DE932970C

DE932970C - Reinforced concrete railway sleeper and its method of manufacture

Info

Publication number: DE932970C
Application number: DE1949P0037090
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1949-03-05
Filing date: 1949-03-18
Publication date: 1955-09-12
Also published as: FR985285A; CH290195A

Description

Eisenbahnschwelle aus Stahlbeton und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnschwelle aus Beton mit längs beweglich in den Beton eingebetteten, an den Enden mit Gewinde versehenen Spannelementen in Form von Stäben aus Stahl, auf welche unter Zwischenschaltung von zur Druckverteilung geeigneten Platten Muttern aufgeschraubt sind. Die genannten Muttern und Platten bilden Endverankerungen, durch welche Spannkräfte auf den Beton übertragen werden, welche man nach dem Erhärten des Betons in die Stahlstäbe einleitet.Reinforced concrete railway sleeper and its method of manufacture The invention relates to a railway sleeper made of concrete with longitudinally movable in the Concrete-embedded tensioning elements in the form of threaded ends of steel rods, onto which with the interposition of for pressure distribution nuts are screwed on suitable plates. The aforementioned nuts and plates form end anchors through which tension forces are transferred to the concrete, which are introduced into the steel rods after the concrete has hardened.

Neben Betonschwellen mit einer- schlaffen Bewehrung kennt man auch Schwellen mit Spannelementen aus Stahl von hoher Festigkeit, die in der Längsrichtung der Schwelle verlaufen und die in dieselben vor dem Abbinden des Betons eingetragenen Vorspannkräfte später, d. h. nachdem zwischen dem Beton und den vorgespannten Einlagen eine Haftung eingetreten ist, auf den Beton übertragen.In addition to concrete sleepers with slack reinforcement, one also knows Sleepers with tensioning elements made of steel of high strength extending in the longitudinal direction the threshold and entered into the same before the setting of the concrete Preload forces later, d. H. after between the concrete and the prestressed deposits liability has been transferred to the concrete.

Eine erste Gruppe von vorbekannten, auf Verbundwirkung beruhenden Stahlbetonschwellen verwendet als Spannelemente glatte dünne Stahldrähte. Bei den bekannten Schwellen dieser Art ist in vielen Fällen die Haftung zwischen dem Beton und den Stahldrähten ungenügend. Aus diesem Grund hat man schon vorgeschlagen, die Haftung der Drähte durch eine Oberflächenbehandlung der Stahldrähte oder durch Verwendung besonderer Profilierung des Drahtes zu verbessern. Dabei wurden sowohl Drähte mit Kerbungen als auch solche benutzt, deren Profile verwunden wurden oder die aus mehreren miteinander verdrillten Drahtlitzen bestanden. Wenn es auf diesen Wegen auch gelingt, die Haftfestigkeit zu erhöhen, so müssen solche Verbesserungen mit einer Verteuerung der Herstellung erkauft werden, welche bei Eisenbahnschwellen, die in großen Massen benötigt -werden; die Wirtschaftlichkeit in Frage stellen.A first group of previously known, based on composite effects Reinforced concrete sleepers use smooth, thin steel wires as tensioning elements. Both known sleepers of this type is in many cases the adhesion between the concrete and the steel wires insufficient. For this reason it has already been suggested that Adhesion of the wires by surface treatment of the steel wires or by use to improve special profiling of the wire. Both wires were used Notches are used as well as those whose profiles have been twisted or which consisted of several wire strands twisted together. If it's on this Because it is also possible to increase the adhesive strength, such improvements must be made are bought with an increase in the cost of production, which in the case of railway sleepers, which are needed in large quantities; question the profitability.

Bei einer zweiten Gruppe von bekannten Eisenhahnschwellen aus Stahlbeton, die nach dem gleichen Prinzip, d. h. mit Verbundwirkung arbeiten, werden stärker bemessene Stahleinlagen, vornehmlich in Form von paarweise angeordneten Stahlstäben, vor dem Abbinden des Betons in besonders ausgebildete Schalungen eingelegt und an ihren Enden durch eine zwischen einer Ankerplatte und die Stahleinlage eingeschaltete Keilverbindung verankert. Abgesehen davon, da:ß Verankerungen dieser Art sich für Eisenbahnschwellen schon wegen ihrer Umständlichkeit - weniger eignen, müssen bei ihnen Verbiegungen der Enden der Stahlstäbe vorgenommen werden, die mit Rücksicht auf die Sprödigkeit des Stahlmaterials bedenklich erscheinen, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß bei Eisenbahnschwellen mit Überbeanspruchungen, z. B. durch Unrundlaufen des Wagenmaterials oder bei Federbrüchen und Entgleisungen von Eisenbahnfahrzeugen zu rechnen ist.In a second group of known iron tap sleepers made of reinforced concrete, based on the same principle, d. H. Working with composite effects will become stronger dimensioned steel inserts, primarily in the form of steel rods arranged in pairs, placed in specially designed formwork and attached before the concrete sets their ends by an interposed between an anchor plate and the steel insert Wedge connection anchored. Apart from the fact that: ß anchors of this type are suitable for Railway sleepers because of their awkwardness - less suitable, have to be them bends of the ends of the steel rods are made with consideration on the brittleness of the steel material appear questionable, especially if one takes into account that in the case of railway sleepers with excessive loads, e.g. B. by Runout of the rolling stock or spring breaks and derailment of railway vehicles is to be expected.

