DE8709429U1

DE8709429U1 - Positioning security for steel sleepers

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Publication number: DE8709429U1
Application number: DE8709429U
Authority: DE
Original assignee: Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Current assignee: Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Priority date: 1987-07-09
Filing date: 1987-07-09
Publication date: 1987-08-27

Description

Lagesicherung für StahlschuelLen
BeschreibungPositioning security for steel sluices
Description

Die Erfindung betrifft eine Lagesicherung eines Gleises im Schotterbett, wobei die Schienen auf Stahlschwellen, die eine ebene Sohle mit darunter verschweißten Querriegeln an jedem Schwellenende aufweisen, befestigt sind.The invention relates to a position securing device for a track in a ballast bed, wherein the rails are fastened to steel sleepers which have a flat sole with crossbars welded underneath at each sleeper end.

Lagesicherungen diese.* Art erhöhen in Schotterbetten den Querverschiebewiderstand der Schwellen und der Gleisanlage insgesamt. Insbesondere in überhöhte" Kurven eines Schienenstranges haltende Züge erzeugen im Gleiskörper erhebliche Querkräfte. Stahlschwellen mit ebener Sohle, also glatter Auflagefläche zum Schotterunterbau, bedürfen einer Lagesicherung.Position securing devices of this type increase the resistance of the sleepers and the track system as a whole to lateral displacement in ballast beds. Trains stopping in particularly banked curves of a track generate considerable lateral forces in the track. Steel sleepers with a flat sole, i.e. a smooth contact surface with the ballast substructure, require position securing.

Es ist bekannt ("Die Y-StahIschwelle im Schotteroberbau", Der Eisenbahningenieur, 38 (1986) 3, S. 128/129), an aus H-Profilen zusammengesetzten Y-StahIschwellen den Querverschiebewiderstand durch unter jedes der drei Schwellenenden geschweißte Vierkantstähle noch weiter zu erhöhen, al? er schon durch die Gabelform der Y-Schwelle von Natur aus ist. Derartige Knüppel treiben allerdings das Gewicht und damit die Kosten der Schwelle, ohne den Widerstand gege.i Querverschiebung entscheidend zu erhöhen. Außerdem liegen die beiden Schweißnähte des Querriegels sehr eng zusammen, so daß bei der Fertigung Maßnahmen gegen Verzug der Stahlschwellen aufgrund großen Wärmeeinbringens getroffen werden müssen.It is known ("The Y-steel sleeper in ballasted track", Der Eisenbahningenieur, 38 (1986) 3, p. 128/129) that the resistance to transverse displacement on Y-steel sleepers made up of H-profiles can be increased even further by welding square steel bars under each of the three sleeper ends, than is already the case naturally due to the forked shape of the Y-sleeper. However, such bars increase the weight and thus the cost of the sleeper without significantly increasing the resistance to transverse displacement. In addition, the two weld seams of the crossbar are very close together, so that measures must be taken during production to prevent the steel sleepers from warping due to the large amount of heat introduced.

Stabförmige Holzschwellen mit ebener Sohle wurden schon mit Klemmbacken gegen Querverschiebung gesichert (DE-OS 31 07 990,Rod-shaped wooden sleepers with a flat sole were already secured with clamping jaws against transverse displacement (DE-OS 31 07 990,

34 11 277). Nachteilig ist dabei, daß kein dauerhafter Sitz dieser Zusatzteile/ insbesondere bei Beanspruchung während des maschinellen Schotter-Stopfvorganges, gewährleistet ist. Außerdem wird das Stopfen noch behindert.34 11 277). The disadvantage is that these additional parts cannot be guaranteed to stay in place permanently, particularly when subjected to stress during the mechanical ballast tamping process. In addition, the tamping process is hindered.

Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dauerhafte und hochwirksame Lagesicherung gegen Querverschiebung der SchweLLe und des Schienenstranges mit wirtschaftlicher fabriksei tiger Fertigungsmöglichkeit vorzuschlagen.Therefore, the object of the present invention is to propose a permanent and highly effective position securing device against transverse displacement of the sleeper and the rail track with economical factory-side production options.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.The object is achieved by the features mentioned in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are covered in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Querriegel für den erhöhten Verschiebewiderstand der Schwellen als gewinkelte Profile hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Erstens ist der Widerstand überproportional größer als die Gewichtszunahme der Schwelle, zweitens liegen die Schweißnähte unter der Sohle weiter auseinander, und somit ist kein Wärmeverzug der Schwelle zu erwarten, drittens ist eine Stützwirkung gegen Verbiegen des senkrechten Flanschabschnittes durch den verscheißten Flansch gegeben, viertens ergibt sich eine längere und damit sicherere Schweißnaht, wenn der Flansch an allen vier Seiten mit der Sohle der Schwelle verschweißt wird, und fünftens ist der senkrechte Steg, d. h. der zweite Flansch, kein Hindernis beim Stopfen der Schwelle.The inventive design of the crossbars for the increased resistance to displacement of the sleepers as angled profiles has a whole series of advantages. Firstly, the resistance is disproportionately greater than the increase in weight of the sleeper, secondly, the weld seams under the sole are further apart and thus no thermal distortion of the sleeper is to be expected, thirdly, the welded flange provides support against bending of the vertical flange section, fourthly, a longer and therefore safer weld seam results if the flange is welded to the sole of the sleeper on all four sides, and fifthly, the vertical web, i.e. the second flange, is not an obstacle when plugging the sleeper.

Eine optimale Ausnutzung der Erfindung ist gegeben, wenn für die Lagesicherung ein gewinkeltes Profil in T-Form gewählt wird, das handelsüblich erhältlich ist oder aus einem Mitte Steg quer getrennten I-Normalträger erzeugt werden kann. Die Stützwirkung des Steges durch den verschweißten Flansch wirkt bei Querverschiebe-The invention is optimally utilized when an angled T-shaped profile is selected for positional securing, which is commercially available or can be produced from a standard I-beam divided transversely in the middle of the web. The supporting effect of the web through the welded flange acts in the event of transverse displacement.

kräften aus beiden Seitenrichtungen.forces from both directions.

Ähnliche Vorteile hat ein Querriegel in L-Form. Die volle Wirkung, insbesondere gegen das am senkrechten Flansch angreifende Kipp* moment bei Seitenkräften/ wird erreicht, wenn diese Querriegel spiegelbildlich zur Gleismitte angeordnet sind. Je nach Kraftrichtung kann einer der Querriegel jeweils die volle Stüt2wirkung des verscheißten Flansches einbringen.An L-shaped crossbar has similar advantages. The full effect, especially against the tipping moment acting on the vertical flange in the event of lateral forces, is achieved when these crossbars are arranged as a mirror image of the track center. Depending on the direction of the force, one of the crossbars can provide the full support effect of the welded flange.

Im übrigen ergibt sich für L-Profile und T-Profile als Querriegel ein weiterer vorteilhafter Wirkmechanismus: genau die Schottersteine, die bei Querverschiebung der Schwelle durch den sinusförmigen Zuglauf auf den Schienen und damit einer Querverschiebung des senkrechten Flansches, Seitenkräften durch den senkrechten Flansch ausgesetzt sind, werden gleichzeitig, durch die Gewichtseinleitung vom Zug über Schiene, Schwelle und den an der Sohle der Schwelle verschweißten Flansch, einer erheblich senkrechten Pressung unterworfen, wodurch wiederum die Reibkräfte einer Relativbewegung zwischen Schotter und verschweißtem Flansch entgegenwirken.Furthermore, L-profiles and T-profiles as crossbars have another advantageous mechanism of action: precisely the ballast stones that are exposed to lateral forces from the vertical flange when the sleeper is displaced transversely by the sinusoidal train running on the rails and thus to a transverse displacement of the vertical flange are simultaneously subjected to a considerable vertical pressure by the weight of the train passing over the rail, sleeper and the flange welded to the sole of the sleeper, which in turn counteracts the frictional forces of a relative movement between the ballast and the welded flange.

