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Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von
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Auflagerflächen auf Holzschwellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
oder ein Verfahren zur Herstellung von Auflagerflächen für Fahrstreifenteile, die
auf Holzschwellen von Gleisen befestigt werden, um einen Mischbetrieb von spurkranzgeführten
Schienenfahrzeugen und gummibereiften Radfahrzeugen zu ermöglichen sowie entsprechende
Fahrstreifenteile zur Befestigung auf diesen Auflagerflächen.
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Fahrwege für spurkranzgeführte Schienenfahrzeuge in Form von in Schotter
gelagerten Querschwellengleisen sind bekannt. Besonders in Städten verkehren Straßenbahnen
auf solchen Fahrbahnen, die häufig gegenüber der Normalspur von 1,435 m Breite eine
verringerte Spurweite aufweisen. Bei solchen Straßenbahnen-Fahrbahnen werden immer
wieder Oberlegungen angestellt, wie man sie dem Verkehr mit gummibereiften Straßenfahrzeugen,
insbesondere Bussen, zugänglich machen kann. Busse müssen, abgesehen von speziellen
Busspuren, sich mit dem Verkehrsraum des Individualverkehrs begnügen und erleiden
dabei die gleichen Bedingungen. Nur ein eigener Bahnkörper, wie er z.B. für die
Straßenbahn oft bereits besteht, wobei dieser sich sogar oft im Tunnel befindet,
könnte die Verkehrssituation der Busse grundlegend verbessern. Neue Entwicklungen
mit dem 7ziel1 Bussen eine automatische Lenkung zu geben, würden es möglich machen,
mit Bussen auf den für eine manuelle Lenkung zu schmale.n Straßenbahn-Fahrwegen
zu verkehren. Wenn man von den sog.
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"festen Fahrbahnen absieht, bei denen die Gleise direkt auf Betonplatten
verlegt sind, und die ohne allzu große
Schwierigkeiten auch für
das Befahren von gummibereiften Fahrzeugen hergerichtet werden können, ist eine
Anpassung des Schotteroberbaues zum Befahren mit Straßenfahrzeugen problematisch.
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Es liegt der Gedanke nahe, die Fahrstreifenteile unmittelbar neben
den Schienen auf den Schwellen zu verlegen. Speziell das 3-Schienensystem mit 2,50
m langen Schwellen, das für eine Umstellung des Meterspurbetriebs auf Regelspurbetrieb
konzipiert ist und schon vielerorts eingebaut wurde, ist von der Schwellenlänge
her besonders für Mischbetrieb mit Omnibussen und eine Befestigung der Fahrstreifenteile
auf den Schwellen geeignet, da die Busse ebenfalls 2,50 m breit sind.
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Die Problematik bei der Schwellenlagerung besteht jedoch darin, daß
die oberen Flächen der Schwellen zu den Schienenoberkanten keine konstante Höhendifferenz
aufweisen, sondern Abweichungen bis zu 7 mm von Schwelle zu Schwelle auftreten,
und somit für das statische System der Fahrstreifen keine eindeutigen Lagerbedingungen
vorliegen würden.
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Das heißt, eine sichere und wirtschaftliche Bemessung wäre unmöglich.
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Es gibt verschiedene Wege, dieses Problem zu lösen. Eine Möglichkeit
wäre, durch Auflegen verschieden starker Unterlagen die Höhendifferenzen auszugleichen.
Das setzt aber voraus, daß an jede Schwelle die Höhendifferenz zur Schiene gemessen
wird und daraus die erforderlichen Unterlegestärken errechnet werden. Der Nachteil
dieses Verfahrens ist, daß es sehr zeitraubend und dabei doch nicht völlig befriedigend
ist, da auch auf derselben Schwelle Abweichungen vorhanden sind, weil die oberen
Flächen der Schwellen oft uneben sind. Eine andere Möglichkeit wäre das Unterstopfen
der ausgelegten und höhenjustierten Fahrstreifenteile mit Mörtel. Nachteilig ist
dabei, daß während der Abbindezeit des Mörtels kein Schienenverkehr möglich ist
und daß jedes Fahrstreifenteil vor dem Unterstopfen höhenjustiert und fixiert werden
muß. Außerdem ist das Langzeitverhalten eines Mörtelbetts auf einer Holzunterlage
mit Risiken verbunden, da das Holz infolge wechselnder Feuchtigkeitsaufnahme und
-abgabe quillt und schwindet und das Mörtelbett dabei zerstört wird.
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Alle diese Verfahren, die auf einem Ausgleichen der unterschiedlichen
Höhendifferenzen beruhen, haben zudem den entscheidenden Nachteil, daß diese Arbeinach
einer Demontage der Fahrstreifenteile, z.B.
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wegen Gleisausbesserungsarbeiten, von neuem bei der Montage erforderlich
werden, und daß ferner die Horizontal kräfte auf anderem Weg, z.B.
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durch Anhängen an die Schiene oder die Schienenbefestigung abgetragen
werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auf einfachem Weg
Auflagerflächen zu schaffen, die zur Schienenoberkante (als Bezugsebene identisch
mit der Fahrstreifenoberkante) gleiche Höhendifferenzen aufweisen, die auf einfache
Weise eine Abtragung von Horizontal kräften erlauben und die jederzeit nach einer
Demontage ohne Oberarbeitung wieder verwendbar sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schwellen mit einer speziellen
Vorrichtung und einem darauf abgestimmten Verfahren bearbeitet werden und dab besonders
geformte Fahrstreifenteile Verwendung finden.
