EP3617404B1 - Fahrschiene und gleiskonstruktion mit der fahrschiene - Google Patents

Fahrschiene und gleiskonstruktion mit der fahrschiene Download PDF

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EP3617404B1
EP3617404B1 EP19194170.7A EP19194170A EP3617404B1 EP 3617404 B1 EP3617404 B1 EP 3617404B1 EP 19194170 A EP19194170 A EP 19194170A EP 3617404 B1 EP3617404 B1 EP 3617404B1
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EP
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rail
foot
joint
track construction
width
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Joachim Süss
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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
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02—Rails
    • E01B5/04—Grooved rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B21/00—Track superstructure adapted for tramways in paved streets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B21/00—Track superstructure adapted for tramways in paved streets
    • E01B21/02—Special supporting means; Draining of rails

Definitions

  • the present invention relates to a running rail according to the preamble of claim 1 and a track construction according to the preamble of claim 6.
  • Track constructions of this type are used to fasten tracks—also referred to below as running rails for rail vehicles—on a subsurface, the case of integration into a covering, for example for roadways for road traffic, being considered in the present case.
  • grooved rail tracks are usually used, which are designed with rail profiles that have a rail head, a thin rail web and a rail foot that is wider than the rail head. Their assignment and attachment to a track construction is usually done by means of track holders, sleepers or direct attachment to a monolithic substructure.
  • the fastenings of the rails are built over by a roadway structure that was added later and are thus covered in such a way that the roadway structure has to be destroyed in order to replace the rails at a later date until the rail fastening means can be reached for loosening and the rails can thus be removed. This is for example in the DE 198 49 266 A1 shown. In some cases, the substructures underneath are also destroyed.
  • the object of the present invention is therefore to specify a track construction that enables the running rails to be easily replaced without the covering having to be destroyed.
  • the load-bearing capacity and overall height of the rails should be economical.
  • the running rails should be designed and arranged in the track construction in such a way that the hitherto usual horizontal movements of the rail head due to temperature stress and vehicle load as stress on the connection joints of the track construction to the road surface are avoided.
  • the inventors have recognized that the task set can be solved in a surprising manner in a particularly simple manner if the width of the rail foot is at most identical to the width of the rail head, because this allows the joint area in a track construction to be kept very narrow.
  • the running rail according to the invention which is also referred to as “Compact Rail”, has a rail head and a rail foot for attachment to a track construction and is characterized in that the width of the rail foot is at most identical to the width of the rail head, the rail foot preferably one has a smaller width than the rail head.
  • the rail foot has rail foot projections arranged on both sides, with none of the rail foot projections protruding horizontally relative to the rail head.
  • the inner stability of the rail profile is large enough for its stability and the joint width is minimal.
  • the running rail does not have a rail chamber.
  • the spatial areas that arise between clearly separated rail heads and rail feet on both sides of the rail web are referred to as "rail chambers".
  • the running rail preferably has an essentially rectangular cross section, which is interrupted in particular only by a tracking groove and two continuous or discontinuous recesses on both sides for the formation of rail foot projections. This means that no chamber stones are required and the joint can be filled and opened again very easily.
  • continuous means that the recess exists completely over the entire longitudinal extension of the rail, while “discontinuous” means that the recess does not exist completely over the entire longitudinal extension of the rail.
  • the recesses are preferably only provided in the area of the fastening points provided within the framework of a track construction.
  • These discontinuous recesses can, for example, be subsequently milled into the rail profile or already inserted during rolling using a special rolling technique, while continuous recesses are preferably rolled into the rail profile.
  • the running rail does not have a rail web. This also makes the running rail particularly compact and stable. As a result, by definition, there are no rail chambers.
  • the rail foot is embodied symmetrically.
  • the load distribution in the rail is particularly favorable.
  • This symmetrical design can be either continuous or discontinuous and/or the rail base itself can be either continuous or discontinuous. If the foot of the rail is continuously symmetrical or the foot of the rail is continuously present, the symmetry exists over the entire longitudinal extension of the rail. In the case of a discontinuous symmetry of the rail foot, on the other hand, the symmetry does not exist over the entire longitudinal extent of the running rail, but only at certain points, preferably at the points of the fastening means, while in the other areas either no rail foot is worked out or the rail foot is not present symmetrically.
  • This discontinuous symmetry or the non-existence of the foot of the rail can be produced, for example, by rolling or milling.
  • the height of the rail corresponds at most to the width of the rail, the height preferably being 50% to 90%, in particular 60% to 80% of the width of the rail.
  • the running rail has a very compact cross-section, with only a low overall height and high load-bearing capacity.
  • the center of mass of the rail is within the rail in relation to its cross section, with the center of mass seen from the foot of the rail being at most level with the bottom of the tracking groove and in particular lying between the foot of the rail and the bottom of the tracking groove. This reduces the tendency of the rail to tilt and also the stress on the joints under horizontal loads.
  • the horizontal mass distribution is larger than the vertical mass distribution in relation to the cross section of the tickets, with the horizontal mass distribution preferably being 25% to 65%, in particular 35% to 50% larger than the vertical mass distribution.
  • Mass distribution in this context means the sum of the products of mass and distance from the horizontal axis through the center of mass (vertical mass n-distribution) or the sum of the products of mass and distance from the vertical axis through the center of mass (horizontal mass distribution) .
  • This mass distribution corresponds to rigidity, i.e. the ability to withstand twisting, displacement and the absorption of forces.
  • the greater this mass distribution the greater the stiffness along the corresponding cross-sectional axis, so a higher vertical mass distribution provides greater stiffness about the vertical rail axis (vertical axis through the center of mass) and a higher horizontal mass distribution provides greater stiffness about the horizontal rail axis (horizontal axis through the center of mass).
  • the horizontal rigidity should now be greater according to the invention, ie the horizontal rail axis is the more stable.
  • the horizontal urge to move that occurred with the previous standard rail profiles as a result of the prevented temperature movement from their seamless welding is deflected into the vertical, where it can be easily accommodated by means of suitable fastenings.
  • the cross-section of the rail is designed in such a way that the load line acting from the rail traffic penetrates the level line of the underside of the rail foot within the rail and preferably as close as possible to the vertical passing through the center of gravity of the cross-section of the rail, the angle to the vertical is at most 30%, preferably at most 20%. This further reduces the tendency of the running rail to tilt and also the joint load.
  • the rail is a grooved rail and has a tracking groove
  • the rail is preferably a tram rail, the rail having the tracking groove, the depth of which is preferably 40% to 70%, in particular 50% to 60% of the height of the rail amounts to. This ensures efficient utilization of the rail profile when it is worn.
  • the track construction according to the invention which is also referred to as "compact track", with at least two rails for a rail vehicle, which are detachably arranged on a supporting structure by means of fastening means, the supporting structure being covered with a covering which is separated from the vehicle rail by a joint , is characterized by the fact that the elements of the fasteners that have to be actuated to release the running rail are arranged under and/or in the joint.
  • the joint is sealed with a joint grout, with no filling material, in particular no chamber filling, being arranged between the joint grouting and the elements of the fastening means that have to be actuated to release the rail, so that the fastening means can be removed after removal of the Fugenvergusses are easily accessible.
  • separating elements for example a separating film, can be provided between the elements of the fastening means, which must be actuated to release the rail, and the joint casting, or cover elements, such as caps, which cover the elements of the fastening means, which must be actuated to release the rail. cover.
  • joint casting is that area of the filled joint which seals the joint against the ingress of moisture and water.
  • the joint grout sits on top of the joint and is directly exposed to the elements.
  • the “filling” used according to the state of the art, on the other hand, is provided under the joint grout to fill the joint.
  • This backfill usually consists of chamber elements, a fill or the like.
  • the width of the entire joint on the left and right of the rail head is at most as large as the width of the rail head.
  • the joint is sealed with a joint grout, the width of the joint grout to the left of the rail head and the width of the joint grout to the right of the rail head being at most 50% greater than the vertical depth of the respective joint grout.
  • an elastic foot element is arranged which encompasses the foot of the rail and which preferably has an unprofiled surface designed without open pores on all sides.
  • the driving comfort when using the rail is then significantly improved, with the durability of the rail being increased due to less exposure to the weather due to the lack of profiling or the lack of pores.
  • the aging of the foot element, which is designed as an elastomer element, for example, and the undesired entry of moisture and dirt into the interior of the foot element are counteracted most effectively by the surface design.
  • the parts of the foot element surrounding the rail foot have an inclination to the vertical, which is preferably in the range of 0.01° to 1°, because this compensates for tolerance inaccuracies in the width of the rail foot while the foot element still rests optimally on the rail foot be able
  • the foot element not only extends in the area of the fastening means, but also along the longitudinal extent of the rail between two fastening means.