Gemäß einer Weiterführung des prinzipiellen Erfindungsgedankens soll der senkrechte Steg/Flansch des gewinkelten Profiles genau unter dem Auflagebereich der Eisenbahnschiene liegen und dabei eine größere Höhe als die Schienenbefestigungselemente wie Se-itenführungsplatten, Schrauben und/oder Federn haben.According to a continuation of the basic inventive idea, the vertical web/flange of the angled profile should be located exactly under the support area of the railway track and should have a greater height than the rail fastening elements such as side guide plates, screws and/or springs.

Unterstellt wird, daß die komplette Schwelle einschließlich Querriegel und Schienenauflager sowie Befestigungsteile im Herstellerwerk so vormontiert werden, daß auf der Eisenbahntrasse nur noch die Schienen auf den verlegten Schwellen justiert und geklemmt werden müssen. Dazu bedurfte es bisher erheblicher Mengen von Verladehölzern zum Stapeln von Schwellen auf den Transport-It is assumed that the complete sleeper, including crossbars and rail supports as well as fastening parts, are pre-assembled in the manufacturer's factory in such a way that only the rails on the laid sleepers need to be adjusted and clamped on the railway line. This previously required considerable quantities of loading timber for stacking sleepers on the transport

wagen. Damit die Befestigungselemente nicht belastet werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jetzt ein Verladen ohne Zwischenhölzer. Dies ist ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil. Die senkrechten Flansche der Querriegel aufeinander gestapelter Schwellen liegen während des Transportes der Schwellen genau an den Stellen, an denen später der Schienenfuß auf der Schwelle liegt.wagon. So that the fastening elements are not stressed. The present invention now enables loading without intermediate timbers. This is a significant economic advantage. During transport of the sleepers, the vertical flanges of the crossbars of stacked sleepers are located exactly at the points where the rail foot will later rest on the sleeper.

Anhand schematischer Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using schematic drawings.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Schwellenende mit einem erfindungsgemäßen Querriegel vor dem Einbau, in Frontansicht,Fig. 1 a sleeper end with a crossbar according to the invention before installation, in front view,

Fig. 2 ein Schwellenende gemäß Fig. 1 betriebsfertig im Schotterbett, in Seitenansicht,Fig. 2 a sleeper end according to Fig. 1 ready for operation in the ballast bed, in side view,

Fig. 3 zwei gestapelte Schwellen in Seitenansicht mit einer zweiten erfindungsgemäßen Querriegelausführung.Fig. 3 two stacked sleepers in side view with a second crossbar design according to the invention.

Auf einer aus zwei Doppel-T-Trägern 16, 17 gebildeten Stahlschwelle ist eine Schienenführung 15 durch Schweißnähte 7 fixiert (Fig. 1).On a steel sleeper formed from two double-T beams 16, 17 a rail guide 15 is fixed by welds 7 (Fig. 1).

Die 1AO mm breiten Flansche 18 bzw. 11 der 95 mm hohen Träger 16 bzw. 17 sind mit 40 mm Abstand zueinander angeordnet; sie bilden so in Verbindung mit der Schienenführung 15 ein Doppelauflager für eine Schiene 13 (Fig. 2), deren Schienenfuß 14 auf Plastikunterlage 5 elektrisch isolierend gelagert ist. Die Verspannung des Schienenfußes 14 erfolgt durch einen Federbügel 4, der sich einerseits in Bohrung 21 und an Schulter 22 der Schienenführung und andererseits auf Isolierrippe 20, elektrisch isoliert zum Schienenfuß 14, federnd abstützt.The 100 mm wide flanges 18 and 11 of the 95 mm high supports 16 and 17 are arranged 40 mm apart; in conjunction with the rail guide 15 they form a double support for a rail 13 (Fig. 2), the rail foot 14 of which is mounted in an electrically insulating manner on a plastic base 5. The rail foot 14 is braced by a spring clip 4, which is supported on the one hand in the bore 21 and on the shoulder 22 of the rail guide and on the other hand on the insulating rib 20, which is electrically insulated from the rail foot 14.

