EP0778373A1 - Anordnung von Schwellen für Schienen - Google Patents

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EP0778373A1
EP0778373A1 EP96119431A EP96119431A EP0778373A1 EP 0778373 A1 EP0778373 A1 EP 0778373A1 EP 96119431 A EP96119431 A EP 96119431A EP 96119431 A EP96119431 A EP 96119431A EP 0778373 A1 EP0778373 A1 EP 0778373A1
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EP
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sleeper
sleepers
hollow
support
supports
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EP96119431A
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EP0778373B1 (de
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Sebastian Benenowski
Hubertus Ing.-grad Höhne
Erich Dipl.-Ing. Nuding
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Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Voestalpine BWG GmbH
Butzbacher Weichenbau GmbH
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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
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/22—Special sleepers for switches or crossings; Fastening means therefor

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of sleepers for rails with a hollow sleeper, within which e.g. Sections of a switch lock are arranged.
  • a hollow threshold known as a trough threshold is known, in which a turnout lock is integrated in order to adjust a turnout tongue to a stock rail.
  • the width of the trough threshold differs from conventional thresholds, so that problems with plugging the ballast can arise. It can also happen that the distance to the supports of the rail adjacent to the trough sleeper deviates from that between two successive normal sleepers, so that irregularities with regard to the vibration behavior can result, particularly in high-speed tracks.
  • a hollow sleeper which corresponds in cross-sectional width and height to a normal concrete and wooden sleeper can be found in DE 43 15 200 A1.
  • a rocking movement can be built up under load, which in turn could allow the hollow sleeper to work freely in the ballast surface.
  • the present invention is based on the problem of developing a sleeper arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that a hollow sleeper does not lead to a change in the track, in particular with regard to the vibration behavior. It should also be ensured that a rocking movement cannot be generated in the hollow sleeper. Finally, according to a further aspect, it should be ensured that the ballast can be tamped in the region of the hollow sleeper with conventional equipment without any obstructions.
  • the problem is essentially solved according to the invention in that the hollow sleeper is connected to the adjacent usual sleeper such as a concrete sleeper via a beam running in the longitudinal direction of the rail.
  • the hollow sleeper is anchored to the neighboring sleepers, so that it is ensured that, particularly in high-speed tracks, no rocking movement can be caused in the hollow sleeper, which differs from the mass of the neighboring sleepers, which leads to free working.
  • the carrier has a rigidity such that a rail support originating from the carrier can be deflected in accordance with a support originating from a conventional threshold.
  • the carrier should have a T-shape in section, its middle leg preferably starting from the hollow sleeper and ending at a distance from the adjacent sleeper.
  • the carrier can also have a different geometry, such as a U-shape or box shape in section.
  • the central web has a height that decreases from the hollow sleeper in the direction of the adjacent sleeper.
  • the support rests with its flange on the adjacent tie and is preferably an attachment for a rail support arranged on the tie.
  • the carrier itself is preferably welded to the hollow sleeper. Other types of connection are of course also possible.
  • the sleepers adjacent to the hollow sleepers are at a distance from one another which corresponds to that of four sleepers in the normal track. It is therefore only necessary for each support to emanate an additional support, the supports being spaced apart from one another or each support from the adjacent normal threshold which corresponds to the distance between conventional thresholds from one another.
  • the hollow sleeper has an extension in the longitudinal direction of the rail which is equal to or approximately corresponds to that of the neighboring conventional sleepers in front of or behind the hollow sleeper, so that the sleeper arrangement according to the invention with the hollow sleeper without problems and with conventional ones Measures can be darned.
  • a section through a track section with two usual sleepers 10, 12 and a hollow sleeper 14 arranged between them is shown.
  • a rail 16 is fixed via supports such as ribbed or sliding chair plates 18, 20.
  • the hollow sleeper 14 has a U-shape on average and a width which corresponds to that of the sleeper 10 and 12, like concrete sleeper.
  • this is only a particularly preferred measure, without any restriction of the teaching according to the invention.
  • the hollow sleeper 14 serves to receive a clamp closure 22 of a switch.
  • This can be a switch clamp closure according to WO 94/05858 or WO 95/03199.
