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Eisenbahnschwelle aus Beton Eisenbahnschwellen bestehen in der Regel
.aus Holz oder aus Stahl. Holz hat eine beschränkte Lebensdauer. 1)a 1?isenl>alinschwellen
dem Wechsel von feucht und trocken ausgesetzt sind, unterliegen sie, wenn sie aus
Holz bestehen, der Fäulnis.
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Bei Schwellen aus Stahl ist der Verbrauch an hochwertigem \\'erkstolt
sehr hoch, das Gesamtgewicht der Schwelle jedoch verhältnismäßig gering, was die
Gleislage beeinträchtigt. Man war deshalb seit langem bestrebt. Schwellen aus Stahlbeton
zu schaffen, von denen man eine lange Lebensdauer, einen geringen Stahlverbrauch
und wegen des hohen Gewichtes eine gute Gleislage erwarten durfte.
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1)er eine "feil der bisher bekannten Stahlbetonschwelle» hat als Bewehrungen
normale schlaffe Stahleinlagen. l@.in anderer Teil benutzt vorgespannte Stähle.
Eine Eisenbahnschwelle ist besonders eigenartigen Beanspruchungen unterworfen. Sie
erhält durch den Druck der Schiene und den Gegendruck der Bodenpressung eine vergleichsweise
hohe Biege-und Schubbeanspruchung. Diese hat unterhalb der Eisenbahnschiene ein
Maximum und nimmt von dort nach beiden Seiten rasch ab. Eine Eisenbahnschwelle muß
ferner harte schlagartige Beanspruchungen über sich ergehen lassen, wie sie vor
allem beim Entgleisen von einzelnen Eisenbahnwagen entstehen. Unter dem Einfluß
solcher Beanspruchungen kann die Schwelle zwar beschädigt, sie darf dabei aber keinesfalls
völlig zerstört werden. Schließlich unterliegt eine Eisenbahnschwelle beim Transport
und bei der Stapelung schlag- und stoßartigen Beanspruchungen von im voraus nicht
genau bestimmbarem Umfang.
Diesen verschiedenartigen Beanspruchungen
haben die bisher bekannten Konstruktionen von Eisenbahnschwellen aus Beton nicht
in befriedigendem Umfang standgehalten.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Eisenbahnschwelle
zu schaffen, die den erwähnten Anforderungen entspricht, und löst diese Aufgabe
in erster Linie durch die Verwendung einer Bewehrung, die sich entweder über
die gesamte _Län_ Lye der Schwelle erst-recken kann, oder nur
an bestimmten, besönders beanspruchten Stellen der z-B. unter a --und et erseits
des Schienenäufläeers, vörgesehe_ri V V .Diese Y-Bewehrungbesteht erfiädüngsgemäß
aus einem zusammenhängenden Gebilde aus schlaufenähnlichen, kreisförmigen oder schlangen-
oder sinuslinienähnlichen Windungen eines Stahldrahtes oder -stabes, wobei sich
die-genannten Windungen -egenseitig ü-5erschneden oder ü6_er@äpi- ünd"as in der
Ebene verlegte oder züriächst schraubenförmig aufgewundene und dann in die Ebene
unigelegte Flechtwerk durch einen Biegevorgang quer zu seiner Längsachse zu einem
in seiner Umrißform etwa dem Panzer einer Schildkröte gleichenden Bewehrungskorb
umgestaltet ist, der dem Schwellenkörper so eingefügt ist, daß er mit seiner offenen
Seite der Schwellenunterseite zugekehrt ist.
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Bei einer mit einer solchen Bewehrung ausgerüsteten Schwelle entsteht
dadurch, daß die Bewehrungsstähle anjeder Stelle in einer Krümmung verlaufen, überall
eine starke Reibungskraft zwischen Beton und Stahl. Dadurch wird die Gefahr von
Rißfiildu--ngen im Beton vor allem unter diem Einfluß von stoß- oder schlagartigen
Beanspruchungen herabgesetzt. Wenn sich gleichwohl Risse bilden, so sind diese fein
verteilt, bilden sich also in einer Form, die nach den modernen Erkenntnissen als
unschädlich bezeichnet werden muß, da das Entstehen feiner Risse die Schwelle nicht
unbrauchbar macht. Dadurch, daß die erfindungsgemäße Bewehrung aus einem Stück besteht,
ist man nicht, wie bisher, auf die Verankerung mit Hilfe von Haken angewiesen, die
in einem vergleichsweise so kleinen Betonkörper, wie ihn eine EisenbahnSChwjelle
darstellt, als Fremdkörper wirken müssen. Da die neue Bewehrung den Rücken der Schwelle,
vor allem an den Stellen, die die schlag- und stoßartigen Beanspruchungen bei der
Entgleisung von Eisenbahnwagen in erster Linie aufzunehmen haben, gut umschnürt,
ist die erfindungsgemäße Schwelle gerade gegenüber diesen Beanspruchungen besonders
widerstandsfähig. Weiterhin bildet die Bewehrung ein zusammenhängendes Ganzes, hat
ein vergleichsweise geringes Gewicht und läßt sich durch die Anwendung mechanischer
Hilfsmittel einfach und billig herstellen.