Fig. 1 zeigt ein unter den Sohlen der Flansche 19 bzw* 12 der Träger 16 bzw. 17 verschweißtes T-Profil 23, dessen 95 mm hoher Steg 8 senkrecht nach unten gerichtet ist. Der 90 mm breite Flansch 9 des aus einem Mitte Steg geteilten I-NormaIträger von 200 mm Höhe gewonnenen T-Profils 23 ist durch Schweißnaht 1P an den Enden des Flansches 9 fest mit der Stahlschwelle verbunden. Dieser Schwellentyp mit dem als Querriegel fungierenden T-Profil 23 kann auch für eine nicht dargestellte alternative Schienenbefestigung verwendet werden. Dabei kann eine Schwellenschraube durch die Lücke zwischen den Flanschen 18 bzw. 11 und 19 bzw. 12 hindurchgeführt werden und in ein in Flansch 9 des T-Profils 23 gebohrtes Gewindeloch oder eine aufgeschweißte Mutter geschraubt werden.Fig. 1 shows a T-profile 23 welded under the soles of the flanges 19 or 12 of the beams 16 or 17, the 95 mm high web 8 of which is directed vertically downwards. The 90 mm wide flange 9 of the T-profile 23, obtained from a 200 mm high I-standard beam divided in the middle web, is firmly connected to the steel sleeper by a weld seam 1P at the ends of the flange 9. This type of sleeper with the T-profile 23 acting as a crossbar can also be used for an alternative rail fastening (not shown). A sleeper screw can be passed through the gap between the flanges 18 or 11 and 19 or 12 and screwed into a threaded hole drilled in flange 9 of the T-profile 23 or a welded nut.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht eine Stahlschwelle 1 mit Träger 17, die mit der Sohle des Flansches 12 auf dem Schotter 6 ruht. Unter der Sohle verbindet Schweißnaht 10 den ersten Flansch 9 des T-Profils mit dem Flansch 12 der Schwelle, während der zweite Flansch des Profils - Steg 8 - tief in den Schotter 6 taucht. Nährend die durch einen Zug entstehende Gewichtsbelastung c über das Rad 28, die Schiene 13 und die Stahlschwelle 1 auf Schotter übertragen wird, versuchen die durch sinusförmiges seitliches Verlaufen der Radsätze während der Zugfahrt und dadurch von Radkranz 29 über den Kopf der Schiene 3 seitlich eingeleiteten Kräfte die Stahlschwelle 1 abwechselnd in die Pfeilrichtung a bzw. to zu verschieben. Dies verhindert der Siög 8 des T-Profils durch ieine Lage in gepreßtem Schotter 6.Fig. 2 shows a side view of a steel sleeper 1 with a support 17, which rests with the sole of the flange 12 on the ballast 6. Under the sole, weld 10 connects the first flange 9 of the T-profile with the flange 12 of the sleeper, while the second flange of the profile - web 8 - dips deep into the ballast 6. As the weight load c caused by a train is transferred to the ballast via the wheel 28, the rail 13 and the steel sleeper 1, the forces introduced laterally by the sinusoidal lateral movement of the wheel sets during the train journey and thus from the wheel rim 29 over the head of the rail 3 try to shift the steel sleeper 1 alternately in the direction of the arrow a or t0 . The seal 8 of the T-profile prevents this by being positioned in pressed ballast 6.

Die Fig. 2 zeigt weiterhin, daß die Schweißnähte 7 für die Befestigung der Schienenführung 15 auf dem Flansch 11 ziemlich genau über den Schweißnähten 10 des unter der Sohle des Flansches 12 befestigten Flansches 9 des T-Profils li&gen. Dadurch entsteht kein Verzug des Trägers 17 durch Wärmeeinbringen beim Schweißen.Fig. 2 also shows that the weld seams 7 for fastening the rail guide 15 to the flange 11 lie almost exactly over the weld seams 10 of the flange 9 of the T-profile fastened under the base of the flange 12. This means that there is no distortion of the support 17 due to the introduction of heat during welding.

