DE528050C

DE528050C - Rail support structure with large spans for high-speed trains

Info

Publication number: DE528050C
Application number: DEK105666D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Current assignee: FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Priority date: 1927-08-26
Filing date: 1927-08-26
Publication date: 1931-06-25

Description

Schienentragwerk mit großen Spannweiten für Hängeschnellbahnen Im Hauptpatent ist ein Schienentragwerk für Hängeschnellbahnen beschrieben, bei welchem vorausgesetzt ist, daß die Schiene selbst ununterbrochen durchläuft, also an den Stoßstellen der einzelnen Schienenlängen verschweißt oder fugenlos verspannt ist. Zum Ausgleich der bei Temperaturänderungen entstehenden Längenunterschiede zwischen Schiene und Tragwerk sind die Auslegertragarme für die Schiene in der waagerechten Ebene gelenkig oder leicht vierbiegbar ausgebildet. Bei sehr großen Spannweiten des Tragwerkes kann der Wert für die seitliche Verschwenkung oder Verbiegung der Auslegertragarme so groß werden, daß die einen sicheren Fahrbetrieb mit hohen Geschwindigkeiten gewährleistenden Grenzen überschritten werden. Es ist aber für viele Fälle notwendig, eine Spannweite des Tragwerkes anzuwenden, welche das durch die zulässige Verbiegung oder Verdrehung der Auslegertragarme begrenzte Maß überschreitet.Rail support structure with large spans for overhead rapid transit railways Im The main patent describes a rail support structure for overhead speed railways, in which it is assumed that the rail itself runs through uninterruptedly, i.e. at the Joints of the individual rail lengths are welded or braced without joints. To compensate for the differences in length between The rail and the supporting structure are the cantilever arms for the horizontal rail Level articulated or easily four-bendable. With very large spans of the structure can be the value for the lateral pivoting or bending of the Outrigger arms are so large that the safe driving at high speeds guaranteed limits are exceeded. But in many cases it is necessary to apply a span of the structure, which is due to the permissible deflection or twisting of the boom support arms exceeds a limited amount.

Gemäß der Erfindung können nun bei Anwendung einer besonderen Einrichtung Schienentragwerke für Hängeschnellbahnen mit beliebig großen Spannweiten geschaffen werden, auch wenn die Fahrschiene ununterbrochen durchläuft, d. h. an den Stoßstellen entweder verschweißt oder fugenlos verspannt ist und die Auslegerarme nur innerhalb der zulässigen Grenzen seitlich verbogen oder verschwenkt werden sollen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf einem die ganze Spannweite überbrückenden Hauptträger hintereinanderliegende Hilfstragwerke derart angeordnet sind, daß sie sich unabhängig vom Haupttragwerk, durch dieses getragen, unter der Wirkung der Temperaturänderungen frei. ausdehnen oder verkürzet können. Jedes Hilfstragwerk ist dabei gegen den Erdboden verankert. Gemäß der Erfin. dung wird diese Verankerung der Hilfstragwerke an den feststehenden Pfeilern durch Scherenzugbänder bewirkt, deren Scherenhebel mit ihren Hebelarmlängen so gegen die Längen der Zug- und Druckbänder abgestimmt sind', daß der Befestigungspunkt des Scherenzugbandes am Hilfstragwerk bei jeder beliebigen Temperatureinwirkung im Raume festliegt.According to the invention, when using a special device Rail support structures for overhead speed railways created with any size spans even if the runway runs through uninterrupted, d. H. at the joints is either welded or braced without joints and the cantilever arms only inside the permissible limits are to be bent or swiveled sideways. this will according to the invention achieved in that on a bridging the entire span Main girders one behind the other auxiliary structures are arranged in such a way that they independent of the main structure, supported by it, under the effect of Temperature changes free. be able to expand or shorten. Any auxiliary structure is anchored to the ground. According to the inventor. dung becomes this anchoring the auxiliary structures on the fixed pillars are effected by means of scissor tension straps, their scissor levers with their lever arm lengths against the lengths of the tension and compression straps are matched 'that the attachment point of the scissor tension belt on the auxiliary structure is fixed at any temperature effect in the room.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines derartigen Schienentragwerkes veranschaulicht.Various exemplary embodiments of such a device are shown in the drawing Rail structure illustrated.