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Zur Anpassung an die örtlich wechselnden Biege-und Schubbeanspruchungen
wählt man die Abstände der einzelnen Windungen der Bewehrung voneinander derart,
daß die Windungsabstände an den Stellen, wo hohe Beanspruchungen auftreten, also
z. B. unmittelbar unterhalb und beiderseits der Schienenauflagerstellen, gering
und an den Stellen geringerer Beanspruchungen entsprechend größer sind. Durch die
so geschaffene Möglichkeit einer Anpassung der Bewehrung an den Spannungsverlauf
kommt man zu günstigen Verhältnissen in bezug auf das Gewicht und den Aufwand an
Stahl.
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Die Widerstandsfähigkeit der neuen Schwelle, vor allem gegen schlag-
und stoßartige Beanspruchungen, kann weiterhin noch dadurch erhöht werden, daß entsprechend
einem weiteren Vorschlag der Erfindung dem erwähnten Bewehrungskorb zwei oder mehrere,
sich in der Längsrichtung der Schwelle erstreckende zusätzliche Bewehrungen hinzugefügt
werden, die man in der Nähe des Scheitelpunktes des Bewehrungskorbes auf letzterem
aufruhen läßt oder von unten her in diesen einbindet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung und der durch sie erzielten Vorteile
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform der neuen Schwelle.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch eine mit der neuen Bewehrung
ausgerüstete Stahlbetonschwelle, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Schwelle,
Fig. 3 eine Draufsicht auf dieselbe, Fig.4, 5 und 6 lassen in perspektivischer Darstellung
Einzelheiten der Herstellung des Bewehrungskorbes erkennen.
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Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß sich die Bewehrung über
die gesamte. Länge der Schwelle i erstreckt. Sie besteht aus einem, in den Zeichnungen
als Ganzes mit 2 bezeichneten, zusammenhängenden Gebilde aus Windungen 3 eines Stahldrahtes,
die sich gegenseitig überlappen. Diese Windungen können die Form von Kreisen oder
die Form von Ellipsen haben. Sie können auch in Form von Schlaufen oder von Schlangen-
oder Sinuslinien verlaufen.
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Die Herstellung der Bewehrung kann z. B. so erfolgen, daß der Draht
als Matte in der geeigneten Windungsform um entsprechend angeordnete Pflöcke eines
Montagetisches herumgewunden wird. Das so entstehende matteiförmige Flechtwerk wird
sodann z. B. in einer entsprechend ausgebildeten Matrize mit Hilfe eines Preßstempels
quer zu seiner Längsachse gebogen und wandelt sich dadurch in ein Gebilde um, das
in seiner Umrißform etwa dem Panzer einer Schildkröte gleicht. Dieses Bewehrungsgebildewird,
wie die Fig. 2 und 6 erkennen lassen, dem Schwellenkörper so eingefügt, daß es,
allseitigvonBeton umhüllt, ungefähr dem Schwellenrücken folgt, wobei die offene
Seite des Bewehrungskorbes der Schwellenunterseite zugekehrt ist.
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Man kann bei der Herstellung des Bewehrungskorbes auch so vorgehen,
daß geeigneter Stahldraht schraubenförmig auf einen Zylinder oder eine Walze von
entsprechendem Durchmesser aufgewunden wird. Sodann wird das Windungsgebilde von
dem Wickelzylinder abgestreift und die einzelnen Windungen werden in die Ebene umgelegt.
Sie können dann etwas in die Länge gezogen werden, so daß sich die einzelnen zunächst
kreisförmigen Windungen zu Ellipsen verformen. Es entsteht dann, entsprechend Fig.
j, ein mattenartiges Gebilde. Dieses wird dann in gleicher Weise durch Biegen
quer
zu seiner Längsachse zu einem Bewehrungskorb umgeformt.
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Die einzelnen Windungen können an ihren sich überschneidenden oder
aneinanderstoßenden Stellen, z. B. durch Verschweißen oder Verknüpfen, miteinander
verbunden werden.
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Vor der Betonierung werden, wie Fig. 2 erkennen läßt, dem Bewehrungskorb
noch drei Längsstäbe 4 eingefügt, die beim Ausführungsbeispiel in der Nähe des Scheitels
von unten her in den Bewehrungskorb eingebunden sind.
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Zur Anpassung an die örtlich wechselnden Biege-und Schubbeanspruchungen
wählt man die Abstände der Windungen 3 des Stahldrahtes zweckmäßig so, daß die Windungsabstände
an denjenigen Stellen, an welchen besonders hohe Beanspruchungen auftreten, geringer
und an anderen Stellen, an welchen die Beanspruchungen geringer sind, wieder größer
gehalten werden. In Fig. 4 ist ein Beispiel für diese Maßnahme gegeben. Man erkennt,
daß hier im Bereich der Auflager für die Schiene die Windungen dichter zusammenliegen
als an anderen Stellen der Bewehrung.
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Der erfindungsgemäße Bewehrungskorb braucht sich nicht wie bei den
Ausführungsbeispielen über die gesamte Länge der Schwelle zu erstrecken, vielmehr
ist es möglich, Abschnitte einer solchen Bewehrung nur an den Stellen der Schwelle
vorzunehmen, die besonders hohen Beanspruchungen unterworfen werden, also z. B.
auf den Bereich unterhalb und beiderseits der Stellen, an welchen die Eisenbahnschiene
der Schwelle auflagert.