  • Continuous support means that along the longitudinal extension of the rail, the rail is continuously and consistently supported.
  • the substructure thus has a constant rigidity over the entire length of the ticket. Areas without fasteners can alternate with areas with fasteners and between The base element or another elastic intermediate layer can be arranged on the substructure and the rail as well as the fastening means and the rail, which also ensures constant support along the longitudinal extent of the rail.
  • the support structure has a rail support plate, which is preferably arranged such that it can be adjusted in height relative to a substructure, with support wedges or height-adjustable feet in particular being available for height adjustability.
  • the support wedges could be supported on a substructure and be inserted transversely to the rail.
  • the support wedges and their support surfaces could be provided with a grid and toothing so that leveling can take place quickly and with great precision.
  • several support wedges to be formed one below the other or at least one support wedge with its support surface interlocked.
  • Rail support plate does not mean that it has to be a solid body with large plane-parallel surfaces. There may also be voids within the panel.
  • the side of the rail support plate that faces away from the large area serving as the rail support can also not be flat, but instead be designed with a roof shape or the like, for example.
  • the support structure has a screw connection, with the screw connection preferably being arranged in a dowel, with the dowel being arranged, in particular fixed, below the rail support plate.
  • the dowel could be positively attached to the underside of the rail support plate.
  • the dowel is preferably designed in several parts for height adjustment.
  • a wedge clamp for clamping the rail foot to the supporting structure is made, the rail support plate preferably having a laterally raised area that is an abutment for forms the wedge clamp.
  • the abutment is oriented at an angle with respect to the rail
  • an abutment-acting portion of the wedge clamp has a complementary slope
  • the rail-acting portion of the wedge clamp is oriented parallel to the rail.
  • a rail support plate there can also be other suitable elements of the substructure of the track construction that support the running rails, for example sleepers, beams or the like, but also punctiform supports such as posts and the like.
  • These elements or the rail support plate are preferably made of a metal material or a plastic material, with a plastic material being preferred because it is significantly less susceptible to weathering.
  • a rail clamp for clamping the rail foot on the support structure, which interacts with at least one eccentric, the eccentric preferably having means for adjusting it and in particular having means for indicating its position.
  • the rail clamp preferably has a part which acts against the rail which is longer in relation to the length of the rail than the part which cooperates with the eccentric. This makes the attachment particularly compact and yet effective. It is also advantageous if the rail clamp has a recess into which the eccentric is pressed when the rail is clamped, because this results in self-locking.
  • the eccentric has actuating means for adjusting the alignment of the eccentric, in particular in the form of an eccentric drive, for example in the form of a hexagonal drive, then the adjustment can be carried out particularly easily.
  • a screw head or a nut used for rail clamping is preferably smaller than the actuating means, so that the actuating means can also be adjusted when the screw or nut is tightened.
  • the rail clamps can be arranged with a gap in relation to the longitudinal extent of the running rail of adjacent fastening points, for example with a distance of at least 200 mm, preferably 500 mm, or else without a gap. With a gapless arrangement, the rail is fully supported. It is also possible for the eccentrics of a plurality of fastening points which are adjacent in relation to the longitudinal extent of the running rail to interact with one rail clamp.
  • a ferrule with a ferrule base and a ferrule having a first wedge surface against which a second wedge surface arranged on the ferrule is supported, the ferrule base having a slot for a fastener that Pressing shim on the squeegee base and fixed the squeezing base relative to the supporting structure, wherein the rail support plate preferably has a laterally raised area that forms an abutment for the squeegee.
  • the joint has a pressure-resistant filling body (e.g. made of recycled rubber or plastic), a filling undergating or a non-bound filling material (e.g. sand or chippings), and preferably a casting material (joint casting) over it for sealing against weather influences is arranged.
  • a pressure-resistant filling body e.g. made of recycled rubber or plastic
  • a filling undergating or a non-bound filling material e.g. sand or chippings
  • a casting material joint casting
  • a vertically ascending plate element is arranged on the support structure to separate the joint and covering, the plate element preferably being arranged and fastened in a detachable manner and in particular on the laterally vertically raised area of the rail support plate.
  • the plate element serves as a temporary formwork for the construction of the roadway or as a permanent element for the chemical separation or connection of the roadway and joint sealing material.
  • the covering can be produced particularly easily and the joint can then be produced without the need for additional auxiliary elements requirement.
  • This plate element can extend up to the height of the covering, have a greater height or end below it.
  • At least one projection is arranged on the side of the plate element pointing towards the joint.
  • the joint material is thus held particularly well in the joint and/or the projection is used for construction technology.
  • the plate element and/or the projection are made of a material that is chemically and/or thermally dissolved by the material of the joint filling, so that an integral connection of joint filling and plate element or projection is created. This makes the track construction particularly durable and not susceptible to the weather.
  • the covering is designed as a road surface and/or covered with greenery. This allows the track construction to be integrated into the urban infrastructure.
  • FIGS. 1 to 3 show a first preferred embodiment of the track construction 10 according to the invention in different views.
  • this first embodiment of the track construction 10 has a rail 12 which is designed as a compact grooved rail (“compact rail”) made of high-strength steel.
  • This grooved rail 12 is fastened to a rail support plate 14, the rail support plate 14 being connected to a conventional substructure 16 made of concrete, for example.
  • a conventional substructure 16 made of concrete, for example.
  • other suitable support elements can also be used.
  • a covering 20 extends on both sides of the rail 12, which is designed here as a road surface for road vehicles and for this purpose has a multi-layer structure not shown in the usual way.
  • This covering 20 is separated from the rail 12 by a joint 22 .
  • the running rail 12 has a very short rail web 24 and a rail foot 26, which has two opposite rail foot projections 28.
  • the rail foot projections 28 correspond to recesses 30 in the area of the rail web 24.
  • the rail 12 has a tracking groove 32 which extends from the upper level 34 of the rail head 18 to a level 36 of the bottom 37 of the groove.
  • the running rail 12 has an essentially rectangular cross section, with only the recesses 30 and the tracking groove 32 and any slight rounding of the running area 38 of the rail head 18 deviating from this rectangular shape.
  • the otherwise usual rail chambers in the area of the rail web 24 are therefore not required.
  • the width BK of the rail head 18 and the width BF of the rail foot 26 are identical and the height H of the rail 12 is 60% to 80% of the width BF.
  • the rail height H is at least 80 mm and the depth T of the tracking groove 32 is 50% to 60% of the rail height H.
  • the center of mass M of the rail 12 is within the cross section 40 of the rail 12, specifically on the level 36 of the groove bottom 37.
  • the driving area 38 of the rail head 18 and the area of the rail foot projections 28 are manufactured with a high tolerance accuracy, while the area 42 of the recesses 30 in particular only has to be manufactured with a low tolerance accuracy, which significantly simplifies the manufacture of the driving rail 12 .
  • the symmetrically designed rail base 26 of the rail 12 is covered with an elastic base element 44, the base element 44 being made of a foamed or non-foamed material (e.g. rubber or plastic) with a non-profiled surface that has no open pores.
  • the side walls 45 of the foot element 44 have in the basic state, i.e. without arrangement on the rail foot 26, a slight inclination of 0.1° to 1° to the vertical S, which means that even with tolerances on the rail feet 26, the outsides of the clamped foot elements 44 have almost vertical outer surfaces own and thus rest very well on the rail 26.
  • the rail support plate 14 made of metal (for example mild steel) or plastic is trough-shaped with two laterally arranged, vertically raised side cheeks 46 which have recesses 47 for the detachable insertion of vertically rising plate elements 48 made of plastic.
  • the side walls 46 also form the inclined abutment for wedge clamps 50 (cf. also 2 ). These wedge clamps 50 are used for the detachable, force-fitting fastening of the rail 12, which can be infinitely adjusted in the horizontal direction.
  • the wedge clamps 50 have a central opening 51 which corresponds to an opening 52 in the rail support plate 14 .
  • a screw 54 is guided through the central opening 51 with an interposed washer 56, the screw 54 being screwed into a dowel 58 which is held in the receptacle 60 in a form-fitting manner.
  • the receptacle 60 is welded to the rail support plate 14 .
  • the foot 61 is supported on a base (not shown) of the substructure 62 .
  • the dowels 58 thus form, in conjunction with the receptacles 60 and the feet 61, the substructure 62 of the rail support plate 14, as a result of which the height level can be precisely aligned.
  • the wedge clamps 50 have projections 64 which engage around the rail foot projections 28 together with the side walls 46 of the rail support plate 14 and thereby fix them.