  • the hollow sleepers 14 are connected to the neighboring sleepers 10 and 12 via beams 22, 24 ensure that when a vehicle drives through the track, no rocking movement is caused in the hollow sleeper 14 to such an extent that the gravel surface can be freed.
  • the respective supports 22 and 24 have a T-shape in section, the respective central web 26, 28 starting from the side walls 30, 32 of the trough sleeper 14 and using them e.g. is welded.
  • the respective flange 34, 36 of the carrier 22, 24 is welded on the one hand to the upper edge 38, 40 of the side walls 30, 32 of the trough sleeper 14 and on the other hand extends over the upper side 40, 42 of the sleeper 10 and 12.
  • the flange runs here 34, 36 between the top 40, 42 of the threshold 10, 12 and the ribbed plate 18, 20.
  • Supports 44, 46 for the rail 16 are also arranged on the flange 34, 36, the distance between the supports 44, 46 from one another and from the sleepers 10 and 12 roughly corresponding to the distance which is usually between the normal sleepers of a track consists.
  • the supports 44, 46 adjacent to the hollow or trough sleeper 14 are not starting from a threshold, but from the respective carrier 22, 24, it is provided according to the invention that the respective carrier 22, 24 is designed with respect to its rigidity in such a way that the supports 44, 46 undergo a deflection when passing through a train, which the corresponds to the usual thresholds 10 and 12 in the area of the supports 18 and 20.
  • the supports 24, 26 can be designed such that supports with values in the range of approximately 25 and 50 kN / mm occur in the region of the supports 44, 46. This means that when a force of 10 t (100 kN) acts on the support 44, 46 via a vehicle, the carrier 24, 26 partly through deformation, partly through sinking of the adjacent concrete or hollow sleeper 10, 12, 14 sinks by 2 - 4 mm. The carrier 24, 26 itself bends by approximately 1-1.5 mm, in particular by 1.33 mm, with a corresponding force application of 10 t.
  • the central web 26, 28 of the respective carrier 22, 24 is designed to decrease in height starting from the hollow sleeper 14 in the direction of the adjacent conventional sleeper 10, 12. Furthermore, the central web 22, 24 ends at a distance from the adjacent threshold 10 and 12.
  • the teaching according to the invention has the advantage that conditions in a track in the region of a hollow sleeper result which correspond to those in the usual track. Because the hollow sleeper 14 preferably has a width that corresponds to the usual sleepers, the lower house can be tamped with the usual measures. At the same time, there is the advantage known for trough sleepers that a switch lock can be integrated within the threshold, which provides protected installation and ease of maintenance.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Schwellen (10, 12) für Schienen (16) mit einer Hohlschwelle (14), innerhalb der z.B. Abschnitte eines Weichenverschlusses (22) angeordnet sind. Um auch im Bereich der Hohlschwelle gleisähnliche Verhältnisse sicherzustellen, wird vorgeschlagen, daß die Hohlschwelle (14) mit der jeweils benachbarten Schwelle (10, 12) jeweils über einen in Längsrichtung der Schiene (16) verlaufenden Träger (22, 24) verbunden ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Schwellen für Schienen mit einer Hohlschwelle, innerhalb der z.B. Abschnitte eines Weichenverschlusses angeordnet sind.
  • Aus der WO 94/05858 ist eine als Trogschwelle bezeichnete Hohlschwelle bekannt, in der ein Weichenverschluß integriert ist, um eine Weichenzunge zu einer Backenschiene zu verstellen. Die Trogschwelle weicht in ihrer Breite von üblichen Schwellen ab, so daß Probleme beim Stopfen des Schotters erwachsen können. Auch kann es vorkommen, daß der Abstand zu den zur Trogschwelle benachbarten Abstützungen der Schiene von dem zwischen zwei aufeinanderfolgenden normalen Schwellen abweicht, so daß sich insbesondere in Hochgeschwindigkeitsgleisen Unregelmäßigkeiten in bezug auf das Schwingungsverhalten ergeben können.
  • Eine Hohlschwelle, die in ihrer Querschnittsbreite und - höhe einer normalen Beton- und Holzschwelle entspricht, ist der DE 43 15 200 A1 zu entnehmen.
