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Aus mehreren Teilen bestehende Stahlbetonsehwelle und Verfahren zu
ihrer Herstellung \1s 13anstott für Eisenbahnschwellen ist neben holz und Mahl auch
seit geraumer Zeit Beton bekannt.
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Zweifellos hat Beton, insbesondere in der verbesserten :\bart als
Stahlbeton, mit seiner großen Druckfestigkeit und Unempfindlichkeit gegen Witterungseinflüsse
Eigenschaften, die ihn gerade zur Herstellung von Eisenbahnschwellen brauchbar erscheinen
lassen. Demgegenüber ist allerdings zu berücksichtigen, daß Beton auch gewisse ungünstige
Eigenschaften hat, nämlich das Schwinden und Kriechen sowie eine geringe Widerstandsfähigkeit
gegen Biege- und Zugbeanspruchung.
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Um trotzdem Stahlbetonschwellen verwenden zu können, die sich unter
den jeweils gegebenen Verhältnissen bewähren, hat man verschiedene Wege eingeschlagen.
Zunächst wurde der auch auf anderen Gebieten mit Erfolg angewandte Gedanke der Druckvorspannung
auf die .Stahlbetonschwelle übertragen, die dadurch -zur Spannbetonschwelle wurde.
Eine solche Ausführung besteht bekanntlich im wesentlichen darin, daß an Stelle
oder zusätzlich zu einer schlaffen Bewehrung mindestens ein als einfacher Rundstab
oder mit anderem geeignetem Profil vorzugsweise aus Stahl mit hoher Streckgrenze
ausgebildeter Anker, der in Längsrichtung der Schwelle durch das Innere derselben
verläuft. die ihm erteilte Zugvorspannung als Druckvorspannung in .die Schwelle
einbringt; Dies geschieht, wie ebenfalls an sich bekannt, mit oder ohne 'Verbundwirkung
zwischen Beton und Stahl. Im letzteren Fall wird der Anker innerhalb eines besonderen
Rohres oder sonst-wie mit Abstand von der Wand einer Längsbohrung der Schm--elle
verlegt oder mit einem das Haften des Betons an seiner Oberfläche ausschließenden
frberzug, z. B.
Bitumen, versehen. Das Abstützen .des betreffenden
Ankers erfolgt durch an seinen Enden aufgeschraubte Muttern über Druckplatten gegen
die :Stirnseiten <der Schwelle. Auf diese Art und Weise kann unter Umständen
die beim Schwinden und Kriechen des Betons nachlassende Spannkraft durch wiederholtes
Anspannen des Ankers ausgeglichen werden.
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.Außer einteiligen, in der erwähnten Weise vorgespannten Stahlbetonschwellen
kennt man auch Stahlbetonschwellen in mehrteiligen Ausführungen, wobei .die Unterteilung
in Längs- oder Querrichtung der Schwelle, also in Quer- bvw. Längsrichtung des Gleises
erfolgt. Während der ,Aufbau einer Eisenbahnquerschwelle aus zwei in Querrichtung
des Gleises parallel zueinander verlaufenden, durch Bolzen zusammengehaltenen Betonkörpern,
abgesehen von der Verringerung des Gewichtes der Einzelteile, aus anderen, in diesem
Zusammenhang nicht interessierenden Gründen erfolgt, geht die vorliegende Erfindung
von der Herstellung einer Querschwelle aus zwei als Auflager für die beiden Schienen
dienenden Betonkörpern aus.
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In diesem Falle hat man für die entsprechend der Spurweite des Gleises
notwendige Verbindung der leiden Auflagerkörper entweder diese selbst bis zur Gleismitte
verlängert, oder als dritten mittleren "feil einen besonderen Spurhalter aus Holz,
Eisen (Stahl) oder Beton vorgesehen. ;Dabei wird eine ungünstige Beanspruchung der
Schwelle auf Biegung und Zug, wie sie vor allem durch ungleichmäßiges, nur im mittleren
Bereich erfolgendes Aufliegen (das sog. Reiten) vorkommen kann, durch eine unmittelbare
gelenkige Verbindung der Auflagerkörper bzw. die Elastizität des mit denselben z.
B. durch Verschraubung fest verbundenen Spurhalters vermieden, der aus Holz oder
Stahl besteht und zu diesem Zwecke brett- bzw. stabförmig ausgebildet ist. Trotzdem
haben derartige Schwellen nur eine stark beschränkte Lebensdauer, und zwar schon
deshalb, weil im ersteren Falle die metallischen Verbindungsmittel und im letzteren
Falle darüber hinaus die Spurhalter nicht genügend witterungsbeständig sind. Außerdem
können sich auch Schwierigkeiten bei der Herstellung der betreffenden Schwellen
ergeben. ' Angriffspunkte für eine vorzeitige Zerstörung bietet auch, wie sich in
der Praxis gezeigt hat, eine weitere, gleichfalls bekannte Schwellenbauart, bei
der das spurhaltende Mittelstück nicht selbst elastisch ausgebildet, sondern im
Sinne einer senkrechten Verlagerung entsprechend nachgiebig mit den beiden iAuflagerkörpern
verbunden ist, wobei an den betreffenden Stellen elastische Zwischenlagen, z. B.
in Form von Hartgummischei.ben, vorgesehen sind. Dadurch ist das Innere der Schwelle
mit der dort angeordneten Bewehrung nicht genügend gegen das Eindringen ivon Feuchtigkeit
geschützt, so daß leicht Korrosionen eintreten, die zur Zerstörung der Schwelle
führen können.
