jeweils einer der Längsrandabschnitte bei fertig auf der Schwelle montierter Unterlegplatte entlang einer Längsseite der Schwelle erstreckt.
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Durch die abgekanteten Längsrandabschnitte ist eine erfindungsgemäße Unterlegplatte einerseits so ausgesteift, dass sie auch bei einer geringen Stärke des Materials, aus dem sie hergestellt ist, eine ausreichende Biegesteifigkeit besitzt, um in Montagestellung im Wesentlichen frei von Verformungen die auf ihr lastenden Kräfte aufzunehmen.
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Andererseits bilden die abgekanteten Längsränder der Unterlegplatte eine Führung, durch die die Montage der Unterlegplatte erleichtert wird. So erleichtern sie bei in Montagestellung in Richtung der Schwelle weisender Ausrichtung die positionsgenaue Ausrichtung der Unterlegplatte in Bezug auf den jeweiligen mit der Ausgleichsmasse belegten Auflageabschnitt. Bei von dem Auflagenabschnitt abgewendeter Ausrichtung und entsprechend geringer Höhe der Längsrandabschnitte bzw. ausreichender Dicke der elastischen Zwischenlage können sie in vergleichbarer Weise die positionsgenaue Ausrichtung der Zwischenlage unterstützen.
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Ein erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer Schiene auf einem festen Untergrund umfasst
- a) eine auf den Auflageabschnitt aufgetragene, aus einer Ausgleichsmasse gebildete Lage;
- b) eine auf der durch die Ausgleichsmasse gebildete Lage aufliegende, sich über den Auflageabschnitt erstreckende Unterlegplatte, auf der die zu befestigende Schiene bei fertig montiertem System abgestützt ist;
- c) ein Federelement zum Ausüben einer federnd elastischen Niederhaltekraft auf die zu befestigende Schiene;
und - d) ein in dem festen Untergrund verankerbares Spannelement zum Spannen des Federelements.
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Besonders vorteilhaft erweist sich dabei der Einsatz einer erfindungsgemäß ausgebildeten Unterlegplatte in einem erfindungsgemäßen System.
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Weiter verbessert werden kann die Formhaltigkeit einer in einem erfindungsgemäßen System vorhandenen Unterlegplatte dadurch, dass sie mindestens einen Querrandabschnitt aufweist, der sich zwischen den Längsrandabschnitten erstreckt und wie die Längsrandabschnitte in Richtung der Unterseite oder der Oberseite der Unterlegplatte abgekantet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn der Auflageabschnitt, auf den die Unterlegplatte aufzulegen ist, an seinen in Längsrichtung der zu befestigenden Schiene ausgerichteten Seiten durch jeweils eine Einsenkung begrenzt ist und der Abstand der Querrandabschnitte gleich dem Abstand der Einsenkungen zueinander ist, so dass die Querrandabschnitte bei fertig montierter Unterlegplatte in die Einsenkungen weisen kann.
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Praktischerweise ist die Form der erfindungsgemäßen Unterlegplatte jeweils an die Form des zu sanierenden Auflageabschnitts angepasst. In der Praxis wird die Unterlegplatte dementsprechend üblicherweise eine in Draufsicht rechtwinklige Form aufweisen.
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Erfolgt die Befestigung der zum Niederhalten der Schiene eingesetzten Federelemente über einen in die Schwelle eingeschraubten Dübel, so ist eine erfindungsgemäße Unterlegplatte zweckmäßigerweise mit mindestens einer korrespondierend angeordneten Durchgangsöffnung zum Durchführen eines Spannelements versehen, bei dem es sich typischerweise um eine Befestigungsschraube handelt.
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Grundsätzlich lässt sich die erfindungsgemäße Unterlegplatte aus allen Materialien herstellen, die eine ausreichende Belastbarkeit bei gleichzeitig ausreichendem Widerstand gegen abrasiven Verschleiß besitzen. Diese Anforderungen lassen sich auf besonders kostengünstige Weise dadurch erfüllen, dass die Unterlegplatte aus einem Stahlwerkstoff besteht. So lässt sich eine erfindungsgemäße Unterlegplatte beispielsweise auf besonders einfache Weise aus einem Stahlblech formen, das in an sich bekannter Weise aus einem konventionellen Baustahl gefertigt ist.