Allen auf die Erzielung einer Verbundwirkung abstellenden Vorschlägen ist, wenn sie bei der Herstellung von Schwellen angewendet werden, der Nachteil gemeinsam, daß zur Erzeugung und zur Aufrechterhaltung der Vorspannkräfte bis zum völligen Erhärten des Betons besondere Spannbetten mit schweren Spannwiderlagern oder verstärkte Schalungen in Sonderausführungen benötigt werden, was hohe Anlage- und Unterhaltungskosten erfordert.All proposals aimed at achieving a composite effect when used in the manufacture of sleepers is the disadvantage in common that to generate and maintain the prestressing forces up to complete hardening of the concrete special tension beds with heavy tension abutments or reinforced formwork in special designs is required, which means high system and maintenance costs required.

Neben den bisher behandelten Gruppen von vorbekannten Betonschwellen kennt man auch Schwellen, bei denen die Stahleinlagen unter Verzicht auf eine Verbundwirkung in den Beton so eingefügt werden, daß beim Abbindevorgang des Betons keine Haftung zwischen Beton und Stahl eintritt, sondern die Längsbeweglichkeit der Stahleinlage erhalten bleibt. Das kann z. B. durch vor der Betonierung erfolgendes Umhüllen der Stahleinlagere mit einem Gleitmittel, z. B. Bitumen,, bewirkt werden. Das Vorspannen der so vorbereiteten Stahleinlagen erfolgt erst nach dem Erhärten des Betons. Nach diesem bekannten Vorschlag wurde in der Praxis bisher hauptsächlich in der Form gearbeitet, da.ß vor der Betonierung der Schwelle in die - Schalung ein Bündel aus Stahldrähten eingebettet wurde, die mit einem Gleitmittel bestrichen waren. Jeder Draht wurde dabei schlaufenförmig zu einem endlosen Linienzug verformt.In addition to the previously treated groups of previously known concrete sleepers we also know sleepers in which the steel inserts do not have a composite effect be inserted into the concrete in such a way that there is no adhesion during the setting process of the concrete occurs between concrete and steel, but the longitudinal mobility of the steel insert preserved. This can e.g. B. by wrapping the before concreting Steel bearings with a lubricant, e.g. B. bitumen ,, be effected. The pre-tensioning The steel inserts prepared in this way only take place after the concrete has hardened. To This known proposal has so far mainly been in practice in the form worked, that before concreting the threshold in the - formwork from a bundle Steel wires was embedded, which were coated with a lubricant. Everyone Wire was deformed into a loop into an endless line.

- Schwellen, die sich einer solchen Schlaufenverankerung bedienen, sind an die Verwendung von vergleichsweise dünnen. Stahldrähten gebunden. Nachteilig -ist dabei vOT allem- der Umstand, daß die von Haus aus spröden Drähte in den Schlaufen erneut kaltverformt werden müssen, wodurch die Arbeitsreserve, die für Überbeanspruchungen notwendig ist, verringert wird.- sleepers that use such loop anchoring, are to the use of comparatively thin. Steel wires tied. Disadvantageous -is most of all- the fact that the inherently brittle wires in the loops must be cold-formed again, reducing the working reserve necessary for overstressing is necessary is reduced.

Um bei den bekannten Schwellen dieser Art die Möglichkeit zu schaffen, in die Drahtschlaufen Vorspannkräfte einzuleiten, wird der Betonkörper der Schwelle durch Anbringen einer in der Mitte liegenden Streckfuge in zwei Hälften aufgeteilt. Nach dem völligen Erhärten des Betons werden die beiden Schwellenhälften mit Hilfe hydraulischer Pressen, die außen an ihnen angreifen, auseinandergezogen, und die Lücke in der Schwellenmitte wird ausbetoniert und dadurch die den Drahtschlaufen erteilte Vorspannung auf der gewünschten Höhe gehalten.In order to create the possibility with the known sleepers of this type, The concrete body of the sleeper introduces prestressing forces into the wire loops divided into two halves by adding an expansion joint in the middle. After the concrete has hardened completely, the two halves of the sleeper are opened with the aid hydraulic presses that attack them on the outside, pulled apart, and the The gap in the middle of the sleeper is concreted and thereby the wire loops granted preload held at the desired level.

