EP1023539B1 - Befestigungselement zur befestigung von eisenbahnschienen auf einer festen fahrbahn - Google Patents

Befestigungselement zur befestigung von eisenbahnschienen auf einer festen fahrbahn Download PDF

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EP1023539B1
EP1023539B1 EP98954412A EP98954412A EP1023539B1 EP 1023539 B1 EP1023539 B1 EP 1023539B1 EP 98954412 A EP98954412 A EP 98954412A EP 98954412 A EP98954412 A EP 98954412A EP 1023539 B1 EP1023539 B1 EP 1023539B1
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anchor
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railway rails
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Axel Braun
Christian Weber
Joachim Schätzle
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Upat GmbH and Co
Upat Max Langensiepen KG
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Upat GmbH and Co
Upat Max Langensiepen KG
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    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/10—Screws or bolts for sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/24—Fixing or removing detachable fastening means or accessories thereof; Pre-assembling track components by detachable fastening means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/14—Plugs, sleeves, thread linings, or other inserts for holes in sleepers

Definitions

  • the invention relates to a fastening element for fastening railroad tracks on a solid road, d. H. Rail fastening for ballastless Superstructure with the help of a hardenable mass.
  • the attachment according to the known solution is done in such a way that in a borehole of the subsurface filled with mortar a fastening element is used with an anchoring area. In the mouth area of the A centering sleeve is attached to the borehole.
  • the centering sleeve has on the circumference longitudinal grooves on when inserting the fastener displacing the mortar mass into the borehole.
  • an anchor is proposed here, which is essentially three Main sections, the threaded anchor fitting, a transition area that forms a transition cone and one Plug.
  • the anchor is in the borehole with the help of a destructible glass cartridge set.
  • EP-A-0713 014 is a by means of a curable mass in a borehole of a component fixable anchor bolt known, the anchoring part is formed by a cone bolt covered with a plastic jacket. On a pin arranged on the end face of the anchoring part is a Mixing head attached, which is detachably connected to the anchor bolt. Since therefore There is no fixed connection between the anchor bolt and the mixing head torque is not transmitted to the mixing head nor is the mixing head able to absorb tensile forces acting on the anchor bolt.
  • the ring-shaped for this purpose and offset to one another in the axial direction has arranged cams, hammered into the borehole. To put enabling the anchor bolt by hammering in is the amount and the Grain size of the tensile impact materials of the composite mass limited, so that due to the lower strength of the composite after curing result in lower holding values.
  • the invention has for its object a fastener for attachment train railroad tracks on a solid carriageway in such a way that on the one hand a good mixing of the compound mass in the rotation gear and on the other hand the mixing head for anchoring effect of the anchor bolt in particular also contributes to an increasing tensile load.
  • the Anchor bolts Due to the firm connection between anchor bolt and mixing head, the Anchor bolts are set in the rotation gear. Due to the helical shape Arranged ribs on the mixing head create the hardened mortar core in the Inclined surfaces engaging behind the borehole, which reinforce the anchoring effect of the Reinforce the anchor bolt arranged cones, especially when there is tensile load. The inclined surfaces and the cone also result in a spreading effect, that occurs when cracks occur, for example by squeezing in the solid carriageway can arise, compensates for the loss of shark strength. to The anchorage effect can be further improved over part of the Length of the bolt section may be profiled.
  • the invention is based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail.
  • the anchor bolt 16 shown in FIG. 1 has a bolt section 10, which is provided with a profile 5 over part of its length.
  • the The front area of the anchor bolt 16 has a cone 6, which adjoins Mixing head 7 connects.
  • the mixing head 7 is arranged helically and radially projecting ribs 7b, the outer dimension of which is somewhat smaller than the borehole diameter in the concrete slab.
