EP0298904B1 - Arrangement for securing the position of steel sleepers - Google Patents

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EP0298904B1
EP0298904B1 EP19880730145 EP88730145A EP0298904B1 EP 0298904 B1 EP0298904 B1 EP 0298904B1 EP 19880730145 EP19880730145 EP 19880730145 EP 88730145 A EP88730145 A EP 88730145A EP 0298904 B1 EP0298904 B1 EP 0298904B1
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sleeper
rail
flange
steel
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Günter Fasterding
Jürgen Frenzel
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PREUSSAG STAHL AKTIENGESELLSCHAFT
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Preussag Stahl AG
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B13/00Arrangements preventing shifting of the track
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B3/00Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/16Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from steel

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stahlschwelle mit Lagesicherung für ein Bahngleis im Schotterbett. The invention relates to a steel sleeper with automatic safety on a railway track in the gravel bed.
  • Lagesicherung dieser Art erhöhen in Schotterbetten den Querverschiebewiderstand der Schwellen und der Gleisanlage insgesamt. increase in total the lateral resistance of the sleepers and the track system in gravel beds Location assurance of this kind. Insbesondere in überhöhten Kurven eines Schienenstranges haltende Züge erzeugen im Gleiskörper erhebliche Querkräfte. holding in particular in banked curves of a rail track trains generate significant lateral forces on the track body. Stahlschwellen mit ebener Sohle, also glatter Auflagefläche zum Schotterunterbau, bedürfen einer Lagesicherung. Steel sleepers with a flat bottom, so smooth contact surface for gravel base, require securing the position.
  • Es ist bekannt ("Die Y-Stahlschwelle im Schotteroberbau", Der Eisenbahningenieur, 38 (1986) 3, S. 128/129 und DE-A1-35 21 673), an aus H-Profilen zusammengesetzten Y-Stahlschwellen den Querverschiebewiderstand durch unter jedes der drei Schwellenenden geschweißte Vierkantstähle noch weiter zu erhöhen, als er schon durch die Gabelform der Y-Schwelle von Natur aus ist. It is known ( "The Y-shaped steel sleeper in the ballast superstructure," The Railway Engineer, 38 (1986) 3, pp 128/129 and DE-A1-35 21 673), at composed of H-profiles Y-shaped steel sleepers the lateral resistance by under continue to increase each of the three sleeper ends welded square steel, as it is already through the fork shape of the Y-threshold by nature. Derartige Knüppel treiben allerdings das Gewicht und damit die Kosten der Schwelle, ohne den Widerstand gegen Querverschiebung entscheidend zu erhöhen. However, such sticks drive the weight and therefore the cost of the threshold without increasing the resistance to lateral displacement crucial. 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. Moreover, the two welds of the cross bar are very close, so that measures against distortion of the steel sleepers have to be made due to large heat input during production.
  • Aus der GB-A-2012338 ist ebenfalls eine Y-förmige Stahlschwelle bekannt, deren Schwellenenden aus parallelen Doppel-T-Trägern bestehen und die durch aufgeschweißte Rippenplatten zur Schienenführung miteinander verbunden sein können. From GB-A-2012338 a Y-shaped steel sleeper is also known whose threshold ends consist of parallel double-T-carriers and may be joined together by welded fin plates to the rail guide. Derartige Schwellen können zur Lagesicherung parallel auf mit Gleisbett verankerten Profilen verschraubt werden, die einseitig oder beidseits parallel zu den Schienen neben den Schienenführungen angeordnet sind. Such thresholds can be screwed onto anchored to the track bed profiles parallel for securing the position, which are arranged on one side or on both sides parallel to the rails in addition to the rail guides. Es handelt sich dabei offensichtlich um langgestreckte Profile an denen mehrere Schwellenenden befestigt sind. This is obviously elongated profile in which several emerging ends are fixed. Die Schwelle kann mit ihrer Lagesicherung nicht werkstattmäßig vorgefertigt werden. The threshold can not be prefabricated workshop equipped with their position assurance. Eine Lagesicherung während des Transportes der Schwellen ist nicht offenbart. Secured in position during transport of the thresholds is not disclosed.
  • Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dauerhafte und hochwirksame Lagesicherung gegen Querverschiebung der Schwelle und des Schienenstranges mit wirtschaftlicher fabrikseitiger Fertigungsmöglichkeit vorzuschlagen. It is therefore an object of the present invention to provide a lasting and highly effective position assurance against transverse shift of the threshold and of the track with economic production factory side possibility.
  • Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. The object is solved by the features mentioned in claim 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt. Advantageous embodiments of the invention are detected in the subclaims.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Querriegel für den erhöhten Verschiebewiderstand der Schwellen als gewinkelte Profile hat eine ganze Reihe von Vorteilen. The inventive the cross bar of the increased rolling resistance of the sleepers as angled profile has a number of advantages. 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 mindestens zwei Seiten mit der Sohle der Schwelle verschweißt wird, und fünftens ist der senkrechte Steg, dh der zweite Flansch, kein Hindernis beim Stopfen der Schwelle. First, the resistance is disproportionately greater than the weight increase of the threshold, secondly, the welding seams are under the sole further apart, and thus no thermal distortion of the threshold is to be expected, thirdly, a supporting effect against bending of the vertical flange portion is given by the verscheißten flange fourth results a longer and therefore more secure weld when the flange is welded on at least two sides with the sole of the threshold, and fifthly, the vertical web, ie, the second flange, no obstacle when stuffing the threshold.
  • 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 H-Normalträger erzeugt werden kann. Optimum utilization of the invention is given when an angled profile in T-shape is chosen for securing the position, which is commercially available or separated transversely H-normal substrate may be produced from a central reinforcement. Die Stützwirkung des Steges durch den verschweißten Flansch wirkt bei Querverschiebekräften aus beiden Seitenrichtungen. The supporting effect of the web through the welded flange acts in transverse displacement forces from both side directions.
  • Ähnliche Vorteile hat ein Querriegel in L-Form. Similar advantages of a cross bar in an L shape. Die volle Wirkung, insbesondere gegen das am senkrechten Flansch angreifende Kippmoment bei Seitenkräften, wird erreicht, wenn diese Querriegel spiegelbildlich zur Gleismitte angeordnet sind. The full effect, in particular against the force acting on the vertical flange tilting moment at side forces is achieved when these crossbars are arranged in mirror image to the center of the track. Je nach Kraftrichtung kann einer der Querriegel jeweils die volle Stützwirkung des verscheißten Flansches einbringen. Depending on the direction of force of the cross bar can bring the full effect of the support flange verscheißten respectively.
    Im übrigen ergibt sich für L-Profile und T-Profile als Querriegel ein weiterer vorteilhafter Wirkmechanismus: For the rest, a further advantageous mode of action arises for L-profiles and T-profiles as cross bar:
    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. exactly the ballast stones which are in transverse shift of the threshold by the sinusoidal train running on the rails and a transverse displacement of the vertical flange lateral forces subjected by the vertical flange, simultaneously, by the weight of initiation by a train on track threshold and the on the sole threshold welded flange, subjected to a substantially vertical pressure, which in turn counteract the frictional forces a relative movement between ballast and welded flange.
  • Der senkrechte Steg/Flansch des gewinkelten Profiles soll genau unter dem Auflagebereich der Eisenbahnschiene liegen und dabei eine größere Höhe als die Schienenbefestigungselemente wie Seitenführungsplatten, Schrauben und/oder Federn haben. The vertical web / flange of the angled profile to lie just below the support area of ​​the rail bar and thereby have a greater height than the rail fastening elements, such as guide plates, screws and / or feathers.
  • 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. The assumption is that the entire threshold including cross bracket and rail supports and fastening components are pre-assembled at the factory so that, on the railway line only the rails on the laid thresholds must be adjusted and clamped. Dazu bedurfte es bisher erheblicher Mengen von Verladehölzern zum Stapeln von Schwellen auf den Transportwagen. This required significant amounts of previously Verladehölzern for stacking sleepers on the trolley. Damit die Befestigungselemente nicht belastet werden. So that the fasteners are not charged. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jetzt ein Verladen ohne Zwischenhölzer. The present invention now allows loading without wood in between. Dies ist ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil. This is a considerable economic advantage. Die senkrechten Flansche der Querriegel aufeinander gestapelter Schwellen liegen während des Transportes der Schwellen genau an den Stellen, an denen später der Schienenfuß sich in der Schienenführung auf der Schwelle seitlich abstützt. The vertical flanges of the cross bar of stacked during transport of the thresholds are thresholds exactly at the points at which the rail is supported later laterally in the rail guide on the threshold.
  • Anhand schematischer Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings.
