DE3931201C1 - Concrete railway sleepers mfr. - uses moving frame mechanism which releases each sleeper immediately - Google Patents

Concrete railway sleepers mfr. - uses moving frame mechanism which releases each sleeper immediately

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Abstract

Instant setting, immediately de-shuttered prestressed concrete sleepers use wire pretensioned by a frame forming part of the shuttering for immediate re-use after each cycle. The tensioning frame (4) should have a base (5) and is twisted round with the pretensioned wires (8) and up-turned over the mould as filled with vibrated pre-compacted concrete (9). The mould endwalls allow the wires to drive into the mould so that they can be vibrated into the concrete. Pref. equipment includes a frame (4) used as a mobile bed with a bottom (5) plus a wire anchoring plate (15) which has a jacking device (16) on the side facing the frame bolt (7) so as to clamp the plate to the mould bottom (5). Part of the endwalls form a slide which is displaced by the plate as the wires are vibrating in and is pulled out once again when the shuttering is removed, using a conventional slide drive. USE/ADVANTAGE - Concrete prodn. mfr. of railway sleepers. Wires vibrated into concrete and tensioned without voidage in product in easily handled shuttering set-up.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spannbetonschwellen, wie es gattungsmäßig im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing prestressed concrete sleepers, as is generic in the preamble of claim 1 is described, as well as a device for performing the Procedure.

Gleisschwellen werden aus verschiedenen technischen Gründen stark profiliert hergestellt. Für die Fertigung dieser kompliziert geformten Gleisschwellen in Großserie sind drei unterschiedliche Herstellungsverfahren üblich:
mit Anordnung einer größeren Anzahl von Schwellen hintereinander im langen Spannbett,
in umlaufenden Schalungseinheiten mit nachträglichem Spannen der Spanndrähte und nachträglichem Verbund,
in umlaufenden Schalungseinheiten unter Vorspannung mit sofortigem Verbund.Track sleepers are manufactured with a high profile for various technical reasons. Three different manufacturing processes are common for the production of these complexly shaped track sleepers:
with a large number of sleepers arranged one behind the other in the long fitted bed,
in all-round formwork units with subsequent tensioning of the tensioning wires and subsequent connection,
in circumferential formwork units under prestress with immediate bond.

Bei der Herstellung im langen Spannbett wird eine Vielzahl leicht ausgebildeter Formen benötigt. Die Vorspannung ist einfach und wirtschaftlich. Nachteile sind der große Raumbedarf und die langen Transportwege. When manufacturing in a long fitted bed, a multitude becomes easy trained forms needed. The preload is simple and economically. Disadvantages are the large space requirement and the long Transport routes.  

Bei dem Umlaufverfahren mit nachträglicher Vorspannung der Schwellen gegen den erhärteten Beton können die Betonkörper in wenigen Schalungen betoniert und sofort entschalt werden. Es wird gegen den erhärteten Beton nachträglich gespannt. Hier ist der Aufwand für die Bewehrung groß, da für diese erst Hohlräume geschaffen werden müssen, die später wieder verpreßt werden müssen, und außerdem Endverankerungen der Stäbe erforderlich sind.With the circulation process with subsequent preloading of the sleepers against the hardened concrete, the concrete body can in a few Formwork is concreted and immediately released. It is against the hardened concrete post tensioned. Here's the effort for that Reinforcement large, because cavities have to be created for them first, later must be pressed again, and also end anchorages of the Rods are required.

Bei dem Umlaufverfahren mit Vorspannung mit sofortigem Verbund wird die Bewehrung vor dem Betonieren gegen die Stirnflächen der Schalung gespannt. Die Form muß deshalb sehr stabil ausgeführt sein. Wenn sie mit Beton gefüllt ist, muß dieser solange in der Form verbleiben, bis er soweit erhärtet ist, daß er die für das Eintragen der Spannkräfte aus dem Spanndraht in den Beton nötige Festigkeit erreicht hat. Für eine Großserienproduktion wird daher eine große Zahl von Formen benötigt. Gegenüber der Sofortentschalung ist bei diesem Verfahren der Bewehrungsaufwand geringer.With the circulation process with pre-tensioning with immediate bond is the reinforcement before concreting against the face of the formwork curious; excited. The shape must therefore be very stable. If you is filled with concrete, it must remain in the mold until it is hardened to the extent that it is necessary for the entry of the clamping forces has reached the necessary strength from the tension wire in the concrete. For Large-scale production therefore becomes a large number of forms needed. Compared to immediate demolding, this method is the Reinforcement effort less.

