DE3012867A1

DE3012867A1 - Railway bridge track superstructure - has concrete slab parallel with carriageway slab surface, with matching slopes on mating surfaces

Info

Publication number: DE3012867A1
Application number: DE19803012867
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-08

Abstract

The rails of the railway are fastened on a continuous concrete slab, mounted on the carriageway slab, with intervening elastic sliding layers, on a bridge with ballast-free track superstructure form-locked to the superstructure outside the bridge. The surface (12) of the carriageway slab in the bridge superstructure, in the area of the concrete slab (13), and the bottom face (14) of the concrete slab, run virtually parallel, in cross-section. They each have at least one variation in slope, the inclination of the horizontal portion is zero. The carriageway slab surface may be roof-shaped in this area.

Description

Ei;enbahnbrUcke mit schotterlosem GleisoberbauEgg railway bridge with ballastless track superstructure

Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a railway bridge with a ballastless track superstructure according to the preamble of claim 1.

Die Forderung nach höheren Geschwindigkeiten im Eisenbahnverkehr führte wegen der mit der Geschwindigkeit wachsenden Oberbaubeanspruchung zur Entwicklung schotterloser Gleisoberbauten, also Oberbauten, bei denen der Schotter,teilweise auch die Schwellen, durch Betonplatten oder -balken ersetzt sind. Großversuche zeigten, daß solche schotterlosen Gleisoberbauten langfristig lagebeständig und unterhaltungsarm sind.The demand for higher speeds in rail traffic resulted because of the increasing stress on the superstructure with the speed for development Ballastless track superstructures, i.e. superstructures where the ballast is partially also the thresholds have been replaced by concrete slabs or beams. Large-scale tests showed that such ballastless track superstructures are stable and low maintenance in the long term are.

Die schotterlosen Oberbaukonstruktionen eignen sich besonders zum Einbau auf Brücken, weil dort der Schotter durch die hohen dynamischen Beanspruchungen und die harte Lagerung auf der Brückenfahrbahnplatte frühzeitig zerstört wird.The ballastless superstructure structures are particularly suitable for Installation on bridges, because there the ballast due to the high dynamic loads and the hard bearing on the bridge deck is destroyed at an early stage.

Um am Übergang zur Brücke auf Fahrbahnübergänge bzw. Schienenauszüge, die den Fahrzeuglauf, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten,negativ beeinflussen und den Fahrkomfort einschränken, verzichten zu können, wird der Gleisoberbau kontinuierlich und fugenlos vom Erdkörper auf die Brücke und wieder auf den Erdkörper geführt. Zur Vermeidung von Zwangkräften, die durch den Verbund zwischen Gleisoberbau und Brückenüberbau infolge temperaturbedingter Längenänderungen der Brücke entstehen würden, ist in z. Zt.In order to be able to access roadway crossings or rail excerpts at the transition to the bridge, which have a negative impact on the running of the vehicle, especially at higher speeds and to be able to do without driving comfort, the track superstructure becomes continuous and seamlessly guided from the body of the earth to the bridge and back onto the body of the earth. To avoid constraining forces caused by the bond between the track superstructure and Bridge superstructures arise as a result of temperature-related changes in the length of the bridge would, is in z. Currently

laufenden Entwicklungen vorgesehen, eine Gleitschicht zwischen Oberbau und Oberbau einzubauen. Diese Gleitschicht ermöglicht jedoch auch Bewegungen des Gleisoberbaus in Brückenquerrichtung.ongoing developments provided a sliding layer between the superstructure and superstructure to be installed. This sliding layer enables but also Movements of the track superstructure in the transverse direction of the bridge.

