EP0547082A1 - Unterbau für ein gleis für schienenfahrzeuge. - Google Patents

Unterbau für ein gleis für schienenfahrzeuge.

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EP0547082A1
EP0547082A1 EP91914970A EP91914970A EP0547082A1 EP 0547082 A1 EP0547082 A1 EP 0547082A1 EP 91914970 A EP91914970 A EP 91914970A EP 91914970 A EP91914970 A EP 91914970A EP 0547082 A1 EP0547082 A1 EP 0547082A1
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EP
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rail
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track
substructure
rails
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Hermann Ortwein
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • 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
    • E01B3/16—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from steel
    • E01B3/22—Longitudinal sleepers; Longitudinal sleepers integral or combined with tie-rods; Combined longitudinal and transverse sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • 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
    • E01B3/38—Longitudinal sleepers; Longitudinal sleepers integral or combined with tie-rods; Combined longitudinal and transverse sleepers; Layers of concrete supporting both rails

Definitions

  • the invention relates to a substructure for a track for rail vehicles running at the same height as private traffic or laid in tunnels, the rails forming the track being mounted such that they move over a spring travel of at least 3 mm when loaded by a rail vehicle traveling over them .
  • Tracks running at the same height as private traffic are generally laid on packing layers, grit or compacted and possibly solidified soil or on concrete slabs that lie directly on the ground (DE-OS 29 01 283, DE-OS 23 54 958) while tracks running in tunnels are often laid over gravel. Both the soil and the ballast or the packing layers or the like are elastic within certain limits and thus form a spring which causes a slight damping of structure-borne noise.
  • the invention is based on the object of designing the substructure mentioned at the outset in such a way that the transmission of vibrations from the rails to the ground or the ballast or the packing layers or the like is excluded.
  • the substructure Due to the design of the substructure according to the invention, it has such a large bending moment that no or negligible deflection of the substructure takes place and the support forming a spring is therefore switched off.
  • the support provided under the rail is formed by a U-profile which is open at the bottom.
  • the under is the under.
  • Support provided by the rail is formed by a T-profile, the flange of the T-profile running horizontally and facing the rail.
  • the two aforementioned embodiments of the invention are particularly suitable for tracks laid on ballast, packing layers or the like; however, they can also be used for tracks laid directly on the ground.
  • the support provided under the rail is formed by a double-T profile, the flanges of the double-T profile running horizontally.
  • This embodiment of the invention is particularly suitable for tracks laid directly or via a concrete slab on the ground.
  • the support provided under the rail has to be more resistant to bending, the softer the surface is, according to the invention an increase in the bending stiffness of the support can be brought about by the support being filled or underfilled with concrete.
  • the carrier is formed by prefabricated concrete parts, the height of the prefabricated concrete parts at least corresponding to their width in a development of the invention.
  • a base is particularly inexpensive to manufacture.
  • the height of the precast concrete elements is expediently at least one and a half times their width.
  • the precast concrete parts are provided with a recess on their underside; so that each precast concrete element has two side surfaces on its underside.
  • the entire substructure of a track thus has four side surfaces each, which counteract a horizontal thrust of the substructure.
  • the substructure according to the invention can be improved further in that the supports provided under the two rails of a track are connected to one another by transverse struts, the distance between the struts from one another being at least 3 m according to a further feature of the invention. This eliminates the need for a direct connection between the two rails.
  • the struts do not only replace the usual rail spacers; they also prevent the beams from tipping over.
  • the top of the precast concrete elements is provided at certain intervals with recesses for driving in wedges for the vertical alignment of the rails.
  • Figure 1 shows a cross section through a downwardly open U-profile, provided under a rail support.
  • 2 shows a cross-section of a beam formed by a T-profile, which is underfilled with concrete;
  • FIG. 3 shows a carrier formed by a double-T profile, in cross section
  • FIG. 4 shows a cross-section of a support formed by precast concrete elements and provided under a rail
  • FIG. 5 shows two other supports for the two rails of a track, formed by prefabricated concrete parts and connected to one another by means of struts, the two rails not being shown, in a perspective view.
  • a carrier formed by a U-profile 5 open at the bottom is provided.
  • the length L of the legs 6 of the U-profile 5 is adapted to the underground. In the case of softer soil 4 or in the case of a U-profile 5 laid on gravel, the length L of the legs 6 can also be greater than in the exemplary embodiment shown.
  • the spaces between and next to the two legs 6 of the U-section 5 are at least partially filled with soil, gravel or the like.
  • a carrier formed by a T-profile 7 for an elastically mounted - not shown - rail is shown, which rests directly on the ground 4 and which is underfilled with concrete 8 to increase its flexural strength.
  • Fig. 3 shows a carrier formed by a double-T profile 9. A transverse strut 10 is fastened to the double-T profile 9, the other end of which is fastened to the support carrying the second rail of the track.
  • FIG. 4 shows a support for an elastically mounted rail 1 formed by precast concrete elements 11, the precast concrete elements 11 being laid on the ground 4, a thin layer (not shown) of fine-grained chippings being applied over the ground 4.
  • the precast concrete parts 11 with the height H and the width B are provided with a recess 12 on their underside.
  • each precast concrete element 11 has two side surfaces 13, 14 and 15, 16 on its underside, which make it impossible to move the precast concrete elements 11 laterally.
  • precast concrete elements 11 for the two - not shown - elastically mounted rails of a track are connected to one another by struts 17 which are arranged at certain intervals A one behind the other.
  • Recesses 18 are provided on the top of the precast concrete parts 11, into which wedges (not shown) can be driven in order to bring about a vertical alignment of the rails.