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Fig. 3 zeigt als QuerriegeL unter den aufeinander gestaptelten Schwellen 2, 3 ein ungleichschenkliges L-ProfiIstück 24 mit den Abmessungen 200 &khgr; 100 &khgr; 10 von 300 mm Länge, dessen breiter Flansch 25 am Ende und an der Winkelecke mit der Sohle der Schwellen 2,3 verschweißt ist. Dabei sind der Abstand "d" des kurzen zweiten Flansches 26 von den Kopfseiten der Schwelle und die Größe des Profils so gewählt, daßFig. 3 shows a crossbar under the stacked sleepers 2, 3, an unequal-sided L-profile piece 24 with the dimensions 200 x 100 x 10 and a length of 300 mm, the wide flange 25 of which is welded to the base of the sleepers 2, 3 at the end and at the angle corner. The distance "d" of the short second flange 26 from the head sides of the sleeper and the size of the profile are selected so that

a) möglichst viel Schotter zwischen dem Kopf der Schwelle 2,3 unda) as much ballast as possible between the head of the sleeper 2,3 and

und dem Flansch 26 liegt,and the flange 26,

b) die Schweißnähte an Flansch 25 etwa unterhalb der Schweißnähte an der Schienenführung 15 liegen,b) the welds on flange 25 are approximately below the welds on the rail guide 15,

c) die Flansche 26 des Querriegels 24 unter Schwelle 3 beim Stapeln zwischen den jeweils zwei Schultern 22, 27 4er Schienenführung 15 auf Schwelle 2, und zwar nahe neben der jeweiligen zur Gleisachse gelegenen Schulter 27 lagern undc) the flanges 26 of the crossbar 24 under sleeper 3 when stacking between the two shoulders 22, 27 of the 4-rail guide 15 on sleeper 2, namely close to the respective shoulder 27 located on the track axis and

d) der Flansch 26 höher als die Schultern 22, 27 der Schienenführung 15 ist.d) the flange 26 is higher than the shoulders 22, 27 of the rail guide 15.

This achieves an optimal combination of advantages:

a) die die Querverschiebung der Schwelle 2, 3 hemmende Schottermenge wird so groß wie möglich,a) the amount of ballast that inhibits the transverse displacement of sleepers 2, 3 is as large as possible,

b) die Schwelle 2,3 verzieht sich beim Schweißen der Anbauteile nicht,b) the threshold 2,3 does not warp when the attachments are welded,

c) die gestapelten Schwellen 2, 3 können beim Transport nicht seitlich verrutschen undc) the stacked sleepers 2, 3 cannot slip sideways during transport and

d) bein Stapeln werden keine Verladehölzer benötigt, und die Schienenführungen 13 werden nicht beschädigt.d) When stacking, no loading timbers are required and the rail guides 13 are not damaged.

Die erfindungsgemäßen Querriegel sind nicht auf die gezeigten T-ProfUe und L-ProfHe beschränkt. Außerdem können beispielsweise Wulstwinkelstähle oder ähnliches verwendet werden.The crossbars according to the invention are not limited to the T-profiles and L-profiles shown. In addition, for example, bead angle steels or similar can be used.

Claims

Positioning of steel sleepers Protection claims

1. Securing the position of a track in the ballast bed, whereby the rails are fastened to steel sleepers which have a flat sole with crossbars firmly connected to it at each sleeper end, characterized in that the crossbars are designed as angled profiles (23, 24), whereby a first flange (9, 25) is firmly connected to the sole and a second flange (8, 26) extends parallel to the rail (13) and perpendicularly away from the sole.

2. Position securing device according to claim 1, characterized in that the crossbar is designed as a T-profile (23), the ends of the flange (9) being welded to the sole and its web (8) extending vertically downwards.

3. Position securing device according to claim 1, characterized in that the crossbars are designed as L-profiles (24) which are arranged at the ends of the sleepers symmetrically to the center of the track and whose first flange end (25) and whose angle corner are welded to the sole.

4" Position securing device according to claims 1 to 3, characterized in that the vertical flange (8, 26) of the crossbar (23, 24) is located in the area under the rail (13) and is slightly higher than a pre-assembled rail guide (15).