  • the side walls 46 are used to form the inclined abutment (cf. 2 ) is formed with a horizontal slope 65 extending over a specific area, against which the wedge clamps 50 bear.
  • This slope 65 repeats along the rail 12 , for example in the form of a sawtooth profile, with the slope 65 and the wedge clamp 50 being formed in such a way that the projections 64 extend parallel to the rail 12 .
  • the joint 22 is filled at least between the wedge clamps 50 or continuously on both sides of the rail 12 (in the area of the wedge clamps 50) with a non-bonded filling material 66 or a prefabricated filling body (not shown), which forms the substructure for the actual casting material 68 (joint casting), for example in the form of bitumen or plastic, the joint 22 forms.
  • the joint 22 here actually consists of a lower part 66 (joint substructure) in the area of the wedge clamps 50, which is formed with an unbound material or a prefabricated filling body, but can also be filled with casting material in a first layer, for example.
  • the upper area 68 (joint superstructure) is continuously cast with casting material 68 on this lower area 66 of any embodiment.
  • There is a separating film 69 which rests directly on the screw head 54 of the fastening means 50 . There is therefore no filling material 66 between the screw head 54 and the joint sealing 68 .
  • there is a separation between the joint sealing 68 and the joint substructure 66 so that the joint sealing 68 can be removed particularly easily, after which the screw heads 54 for loosening the fastening can be reached immediately.
  • the total joint width at the rail head ie the sum of the joint widths Bv1 and Bv2, is smaller than the width Bk of the rail head, as a result of which the track construction 10 is very compact and not susceptible to the weather.
  • the joint widths Bv1, Bv2 are each at most 50% greater than the joint depth Tv up to the fastening element 54, as a result of which the track construction 10 is particularly durable and not susceptible to the weather.
  • the plate elements 48 extend up to the level 34 of the rail head 18 between the covering 20 and the joint 22, projections 70 pointing into the joint 22 being arranged on the plate elements 48 in areas between wedge clamps 50 in order to optimally hold the casting material 68.
  • the plate elements 48 with the projections 70 consist of a material that is chemically and/or thermally dissolved by the material of the joint sealing 68 during the production of the joint sealing 68, so that the solidification of the joint sealing 68 results in an integral bond between the plate element 48 and Projection 70 and Fugenverguss 68 results, whereby a particularly good durability and sealing effect arises.
  • the rail support plate 14 according to the 1 is a continuous element in relation to the longitudinal extension LE of the rail 12, so that the rail 12 is supported continuously.
  • the substructure then has corresponding recesses in the area of the rail support plate, so that the running rail rests in the area of the attachment on the rail support plate and in between on the substructure, with the rail foot again being encased with the elastic element throughout for damping in relation to the longitudinal extension LE, as related to Fig. 1a and 2 becomes clear.
  • Even then there is a continuous mounting of the rail because the rail is equally supported over its entire length LE.
  • the rail support plate and the substructure must have appropriately adjusted rigidity.
  • the rail 12 could not have a continuous, symmetrically designed rail foot 26, but rather, for example, in the area outside of the fastening, it could preferably not be designed at all or be designed non-symmetrically.
  • This discontinuous formation can be produced by special manufacturing processes directly during the manufacture of the rail 12 or subsequently, for example by selective milling along the longitudinal extension LE of the rail 12 or by selective rolling, for example with additionally arranged cams on the roller to produce the recesses 30 and the rail foot projections 28.
  • the rail support plate 102 is formed with a slope 104 in relation to the vertical S, on which a support wedge 106 rests.
  • the height of the rail support plate 102 relative to the base 108 can be adjusted.
  • the running rail 12 which is a grooved tram rail, is designed in cross section in such a way that the load line L acting from the rail traffic corresponds to the level line N of the underside of the rail foot 26 within the running rail 12, not just as close as possible but here it pierces at the vertical S passing through the center of gravity M of the rail cross-section, the angle ⁇ to the vertical S being a maximum of 30%, preferably a maximum of 20%. This reduces the tendency of the running rail 12 to tilt and also the stress on the joints.
  • the center of mass M of the rail cross section lies within the cross section of the rail 12 . More specifically, the center of mass M is between Rail foot 26 and bottom 37 of the tracking groove 32. This reduces the tendency of the rail 12 to tilt and also the stress on the joints under horizontal loads.
  • the horizontal mass distribution is larger than the vertical mass distribution, with the horizontal mass distribution IH preferably being 25% to 65%, in particular 35% to 50% larger than the vertical mass distribution.
  • the horizontal rail axis IH is more stable than the vertical rail axis IV, which means that the horizontal urge to move that occurs with the previous standard rail profiles as a result of the prevented temperature movement is diverted from their seamless welding into the vertical S, where it can be accommodated without any problems using suitable fastenings.
  • the running rail 12 has a symmetrically designed rail foot 26 whose width BF is identical to the width BK of the rail head 18 .
  • none of the rail foot projections 28 protrudes horizontally in relation to the rail head 18, so that the rail 12 is designed to be very compact.
  • the 7 and 8th show different views of the track construction 250 according to the invention according to a fourth preferred embodiment.
  • this track construction 250 is only characterized by the track construction 10 after the Figures 1 to 3 differs in that no wedge clamps 50 are used, but eccentrics 252. As a result, this attachment is kept relatively compact, as can be seen in particular from a comparison of the top views in 2 and 8th indicates.
  • eccentric sleeve 252 which has a rotationally symmetrical outer sleeve 254 and a through hole 256 for the screw 54 arranged eccentrically thereto to allow 10 mm.
  • the rail clamp 258 itself has a trapezoidal shape when viewed from above (cf. 8 ) on, whereby the length of the projection 260 of the rail clamp 258, which the rail foot projection 28 clamps along the rail 12 is substantially greater than the width of the eccentric-receiving portion 262 of the rail clamp 258. This allows relatively small rail clamps 258 and eccentrics 252 to be used while still imparting sufficient clamping force to the rail 12.
  • the rail clamp 258 could also have a curved or bulging contour in a plan view in some way, as long as the length of the projection 260 is greater than the width of the part 262.
  • a rectangular contour in a plan view is also possible if you forego the material advantages can.
  • the rail clamp 258 has a specifically adjustable distance A from the vertically raised side wall 46 of the rail support plate 14, which is dimensioned such that in the event of the maximum displacement of the rail clamp 258 to the left, the rail clamp 258 comes into contact with the side wall 46 and in the case of the maximum displacement to the right is 10 mm.
  • the eccentric 252 has an eccentric drive 264 with a hexagonal contour, as a result of which it can be adjusted within the rail clamp 258 .
  • a washer (not shown) is arranged between the eccentric 252 and the screw head 266 so that the eccentric 252 is not displaced when the screw 54 is tightened.
  • the screw head 266 has a somewhat smaller circumference than the eccentric drive 264 in order to be able to adjust the eccentric 252 with an open-end wrench or socket wrench even when the screw 54 is slightly tightened.
  • Rail clamp 258 and eccentric 252 can be made of metal, but rail clamp 258 is preferably made of metal and eccentric 252 is made of plastic.
  • the eccentrics 252 are inserted into the rail clamps 258 and slightly tightened with the screws 54 relative to the rail support plate 268. Then, using a suitable socket wrench (not shown) that includes the eccentric drive 264, the eccentric 252 is adjusted so that the rail clamp 258 is optimally aligned with respect to the rail 12. The socket wrench is then removed again and the screw 54 is fully tightened with a suitable tool (not shown). As a result, the eccentric 252 is pressed into the rail clamp 258, as a result of which there is self-locking, so that the rail clamp can neither be loosened nor misaligned. Even while the screw 54 is being tightened, the adjustment of the eccentric 252 will not be changed due to the self-locking effect.
  • an eccentric drive 264 there can also be other suitable attachment points for tools for adjusting the eccentric 252 in the rail clamp 258.
  • Eccentric solution 250 shown differs in that there is a press clamp 302 which has a press clamp base 304 and a press clamp piece 306 .
  • the ferrule base 304 has a rail clamp 308 , a slot 310 for the screw 54 and a first wedge surface 312 .
  • the press clamping piece 306 in turn has a second wedge surface 314 which is supported against the first wedge surface 312 .
  • the second wedge surface 314 comes into contact with the first wedge surface 312 .
  • the surface 316 of the press clamping piece 306 opposite the second wedge surface 314 is supported on the raised side cheeks 318 of the rail support plate 268, which thereby form an abutment. Due to the elongated hole 310, the press clamp base 304 can move freely relative to the screw 54 in the plane of the page, whereby when the screw 54 is tightened, the press clamp base 304 is pressed against the rail foot 26 and the rail foot 26 is clamped against the rail support plate 268.
