DE2417359A1

DE2417359A1 - Vorrichtung zur befestigung einer schiene an einem fundamentstreifen oder einem traeger aus beton

Info

Publication number: DE2417359A1
Application number: DE19742417359
Authority: DE
Inventors: Jean Jacques Haegelsteen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1974-11-07
Also published as: NL7404238A; FR2226510A1; FR2226510B3; BE798466A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL-ING. SElTINQ.

5KOLN^DEICHMANNHAUs

8. April 1974 Sg-Is

Jean Jacques Haegelsteen

Marie Jeannelaan, 22 - B 164O Sint-Genesius Rode (Belgien)

Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene an einem Fundamentstreifen oder einem Träger aus Beton

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene auf einem Fundamentstreifen oder einem Träger aus Beton, mit einem in dem Fundamentstreifen oder dem Träger verankerten metallischen Sattelanker, der einerseits einen die Schiene unter Zwischenfügung einer nicht-metallischen Unterlage tragenden ebenen Mittelteil, und andererseits Seitenschenkel aufweist, die mit elastischen Befestigungsorganen zur Befestigung des Schienenfußes auf der Unterlage versehen sind.

Bei bekannten Vorrichtungen zur Befestigung einer Schiene auf einer Unterstützung aus Beton unter Verwendung von Sattelankern besteht das Zwischenlageband aus einer Platte aus Holz oder aus Neopren. Die Zwischenlageplatte hat Abmessungen, die ihrer Auflagefläche auf dem ebenen Mittelteil des Sattelankers entsprechen.

409845/0278

Die bekannten Befestigungsvorrichtungen haben Nachteile, die auf ihre Zwischenlageplatte zurückzuführen sind. Die Zwischenlageplatten, die relativ kurz sind, bilden im zusammengebauten Zustand eine diskontinuierliche Auflagefläche für die Schiene, die zwischen den Sattelankern nicht abgestützt ist. Die Folge hiervon sind wiederholte Durchbiegungen der Schiene zwischen den Sattelankern während des Überrollens durch Fahrzeuge. Demnach ist die Schiene im Betrieb einer Pendelbewegung unterworfen, durch die sie infolge der auftretenden Biegespannungen und Ermüdungskräfte ungünstig beansprucht wird. Die Pendelbewegung der Schiene wirkt sich andererseits auf die Sattelanker aus, die ihrerseits ungünstigen Einwirkungen ausgesetzt sind, so daß die Gefahr besteht, daß sie sich lösen,und daß der Beton der Unterstützung zerstört wird.

Bei einer bekannten Ausführungsform aus Holz ist die Zwischenlageplatte zu starr und nicht ausreichend elastisch, um einen ausreichenden Kontakt einerseits mit der Schiene und andererseits mit dem Sattelanker sicherzustellen. Die Folge davon ist eine örtliche Aufteilung der Drucklasten auf den Sattelanker und eine unregelmäßige Spannungsverteilung in dem Beton der Unterstützung. Die Unterstützung wird hierdurch schnell rissig und beschädigt. Andererseits verrottet die Zwischenlageplatte aus Holz leicht, wodurch ihre Lebensdauer nachteilig begrenzt wird.

In dem bekannten Fall der Ausführung der Zwischenlageplatte aus Neopren hat sich herausgestellt, daß die elastische Zwischenlageplatte keine ausreichende Sfcei-

409845/0278

figkeit in Längsrichtung und in Querrichtung hat. Sie verformt sich bei einer Druckbeanspruchung und wird sogar aus ihrem normalen Einsatzort herausgedrückt. Die Folge davon ist eine ausgeprägte Senkung der Zwischenlageplatte und sogar eine direkte Berührung der Schiene mit dem Sattelanker, wodurch der mehr oder weniger günstige Effekt der Zwischenlageplatte zunichte gemacht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gleichmäßige Lastverteilung der Schiene unter Vermeidung der oben aufgeführten Nachteile entsteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Unterlage aus einem durchgehenden Zwischenlagestreifen aus expandiertem Polyurethan oder dgl. besteht, der beim Zusammenpressen ohne seitliche Ausdehnung in Grenzen elastisch eindrückbar ist, daß das Zwischenlageband sich entlang des Schienenfußes über mehrere Sattelanker erstreckt und ohne Spiel in eine Nut an der Oberseite eines Jeden Sattelankers eingebettet ist, und daß das Zwischenlageband zwischen den Sattelankern in dem Beton des FundamentStreifens oder Trägers verankert ist.

