EP1445378A2 - Bahnschwelle mit unterseitiger Beschichtung und deren Abrissprüfung - Google Patents

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EP1445378A2
EP1445378A2 EP03026687A EP03026687A EP1445378A2 EP 1445378 A2 EP1445378 A2 EP 1445378A2 EP 03026687 A EP03026687 A EP 03026687A EP 03026687 A EP03026687 A EP 03026687A EP 1445378 A2 EP1445378 A2 EP 1445378A2
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EP
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layer
sleeper
plastic layer
underside
fiber layer
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EP03026687A
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Inventor
Hermann Gärlich
Rainer Ernst-Günter Achler
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RST-Rail Systems and Technologies GmbH
Original Assignee
RST-Rail Systems and Technologies GmbH
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    • 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
    • E01B3/46Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from different materials

Definitions

  • the invention relates to a sleeper with a plastic coating on the underside and a method for testing the tear resistance of the connection of the plastic coating on the underside with the sleeper.
  • the invention is based on the object of a sleeper with an underside to create elastic plastic coating on which a test tear-off tool can be attached with a sufficiently high adhesive bond.
  • the railway sleeper according to the invention has a sleeper body Steel and / or concrete with an elastic plastic layer on the underside is usually attached in plate form, which has at least one plastic layer having.
  • the plastic layer On the underside facing away from the underside of the sleeper body the plastic layer is at least partially a tangled fiber layer, the fibers of which are embedded in or welded to the material the plastic layer are anchored to the underside.
  • the tangled fiber layer it is preferably a non-woven layer and in particular a geotextile, i.e. plastic fibers, in particular made of a polyolefin material such as polypropylene, polyethylene or the like. consist.
  • the random fiber layer provided according to the invention can during the manufacturing process the plastic layer can be connected to it so that it to the aforementioned microforming, i.e. the embedding / welding of fibers of the tangled fiber layer in or on the surface of the Plastic layer comes.
  • the tangled fiber layer creates an ideal surface the plastic layer, to which a test tear-off tool is glued to fix. Because the gluing in turn leads to one Microforming between the adhesive layer and the tangled fiber layer because fibers of the tangled fiber layer are also embedded in the adhesive layer here.
  • the adhesive itself then also provides the connection to the test tear-off tool forth.
  • the plastic layer can therefore be checked as follows.
  • a layer of random fiber is connected to the plastic layer, at least within a part of the plastic layer and in such a way that fibers of the random fiber layer in the material of the Plastic layer embedded and thus anchored. Then with a test tear-off tool is glued to the random fiber layer, in such a way that fibers of the random fiber layer are embedded in the adhesive layer. After that tensile forces are exerted on the test tear-off tool.
  • the invention is independent of the connection of the plastic layer with usable the threshold body. This is where adhesive connections come in principle or the connection of the plastic layer in the sleeper body Concrete during its setting in question, in the case of a concrete sleeper
  • Another alternative is between the plastic layer and the Concrete bodies in turn generate a micro form fit by between a tangled fiber layer is arranged on the concrete body and the plastic layer with fibers of the tangled fiber layer in the material of the concrete body and in embedded in the material of the plastic layer, particularly near the surface are.
  • the bond between the plastic layer and the concrete body thus takes place in this Variant of the sleeper over the fibers of the tangled fiber layer, in which it preferably a non-woven layer and in particular a geotextile layer, i.e. generally concerns plastic fibers.
  • the innovation is thus in the special arrangement of a piece of random fiber layer on the underside of the plastic sole on the underside Threshold body to be seen, this particular arrangement and connection solely by gluing with a test tear-off tool for checking the tearing strength of the plastic layer from the threshold body is used.
  • the sleeper 10 comprises a concrete body 12, on the top of which a rail 14 can be fastened and on its There is a plastic layer 16 on the underside.
  • the connection between the plastic layer 16 and the concrete body 12 takes place via a geotextile layer 18, the fibers of which are welded to the material of the plastic layer, i.e. are cohesively connected and also in the material of the Concrete body 12 are embedded.
  • a random fiber layer 20 which extends only over part of the underside 22 of the plastic layer 16.
  • This random fiber layer 20 also has welded to the plastic layer 16 Fibers on.
  • an adhesive layer 24 which is on the tangled fiber layer 20 is applied, can be a stamp-shaped on the random fiber layer 20
  • Test tear tool 26 are glued. The mechanical connection between the test tear-off tool 26 and the plastic layer 16 through the microform fitting so large that the prescribed maximum tensile forces, the direction of arrow 28 to check the tear resistance of the Plastic layer 16 are applied from the concrete body 12, in any case not to tear off the test tear tool 26 from the plastic layer 16 lead.
  • the concrete body 12 can be a prestressed concrete railway sleeper, a flaccid reinforced concrete sleeper, a polymer concrete or steel sleeper act.
  • This sleeper can be used for branch-free or crossing-free Track sections or used for switches, crossings or crossing points become.
  • the invention can be used in addition to railway sleepers also used for all other structures with sole on the underside which is about the tear resistance of the sole to be able to check from the building.