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Das erfindungsgemäße Vorgehen beim Sanieren eines Schienenbefestigungspunktes, an dem die Schiene mittels eines auf ihren Schienenfuß wirkenden, mittels eines Spannelements gespannten Federelements federnd elastisch auf einem Auflageabschnitt einer aus einem abriebgefährdeten, festen Material bestehenden Schwelle abgestützt ist, umfasst den voranstehenden Erläuterungen entsprechend folgende Arbeitsschritte:
- a) Lösen des Spannelements derart, dass das Federelement entlastet und die Schiene von dem Auflageabschnitt abhebbar ist;
- b) Abheben der Schiene, so dass der Auflageabschnitt der Schwelle frei zugänglich ist;
- c) Auftragen einer aus einer pastösen, aushärtbaren Ausgleichsmasse gebildeten Lage auf den Auflageabschnitt;
- d) Aufsetzen einer Unterlegplatte auf die durch die Ausgleichsmasse gebildete Lage unter mindestens abschnittsweiser Verdrängung und damit einhergehender Einebnung der Ausgleichsmasse;
- e) Aushärten der Ausgleichsmasse;
- f) Aufsetzen und Ausrichten der Schiene auf die Unterlegplatte;
- g) Verspannen des Federelements mittels des Spannelements.
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Mit dieser Vorgehensweise ist es möglich, die Folgen einer durch abrasiven Verschleiß bedingten Einarbeitung des Schienenfußes in den Auflageabschnitt einer Betonschwelle oder -platte nachhaltig zu beseitigen, ohne dass dazu ein Austausch der jeweiligen Schwelle oder Platte erforderlich ist. Nach der Sanierung steht die Schiene dabei nicht mehr direkt auf dem Auflageabschnitt oder der darauf aufgetragenen Ausgleichsmasse, sondern auf einer Unterlegplatte, die einerseits eine optimal ebene Auflagefläche zum Abstützen des Schienenfußes bietet und andererseits die im praktischen Betrieb auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die dann zwischen ihr und dem Auflageabschnitt vorhandenen Ausgleichsmasse verteilt.
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Die bei einem erfindungsgemäßen System zwischen der Unterlegplatte und dem Auflageabschnitt erfindungsgemäß vorgesehene und auf den Auflageabschnitt aufgebrachte Ausgleichsmasse gleicht die im Bereich des verschlissenen Auflageabschnitts vorhandenen Unebenheiten aus und unterstützt die auf ihr liegende Unterlegplatte derart, dass sie auch unter den im praktischen Betrieb auftretenden wechselnden Druckbelastungen dauerhaft ihre Form beibehält.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit auf einfache und kostengünstige Weise möglich, nach Feststellung eines Verschleißschadens am Auflageabschnitt einer Schwelle oder Platte innerhalb kurzer Zeit wieder einen sicheren Schienenbetrieb zu ermöglichen, ohne dass dazu die jeweilige Schwelle bzw. Platte getauscht werden muss.
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Dieser Erfolg tritt insbesondere dann besonders sicher ein, wenn die im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Ausgleichsmasse aufgelegte Unterlegplatte in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet ist. Durch die bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Unterlegplatte gewährleistete Eigensteifigkeit ist eine solche Platte besonders gut geeignet, die im praktischen Betrieb auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die Ausgleichsmasse zu verteilen. Dementsprechend sind die Anforderungen, die bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Unterlegplatte an die Exaktheit der Verteilung der Ausgleichmasse gestellt werden, und damit einhergehend der Arbeitsaufwand bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter minimiert.
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Im Fall, dass die Schwelle des zu sanierenden Befestigungspunktes eine einen Dübel aufnehmende Öffnung aufweist, sollte vor dem Auftrag der Ausgleichsmasse ein Stopfen in die Öffnung gesteckt werden, um ein Eindringen von Ausgleichsmasse in die Öffnung zu verhindern. Nach dem Aushärten der Ausgleichsmasse wird der Stopfen entfernt, so dass das zum Spannen des jeweiligen Federelements benötigte Spannelement problemlos in den Dübel eingeschraubt werden kann. Im Fall, dass die erfindungsgemäß vorgesehene Unterlegplatte eine der Öffnung der Schwelle zugeordnete Durchgangsöffnung aufweist, kann der Stopfen zusätzlich zum positionsgenauen Ausrichten der Unterlegplatte genutzt werden, indem die Länge des Stopfens derart bemessen ist, dass der Stopfen bei aufgesetzter Unterlegplatte durch die zugeordnete Durchgangsöffnung der Unterlegplatte greift.