  • the dowel 356 is formed in two parts with a first dowel piece 358 which is fixed directly to the rail support plate 354 and a second dowel piece 360 which enables height adjustment between the first dowel piece 358 and foot 61 .
  • a track construction 10, 100, 200, 250, 300, 350 and a running rail 12 are provided, through which a simple exchange of the running rails 12 in the track construction 10, 100, 200, 250, 300, 350 is made possible without the covering 20 having to be destroyed.
  • the load-bearing behavior and the overall height of the rail 12 are also particularly economical.
  • the running rail 12 is arranged in the track construction 10, 100, 200, 250, 300, 350 that the hitherto customary horizontal movements of the rail head 18 as a result of temperature stress and vehicle load as a stress on the connection joints 22 of the track construction 10, 100, 200, 250, 300, 350 to the roadway 20 can be avoided.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrschiene nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Gleiskonstruktion nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.
  • Solche Gleiskonstruktionen dienen der Befestigung von Gleisen - im Folgenden auch Fahrschienen für Schienenfahrzeuge genannt - auf einem Untergrund, wobei vorliegend der Fall einer Einbindung in eine Eindeckung, beispielsweise für Fahrbahnen des Straßenverkehrs, betrachtet wird.
  • Im Bereich von Straßenbahnschienen werden in der Regel Rillenschienengleise verwendet, die mit Schienenprofilen ausgeführt sind, die über einen Schienenkopf, einen dünnen Schienensteg und einen Schienenfuß mit größerer Breite als der Schienenkopf verfügen. Ihre Zuordnung und Befestigung in einer Gleiskonstruktion erfolgt dabei meist mittels Spurhaltern, Schwellen oder einer direkten Befestigung auf einer monolithischen Unterkonstruktion. Die Befestigungen der Fahrschienen werden dabei durch eine nachträglich aufgebrachte Fahrbahnkonstruktion der Straße überbaut und damit so verdeckt, dass für einen späteren Austausch der Fahrschienen die Fahrbahnkonstruktion soweit zerstört werden muss, bis die Schienenbefestigungsmittel zum Lösen erreichbar und damit die Fahrschienen ausbaubar sind. Dies ist beispielsweise in der DE 198 49 266 A1 gezeigt. Teilweise werden dabei auch die darunter befindlichen Unterkonstruktionen zerstört.
  • Die heute als Regelschiene zum Einsatz kommenden Profilformen sind in ihrer geometrischen Ausführung noch stark an die Erfordernisse von Fahrschienen mit ungebundenem Unterbau (wie es bei Pferdestraßenbahnen der Fall war) orientiert. Dadurch sind aber Tragverhalten und Bauhöhe dieser Fahrschienen auf den heute üblichen Tragkonstruktionen nicht mehr wirtschaftlich.
  • Um hier eine Verbesserung zu erzielen, wurde die "Budapester oder Nikex-Bauweise" entwickelt, bei der in Schienenkanälen, die in Betonplatten ausgeführt sind, sogenannte Rillenblockschienen vorgesehen sind, die für den Sondereinsatz in Gleisabschnitten mit begrenzter Bauhöhe in Tunneln oder auf Brücken entwickelt worden sind. Diese Rillenblockschienen wurden nur formschlüssig mittels Gummistrangprofilen in den Schienenkanälen verklemmt, was sich allerdings als nicht sicher genug erwies.
  • Um die Sicherheit zu verbessern, wurden für den Spezialeinsatz auf Brücken mit begrenzter Bauhöhe und Tragfähigkeit die Lösungen der DD 252 018 A1 und DD 258 035 A1 abgeleitet, mit denen diese Rillenblockschienen lösbar und sicher verspannt angeordnet sind. Dabei ist allerdings eine für Fahrbahngleise im Regeleinsatz zu große Breite erforderlich und die
  • Ausführung von Gleisbögen ist nicht möglich. Außerdem erweist sich die Notwendigkeit der Ausführung eines stählernen Schienenkanals, der für die Schienenbefestigung benötigt und für die Abgrenzung zur Straßenfahrbahn benutzt wird, als nachteilig für die Ausführung von Gleisbögen, in Kuppen und Wannen, so dass eine freie Trassierung nicht möglich ist. Die unvermeidbare Korrosion an diesen Schienenkanälen lässt zudem deren Nachnutzung bei einem Schienenaustausch nicht zu, so dass diese zur "Einweg"-Konstruktion werden und in der Praxis ein reiner Schienentausch nicht mehr möglich ist.
  • Weitere Rillenschienen sind aus EP1462570A1 , DE102010020801B4 und DE19628529A1 bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Gleiskonstruktion anzugeben, die einen einfachen Austausch der Fahrschienen ermöglicht, ohne dass dazu die Eindeckung zerstört werden muss. Insbesondere soll dabei Tragverhalten und Bauhöhe der Fahrschienen wirtschaftlich sein. Vorzugsweise gilt es, die Fahrschienen so in der Gleiskonstruktion auszuführen und anzuordnen, dass die bisher üblichen horizontalen Bewegungen des Schienenkopfes infolge Temperaturbelastung und Fahrzeugbelastung als Beanspruchung der Anschlussfugen der Gleiskonstruktion an die Straßenfahrbahn vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit der erfindungsgemäßen Fahrschiene nach Anspruch 1 und der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion nach Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die gestellte Aufgabe in überraschender Art und Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, wenn die Breite des Schienenfußes höchstens identisch der Breite des Schienenkopfes ist, weil dadurch der Fugenbereich in einer Gleiskonstruktion sehr schmal gehalten werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Fahrschiene, die auch als "Compact Rail" bezeichnet wird, weist einen Schienenkopf und einen Schienenfuß zum Befestigen im Rahmen einer Gleiskonstruktion auf und zeichnet sich dadurch aus, dass die Breite des Schienenfußes höchstens identisch der Breite des Schienenkopfes ist, bevorzugt der Schienenfuß eine geringere Breite als der Schienenkopf aufweist.
  • In der vorteilhaftesten Weiterbildung weist der Schienenfuß beidseits angeordnete Schienenfußvorsprünge aufweist, wobei keiner der Schienenfußvorsprünge horizontal gegenüber dem Schienenkopf überstehen. Dabei ist die innere Stabilität des Schienenprofiles groß genug für seine Standfestigkeit und die Fugenbreite ist minimal.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrschiene keine Schienenkammer aufweist. Als "Schienenkammern" werden dabei die räumlichen Bereiche bezeichnet, welche zwischen klar abgesetzten Schienenköpfen und Schienenfüßen beidseitig des Schienensteges entstehen. Bevorzugt weist die Fahrschiene einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, der insbesondere nur durch eine Spurführungsrille und zwei beidseitige, kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgesehene Ausnehmungen zur Ausbildung von Schienenfußvorsprünge unterbrochen wird. Dadurch sind keine Kammersteine erforderlich und die Fuge kann sehr einfach gefüllt und wieder geöffnet werden. "Kontinuierlich" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Ausnehmung vollständig über die gesamte Längserstreckung der Fahrschiene besteht, während "diskontinuierlich" bedeutet, dass die Ausnehmung nicht vollständig über die gesamte Längserstreckung der Fahrschiene besteht. Im Fall der diskontinuierlichen Anordnung sind die Ausnehmungen bevorzugt nur im Bereich vorgesehener Befestigungspunkte im Rahmen einer Gleiskonstruktion vorgesehen. Diese diskontinuierlichen Ausnehmungen können beispielsweise nachträglich in das Schienenprofil eingefräst oder bereits beim Walzen mit einer speziellen Walztechnik eingefügt werden, während kontinuierliche Ausnehmungen vorzugsweise in das Schienenprofil eingewalzt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrschiene keinen Schienensteg aufweist. Auch dadurch ist die Fahrschiene besonders kompakt und stabil aufgebaut. Dadurch bestehen definitionsgemäß auch keine Schienenkammern.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schienenfuß symmetrisch ausgebildet ist. Dadurch ist die Lastverteilung in der Fahrschiene besonders günstig. Diese symmetrische Ausbildung kann dabei entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich und/oder der Schienenfuß selbst kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich vorliegen. Bei einer kontinuierlichen Symmetrie des Schienenfußes bzw. kontinuierlichen Vorliegen des Schienenfußes besteht die Symmetrie über die gesamte Längserstreckung der Fahrschiene. Bei einer diskontinuierlichen Symmetrie des Schienenfußes besteht die Symmetrie dagegen nicht über die gesamte Längserstreckung der Fahrschiene, sondern nur an bestimmten Stellen, bevorzugt an den Stellen der Befestigungsmittel, während in den übrigen Bereichen entweder kein Schienenfuß herausgearbeitet ist oder der Schienenfuß nicht symmetrisch vorliegt. Diese diskontinuierliche Symmetrie bzw. das Nichtbestehen des Schienenfußes kann beispielsweise durch Walzen oder Fräsen erzeugt werden.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Höhe der Fahrschiene höchstens der Breite der Fahrschiene entspricht, wobei die Höhe bevorzugt 50% bis 90%, insbesondere 60% bis 80% der Breite der Fahrschiene beträgt. Dadurch ist die Fahrschiene im Querschnitt sehr kompakt, wobei sie nur eine geringe Bauhöhe bei hohem Tragvermögen aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Massenschwerpunkt der Fahrschiene in Bezug auf Ihren Querschnitt innerhalb der Fahrschiene liegt, wobei der Massenschwerpunkt vom Schienenfuß aus gesehen maximal auf Höhe des Bodens der Spurführungsrille liegt und insbesondere zwischen Schienenfuß und Boden der Spurführungsrille liegt. Damit werden die Kippneigung der Schiene und auch die Fugenbeanspruchung bei horizontaler Belastung verringert.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass in Bezug auf den Querschnitt der Fahrscheine die horizontale Massenverteilung größer ist als die vertikale Massenverteilung, wobei die horizontale Massenverteilung bevorzugt 25% bis 65%, insbesondere 35% bis 50% größer ist als die vertikale Massenverteilung. Dadurch wird insbesondere der bei den bisherigen Regelschienenprofilen auftretende horizontale Bewegungsdrang infolge der verhinderten Temperaturbewegung aus ihrem lückenlosen Verschweißen in die Vertikale umgelenkt, wo er mittels geeigneter Befestigungen problemlos aufgenommen werden kann.