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist mit einem Zwischenlageband ausgestattet, das ausreichend elastisch, jedoch relativ starr ist, um sich bei einer Zusammendrückung nicht wesentlich in Richtung seiner Breite zu verformen, sowohl an der Stelle der

409845/0278 _ 4 -

Sattelanker, wo es ohne Spiel eingebettet ist, als auch zwischen den Sattelankern, wo es in dem Beton der Unterstützung verankert ist. Das ausreichend lange Zwischenlageband ist in durchgehendem Kontakt mit dem Schienenfuß, und zwar sowohl an den Sattelankern als auch zwischen diesen. Die Schiene ruht auf diese Weise über ihre gesamte Länge auf einem ununterbrochenen elastischen Auflager, dessen mechanische Eigenschaften und Abmessungen so berechnet werden können, daß die Verformungen der Schiene bei Belastung unter dem Gesichtspunkt der Materialermüdung und zur Verteilung der Last auf den Beton der Unterstützung und damit zur Begrenzung des aufgebrachten spezifischen Druckes in annehmbaren Grenzen gehalten werden. Das Zwischenlageband aus Polyurethan gestattet einen ordnungsgemäßen durchgehenden Kontakt mit dem Schienenfuß sowohl während der Verlegung oder der Montage der Schiene auf dem Fundamentstreifen oder dem Stützträger vor dem Eingießen des den Stützträger bildenden Betons, als auch nach der Verlegung, d.h. während des Abbindens des Betons.

Die besten Ergebnisse mit einer Vorrichtung nach der Erfindung erhält man bei Verwendung eines Zwisehenla gebandes,dessen Polyurethan einen Druckwiderstand zwi-

2 sehen 90 und 110 kg/cm und eine Dichte zwischen 45O und 550 gr/dnr besitzt. Im allgemeinen hat das Zwischenlageband der Befestigungsvorrichtung eine Stärke zwischen I5 und 20 mm.

Bei den bekannten Befestigungsvorrichtungen ist der Sattelanker in Querrichtung größer als die Zwischenla-

A09845/0278

geplatte und der Schienenfuß, um den Fabrikationstoleranzen der Schiene Rechnung zu tragen. Auf diese Weise wird eine Zwischenlageplatte aus Neopren, die weder in Längsrichtung noch in Querrichtung festgehalten wird, unter der Einwirkung der Druckbelastung herausgedrückt und verliert vollständig ihre Wirksamkeit. Des weiteren erlaubt der bekannte Sattelanker keine präzise seitliche Verkeilung und Einstellung des Schienenfußes, ohne die der Sattelanker wiederholten Stoßbelastungen ausgesetzt sein kann, die seine Bruchfestigkeit herabsetzen. Außerdem können beim Vorbeirollen der Räder Zerstörungen am Beton der Unterstützung hervorgerufen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen neuen und sehr wirtschaftlichen Sattelanker, der leichter und rationeller ist als der bekannte Sattelanker und dessen Nachteile nicht aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Sattelanker aus einer seIbst-ankernden Schweißkonstruktion besteht, deren ebener Mittelbereich eine rechtwinklig an den Basen der beiden seitlichen Profile befestigten Platte besteht, daß an den oberen Schenkeln der seitlichen Profile elastische Spannklemmen zum Festklemmen des Schienenfußes befestigt sind, und daß die mittlere Platte und die oberen Bereiche der Basen der seitlichen Profile eine Nu.t bilden, in die das Zwischenlageband ohne Spiel eingebettet ist.