  • Unabhängig von der Dimensionierung einer Hohlschwelle kann bei Belastung eine Schaukelbewegung aufgebaut werden, wodurch in der Schotterunterlage wiederum ein Freiarbeiten der Hohlschwelle erfolgen könnte.
  • Aus der DE 44 14 504 C1 ist es bekannt, Weichenschwellen sohlenseitig mit Blechplatten zu verbinden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Schwellenanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Hohlschwelle nicht zu einer Gleisveränderung, insbesondere hinsichtlich des Schwingungsverhaltens führt. Auch soll sichergestellt sein, daß in der Hohlschwelle eine Schaukelbewegung nicht erzeugt werden kann. Schließlich soll nach einem weiteren Aspekt gewährleistet werden, daß ein Stopfen des Schotters im Bereich der Hohlschwelle mit üblichen Gerätschaften ohne irgendwelche Behinderungen erfolgen kann.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Hohlschwelle mit der jeweils benachbarten üblichen Schwelle wie Betonschwelle über einen in Längsrichtung der Schiene verlaufenden Träger verbunden ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Maßnahme erfährt die Hohlschwelle eine Verankerung mit den benachbarten Schwellen, so daß sichergestellt ist, daß insbesondere in Hochgeschwindigkeitsgleisen in der von der Masse her von den benachbarten Schwellen abweichenden Hohlschwelle keine Schaukelbewegung hervorgerufen werden kann, die zu einem Freiarbeiten führt.
  • Insbesondere und in hervorzuhebender Eigenschaft ist jedoch vorgesehen, daß der Träger eine Steifigkeit derart aufweist, daß eine von dem Träger ausgehende Schienenabstützung entsprechend einer von einer üblichen Schwelle ausgehenden Abstützung einfederbar ist. Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß sich im Bereich der Hohlschwelle und der Träger gleisähnliche Bedingungen einstellen, so daß sich eine Änderung des Fahrverhaltens für ein einen entsprechenden Gleisabschnitt durchfahrendes Schienenfahrzeug nicht ergibt.
  • Insbesondere sollte der Träger im Schnitt eine T-Form aufweisen, wobei vorzugsweise dessen Mittelschenkel von der Hohlschwelle ausgeht und beabstandet zu der benachbarten Schwelle endet. Selbstverständlich kann der Träger auch eine andere Geometrie wie z.B. im Schnitt eine U- oder Kastenform aufweisen.
  • Um die erforderliche Steifigkeit, also Elastizität in den jeweiligen Trägern zu erzielen, ist vorgesehen, daß der Mittelsteg eine Höhe aufweist, die von der Hohlschwelle ausgehend in Richtung der benachbarten Schwelle abnimmt.
  • Um eine einfache, jedoch sichere Befestigung des Trägers mit den benachbarten Schwellen sicherzustellen, ist vorgesehen, daß der Träger mit seinem Flansch auf der benachbarten Schwelle aufliegt und vorzugsweise Befestigung für eine auf der Schwelle angeordnete Schienenabstützung ist. Ferner ist der Träger selbst mit der Hohlschwelle vorzugsweise verschweißt. Andere Verbindungsarten sind selbstverständlich auch möglich.
  • Um gleisähnliche Bedingungen nicht nur in bezug auf die Federeigenschaften, sondern auch hinsichtlich des Abstands zwischen Abstützungen untereinander zu erreichen, ist vorgesehen, daß die zu den Hohlschwellen benachbarten Schwellen einen Abstand untereinander aufweisen, der dem von vier Schwellen im normalen Gleis entspricht. Somit ist es nur erforderlich, daß von jedem Träger eine zusätzliche Abstützung ausgeht, wobei die Abstützungen untereinander bzw. jede Abstützung zu der benachbarten normalen Schwelle einen Abstand aufweist, der dem Abstand üblicher Schwellen untereinander entspricht.