Die Anbringung einer Streckfuge stellt einen schwachen Punkt dar, der die Sicherheit der Schwelle gefährden und ihre Lebensdauer vermindern kann. Die Unmöglichkeit, das Betongefüge in einem Guß herzustellen, in Verbindung mit der Schwierigkeit, die Streckfuge nachträglich so auszufüllen, daß an dieser Stelle auch Biegezugspannungen übertragen werden können, lassen es geboten erscheinen, nach einer anderen Lösung zu suchen, die gleichzeitig auch folgendem Umstand Rechnung trägt: Bei Eisenbahnschwellen aus Beton ist es wichtig, daß die Auflagerstellen für die Schienen genau den der vorgeschriebenen Spurweite entsprechenden Abstand voneinander erhalten. Sowohl bei Schwellen, deren Stahleinlagen vor der Betonierung vorgespannt werden, wie auch bei solchen, bei denen durch eine Streckfuge die Möglichkeit geschaffen wird, die Stahleinlagen durch Auseinanderziehen der Schwellenhälften nachträglich vorzuspannen, macht die Sicherstellung der Maßhaltigkeit Schwierigkeiten. Im übrigen besteht sowohl bei Schwellen mit Verbundwirkung, als auch bei solchen, die auf diese Wirkung verzichten und die Stahleinlagen erst nach dem Erhärten des Betons anspannen, folgender Nachteil: Bei keiner dieser vorbekannten Schwellen besteht praktisch die Möglichkeit, Spannungsverluste auszugleichen, die einerseits durch die elastischen Verkürzungen von Stahl und Beton und andererseits durch das Schwinden und Kriechen des Betons unter der Wirkung der Vorspannkraft eintreten. Es bestand also bisher nur die Möglichkeit, von vornherein Vorspannkräfte einzutragen, die weit höher sind, als sie späterhin in der fertigen Schwelle rechnungsmäßig wirksam werden. Ein solches Vorgehen ist jedoch aus verschiedenen Gründen nachteilig.The installation of an expansion joint is a weak point, which can endanger the safety of the sleeper and reduce its service life. The impossibility of producing the concrete structure in one pour, in connection with the difficulty of subsequently filling the expansion joint in such a way that at this point bending tensile stresses can also be transmitted, make it appear necessary, to look for another solution that also takes into account the following circumstance carries: With railway sleepers made of concrete, it is important that the support points for the rails exactly the distance corresponding to the prescribed track width received from each other. Both with sleepers, their steel inserts before concreting be prestressed, as well as those where the possibility of an expansion joint is created, the steel inserts by pulling the sleeper halves apart Post-tensioning makes it difficult to ensure dimensional accuracy. In addition, both sleepers with a composite effect and those with which renounce this effect and the steel inserts only after the hardening of the Tensioning concrete has the following disadvantage: None of these previously known thresholds exist practically the possibility to compensate voltage losses, which on the one hand by the elastic shortening of steel and concrete and, on the other hand, shrinkage and creep of the concrete occur under the action of the prestressing force. It consisted so so far only the possibility to enter preload forces from the outset that are far higher than they are later calculated in the final threshold will. However, such an approach is disadvantageous for various reasons.

Schließlich ist auch eine Betonschwelle bekannt, die aus zwei Tragkörpern für die Schienen und aus einem Zwischenstück besteht, das von den beiden Tragkörpern durch je eine nachgiebige.Schicht getrennt ist. Die drei Teile der Schwelle werden durch einen in der neutralen Zone verlaufenden Stahlstab verbunden, auf dessen Enden die sich an den- Stirnflächen der Schwellenkörper abstützenden Muttern aufgeschraubt sind. Der Stahlstab dieser bekannten Schwelle dient lediglich zum Zusammenhalten der drei Schwellenteile. Das Zwischenstück muß seine Lage gegenüber den beiden Außenstücken verändern können, so daß der Stahlstab über die zum Zusammenhalten der Schwellenteile erforderlichen Kräfte hinaus nicht angespannt werden kann. Überdies ist der Stab in der neutralen Zone der Schwelle angeordnet, was beweist, daß an eine Vörspannung des Stabes nicht gedacht war.Finally, a concrete sleeper is also known, which consists of two supporting bodies for the rails and an intermediate piece, which is from the two support bodies is separated by a flexible layer. The three parts of the threshold will be connected by a steel rod running in the neutral zone, on its ends the nuts supported on the end faces of the sleeper bodies are screwed on are. The steel bar of this known threshold is only used to hold it together the three sleeper parts. The intermediate piece must be in its position in relation to the two outer pieces can change so that the steel rod is about to hold the sleeper parts together required forces can not be tensed. Moreover, the staff is placed in the neutral zone of the threshold, which proves that at a pre-voltage of the staff was not intended.