Um den Sattelanker der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung für verschiedene Schienenarten anwendbar

409845/0278 . - 6 -

zu machen, sind zweckmäßigerweise die oberen Schenkel der Seitenprofile des Sattelankers mit der Oberfläche des Zwischenlagebandes ausgerichtet. Die oberen Schenkel der Seitenprofile können ferner Anschlag-Keilstükke tragen, die rechtwinklig zur Schiene einstellbar sind und jeweils gegen die Kanten des Schienenfußes stoßen und die Ränder des Zwischenlagebandes überdecken.

409845/0278 - 7 -

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Schienenbefestigung nach der Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Schienenbefestigung,

Fig. 3 eine andere Draufsicht zweier aufeinanderfolgender Befestigungsstellen, die an der gleichen Unterstützung aus Beton angebracht sind und die gleiche Schiene tragen, und

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt zwischen den beiden Befestigungsstellen entlang der Linie IV-IV der Fig. 3·

In den verschiedenen Figuren sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellte Vorrichtung dient zur Befestigung einer Schiene 1 auf einer Unterstützung 2 aus Beton in Form eines Sockels oder Balkens.

Die Vorrichtung zum Befestigen der Schiene 1 besteht im wesentlichen aus einem Sattelanker 3» einem Zwischenlageband 4, zwei elastischen Spannklemmen 3» zwei Anschlag-Keilstücken 6 und zwei Befestigungsteilen zur Verspannung der Spannklemmen 5 und der Anschlag-Keilstücke 6 auf dem Sattelanker 3.

Der Sattelanker 3 ist eine geschweißte Stahlkonstruktion, die im wesentlichen einen von einer ebenen Platte 7 gebildeten Mittelbereich und Seitenbereiche oder Längs-

409845/0278 _ ₈ _

bereiche aufweist, von denen jeder aus einem U-Eisen 8 besteht. Die ebene Mittelplatte 7 ist rechtwinklig an die beiden Basen der U-Eisen 8 angeschweißt, deren .Schenkel nach außen weisen und jeweils in einer Ebene angeordnet sind, d.h. der Schenkel des einen U-Eisens liegt in der Verlängerung des entsprechenden Schenkels des anderen U-Eisens. Die ebene Mittelplatte 7 liegt ein wenig unterhalb des Niveaus der oberen Schenkel der U-Eisen, und genauer gesagt um 15 bis 20 ram unterhalb der oberen Schenkelflächen. Auf diese Weise begrenzen die ebene Mittelplatte 7 und die oberen Bereiche der Basisteile der U-Eisen 8 eine nach oben hin offene Längsnut 9· Zusätzlich sind die unten liegenden Schenkel der U-Eisen untereinander durch horizontale Querstreben 10 verbunden.

Das Zwischenlageband 4 besteht aus einem expandierten Polyurethan oder einem ähnlichen Material, das unter Druckbeanspruchung eine begrenzte elastische Stauchung erfährt, ohne daß in der Breite oder in der Länge eine Expansion eintritt. Zu diesem Zweck verwendet man vorteilhafterweise ein Polyurethan, dessen Kompressions-

widerstand zwischen 90 und 110 kg/cm , und dessen Dichte zwischen 450 und 550 gr/dnr liegt. Das in Rede stehende Polyurethan drückt sich bei einer vertikalen Belastung ohne seitliche Ausdehnung derart zusammen, daß die die Durchbiegung als Punktion der aufgewendeten Belastung darstellende Kurve nicht durch die Art und Weise beeinflußt wird, in der das Zwischenlageband 4 mechanisch mit dem Sattelanker 5 und mit der Unterstützung 2 verbunden ist.