  • "Masseverteilung" meint in diesem Zusammenhang die Summe der Produkte aus Masse und Abstand von der horizontalen Achse durch den Massenmittelunkt (vertikale Masse n-verteilung) bzw. die Summe der Produkte aus Masse und Abstand von der vertikalen Achse durch den Massenmittelunkt (horizontale Massenverteilung). Diese Massenverteilung ist eine Entsprechung zur Steifigkeit, also die Belastbarkeit hinsichtlich Verdrehung, Verschiebung und der Aufnahme von Kräften. Je größer diese Massenverteilung, desto größer ist die Steifigkeit entlang der entsprechenden Querschnittsachse, wobei also eine höhere vertikale Massenverteilung für eine höhere Steifigkeit um die vertikale Schienenachse (vertikale Achse durch den Massenmittelpunkt) sorgt und eine höhere horizontale Massenverteilung für eine höhere Steifigkeit um die horizontale Schienenachse (horizontale Achse durch den Massenmittelpunkt) sorgt. Während beispielsweise bei bisher geläufigen Rillenschienen die vertikale Steifigkeit, also die vertikale Schienenachse die tragfähigere war, soll nun erfindungsgemäß die horizontale Steifigkeit größer sein, also die horizontale Schienenachse die tragfähigere. Dadurch wird insbesondere der bei den bisherigen Regelschienenprofilen auftretende horizontale Bewegungsdrang infolge der verhinderten Temperaturbewegung aus ihrem lückenlosen Verschweißen in die Vertikale umgelenkt, wo er mittels geeigneter Befestigungen problemlos aufgenommen werden kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrschiene im Querschnitt so ausgebildet ist, dass die aus dem Schienenverkehr einwirkende Belastungslinie die Niveaulinie der Schienenfußunterseite innerhalb der Fahrschiene und bevorzugt möglichst nahe an der durch den Schwerpunkt des Fahrschienenquerschnitts gehenden Senkrechten durchstößt, wobei der Winkel zur Vertikalen maximal 30%, bevorzugt maximal 20% beträgt. Dadurch werden die Kippneigung der Fahrschiene und auch die Fugenbelastung weiter vermindert.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fahrschiene eine Rillenschiene ist und eine Spurführungsrille aufweist, und dass die Fahrschiene bevorzugt eine Straßenbahnschiene ist, wobei die Fahrschiene die Spurführungsrille aufweist, deren Tiefe bevorzugt 40% bis 70%, insbesondere 50% bis 60% der Höhe der Fahrschiene beträgt. Dadurch ist eine effiziente Ausnutzung des Schienenprofiles bei Verschleiß gegeben.
  • Unabhängiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion, bei der zwischen Eindeckung und der erfindungsgemäßen Fahrschiene eine Fuge angeordnet ist, die die Befestigungsmittel der Fahrschiene abdeckt. Dann muss beim Tausch der Fahrschiene nur die Fuge entfernt, aber nicht die Eindeckung und damit ggf. die Fahrbahn des Straßenverkehrs entfernt bzw. beschädigt werden. Die Befestigungsmittel können also unter der Fuge oder alternativ oder zusätzlich in der Fuge angeordnet sein.
  • Die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion, die auch als "Compact Track" bezeichnet wird, mit zumindest zwei Fahrschienen für ein Schienenfahrzeug, die auf einer Tragkonstruktion mittels Befestigungsmitteln lösbar angeordnet sind, wobei die Tragkonstruktion mit einer Eindeckung abgedeckt ist, die durch eine Fuge von der Fahrzeugschiene getrennt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Elemente der Befestigungsmittel, die zur Lösung der Fahrschiene betätigt werden müssen, unter und/oder in der Fuge angeordnet sind.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fuge mit einem Fugenverguss abgedichtet ist, wobei zwischen Fugenverguss und den Elementen der Befestigungsmittel, die zur Lösung der Fahrschiene betätigt werden müssen, kein Verfüllmaterial, insbesondere keine Kammerfüllung angeordnet ist, so dass die Befestigungsmittel nach Entfernung des Fugenvergusses leicht zugänglich sind. Es können allerdings zwischen den Elementen der Befestigungsmittel, die zur Lösung der Fahrschiene betätigt werden müssen, und dem Fugenverguss Trennelemente, beispielsweise eine Trennfolie, vorgesehen sein oder Abdeckelemente, wie Abdeckkappen, die die Elemente der Befestigungsmittel, die zur Lösung der Fahrschiene betätigt werden müssen, abdecken.
  • "Fugenverguss" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung derjenige Bereich der verfüllten Fuge, der die Fuge gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit und Wasser abdichtet. Der Fugenverguss befindet sich oben auf der Fuge und ist der Witterung direkt ausgesetzt. Die gemäß dem Stand der Technik eingesetzte "Verfüllung" ist dagegen unter dem Fugenverguss zum Füllen der Fuge vorgesehen. Diese Verfüllung besteht üblicherweise aus Kammerelementen, einer Schüttung oder dgl.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Breite der gesamten Fuge links und rechts am Schienenkopf höchstens so groß ist wie die Breite des Schienenkopfes. Dadurch ist die Gleiskonstruktion sehr kompakt gehalten und ist relativ unanfällig gegenüber Witterungseinflüssen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fuge mit einem Fugenverguss abgedichtet ist, wobei die Breite des Fugenvergusses links des Schienenkopfes und die Breite des Fugenvergusses rechts des Schienenkopfes jeweils höchstens 50% größer ist als die vertikale Tiefe des jeweiligen Fugenvergusses. Dadurch ist die Gleiskonstruktion sehr wirksam gegen Witterungseinflüsse abgedichtet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen Fahrschiene und Tragkonstruktion ein den Schienenfuß umgreifendes elastisches Fußelement angeordnet ist, das bevorzugt allseitig eine unprofilierte und ohne offene Poren ausgebildete Oberfläche aufweist. Dann wird der Fahrkomfort beim Benutzten der Fahrschiene deutlich verbessert, wobei aufgrund der fehlenden Profilierung bzw. der fehlenden Poren die Dauerhaftigkeit der Fahrschiene durch weniger Witterungseintrag erhöht wird. Außerdem wird durch die Oberflächenausbildung der Alterung des Fußelements, das beispielsweise als Elastomerelement ausgebildet ist, sowie dem ungewünschten Zutritt von Feuchtigkeit und Schmutz ins Innere des Fußelementes am wirksamsten begegnet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die den Schienenfuß umgreifenden Teile des Fußelements eine Neigung gegenüber der Senkrechten aufweisen, die bevorzugt im Bereich 0,01° bis 1° liegt, weil dadurch Toleranzungenauigkeiten der Schienenfußbreite bei dennoch optimaler Anlage des Fußelements am Schienenfuß ausgeglichen werden können
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine kontinuierliche Lagerung der Fahrschiene besteht, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Fußelement sich nicht nur im Bereich der Befestigungsmittel, sondern entlang der Längserstreckung der Fahrschiene auch zwischen zwei Befestigungsmitteln erstreckt. "Kontinuierliche Lagerung" bedeutet, dass entlang der Längserstreckung der Fahrschiene die Fahrschiene kontinuierlich gleichbleibend abgestützt wird. Der Unterbau weist somit über die gesamte Längserstreckung der Fahrscheine eine gleichbleibende Steifigkeit auf. Dabei können sich Bereiche ohne Befestigungsmittel mit Bereichen mit Befestigungsmitteln abwechseln und zwischen Unterbau und Fahrschiene sowie Befestigungsmitteln und Fahrschiene kann das Fußelement oder eine andere elastische Zwischenlage angeordnet sein, wodurch ebenfalls eine gleichbleibende Abstützung entlang der Längserstreckung der Fahrschiene sichergestellt ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tragkonstruktion eine Schienenauflageplatte aufweist, die bevorzugt gegenüber einer Unterkonstruktion höhenverstellbar angeordnet ist, wobei zur Höhenverstellbarkeit insbesondere Auflagekeile oder höhenverstellbarer Füße bestehen. Dadurch kann eine einfache, aber sehr genaue Nivellierung der Gleiskonstruktion vorgenommen werden. Die Auflagekeile könnten sich auf einer Unterkonstruktion abstützen und quer zur Fahrschiene einschiebbar sein. Beispielsweise könnten die Auflagekeile und deren Auflageflächen mit einer Rasterung und Verzahnung versehen sein, so dass die Nivellierung schnell mit hoher Präzision erfolgen kann. Es können auch mehrere Auflagekeile untereinander oder zumindest ein Auflagekeil mit dessen Auflagefläche verschränkt ausgebildet sein. Außerdem könnten auch höhenverstellbare Dübelfüße bestehen.