Die Erfindung zeigt einen Ausweg aus den geschilderten Schwierigkeiten und besteht in erster Linie darin, daß die genannten Spannelemente aus naturhartem Stahl mit hoher natürlicher Streckgrenze hergestellt und daß die an den Enden der Stäbe angebrachten Gewinde im Kaltwalzverfahren angerollt sind, wobei die unter dem Einfluß des Kriechens und Sehwindens des Betons -eintretende Verringerung der in einer bestimmten meßbaren Höhe eingeleiteten Vorspannkräfte durch nachträgliches erneutes Anspannen der Stahlstäbe ausgleichbar ist.The invention shows a way out of the difficulties outlined and consists primarily in the fact that the said clamping elements are made of naturally hard Steel made with high natural yield strength and that those at the ends of the Bars attached threads are rolled in the cold rolling process, with the under the influence of creeping and sore eyes of the concrete -decreasing the Pre-tensioning forces introduced at a certain measurable level by subsequent renewed tensioning of the steel rods can be compensated.

Naturharter Stahl mit hoher natürlicher Streckgrenze ist an sich bekannt. Ebenso haben im Kaltwalzverfahren aufgerollte Gewinde, insbesondere im Flugzeugbau, bereits Anwendung gefunden, weil hier die erhöhte Festigkeit der Gewinde gegenüber den dynamischen Beanspruchungen entscheidend ist. Bei der Herstellung von Eisenbahnschwellen aus Spannbeton hat das Aufrollen von Gewinden durch Kaltwalzung keinen Eingang gefunden, obwohl gerade hier mit seiner Anwendung überraschend vorteilhafte Wirkungen erzielt werden können. Durch das Aufrollen eines Gewindes auf einen Stahlstab wird nämlich ein Teil der verdrängten Masse des Stabes zusammengepreßt und ein anderer Teil über den Außendurchmesser des Stabes nach außen gedrückt. Die Werkstoffestigkeit wird durch die Kaltverformung im Kernquerschnitt um etwa 15 °/o, erhöht; hierdurch wird der Ouerschnittsverlust gegenüber dem Schaftquerschnitt ausgeglichen, so daß der Kernquerschnitt die gleiche Tragfähigkeit hat wie der Schaftquerschnitt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der aufgerollten Gewinde besteht darin, daß keine verdickten Enden notwendig sind, die bei der sonst üblichen Art der Herstellung von Gewinden durch Aufschneiden wegen der herabgesetzten Tragfähigkeit erforderlich wären. Bei der Verwendung von Spannelementen mit solchen verdickten Enden würden außerdem beim Anspannen unerwünschte Hohlräume entstehen, die nachträglich nicht mehr ausgefüllt werden können.Naturally hard steel with a high natural yield point is known per se. Likewise, threads rolled up in the cold rolling process, especially in aircraft construction, already found application, because here the increased strength of the thread compared to the dynamic loads is decisive. In the manufacture of railway sleepers from prestressed concrete, the rolling up of threads by cold rolling has not found its way into although it is precisely here that surprisingly advantageous effects are achieved with its use can be. By rolling up a thread on a steel rod part of the displaced mass of the rod compressed and another part over pushed the outside diameter of the rod outwards. The material strength is increased by about 15% in the core cross-section due to the cold deformation; this will the cross-section loss offset against the shaft cross-section, so that the Core cross-section has the same load-bearing capacity as the shaft cross-section. Another The main advantage of the rolled-up thread is that there are no thickened threads Ends are necessary in the otherwise common type of thread production would be required by cutting open because of the reduced load-bearing capacity. at the use of clamping elements with such thickened ends would also when Tightening undesired cavities arise, which can no longer be filled in afterwards can be.

Gegenüber den schon einleitend erwähnten bekannten Schwellen, bei denen als Spannelemente dünne Stahldrähte verwendet werden, wird beim Gegenstand der Erfindung eine bessere Endverankerung der Stäbe sichergestellt. Dies wirkt sich insbesondere bei schlagartigen Beanspruchungen der Schwelle aus. Für diese Beanspruchungen sowie für jede andere Art der Überbeanspruchung ist die Verwendung von naturhartem Stahl insofern günstig, als dieser ein besonders hohes Arbeitsvermögen besitzt. Von wesentlicher Bedeutung für das günstigere Verhalten der Schwelle nach der Erfindung bei schlagartigen Beanspruchungen ist die Tatsache, daß die stabförmigen Spannelemente auf ihrer ganzen Länge mit gleichmäßiget Dehnung zu arbeiten vermögen, während die bekannten fest einbetonierten dünnen Stahldrähte nur an der Stelle der Überbeanspruchung in Spannung kommen und infolge ihres geringen Arbeitsvermögens dort leicht abreißen.Compared to the known thresholds already mentioned in the introduction where thin steel wires are used as tensioning elements, is used in the object the invention ensures better end anchoring of the rods. This affects especially in the case of sudden stresses on the threshold. For these demands as well as for any other type of overuse is the use of naturally hard Steel is cheap in that it has a particularly high work capacity. Of essential importance for the more favorable behavior of the threshold according to the invention in the case of sudden loads, the fact is that the rod-shaped clamping elements are able to work evenly along their entire length, while the known thin steel wires firmly embedded in concrete only at the point of overuse come into tension and easily tear off there due to their low labor capacity.

