DE2102306A1

DE2102306A1 - Elastische Befestigung von Gleisschienen auf einem festen Unterbau

Info

Publication number: DE2102306A1
Application number: DE19712102306
Authority: DE
Inventors: Otto 7417 Dettingen. P Stanger
Original assignee: Lechler Chemie GmbH
Current assignee: Sika Holding GmbH
Priority date: 1971-01-19
Filing date: 1971-01-19
Publication date: 1972-08-03
Also published as: IT941817B; FR2122863A5; NL7200546A; GB1376929A

Description

PR-INQ. DIPL. -INQ. M. SC. DIPL.- ?HVS. C B. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 38 570 3 ^210230e

15. Januar 197I
e - 124

Lechler Chemie GMBH 7000 Stuttgart 1 Kronenstraße 50

Elastische Befestigung von Gleisschienen auf einem festen Unterbau

Die Erfindung betrifft eine elastische Befestigung von Gleisschienen auf einem festen Unterbau unter Zwischenschaltung elastischer Körper.

Bei schwellenlos von einem festen Unterbau getragenen Eisenbahnschienen, deren Fuß an einer Rippenplatte befestigt ist, ist eine solche elastische Befestigung in einer Ausführung bekannt (Lechler-Verarbeitungsrichtlinien KC 220, J6 i, deren Abbildungen der Regelzeichnung JOARE 112 der Deutschen Bundesbahn BZA Minden entsprechen), bei der unter der Rippenplatte

«· O —

209832/0331

A 38 570 e

15. Januar 1971

eine vorgefertigte Platte aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff vorgesehen ist, die ihrerseits auf einer Stahlblech-Grundplatte liegt. Diese Grundplatte wird durch Befestigungsschrauben unter Zwischenfügung einer Ausgleichsschicht aus druckfestem Epoxidharz mit Hilfe von Schraubenbolzen in der festen, z.B. aus Beton bestehenden Unterlage verankert. Für die sichere Befestigung der Rippenplatte an der Grundplatte sind weitere federnde Spannelemente erforderlich. Insgesamt ergibt sich also ein sehr verwickelter und kostspieliger Aufbau der Schienenbefestigung.

Zur Abhilfe hiergegen hat man auch schon vorgesehen (DOS 1 922 055), eine elastische Befestigung für ein ganzes Geleise in der Weise zu gestalten, daß die Schienen eines Gleises auf einem gemeinsamen, schwellenartig durchgehenden, gleistragenden Körper aus Beton angebracht sind, der seinerseits mit seiner gesamten Länge unter Zwischenschaltung einer als elastischer Körper vorgesehenen Zwischenschicht in eine seinem Umriß angepaßte Vertiefung des Betonunterbaues eingelassen ist. Bei dieser Bauart benötigt man außer den Schienen und den gegebenenfalls bei Eisenbahngleisen noch erforderlichen Rippenplatten sowie dem festen Unterbau noch den gleistragenden Körper und die elastische Zwischenschicht. Der gleistragende Körper erfordert bei der Gleisherstellung einen beträchtlichen Werkstoff- und Arbeitsaufwand. Vor allem aber ist die benötigte Menge des für die elastische Zwischenlage zu verwendenden teuren Kunststoffs sehr groß und der Gesamtkostenaufwand wirtschaftlich nur in besonderen Fällen vertretbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Zwischenschaltung elastischen Kunststoffs einen Weg zu finden, der bei mindestens gleicher Wirkung in praktisch allen Bedarfsfällen

209832/0331

A 38 570 e

15. Januar I₉₇I 21023Q6⁵"

noch rentabel ist; als Lösungsprinzip ist vorgesehen, den erwähnten gleistragenden Körper entbenrlich zu machen und die Menge des für eine solche elastische Zwischenschicht aufzuwendenden Stoffs erheblich zu verringern.