  • "Schienenauflageplatte" bedeutet nicht, dass es sich um einen Vollkörper mit planparallelen Großflächen handeln muss. Es können innerhalb der Platte auch Hohlräume bestehen. Außerdem kann die der Schienenauflage dienenden Großfläche abgewandte Seite der Schienenauflageplatte auch nichteben, sondern beispielsweise mit einer Dachform oder dgl. ausgebildet sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tragkonstruktion eine Verschraubung aufweist, wobei die Verschraubung bevorzugt in einem Dübel angeordnet ist, wobei der Dübel unterhalb der Schienenauflageplatte angeordnet, insbesondere fixiert ist. Dadurch ist die Befestigung besonders einfach möglich. Der Dübel könnte an der Unterseite der Schienenauflageplatte formschlüssig befestigt sein. Vorzugsweise ist der Dübel mehrteilig zur Höhenanpassung ausgebildet ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Keilklemme zur Klemmung des Schienenfußes an der Tragkonstruktion besteht, wobei die Schienenauflageplatte bevorzugt einen seitlich vertikal hochgezogenen Bereich aufweist, der ein Widerlager für die Keilklemme bildet. Insbesondere ist das Widerlager in Bezug auf die Schiene schräg ausgerichtet, ein gegen das Widerlager wirkender Teil der Keilklemme weist eine komplementäre Schräge auf und der die Schiene wirkende Teil der Keilklemme ist parallel zur Schiene ausgerichtet. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine seitliche Justierbarkeit der Schienenbefestigung integriert werden.
  • Anstelle einer Schienenauflageplatte können auch andere geeignete Elemente der Unterkonstruktion der Gleiskonstruktion bestehen, die die Fahrschienen abstützen, beispielsweise Schwellen, Balken oder dergleichen, aber auch punktförmige Abstützungen wie Pfosten und dergleichen. Diese Elemente bzw. die Schienenauflageplatte besteht bevorzugt aus einem Metallmaterial oder einem Kunststoffmaterial, wobei ein Kunststoffmaterial bevorzugt wird, weil dieses wesentlich witterungsunanfälliger ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Schienenklemme zur Klemmung des Schienenfußes an der Tragkonstruktion besteht, die mit zumindest einem Exzenter zusammenwirkt, wobei der Exzenter bevorzugt Mittel zu seiner Justierung aufweist und insbesondere Mittel zur Anzeige seiner Stellung aufweist. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine seitliche Justierbarkeit der Schienenbefestigung integriert werden, wobei diese Justierbarkeit nur einen sehr geringen Bauraum benötigt. Die Schienenklemme weist vorzugsweise einen Teil, der gegen die Schiene wirkt auf, der in Bezug auf die Längserstreckung der Schiene länger ausgebildet ist als der Teil, der mit dem Exzenter zusammenwirkt. Dadurch ist die Befestigung besonders kompakt und dennoch wirksam. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Schienenklemme eine Aussparung besitzt, in die der Exzenter bei Klemmung der Schiene eingepresst wird, weil dadurch eine Selbsthemmung besteht. Wenn der Exzenter Betätigungsmittel zur Justierung der Ausrichtung des Exzenters, insbesondere in Form eines Exzenterantriebs, beispielsweise in Form eines Sechskantantriebs, aufweist, dann lässt sich die Justierung besonders einfach vornehmen. Zusätzlich kann auch eine Markierung bestehen, die die Justierung anzeigt. Bevorzugt ist ein zur Schienenklemmung verwendeter Schraubenkopf oder eine Mutter kleiner als die Betätigungsmittel, so dass die Betätigungsmittel auch bei angezogener Schraube bzw. Mutter justiert werden können.
  • Es können die Schienenklemmen in Bezug auf die Längserstreckung der Fahrschiene benachbarter Befestigungspunkte auf Lücke, beispielsweise mit einem Abstand von minimal 200 mm, bevorzugt 500 mm, oder auch lückenlos angeordnet sein. Bei einer lückenlosen Anordnung ergibt sich eine vollständige Abstützung der Fahrschiene. Es können auch die Exzenter mehrerer, in Bezug auf die Längserstreckung der Fahrschiene benachbarter Befestigungspunkte mit einer Schienenklemme zusammenwirken.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Pressklemme mit einer Pressklemmbasis und einem Pressklemmstück besteht, wobei die Pressklemmbasis eine erste Keilfläche aufweist, gegenüber der sich eine an dem Pressklemmstück angeordnete zweite Keilfläche abstützt, wobei die Pressklemmbasis ein Langloch für ein Befestigungsmittel aufweist, das das Pressklemmstück auf der Pressklemmbasis presst und die Pressklemmbasis gegenüber der Tragkonstruktion fixiert, wobei die Schienenauflageplatte bevorzugt einen seitlich vertikal hochgezogenen Bereich aufweist, der ein Widerlager für das Pressklemmstück bildet. Dadurch ist die Befestigung der Fahrschiene ebenfalls sehr einfach bei sehr genauer seitlicher Justierung möglich.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fuge einen druckfesten Füllkörper (z.B. aus Recycling-Gummi oder -Kunststoff), einen Verfüllungsunterguss oder ein nichtgebundenes Füllmaterial (z.B. Sand oder Splitt) aufweist, und bevorzugt darüber ein Vergussmaterial (Fugenverguss) zur Abdichtung gegenüber Witterungseinflüssen angeordnet ist. Dann lässt sich die Fuge besonders einfach füllen und wieder öffnen, wobei auch eine sehr gute mechanische, thermische, elektrische und akustische Trennung von der Eindeckung besteht.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass an der Tragkonstruktion ein vertikal aufstrebendes Plattenelement angeordnet ist zur Trennung von Fuge und Eindeckung, wobei das Plattenelement bevorzugt lösbar und insbesondere an dem seitlich vertikal hochgezogenen Bereich der Schienenauflageplatte angeordnet und befestigt ist. Somit dient das Plattenelement als temporäre Schalung für die Herstellung der Straßenfahrbahn oder als dauerhaftes Element zur chemischen Trennung oder Verbindung von Straßenfahrbahn und Fugenvergussstoff. Dadurch lässt sich die Eindeckung besonders einfach herstellen und anschließend die Fuge erzeugen ohne, dass es weiterer Hilfselemente bedarf. Dieses Plattenelement kann sich dabei bis zur Höhe der Eindeckung erstrecken, eine größere Höhe besitzen oder schon darunter enden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass an der zur Fuge weisenden Seite des Plattenelements zumindest ein Vorsprung angeordnet ist. Damit wird das Fugenmaterial in der Fuge besonders gut gehalten und/oder der Vorsprung dient der Bautechnologie.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Plattenelement und/oder der Vorsprung aus einem Material gefertigt sind, das durch das Material des Fugenvergusses chemisch und/oder thermisch angelöst wird, so dass eine integrale Verbindung von Fugenverguss und Plattenelement bzw. Vorsprung entsteht. Dadurch ist die Gleiskonstruktion besonders haltbar und witterungsunanfällig.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen Plattenelement und Eindeckung eine Abdichtung besteht, wodurch die Gleiskonstruktion besonders haltbar und witterungsunanfällig ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Eindeckung als Straßenbelag und/oder begrünt ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die Gleiskonstruktion in städtische Infrastruktur einbinden.