Eine zweckmäßigeAusgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Endverankerungen der Stahlstäbe in Aussparungen versenkt sind, die an den Stirnseiten der Betonschwelle angebracht sind und .nach dem Einträgen der Vorspannkräfte mit Betonpfropfen verschlossen werden. Dadurch erhält der Betonkörper der Schwelle ein besseres Aussehen, und 'die Endverankerungen der Spannelemente sind gegen Beschädigungen geschützt.An expedient embodiment of the subject matter of the invention consists in that the end anchorages of the steel bars are sunk in recesses that are attached to the Front sides of the concrete sleeper are attached and .after the entry of the prestressing forces be closed with concrete plugs. This gives the concrete body of the sleeper a better appearance, and 'the end anchorages of the tensioning elements are against damage protected.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die Vorspannkräfte an einem Ende der Stahlstäbe mit Hilfe hydraulischer Pressen eingetragen, deren Zugspindel unmittelbar auf das Gewinde am Ende des stabförmigen Spannelementes aufschraubbar ist, während sich der Preßzylinder an der der Stirnfläche der Schwelle anliegenden Drückverteilungsplatte abstützt. Dadurch werden die Vorspannkräfte mit baulich einfachen Mitteln genau an der Stelle eingetragen, an der sie auf den Beton wirken sollen.According to a further proposal of the invention, the prestressing forces entered at one end of the steel bars with the help of hydraulic presses, whose Pull spindle can be screwed directly onto the thread at the end of the rod-shaped clamping element is, while the press cylinder rests against the face of the threshold Pressure distribution plate supported. As a result, the pre-tensioning forces are structurally simple Agents entered exactly at the point where they should act on the concrete.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren, das eine besonders einfache und billige Herstellung der neuen Schwelle ermöglicht. Zu diesem Zweck werden die stabförmigen Spannelemente in spannungslosem Zustand in einen Formkasten eingebracht und in diesem durch konisch gestaltete Einsätze gehalten, die zugleich als Kerne für die Bildung von Aussparungen in den Stirnseiten der Schwelle dienen, in denen später die Endverankerungen so angeordnet werden, daß sie versenkt in den Ausnehmungen liegen. Dadurch wird mit einfachen Mitteln' die richtige Lage der Spannelemente in dem Formkasten während der Betonierung sichergestellt, und die für das Anspannen und die spätere Verankerung wichtigen Gewindeköpfe können sich nicht mit Beton zusetzen.The invention is also a method that is a particular enables simple and cheap production of the new sleeper. To this end the rod-shaped clamping elements are in the de-energized state in a molding box introduced and held in this by conical inserts, which at the same time serve as cores for the formation of recesses in the front sides of the threshold, in which later the end anchors are arranged so that they are sunk into the Recesses. This is the correct position of the clamping elements with simple means ensured in the molding box during concreting, and for the tensioning and the later anchoring, important threaded heads cannot become clogged with concrete.

Über die genannten Vorteile hinaus weist die neue Schwelle kurz zusammengefaßt folgende Vorteile auf: Einfache, billige und den besonderen Erfordernissen einer Massenfertigung Rechnung tragende Herstellung, Möglichkeit zum Ausgleichen von Spannungsverlusten durch Nachspannen der Spannelemente, Fortfall von teuren Spannbetten und verstärkten Schalungen, einfache und rationell herstellbare Ausbildung der Verankerung, rasches und leichtes Ausschalen, wirksamer Schutz aller Stahlteile gegen Rost, leichte Wiedergewinnung und erneute Verwendbarkeit der Spannelemente bei Zerstörung des Betons der Schwelle.In addition to the advantages mentioned, the new threshold is briefly summarized the following advantages: Simple, cheap and the special needs of a Mass production taking into account production, possibility to compensate for voltage losses by re-tensioning the tensioning elements, eliminating the need for expensive tensioning beds and reinforced ones Formwork, simple and rationally manufacturable formation of the anchoring, quick and easy stripping, effective protection of all steel parts against rust, easy recovery and reusability of the tensioning elements if the concrete of the sleeper is destroyed.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführüngsbeispieles der neuen Schwelle und der Art ihrer Herstellung.Further features of the invention and details of those achieved by it Advantages result from the following description of one in the drawing illustrated exemplary embodiment of the new sleeper and the way they are made.