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Die Erfindung will die Herstellung einer Stahlbetonschwelle aus mehreren
Teilen verbessern. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, daß die Verwendung
eines Betonkörpers als Spurhalter grundsätzlich zweckmäßig, jedoch bei den bisher
bekanntgewordenen Ausführungen noch nicht in der :vorteilhaftesten Weise erfolgt
ist. Gerade bei so ausgesprochenen Massenartikeln, wie Eisenbahnschwellen, läßt
sich durch gewisse, am Einzelstück vielleicht nicht besonders in Erscheinung tretende
Vereinfachungen usw. schon ein für die Gesamtfertigung beachtlicher Fortschritt
erzielen.
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Die Erfindung besteht darin, daß als Spurhalter ein vorgefertigter
Betonkörper von geeigneter Querschnittsform und -größe verwendet wird, der in die
Schalung für die als Auflager für die beiden Schienen dienenden Betonkörper eingelegt
und beim Abbinden der letzteren so eingeformt wird, daß durch monolithische Verbindung
der betreffenden Teile ein biegungssteifer, mit Hilfe von mindestens einem durchgehenden
Stahlanker in seiner Längsrichtung auf Druck vorgespannter Gesamtkörper entsteht.
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Auf diese Art und Weise :wird erstmals eine Stahlbetonschwelle geschaffen,
bei welcher die Druckvorspannung im Bereich des am meisten einer etwaigen Biegungsheanspruchung
ausgesetzten Spurhalters größer ist als im Bereich der Auflagerkörper.
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Weitere --Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der mit ihr verbundenen
Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer in der Zeichnung
beispielsweise dargestellten Ausführungsform. Es zeigt Fig. i eine gemäß dem neuen
Verfahren hergestellte Spannbetonschwelle je zur Hälfte in Längsansicht und im Längsschnitt
quer zum Gleis, Fig. 2 dieselbe Schwelle in Draufsicht und Fig. 3 im Querschnitt
nach .der Linie 111-1I1 in Fig. i.
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Die Schwelle setzt sich zusammen aus zwei gleichen Auflagerkörpern
1, a aus Beton für die in bekannter Weise auf ihnen befestigten Schienen 3 eines
Eisenbahngleises und einem ebenfalls als Betonkörper ausgebildeten Spurhalter ,4.
Der Spurhalter ist, wie sich aus der im folgenden 'erläuterten Herstellung 'einer
solchen Schwelle ergibt, im fertigen Zustande derselben mit den beiden Auflagerkörpern
zu einem einteiligen Gesamtkörper biegungssteif verbunden. Jeder Auflagerkörper
hat eine mit der Bohrung des Spurhalters fluchtende Längsbohrung für einen durch
die ganze Schwelle sich erstreckenden Stahlanker 5, der sich über Muttern 6 und
Druckplatten 7 im Bereich der Stirnseiten der Auflagerkörper gegen diese abstützt
und somit auf die .ganze Schwelle die eingetragenen Spannkräfte in Form einer entsprechenden
Druckvorspannung überträgt. In den Auflagerkörpern i und 4 befinden sich ferner
schlaffe Stahleinlagen 8 zur Aufnahme von Querzugkräften.
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Die Herstellung einer derartigen Spannbetonschwelle geht wie folgt
vor sich: Als Spurhalter 4 wird ein fabrikmäßig in größeren Stückzahlen vorgefertigter
Betonkörper verwendet, der bereits so lange abgelagert ist, daß ein weiteres Schwinden
und Kriechen, auch unter Druckspannung, praktisch
nicht mehr auftritt.
I>ies,@ Spurhalter wird in die für (las Herstellen der Schwelle vorbereitete, nicht
dargestellte Schalung eingebettet, wobei er mit seinen Enden. wie bei 9 gestrichelt
angedeutet ist, etwas in die für die Auflagerkörper bestimmten Bereiche hineinragt.
Nachdem die schlaffen Beweltrungen 8 für die Auflagerkörper eingelegt sind, werden
die betreffenden Schalungsräume mit Beton ausgegossen. Beim Erhärten verbindet sich
der Be ton fest mit (lern Beton des Spurltalters, so daß die drei "feile zu einem
einzigen Gesamtkörper verbunden werden.
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Eine so hergestellte Schwelle kann trotz_ des für einen Betonkörper
vergleichsweise ,geringen Querschnittes des spurhaltenden Mittelteils nach dem Abbinden
des Betons der Auflagerkörper sofort ausgeschalt" werden; ohne daß dadurch eine
Zerstörung der Schwelle eintreten kann.
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Wenn dann die Schwelle mittels des Ankers j vorgespannt ist, ergibt
sich im mittleren Bereich eine höhere Druckspannung als im Bereich der sich allein
noch durch Schwinden und Kriechen verkürzenden Auflagerkörper. Diese Spannungen
werden vorzugsweise so hoch bemessen, daß auch bei einer gewissen Durchbiegung der
Schwelle in Längsrichtung in der Randzone keine Zugspannungen auftreten.
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Infolge der fugenlosen Verbindung zwischen den drei Teilen der Schwelle
kann an keiner Stelle Feuchtigkeit in das Innere derselben eintreten und dort Korrosionen
verursachen, so.daß auch insoweit eine gegenüber anderen bekannten Ausführungen
wesentlich höhere Lebensdauer der Schwelle zu erwarten ist.
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.Abgesehen von den Vorteilen für den Gebrauch der Schwelle, ergibt
sich auch eine besonders einfache, billige und schnelle Herstellung. Infolge der
einwandfreien festen Verbindung der drei Ausgangsteile kann eine solche Schwelle
unbedenklich vollkommen eingeschottert werden. was einen weiteren Vorteil darstellt.
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Die Form der Auflagerkörper und des Spurhalters kann in diesem Zusammenhang
den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden; so ist es auch ohne weiteres möglich,
für den mittleren Teil etwa einen mehreckigen oder ovalen Querschnitt zu wählen.