Abb. i zeigt ein solches Tragwerk in per. spektivischer Untersicht, Abb. z eine schematische Untersicht eines grundsätzlich gleichen Tragwerkes mit je einem Scherenzugband für jedes Hilfstragwerk, Abb.3 eine ähnliche Tragwerkskonstruktion mit je zwei Scherenzugbändern für jedes Hilfstragwerk. Abb. 4 und 5 geben Querschnittsausbildungen. Abb. 6 stellt ein Tragwerk mit einer anderen Ausführungsform der Verankerung der Hilfstragwerke an den feststehenden Pfeilern dar. und zwar sind die Hilfstragwerke mittels knicksteif ausgebildeter Zugbänder, die an den entgegengesetzten Enden eines Waagebalkens angreifen, festgelegt.Fig. I shows such a structure in per. perspective view from below, Fig. Z a schematic bottom view of a basically identical supporting structure with one scissor tension band for each auxiliary structure, Figure 3 shows a similar structure with two scissor tension straps for each auxiliary structure. Fig. 4 and 5 give cross-sectional training. Fig. 6 shows a structure with a different embodiment the anchoring of the auxiliary structures on the fixed pillars the auxiliary structures by means of buckling-resistant drawstrings, which are attached to the opposite Attack ends of a balance beam, fixed.

Mit Bezug auf die Abbildungen sei angenommen, daß die zu überbrückende Spannweite doppelt so groß ist wie die einer gewöhnlichen Tragwerkskonstruktion für flängescnnellbahnen, die ihre Begrenzung in der zulässigen waagerechten Verbieg- oder Verschwenkbarkeit der Schienenquerträger hat.With reference to the figures, it is assumed that the one to be bridged Span is twice as large as that of an ordinary supporting structure for lengthways high-speed railways, which are limited in the permissible horizontal bending or pivotability of the rail cross members.