Für ein Verfahren der letztgenannten Art ist aus der GB 211 36 00 A eine Schalung bekannt, mit deren Hilfe eine Schwelle mit sofortigem Verbund in einer sofort entschalbaren Form herstellbar ist. Die Schalung besteht nur aus einer Form mit Formboden und einem schweren Spannrahmen. Der Spannrahmen mit gespannten Spanndrähten wird auf die Form aufgesetzt. Beton wird eingefüllt und verdichtet. Die gefüllte Form und der Spannrahmen werden gedreht und mit der unverfestigten Schwelle auf eine "Heizplatte" gesetzt. Die Form wird abgehoben und kann sofort wieder eingesetzt werden. Die entschalten Schwellen werden auf der "Heizplatte" im Rahmen bis zur ausreichenden Erhärtung zwischengelagert.For a method of the latter type, GB 211 36 00 A formwork known, with the help of a threshold with immediate Composite can be produced in an immediately demoldable form. The Formwork only consists of a mold with a molded floor and a heavy stenter. The stenter with tensioned tension wires is placed on the form. concrete is filled in and compacted. The filled form and the stenter are turned and with the unconsolidated threshold on a "Heating plate" set. The shape is lifted off and can be used again immediately be used. The de-energized thresholds are on the "heating plate" temporarily stored until sufficient hardening.

Es ist aus dieser Druckschrift auch bekannt, Einzelformen nebeneinander zu stellen, mit hydraulischen Klemmbacken zu verbinden und gemeinsam zu behandeln. It is also known from this publication, individual forms to stand side by side, to connect with hydraulic clamping jaws and treat together.  

Als nachteilig bei diesem bekannten Verfahren wird empfunden, daß beim Aufsetzen der Schalung die Sohlfläche der noch nicht erhärteten Schwelle in der gedrehten, nach unten offenen Schalung ungestützt ist. Dabei ist ein Absacken des Betons, wobei die Spanndrähte in den Beton einschneiden und der Verbund zwischen Draht und Beton gestört wird, nicht auszuschließen. Mindestens bei der letztendlich vorgesehenen Fertigung in größeren Fertigungseinheiten ist ein Spannrahmen ohne Aussteifung zu weich und erleidet unzulässige Verformungen.A disadvantage of this known method is that when putting on the formwork, the bottom surface of the not yet hardened Threshold is unsupported in the turned, open formwork. There is a sagging of the concrete, with the tension wires in the Cut in concrete and the bond between wire and concrete is disrupted will not be excluded. At least in the eventual intended Manufacturing in larger production units is a stenter too soft without stiffening and suffers from inadmissible deformations.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein einwandfreier Verbund zwischen dem Beton und den Spanndrähten gewährleistet ist und unzulässige Verformungen des Spannrahmens vermieden werden.The object of the invention is the method of the type mentioned so that a perfect Bond between the concrete and the tension wires is guaranteed and impermissible deformations of the stenter be avoided.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben. Ausgestaltungen der Vorrichtung enthalten die Ansprüche 3 bis 5.The object is achieved by the characterizing part of claim 1 described features solved. The device for carrying out the The method is specified in claim 2. Refinements of the device contain claims 3 to 5.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Spanndrähte in die mit bereits verdichtetem Beton gefüllte Schalungsform eingerüttelt werden, wobei der Boden des Spannrahmens mit aufgerüttelt wird, vermeidet Hohlräume in den Schwellen beim Entschalen. The inventive method in which the tension wires in the formwork form filled with already compacted concrete is vibrated, the bottom of the stenter is also shaken, avoids voids in the sleepers when stripping.  

Durch das Einrütteln der Spanndrähte in den verdichteten Beton wird Beton mit dem Volumen der eingerüttelten Spanndrähte verdrängt und nach oben gegen den die Form abschließenden Boden des Spannrahmens gepreßt. Die Form wird dadurch satt ausgefüllt. Beim Wenden der Form ist die Sohlfläche der noch nicht erhärteten Schwelle durch den Boden des Spannrahmens gestützt. Ein Absacken des Betons kann nicht eintreten. Der Boden des Spannrahmens erleichtert zusätzlich die Handhabung der Schalungsvorrichtung beim Drehen der Schwellen. Die Einheit aus Rahmen und Boden, die in großer Stückzahl vorgehalten werden muß, ist wesentlich leichter, stabiler und formgenauer als getrennte Rahmen und Böden.By shaking the tension wires into the compacted concrete Concrete displaced with the volume of the vibrated tension wires and pressed up against the form-closing bottom of the stenter. The This fills the form well. When turning the shape is the Sole surface of the not yet hardened threshold through the bottom of the stenter supported. The concrete cannot sag. The Bottom of the stenter frame also makes it easier Handling the formwork device at Turn the sleepers. The unity of frame and floor, which in large Number of pieces to be kept is much lighter, more stable and more precise than separate frames and floors.

