EP0154143A2 - Betonschwelle mit Schienenbefestigungen - Google Patents

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EP0154143A2
EP0154143A2 EP85100733A EP85100733A EP0154143A2 EP 0154143 A2 EP0154143 A2 EP 0154143A2 EP 85100733 A EP85100733 A EP 85100733A EP 85100733 A EP85100733 A EP 85100733A EP 0154143 A2 EP0154143 A2 EP 0154143A2
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EP
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concrete
recess
rail
nose
concrete sleeper
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EP85100733A
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EP0154143B1 (de
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Horst E. Steinfeld
Gerd Westerdorff
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Fried Krupp AG Hoesch Krupp
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Hoesch AG
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
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    • E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/303—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/342—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials which are at least partially destroyed, e.g. broken, molten, before demoulding; Moulding surfaces or spaces shaped by, or in, the ground, or sand or soil, whether bound or not; Cores consisting at least mainly of sand or soil, whether bound or not
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/28—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from concrete or from natural or artificial stone

Definitions

  • the invention relates to a concrete sleeper with recesses for holding a rail fastening that engages under a nose in the recess, the ends of the rail that are resiliently holding down being loop-shaped, and a method for their production.
  • Concrete sleepers are used for laying railroad tracks on gravel. They are designed in various ways in order to be able to transmit the forces to be conducted from the rail into the underground with the various types of rail fastenings and to give the track grating sufficient stability.
  • DE-PS 29 44 725 it is known to provide concrete sleepers at the attachment points with recesses which have lugs, engage under the rail fastenings, which in turn hold the rails on the threshold. It is provided that a rail fastening with two shafts engages in two recesses. The result is that only small areas are available, which have to exert the holding forces via a high surface pressure.
  • the invention has for its object to form a threshold of the type mentioned so that it is able to allow a low surface pressure in the concrete and a precise positioning of the rail fastening with a suitable rail fastening. It should be ensured that the largest possible cross-section remains, so that the threshold is dimensioned sufficiently to be able to transmit the required forces.
  • the process for producing the recesses in the concrete sleepers is characterized in that the recesses are formed by corresponding fillers inserted into the casting mold, which receive the steel inserts in corresponding recesses in a form-fitting manner and the fillers are dissolved chemically or by heat after the concrete sleeper has hardened.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that there are no crumbling on the concrete caused by vibrations during driving between the rail fastening and the threshold, because the contact surface between the rail fastening and the concrete is protected by steel reinforcement, and that due to the continuous formation of the rail fastening in the holding area lowest possible surface pressure is achieved.
  • This type of training continues to bring Great advantage that exact tolerances can be maintained between the sleeper, rail and rail fastening, since the steel inserts can be manufactured precisely and are used on the sleeper surface.
  • the recesses can also advantageously be produced with the smallest tolerances, since they are specified very precisely by fillers in the casting mold for the concrete, and furthermore a further increase in shape accuracy can be achieved by the form-fitting connection of fillers and steel inserts.
  • the concrete sleeper 1 is produced in a mold, not shown. It is an open form in which the concrete sleeper 1 is molded with the head side 18 downward.
  • the concrete sleeper 1 has a recess 2 with a nose 3.
  • the recess 2 and nose 3 are surrounded by a steel insert 8.
  • the steel insert 8 consists of a shaped strip 12 and a surface sheet 13, which are connected to one another for example by welding.
  • Surface plate 13 is angled twice. Its upper edge 14 frames the upper opening of the recess 2 and is flush with the top side 18 of the concrete sleeper 1.
  • Side surfaces 19 of the surface plate 13 are in the concrete pulled down and form 2 side surfaces in the upper region of the recess.
  • the side surface facing the rail 10 forms the rail foot contact surface 7.
  • the lower edge 15 of the surface plate 13 is angled again and thus penetrates directly into the concrete. This bend can have wavy outer contours to allow better clawing to the concrete.
  • the shaped strip 12 is connected to the surface sheet 13 in this area. It forms the side surfaces 6 and the lower surface 5 of the nose 3 and is more or less embedded in the concrete with a constant width.
  • the rail fastening 4 connecting the rail 10 and the concrete sleeper 1 is U-shaped.
  • the connecting web 9 engages under the nose 3 and is angled into retaining flanges 20 which are bent at right angles and enclose the nose 3 laterally. These holding flanges 20 are loop-shaped at their ends 11 and hold the rail 10 resiliently at the rail foot 21.
  • the rail fastening 4 is inserted obliquely into the recess 2 in a known manner, so that it slides into the recess next to the nose 3. After tensioning the rail fastening 4 over its loops, it can be folded with its connecting web 9 under the lower surface 5 of the nose 3 and then resiliently fastens the rail 10 and the concrete sleeper 1 to one another under a defined prestress.
  • a corresponding filler 17 according to FIG. 3 is provided for producing the recess 2.
  • This packing 17 preferably consists of styrofoam. It has a recess 23 into which the steel insert 8 is inserted in a form-fitting manner.
  • the interconnected steel inserts 8 and packing 17 are positioned in the mold and locked with pins. These later removable pins form in the finished concrete sleeper 1 the drain hole j8 through which water penetrated into the recess 2 can flow down.
  • the packing 17 is advantageously released chemically or by heat. It cannot be easily removed mechanically, since the recess 2 according to the invention is undercut.