Auf dem Hauptträger io sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Hilfstragwerke i i mittels längsbeweglicher Auflager 12 (Abb. 2) gelagert. In Abb. i sind die längsbeweglichen Auflager durch Hängependel i9 ersetzt, die natürlich knicksteif auszubilden sind. An den Hilfstragwerken i i. die hier der Übersichtlichkeit wegen unter den Hauptträgern io angeordnet sind, ist eine Fahrbahn entsprechend der des Hauptpatents 474667 angeordnet, die aus Auslegertragarmen y und der durchlaufend verschweißten Schiene 8 besteht. Die Auslegertragarme g sind an dem der Schiene abgewandten Ende und in ihrer Mitte auf den Hilfstragwerken aufgelagert. 7 ist eine Stabkonstruktion, die die Schiene gegen die Mitte der Hilfstragwerke i i festlegt. Die Hilfstragwerke i i sind nun durch die Scherenzugbänder 15 so an den beiderseits angeordneten festen Pfeilern 13 des Haupttragwerkes verankert, daß die Drehpunkte 14 der Scherenzugbänder an jedem Hilfstragwerk i i im Raume festliegen. Zweckmäßig wird als festliegender Punkt die Mitte des Hilfstragwerkes gewählt. Dadurch kann mit Rücksicht auf die zulässige waagerechte Verbiegung oder Verschwenkung der Auslegertragarme die größtmögliche zusammenhängende Länge der Hilfstragwerke erreicht werden. An jedem der festliegenden Punkte 14 befindet sich eine Schere 16, die aus je zwei, um den Punkt 14 drehbar angeordneten Hebelarmen besteht. An den Endpunkten der Scherenhebel greifen die Zugbänder 17 und 18 an, die an den feststehenden Pfeilern 13 fest verankert sind. Die Längen der Scherenhebel 16 stehen zueinander in demselben Verhältnis wie die der an ihnen angreifenden Zugbänder. Infolgedessen werden bei demselben Baustoff die durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Längenänderungen der Zugbänder durch die Bewegungen der Schere so ausgeglichen, daß der Punkt 14 unverändert in seiner Lage verbleibt. Eine in den Punkten 14 angreifende, in der Längsrichtung des Tragwerkes wirkende Kraft, die z. B. infolge Bremsens oder Anfahrens der Fahrzeuge entstehen kann, vermag dagegen das Hilfstragwerk nicht in der Längsrichtung zu schieben. Derartige Längskräfte werden vielmehr durch die Zugbänder und Druckbänder 17 und 18 auf die Pfeiler 13 übertragen. Es ist notwendig, daß die beiden Zugbänderpaare 17 und 18 knicksteif ausgebildet werden, da sie je nach der Richtung der Längskraft Druckkräfte erhalten können. Selbstverständlich können zur Festlegung der Hilfstragwerke auch zwei oder mehrere Scherenzugbänder verwendet werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Zugkraft außermittig angreift, so daß das zusätzlich entstehende Moment vom Hilfstragwerk auf das Haupttragwerk übertragen werden müßte. Dann können leicht durch mehrere Scherenzugbandanordnungen die Momente, welche aus außermittig angreifenden Längskräften herrühren, durch entsprechende Gegenkräfte dieser Scherenzugbänder selbst ausgeglichen werden. Eine derartige Scherenzugbandanordnung zeigt Abb.3.In the illustrated embodiment, two auxiliary structures ii are mounted on the main girder io by means of longitudinally movable supports 12 (FIG. 2). In Fig. I, the longitudinally movable supports have been replaced by hanging pendulums i9, which of course have to be designed to be rigid. On the auxiliary structures i i. which are arranged here under the main girders for the sake of clarity, a track corresponding to that of the main patent 474667 is arranged, which consists of cantilever support arms y and the continuously welded rail 8. The boom support arms g are supported on the auxiliary support structures at the end facing away from the rail and in their center. 7 is a bar construction which fixes the rail against the center of the auxiliary structures ii. The auxiliary structures ii are now anchored by the scissor tension belts 15 to the fixed pillars 13 of the main structure arranged on both sides, so that the pivot points 14 of the scissor tension belts are fixed in space on each auxiliary structure ii. The center of the auxiliary structure is expediently chosen as the fixed point. As a result, taking into account the permissible horizontal bending or pivoting of the jib support arms, the greatest possible continuous length of the auxiliary structures can be achieved. At each of the fixed points 14 there is a pair of scissors 16 which each consist of two lever arms which are rotatably arranged about the point 14. The tension straps 17 and 18, which are firmly anchored to the stationary pillars 13, engage at the end points of the scissor levers. The lengths of the scissor levers 16 are in the same relationship to one another as that of the tension straps acting on them. As a result, the changes in length of the tension straps caused by temperature changes are compensated for by the movements of the scissors in the same building material so that the point 14 remains unchanged in its position. A acting in the points 14, acting in the longitudinal direction of the structure force z. B. can arise as a result of braking or starting of the vehicles, however, the auxiliary structure is not able to push in the longitudinal direction. Rather, such longitudinal forces are transmitted to the pillars 1 3 by the tension straps and compression straps 1 7 and 1 8. It is necessary that the two pairs of tension straps 17 and 18 are designed to be kink-resistant, since they can receive compressive forces depending on the direction of the longitudinal force. Of course, two or more scissor pull straps can also be used to fix the auxiliary structures. This can be particularly advantageous when a tensile force acts off-center, so that the additional moment that occurs would have to be transferred from the auxiliary structure to the main structure. Then the moments which result from off-center longitudinal forces can easily be compensated for by means of corresponding counterforces of these scissor pull bands themselves by means of several scissor pull band arrangements. Such a scissor pull belt arrangement is shown in Fig.3.

In manchen Fällen kann das Hilfstragwerk auch durch zwei ebenfalls knicksteif ausgebildete oder gegen Ausknicken gesicherte Zugbänder, die an den entgegengesetzten Enden eines Waagebalkens angreifen, festgelegt werden. Abb. 6 stellt eine derartige Anordnung im Gr undriß dar. Auf dem Haupttragwerk i o sind vermittels der längsbeweglichen Lager 12 die Hilfstragwerke i i aufgelagert. An den Punkten 14 greifen Waagebalken 21 an, an deren Enden die Zugbänder 22 und 23 gelenkig befestigt sind. Die Längen der Hebelarme der Waagebalken verhalten sich wie die Längen der an ihnen befestigten Zugbänder. Unter der Temperaturwirkung können sich die Zugbänder frei ausdehnen; bei. Längskräften, die von den Hilfstragwerken auf die Waagebalken übertragen werden, ergeben sich ähnliche Kraftübertragungsverhältnisse, wie sie oben beschrieben wurden.In some cases the auxiliary structure can also be divided by two as well Kink-resistant or secured against buckling drawstrings, which are attached to the opposite Attack the ends of a balance beam. Fig. 6 shows one such Arrangement in plan. On the main structure i o are longitudinally movable by means of the Camp 12, the auxiliary structures i i superimposed. Balance bars grip at points 14 21, at the ends of which the drawstrings 22 and 23 are articulated. The lengths the lever arms of the balance beams behave like the lengths of the ones attached to them Drawstrings. The tension straps can expand freely under the effect of temperature; at. Longitudinal forces that are transferred from the auxiliary structures to the balance beam, result in similar power transmission ratios as described above.