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Description

Unterbau für ein Gleis für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Unterbau für ein in gleicher Höhe mit dem Individualverkehr verlaufendes oder in Tunneln verlegtes Gleis für Schienenfahrzeuge, wobei die das Gleis bildenden Schienen derart elastisch gelagert sind, daß sie sich bei Belastung durch ein darüberfahrendes Schienenfahrzeug über einen Federweg von mindestens 3 mm bewegen.
In gleicher Höhe mit dem Individualverkehr verlaufende Gleise sind in aller Regel auf Packlagen, Splitt oder verdichtetem und gegebenenfalls verfestigtem Erdreich oder auf Betonplatten verlegt, die unmittelbar auf dem Erdreich aufliegen (DE-OS 29 01 283, DE-OS 23 54 958), während in Tunneln verlaufende Gleise häufig über Schotter verlegt sind. Sowohl das Erdreich als auch der Schotter bzw. die Packlagen o. dgl. sind innerhalb bestimmter Grenzen elastisch und bilden somit eine Feder, die eine geringfügige Dämpfung des Körperschalls bewirkt.
Wenn bei so gelagerten Gleisen zur weiteren Verminderung der beim Befahren des durch die Schienen gebildeten Gleises auftretenden Erschütterungen und des damit ein¬ hergehenden Körperschalls elastisch gelagerte Schienen verwendet werden, so überlagern sich die Eigenfrequenz der wie eine Feder wirkenden elastischen Lagerung der Schienen und die Eigenfrequenz der durch das Erdreich oder den Schotter bzw. die Packlagen o. dgl. gebildeten zweiten Feder, was dazu führt, daß die angestrebte Verminderung des Körperschalls nicht erreicht wird bzw. Verschiebungen in den Frequenzbereichen stattfinden. Besonders nachteilig wirkt sich die Überlagerung der Eigenfrequenz der elastischen Lagerung der Schiene und der Eigenfrequenz der durch das Erdreich oder den Schotter bzw. die Packlage o. dgl. gebildeten zweiten Feder dann aus, wenn die das Gleis bildenden Schienen derart elastisch gelagert sind, daß sie sich bei Be¬ lastung durch ein darüberfahrendes Schienenfahrzeug über einen Federweg von mindestens 3 mm bewegen. Bei derart elastisch gelagerten Schienen, die eine besonders gute Dämpfung des Körperschalls bewirken, können unerwünschte Resonanzen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten Unterbau so auszubilden, daß eine Übertragung von Schwingungen von den Schienen auf das Erdreich oder den Schotter bzw. die Packlagen o. dgl. ausgeschlossen ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Un- terbau der eingangs genannten Art darin, daß unter jeder Schiene des Gleises ein biegesteifer, durchlaufender Träger vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Unterbaus weist dieser ein so großes Biegemoment auf, daß keine oder eine zu vernachlässigende Durchbiegung des Unter¬ baus stattfindet und somit die eine Feder bildende Auflage ausgeschaltet ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der unter der Schiene vorgesehene Träger durch ein nach unten offenes U-Profil gebildet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der unter der. Schiene vorgesehene Träger durch ein T-Profil gebildet, wobei der Flansch des T-Profils waagerecht verläuft und der Schiene zugewandt ist.
Die beiden vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung eignen sich insbesondere für auf Schotter, Packlagen o. dgl. verlegte Gleise; sie können jedoch auch bei unmittelbar auf dem Erdreich verlegte Gleise angewendet werden.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der unter der Schiene vorgesehene Träger durch ein Doppel-T-Profil gebildet, wobei die Flansche des Doppel-T-Profils waage- recht verlaufen. Diese Ausführungsform der Erfindung eignet sich insbesondere für unmittelbar bzw. über eine Betonplatte auf das Erdreich verlegte Gleise.
Da der unter der Schiene vorgesehene Träger um so biegesteifer sein muß, je weicher der Untergrund ist, kann erfindungsgemäß eine Erhöhung der Biegesteifigkeit des Trägers dadurch bewirkt werden, daß der- Träger durch Beton ausgefüllt bzw. unterfüllt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Träger durch Betonfertigteile gebildet, wobei in Weiterbildung der Erfindung die Höhe der Betonfertig¬ teile mindestens deren Breite entspricht. Ein derartiger Unterbau ist besonders preiswert herzustellen.