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Die dauerhaft positionsgenaue Montage der erfindungsgemäß auf der Ausgleichsmasse angeordneten Unterlegplatte kann zusätzlich dadurch gewährleistet werden, dass die Ausgleichsmasse ein Kleber ist. So lassen sich beispielsweise Zwei-Komponentenausgleichsmassen, Zwei-Komponentenkleber, epoxidhaltige Ausgleichsmassen oder Ausgleichsmassen auf Zementbasis, wie Injektionsmörtel, für die erfindungsgemäßen Zwecke verwenden.
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Sollen in erfindungsgemäßer Weise Befestigungspunkte saniert werden, die mindestens eine Führungsplatte umfassen, welche die Schiene seitlich gegen eine an der Schwelle ausgebildete Schulter abstützen, so kann zum Ausgleich der durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Unterlegplatte gegebenenfalls bedingten Änderung der Nennspurweite die betreffende Führungsplatte bei gelöstem Federelement entfernt und durch eine Führungsplatte ersetzt werden, deren in Montageposition quer zur Schiene gemessene Läge sich von der Länge der dort ursprünglich vorgesehenen Winkelführungsplatte unterscheidet.
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Ist für eine definierte Nachgiebigkeit des in erfindungsgemäßer Weise sanierten Befestigungspunktes eine elastische Zwischenlage vorgesehen, so ergibt sich eine besonders einfach zu montierende und gleichzeitig wirksame Anordnung dieser Zwischenlage dann, wenn sie auf die Unterlegplatte aufgelegt ist und bei fertig montiertem System die Schiene mit ihrem Schienenfuß auf der Zwischenlage steht.
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Umfasst das erfindungsgemäße System mindestens eine Führungsplatte, die die Schiene seitlich gegen eine am dem festen Untergrund ausgebildete Schulter abstützt, so lässt sich ein Abheben der Unterlegplatte von der Ausgleichsmasse bzw. eine von dem Auflageabschnitt wegweisende Zugbelastung der Ausgleichsmasse auf einfache Weise dadurch verhindern, dass die Unterlegplatte an ihrer Oberseite eine Auflagefläche aufweist, auf der die Führungsplatte im fertig montierten Zustand mindestens teilweise aufliegt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 einen fertig sanierten Befestigungspunkt für eine Schiene in einer teilweise aufgebrochenen seitlichen Ansicht, wobei auf der linken aufgebrochenen Seite die fertig montierte Stellung der Bauteile dargestellt ist, während auf der rechten Seite die Vormontagestellung zu sehen ist;
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2 den in 1 dargestellten, sanierten Befestigungspunkt in einer Ansicht von oben;
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3 eine in dem sanierten Befestigungspunkt eingesetzte Unterlegplatte in perspektivischer Ansicht von unten;
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4 die Unterlegplatte in einer seitlichen Ansicht;
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5 den Befestigungspunkt vor seiner Sanierung in einer der 1 entsprechenden Ansicht;
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6–10 den Befestigungspunkt in den verschiedenen Stadien seiner Sanierung.
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In den 1 und 2 ist der Zustand eines nach Art des bekannten Schienenbefestigungssystem W14 ausgebildeten Schienenbefestigungspunkts 1 nach seiner Sanierung dargestellt, während 5 den Zustand vor der Sanierung wiedergibt.
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Der in den 1, 2 und 5 gezeigte Befestigungspunkt 1 umfasst eine aus Beton gefertigte Schwelle 2, auf deren Oberseite 3 ein Auflageabschnitt 4 ausgebildet ist. Der ehemals ebene, in Folge von abrasivem Verschleiß und damit einhergehendem Materialabtrag an seiner Oberfläche jedoch uneben gewordenen Auflageabschnitt 4 ist in Bezug auf die quer zur Längsrichtung L der zu befestigenden Schiene S gemessene Länge LS der Schwelle 2 mittig ausgerichtet und weist eine Länge auf, die größer ist als die in Richtung der Länge LS gemessene Breite B des Schienenfußes SF. Gleichzeitig erstreckt sich der in Draufsicht rechtwinklige Auflageabschnitt 4 über die gesamte in Längsrichtung L der Schiene S gemessene Breite BS der Schwelle 2. An seinen Schmalseiten ist der Auflageabschnitt 4 jeweils durch eine rillenförmige, im Querschnitt V-förmige Einsenkung 5, 6 begrenzt, die sich ebenfalls jeweils über die Breite BS der Schwelle 2 erstreckt und auf ihrer vom dem Auflageabschnitt 4 abgewandten Seite jeweils in eine an die Schwelle 4 angeformte Schulter 7, 8 übergeht.