Abstract

Um bei einer Betonschwelle mit Ausnehmungen zum Halten von jeweils einer unter eine Nase in der Ausnehmung greifende Schienenbefestigung, wobei die die Schiene federnd niederhaltenden Enden schlaufenförmig ausgebildet sind, eine geringe Flächenpressung und genaue Positionierung der Schienenbefestigung in der Ausnehmung zu erreichen, wobei ein größtmöglicher Schwellenquerschnitt verbleiben soll, durchdringt die Ausnehmung die Betonschwelle nur teilweise und die Nasen-Unter- und Seitenflächen sowie die Schienenfuß-anlagefläche sind durch mit dem Beton verbundene Stahleinlagen gebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betonschwelle mit Ausnehmungen zum Halten von jeweils einer unter eine Nase in der Ausnehmung greifende Schienenbefestigung, wobei die die Schiene federnd niederhaltenden Enden schlaufenförmig ausgebildet sind sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Betonschwellen werden für die Verlegung von Eisenbahnschienen auf Schotter eingesetzt. Sie werden verschiedenartig ausgebildet, um mit den verschiedenartigen Schienenbefestigungen die von der Schiene in den Untergrund zu leitenden Kräfte übertragen zu können und dem Gleisrost eine ausreichende Stabilität zu verleihen.
  • Nach der DE-PS 29 44 725 ist es bekannt, Betonschwellen an den Befestigungspunkten mit Ausnehmungen zu versehen, die Nasen aufweisen, unter die Schienenbefestigungen greifen, die wiederum die Schienen auf der Schwelle halten. Dabei ist vorgesehen, daß eine Schienenbefestigung mit zwei Schäften in zwei Ausnehmungen eingreift. Das führt dazu, daß nur geringe Flächen zur Verfügung stehen, die über eine hohe Flächenpressung die Haltekräfte aufzubringen haben.
  • Weiterhin ist es aus er GB-PS 1 010 878 bekannt, zur besseren Übertragung der Flächenpressung die Nasen an der Unterseite mit Stahlkörpern zu armieren. Nachteilig bei dieser Ausführungsform leiten die Schienenbefestigungen örtlich eine hohe Kraft in den Beton ein, was auch im armierten Zustand zu Ausbrüchen im Beton führen kann. Weiterhin nachteilig können nur ungenaue Herstellungstoleranzen eingehalten werden.
  • Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwelle der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie in der Lage ist, über eine geeignete Schienenbefestigung eine geringe Flächenpressung im Beton und bei hoher Fertigungsgenauigkeit eine genaue Positionierung der Schienenbefestigung zu erlauben. Dabei soll sichergestellt sein, daß ein größtmöglicher Schwellenquerschnitt verbleibt, so daß die Schwelle ausreichend dimensioniert ist, um die erforderlichen Kräfte übertragen zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmung die Betonschwelle nur teilweise durchdringt und die Nasen-Unter- und Seitenflächen sowie die Schienenfuß- anlagefläche durch mit dem Beton verbundene Stahleinlagen gebildet sind.
  • Weitere zweckmäßige Ausführungsformen sind in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 2 bis 4 beschrieben.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Ausnehmungen in den Betonschwellen kennzeichnet sich dadurch, daß die Ausnehmungen durch entsprechende in die Gießform eingelegte Füllkörper gebildet werden, die die Stahleinlagen formschlüssig in entsprechenden Ausnehmungen aufnehmen und die Füllkörper nach dem Aushärten der Betonschwelle chemisch oder durch Wärme aufgelöst werden.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß keine Ausbröckelungen am Beton durch Erschütterungen während des Fahrbetriebs zwischen Schienenbefestigung und Schwelle entstehen, weil die Anlagefläche zwslchen Schienenbefestigung und Beton durch eine Stahlarmierung geschützt ist, und daß durch die durchgehende Ausbildung der Schienenbefestigung im Haltebreich eine geringstmögliche Flächenpressung erzielt wird. Diese Ausbildungsform bringt weiterhin den großen Vorteil, daß exakte Toleranzen zwischen Schwelle, Schiene und Schienenbefestigung eingehalten werden können, da die Stahleinlagen exakt gefertigt werden können und an der Schwellenoberfläche eingesetzt werden. Weiterhin vorteilhaft können auch die Ausnehmungen mit geringsten Toleranzen hergestellt werden, da sie durch Füllkörper in der Gießform für den Beton sehr genau vorgegeben werden, und ferner durch die formschlüssige Verbindung von Füllkörper und Stahleinlagen eine weitere Erhöhung der Formgenauigkeit erzielt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schwelle im Bereich einer Ausnehmung in Schienenlängsrichtung,
    • Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch die Mitte der Schwelle nach Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Füllkörper zur Herstellung der Ausnehmung.
  • Die Betonschwelle 1 wird in einer nicht dargestellten Gießform hergestellt. Es handelt sich um eine offene Form, in der die Betonschwelle 1 mit der Kopfseite 18 nach unten eingeformt wird. Die Betonschwelle 1 besitzt eine Ausnehmung 2 mit einer Nase 3. Ausnehmung 2 und Nase 3 sind mit einer Stahleinlage 8 umgeben. Die Stahleinlage 8 besteht aus einem Formstreifen 12 und einem Oberflächenblech 13, die beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind. Oberflächenblech 13 ist zweifach abgewinkelt. Seine Oberkante 14 umrahmt die obere öffnung der Ausnehmung 2 und schließt bündig mit der Kopfseite 18 der Betonschwelle 1 ab. Seitenflächen 19 des Oberflächenbleches 13 sind in den Beton herabgezogen und bilden im oberen Bereich der Ausnehmung 2 Seitenflächen. Die der Schiene 10 zugewandte Seitenfläche bildet die Schienenfußanlagefläche 7. Die Unterkante 15 des Oberflächenbleches 13 ist nochmals abgewinkelt und dringt somit direkt in den Beton ein. Diese Abwinkelung kann wellenförmige Außenkonturen haben, um eine bessere Verkrallung mit dem Beton zu ermöglichen. Der Formstreifen 12 ist in diesem Bereich mit dem Oberflächenblech 13 verbunden. Er bildet die Seitenflächen 6 und die Unterfläche 5 der Nase 3 und ist bei gleichbleibender Breite mehr oder minder im Beton eingebettet. Die die Schiene 10 und die Betonschwelle 1 verbindende Schienenbefestigung 4 ist U-förmig ausgebildet. Der Verbindungssteg 9 untergreift die Nase 3 und geht abgewinkelt in Halteflansche 20 über, die rechtwinkelig abgebogen sind und die Nase 3 seitlich umschließen. Diese Halteflansche 20 sind an ihren Enden 11 schlaufenförmig ausgebildet und halten die Schiene 10 am Schienenfuß 21 federnd nieder. Die Schienenbefestigung 4 wird in bekannter Weise schräg in die Ausnehmung 2 eingeführt, so daß sie neben der Nase 3 in die Ausnehmung gleitet. Nach Spannen der Schienenbefestigung 4 über ihre Schlaufen kann sie mit ihrem Verbindungssteg 9 unter die Unterfläche 5 der Nase 3 geklappt werden und befestigt dann Schiene 10 und Betonschwelle 1 unter definierter Vorspannung federnd miteinander.
  • Zur Herstellung der Ausnehmung 2 ist ein entsprechender Füllkörper 17 entsprechend Fig. 3 vorgesehen. Dieser Füllkörper 17 besteht vorzugsweise aus Styropor. Er besitzt eine Ausnehmung 23, in die die Stahleinlage 8 formschlüssig eingesetzt wird. Die miteinander verbundenen Stahleinlagen 8 und Füllkörper 17 werden in die Gießform positioniert und mit Stiften verriegelt. Diese später herausnehmbaren Stifte bilden in der fertigen Betonschwelle 1 die Abflußbohrung j8, durch die in die Ausnehmung 2 eingedrungenes Wasser nach unten abfließen kann.
  • Vorteilhaft wird nach dem Aushärten der Betonschwelle 1 der Füllkörper 17 chemisch oder durch Wärme auggelöst. Er kann nicht ohne weiteres mechanisch entfernt werden, da die erfindungsgemäße Ausnehmung 2 hinterschnitten ist.
    • 1 Betonschwelle
    • 2 Ausnehmung
    • 3 Nase
    • 4 Schienenbefestigung
    • 5 Unterfläche
    • 6 Seitenfläche
    • 7 Schienenfußanlagefläche
    • 8 Stahleinlage
    • 9 Verbindungssteg
    • 10 Schiene
    • 11 Ende
    • 12 Formstreifen
    • 13 Oberflächenblech
    • 14 Oberkante
    • 15 Unterkante
    • 16 Abflußbohrung
    • 17 Füllkörper
    • 18 Kopfseite
    • 19 Seitenfläche
    • 20 Halteflansch
    • 21 Schienenfuß
    • 23 Ausnehmung