Die Lösung dieses Problems ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des Schienenfußes oder der an diesem befestigten Rippenplatten einerseits und dem festen Unterbau andererseits ausschließlich der elastische Körper vorgesehen ist, und zwar in der Form eines am Ort herstellbaren Pormlings aus vergießbaren, kalthärtenden, elastisch eingestellten, sich mit den von ihm berührten Flächen stoffschlüssig verbindenden Kunststoffen, insbesondere Elastomere, wie Polyurethane, aber auch elastisch eingestellten Epoxidharzen.

Durch die ausschließliche Verwendung eines solchen am Ort vergießbaren Elastomers zugleich als einzige Zwischenlage als auch als Verbindungselement zwischen Schienenfuß bzw. Rippenplatte und Unterlage wird es möglich, diese Masse in der "Weise einzubringen, daß der gesamte üleisrahmen gegebenenfalls mit daran befestigten Rippenplatten zunächst nach Seite und Höhe ausgerichtet und fixiert wird und daß dann durch entsprechende Eingußstellen das Elastomer in vergießbarem Zustand in einen im festen Unterbau und/oder in einer darauf angebrachten Verschalung vorgesehenen Hohlraum so weit eingefüllt werden kann, bis diese Vergußmasse mindestens die Unterseite des Schienenfußes bzw. der unterlegten Rippenplatte erreicht hat. Nach den; Aushärten der Elastomer-Masse hat diese sowohl die Funktion der übertragung der Schienenlast auf den Unterbau als auch der Verbindung der Schiene mit diesem. Vor allem aber übernimmt

-Ij-

209832/0331

A 38 570 e

15. Januar 1971

e - 124

sie auch die Aufgabe einer Ausgleichsschicht, die die vom Soll abweichenden Toleranzen der Abstände zwischen Unterbau und Schiene ausgleicht. Zu allen diesen Eigenschaften kommt natürlich noch hinzu, daß die mit solcher Elastomer-Masse unterfütterte Schiene in dem durch die Einstellung dieser Masse bestimmten Maße elastisch gelagert ist. Bedingt durch die elastische Schienenbefestigung ergibt sich dann auch eine Schalldämmung.

Bei Eisenbahnschienen und der dadurch bedingten Verwendung von am Schienenfuß befestigten Rippenplatten befinden sich die Elastomer-Massen jeweils nur in dem Bereich der Rippenplatten unter den Schienen. Man kann aber, z.B. bei Straßenbahnschienen, auch daran denken, die Elastoner-I-Iasse längs der ganzen Schiene unter dem Schienenfuß vorzusehen.

Im Rahmen einer solchen Weiterentwicklung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der elastische Körper als auf der Oberseite des Unterbaues vorgesehener Höcker ausgebildet, und am Ort durch Ausgießen einer Schalung zwischen dieser Oberseite des Unterbaues und der. Unterseite des Schienenfußes bzw. der Rippenplatten herstellbar ist, oder daß der elastische Körper -als dn einen Hohlraum des Unterbaues-eingegossener, mindestens bis zur Unterseite des Schienenfußes bzw. der Rippenplatten reichender Formling ausgebildet ist.

Im letzterwähnten Fall ist es dann oft zweckmäßig, wenn der Schienenfuß bzw. die Rippenplatten in den Hohlraum des Unterbaues mit einem Seitenspiel eingelassen sind, das nur für den elastischen Seitenausschlag des Schienenfußes bzw. der Rippenplatten ausreicht.

209832/0 3 31

15. Januar 1971
e - 124

Bei Verwendung von mit Hilfe von im Unterbau verankerten Ankerschrauben zusätzlich befestigten Rippenplatten kann zur Verbesserung der durch die elastischen Körper bereits beim Fahrzeuggeräusch erzielten Schalldämmung noch vorgesehen werden, daß der Verankerungsteil der Ankerschrauben mit einem Elastomer-Überzug versehen und/oder der freie Teil der Ankerschrauben unter Zwischenschaltung von Elastomerbuchsen in die Durchgangslöcher der Rippenplatten eingelassen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schienenbefestigung längs der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2;

Fig. 2 ein Stück einer Draufsicht hierzu;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Befestigungsart;

