DE29612240U1

DE29612240U1 - Gleisanlage

Info

Publication number: DE29612240U1
Application number: DE29612240U
Authority: DE
Original assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Current assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Priority date: 1996-07-13
Filing date: 1996-07-13
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2006-07-14

Description

Gleisanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleisanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bisherige Gleisanlagen sind weitgehend sogenannte Schottergleise, bei denen die Schwellen aus Beton oder Stahl und in älteren Fällen auch aus Holz in einer Schotterbettung eingebaut sind. Die Schotterbettung ist von Zeit zu Zeit zu erneuern, etwa in einem Abstand von 5 Jahren. Schottergleise sind jedoch hohen und höchsten Geschwindigkeiten, wie sie zunehmend gefahren und geplant werden, nicht immer gewachsen. Zumindest steigen dabei die Aufwendungen für die Instandhaltung.

Patentanwälte · European Patent Attorneys · Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

Rechtsanwalt: zugelassen bei den Hamburger Gerichten

Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05 28497 (BLZ 200 700 00) · Postbank Hamburg, Nr. 28 42 206 (BLZ 200 100 20)
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Es sind daher auch bereits sogenannte feste Fahrbahnen im Betrieb, bei denen die Schienen auf einem Untergrund auf Beton befestigt sind. Die Gestehungskosten gegenüber Schottergleisen sind bei festen Fahrbahnen fast verdoppelt. Da auch Gleisanlagen mit festen Fahrbahnen erheblichen Belastungen ausgesetzt sind, kann der Aufwand für die Instandhaltung nicht vernachlässigt werden. Es ist damit zu rechnen, daß in Teilbereichen Schäden auftreten, wo sich Unstetigkeiten im Untergrund auswirken sowie in Übergangsbereichen zu Bauwerken, wie Brücken, Tunneln usw. Die entstehenden Schäden können oft nicht einfach nachgebessert werden, sondern machen den Ausbau von Abschnitten notwendig. Dies hat die Unterbrechung der Nutzbarkeit des Streckenabschnitts für mehrere Wochen zur Folge, da der Beton abgebrochen werden muß und der neu hergestellte Beton erst nach einiger Zeit wieder belastet werden kann.

Die Starrheit der Bauweise bei einer festen Fahrbahn führt auch zu einem erheblichen Verschleiß an den Befestigungsmitteln, an den Justierteilen, an der eigentlichen Schienenbefestigung und an den Schienen selbst. Außerdem führt diese Bauweise zu einer hohen Beanspruchung an den Fahrwerken der Hochgeschwindigkeitszüge. Der Verschleiß an den Schienen, an den Radkränzen, an den Radaufhängungen, an

den Fahrwerken usw. wird mit der Zunahme der Geschwindigkeit und der Starrheit der Bauweise außerordentlich hoch sein. Außerdem wird der Fahrkomfort durch die Starrheit von festen Fahrbahnen durch harte Stöße bei Richtungsänderungen leiden, die unvermeidlich an Übergangsstellen und Übergangsabschnitten auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleisanlage zu schaffen, bei der bei einem vertretbaren Aufwand die Nachteile von festen Fahrbahnen vermieden werden. Insbesondere sollen der Fahrkomfort auch bei höchsten Geschwindigkeiten nicht beeinträchtigt und Schäden an dem Gleis und an den Fahrzeugen minimiert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Gleisanlage weisen die Schwellen im Endbereich einen topfartigen Zylinder auf, in den ein entsprechender Kolben eingeführt ist, der mit einer Befestigungsplatte für die Schienen verbunden ist. Im Zylinder ist ein fließfähiges Medium enthalten, das federnd kompressibel ist. Der Zylinder ist mit einem Anschluß verbunden, über den kompressibles Medium zu oder vom Zylinder

abgeführt werden kann. Ein zähflüssiges Elastomer, wie es für derartige Zwecke brauchbar ist, ist an sich bekannt. Es wird bei sogenannten Industriedämpfern eingesetzt.

Eine Gleisanlage nach der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Die Schiene kann schnell und genau in der Höhe ausgerichtet werden, und zwar über einen verhältnismäßig großen Verstellbereich, zum Beispiel 50 mm. Die Schienenlage wird trotz des nachgebenden Verhaltens des kompressiblen Mediums exakt eingehalten. Bei entsprechendem Verschleiß an den Schienenköpfen kann eine Nachstellung erfolgen.

Durch die exakte Führung der Schiene und ihre elastische Lagerung wird der Verschleiß an den Schienen und den Befestigungsmitteln minimiert. Auch der Verschleiß und die Beanspruchung von Fahrwerken, Radkränzen usw. wird stark herabgesetzt, so daß die Betriebskosten für die Züge verringert werden und die Sicherheit des Betriebes erhöht wird. Extreme Punkt- und Spitzenbelastungen sowohl an den Schienen, an den Befestigungsmitteln als auch an den Radkränzen und Fahrwerken werden weitgehend ausgeschlossen. Ein Auswechseln von Schienen, Radkränzen usw. ist daher erst in größeren Zeiträumen erforderlich.