Claims (5)

1. Betonschwelle mit Ausnehmungen zum Halten von jeweils einer unter eine Nase in der Ausnehmung greifende Schienenbefestigung, wobei die die Schiene federnd niederhaltenden Enden schlaufenförmig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2) die Betonschwelle (1) nur teilweise durchdringt und die Nasen-Unter- und Seitenflächen (5, 6) sowie die Schienenfuß- anlagefläche (7) durch mit dem Beton verbundene Stahleinlagen (8) gebildet sind.
2. Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Ausnehmung (2) greifende Teil der Schienenbefestigung (4) U-förmig ausgebildet ist, wobei der Verbindungssteg (9) die Nase (3) untergreift.
3. Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahleinlagen (8) aus miteinander verbundenen Formstreifen (12) und Oberflächenblech (13) gebildet sind, wobei das Oberflächenblech (13) die Oberkante (14) der Ausnehmung (2) umschließt, die Schienenfußanlagefläche (7) bildet und an der Unterkante (15) seitlich in den Beton eingreift, und der Formstreifen (12) die Nase (3) umgreift und vollständig oder teilweise von Beton umgeben ist.
4. Betonschwelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2) mit einer Abflußbohrung (16) versehen ist.
5. Verfahren zur Herstellung der Ausnehmungen in Betonschwellen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch entsprechende in die Gießform eingelegte Füllkörper gebildet werden, die die Stahleinlagen formschlüssig in entsprechenden Ausnehmungen aufnehmen und die Füllkörper nach dem Aushärten der Betonschwelle chemisch oder durch Wärme aufgelöst.werden.
EP85100733A 1984-03-09 1985-01-25 Betonschwelle mit Schienenbefestigungen Expired EP0154143B1 (de)

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EP0154143A2 true EP0154143A2 (de) 1985-09-11
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