Durch Verwendung einer Ankerplatte zwischen Schwelle und Spannriegel wird das Vorspannen aller Spanndrähte auf einen Spannvorgang reduziert. Außerdem ist ein Spannrahmen universell für eine Vielzahl unterschiedlich geformter Schwellentypen verwendbar.By using an anchor plate between the threshold and the bolt is the pre-tensioning of all tension wires on one tensioning process reduced. In addition, a stenter is universal for a variety differently shaped threshold types can be used.

Vorteilhaft werden mehrere Gleisschwellen in einem Arbeitsgang mit Hilfe einfacher Fertigungseinheiten hergestellt.It is advantageous to have several track sleepers in one operation Made using simple manufacturing units.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 8 erläutert. Es zeigt:The invention is explained with reference to FIGS. 1 to 8. It shows:

Fig. 1 den Verfahrensablauf nach Anspruch 1 schematisch, Fig. 1 shows the method sequence according to claim 1 schematically

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach Anspruch 2, Fig. 2 is a longitudinal section through a device according to claim 2,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung nach Anspruch 3, Fig. 3 is a plan view of a device according to claim 3,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 3, Fig. 4 shows a longitudinal section through the device according to Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 3, Fig. 5 shows a cross section through the device according to Fig. 3,

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine Spanneinheit, Fig. 6 is a plan view of a clamping unit,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Spanneinheit nach Fig. 6, Fig. 7 is a longitudinal section through the tensioning unit according to Fig. 6,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Spanneinheit 14 nach Fig. 6. Fig. 8 shows a cross section through the clamping unit 14 according to Fig. 6.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht aus der Form 3 und dem Spannrahmen 4, der einen Boden 5 und einen Rahmen 6 zu einer Einheit zusammenfaßt. Die Spanndrähte 8 sind in den Ankerplatten 15 verankert, die mittels einer Zugvorrichtung 16 gegen die Kopfriegel 7/1 und 7/2 des Rahmens 6 gespannt werden. Die Form 3 formt die Längs-, Ober- und Stirnflächen der Schwelle 10.A device 1 according to the invention consists of the form 3 and the clamping frame 4 , which combines a bottom 5 and a frame 6 into one unit. The tensioning wires 8 are anchored in the anchor plates 15 , which are tensioned by means of a pulling device 16 against the head bolts 7/1 and 7/2 of the frame 6 . The shape 3 forms the longitudinal, upper and end faces of the threshold 10 .

Zur wirtschaftlicheren Produktion sind mehrere Schalungen zu größeren Fertigungseinheiten zusammengefaßt. Analog zu der Vorrichtung 1 mit Form 3 und Spannrahmen 4 umfaßt eine Fertigungseinheit eine Gruppenform 2 und eine Spanneinheit 14.For more economical production, several formworks are combined into larger production units. Analogous to the device 1 with form 3 and clamping frame 4, a production unit comprises a group form 2 and a clamping unit 14 .

Die Spanndrähte 8 laufen durch die hintereinanderliegenden Formen 3/1 bis 3/N eines Fertigungsstranges durch und sind an den Fertigungsstränge begrenzenden, als temporäre Stirnschalungen wirkenden Ankerplatten 15 verankert. Die Ankerplatten 15/1 und 15/2 werden gegen die Spannriegel 17/1, 17/2 der Spanneinheit 14 gespannt. Zwischen den hintereinanderliegenden Formen 3/1 bis 3/N können kammartig ausgebildete Stirnschalungen 21 angeordnet sein, die das Trennen der Schwellenstränge zu einzelnen Schwellen erleichtern. The tensioning wires 8 run through the successive shapes 3/1 to 3 / N of a production line and are anchored to the anchor plates 15 which delimit the production lines and act as temporary end formwork. The anchor plates 15/1 and 15/2 are tensioned against the tensioning bolts 17/1 , 17/2 of the tensioning unit 14 . Between the successive forms 3/1 to 3 / N, comb-like end formwork 21 can be arranged, which facilitate the separation of the sleeper strands into individual sleepers.

