DE2839159C2 - Obergangskonstruktion für Eisenbahnbrücken - Google Patents

Description

Übergangskonstruktion auf jeder Seite der Dehnungsfuge etwa 2 bis 4 m beträgt

Durch die große Dehnlänge der Obergangskonstruktion wird erreicht, daß die Störstelle sehr verlängert und damit der Verlauf der Gleiseinsenkung gestreckt und somit abgemildert wird. Weiterhin wird durch die elastische Lagerung des Schotterbettes eine bessere Aufnahme der Kräfte erzielt, die durch unter der Betriebseinwirkung nicht vollständig zu vermeidenden Veränderung der Gleislage aktiviert werden. Die Verteilung der durch die Fugenbewegung erzwungenen Dehnung auf eine größere Länge und damit nur geringen Gefügestörungen ist daher vorteilhaft für das Scholterbeit, dar, als ein Stab aufgefaßt werden kann, der mit dem mit durchgehend geschweißten Schienen ausgeführten Gleisrahmen im Verbund steht.

Die auftretenden Relalivbewegungen zwischen dem Schotterbelt und dem Brückenende bzw. dem angrenzenden Widerlager können sowohl durch Schubverformung als auch durch Gleiten der Obergangskonstruktion erfolgen. Mit beiden Methoden wird eine günstige Einsenkungskurve erreicht.

Bei der Schubverformung werden die Relativbewegungen durch verschieden großen Schubwiderstand der elastischen Zwischenelemente und zusätzlich durch die in Längsrichtung verschieden große Dehnbarkeit der das Schotterbett fixierenden durchgehenden elastischen Deckplatte ermöglicht. Eine resultierende Wirkung wird erzielt, wenn die elastischen Zwischenelemente fest mit der das Schotterbett fixierenden Deckplatte aus Gummi oder Kunststoff verbunden sind.

Um die mit Abstand voneinander an der Deckplatte befestigten elastischen Zwischcnclcmentc im Bereich der Dehnfuge zu großen Schubverformungen zu zwingen, muß die Dehnbarkeit der Deckplatte aus Gummi oder Kunststoff im Anschluß an das die Fuge überbrückende elastische Fugenband zunächst klein sein und dann laufend zunehmen. Die Ausführung sieht hierzu vor, daß die Dicke der durchgehenden Deckplatte in von der Fuge weg weisender Richtung abnimmt. Auf ihrer Oberseite kann sie zum Sihotterbett hin mit einer Profilierung versehen sein, die Tropfen- oder Rippenform hat und die symmetrisch oder unsymmetrisch, gerade, winklig, kurvenförmig, pfeilförmig oder in beliebiger Anordnung zueinander erhaben oder eingelassen ist. Die Profilierung dient dem Zweck, das Schotterbett gegen horizontale Schiebebewegungen zu sichern. Die Abstände innerhalb der Profilierung müssen mindestens der Korngröße des Schotters entsprechen und die erwünschte Entwässerung der Oberfläche der Deckplatte zulassen. Ein im Verbund geringer Schubwiderstand der elastischen Zwischenelemente kann dadurch erreicht werden, daß die elastischen Zwischenelemente aus profilierten Streifen aus Gummi oder Kunststoff bestehen. Das Querschnittsprofil der Zwischenelemente kann quadratisch, rechteckig oder trapezförmig sein. Der Schubwiderstand steigt von der Fuge ausgehend bis zum Ende der Übergangskonstruktion kontinuierlich an. Die Anpassung der Schubsteifigkeit de^r einzelnen Zwischenelemente an die gewünsch». Verschiebung erfolgt am besten dadurch, daß die elastischen Zwischenelemente in von der Fuge weg weisender Richtung mit zunehmender Länge und/oder abnehmender Höhe ausgebildet sind.

Bei einer anderen Ausführungsart mit auf Schub beanspruchten Elementen wird die Verteilung der durch die Fugendehnung entstehenden Kräfte durch das Schotterbett allein bewirkt. Dazu ist es erforderlich, das Schotterbett zu verfestigen. Zur Überbrückung des Abstandes zwischen den einzelnen Schubelementen ist vorgesehen, daß zwischen den elastischen Zwischenelementen Gummibrücken aus Schläuchen mit unterschiedlicher Wanddicke angeordnet sind.