  • Schließlich wird selbständiger Schutz beansprucht für die erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fahrschiene, wobei die Fahrschiene aus einem Strangprofil herausgearbeitet wird, und zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion, wobei die erfindungsgemäße Fahrschiene gemäß der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion befestigt wird.
  • Die Kennzeichen und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen rein schematisch:
    • Fig. 1
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung in einer Schnittansicht,
    Fig. 1a
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach Fig. 1 in einer alternativen Ausgestaltung hinsichtlich der kontinuierlichen Lagerung der Fahrschiene,
    Fig. 2
    die Keilklemme der Gleiskonstruktion nach Fig. 1a in einer Detailansicht,
    Fig. 3
    die Unterkonstruktion der Gleiskonstruktion nach Fig. 1,
    Fig. 4
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung in einer Schnittansicht,
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer dritten bevorzugten Ausgestaltung in einer Schnittansicht,
    Fig. 6
    die erfindungsgemäße Fahrschiene in einer Detailansicht,
    Fig. 7
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer vierten bevorzugten Ausgestaltung in einer Schnittansicht,
    Fig. 8
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach Fig. 6 in einer Draufsicht,
    Fig. 9
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer fünften bevorzugten Ausgestaltung in einer Schnittansicht und
    Fig. 10
    die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion nach einer sechsten bevorzugten Ausgestaltung in einer teilweisen Schnittansicht.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 10 in verschiedenen Ansichten.
  • Es ist zu erkennen, dass diese erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 10 eine Fahrschiene 12 aufweist, die als kompakte Rillenschiene ("Compact Rail") aus einem hochfesten Stahl ausgebildet ist. Diese Rillenschiene 12 ist auf einer Schienenauflageplatte 14 befestigt, wobei die Schienenauflageplatte 14 mit einem üblichen Unterbau 16 aus beispielsweise Beton verbunden ist. Anstelle der Schienenauflageplatte 14 können auch andere geeignete Auflageelemente verwendet werden.
  • Dabei ist in Fig. 1 links von der Vertikalen S ein Schnitt durch die Keilklemme 50 und rechts ein Schnitt zwischen zwei Keilklemmen 50 gezeigt.
  • Bis zur Höhe 34 des Schienenkopfes 18 der Fahrschiene 12 erstreckt sich beidseits der Fahrschiene 12 eine Eindeckung 20, die vorliegend als Straßenbelag für Straßenfahrzeuge ausgebildet ist und hierzu einen nicht näher dargestellten mehrschichtigen Aufbau in üblicher Art und Weise aufweist. Diese Eindeckung 20 ist von der Fahrschiene 12 durch eine Fuge 22 getrennt.
  • Die erfindungsgemäße Fahrschiene 12 weist neben dem Schienenkopf 18 einen sehr kurzen Schienensteg 24 und einen Schienenfuß 26 auf, der zwei gegenüber liegende Schienenfußvorsprünge 28 besitzt. Die Schienenfußvorsprünge 28 korrespondieren zu Ausnehmungen 30 im Bereich des Schienensteges 24.
  • Weiterhin besitzt die Fahrschiene 12 eine Spurführungsrille 32, die sich vom oberen Niveau 34 des Schienenkopfes 18 bis zu einer Höhenebene 36 des Rillenbodens 37 erstreckt.
  • Es ist zu erkennen, dass die Fahrschiene 12 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei nur die Ausnehmungen 30 und die Spurführungsrille 32 sowie eine ggf. vorhandene leichte Rundung des Fahrbereichs 38 des Schienenkopfes 18 Abweichungen von dieser Rechteckform bilden. Es sind somit die sonst üblichen Schienenkammern im Bereich des Schienensteges 24 nicht erforderlich.
  • Dabei sind die Breite BK des Schienenkopfes 18 und Breite BF des Schienenfußes 26 identisch ausgebildet und die Höhe H der Fahrschiene 12 beträgt 60% bis 80% der Breite BF. Die Fahrschienenhöhe H beträgt dabei zumindest 80 mm und die Tiefe T der Spurführungsrille 32 beträgt 50% bis 60% der Fahrschienenhöhe H. Der Massenschwerpunkt M der Fahrschiene 12 liegt innerhalb des Querschnitts 40 der Fahrschiene 12 und zwar auf der Höhenebene 36 des Rillenbodens 37.
  • Der Fahrbereich 38 des Schienenkopfes 18 und der Bereich der Schienenfußvorsprünge 28 ist mit einer hohen Toleranzgenauigkeit gefertigt, während vor allem der Bereich 42 der Ausnehmungen 30 nur mit einer geringen Toleranzgenauigkeit gefertigt sein muss, was die Herstellung der Fahrschiene 12 bedeutend vereinfacht.
  • Der symmetrisch ausgebildete Schienenfuß 26 der Fahrschiene 12 ist mit einem elastischen Fußelement 44 ummantelt, wobei das Fußelement 44 aus einem geschäumten oder ungeschäumten Material (beispielsweise Gummi oder Kunststoff) mit einer unprofilierten Oberfläche, die keine offenen Poren aufweist, ausgeführt ist. Die Seitenwangen 45 des Fußelements 44 weisen im Grundzustand, also ohne Anordnung am Schienenfuß 26, eine geringe Neigung von 0,1° bis 1° zur vertikalen S auf, wodurch auch bei Toleranzen an den Schienenfüßen 26 die Außenseiten der angeklemmten Fußelemente 44 nahezu senkrechte Außenflächen besitzen und dadurch sehr gut am Schienenfuß 26 anliegen.
  • Die aus einem Metall (beispielsweise Baustahl) oder Kunststoff gefertigte Schienenauflageplatte 14 ist wannenförmig ausgebildet mit zwei seitlich angeordneten, vertikal hochgezogenen Seitenwangen 46, die Aussparungen 47 zum lösbaren Einstecken von vertikal aufstrebenden Plattenelementen 48 aus Kunststoff aufweisen.
  • Die Seitenwangen 46 bilden zugleich das schräge Widerlager für Keilklemmen 50 (vgl. auch Fig. 2). Diese Keilklemmen 50 dienen der lösbaren kraftschlüssigen und in horizontaler Richtung stufenlos justierbaren Befestigung der Fahrschiene 12.
  • Die Keilklemmen 50 weisen eine zentrale Durchbrechung 51 auf, die mit einer Durchbrechung 52 in der Schienenauflageplatte 14 korrespondiert. Durch die zentrale Durchbrechung 51 ist eine Schraube 54 geführt mit einer zwischengelagerten Unterlegscheibe 56, wobei die Schraube 54 in einen Dübel 58 eingeschraubt ist, der formschlüssig in der Aufnahme 60 gehalten ist. Die Aufnahme 60 ist an der Schienenauflageplatte 14 angeschweißt. Außerdem besteht ein Fuß 61, in dem der Dübel 58 höhenverstellbar aufgenommen ist, wozu sowohl der Fuß 61 als auch der Dübel 58 entsprechende Gewinde aufweisen (vgl. auch Fig. 3). Der Fuß 61 stützt sich auf einem nicht gezeigten Untergrund der Unterkonstruktion 62 ab.
  • Die Dübel 58 bilden somit im Zusammenhang mit den Aufnahmen 60 und den Füßen 61 die Unterkonstruktion 62 der Schienenauflageplatte 14, wodurch diese in ihrem Höhenniveau genau ausgerichtet werden kann.
  • Die Keilklemmen 50 besitzen Vorsprünge 64, die die Schienenfußvorsprünge 28 zusammen mit den Seitenwangen 46 der Schienenauflageplatte 14 umgreifen und dadurch fixieren.
  • Die Seitenwangen 46 sind dabei zur Bildung des schrägen Widerlagers (vgl. Fig. 2) mit einer über einen bestimmten Bereich sich erstreckenden horizontalen Schräge 65 ausgebildet, an der die Keilklemmen 50 anliegen. Diese Schräge 65 ist entlang der Fahrschiene 12 wiederkehrend, beispielsweise in Form eines Sägezahnprofils ausgebildet, wobei die Schräge 65 und die Keilklemme 50 so ausgebildet sind, dass die Vorsprünge 64 sich parallel zur Fahrschiene 12 erstrecken.