Lage- und Höhenveränderungen der Gleisanlage, insbesondere bei unstetigen Untergrundverhältnissen und in Übergangsbereichen zu Bauwerken usw. können schnell und genau nachreguliert werden, wodurch die sonst entstehenden Spitzenbelastungen vermieden werden. Der Fahrkomfort wird erheblich verbessert.

Der Gestehungsaufwand für eine Gleisanlage nach der Erfindung wird höher sein als bei einem üblichen Schottergleis, jedoch geringer als bei der festen Fahrbahn. Die aufgezählten erheblichen Vorteile, zu denen auch die relativ geringen Betriebs- und Instandhaltungskosten zu rechnen sind, liegen jedoch deutlich über denen herkömmlichenr Gleisanlagen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Kolben vorzugsweise mit der Befestigungsplatte verschweißt. Auch der Zylinder wird nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise mit der Schwelle verschweißt, die aus Stahl besteht.

Um Mehrbelastungen ausreichend entgegenzutreten, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß an den Enden der Schwellen Kopfplatten angebracht sind, die über

die Unterseite der Schwellen nach unten überstehen. Statt dessen kann an der Unterseite der Schwellen mindestens ein Sporn oder dergleichen vorgesehen werden, der mehr oder weniger weit in die Bettung unterhalb der Schwelle hineinsteht, um den auftretenden Querkräften entgegenzuwirken.

Es ist ferner von Vorteil, wenn eine zusätzliche Versteifung zwischen den Schwellen vorgesehen ist in Form von Verbindungsschienen, die eine Reihe von Enden von Schwellen miteinander verbinden, um einen relativ steifen Gleisrahmen zu bilden, der als Ganzes vorgefertigt und anschließend verlegt wird.

Die Schwellen der erfindungsgemäßen Gleisanlage sind in eine geeignete Bettung einzubauen. Dies kann z.B. eine herkömmliche Schotterbettung sein. Besonders vorteilhaft ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung, wenn der Schotter in der Weise verfestigt wird, daß unter Druckbzw. Scherwirkung verbessert fließfähiger Beton in dosierter Menge punktuell und beabstandet in Lücken des Schotterwerks unter Druck so injiziert wird, daß übereinander und nebeneinander liegende Steine zu kompakten Blöcken verklammert sind. So können "Säulen" von beispielsweise 50 cm Tiefe und beispielsweise 30 cm Durchmesser in Abständen

im Schotterbett gebildet werden, um die Festigkeit des Schotterbettes zu erhöhen. Zur Verkleinerung kann zum Beispiel ein Zementmörtel verwendet werden, der zum einen fließfähig ist und beim Injizieren in die jeweiligen Lücken zwischen den Steinen dringt, der jedoch zum anderen sich nicht beliebig breit um den injizierten Punkt verteilt, sondern klumpen- oder blasenartig in dem injizierten Bereich verbleibt. Dies wird mit einem Mörtel erreicht, der unter Druck- bzw. Scherwirkung gute Fließeigenschaften entwickelt, jedoch bei Wegfall derartiger Einwirkung eine relativ hohe Kohäsivkraft aufweist. Es erfolgt mithin eine Verklammerung bis in größere Tiefen des Schotterwerks bzw. über die Dicke des Schotterwerks in einer relativ geringen Breite, wobei die Breite von der eingebrachten Dosis abhängt. Die auf diese Weise hergestellten Blöcke sichern eine hohe Lagerstabilität des Schotterwerks und erlauben gleichzeitig eine Anpassung der dazwischenliegenden Steine. Insgesamt wird auf diese Weise das Schotterwerk in seiner Beanspruchbarkeit verbessert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Gleisanlage nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.

Fig, 4 zeigt die gleichen Teile wie Fig. 3, jedoch in einer anderen Betriebsstellung.

Fig. 5 zeigt die Darstellung nach Fig. 3 vergrößert.
Fig. 6 zeigt eine Einzelheit der Darstellung nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine weitere Einzelheit der Darstellung nach Fig. 5.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Einzelteils nach Fig. 7.

Fig. 9 zeigt das Profil der Schwelle nach Fig. 5.

Fig. 10 zeigt die Seitenansicht des Einzelteils nach Fig. 6 in Richtung Pfeil 10 in um 90° verdrehter Lage.

Fig. 11 zeigt eine andere Ausfuhrungsform für eine Schie-

nenbefestigung der erfindungsgemäßen Gleisanlage.

Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigungsplatte nach Fig. 11.

In Fig. 1 sind herkömmliche Schienen 10 einer Gleisanlage dargestellt, die auf Stahlschwellen 12 in noch zu beschreibender Art und Weise aufliegen. Die Stahlschwellen 12 sind in eine Bettung 14 eingearbeitet, die zum Beispiel aus Schotter oder dergleichen besteht. Einzelheiten gehen aus den weiteren Figuren hervor.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Schwellen 12 umgekehrt T-Profil aufweisen. In den Endbereichen sind sie mit topfförmigen, nach oben geöffneten Zylindern 18 versehen, die durch Schweißung angearbeitet sind. Die oberen Enden der Zylinder 18 sind bündig mit der Oberseite der Schwellen 12. Die Schienen ruhen auf Befestigungsplatten 20, die an der Unterseite mit einem Kolben 22 verschweißt sind. Der Kolben sitzt im Zylinder 18 ein. Die Anbringung der Schiene 10 an der Befestigungsplatte 20 ist konventionell. Sie soll jedoch weiter unten noch beschrieben werden.