9845/0278 -9-

Das Zwischenlageband 4 hat eine Stärke von etwa 15 mm entsprechend der Tiefe der Längsnut 9 des Sattelankers 3· Das Zwischenlageband 4 hat andererseits eine Breite, die praktisch gleich derjenigen -der Nut 9 ist. Das Zwischenlageband 4 ist daher ohne Seiten- oder Querspiel in die Längsnut 9 des Sattelankers 3 eingebettet und seine Oberseite liegt in der Verlängerung der Oberse.iten der oberen Schenkel der U-Eisen 8.

Das Zwischenlageband 4 ist entlang der Schiene 1 angeordnet und liegt durchgehend gegen den Schienenfuß der Schiene 1 an. Das Zwischenlageband 4 hat eine solche Länge, daß es auf mehreren Sattelankern 3 ruht. An der Stelle eines jeden Sattelankers 3 liegt das Zwischenlageband 4 an der ebenen Mittelplatte 7 des betreffenden Sattelankers 3 an. Zwischen den Sattelankern 3 ruht das Zwischenlageband 4 durchgehend auf der Unterstützung 2 auf und ist dort in den Beton eingebettet, dessen Oberfläche beispielsweise 3 oder 4 mm unterhalb derjenigen des Zwischenlagebandes 4 oder des Schienenfußes liegt.

Die Schiene 1 ruht mit ihrem Schienenfuß auf dem Zwischenlageband 4 auf. Die Breite des Schienenfußes ist wesentlich kleiner als diejenige des Zwischenlagebandes 4. Der Schienenfuß wird von den Spannklemmen 5 elastisch gegen das Zwischenlageband 4 gedrückt. Die Spannklemmen 5 haben die Form-flexibler Haken, deren ebene Teile an den oberen Schenkeln der U-Eisen 8 befestigt sind. In Querrichtung ist der Schienenfuß 1 einstellbar montiert. Hierzu sind die Anschlag-Keilstücke 6 vorgesehen, an denen die Schiene seitlich zur

409845/0278 · -ίο-

Anlage kommt. Sie können selektiv rechtwinklig zur Schiene 1 angeordnet werden, und die Randbereiche des Zwischenlagebandes 4 überlappen.

Bei dem gewählten Ausführungsbelspiel sind die Befestigungsteile der Spannklemmen 5 und der Anschlag-Keilstücke 6 Hammerschrauben 11. Der Hammerkopf eines jeden Schraubbolzens 11 greift von unten her an dem oberen Schenkel des entsprechenden U-Eisens 8 an. Die Gewindestange des Schraubbolzens 11 führt durch ein Langloch 12 des betreffenden Schenkels, durch ein Langloch 15 des Anschlag-Keilstückes 6 und eine kreisförmige öffnung 14 der Spannklemme 5 hindurch und trägt eine Unterlegscheibe 16 sowie eine Spannmutter 15-

Zum Befestigen der Schiene 1 an der Unterstützung 2 aus Beton müssen zunächst die Befestigungsvorrichtungen an dem Schienenfuß montiert werden. Insbesondere wird zunächst das Zwischenlageband 4 zwischen die ebene Mittelplatte 7 eines jeden Sattelankers und den Schienenfuß gelegt. Das Zwischenlageband 4 wird darüber hinaus zuvor durchgehend zwischen den Sattelankern 3 gegen den Schienenfuß 1 gelegt. Danach wird die Baugruppe aus der Schiene 1 und den Befestigungsvorrichtungen in bezug auf eine Schalung positioniert, in die der Beton 1 der Unterstützung 2 bis auf ein bestimmtes Niveau, das einige Millimeter unterhalb des Schienenfußes 1 liegt, eingegossen wird. Beim Eingießen des Betons verläuft dieser in jeden Sattelanker 3 hinein unter die ebene Mittelplatte 7 und zwischen die U-Eisen 8. Nach dem Abbinden des Betons ist jeder Sattelanker 3 automatisch in der Unterstützung