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Abstract

Die Bahnschwelle (10) ist mit einem Schwellenkörper (12) und mindestens einer unterseitig am Schwellenkörper (12) angeordneten elastischen Kunststoffschicht (14) versehen. Ferner weist die Bahnschwelle eine der Befestigung eines Prüfabreißwerkzeuges (26) zur Überprüfung der Abrissfestigkeit der Verbindung von Kunststoffschicht (16) und Schwellenkörper (12) dienende Wirrfaserschicht (20) an der dem Schwellenkörper (12) abgewandten Unterseite (22) der Kunststoffschicht (16) auf. Die Fasern der Wirrfaserschicht (20) sind teilweise in der Kunststoffschicht (16) eingebettet und/oder mit dieser verschweißt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bahnschwelle mit unterseitiger Kunststoffbeschichtung und ein Verfahren zum Prüfen der Abrissfestigkeit der Verbindung der unterseitigen Kunststoffbeschichtung mit der Bahnschwelle.
Bei Bahnschwellen aus Spannbeton, Beton oder Stahl sind unterseitige Kunststoffbeschichtungen (Besohlungen) bekannt, mit denen die schotterschonenden Eigenschaften einer Holzschwelle nachempfunden werden. Bei diesen sogenannten Schwellenbesohlungen werden unterseitige Beschichtungen aus elastischen Materialien im Fertigungsverfahren beim Betonieren der Bahnschwelle aufgelegt oder nachträglich an den Unterseiten der Schwellenkörper aufgeklebt.
Im Stand der Technik ist es durchaus bekannt, an der Unterseite einer elastischen Kunststoffschicht, die der Besohlung eines Betonkörpers dient, eine Geotextilschicht anzuordnen (siehe beispielsweise DE 43 15 215 A1). Aus EP 0 609 729 A1 ist die Verbindung einer Geotextilschicht mit einer elastischen Kunststoffschicht als Schotterbettunterlage bekannt.
Zu Prüfzwecken ist es erforderlich, die Abrissfestigkeit der elastischen unterseitigen Beschichtung des Schwellenkörpers zu untersuchen. Das Verfahren zur Abrissfestigkeitsüberprüfung ist genormt und erfordert die Anbringung eines Abreißwerkzeuges (zumeist eines Stempels), das flächig mit der unterseitigen Kunststoffschicht verklebt wird. Dabei ist entscheidend, dass die Haftverbindung zwischen dem Abreißwerkzeug und der elastischen Kunststoffschicht größer ist als die Verbindung der Kunststoffschicht mit dem Schwellenkörper. Dies ist nicht immer gegeben, weshalb die vorgeschriebenen Abrissfestigkeitsüberprüfungen in der Praxis mitunter nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden können und auch keine zuverlässigen Ergebnisse liefern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Bahnschwelle mit einer unterseitigen elastischen Kunststoffbeschichtung zu schaffen, an der ein Prüfabreißwerkzeug mit ausreichend hoher Haftverbindung angebracht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bahnschwelle vorgeschlagen, die versehen ist mit
  • einem Schwellenkörper,
  • mindestens einer unterseitig am Schwellenkörper angeordneten elastischen Kunststoffschicht und
  • einer der Befestigung eines Prüfabreißwerkzeuges zur Überprüfung der Abrissfestigkeit der Verbindung von Kunststoffschicht und Schwellenkörper dienenden Wirrfaserschicht an der dem Schwellenkörper abgewandten Unterseite der Kunststoffschicht,
  • wobei Fasern der Wirrfaserschicht teilweise in der Kunststoffschicht eingebettet und/oder mit dieser verschweißt sind.
Die erfindungsgemäße Bahnschwelle verfügt über einen Schwellenkörper aus Stahl und/oder Beton, an dessen Unterseite eine elastische Kunststoffschicht zumeist in Plattenform angebracht ist, welche mindestens eine Kunststofflage aufweist. Auf der der Unterseite des Schwellenkörpers abgewandten Unterseite der Kunststoffschicht befindet sich zumindest bereichsweise eine Wirrfaserschicht, deren Fasern durch Einbetten in bzw. verschweißen mit dem Material der Kunststoffschicht an deren Unterseite verankert sind. Bei der Wirrfaserschicht handelt es sich vorzugsweise um eine Vliesschicht und insbesondere um ein Geotextil, also um Kunststofffasern, die insbesondere aus einem Polyolefin-Material wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen o.dgl. bestehen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Wirrfaserschicht kann während des Herstellungsprozesses der Kunststoffschicht mit dieser verbunden werden, so dass es zu dem zuvor genannten Mikroformschluss, d.h. der Einbettung/ Verschweißung von Fasern der Wirrfaserschicht in bzw. an der Oberfläche der Kunststoffschicht kommt. Die Wirrfaserschicht stellt eine ideale Oberfläche an der Kunststoffschicht dar, um an dieser durch Verkleben ein Prüfabreißwerkzeug zu befestigen. Denn durch die Verklebung kommt es wiederum zu einem Mikroformschluss zwischen der Kleberschicht und der Wirrfaserschicht, da auch hier Fasern der Wirrfaserschicht in die Kleberschicht eingebettet werden. Der Kleber selbst stellt dann seinerseits zusätzlich die Verbindung zum Prüfabreißwerkzeug her.