Im Zylinder 18 ist ein kompressibles Elastomer in vorgegebener Menge eingefüllt. Die Menge kann jedoch über einen

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nicht gezeigten Anschluß vergrößert oder verringert werden. Je nach dem Volumen des Elastomers im Zylinder 18 ist das Niveau der Schiene 10 unterschiedlich, wie aus dem Vergleich der Figuren 3 und 4 hervorgeht. Mit Hilfe einer genauen Dosierung des Elastomers läßt sich mithin die Höhe der Schiene 10 genau justieren.

Die Schwellen 12 haben an den Enden Kopfplatten 24, die nach unten über die Schwellen 12 überstehen und den Querkräften entgegenwirken sollen.

Unterhalb der Schotterbettung 14 ist ein Planum 26, beispielsweise aus Sand oder Sand plus Faserstoffen vorgesehen, das sich zur Seite über die Schwellen 12 erstreckt. Eine spezielle Schüttung 28 dient der verbesserten Abstützung der Schwellen 12 zur Seite hin.

Aus den Figuren 5, 7 und 10 geht der Aufbau der Befestigungsplatte 20 hervor. Seitliche Anschlagvorsprünge 28 bilden eine schwalbenschwanzförmxge Ausnehmung 30 zur Aufnahme von entsprechenden Bolzenköpfen von Bolzen 32, die nach oben stehen (Fig. 5) und die eine Mutter 34 aufnehmen zur Befestigung von an sich bekannten Befestigungsfedern 36, wie in Draufsicht in Fig. 8 dargestellt. Die Federn 36

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dienen zur Befestigung des Schienenfußes, der auf einer festen Kunststoffplatte 38 zwischen den Vorsprüngen 28 ruht. Insgesamt ist bei der Befestigungskonstruktion dafür Sorge zu tragen, daß die Schiene 10 elektrisch isoliert ist, da die Schiene zunehmend als Leiter für die Übertragung von Daten verwendet wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist eine glatte Befestigungsplatte 20a dargestellt, auf der Stehbolzen 40 aufgeschweißt sind zur Befestigung der Befestigungsfedern 36. Der nicht gezeigte Schienenfuß kann relativ zur Platte 20a seitlich verschoben werden.

In Fign. 11 und 12 ist eine Befestigungsplatte 2 0b dargestellt mit Stehbolzen 40b. Die Platte 20b ist mit einer im Querschnitt dreieckförmigen Vertiefung 42 versehen, die den entsprechend geformten Vorsprung einer Anlageplatte 44 aus Kunststoff aufnimmt, die wiederum mit einer Befestigungsfeder 36b zusammenwirkt, um den Schienenfuß der Schiene 10 gegen die Unterseite, d.h. die Kunststoffplatte 38 auf der Befestigungsplatte 20b anzupressen. Der Schienenfuß wird durch die Anlageplatten 44 seitlich begrenzt.

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Claims

* « &diams;· it*· - 12 Ansprüche :

1. Gleisanlage, bei der die Schienen über Befestigungsplatten auf Schwellen abgestützt sind, die ihrerseits in einer Bettung aus Schotter oder ein anderes Material eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellen (12) im Endbereich einen topfförmigen Zylinder (18) aufweisen, der ein kompressibles fließfähiges elastomeres Medium aufnimmt und mit der Befestigungsplatte (20) ein Kolben (22) verbunden ist, der von oben in den Zylinder (18) einführbar ist, wobei der Zylinder (18) einen Anschluß aufweist für die Zufuhr oder Abfuhr des Mediums.

2. Gleisanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) mit der Befestigungsplatte (20) verschweißt ist.

3. Gleisanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellen (12) aus Stahl gefertigt sind und der Zylinder (18) mit der Schwelle (12) verschweißt ist.

4. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Schwelle (12) eine

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Kopfplatte (24) angebracht ist, die über die Unterseite der Schwelle (12) nach unten übersteht.

5. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Schwelle (12) mindestens ein Sporn oder dergleichen angebracht ist.

6. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Schwellen an den Enden über Verbindungsschienen verbunden ist zur Bildung eines rahmenförmigen Gleisabschnitts.

7. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellen (12) ein umgekehrt T-förmiges Profil aufweisen.

8. Gleisanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schotter ein unter Druck bzw. Scherwirkung verbessert fließfähiger Beton in dosierter Menge punktuell und beabstandet in Lücken des Schotterwerks unter Druck so injiziert wird, daß übereinander und nebeneinander liegende Steine zu kompakten Blöcken verklammert sind.

9. Gleisanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

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daß Säulen aus verklammerten Schottersteinen gebildet sind.

10. Gleisanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen eine Tiefe von etwa 50 cm und einen Durchmesser von etwa 30 mm haben.