Um solche Bewegungen zu verhindern, werden Führungslager, z. B.To prevent such movements, guide bearings, e.g. B.

mit Gleitmaterialien versehene, beidseitig angeordnete Konsolen, die den Gleisoberbau führen, in kurzen Abständen eingebaut. Die Führungslager müssen sehr exakt und sorgfältig eingepaßt werden, damit bei Längsverschiebungen des Oberbaus keine Zwängungen auftreten.Consoles arranged on both sides, provided with sliding materials, which run the track superstructure, installed at short intervals. The guide bearings must be fitted very precisely and carefully so that the superstructure is displaced longitudinally no constraints occur.

Nachteilig ist bei den bekannten Lösungen für Eisenbahnbrücken mit schotterlosem Gleisoberbau der zusätzlich notwendige Herstellungsschritt für den Einbau der Fuhrungslager, der einerseits den gesamten Herstellungsvorgang behindert und verzögert und andererseits die Gesamtkosten des Gleisoberbaus nicht unerheblich erhöht.The known solutions for railway bridges have a disadvantage ballastless track superstructure is the additional manufacturing step required for the Installation of the guide bearing, which on the one hand hinders the entire manufacturing process and delayed and, on the other hand, the total costs of the track superstructure are not insignificant elevated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau zu finden, bei der die Querführung des Gleisoberbaus ohne Einbau besonderer Führungslager möglich ist.The invention is therefore based on the object of a railway bridge to be found with a ballastless track superstructure with the transverse guidance of the track superstructure is possible without installing special guide bearings.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäD dadurch gelöst, daß die Oberfläche der Fahrbahnplatte des Brückenüberbaus und die Unterfläche der Betonplatte des Gleisoberbaus im Querschnitt näherungsweise parallel verlaufen und mindestens eine Neigungsänderung mit Vorzeichenwechsel aufweisen, wobei die Neigung der Waagerechten als Null definiert ist.The object is achieved according to the invention in that the surface the deck slab of the bridge superstructure and the lower surface of the concrete slab of the track superstructure run approximately parallel in cross-section and at least one change in inclination with a change of sign, the inclination of the horizontal being defined as zero is.

Die Neigungsänderung der Fahrbahnpl attenoberfl äche sowie der Betonplattenunterfläche ermöglicht die Obertragung von querwirkenden Horizontalkräften vom Gleisoberbau Uber die Gleitschicht hinweg auf den Brückenüberbau. Das Wirkungsprinzip beruht auf dem Hangabtrieb, d. h. der Hangabtrieb, resultierend aus den vertikalen Lasten und der Neigung der Fafirbahnplatte, wirkt den Horizontalkräften entgegen. Die erforderliche Neigung kann bei gegebener Horizontal kraft aus bekannten physikalischen Zusammenhängen eindeutig errechnet werden.The change in inclination of the slab surface and the undersurface of the concrete slab enables the transmission of transverse horizontal forces from the track superstructure Over the sliding layer onto the bridge superstructure. The principle of action is based on the downhill slope, d. H. the downhill force resulting from the vertical loads and the inclination of the Fafirbahnplatte, counteracts the horizontal forces. The required With a given horizontal force, inclination can result from known physical relationships can be clearly calculated.

Damit das Lagerungssystem in beide Richtungen Kräfte überträgt und der Gleisoberbau nicht abgleitet, ist eine Neigungsänderung mit Vorzeichenwechsel notwendig.So that the storage system transfers forces in both directions and the track superstructure does not slip is a change in inclination with a change in sign necessary.

Der Vorteil dieser Brückenkonstruktion liegt darin, daß die Gleitschicht bzw. die Gleitlager gleichzeitig die Funktion von längsverschieblichen und die von querfesten Lagern Ubernehmen. Auf die Anordnung besonderer Führungslager kann somit verzichtet werden.The advantage of this bridge construction is that the sliding layer or the plain bearings at the same time the function of longitudinally displaceable and that of take over transverse fixed bearings. The arrangement of special guide bearings can thus be waived.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, die Oberfläche der Fahrbahnplatte dachförmig zu gestalten. Auf diese Weise ist eine einfache, funktionsfähige Entwässerung der Fahrbahnplatte im Bereich der Betonplatte sichergestellt.According to the invention, it is advantageous to use the surface of the roadway slab to make roof-shaped. In this way there is a simple, functional drainage the carriageway slab in the area of the concrete slab ensured.