  • Des weiteren ist vorgesehen, daß die Hohlschwelle in Längsrichtung der Schiene eine Erstreckung aufweist, die gleich der der benachbarten üblichen Schwellen vor bzw. hinter der Hohlschwelle ist oder diesen, Abstand in etwa entspricht, so daß die erfindungsgemäße Schwellenanordnung mit der Hohlschwelle problemlos und mit üblichen Maßnahmen gestopft werden kann.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
  • In der einzigen Figur ist ein Schnitt durch einen Gleisabschnitt mit zwei üblichen Schwellen 10, 12 und einer zwischen diesen angeordneten Hohlschwelle 14 dargestellt. Auf den Schwellen 10 und 12 ist eine Schiene 16 über Abstützungen wie Rippen- oder Gleitstuhlplatten 18, 20 festgelegt. Hierbei handelt es sich um eine übliche Konstruktion des Schienenoberbaus, so daß auf den einschlägigen Stand der Technik zu verweisen ist.
  • Im Ausführungsbeispiel weist die Hohlschwelle 14 im Schnitt eine U-Form und eine Breite auf, die der der Schwellen 10 und 12 -wie Betonschwellen- entspricht. Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine besonders bevorzugte Maßnahme, ohne daß eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgen soll.
  • Im Ausführungsbeispiel dient die Hohlschwelle 14 zur Aufnahme eines Klammerverschlusses 22 einer Weiche. Hierbei kann es sich um einen Weichenklammerverschluß entsprechend der WO 94/05858 oder der WO 95/03199 handeln.
  • Da sowohl die üblichen Schwellen 10 und 12, bei denen es sich um Betonschwellen handeln kann, als auch die Hohlschwelle 14 in einem nicht dargestellten Schotterbett gelagert sind, ist die Hohlschwelle 14 über Träger 22, 24 mit den benachbarten Schwellen 10 und 12 verbunden, um sicherzustellen, daß dann, wenn das Gleis von einem Fahrzeug durchfahren wird, in der Hohlschwelle 14 keine Schaukelbewegung in einem Umfang hervorgerufen wird, daß ein Freiarbeiten aus der Schotterunterlage erfolgen kann.
  • Die jeweiligen Träger 22 und 24 weisen im Schnitt eine T-Form auf, wobei der jeweilige Mittelsteg 26, 28 von den Seitenwandungen 30, 32 der Trogschwelle 14 ausgeht und mit diesen z.B. verschweißt ist.
  • Der jeweilige Flansch 34, 36 des Trägers 22, 24 ist einerseits mit dem oberem Rand 38, 40 der Seitenwandungen 30, 32 der Trogschwelle 14 verschweißt und erstreckt sich andererseits bis über die Oberseite 40, 42 der Schwelle 10 und 12. Dabei verläuft der Flansch 34, 36 zwischen der Oberseite 40, 42 der Schwelle 10, 12 und der Rippenplatte 18, 20.
  • Auf dem Flansch 34, 36 sind des weiteren Abstützungen 44, 46 für die Schiene 16 angeordnet, wobei der Abstand zwischen den Abstützungen 44, 46 untereinander und zu den Schwellen 10 und 12 in etwa dem Abstand entspricht, der üblicherweise zwischen den normalen Schwellen eines Gleises besteht.
  • Da die zu der Hohl- oder Trogschwelle 14 benachbarten Abstützungen 44, 46 jedoch nicht von einer Schwelle, sondern von dem jeweiligen Träger 22, 24 ausgehen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der jeweilige Träger 22, 24 in bezug auf seine Steifigkeit derart ausgelegt ist, daß die Abstützungen 44, 46 beim Durchfahren eines Zuges eine Einfederung erfahren, die der im Bereich der Abstützungen 18 und 20 der üblichen Schwellen 10 und 12 entspricht.
  • So können die Träger 24, 26 derart ausgelegt sein, daß im Bereich der Abstützungen 44, 46 Abstützungen mit Werten im Bereich von in etwa 25 und 50 kN/mm auftreten. Dies bedeutet, daß dann, wenn auf der Abstützung 44, 46 über ein Fahrzeug eine Kraft von 10 t (100 kN) einwirkt, der Träger 24, 26 teilweise durch Verformung, teilweise durch Einsenkung der benachbarten Beton- bzw. Hohlschwelle 10, 12, 14 um 2 - 4 mm einsinkt. Der Träger 24, 26 selbst biegt sich um in etwa 1 - 1,5 mm, insbesondere um 1,33 mm bei einer entsprechenden Krafteinleitung von 10 t durch.