Die Abrissfestigkeit der unterseitig eines Schwellenkörpers angeordneten Kunststoffschicht lässt sich also erfindungsgemäß wie folgt überprüfen.
Zunächst wird eine Wirrfaserschicht flächig mit der Kunststoffschicht verbunden, und zwar zumindest innerhalb eines Teils der Kunststoffschicht und in einer solchen Weise, dass Fasern der Wirrfaserschicht in dem Material der Kunststoffschicht eingebettet und somit verankert sind. Anschließend wird mit der Wirrfaserschicht ein Prüfabreißwerkzeug verklebt, und zwar dergestalt, dass Fasern der Wirrfaserschicht in der Kleberschicht eingebettet sind. Danach erfolgt die Ausübung von Zugkräften auf das Prüfabreißwerkzeug.
Die Erfindung ist unabhängig von der Verbindung der Kunststoffschicht mit dem Schwellenkörper verwendbar. Hier kommen grundsätzlich Klebeverbindungen oder die Verbindung der Kunststoffschicht in den Schwellenkörper aus Beton während dessen Abbindung in Frage, im Falle einer Betonbahnschwelle besteht eine weitere Alternative darin, zwischen der Kunststoffschicht und dem Betonkörper wiederum einen Mikroformschluss zu generieren, indem zwischen dem Betonkörper und der Kunststoffschicht eine Wirrfaserschicht angeordnet ist, wobei Fasern der Wirrfaserschicht in dem Material des Betonkörpers und in dem Material der Kunststoffschicht insbesondere oberflächennah eingebettet sind. Der Verbund von Kunststoffschicht und Betonkörper erfolgt also bei dieser Variante der Bahnschwelle über die Fasern der Wirrfaserschicht, bei der es sich vorzugsweise um eine Vliesschicht und insbesondere um eine Geotextilschicht, d.h. allgemein um Kunststofffasern handelt.
Die Neuerung ist also in der speziellen Anordnung eines Stücks Wirrfaserschicht auf der Unterseite der unterseitigen Kunststoffbesohlung eines Schwellenkörpers zu sehen, wobei diese spezielle Anordnung und Verbindung einzig und allein der Verklebung mit einem Prüfabreißwerkzeug zur Überprüfung der Abrissfestigkeit der Kunststoffschicht von dem Schwellenkörper dient.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher beschrieben.
In der Zeichnung ist schematisch ein Teil einer erfindungsgemäßen Bahnschwelle im Schnitt dargestellt. Die Bahnschwelle 10 umfasst einen Betonkörper 12, an dessen Oberseite eine Schiene 14 befestigbar ist und an dessen Unterseite sich eine Kunststoffschicht 16 befindet. Die Verbindung zwischen der Kunststoffschicht 16 und dem Betonkörper 12 erfolgt über eine Geotextilschicht 18, deren Fasern mit dem Material der Kunststoffschicht verschweißt, d.h. stoffschlüssig verbunden sind und die darüber hinaus in dem Material des Betonkörpers 12 eingebettet sind.
Unterseitig der Kunststoffschicht 16 befindet sich eine Wirrfaserschicht 20, die sich lediglich über einen Teil der Unterseite 22 der Kunststoffschicht 16 erstreckt. Auch diese Wirrfaserschicht 20 weist mit der Kunststoffschicht 16 verschweißte Fasern auf. Mittels einer Klebeschicht 24, die auf die Wirrfaserschicht 20 aufgebracht ist, kann an der Wirrfaserschicht 20 ein stempelförmiges Prüfabreißwerkzeug 26 angeklebt werden. Die mechanische Verbindung zwischen dem Prüfabreißwerkzeug 26 und der Kunststoffschicht 16 ist dabei durch den Mikroformschluss derart groß, dass die vorgeschriebenen Maximalzugkräfte, die in Richtung des Pfeils 28 zu Überprüfung der Abrissfestigkeit der Kunststoffschicht 16 vom Betonkörper 12 aufgebracht werden, in jedem Fall nicht zu einem Abreißen des Prüfabreißwerkzeuges 26 von der Kunststoffschicht 16 führen.
Bei dem Betonkörper 12 kann es sich um eine Spannbeton-Bahnschwelle, eine schlaff bewehrte Beton-Bahnschwelle, eine Polymerbeton- oder Stahlschwelle handeln. Diese Bahnschwelle kann für abzweigungs- oder kreuzungsfreie Gleisabschnitte oder für Weichen, Kreuzungen oder Kreuzungsweichen eingesetzt werden. Ganz allgemein kann die Erfindung aber neben Bahnschwellen auch bei sämtlichen anderen Baukörpern mit unterseitiger Besohlung eingesetzt werden, bei denen es darum geht, die Abrissfestigkeit der Besohlung vom Baukörper überprüfen können zu müssen.