Durch den Einbau von drei oder mehr Neigungsänderungen und die Anordnung von mindestens 4 Lagerflächen im Querschnitt bei der Verwendung einzelner Lager oder einzelner Gleitschichten mit im Querschnitt geringen Lagerbreiten können mögliche Verdrehungen und seitliche Verschiebungen der Betonplatte vermieden werden.By incorporating three or more incline changes and the arrangement of at least 4 storage areas in cross-section when using individual bearings or individual sliding layers with bearing widths small in cross-section are possible Twists and lateral shifts of the concrete slab are avoided.

Durch eine schubfeste, d. h. eine längskraftUbertragende, Verbindung von Brückenüberbau und Gleisoberbau bei gleichzeitiger längsverschieblicher Lagerung des Brückenüberbaus auf dem Unterbau wird erreicht, daß die bei längeren Brücken nicht unerhebliche Summe der Lagerreibungskräfte, die bei 1bleichen Brückensystemen durch das feste Lager aufgenommen werden muß, über den schotterlosen Gleisoberbau abgetragen wird. Dadurch wird der Unterbauteil, der üblicherweise das feste Lager tragen würde, entlastet.Through a shear-resistant, d. H. a longitudinal force-transmitting connection of bridge superstructure and track superstructure with simultaneous longitudinally displaceable storage of the bridge superstructure on the substructure is achieved that the longer bridges not inconsiderable sum of the bearing frictional forces that occur in pale bridge systems must be absorbed by the fixed bearing, over the ballastless track superstructure is removed. This becomes the sub-component, which is usually the fixed bearing would wear, relieved.

Wird die schubfeste Verbindung von Brückenüberbau und Gleisoberbau über dem Brückenfestpunkt angeordnet, so übernimmt der Gleisoberbau außer der Summe der Lagerreibungskräfte auch Teile der Windbelastung, die auf die mit festen Lagern versehenen Glieder des Unterbaus wirkt, und entlastet auf diese Weise diese Bauglieder.Is the shear-proof connection between the bridge superstructure and track superstructure Arranged above the bridge fixed point, the track superstructure takes over the total The bearing frictional forces also include parts of the wind load on those with fixed bearings provided members of the substructure acts, and in this way relieves these structural members.

Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 einen parallel zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Eisenbahnbrücke; Fig. 2 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf einer kontinuierlichen Gleitschicht; Fig. 3 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf zwei Gleitschichten; Fig. 4 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf Einzel lager; Fig. 5 einen parallel zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, der schubfest mit dem Bruckenüberbau verbunden ist.Embodiments are detailed below with reference to drawings explained: FIG. 1 shows a section through parallel to the track axis a railway bridge according to the invention; Fig. 2 is a transverse to the track axis Section through a railway bridge with a ballastless track superstructure, supported on top a continuous sliding layer; 3 shows a transverse to the track axis Section through a railway bridge with a ballastless track superstructure, supported on top two sliding layers; Fig. 4 is a cross section to the track axis through a Railway bridge with ballastless track superstructure, supported on individual bearings; Fig. 5 shows a section through a railway bridge parallel to the track axis ballastless track superstructure that is connected to the bridge superstructure in a shear-proof manner.

Der zweifeldrige Brückenüberbau 1, der in Fig. 1 gezeigten Eisenbahnbrücke,ruht auf den Widerlagern 2 und 3 sowie auf dem Pfeiler und trägt den schotterlosen Gleisoberbau, der aus einer durchlaufenden Betonplatte 6 und darauf befestigten Schienen 7 besteht.The two-span bridge superstructure 1, the railway bridge shown in FIG. 1, is at rest on the abutments 2 and 3 as well as on the pillar and supports the ballastless track superstructure, which consists of a continuous concrete slab 6 and rails 7 attached to it.