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Beim sanierten, in den 1 und 2 dargestellten Befestigungspunkt 1 ist auf den Auflageabschnitt 4 eine aus einer aushärtbaren Ausgleichsmasse bestehende Lage 9 gefüllt, die die an der Oberfläche des Auflageabschnitts 4 vorhandenen Unebenheiten 10 füllt und mit einer bestimmten Dicke D den gesamten Auflageabschnitt 4 bedeckt. Bei der Ausgleichsmasse handelt es sich um einen an Luft selbststätig aushärtenden Kleber, der eine stoffschlüssige Verbindung sowohl mit dem Betonwerkstoff der Schwelle 2 als auch mit dem Stahlwerkstoff eingeht, aus dem eine beim sanierten Befestigungspunkt 1 auf der Ausgleichsmasse-Lage 9 liegende Unterlegplatte 11 besteht. Gleichzeitig ist die die Lage 9 bildende Ausgleichsmasse im ausgehärteten Zustand so formstabil und fest, dass sie die beim Überfahren des Befestigungspunkts über die Unterlegplatte 11 gleichmäßig auf die Lage 9 verteilten Belastungen sicher aufnehmen kann.
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Durch die aus der Ausgleichsmasse bestehende Lage 9 ist somit beim sanierten Befestigungspunkt 1 einerseits die Unterlegplatte 11 so gleichmäßig abgestützt, dass an deren Oberseite eine ebene, optimal ausgerichtete Aufstandsfläche 12 für die zu befestigende Schiene gebildet ist, die die als Ersatz der auf dem verschlissenen Auflageabschnitt 4 ehemals vorhandenen ebenen Oberfläche dient. Andererseits stellt die Unterlegplatte 11 sicher, dass die auf die Lage 9 wirkenden Kräfte so gleichmäßig verteilt werden, dass eine lokale Überlastung der Lage 9 verhindert und dementsprechend das Risiko eines Bruchs der die Lage 9 bildenden Ausgleichsmasse minimiert ist.
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Die beim sanierten Befestigungspunkt 1 vorhandene, jedoch im unsanierten Zustand des Befestigungspunkts wie die aus der Ausgleichsmasse gebildete Lage 9 fehlende Unterlegplatte 11 ist aus einem ebenen Blechzuschnitt geformt, die eine der rechteckigen Form des Auflageabschnitts 4 angepasste Form besitzt. An ihren Längsrändern weist die Unterlegplatte 11 jeweils einen sich in Längsrichtung LU der Unterlegplatte 11 erstreckenden Längsrandabschnitt 13, 14 auf, der in Richtung der Unterseite 15 der Unterlegplatte 11 so abgekantet ist, dass er jeweils annähernd im rechten Winkel zur Aufstandsfläche 12 der Unterlegplatte 11 ausgerichtet ist.
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Zusätzlich weist die Unterlegplatte 11 an ihren Schmalseiten 16, 17 jeweils einen Querrandabschnitt 18, 19 auf, der ebenfalls zur Unterseite 15 der Unterlegplatte 11 abgekantet ist. Jedoch ist der zwischen den Querrandabschnitten 18, 19 und dem unverformten Bereich der Unterlegplatte 11 eingeschlossene Winkel an den Winkel angepasst, unter dem die an den Auflageabschnitt 4 angrenzenden Seiten der Einsenkungen 7, 8 in Bezug auf die freie Oberseite 3 des Auflageabschnitts 4 ausgerichtet sind.
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Die Eckbereiche zwischen den Längsrandabschnitten 13, 14 und den Querrandabschnitten 18, 19 sind jeweils ausgenommen, um die Längsrand- 13, 14 und Querrandabschnitte 18, 19 auf einfache Weise faltenfrei formen zu können.