  • the between the ribs 7b Trained grooves 7a enable the anchor bolt 16 to be driven in Flow of the compound mass.
  • At the rear end of the anchor bolt 16 is one self-locking hexagon nut 30 on a corresponding connection thread screwed. Between the hex nut 30 and one over the Anchor bolt slipped centering bushing 3, a compression spring 2 is arranged, the serves as a biasing force element.
  • FIG 2 the fastening of a railroad track 14 is shown.
  • the rail 14 becomes a rib track plate 9 with a support plate 11 aligned on the concrete support plate 8 and through the mounting holes 15 of the Ribbed track plate 9 and support plate 11, the drill holes 17 in the concrete support plate 8 drilled.
  • the rail 14 is with tension clamps 12, which are clamped with a nut 1 are attached to the ribbed track plate 9.
  • the drill holes is the composite 13 in this by injection or by means of a Cartridge inserted.
  • the anchor bolt is set in the rotational gear, whereby the compound mass is mixed and the annular gap between the anchor bolt 16 and the wall of the borehole 17 is filled.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer festen Fahrbahn, d. h. Schienenbefestigung für schotterlosen Oberbau mit Hilfe von einer aushärtbaren Masse.
Aus der DE OS 30 14 569 ist ein Befestigungsanker zur spreizdruckfreien Befestigung bekannt.
Die Befestigung nach der bekannten Lösung erfolgt in der Weise, daß in ein mit Mörtelmasse verfülltes Bohrloch des Untergrunds ein Befestigungselement mit einem Verankerungsbereich eingesetzt wird. Im Mündungsbereich des Bohrlochs ist eine Zentrierhülse angebracht. Die Zentrierhülse weist am Umfang in Längsrichtung verlaufende Nuten auf, die beim Einsetzen des Befestigungselements in das Bohrloch ein Verdrängen der Mörtelmasse bewirkt.
Die Praxis zeigt, daß das bekannte System nur in einem eingeschränkten Bereich eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann dieses System bei den großen Betonplatten, in denen oft Spannungsrisse entstehen, die durch das Bohrloch verlaufen können, nicht verwendet werden. Durch die entstehenden Spannungsrisse ändert sich die Geometrie des Bohrlochs, die dazu führt, daß der Verbund zur Bohrlochwandung unterbrochen wird. In einem solchen Fall kann das Befestigüngselement bei zunehmender Zugkraft aus dem Bohrloch herausgleiten. Ferner ist durch den geringen Durchmesser des Bolzens und verhältnismäßig großen Ringspalt ein Einsatz dieses Systems für die Befestigungen unter dynamischen Lasten ungeeignet.
Ein weiteres System zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer festen Fahrbahn ist in der DE-OS Nr. 24 53 713 dargestellt. Um die Eisenbahnschiene zu befestigen, ist hier ein Anker vorgeschlagen, der im wesentlichen drei Hauptabschnitte aufweist, das mit einem Gewinde versehene Ankeranschlußstück, einen Übergangsbereich, der einen Übergangskonus bildet, und einen Einsteckteil. Der Anker wird im Bohrloch mit Hilfe einer zerstörbaren Glaspatrone gesetzt.
Als nachteilig hat sich gezeigt, daß beim drehend-schlagenden Setzen des Ankers, insbesondere bei längeren Setzzeiten, die oft benötigt werden, um die Glassplitter mit den Patronenkomponenten zu vermengen, eine unvollständige Vermörtelung, insbesondere im Bohrlochmund, eintritt. Die unvollständige Vermörtelung verursacht eine höhere Querkraftbeanspruchung des Ankers. Dadurch, daß der Anker mit einem Gewinde versehen ist, wird die Ankerstange geschwächt und eine Kerbwirkung tritt ein. Ferner ist das bekannte System durch die vielen Einzelteile, die beim Setzen zusammengeführt sein müssen, kosten- und montageaufwendig.
Dadurch, daß bei dem bekannten System nur eine dünne Isolierschicht eingesetzt wird, ist eine elastische Lagerung der Schienen nicht möglich.
Aus der EP-A-0713 014 ist ein mittels einer aushärtbaren Masse in einem Bohrloch eines Bauteils festsetzbarer Ankerbolzen bekannt, dessen Verankerungsteil durch einen mit einem Kunststoffmantel umhüllten Konusbolzen gebildet ist. Auf einem an der Stirnseite des Verankerungsteils angeordneten Zapfen ist ein Mischkopf aufgesetzt, der lösbar mit dem Ankerbolzen verbunden ist. Da somit zwischen Ankerbolzen und Mischkopf keine feste Verbindung besteht, kann auf den Mischkopf weder ein Drehmoment übertragen werden noch ist der Mischkopf in der Lage, auf den Ankerbolzen wirkende Zugkräfte aufzunehmen. Zur Vermischung der Komponenten wird der Ankerbolzen mit dem aufgesetzten Mischkopf, der zu diesem Zweck ringförmig und in Achsrichtung versetzt zueinander angeordnete Nocken aufweist, in das Bohrloch eingeschlagen. Um das Setzen des Ankerbolzens durch Einschlagen zu ermöglichen, ist die Menge und die Korngröße der Zugschlagstoffe der Verbundmasse begrenzt, so dass sich aufgrund der geringeren Festigkeit der Verbundmasse nach dem Aushärten auch geringere Haltewerte ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer festen Fahrbahn in der Weise auszubilden, dass einerseits eine gute Vermischung der Verbundmasse im Drehgang ermöglicht wird und andererseits der Mischkopf zur Verankerungswirkung des Ankerbolzens insbesondere auch bei zunehmender Zuglast beiträgt.