Zweckmäßigerweise beträgt die Höhe der Betonfertigteile mindestens das Eineinhalbfache deren Breite. Um ein seitliches Verschieben der Betonfertigteile auszuschließen, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Betonfertigteile an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung versehen; so daß jedes Betonfertigteil an seiner Unterseite je zwei Seitenflächen aufweist. Somit verfügt der gesamte Unterbau eines Gleises über je vier Seitenflächen, die einem Horizontalschub des Unter¬ baus entgegenwirken.
Der erfindungsgemäße Unterbau kann noch dadurch ver¬ bessert werden, daß die unter den beiden Schienen eines Gleises vorgesehenen Träger durch quer verlaufende Streben miteinander verbunden sind, wobei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Abstand der Streben voneinander mindestens 3 m beträgt. Dadurch erübrigt sich eine unmittelbare Verbindung der beiden Schienen miteinander. Die Streben ersetzen aber nicht nur die sonst üblichen Schienenabstandhalter; sie verhindern darüber hinaus ein Kippen der Träger.
Um eine exakte Ausrichtung jeder einzelnen Schiene zu ermöglichen, ist die Oberseite der Betonfertigteile in bestimmten Abständen mit Aussparungen zum Eintreiben von Keilen für die vertikale Ausrichtung der Schienen versehen.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen durch ein nach unten offenes U-Profil gebildeten, unter einer Schiene vorgesehenen Träger, im Querschnitt; Fig. 2 einen durch ein T-Profil gebildeten Träger, der mit Beton unterfüllt ist, im Querschnitt;
Fig. 3 einen durch ein Doppel-T-Profil gebildeten Träger, im Querschnitt;
Fig. 4 einen durch Betonfertigteile gebildeten, unter einer Schiene vorgesehenen Träger, im Quer¬ schnitt;
Fig. 5 zwei andere durch Betonfertigteile gebildete, mittels Streben miteinander verbundene Träger für die beiden Schienen eines Gleises, wobei die beiden Schienen nicht dargestellt sind, in per- spektivischer Darstellung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Schiene 1, die sich über elastische Zwischenlagen 2 gegen einen Rahmen 3 abstützt, und dem Erdreich 4 ein durch ein nach unten offenes U-Profil 5 gebildeter Träger vorgesehen. Die Länge L der Schenkel 6 des U-Profils 5 wird jeweils dem Untergrund angepaßt. Bei weicherem Erdreich 4 bzw. bei einem auf Schotter verlegten U-Profil 5 kann die Länge L der Schenkel 6 auch größer sein als bei dem dargestellten Ausführungs- beispiel. Die Räume zwischen und neben den beiden Schenkeln 6 des U-Profils 5 sind zu mindest teilweise mit Erdreich, Schotter o. dgl. ausgefüllt.
In Fig. 2 ist ein durch ein T-Profil 7 gebildeter Träger für eine elastisch gelagerte - nicht dargestellte - Schiene dargestellt, der unmittelbar auf dem Erdreich 4 aufliegt und der zur Erhöhung seiner Biegesteifigkeit it Beton 8 unterfüllt ist. Fig. 3 zeigt einen durch ein Doppel-T-Profil 9 gebildeten Träger. An das Doppel-T-Profil 9 ist eine querverlaufende Strebe 10 befestigt, dessen anderes Ende an dem die zweite Schiene des Gleises tragenden Träger befestigt ist.
Einen durch Betonfertigteile 11 gebildeten Träger für eine elastisch gelagerte Schiene 1 zeigt Fig. 4,, wobei die Betonfertigteile 11 auf dem Erdreich 4 verlegt sind, wobei über dem Erdreich 4 eine - nicht dargestellte - dünne Schicht aus feinkörnigem Splitt aufgebracht ist. Die Betonfertigteile 11 mit der Höhe H und der Breite B sind an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung 12 ver- sehen. Durch diese Ausgestaltung des Trägers weist jedes Betonfertigteil 11 an seiner Unterseite je zwei Seitenflächen 13, 14 bzw. 15, 16 auf, die ein seitliches Verschieben der Betonfertigteile 11 unmöglich machen.
Die in Fig. 5 dargestellten, durch Betonfertigteile 11 gebildeten Träger für die beiden - nicht dargestellten - elastisch gelagerten Schienen eines Gleises sind durch Streben 17 miteinander verbunden, die in bestimmten Abständen A hintereinander angeordnet sind. An der Oberseite der Betonfertigteile 11 sind Aussparungen 18 vorgesehen, in die - nicht dargestellte - Keile einge¬ trieben werden können, um eine vertikale Ausrichtung der Schienen zu bewirken.