Fig. i zeigt einen Längsschriift durch einen Formkasten zur Herstellung der neuen Schwelle; -Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die=- fertige Schwelle nach der Linie II-II der Fig. 4-und Fig. 3 ein Querschnitt- entlang der Line:III-III der Fig. 2; Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die fertige Schwelle; -Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt durch -den Formkasten vor dem Einbringen des Betons in z ergrößertem Maßstab; _ " Fig. 6 erläutert in einem Längsschnitt das Anspannen eines Stahlstabes mit Hilfe einer hydraulischen Fresse; . -Fig. 7 ist eine Stirnansicht der fertigen _Schwelle vor dem Ausfüllen der'stirnseitigen Ausspgrungen. Die Schwelle besteht aus dein mit z bezeichneten Betonkörper, in welchem beim Ausführungsbeispiel zwei Spannelemente in Form von Stäben 2 aus Rundstahl angeordnet sind. Die Anzahl der Spannelemente ist jedoch für die Erfindung belanglos. Es genügt auch ein einziger Stahlstab. Als Material für die Stahlstäbe ist naturharter Stahl von möglichst hoher Streckgrenze (etwa 55 kg/mm2) angenommen. Die Stahlstäbe :2 sind an ihren beiden Enden mit Gewindeköpfen 5 versehen. Diese Gewinde werden mit Hilfe einer Kaltwalzung bekannter Art angerollt.Fig. I shows a longitudinal writing through a molding box for production the new threshold; -Fig. 2 is a longitudinal section through the = - finished threshold the line II-II of FIG. 4 and FIG. 3 shows a cross section along the line: III-III of Fig. 2; Figure 4 is a top plan view of the completed sleeper; -Fig. 5 shows one Partial section through the molding box before the concrete is put in, enlarged Scale; 6 explains the tensioning of a steel rod in a longitudinal section with the help of a hydraulic grinder; . -Fig. 7 is an end view of the finished one _Threshold before filling in the front cut-outs. The threshold is there from your designated z concrete body, in which two in the embodiment Clamping elements are arranged in the form of rods 2 made of round steel. The number of However, tensioning elements are irrelevant to the invention. A single one is enough Steel rod. As a material for the steel rods, naturally hard steel is as high as possible Yield strength (approx. 55 kg / mm2) assumed. The steel bars: 2 are on both of them Provide ends with threaded heads 5. These threads are made with the help of cold rolling known type rolled up.

3 und 4 sind Dübel aus Holz zur späteren Befestigung der Schwellenschrauben, die in den Betonkörper i eingefügt werden. 3' und 4' sind die im Formkasten vorgesehenen Kerne zur Erzeugung der Öffnungen zum späteren Einsetzen der genannten Dübel.3 and 4 are wooden dowels for later fastening the sleeper screws, which are inserted into the concrete body i. 3 'and 4' are those provided in the molding box Cores to create the openings for the later insertion of the dowels mentioned.

In jedem Stirnende des Schwellenkörpers i sind zwei sich nach innen verjüngende Aussparungen 6 vorgesehen, die die Verankerungen für die Stahlstäbe 2 in versenkter Anordnung aufnehmen. Die Verankerungen bestehen jeweils aus dem bereits erwähnten Gewindekopf 5, einer Druckverteilungsplatte 7 und einer Mutter B. Letztere wird zweckmäßig aus weicherem Stahl als die Spannelemente, z. B. aus normalem Schraubenstahl, hergestellt.In each front end of the sleeper body i are two inward tapering recesses 6 are provided, which are the anchorages for the steel bars Record 2 in a recessed arrangement. The anchorages each consist of the already mentioned threaded head 5, a pressure distribution plate 7 and a nut B. The latter is expediently made of softer steel than the clamping elements, e.g. B. off normal screw steel.

Die Schwelle wird in dem aus Fig. i in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 ersichtlichen, z. B. aus Blech bestehenden Formkasten 9 eingeformt, der entsprechend der gewünschten Umrißform des Schwellenkörpers ausgebildet ist.The threshold is shown in FIG. I in conjunction with FIGS. 5 and 6 evident, z. B. formed from sheet metal molding box 9, the corresponding the desired contour shape of the sleeper body is formed.