Der Gleisoberbau läuft außerhalb der Brücke auf dem Erdkörper weiter. Im linken Brückenfeld ist der Gleisoberbau auf einer kontinuierlich durchlaufenden Gleitschicht 8 aufgelagert, im rechten Feld auf einzelnen Gleitlagern 9.The track superstructure continues outside the bridge on the earth. In the left bridge field, the track superstructure is on a continuously continuous Sliding layer 8 superimposed, in the right field on individual sliding bearings 9.

In Fig. 2 ist der Brückenüberbau 11 mit dachförmig gestalteter Fahrbahnplattenoberfläche 12 dargestellt. Die Betonplatte 13 des Gleisoberbaus, die mit einer dem Oberbau entsprechenden Unterfläche 14 ausgestattet ist, trägt die Schienen 15 und 16 und ist vollflächig über eine elastische Gleitschicht auf dem Oberbau aufgelagert. Die Gleitschicht besteht aus zwei aufeinanderliegenden Folien 17 und 18 mit geringen Reibungskoeffizienten. Die Reibung kann durch Schmiermittel weiter gesenkt werden.In FIG. 2, the bridge superstructure 11 is shown with a roof-shaped deck slab surface 12 shown. The concrete slab 13 of the track superstructure, which is connected to the superstructure corresponding lower surface 14 is equipped, supports the rails 15 and 16 and is fully supported by an elastic sliding layer on the superstructure. the Sliding layer consists of two superimposed foils 17 and 18 with slight Coefficient of friction. The friction can be further reduced by using lubricants.

Um örtliche Unebenheiten der Betonflächen auszugleichen und um dem Oberbau genügend Elastizität für einen guten Fahrzeuglauf zu geben und um die Körperschallübertragung auf den Oberbau möglichst gering zu halten, sind zwischen die Folien und die Betonflächen elastische Materialien 19 und 20 eingelegt.In order to compensate for local unevenness of the concrete surfaces and for the To give the superstructure sufficient elasticity for a good vehicle run and to ensure the transmission of structure-borne noise to keep the superstructure as low as possible, are between the foils and the concrete surfaces elastic materials 19 and 20 inserted.

In Fig. 3 weist die Oberfläche 32 der Fahrbahnplatte des Oberbaus 31 ein Gefälle zur Oberbaumitte hin auf. Die Unterfläche 33 der Betonplatte 34 des Gleisoberbaus verläuft parallel zur Fahrbahnplattenoberfläche. Zwischen Betonplatte und Fahrbahnplatte sind zwei einzelne, unter den Schienen 35 und 36 angeordnete Gleitschichten 37 und 38 eingebaut; durch die Aufteilung in zwei Einzelgleitschichten wird gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion teures Gleitmaterial eingespart. Die Entwässerung der Fahrbahnplatte erfolgt durch Abläufe 39 in Fahrbahnplattenmitte, wobei das Oberflächenwasser außerhalb der Gleitschichten durch oeffnungen 40 im elastischen terial citr Gleitschichten zu den Abläufen gelangt.In Fig. 3, the surface 32 of the deck slab of the superstructure 31 a slope towards the middle of the superstructure. The lower surface 33 of the concrete slab 34 of the The track superstructure runs parallel to the slab surface. Between concrete slab and deck are two separate ones located under rails 35 and 36 Sliding layers 37 and 38 installed; by dividing it into two individual sliding layers expensive sliding material is saved compared to the construction shown in FIG. The pavement slab is drained through drains 39 in the middle of the pavement slab, the surface water outside the sliding layers through openings 40 in the elastic material citr sliding layers reaches the drains.