Claims

Patentansprüche:
1. Unterbau für ein in gleicher Höhe mit dem Indivi¬ dualverkehr verlaufendes oder in Tunneln verlegtes Gleis für Schienenfahrzeuge, wobei die das Gleis bildenden Schienen derart elastisch gelagert sind, daß sie sich bei Belastung durch ein darüber¬ fahrendes Schienenfahrzeug über einen Federweg von mindestens 3 mm bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß unter jeder Schiene des Gleises ein biegesteifer, durchlaufender Träger vorgesehen ist.
2. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Schiene (1) vorgesehene Träger durch ein nach unten offenes U-Profil (5) gebildet ist.
3. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Schiene (1) vorgesehene Träger durch ein T-Profil (7) gebildet ist, wobei der Flansch des T-Profils (7 ) waagerecht verläuft und der Schiene (1) zugewandt ist.
4. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Schiene (1) vorgesehene Träger durch ein Doppel-T-Profil (9) gebildet ist, wobei die Flansche des Doppel-T-Profils (9) waagerecht verlaufen.
5. Unterbau nach Anspruch 2, 3, oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Träger durch Beton ausgefüllt bzw. unterfüllt ist. fr
6. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger durch Betonfertigteile (11) gebildet ist.
7. Unterbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der Betonfertigteile (11) minde¬ stens deren Breite (B) entspricht.
8. Unterbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Betonfertigteile (11) mindestens das Eineinhalbfache deren Breite (B) beträgt.
9. Unterbau nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Betonfertigteile (11) an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung (12) versehen sind.
10. Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem beiden Schienen (1) eines Gleises vorgesehenen Träger durch quer- verlaufende Streben (10, 17) miteinander verbunden sind.
11. Unterbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) der Streben (17) voneinander mindestens 3 m beträgt.
12. Unterbau nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Betonfertig¬ teile (11) mit Aussparungen (18) zum Eintreiben von Keilen für die vertikale Ausrichtung der Schienen (1) versehen ist.
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