Bei einem Gleiten der Schotterunterlage auf den elastisch federnden Zwischenelementen übernimmt das Schotterbett allein die entsprechende Steuerung der

ίο Relativbewegungen im Bereich der Übergangskonstruktion. Die Auflagerung des Schotterbettes auf der durchgehenden Deckplatte erfordert daher eine Verfestigung. Die Oberseite der Deckplatte ist, wie beschrieben, so profiliert, daß ein möglichst guter Verbund mit dem Schotterbett durch einen in der H-auptkraftrichtung oder besser durch in zwei zueinander rechtwinklig stehenden Richtungen erzwungenen Scherverbund, durch Reibung oder Verklebung erfolgt. Die Unterseite der Deckplatte und die Oberseite der elastischen Zwischenelemente können auch je eine Gleitschicht tragen. Bei dieser Ausführung hat die Gummiplatte, auf der das Schotterbelt fixiert wird, eine gleichmäßige Dicke. Als Gleitschichten werden Folien aus PTFE oder einem ähnlichen Werkstoff verwendet.

die durch schlauchartige Hohlräume oder Falten in entsprechenden Absländen eine Verschiebung bei geringstem Kraftaufwand gewährleisten.

Die elastischen Zwischenelemente, die die gleiche Funktion erfüllen wie die bekannten elastischen Matten

JQ unier einem Scholterbett, bestehen in diesem Falle aus Elementen von Matten, wie sie auf der übrigen Länge des Bauwerkes verlegt werden. Der infolge der vorhandenen Gleitschichten geringe Gleitwiderstand läßt eine gleichmäßige Verteilung der Fugenbewegung

J5 auf das als Stab aufgefaßte Schotterbett entsprechend der Länge der Übergangskonstruktion erwarten.

F.ine leichtere Montage und wirtschaftliche Herstellung der Übergangskonstruktion wird erzielt, wenn die die elastischen Zwischenelemente abdeckende Deckplatte in sich überlappende profilierte Einzelelemente unterteilt ist. Die Profilierung, die einen runden oder elliptischen Hohlraum innerhalb des Einzelelementes aufweist oder durch eine andersartige Querschnittsveränderung gebildet wird, dient der Erzielung einer leichten Dehnung. Die veränderliche Dehnung über die Länge der Übergangskonstruktion wird durch veränderte Profilierung der Einzelelemente aufgenommen. Die dem Schotterbett zugewandte Oberfläche hat die gleiche Profilierung wie die zuvor beschriebene

5u durchgehende Deckplatte. Ein guter Verbund zwischen dem Schotterbett und den Einzelelementen und eine leichte Verschiebbarkeit auf den Mattenelementen wird erreicht, wenn die profilierten Einzelelemente auf der Oberseite zum Schotterbett hin zusätzlich mit erhöhten Rippen versehen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nähererläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Übergangskonstruktion in Längsrichtung des Verkehrsweges mit auf Schub beanspruchten Elementen,

Fig.2 einen Schnitt durch eine andere Übergangskonstruktion in Längsrichtung des Verkehrsweges mit Einzelelementen für eine gleitende Relativbewegung

b5 des Schotterbettes,

Fig.3 einen Ausschnitt aus Fig.2 in größerem Maßstabund
F i g. 4 die Oberseite der Deckplatte mit unterschiedli-

chen Profilierungen.

Nach Fig. 1 wird die Dehnungsfuge 1 in einer mit einer Isolierung 2 versehenen Brückenfahrbahn A von einem elastischen Fugenband 3 überbrückt. Die durch Temperatureinflüsse erzwungene Fugendehnung /-"wird gleichmäßig auf das Schotterbett 4 mit der Länge 2L der Übergangskonstruktion verteilt, und zwar von der Fuge 1 ausgehend nach jeder Seite hin bis zum Anschluß an den unbeeinflußten Teil des SchoUerbettes auf Null abnehmend. Das Schotterbett ruht von hier ab auf einer großflächigen elastischen Matte 6 und ist darauf fixiert. Auf dem Schotterbett ist der Gleisrahmen 7 gelagert.