In den verstärkten Stirnwänden des Formkastens sind auf- jeder Seite in geeigneter Weise zwei topfförmige Einsatzkörper io befestigt. Wie besonders Fig. -5 deutlich zeigt, stützt sich der Einsatzkörper io mit einem Flansch gegen einen aufgesteckten Ringkörper 18, dessen andere Fläche entsprechend der schrägen Stirnwand des Formkastens g gegen die Achse schräg verläuft. In den Böden ii der Einsatzkörper io ist je eine mit Gewinde versehene zentrische Bohrung angebracht, in welche der Gewindekopf 5 des Stahlstabes 2 eingeschraubt werden kann. Durch entsprechendes Aufschrauben von -je einem Einsatzkörper io auf die beiden Gewindeköpfe eines Stahlstabes wird erreicht; daß der betreffende Stab mit leichter Verspannung in dem Formkasten 9 gehalten wird, so daß während der Betonierungs- und der z. B. durch Rüttelung erfolgenden Verdichtungsvorgänge Lageänderungen des Stahlstabes nicht eintreten können. Bevor der Beton in den Formkasten 9 eingebracht wird, erhalten die Stahlstäbe eine Umhüllung z. B. mit Bitumen, wodurch verhindert wird, daß eine Haftverbindung zwischen Beton und Stahlstab eintritt. " Nach dem Verdichten ' des Betons werden ' die Einsatzkörper io herausgeschraubt und abgenommen. Der -Formkästen kann zur Beschleunigung des Abbindevörganges in einem klimatisierten Raum abgestellt werden. Das Ausformen erfolgt -durch einfaches Kippen des Formkastens, zweckmäßig unter gleichzeitiger leichter Rüttelung der Form. " Nach ausreichender Erhärtung des Betons werden die Vorspannkräfte in die Stahlstäbe 2 eingetragen. Zu diesem Zweck wird auf das eine Ende des Stahlstabes 2 die Druckverteilungsplatte 7 aufgeschoben und die Mutter 8 angedreht. Die Platte 7 kann auch bereits vor dem Betonieren auf die Stahlstäbe2 aufgeschoben werden. Auf der anderen Schwellenseite wird, wie die Fig.6 zeigt, in die Aussparung 6 eine: hydraulische Presse 13 bekannter Bauart derart eingefügt, daß die mit einer Gewindebohrung versehene Zugspindel 14 auf das Gewinde 5 aufgeschraubt wird. Die Presse wird dabei durch eine nicht' dargestellte Aufhängung gehalten. Das Aufschrauben der Zugspindel 14 auf den Gewindekopf 5 wird von außen her mit Hilfe eines Handrades 16 vorgenommen. Das rohrförmige Gehäuse i9 der Presse 13 ist zweckmäßig an dem in die Aussparung 6 einzusetzenden Ende verjüngt und stützt sich gegen die Druckverteilungsplatte 7 ab. In dem verjüngten Teil ist eine seitliche Öffnung 15 vorgesehen; durch die hindurch mittels eines geeigneten Werkzeuges jeweils die Schraubenmutter 8 nachgezogen werden kann. Am anderen Ende ist das Gehäuse i9 mit einer zylindrischen Ausdrehung zur Aufnahme eines Druckkolbens 2o versehen, der auf der Zugspindel 14 durch eine Mutter od. dgl. 21 gehalten ist. Durch Zufuhr eines Druckmittels durch das Rohr 22 in den zylindrischen Druckraum 13' der Presse 13 werden ; Vorspannkräfte meßbarer Größe erzeugt und auf den Stahlstab 2 zur Einwirkung gebracht.In the reinforced end walls of the molding box are on each side appropriately attached two cup-shaped insert body io. As especially Fig. -5 clearly shows, the insert body io is supported with a flange against one attached ring body 18, the other surface corresponding to the inclined end wall of the molding box g runs obliquely against the axis. In the bottoms ii the insert body io each has a threaded central bore into which the Threaded head 5 of the steel rod 2 can be screwed. By appropriate Screw one insert body each onto the two threaded heads of a steel rod is achieved; that the rod in question with slight tension in the molding box 9 is held so that during the concreting and the z. B. by shaking changes in position of the steel rod do not occur during compression processes can. Before the concrete is introduced into the molding box 9, the steel rods are given an envelope z. B. with bitumen, which prevents an adhesive bond occurs between concrete and steel rod. "After compacting 'the concrete will be '' the insert bodies are unscrewed and removed. The molding boxes can be used for Acceleration of the setting process can be parked in an air-conditioned room. The molding takes place by simply tilting the molding box, expediently under simultaneous slight shaking of the mold. "After the concrete has hardened sufficiently the prestressing forces are entered in the steel bars 2. To this end, will the pressure distribution plate 7 is pushed onto one end of the steel rod 2 and the nut 8 turned on. The plate 7 can also be placed on the prior to concreting Steel rods2 are pushed on. On the other side of the sleeper, like Fig. 6 shows, in the recess 6: a hydraulic press 13 of known type of this type inserted that the threaded screw 14 provided with a thread on the thread 5 is screwed on. The press is supported by a suspension (not shown) held. The screwing of the tension spindle 14 onto the threaded head 5 is carried out from the outside made with the help of a handwheel 16. The tubular housing i9 of the press 13 is expediently tapered and supported at the end to be inserted into the recess 6 against the pressure distribution plate 7. In the tapered part is a side one Opening 15 provided; through each by means of a suitable tool the nut 8 can be tightened. At the other end is the case i9 provided with a cylindrical recess for receiving a pressure piston 2o, which is held on the tension spindle 14 by a nut or the like 21. By feeding a pressure medium through the pipe 22 into the cylindrical pressure chamber 13 'of the press 13 become; Pretensioning forces of measurable size generated and on the steel rod 2 to act brought.