  • Es zeigen Show it
  • Fig. 1 Fig. 1
    ein Schwellenende mit einem erfindungsgemäßen Querriegel vor dem Einbau, in Frontansicht, a sleeper end with an inventive cross bar before installation, front view,
    Fig. 2 Fig. 2
    ein Schwellenende gemäß Fig. 1 betriebsfertig im Schotterbett, in Seitenansicht, a sleeper end of FIG. 1 ready for operation in the ballast bed, in side view,
    Fig. 3 Fig. 3
    zwei gestapelte Schwellen in Seitenansicht mit einer zweiten erfindungsgemäßen Querriegelausführung. two stacked sleepers in side view a second embodiment of the invention crossbar.
  • Auf einer aus zwei Doppel-T-Trägern 16, 17 gebildeten Stahlschwelle ist eine Schienenführung 15 durch Schweißnähte 7 fixiert (Fig. 1). On one of two double T-beams 16, 17 formed steel sleeper a rail guide (FIG. 1) 15 is fixed by welding seams 7.
    Die 140 mm breiten Flansche 18 bzw. 11 der 95 mm hohen Träger 16 bzw. 17 sind mit 40 mm Abstand zueinander angeordnet; The 140 mm wide flanges 18 and 11 of the 95 mm high carrier 16 and 17 are disposed with 40 mm distance from each other; 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. so as to form in combination with the rail guide 15, a Doppelauflager for a rail 13 (Fig. 2), the rail is mounted on electrically insulating plastic base 5 fourteenth Die Verspannung des Schienenfußes 14 erfolgt durch einen Federbügel 4, der sich einerseits in Bohrung 21 und an Schulter 22 der Schienenführung 15 und andererseits auf Isolierrippe 20, elektrisch isoliert zum Schienenfuß 14, federnd abstützt. The strain of the rail base 14 is effected by a spring clip 4, which on the one hand in bore 21 and shoulder 22 of the rail guide 15 and on the other hand, barrier rib 20, electrically insulated from the rail 14, is resiliently supported.
  • 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. Fig. 1 a under the soles of the flanges 19 and 12 of the carrier 16 or 17 is welded T-profile 23, the 95 mm high ridge 8 is directed vertically downwards. Der 90 mm breite Flansch 9 des aus einem Mitte Steg geteilten H-Normalträger von 200 mm Höhe gewonnenen T-Profils 23 ist durch Schweißnaht 10 an den Enden des Flansches 9 fest mit der Stahlschwelle verbunden. The 90 mm wide flange 9 of the split of a center ridge H-Normal carrier obtained height of 200 mm T-profile 23 is firmly connected by welding seam 10 at the ends of the flange 9 with the steel sleepers. Dieser Schwellentyp mit dem als Querriegel fungierenden T-Profil 23 kann auch für eine nicht dargestellte alternative Schienenbefestigung verwendet werden. This emerging type the acting crossbar T-section 23 can also be used for a non-illustrated alternative rail fastening. 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. Here, a sleeper screw through the gap between the flanges 18 and 11 and 19 and 12 are passed and screwed into a flange 9 in the T-profile 23 bored tapped hole 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. Fig. 2 shows in side view a steel sleeper 1 with support 17, which rests with the bottom of the flange 12 on the ballast. 6 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. Under the sole weld 10 connects the first flange 9 of the T-profile with the flange 12 of the threshold, while the second flange of the profile - web 8 - is deeply inserted into the ballast. 6 Während die durch einen Zug entstehende Gewichtsbelastung c über das Rad 28, die Schiene 13 und die Stahlschwelle 1 auf Schotter 6 übertragen wird, versuchen die durch sinusförmiges seitliches Verlaufen der Radsätze wahrend 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. b zu verschieben. While the resultant by a train weight load c over the wheel 28, the rail 13 and the steel sleeper is transferred to gravel 6 1, the side by sinusoidal running of the wheel sets try while the train and thereby laterally introduced from the rim 29 on the head of the rail 3 forces to move the steel sleeper 1 alternately in the direction of the arrow a or b. Dies verhindert der Steg 8 des T-Profils durch seine Lage in gepreßtem Schotter 6. This prevents the web 8 of the I-profile by its location in pressed gravel. 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 liegen. The Fig. 2 further shows that the weld seams 7 are for fixing the guide rail 15 on the flange 11 quite accurately over the welds 10 of the fixed beneath the sole of the flange 12 the flange 9 of the T-profile. Dadurch entsteht kein Verzug des Trägers 17 durch Wärmeeinbringen beim Schweißen. Thus, no distortion of the carrier 17 is formed by heat input during welding.