Fig. 1 stellt das erfindungsgemäße Herstellverfahren einer Spannbetonschwelle in einer großen Fertigungseinheit dar: Fig. 1 illustrates the preparation process of a prestressed concrete sleeper in a large production unit is:

  • I: Die sofort entschalte gereinigte Gruppenform 2 steht auf dem Fertigungsplatz.I: The immediately released group form 2 is on the production station.
  • II: Die Gruppenform 2 wird mit frischem Beton 9 gefüllt, der verdichtet und höhenmäßig abgeglichen wird.II: The group form 2 is filled with fresh concrete 9 , which is compacted and adjusted in height.
  • III: Die Spanneinheit 14 wird gereinigt und die Spanndrähte 8 mit den Ankerplatten 15 zu fertigen Garnituren vorbereitet.III: The tensioning unit 14 is cleaned and the tensioning wires 8 with the anchor plates 15 are prepared for finished sets.
  • IV: Die Spanndrähte 8 werden in der Spanneinheit 14 verlegt und gegen die Kopfriegel 17 gespannt.IV: The tensioning wires 8 are laid in the tensioning unit 14 and tensioned against the head latch 17 .
  • V: Die Spanneinheit 14 wird gedreht und über die mit Beton 9 gefüllte Gruppenform 2 gefahren undV: The clamping unit 14 is rotated and moved over the filled with concrete 9 group mold 2 and
  • VI: abgesenkt und mit den Spanndrähten 8 in die Gruppenform 2 eingerüttelt, wobei die Ankerplatten 15 die schieberartig ausgebildeten Stirnschalungen 11 der die Fertigungsstränge begrenzenden Formen 3/1 und 3/N verdrängen.VI: lowered and shaken with the tensioning wires 8 into the group shape 2 , the anchor plates 15 displacing the slide-like end formwork 11 of the shapes 3/1 and 3 / N delimiting the production strands .
  • VII: Gruppenform 2 und Spanneinheit 14 werden gemeinsam gedreht.VII: Group form 2 and clamping unit 14 are rotated together.
  • VIII: Nach endgültiger Verdichtung des Betons 9 wird die Gruppenform 2 durch Heben "sofortentschalt" und steht für den nächsten Produktionstakt zur Verfügung, während die frisch entschalten Spannbetonschwellen 10 auf der Spanneinheit 14 zurückbleiben.VIII: After the concrete 9 has finally been compacted, the group form 2 is "immediately released" by lifting and is available for the next production cycle, while the freshly released prestressed concrete sleepers 10 remain on the tensioning unit 14 .
  • IX: Die Spanneinheit 14 mit den Spannbetonschwellen 10 wird zum Aushärten gelagert. Dabei werden mehrere Spanneinheiten 14/1-3 übereinandergestapelt. Durch oberflächlich auf dem Rahmen der Spanneinheiten 14 angeordnete umlaufende Dichtungen 12 werden die Fugen zwischen den Spanneinheiten 14 abgedichtet. Es entsteht eine geschlossene Kammer 13, die Wasser und Wärme hält, so daß der Beton ohne zusätzliche Befeuchtung erhärten kann.IX: The tensioning unit 14 with the prestressed concrete sleepers 10 is stored for hardening. Several clamping units 14 / 1-3 are stacked on top of each other. By superficially arranged on the frame of the clamping units 14 circumferential seals 12, the joints between the clamping units 14 to be sealed. A closed chamber 13 is created , which holds water and heat, so that the concrete can harden without additional moistening.
  • X: Nach der Erhärtung wird die Kammer 13 abgetragen, indem die belegten Spanneinheiten 14 einzeln abgehoben, entspannt, entleert und zum Vorbereitungsplatz für einen neuen Fertigungstakt gefahren werden. X: After hardening, the chamber 13 is removed by individually lifting the occupied clamping units 14 , releasing them, emptying them and driving them to the preparation place for a new production cycle.
  • XI: Die erhärteten Schwellen 10 werden getrennt und zum Endlager transportiert.XI: The hardened sleepers 10 are separated and transported to the repository.