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Durch die abgekanteten Längsrand- 13, 14 und Querrandabschnitte 18, 19 ist die Unterlegplatte 11 in ihrer Längs- und Querrichtung so ausgesteift, dass sie die in Montagestellung beim Überfahren des Befestigungspunktes 1 lastenden Kräfte trotz einer minimierten Stärke ihres Stahlblechmaterials weitestgehend verformungsfrei übertragen kann. Der Abstand A1 der Längsrandabschnitte 13, 14 ist so an die Breite BS der Schwelle 2 angepasst, dass die Längsrandabschnitte 13, 14 in ihrer Montagestellung, in der sie quer zur Schiene S ausgerichtet sind, mit engem Abstand zur zugeordneten Seite der Schwelle 2 angeordnet sind. Dagegen ist der Abstand A2 der Querrandabschnitte 18, 19 so bemessen, dass die Querrandabschnitte 18, 19 in Montagestellung jeweils in eine der Einsenkungen 5, 6 der Schwelle 2 greifen. Auf diese Weise ist die Unterlegplatte 11 in ihrer Montagestellung sowohl in Längs- als auch in Breitenrichtung der Schwelle 2 formschlüssig positioniert.
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In ihren dem jeweiligen Querrandabschnitt 18, 19 zugeordneten Endbereich ist in die Unterlegplatte 11 jeweils eine Durchgangsöffnung 20, 21 eingeformt. Die Durchgangsöffnungen 20, 21 sind dabei derart angeordnet, dass sie in Montagestellung fluchtend zu jeweils einer nach Art einer Senkbohrung in die Schwelle 2 eingeformten Öffnung 22, 23 ausgerichtet sind, in der jeweils ein Kunststoffdübel K sitzt. Die aus der Ausgleichsmasse bestehende Lage 9 ist im Bereich der Öffnungen 22, 23 ausgespart, so dass eine als Spannelement 24, 25 für jeweils ein Federelement 26, 27 dienende Spannschraube frei durch die ihr zugeordnete Durchgangsöffnung 20, 21 gesteckt und in den in der jeweiligen Öffnung 22, 23 sitzenden Dübel K geschraubt werden kann.
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Beim sanierten Befestigungspunkt 1 liegt auf den seitlichen Endbereichen der Unterlegplatte 11 jeweils eine in an sich bekannter Weise nach Art einer Winkelführungsplatte ausgebildete Führungsplatte 28, 29 mit ihrem Führungsabschnitt 30, 31, in den an zur Lage der jeweils zugeordneten Durchgangsöffnung 20, 21 der Unterlegplatte 11 positionierter Stelle ebenfalls eine Durchgangsöffnung 32, 33 eingeformt ist. An seiner der Schiene S zugeordneten Stirnseite weist der Führungsabschnitt 30, 31 jeweils eine Anlagefläche 34, 35 auf, an der bei fertig montiertem Befestigungspunkt 1 der Schienenfuß SF seitlich geführt ist. An den Führungsabschnitt 30, 31 der jeweiligen Führungsplatte 28, 29 schließt sich jeweils ein Stützabschnitt 36, 37 an, der in bekannter Weise derart im Querschnitt derart V-förmig geformt ist, dass er in Montagestellung einerseits formschlüssig in der ihm jeweils zugeordneten Einsenkung 5, 6 der Schwelle 2 sitzt und andererseits mit seiner von der Anlagefläche 34, 35 der jeweiligen Führungsplatte 28, 29 abgewandten Seite an der zugeordneten Schulter 7, 8 der Schwelle 2 abgestützt ist. Die hinsichtlich der Abstützung des Schienenfußes SF wirksame, zwischen der an der jeweiligen Schulter 7, 8 anliegende Fläche des Stützabschnitts 36, 37 und der Anlagefläche 34, 35 der jeweiligen Führungsplatte 28, 29 gemessene Länge LW der Führungsplatten 28, 29 ist dabei so bemessen, dass die Spurweite des hier nicht weiter gezeigten Gleises, zu dem die Schiene S gehört, trotz der durch den jeweils in die jeweilige Einsenkung 7, 8 greifenden Querrandabschnitt 18, 19 der Unterlegplatte 11 bestimmten Positionierung der Führungsplatten 28, 29 vorschriftsmäßig ist.