Durch eine durchgehende, elastische, verschieden dicke Deckplatte 8 mit einer Profilierung 8a, deren Dehnbarkeit an dem der Fuge abgewandten Ende klein ist und zur Fuge hin laufend zunimmt und die mit im Abstand 9 voneinander angeordneten elastischen Zwischenelementen 10 fest verbunden ist, wird zusätzlich bewirkt, daß die Schubverformungen von der Dehnungsfuge 1 ausgehend in Richtung Cbis zum Ende der Übergangskonstruktion kontinuierlich abnehmen. Dadurch wird die halbe Fugendehnung auf die Länge L verteilt und somit die Gefügeveränderungen im Schotterbett 4 so gering gehalten, daß Störungen der Gleislage im Bereich der Dehnungsfuge 1 nicht auftrc.en. Am Ende der Übergangskonstruktion wird die Fuge 9a zwischen dem letzten elastischen Zwischenelement 10 und der großflächigen Matte 6 von einem Profilband Il abgedeckt.

In Fig.2 ist für das Brückenbauwerk entsprechend Fig. 1 die Übergangskonstruktion mit Einzelelementen für gleitende Relativbewegungen des Schotterbettes dargestellt. Die durchgehende Deckplatte 12 aus Fi g. 1 ist in sich überlappende Einzelelemente unterteilt,deren Profil einen Hohlraum 13 aufweist und die gleitend auf elastischen Zwischenelementen 16 angeordnet sind. Die Aufgabe der elastischen Zwischenelemente 10 bzw. 16 ist, den für eine gute Gleislage erwünschten Bettungsmodul zu erhallen. Die Zwischenelemente 16 sind über den Bereich der Übergangskonstruktion in gleicher Höhe und Länge ausgeführt.

Gemäß Fig.3 werden die sich überlappenden profilierten Einzelelemente auf der Fläche 17 verklebt. Die auf den Zwischenelementen 16 aufliegenden Enden der profilierten Einzelelemente sind auf ihrer Unterseite mit einer Gleitschicht i8 versehen, die mit einer auf den Zwischenelementen 16 befindlichen Gleitschicht 19 in Form von Folien in Kontakt steht.

Zur Verbesserung des Verbundes zwischen dem aufliegenden Schotterbett 4 und den zusammengeklebten Einzelelementen sind diese auf ihrer Oberseite mit einer Profilierung 14 und zusätzlich mit erhöhten Rippen 15 versehen.
In Fig.4 sind verschiedene mögliche Profilierungen der Deckplatte 8 bzw. 12 dargestellt. Die Profile können durch Erhöhungen oder Vertiefungen der Oberseite gebildet werden. Das Einzelprofil kann aus Tropfen oder Rippen bestehen, die symmetrisch, unsymmetrisch, winklig, pfeilförmig, kurvenförmig oder in beliebiger

JO Anordnung zueinander angeordnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Übergangskonstruktion für Eisenbahnbrücken mit einem die Dehnungsfuge im Beton- odei Stahlunterbau überbrückenden elastischen Fugenband und einem oberhalb einer Lage aus elastisch verformbarem Werkstoff angeordneten Schotterbett, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage aus elastisch verformbarem Werkstoff aus von einer das Scholterbett (4) fixierenden Deckplatte (8 bzw. 12) aus Gummi oder Kunststoff abgedeckten, auf einer begrenzten Länge beiderseits der Dehnungsfuge (1) angeordneten, elastischen Zwiichenelementen (10 bzw. 16) mit geringem Schubwiderstand besteht

2. Übergangskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Länge auf jeder Seite der Dehnungsfuge (1) etwa 2 bis 4 m beträgt.

3. Überganskonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenelemente (10) fest mit der das Schotterbett fixierenden Deckplatte (8) aus Gummi oder Kunststoff verbunden sind.

4. Übergangskonslruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der durchgehenden Deckplatte (8) in von der Dehnungsfuge (1) weg weisender Richtung abnimmt.

5. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Oberseite zum Schotterbett hin mit einer Profilierung (Sa) versehen ist, die Tropfen- oder Rippenform hat und die symmetrisch oder unsymmetrisch, gerade, winklig, kurvenförmig, pfcilförmig oder in beliebiger Anordnung zueinander erhaben oder eingelassen ist.

6. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenelempnte (10 bzw. 16) aus profilierten Streifen aus Gummi oder Kunststoff bestehen.

7. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenelemente (10) in von der Dehnungsfuge (1) wegweisender Richtung mit zunehmender Länge und/oder abnehmender Höhe ausgebildet sind.

8. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den elastischen Zwischenelementen (10) Gummibrücken aus Schläuchen mit unterschiedlicher Wanddicke angeordnet sind.

9. Übergangskonstruklion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Deckplatte (8) und die Oberseite der elastischen Zwischenelemente (10) je eine Gleitschicht (18 bzw. 19) tragen.

10. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die elastischen Zwischenelemente (10 bzw. 16) abdeckende Deckplatte (12) in sich überlappende profilierte Einzelelemente unterteilt ist.

11. Übergangskonstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Einzelelemente auf der Oberseite zum Schotterbett hin zusätzlich mit erhöhten Rippen (15) versehen sind.

Die Erfindung betrifft eine Übergangskonstruktion

für Eisenbahnbrücken mit einem die Dehnungsfuge im Beton- oder Stahlunterbau überbrückenden elastischen Fugenband und einem oberhalb einer Lage aus elastisch verformbarem Werkstoff angeordneten Schotterbett.

Für ein über eine Brücke geführtes Eisenbahngleis kann die von der Temperatur abhängige Längenänderung des Brückentragwerkes bei Vermeidung von Delinungsfugen im Gleisbereich unberücksichtigt bleiben, wenn das Eisenbahngleis auf einer an den Enden des Brückenüberbaucs über diesen hinausreichenden durchgehend bewehrten Betonplatte verlegt ist, die in jeder Richtung gleitend auf dem Brückenüberbau aufgelagert und an den Enden im Erdboden verankert ist (DE-OS 25 43 243).

Zur Vermeidung von örtlichen Störstellen durch Abweichungen von der ebenen Form der Oberfläche aufeinander gleitender großer Baukörper ist aus der DE-OS 26 28 398 bekannt, zwischen der unter der

-" Betonplatte angeordneten Gleitschicht und dem Briikkenüberbau eine durchgehende Matte aus einem Werkstoff mit großer elastischer Verformbarkeit anzuordnen.

Wenn für eine Brücke eine niedrige Bauhöhe verlangt und für einen Schienenverkehrsweg das Schotterbett durchgeführt wird, ferner zur Ableitung horizontaler Kräfte keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind, ist d>e bekannte Ausführung nicht so günstig, da sie eine größere Bauhöhe erfordert und außerdem etwas

ⁱⁿ aufwendig ist. Steht vor und hinter der Brücke keine ausreichende Länge zur Unterbringung der Verankerung der Betonplatte für die durchzuführende fugenlose Fahrbahn gemäß der DE-OS 25 43 243 zur Verfügung, muß eine andere Lösung angestrebt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich zu erstellende Übergangskonstruktion mit relativ großer Dehnlänge und zur elastischen Lagerung eines durchgehenden Schotterbettes für Gleise aul Massiv- oder Stahlbrücken zu schaffen, bei der die bei einer Längenänderung der Brücke auftretenden Störungen der Gleislage im Bereich des beweglichen Lagers möglichst klein gehallen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lage aus elastisch verformbarem Werkstoff aus von einer das Schotterbett fixierenden Deckplatte aus Gummi oder Kunststoff abgedeckten, auf einer begrenzten Länge beiderseits der Dehnungsfuge angeordneten, elastischen Zwischenelemcnten mit geringem Schubwiderstand besteht.

Die erfindungsgemäße Übergangskonstruktion ist gegenüber der bekannten Ausführungsform mit einer durchgehenden, gleitend gelagerten Betonplatte wirtschaftlicher in der Herstellung. Da sich der erwünschte Effekt hinsichtlich einer Kompensation der Fugenbewegungen mit dem geringen Aufwand erzielen läßt, ist die vorgeschlagene Überganskonstruktion besonders für Brücken mittlerer Stützweilen oder Längen geeignet. Ferner läßt sich gegenüber der bekannten Lösung die vorgeschlagene Ausführung wirtschaftlicher nachträg-

fao lieh auf bestehenden Brücken einbauen, da nur der Teilbereich über dem beweglichen Auflager durch den Einbau in Anspruch genommen wird.

Die Dehnlänge der Übergangskonstruktion ist so bemessen, daß auf jede Seite der Fuge die halbe

μ Fugendehnung verteilt wird, und zwar von der Fuge bis zum Anschluß an das normale Schotterbett auf Null abnehmend. Das ist ohne störende Gefügeveränderungen im Schotterbett möglich, wenn die Länge der