Claims (4)

  1. Bahnschwelle, mit
    einem Schwellenkörper (12),
    mindestens einer unterseitig am Schwellenkörper (12) angeordneten elastischen Kunststoffschicht (16) und
    einer der Befestigung eines Prüfabreißwerkzeuges (26) zur Überprüfung der Abrissfestigkeit der Verbindung von Kunststoffschicht (16) und Schwellenkörper (12) dienenden Wirrfaserschicht (20) an der dem Schwellenkörper (12) abgewandten Unterseite (22) der Kunststoffschicht (16),
    wobei Fasern der Wirrfaserschicht (20) teilweise in der Kunststoffschicht (16) eingebettet und/oder mit dieser verschweißt sind.
  2. Bahnschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wirrfaserschicht (20) lediglich über einen Teilbereich der Unterseite (22) der Kunststoffschicht (16) erstreckt.
  3. Bahnschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirrfaserschicht (20) eine Vlies- und insbesondere eine Geotextilschicht ist.
  4. Verfahren zur Überprüfung der Abrissfestigkeit einer unterseitig eines Schwellenkörpers (12) angeordneten und mit diesem verbundenen Kunststoffschicht (16), bei dem
    mit der Kunststoffschicht (16) eine Wirrfaserschicht (20) derart verbunden wird, dass Fasern der Wirrfaserschicht (20) in dem Material der Kunststoffschicht (16) eingebettet und/oder mit diesen verschweißt und somit verankert sind,
    mit der Wirrfaserschicht (20) ein Prüfabreißwerkzeug (26) verklebt wird, wobei Fasern der Wirrfaserschicht (20) in der Kleberschicht (24) eingebettet und/oder mit dieser verschweißt sind, und
    auf das Prüfabreißwerkzeug (26) Zugkräfte (28) ausgeübt werden.
EP03026687A 2003-02-05 2003-11-20 Bahnschwelle mit unterseitiger Beschichtung und deren Abrissprüfung Withdrawn EP1445378A3 (de)

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