  • Um mit konstruktiv einfachen Maßnahmen die erforderliche Steifigkeit zu realisieren, ist der Mittelsteg 26, 28 des jeweiligen Trägers 22, 24 ausgehend von der Hohlschwelle 14 in Richtung der benachbarten üblichen Schwelle 10, 12 in seiner Höhe abnehmend ausgebildet. Ferner endet der Mittelsteg 22, 24 jeweils beabstandet zu der benachbarten Schwelle 10 und 12.
  • Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich der Vorteil, daß sich in einem Gleis im Bereich einer Hohlschwelle Verhältnisse ergeben, die denen im üblichen Gleis entsprechen. Dadurch, daß die Hohlschwelle 14 vorzugsweise eine Breitenerstreckung aufweist, die der üblicher Schwellen entspricht, kann mit üblichen Maßnahmen ein Stopfen des Unterhaus erfolgen. Gleichzeitig ergibt sich der für Trogschwellen bekannte Vorteil, daß ein Weichenverschluß innerhalb der Schwelle integriert werden kann, wodurch ein geschützter Einbau und eine Wartungsfreundlichkeit gegeben ist.

Claims (10)

  1. Anordnung von Schwellen (10, 12) für Schienen (16) mit einer Hohlschwelle (14), innerhalb der z.B. Abschnitte eines Weichenverschlusses (22) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hohlschwelle (14) mit der jeweils benachbarten Schwelle (10, 12) jeweils über einen in Längsrichtung der Schiene (16) verlaufenden Träger (22, 24) verbunden ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger (22, 24) eine Steifigkeit derart aufweist, daß eine von dem Träger ausgehende Schienenabstützung (44, 46) entsprechend von üblichen Schwellen (10, 12) ausgehender Abstützungen (18, 20) einfederbar ist.
  3. Anordnung nach zumindest Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die von dem Träger (22, 24) ausgehenden Abstützungen (44, 46) beim Durchfahren der Schiene mit einem Fahrzeug eine Einsenkung erfahren, die der einer Abstützung (18, 20) einer üblichen Schwelle (10, 12) entspricht.
  4. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger (22, 24) im Schnitt eine T-Form aufweist, daß vorzugsweise dessen Mittelsteg (26, 28) von der Hohlschwelle (14) ausgeht und beabstandet zu der benachbarten Schwelle (10, 12) endet und daß vorzugsweise der Mittelsteg eine Höhe aufweist, die von der Hohlschwelle ausgehend in Richtung der benachbarten Schwelle abnimmt.
  5. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger (22, 24) mit seinem Flansch (34, 36) auf der benachbarten Schwelle (10, 12) aufliegt und vorzugsweise eine Befestigung für die auf der Schwelle angeordnete Schienenabstützung (18, 20) ist.
  6. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger (22, 24) mit der Hohlschwelle (14) verschweißt ist.
  7. Anordnung nach vorzugsweise einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hohlschwelle (14) in Längsrichtung der Schiene (16) eine Erstreckung aufweist, die gleich der der benachbarten Schwelle (10, 12) ist oder in etwa dieser entspricht.
  8. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zu der Hohlschwelle (14) unmittelbar benachbarten Schwellen (10, 12) zueinander einen Abstand aufweisen, der dem von vier Schwellen im normalen Gleis entspricht.
  9. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Abstand zwischen der von der Schwelle (10, 12) ausgehenden Abstützung (18, 20) zu der von dein benachbarten Träger (22, 24) ausgehenden Abstützung (44, 46) dem Abstand der Abstützung von zwei Schwellen im normalen Gleis entspricht.
  10. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Abstand zwischen den von den Trägern (22, 24) ausgehenden Abstützungen (44, 46) gleich oder in etwa gleich dem Abstand zwischen der von einem der Träger ausgehenden Abstützung und der Abstützung (18, 20) der benachbarten Schwelle (10, 12) ist.
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