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Durch die feste Verbindung zwischen Ankerbolzen und Mischkopf kann der Ankerbolzen im Drehgang gesetzt werden. Durch die wendelförmig angeordneten Rippen am Mischkopf entstehen den ausgehärteten Mörtelkern im Bohrloch hintergreifende Schrägflächen, die die Verankerungswirkung des am Ankerbolzen angeordneten Konuses insbesondere bei Zugbelastung verstärken. Durch die Schrägflächen und den Konus ergibt sich auch ein Nachspreizeffekt, der beim Auftreten von Rissen, die bspw. durch Zwängung in der festen Fahrbahn entstehen können, den Verlust an Haitekraft wieder ausgleicht. Zur weiteren Verbesserung der Verankerungswirkung kann über einen Teil der Länge des Bolzenabschnitts eine Profilierung angebracht sein.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
das erfindungsgemäße Befestigungselement in Seitenansicht und
Figur 2
die Befestigung einer Eisenbahnschiene mit dem Befestigungselement nach Figur 1.
Der in Figur 1 dargestellte Ankerbolzen 16 weist einen Bolzenabschnitt 10 auf, der über einen Teil seiner Länge mit einer Profilierung 5 versehen ist. Der vordere Bereich des Ankerbolzens 16 weist einen Konus 6 auf, an den sich ein Mischkopf 7 anschließt. Der Mischkopf 7 ist mit wendelförmig angeordneten und radial abstehenden Rippen 7b versehen, deren Außenmaß etwas kleiner ist als der Bohrlochdurchmesser in der Betontragplatte. Die zwischen den Rippen 7b ausgebildeten Nuten 7a ermöglichen beim Eintreiben des Ankerbolzens 16 den Durchfluss der Verbundmasse. Am hinteren Ende des Ankerbolzens 16 ist eine selbstsichernde Sechskantmutter 30 auf einem entsprechenden Anschlussgewinde aufgeschraubt. Zwischen der Sechskantmutter 30 und einer über den Ankerbolzen gestülpten Zentrierbuchse 3 ist eine Druckfeder 2 angeordnet, die als Vorspannkraftelement dient.
In Figur 2 ist die Befestigung einer Eisenbahnschiene 14 dargestellt. Zur Befestigung der Schiene 14 wird eine Rippenspurplatte 9 mit einer Auflageplatte 11 auf der Betontragplatte 8 ausgerichtet und durch die Befestigungslöcher 15 der Rippenspurplatte 9 und Auflageplatte 11 die Bohrlöcher 17 in der Betontragplatte 8 gebohrt. Die Schiene 14 ist mit Spannklemmen 12, die mit einer Mutter 1 verspannt werden, auf der Rippenspurplatte 9 befestigt. Nach Reinigung der Bohrlöcher wird in diese die Verbundmasse 13 durch Injizieren oder mittels einer Patrone eingebracht. Danach wird der Ankerbolzen im Drehgang gesetzt, wobei die Verbundmasse vermengt und der Ringspalt zwischen dem Ankerbolzen 16 und der Wandung des Bohrloches 17 ausgefüllt wird. Nach dem Aushärten der Masse wird durch Aufschrauben der selbstsichernden Sechskantmutter 30 die Rippenspurplatte 9 über die Druckfeder 2 auf der Betontragplatte 8 mit einer Vorspannkraft verspannt, wobei die im Befestigungsloch 15 eingreifende Zentrierbuchse 3 die Rippenspurplatte 9 gegen Verschieben sichert. Durch die Schrägflächen der Rippen 7b und dem Konus 6 entstehen im ausgehärteten Mörtelkern Hinterschneidungen, die in Verbindung mit der durch die Druckfeder 2 erzeugte Vorspannkraft einen Nachspreizeffekt bewirken, so dass eine kontinuierliche und elastische Verspannung des Einzelstützpunkts 31 erreicht ist.

Claims (2)

  1. Befestigungselement zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer festen Fahrbahn mit einem an seinem hinteren Ende ein Anschlussgewinde aufweisenden Ankerbolzen (16), der ein mittels einer aushärtbaren Masse in einem Bohrloch eines Bauteils festsetzbares Verankerungsteil aufweist, das durch einen am vorderen Ende des Ankerbolzens (16) angeordneten Mischkopf (7), wenigstens einem sich daran anschließenden und sich zum hinteren Ende des Ankerbolzens hin verjüngenden Konus (6) und einen Bolzenabschnitt (10) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerbolzen (16) aus einem Stück besteht, und dass der Mischkopf (7) mehrere wendelförmig angeordnete und radial abstehende Rippen (7b) aufweist.
  2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzenabschnitt (10) vom Konus (6) ausgehend über einen Teil seiner Länge eine Profilierung (5) aufweist.
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