  • Fig. 3 zeigt als Querriegel unter den aufeinander gestapelten Schwellen 2, 3 ein ungleichschenkliges L-Profilstück 24 mit den Abmessungen 200 x 100 x 10 von 300 mm Länge, dessen breiter Flansch 25 am Ende und an der Winkelecke mit der Sohle der Schwellen 2,3 verschweißt ist. Fig. 3 shows a cross bar under the stacked sleepers 2, 3, a non-isosceles L-profile piece 24 with the dimensions 200 x 100 x 10 300 mm length, the wider flange 25 at the end and at the angular corner of the sole of the sleepers 2, 3 is welded. Dabei sind der Abstand "d" des kurzen zweiten Flansches 26 von den Kopfseiten der Schwelle und die Größe des Profils so gewählt, daß Here, the distance "d" of the short second flange 26 are selected from the head sides of the threshold and the size of the profile so that
    • a) möglichst viel Schotter zwischen dem Kopf der Schwelle 2,3 und und dem Flansch 26 liegt, a) as much ballast between the head of the threshold and 2,3 and the flange 26 is located,
    • b) die Schweißnähte an Flansch 25 etwa unterhalb der Schweißnähte an der Schienenführung 15 liegen, b) the welds are located on flange 25 approximately below the weld seams on the rail guide 15,
    • c) die Flansche 26 des Querriegels 24 unter Schwelle 3 beim Stapeln zwischen den jeweils zwei Schultern 22, 27 der Schienenführung 15 auf Schwelle 2, und zwar direkt neben der jeweiligen zur Gleisachse gelegenen Schulter 27 lagern und c) storage of the flanges 26 of the cross bar 24 below threshold 3 during stacking between the two shoulders 22, 27 of the rail guide 15 to threshold 2, directly next to each situated to the track axis 27 and shoulder
    • d) der Flansch 26 höher als die Schultern 22, 27 der Schienenführung 15 ist. d) of the flange is higher than the shoulders 22, 27 of the rail guide 15 26th
  • Dadurch wird eine optimale Vorteilskombination erreicht: An optimal combination is achieved advantage:
    • a) die die Querverschiebung der Schwelle 2, 3 hemmende Schottermenge wird so groß wie möglich, a) the transverse shift of the threshold 2, 3 inhibiting amount of stone 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 during the welding of the mounting parts,
    • c) die gestapelten Schwellen 2, 3 können beim Transport nicht seitlich verrutschen und c) the stacked sleepers 2, 3 can not slide laterally during transport and
    • d) beim Stapeln werden keine Verladehölzer benötigt, und die Schienenführungen 15 werden nicht beschädigt. d) during stacking no Verladehölzer be needed, and the rail guides 15 are not damaged.
  • Die erfindungsgemäßen Querriegel sind nicht auf die gezeigten T-Profile und L-Profile beschränkt. The cross bars of the invention are not limited to those shown T-sections and L-profiles. Außerdem können beispielsweise Wulstwinkelstähle oder ähnliches verwendet werden. In addition, for example, Wulstwinkelstähle or the like can be used.

Claims (3)

  1. Steel sleeper, having an arrangement for securing the position of a railway track in the bed of rubble, wherein the steel sleeper is provided with sleeper ends each comprising two double-T-shaped supports, which are spaced from each other and have flat bases, on which is mounted a profile, serving as a transverse locking bolt and extending in symmetry with the centre of the track and parallel to the rails, one side of said profile being welded to the base, and the second side of said profile extending vertically from the base substantially in the region beneath the rail, and wherein the sleeper ends have rail guide members, which are pre-assemblable so as to be ready for laying, characterised in that
    - the sleeper is constructed so as to be ready for laying, wherein
    - the profile is an angled profile (23, 24) having two portions (8, 9, 25, 26), which extend at right angles to each other,
    - the first portion (9, 25) is welded to the base at at least two ends,
    - the second portion (8, 26) has a slightly higher construction than a pre-assembled rail guide member (15), and
    - the spacing between the external surfaces of the second portions (8, 26) of a steel sleeper (1, 2, 3) corresponds to the spacing between the guide faces of the outer shoulders (22) of the rail guide members (15), or the spacing between the second portions (8, 26) corresponds to the intermediate dimension between the guide faces of the inner shoulders (27) of the rail guide members (15).
  2. Steel sleeper according to claim 1, characterised in that the angled profile (23) has a T-shaped configuration.
  3. Steel sleeper according to claim 1, characterised in that the angled profile (24) has an L-shaped configuration.
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