Nach der Eintragung ausreichender Vorspannkräfte wird die zuvor auf dem Gewindekopf lose aufgedrehte Mutter 8 z. B. mit Hilfe eines besonderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Werkzeuges festgezogen. Der Spannvorgang kann in gewissen Zeitabständen wiederholt werden. Wenn keine erheblichen" Spannungsabfälle mehr zu erwarten sind, wird die Aussparung 6 an der Spannseite nach erfolgter Wegnahme der Presse durch einen Betonpfropfen 23 verschlossen. Dieser Pfropfen verankert sich ausreichend an dem in die Aussparung hineinragenden Gewindekopf; gegebenenfalls -kann zur weiteren Sicherung die zuni Ausfüllen der Aussparung 6 verwendete Masse aus schwindfreiemMaterial bestehen. DieAussparung6 an der anderen Schwellenseite kann sogleich nach dem Ausschalen und dem Aufbringen der Druckverteilungsplatte und der zugehörigen Mutter durch einen Betonpfropfen verschlossen werden.After entering sufficient pre-tensioning forces, the previously the threaded head loosely screwed nut 8 z. B. with the help of a special, in the Drawing not shown tool tightened. The clamping process can in certain Be repeated at intervals. When there are no more significant "voltage drops" are expected, the recess 6 on the clamping side after removal of the Press closed by a concrete plug 23. This plug anchors itself sufficient on the threaded head protruding into the recess; possibly -can for further security the mass used to fill in the recess 6 the end consist of non-shrink material. The recess6 on the other The sleeper side can be used immediately after the formwork has been stripped and the pressure distribution plate has been applied and the associated nut are closed by a concrete plug.

Das Herstellungsverfahren kann in einer etwas abgewandelten Form auch wie folgt durchgeführt werden Statt in den Formkasten g vor der Betonierung die in Fig. i dargestellten Stahlstäbe einzufügen, kann man im Formkasten stabförmige Kernkörper in der gleichen Art und Weise anordnen, wie dies in Fig. i für die Stäbe 2 dargestellt ist. Diese Formkörper werden sogleich nach dem Ausformen der Schwelle aus dem Betonkörper i herausgezogen, wodurch sich in diesem in der Längsrichtung verlaufende Hohlräume -bilden. In diese Hohlräume werden später die eigentlichen Stahlstäbe :2 eingeschoben.The manufacturing process can also be in a slightly modified form be carried out as follows instead of in the molding box g before concreting the To insert steel rods shown in Fig. i, one can rod-shaped in the molding box Arrange core bodies in the same way as in Fig. I for the rods 2 is shown. These moldings are made immediately after the threshold has been formed pulled out of the concrete body i, causing this in the longitudinal direction Form running cavities. The actual cavities will later be in these cavities Steel bars: 2 inserted.

Um die aus Stahl bestehenden Teile der Schwelle gegenüber dem Beton elektrisch zu isolieren, empfiehlt es sich, die Stahlstäbe sowie alle Teile der Verankerungen, die mit dem Beton in Berührung treten, vor der Betonierung mit einem zusammenhängenden Überzug eines elektrisch isolierend wirkenden Mittels zu versehen. Gegebenenfalls kann man so vorgehen, daß auf die Metallteile zunächst ein elektrisch isolierender Überzug aufgebracht und diesem dann noch ein Anstrich aus einem Gleitmittel hinzugefügt wird.Around the steel parts of the sleeper opposite the concrete To electrically isolate the steel bars as well as all parts of the Anchors that come into contact with the concrete, prior to concreting with a to provide coherent coating of an electrically insulating agent. If necessary, you can proceed in such a way that first an electrical applied insulating coating and then a coating of a lubricant will be added.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Railway sleeper made of concrete with longitudinally movable, embedded in the concrete body, provided with a thread at the ends, on which nuts are screwed with the interposition of pressure distribution plates, which form end anchors through which tension forces are transferred to the concrete after the concrete has hardened, characterized in that, that the steel rods are made of steel in a natural state with a high, natural yield point and that the threads are rolled on at their ends in the cold rolling process, whereby the pre-tensioning forces initially introduced at a certain level are reduced by subsequent renewed tensioning under the influence of the creep and shrinkage of the concrete the steel bars can be compensated.

2. Railway sleeper according to claim i, characterized in that the end anchors are sunk into recesses, which are attached to the end faces of the concrete body and after the introduction of the prestressing forces be closed with concrete plugs.

3. Process for the manufacture of railway sleepers according to claim i or 2, characterized in that the prestressing forces in the ends the steel rods are entered with the help of a hydraulic press, whose tension spindle is screwed onto the thread of the steel rods while the press cylinder supported on the pressure distribution plate. q ..

Process for the manufacture of railway sleepers according to claims i and 2, characterized in that the steel bars are in a tension-free State introduced into a molding box and in this by pot-like insert bodies are held, which also act as cores to form recesses on the end faces of the concrete body, which receive the end anchors in a recessed arrangement.

Method according to claim q., Characterized in that the steel rods in the insert bodies are held during concreting by the fact that the threaded heads on the two Ends of a steel rod in threaded holes on the bottoms of the insert body in this way are screwed so that there are always two insert bodies lying opposite one another in the molding box are slightly braced against each other.

6. The method according to claim i and 3 to 5, characterized in that the steel bars and all of them are in contact with the concrete stepping parts of the end anchorages with contiguous layers of an electrically insulating agent are coated.