409845/0278 -11-

2 verankert. Jeder Sattelanker 3 ist dadurch selbstankernd. Beim Eingießen des Betons legt dieser sich auch zwischen den Sattelankern j5 gegen die Unterseite und gegen die längslauf enden Seitenflächen des Zwischenlagebandes 4, um einen durchgehenden Kontakt zwischen dem Zwischenlageband 4 und der Unterstützung 2 sowie eine feste Verankerung des Zwischenlagebandes 4 nach dem Abbinden des Betons zu bewirken. Die Hammerköpfe der Schrauben 17 sind nicht mit in den Beton der Unterstützung 2 eingegossen, was man durch Einsetzen einer Verkleidung 17 aus Metall oder Kunststoff erreicht. Auf diese Weise wird ein Hohlraum im Beton geschaffen, wodurch es möglich ist, die Schrauben 11, wenn nötig, zu ersetzen.

Nach dem Aufsetzen der Schiene 1 auf die Unterstützung 2 verhindern die Befestigungsvorrichtungen sowie das Montageverfahren jegliche Durchbiegung der Schiene 1 und ermöglichen die Aufnahme sowohl vertikaler als auch seitlicher Belastungen, die durch den Lauf der Räder auf die Schienen ausgeübt werden, ohne die Gefahr von Beschädigungen insbesondere der Unterstützung 2,

409845/0278

- 12 -

Claims

Ansprüche

l.yVorrichtung zur Befestigung einer Schiene auf einem Fundament streifen oder einem Träger aus Beton, mit einem in dem Fundamentstreifen oder dem Träger verankerten metallischen Sattelanker, der einerseits einen die Schiene unter Zwischenfügung einer nichtmetallischen Unterlage tragenden ebenen Mittelteil, und andererseits Seitenschenkel aufweist, die mit elastischen Befestigungsorganen zur Befestigung des Schienenfußes auf der Unterlage versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus einem durchgehenden Zwischenlagestreifen (4) aus expandiertem Polyurethan oder dgl. besteht, der beim Zusammenpressen ohne seitliche Ausdehnung in Grenzen elastisch eindrückbar ist, daß das Zwischenlageband (4) sich entlang des Schienenfußes über mehrere Sattelanker (3) erstreckt und ohne Spiel in eine Nut (9) an der Oberseite eines Jeden Sattelankers eingebettet ist, und daß das Zwischenlageband (4) zwischen den Sattelankern (3) in dem Beton des Fundamentstreifens oder Trägers (2) verankert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-kennzeichnet , daß das Polyurethan, aus dem das Zwischenlageband (4) besteht, einen Kom-

pressionswiderstand zwischen 90 und 110 kg/cm sowie eine Dichte zwischen 450 und 550 gr/dnr aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenlageband

9845/0278

- 13 -

(4) aus Polyurethan eine Stärke von 15 bis 20 mm hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sattelanker (3) aus einer selbst-ankernden Schweißkonstruktion besteht, deren ebener Mittelbereich eine rechtwinklig an den Basen der beiden seitlichen Profile (8) befestigten Platte (7) besteht, daß an den oberen Schenkeln der seitlichen Profile (8) elastische Spannklemmen (5) zum Festklemmen des Schienenfußes befestigt sind, und daß die mittlere Platte (7) und die oberen Bereiche der'Basen der seitlichen Profile (8) eine Nut (9) bilden, in die das Zwischenlageband (4) ohne Spiel eingebettet ist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Schenkel der seitlichen Profile (8) des Sattelankers (3) mit der Oberfläche des Zwischenlagebandes (4) ausgerichtet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Schenkel der seitlichen Profile (8) des Sattelankers (3) Anschlag-Keilstücke (6) tragen, die rechtwinklig zur Schiene (1) einstellbar sind, an dem jeweiligen Rand des Schienenfußes anliegen und die Längsränder des Zwischenlagebandes (4) überdecken.

409845/0278

Lee rse

ite