Als Entschalungshilfe nach dem Erhärten des Betons in den Formen 3 sind die Formböden 18 mit Ventilanschlüssen 19 versehen, durch die die Kontaktfläche 20 zwischen Beton und Form 3 mit Druckluft beaufschlagbar ist.As a formwork removal aid after the concrete has hardened in the molds 3 , the mold bases 18 are provided with valve connections 19 , through which the contact surface 20 between the concrete and mold 3 can be pressurized with compressed air.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Spannbetonschwellen mit sofortigem Verbund und sofortiger Entschalung, bei dem die Spanndrähte mit Hilfe eines Spannrahmens vorgespannt werden, der zusammen mit einer einen Formboden aufweisenden Form die Schalung bildet, und die Schalung zum Entschalen gewendet und danach die Spannbetonschwelle sofort entschalt und die Form zum neuen Einsatz bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannrahmen (4) mit einem Boden (5) verwendet wird, der Spannrahmen mit den vorgespannten Spanndrähten (8) gedreht und über die mit eingerütteltem, verdichtetem Beton (9) gefüllte Form (3) gestülpt wird, wozu die Form (3) so ausgebildet wird, daß ihre Stirnwände (11) das Absenken der Spanndrähte (8) in die Form (3) nicht behindern, und die Spanndrähte (8) in den Beton (3) eingerüttelt werden.1.Procedure for the production of prestressed concrete sleepers with an immediate bond and immediate demolding, in which the tension wires are prestressed with the help of a stenter, which forms the formwork together with a form that has a molded floor, and the formwork is turned for demoulding and then immediately de-energized the prestressed concrete sleeper and the mold is made available for new use, characterized in that a clamping frame ( 4 ) with a base ( 5 ) is used, the clamping frame is rotated with the prestressed tensioning wires ( 8 ) and over the mold filled with vibrated, compacted concrete ( 9 ) ( 3 ) is turned over, for which purpose the mold ( 3 ) is designed such that its end walls ( 11 ) do not hinder the lowering of the tensioning wires ( 8 ) into the mold ( 3 ), and the tensioning wires ( 8 ) are shaken into the concrete ( 3 ) will. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schalung aufweist, deren
Spannrahmen (4) als mobiles Spannbett eine Einheit aus Rahmen (6) und Boden (5) bildet,
eine Ankerplatte (15), in der alle Spanndrähte (8) verankert sind und die auf der dem Spannriegel (7) des Spannrahmens (4) zugekehrten Seite eine Zugeinrichtung (16) aufweist, innerhalb des Spannrahmens (4) vor dem Spannriegel (7) angeordnet und mittels der Zugeinrichtung (16) von außerhalb des Bodens (5) des Spannrahmens spannbar ist, und
mindestens ein Teil der Stirnwände (11) der Form (3) schieberartig ausgebildet ist, beim Einrütteln der Spanndrähte (8) durch die Ankerplatte (15) verdrängbar und nach dem Ausschalen durch einen bekannten Antrieb wieder in die Ausgangslage zurückbewegbar ist.2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that it has a formwork, the
Tensioning frame ( 4 ) as a mobile tensioning bed forms a unit from frame ( 6 ) and floor ( 5 ),
an anchor plate ( 15 ) in which all tensioning wires ( 8 ) are anchored and which has a pulling device ( 16 ) on the side facing the tensioning bolt ( 7 ) of the tensioning frame ( 4 ) within the tensioning frame ( 4 ) in front of the tensioning bolt ( 7 ) arranged and can be tensioned by means of the pulling device ( 16 ) from outside the bottom ( 5 ) of the tensioning frame, and
at least a portion of the end walls ( 11 ) of the mold ( 3 ) is designed in a slide-like manner, can be displaced by the anchor plate ( 15 ) when the tensioning wires ( 8 ) are shaken in, and can be moved back into the starting position by a known drive after stripping. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere neben und/oder hintereinander angeordnete Schalungen (1) zu Einheiten zusammengefaßt sind, wobei die Formen (3) eine Gruppenform (2 bilden und die Spanndrähte durch hintereinanderliegende Formen hindurchführbar und an den äußeren Spannriegeln (17/1 und 17/2) einer Spanneinheit (14) spannbar sind.3. Device according to claim 2, characterized in that several are combined beside and / or behind each other arranged molds (1) into units, where the molds (3) form a group of the form (2 and the tensioning wires can be passed through one behind the other forms and at the outer clamping bars ( 17/1 and 17/2 ) of a clamping unit ( 14 ) can be clamped. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenzeichnet, daß der Spannrahmen (4) bzw. die Spanneinheiten (14) umlaufend an ihren oberen Rändern Dichtungen (12) aufweisen und zu hermetisch geschlossenen Nachbehandlungskammern (13) stapelbar sind.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the clamping frame ( 4 ) or the clamping units ( 14 ) have circumferential seals ( 12 ) on their upper edges and are stackable to form hermetically sealed aftertreatment chambers ( 13 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (15) im Spannrahmen (4) bzw. in der Spanneinheit (14) verschiebbar geführt ist, so daß ihre Position für Schwellentypen mit unterschiedlicher Länge innerhalb der Spannrahmenlänge bzw. der Spanneinheitlänge beliebig einstellbar ist.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the anchor plate ( 15 ) in the clamping frame ( 4 ) or in the clamping unit ( 14 ) is slidably guided so that their position for threshold types with different lengths within the clamping frame length or the clamping unit length can be adjusted as required.
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