Die Betonplatte 51 des in Fig. 4 dargestellten Gleisoberbaus ist im Querschnitt über vier einzelne Gleitlager 52, 53, 54 und 55 auf dem Brückenüberbau 56 aufgelagert.Die Unterfläche 57 der Betonplatte und die Oberfläche 58 der Fahrbahnplatte weisen drei Neigungsänderungen bzw. Knicke auf. Bei der Verwendung sehr schmaler Lager ist diese Formgebung erforderlich, da sich beim Einsatz von nur zwei Lagern, z. B. der Lager 52 und 55, ein kinematisches Tragsystem ausbilden würde, das um den Drehpol 59 beweglich ware und somit keine Kräfte übertragen könnte.The concrete slab 51 of the track superstructure shown in Fig. 4 is in Cross-section over four individual plain bearings 52, 53, 54 and 55 on the bridge superstructure The lower surface 57 of the concrete slab and the surface 58 of the deck slab show three changes in inclination or kinks. When using very narrow Bearing this shape is necessary because when using only two bearings, z. B. the bearings 52 and 55, would form a kinematic support system that around the pole of rotation 59 would be movable and thus could not transmit any forces.

Der in Fig. 5 gezeigte Brückenüberbau 61, der über die Gleitlager 66, 67 und 68 auf den Unterbauten gelagert ist, ist mit Hilfe eines Dollens 62 der in die Betonplatte 63 des Gleisoberbaus einbindet, schubfest verbunden. Das bedeutet, daß die Summe der Lagerreibungskräfte, die sonst, also ohne schubfeste Verbindung, im'festen Lager ihre Reaktion finden würde und über das entsprechende Bauglied des Unterbaus ins Erdreich abgetragen werden müBte, über die Betonplatte des Gleisoberbaus in den Erdkörper 64 bzw. 65 hinter dem Widerlager eingetragen wird.The bridge superstructure 61 shown in Fig. 5, which over the sliding bearings 66, 67 and 68 is stored on the substructures, is with the help of a doll 62 of ties into the concrete slab 63 of the track superstructure, connected in a shear-proof manner. That means, that the sum of the bearing frictional forces that otherwise, i.e. without a shear-proof connection, would find their reaction in the fixed camp and via the corresponding component of the The substructure would have to be removed into the ground via the concrete slab of the track superstructure is entered in the earth body 64 or 65 behind the abutment.

Der Unterbau wird durch die schubfeste Verbindung von Überbau und Oberbau entlastet und kann daher sparsamer bemessen werden.The substructure is created by the shear-resistant connection between the superstructure and The superstructure is relieved and can therefore be dimensioned more economically.

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Claims

Railway bridge with ballastless track superstructure P a t e n t a n s p R u c h e 1.L Railway bridge with ballastless track superstructure, the one with the track superstructure outside the bridge is frictionally connected and from an interposition one or more, possibly elastic track layers or individual slide bearings continuously running on the deck of the bridge superstructure Concrete slab and rails attached to it, which means that e i c h n e t that the surface (12) of the deck slab of the bridge superstructure in the Area of the Be concrete slab (13) and the lower surface (14) of the concrete slab in cross section run approximately parallel and each with at least one change in inclination Have sign shift, the inclination of the horizontal being zero.

2. Railway bridge with ballastless track superstructure according to claim 1, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the surface of the carriageway slab (12) is roof-shaped at least in the area of the concrete slab (13).

3. Railway bridge with ballastless track superstructure according to claim 2, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that when using individual plain bearings or narrow longitudinal sliding layers cover the surface of the road slab as well as the lower surface of the concrete slab each at least three changes in inclination with change of sign and in the cross-section between the bridge superstructure and track superstructure at least four storage areas are arranged.

4. Railway bridge with ballastless track superstructure according to one of the claims 1 to 3, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the bridge superstructure is in Longitudinal direction slidably supported on the substructure and at one point is rigidly connected to the concrete slab of the ballastless track superstructure.

5. Railway bridge with ballastless track superstructure according to one of the claims 1 to 3, that is, that the concrete slab over the Bridge fixed point is connected to the bridge superstructure in a shear-proof manner.