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Die Vorrichtung besteht aus einer Rahmenkonstruktion, welche mit Spurkranzrädern
auf den Schienen des auf Mischbetrieb umzurüstenden Querschwellengleises läuft und
an der eine oder mehrere Hobel- oder Fräsmaschinen höhen- und seitenverstellbar
befestigt sind. Die Schnitttiefe und seitliche Lage des Hobel- oder Fräskopfes richtet
sich nach den Schienen-, Schwellen- und Fertigteilabmessungen und wird vor Beginn
der Arbeiten eingestellt.
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Zur Herstellung der Auflagerflächen wird die Maschine von Schwelle
zu Schwelle vorgefahren. Da bei dem Verfahren Arbeitsrichtung und Fahrtrichtung
identisch sind, lassen sich mit diesem kontinuierlichen Fertigungsprozeß in kurzer
Zeit und mit großer Genauigkeit in Schwellenquerrichtung durchlaufende, vertiefte
Auflagerflächen schaffen.
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In einem Schnitt senkrecht zur Gleisachse haben die vertieften Auflagerflächen
rechteckigen oder leicht trapezförmigen Querschnitt.
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Die Fahrstreifenteile werden zweckmäßigerweise als Stahlbetonplatten
hergestellt und haben an ihrer Unterseite entweder konsolartige Erhebungen, die
in die vertieften Auflagerflächen passen, oder Nuten, die quaderförmige Distanzstücke
aufnehmen, welche in die vertieften Auflagerflächen gelegt werden.
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Die Variante mit konsolartiger Erhebung an der Fahrstreifenunterseite
hat den Vorteil, daß, wenn die Erhebung in Fahrstreifenlängsrichtung durchlaufend
ausgebildet wird, eine größere Bauhöhe und damit wirtschaftlichere Bemessung der
Fahrstreifenteile möglich wird.
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Durch die Verzahnung von Fahrstreifenteil und Schwelle wird eine schubfeste
Verbindung senkrecht zur Gleisachse erzielt, die durch eine einfache Verschraubung
durch das Fahrstreifenteil hindurch auf er die Schwelle gesichtet werden kann.
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In Fahrstreifenlängsrichtung läßt diese Verbindung kleinere Verschiebungen
zum Ausgleich von Wärmedehnungen zu.
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Ein entscheidender Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, daß
nach dem Herstellen der Auflagerflächen und eventuellen Einlegen der Distanzstücke
die Fahrstreifenteile lediglich aufgelegt werden und damit durch ihre Formgebung
bereits die richtige Lage in Höhe und Seitenrichtung gewährleistet ist. Danach brauchen
nur noch die Schwellen vorgebohrt und die Fahrstreifenteile verschraubt zu werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und die damit geschaffenen Auflagerflächen
sowie die passenden Fahrstreifenteile werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig 1 eine Seitenansicht von der auf einem Querschwellengleis
aufgesetzten Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
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Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung
entlang der Linie a-a.
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Fig. 3 - 6 verschiedene Varianten von Auflagerflächen und passenden
Fahrstreifenteilen im Querschnitt gemäß den Ansprüchen 6 bis 8.
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In Fig. 1 ist auf dem Schotterbett (la) ein Querschwellengleis gelagert,
bestehend aus den Schwellen (1) und den Schienen (2). Auf den Schienen ist die Vorrichtung
aufgesetzt, bestehend aus dem Rahmen (10), dem Spurkranzfahrwerk (11) und der Hobelmaschine
(12) mit Hoben kopf (12b).
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Der Pfeil (13) gibt die Arbeits- und Fahrtrichtung der Vorrichtung
an.
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Fig. 2, als halber Querschnitt durch die oben beschriebene Anordnung,
zeigt deutlich, wie der Hoben kopf (12b) beim Vorfahren der Vorrichtung eine Auflagerfläche
hobelt, die bei allen Schwellen relativ zur Schiene dieselbe Lage besitzt.
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Fig. 3 zeigt ein Beton-Fahrstreifenteil, das in eine breite Auflagerfläche
(4) mit einer Erhebung (5a) eingreift. Die Erhebung (5a) ist in Fahrstreifenlängsrichtung
durchlaufend und mit Betonstabstahl (7) bewehrt. Die statische Höhe ist damit größer
als bei den übrigen in Fig. 4 - 6 dargestellten Varianten. Das Fahrstreifenteil
wird mit Schwellenschrauben, die durch Aussparungen (6) gehen und deren Köpfe versenkt
sind, gesichert.
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Fig. 4 entspricht im wesentlichen der in Fig. 3 daryestellten Variante
mit dem Unterschied, daß zwei schmälere Erhebungen (5a) in die entsprechenden Auflagerflächen
(4) eingreifen und in diesem Fall nicht durchlaufend ausgebildet zu werden brauchen,
da sie unbewehrt sind.
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Dieses Fahrstreifenteil kann z.B. auch an jeder 2. Schwellen aufgelagert
werden.
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Fig. 5 und 6 unterscheiden sich von den anderen Varianten durch die
Distanzstücke (5b), die hier quasi die Betonerhebungen ersetzen. Sie können aus
Hartholz, Kunststoff oder Metall bestehen. Die in Fig. 6
dargestellte
Variante besitzt nur einen Absatz an der Fahrstreifenunterfläche und ist damit etwas
einfacher in die endgültige Position zu bringen, indem das Fahrstreifenteil abgelegt
und seitlich gegen das höhere, äußere Distanzstück (5d) geschoben wird. Die Horizontal
kräfte aus Fahrzeugbetrieb werden, wenn sie nach rechts wirken vom rechten, wenn
sie nach links wirken vom linken Fahrstreifenteil aufgenommen.