Natürlich kann ein Hilfstragwerk auch durch einfache, gegen Ausknicken gesicherte Zugbänder aus temperaturunempfindlichem Stahl, z. R. Invar, zwischen den Pfeilern so festgelegt werden, daß bestimmte Punkte der Hilfstragwerke im Raume verankert sind.Of course, an auxiliary structure can also be created by simply preventing it from buckling secured drawstrings made of temperature-insensitive steel, e.g. R. Invar, between the pillars are determined so that certain points of the auxiliary structures in space are anchored.

Die Hilfstragwerke können, wie Abb. i und 2 zeigen, in vielen Punkten aufgelagert sein, damit sie möglichst leicht ausgebildet werden können. Die Auflagerung kann, wie in Abb. 4 schematisch dargestellt ist, mit Hilfe längsbeweglicher Rollenlager 12 geschehen. In Abb. 5 ist eine besonders vorteilhafte Auflagerung mit Hängependeln i9 angegeben. Das Hilfstragwerk i i ist vermittels der wegen der auftretenden negativen Auflagerdrücke knicksteif ausgebildeten Hängependel i9 an den oberen Querträgern 2o des Hilfstragwerkes i z o angehängt. Die Pendel können dabei mit Bolzen oder Federgelenken aufgehängt sein.The auxiliary structures can, as Fig. I and 2 show, in many points be supported so that they can be formed as easily as possible. The support can, as shown schematically in Fig. 4, with the help of longitudinally movable roller bearings 12 happen. In Fig. 5 is a particularly advantageous support with hanging pendulums i9 specified. The auxiliary structure i i is by means of the negative because of the occurring Support pressures on the rigid hanging pendulum i9 the upper one Cross members 2o of the auxiliary structure i z o attached. The pendulums can with it Be suspended by bolts or spring joints.

Die in den Abbildungen gezeigte Anordnung ist natürlich nicht nur auf Spannweiten beschränkt, die das zweifache der sonst erreichbaren betragen. Es k(>nnen vielmehr für alle Spannweiten, die mit den heutigen Mitteln der Bautechnik überbrückt werden können, passende Anordnungen nach der vorbeschriebenen Erfindung ausgeführt werden.The arrangement shown in the figures is of course not only limited to spans that are twice the otherwise achievable. It Rather, they can be used for all spans that can be achieved with today's structural engineering can be bridged, suitable arrangements according to the invention described above are executed.

Claims

PATL: NI'ANSPRÜCiiL: i. Rail structure with large spans for High-speed suspension railways, especially for continuously welded or at the joints seamlessly braced rails according to patent 47 [667], characterized in that on the main structure bridging the large span (i o) several cantilever arms (9) supporting auxiliary structures (i i) are arranged to be longitudinally movable, each auxiliary structure (i i) is anchored immovably finite to the solid pillars (13) in the space. z. Rail structure according to claim i, characterized in that the center of each of the on the main structure (io) Auxiliary structures that are immovable against lateral displacement (i i) at the pivot point one or more firmly anchored to the pillars (13), more resistant to buckling, for absorbing longitudinal forces occurring in the auxiliary structure (i i) and horizontal bending moments serving scissor tension straps (16, 17, 18) connected is. 3. Rail structure according to your claim i, characterized in that the center each of the auxiliary structures (i i) mounted on the main structure (i o) on the pivot axes one or more of a balance beam (21) and acting on its ends, with the fixed pillars (13) firmly anchored, kink-resistant tension straps (22, 23) existing drawstring arrangements is connected.