Fig. 4 einen Querschnitt durch noch eine Abwandlung der Befestigung.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist als fester Unterbau der Gleisanlage ein Betonfundament 11 vorgesehen. Er kann aber auch aus Stahlbeton, Stahlblech oder ähnlich festen Bauteilen bestehen. Das Gleis, von dem in der Figur nur die eine der Schienen 12 gezeichnet ist, ist nach der Bauweise für den allgemeinen Streckenbau vorgesehen. Dementsprechend sind am Schienenfuß l6 Rippenplatten 13 befestigt, und zwar in üblicher Weise mit Hilfe von in die Rippen Ik eingesetzten Spannschrauben 15, welche über Spannelemente 25 gegen die Unterseite des Schienenfußes l6 gespannt sind.

209832/0331

15. Januar 1971 - «ir-

Zwischen die Rippenplatten 13 und den Unterbau 11 ist eine Ausgleichsschicht eingebracht, welche in Falle der vorliegenden Erfindung aus einem am Ort herstellbaren Formling 17 eines vergießbaren, kalthärtenden, sich mit den von ihm berührten Flächen stoffschlüssig verbindenden, elastisch eingestellten Elastomer (Polyurethan) besteht. Bei 18 ist der Querschnitt eines die Rippenplatte 13 bei der Herstellung des Formlinge als Schalung umgebenden Rahmens angedeutet.

Vor dem Ausgießen des durch den Unterbau 11, die Unterseite der Rippenplatte 13 sowie den Schalungsrahmen 18 gebildeten Hohlraums mit dem für den Formling 17 vorgesehenen Elastomer durch eines der freigebliebenen Rippenplattenlöcher 19 hindurch (von denen ein anderes als Entlüftungsloch dient) ist der gesamte Gleisrahmen mit daran befestigten Rippenplatten 13 und den in zwei Rippenplattenlöchern 19 steckenden Ankerschrauben nach Seite und Höhe ausgerichtet. Die Ankerschrauben 20 sind dabei über Buchsen 21 aus einem Elastomer in die Löcher 19 eingelassen und in ihrem durch die Löcher 19 nach unten herausragenden Ankerteil mit einer Elastomerschicht 22 überzogen. Der Ankerteil der Anker-schrauben 20 taucht dabei in einen noch verformbaren Epoxidharznörtel ein, welcher eine zur Aufnahme des Ankerteils der Ankerschrauben 20 bestimmte, entsprechend große Ausnehmung 23 des Unterbaues 11 zunächst nur zum Teil, nach dem Eintauchen des Ankerteils aber praktisch vollständig ausfüllt und nach dem Aushärten die Ankerschraube 20 sicher hält.

Der nach dem Ausgießen entstehende elastische Formling 17 in der Gestalt eines auf dem Unterbau 11 fest haftenden, dem Umriß der Rippenplatte 13 entsprechenden Höckers dient zum elastischen übertragen der Schienenlast auf den Unterbau, zum

209832/0331

15. Januar 1971

e - 124 —'

Verbinden der Schienen mit diesem Unterbau, zum Ausgleich der Toleranzen der unterschiedlichen Abstände zwischen Unterbau und Schiene 12 und zur Schalldämmung, mit der die besonders bei Untergrundbahnen sehr nachteiligen Fahrgeräusche besonders wirksam gemindert werden.

Das Beispiel nach Fig. 3 weicht von dem vorbeschriebenen Beispiel im wesentlichen nur dadurch -ab, daß der am Ort vergossene elastische Formling 17 in einer ihn und die Rippenplatte 13 aufnehmenden Aussparung 28 des Unterbaues 27 passend untergebracht ist. Die Rippenplatten 13 haben in diesem Hohlraum 28 nur soviel Seitenspiel (in das teilweise auch das eingegossene ElaSbomer eindringen kann), daß dieses Seitenspiel nur für den elastischen Seitenausschlag der Schiene 12 mit den Rippenplatten 13 ausreicht. Besondere Ankerschrauben für die Rippenplatten 13 sind bei dieser Bauart in vielen Fällen entbehrlich, da die durch den Formling 17 geschaffene Verbindung mit dem Unterbau ausreicht.