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Auch beim noch nicht sanierten, in 5 dargestellten Befestigungspunkt 1 sind zur seitlichen Führung der Schiene S Führungsplatten 40, 41 vorgesehen. Die Führungsplatten 40, 41 sind entsprechend den Führungsplatten 28, 29 geformt, liegen jedoch im fertig montierten Zustand mit ihrem Führungsabschnitt direkt auf der Oberseite 3 des Auflageabschnitts 4 auf und sitzen mit ihrem Stützabschnitt in ebenso unmittelbaren Kontakt mit deren Seitenflächen in den Einsenkungen 7, 8 der Schwelle 2. Dementsprechend unterscheidet sich die wirksame Länge LW der beim unsanierten Befestigungspunkt 1 eingesetzten Führungsplatten 40, 41 um den Betrag, um den die Position des Stützabschnitts 36, 37 der beim sanierten Befestigungspunkt 1 verwendeten Führungsplatten 28, 29 durch die in die Einsenkungen 7, 8 greifenden Querrandabschnitte 18, 19 der Unterlegplatte 11 gegenüber der Position des Stützabschnitts der ursprünglich beim unsanierten Befestigungspunkt 1 eingesetzten Führungsplatten 28, 29 verschoben ist.
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Die zum Aufbringen der erforderlichen Niederhaltekräfte vorgesehenen Federelemente 26, 27 sind als konventionelle W-förmige Spannklemmen ausgebildet, wie sie üblicherweise bei Befestigungssystemen der hier in Rede stehenden Art verwendet werden. Die Federelemente 26, 27 weisen dementsprechend einen U-förmigen Mittelabschnitt auf, auf den im fertig montierten Zustand des Befestigungspunktes 1 das jeweils zugeordnete Spannelement 24, 25 mit seinem Schraubenkopf wirkt. Die Schenkel des Mittelabschnitts der Federelemente 26, 27 gehen jeweils in einen Haltearm über. In Montagestellung drückt das jeweilige Federelement 26, 27 federnd elastisch mit seinen gegeneinander ausgerichteten Endabschnitten auf die ihm jeweils zugeordnete Oberseite des Schienenfußes SF.
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Zwischen der Unterlegplatte 11 und dem Schienenfuß SF ist beim sanierten Befestigungspunkt 1 eine elastische Zwischenlage 42 angeordnet, die in an sich bekannter Weise die erforderliche elastische Nachgiebigkeit des Befestigungspunktes 1 gewährleistet. Im unsanierten Zustand liegt die elastische Zwischenlage 42 direkt auf der Oberseite 3 des Auflageabschnitts 4. Im Fall, dass die ursprünglich vorhandene Zwischenlage verschlissen ist, wird sie bei der Sanierung durch eine neue Zwischenlage 42 ersetzt.
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Die beim sanierten Befestigungspunkt 1 auf der Unterlegplatte 11 liegende Zwischenlage 42 weist an ihren der jeweiligen Führungsplatte 40, 41 zugeordneten Schmalseiten jeweils einen Vorsprung 45, 46 auf, der auf der Unterlegplatte 11 aufliegt und dessen Höhe geringer ist als die Dicke der Zwischenlage. Im fertig montierten, in den 1 und 2 dargestellten Zustand greifen die Vorsprünge 45, 46 in eine in die Stirnseite der ihnen jeweils zugeordnete Führungsplatte 40, 41 eingeformte Ausnehmung 47, 48, die beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel als zur Unterlegplatte 11 offener, sich über die Breite der Führungsplatten 40, 41 erstreckender Absatz ausgeführt ist. Auf diese Weise ist die Zwischenlage 42 beim fertig sanierten Befestigungspunkt 1 mindestens in vertikaler Richtung formschlüssig so gesichert, dass sie auch unter den im praktischen Betrieb auftretenden Verformungen stets ihre optimale Position beibehält.
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Zum Sanieren des verschlissenen Befestigungspunktes 1 werden die Spannelement 24, 25 gelöst und die Federelemente 26, 27 sowie die Führungsplatten 40, 41 entfernt, so dass die Schiene S abgehoben und die elastische Zwischenlage beseitigt werden kann.
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Der nun frei liegende Auflageabschnitt 4 (6) wird insbesondere an seiner Oberseite 3 von Verschmutzungen befreit. Abhängig von der Art der verwendeten Ausgleichsmasse wird zusätzlich eine gründliche Trocknung des Auflageabschnitts 4 durchgeführt.
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Anschließend werden in die Öffnungen 22, 23 nach Art von Führungsdornen ausgebildete Stopfen 43, 44 eingesetzt, die die Eintrittsöffnungen der Öffnungen 22, 23 und der darin sitzenden Dübel K dicht verschließen (7). Die Abmessungen der Stopfen 43, 44 entsprechen dabei in etwa den Abmessungen der Schraubenschäfte der Spannelement 24, 25.
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Abschließend wird eine ausreichende Menge einer aus einem Zwei-Komponenten-Kleber bestehenden Ausgleichsmasse auf der gereinigten und getrockneten Oberseite 3 des Auflageabschnitts 4 verteilt. Die Stopfen 43, 44 verhindern dabei, dass Ausgleichsmasse in die Öffnungen 22, 23 gelangt (8).
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Nun wird die Unterlegplatte 11 auf der durch die Ausgleichsmasse gebildete Lage 9 gelegt. Die Unterlegplatte 11 wird dabei so positioniert, dass die Stopfen 43, 44 durch jeweils eine ihrer Durchgangsöffnungen 20, 21 greifen und so eine Positionierhilfe für das exakte Ausrichten der Unterlegplatte 11 bilden.
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Nach einer zum Aushärten der die Lage 9 bildenden Ausgleichsmasse werden die Stopfen 43, 44 entfernt, die elastische Zwischenlage 42 an der vorgesehenen Position auf der Unterlegplatte 11 angeordnet und an Stelle der ursprünglich vorhandenen Führungsplatten 40, 41 die angepassten Führungsplatten 28, 29 angeordnet.
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Zum Abschluss werden die Federelemente 26, 27 mit Hilfe der Spannelemente 24, 25 auf den Führungsplatten 28, 29 in der auf der rechten Seite von 1 dargestellten Weise vormontiert und die Schiene S auf die elastische Zwischenlage 42 zwischen die Führungsplatten 28, 29 gesetzt. Dann werden die Federelemente 26, 27 aus der Vormontageposition in ihre auf der linken Seite von 1 dargestellte fertig montierte Position geschoben, in der sie mit ihren Federarmen auf den Schienenfuß SF der Schiene S wirken, und mittels der Spannelemente 24, 25 verspannt, die in die ihnen zugeordneten, in den nun wieder frei zugänglichen Öffnungen 22, 23 der Schwelle 2 sitzenden Dübel K geschraubt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schienenbefestigungspunkt
- 2
- Schwelle
- 3
- Oberseite der Schwelle 2
- 4
- Auflageabschnitt der Schwelle 2
- 5, 6
- Einsenkungen der Schwelle 2
- 7, 8
- Schultern der Schwelle 2
- 9
- aus einer aushärtbaren Ausgleichsmasse bestehende Lage
- 10
- Unebenheiten der Oberseite des Auflagenabschnitts 4
- 11
- Unterlegplatte
- 12
- Aufstandsfläche der Unterlegplatte 11
- 13, 14
- Längsrandabschnitte der Unterlegplatte 11
- 15
- Unterseite der Unterlegplatte 11
- 16, 17
- Schmalseiten der Unterlegplatte 11
- 18, 19
- Querrandabschnitte der Unterlegplatte 11
- 20, 21
- Durchgangsöffnungen der Unterlegplatte 11
- 22, 23
- Öffnungen der Schwelle 2
- 24, 25
- Spannelemente
- 26, 27
- Federelemente
- 28, 29
- Führungsplatten
- 30, 31
- Führungsabschnitte der Führungsplatten 28, 29
- 32, 33
- Durchgangsöffnungen der Führungsplatten 28, 29
- 34, 35
- Anlageflächen der Führungsplatten 28, 29
- 36, 37
- Stützabschnitte der Führungsplatten 28, 29
- 40, 41
- Führungsplatten
- 42
- elastische Zwischenlage
- 43, 44
- Stopfen
- 45, 46
- Vorsprünge der elastischen Zwischenlage 42
- 47, 48
- stirnseitige Ausnehmungen der Führungsplatten 40, 41
- A1
- Abstand der Längsrandabschnitte 13, 14
- A2
- Abstand der Querrandabschnitte 18, 19
- B
- Breite des Schienenfußes SF
- BS
- Breite der Schwelle 2
- D
- Dicke der Lage 9
- L
- Längsrichtung der Schiene S
- LS
- Länge der Schwelle 2
- LU
- Längsrichtung der Unterlegplatte 11
- LW
- jeweilige Länge der Führungsplatten 28, 29, 40, 41
- K
- Dübel
- S
- Schiene
- SF
- Schienenfuß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19929283 A1 [0011]
- JP 2002/242103 A [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.vossloh-rail-systems.de [0003]