Fig. k zeigt schließlich eine Rillenschiene 29 eines Straßenbahngleises, von dem einer der bei solchen Gleisen für den Gleisrahmen verwendeten Querstege 30 gezeigt ist. Zur Aufnahme des elastischen Formlings 31 und der ganzen Schiene 29 ist in dem unterbau 33 eine entsprechend große Ausnehmung 3¹* vorgesehen. In diesem Beispiel fehlt eine besondere Rippen- oder Grundplatte. Der Elastomer-Formling 31 reicht unmittelbar an die Unterseite des Schienenfußes 32 heran und dringt gegebenenfalls auch in den Raum des Seitenspieles zwischen dem Schienenfuß 32 und der Ausnehmung 3¹* des Unterbaues 33 ein.

Der übrige Hohlraum der Ausnehmung 3^ kann in der bei derartigen Gleisanlagen bekannten Weise, z.B. mit Hilfe von Füllsteinen und einer oberen bituminösen Vergußmasse, ausge-

209832/0331

15. Januar 1971 -

e - 124

füllt sein, die beide in Fig. 4 nicht gezeichnet sind. Die Vergußmasse reicht dann bis zu dem bei 35 angedeuteten Straßenniveau.

Der Formling 31 kann nach Wahl sich entweder über die ganze Schienenlänge erstrecken, also den ganzen Grund der Ausnehmung 34 bedecken. Man kann ihn aber auch abschnittsweise vorsehen, indem unter dem Schienenfuß mindestens während des Vergießens der Formlinge 31 Schalungsquerwände eingesetzt sind.

209832/0331

Claims

A 53 570 e

15. Januar 1971 - 9T

e - 124 ^

Patentansprüche :

Γ 1»)Befestigung von Gleisschienen auf einem festen Unterbau unter Zv/ischenschaltung elastischer Körper, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Unterseite ■des Schienenfußes (32) oder der an diesem befestigten Rippenplatten (13) einerseits und dem festen Unterbau (11; 26; 33) andererseits ausschließlich der elastische Körper vorgesehen ist, und zwar in der Form eines am Ort herstellbaren Formlings (17; 27; 31) aus vergießbaren, kalthärtenden, elastisch eingestellten, sich mit den. von ihm berührten Flächen stoffschlüssig verbindenden Kunststoffen, insbesondere Elastomere, wie Polyurethane, aber auch elastisch eingestellten Epoxidharzen.
2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der elastische Körper als auf der Oberseite des Unterbaues vorgesehener Hocker (17) ausgebildet und am Ort durch Ausgießen einer Schalung (18) zwischen dieser Oberseite des Unterbaues und 'der Unterseite des Schienenfußes bzw. der Hippenplatten herstellbar ist.
3« Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der elastische Körper als in einen Hohlraum (23; 34) des Unterbaues (26; 33) eingegossener, bis zui' Unterseite des Schienenfußes (32; 16) bzw. der Hippenplatten (13) reichender Formling ausgebildet ist.
4. Befestigung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet , daß der Schienenfuß (32; Ιό) bzvi. die Rippenplatten (13) in den Hohlraum (28; 34) des Unterbaues

209832/0331

A 38 57O e

15. Januar 1971

/0

(261 33) nut einem Seitenspiel eingelassen sind, das nur für den elastiscnen Seitenanschlag des Schienenfußes bzw. der Rippenplatten ausreicht.
5. Befestigung nach Anspruch 2 bzw. 3 und ^ bei Verv/endung von mit Hilfe von in Unterbau verankerten Ankerschrauben zusätzlich befestigten Rippenplatte^ d a d u r c h gekennzeichnet , daß tier Verankerun^steil der Ankerscnrauben (20) mit einem rUciStoii.er-Üoerzue versahen und/oder der freie Teil der Ankerschrauben (20) unter Zwischenschaltung von Elastomerbuchsen (21) in die Durchgangslöcher (19) der Rippenplatten (13) eingelassen ist.

SAD ORiGINAL 209832/0331