  • Die Fuge 22 ist zumindest zwischen den Keilklemmen 50 oder auch durchgängig beiderseits der Schiene 12 (im Bereich der Keilklemmen 50) mit einem nichtgebundenen Füllmaterial 66 oder einem vorgefertigten Füllkörper (nicht gezeigt) ausgefüllt, das den Unterbau für das eigentliche Vergussmaterial 68 (Fugenverguss), beispielsweise in Form von Bitumen oder Kunststoff, der Fuge 22 bildet.
  • Die Fuge 22 besteht hier also faktisch aus einem unteren Teil 66 (Fugenunterbau) im Bereich der Keilklemmen 50, der mit einem ungebundenen Material oder einem vorgefertigten Füllkörper ausgebildet ist, aber auch z.B. in einer ersten Lage mit Vergussstoff verfüllt werden kann. Auf diesem unteren Bereich 66 jedweder Ausführungsform wird der obere Bereich 68 (Fugenoberbau) mit Vergussstoff 68 durchgängig vergossen. Dabei besteht eine Trennfolie 69, die direkt auf dem Schraubenkopf 54 der Befestigungsmittel 50 aufliegt. Zwischen Schraubenkopf 54 und Fugenverguss 68 liegt somit kein Füllmaterial 66 vor. Dadurch besteht eine Trennung zwischen dem Fugenverguss 68 und dem Fugenunterbau 66, so dass der Fugenverguss 68 besonders leicht entfernt werden kann, wonach sofort die Schraubenköpfe 54 zum Lösen der Befestigung erreichbar sind.
  • In Fig. 3 ist zu erkennen, dass die gesamte Fugenbreite am Schienenkopf, also die Summe der Fugenbreiten Bv1 und Bv2 kleiner ist als die Breite Bk des Schienenkopfes, wodurch die Gleiskonstruktion 10 sehr kompakt und witterungsunanfällig ist. Außerdem ist sind die Fugenbreiten Bv1, Bv2 jeweils höchstens 50% größer als die Fugentiefe Tv bis zum Befestigungselement 54, wodurch die Gleiskonstruktion 10 besonders haltbar und witterungsunanfällig ist.
  • Die Plattenelemente 48 erstrecken sich bis auf das Niveau 34 des Schienenkopfes 18 zwischen der Eindeckung 20 und der Fuge 22, wobei in Bereichen zwischen Keilklemmen 50 in die Fuge 22 weisende Vorsprünge 70 an den Plattenelementen 48 angeordnet sind, um das Vergussmaterial 68 optimal zu halten.
  • Die Plattenelemente 48 mit den Vorsprüngen 70 bestehen dabei aus einem Material, dass durch das Material des Fugenvergusses 68 bei der Herstellung des Fugenvergusses 68 chemisch und/oder thermisch angelöst wird, so dass sich noch der Verfestigung des Fugenvergusses 68 ein intergraler Verbund zwischen Plattenelement 48 sowie Vorsprung 70 und Fugenverguss 68 ergibt, wodurch eine besonders gute Haltbarkeit und Abdichtungswirkung entsteht.
  • Die Schienenauflageplatte 14 entsprechend der Fig. 1 ist in Bezug auf die Längserstreckung LE der Fahrschiene 12 ein durchgehendes Element, so dass dadurch eine kontinuierliche Lagerung der Fahrschiene 12 besteht. Es könnte allerdings auch eine Schienenauflageplatte bestehen, die nur im Bereich der Befestigung der Fahrschiene 12 vorliegt und nicht dazwischen. Dann weist der Unterbau im Bereich der Schienenauflageplatte entsprechende Ausnehmungen auf, so dass die Fahrschiene im Bereich der Befestigung auf der Schienenauflageplatte und dazwischen auf dem Unterbau aufliegt, wobei zur Dämpfung wiederum der Schienenfuß mit dem elastischen Element durchgängig in Bezug auf die Längserstreckung LE ummantelt ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 1a und Fig. 2 deutlich wird. Auch dann liegt eine kontinuierliche Lagerung der Fahrschiene vor, weil die Fahrschiene über Ihre gesamte Längserstreckung LE gleichermaßen abgestützt wird. Dazu müssen die Schienenauflagepatte und der Unterbau entsprechend angepasste Steifigkeiten aufweisen.
  • Ebenso könnte die Fahrschiene 12 anstelle eines durchgehenden symmetrisch ausgebildeten Schienenfußes 26 keinen durchgehenden symmetrisch ausgebildeten Schienenfuß 26 aufweisen, sondern beispielsweise in den Bereich außerhalb der Befestigung bevorzugt gar nicht ausgebildet oder nichtsymmetrisch ausgebildet sein. Diese diskontinuierliche Ausbildung kann durch spezielle Herstellungsverfahren direkt bei der Herstellung der Fahrschiene 12 oder Nachträglich erzeugt werden, beispielweise durch selektives Fräsen entlang der Längserstreckung LE der Fahrschiene 12 oder durch selektives Walzen, zum Beispiel mit zusätzlich angeordneten Nocken auf der Walze zum Erzeugen der Ausnehmungen 30 und der Schienenfußvorsprünge 28.
  • In der in Fig. 4 gezeigten zweiten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 100 bestehen keine höhenverstellbaren Dübel 58, sondern die Schienenauflageplatte 102 ist mit einer Schräge 104 in Bezug auf die Vertikale S ausgebildet, an der ein Auflagekeil 106 anliegt. Durch einschieben dieses Auflagekeils 106 unter die Schräge 104 kann die Höhe der Schienenauflageplatte 102 gegenüber dem Untergrund 108 eingestellt werden. Zusätzlich kann eine Rasterung oder Verzahnung (nicht gezeigt) zwischen dem Auflagekeil 106 und der Schräge 104 bestehen, so dass die Höhe definiert eingestellt werden kann und gesichert ist.
  • In der in Fig. 5 gezeigten dritten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 200 bestehen im Gegensatz zur Gleiskonstruktion 100 nach Fig. 4 nicht ein Auflagekeil 106, sondern zwei gegenüberliegende einschiebbare Auflagekeile 202a, 202b, die an korrespondierend angeordneten Schrägen 204a, 204b der Schienenauflageplatte 206 anliegen. Dadurch kann nicht nur eine Höhenanpassungen, sondern auch eine Nivellierung der Schienenauflageplatte 206 gegenüber dem Untergrund 208 vorgenommen werden. Auch hier könnte wiederum eine Rasterung oder Verzahnung bestehen.
  • In Fig. 6 ist die erfindungsgemäße Fahrschiene 12 im Detail in einer Schnittansicht gezeigt.
  • Es ist zu erkennen, dass die Fahrschiene 12, die eine Straßenbahn-Rillenschiene ist, im Querschnitt so ausgebildet ist, dass die aus dem Schienenverkehr einwirkende Belastungslinie L die Niveaulinie N der Unterseite des Schienenfußes 26 innerhalb der Fahrschiene 12 und zwar nicht nur möglichst nahe, sondern hier an der durch den Schwerpunkt M des Fahrschienenquerschnitts gehenden Senkrechten S durchstößt, wobei der Winkel α zur Vertikalen S maximal 30%, bevorzugt maximal 20% beträgt. Dadurch werden die Kippneigung der Fahrschiene 12 und auch die Fugenbelastung vermindert.
  • Dabei liegt der Massenschwerpunkt M des Fahrschienenquerschnitts innerhalb des Querschnitts der Fahrschiene 12 liegt. Genauer gesagt liegt der Massenschwerpunkt M zwischen Schienenfuß 26 und Boden 37 der Spurführungsrille 32. Damit werden die Kippneigung der Fahrschiene 12 und auch die Fugenbeanspruchung bei horizontaler Belastung verringert.
  • Außerdem ist zu erkennen, dass in Bezug auf den Querschnitt der Fahrscheine 12 die horizontale Masseverteilung größer ist als die vertikale Masseverteilung, wobei die horizontale Masseverteilung IH bevorzugt 25% bis 65%, insbesondere 35% bis 50% größer ist als die vertikale Masseverteilung. Damit ist die horizontale Schienenachse IH tragfähiger als die vertikale Schienenachse IV, wodurch insbesondere der bei den bisherigen Regelschienenprofilen auftretende horizontale Bewegungsdrang infolge der verhinderten Temperaturbewegung aus ihrem lückenlosen Verschweißen in die Vertikale S umgelenkt wird, wo er mittels geeigneter Befestigungen problemlos aufgenommen werden kann.
  • Schließlich ist zu erkennen, dass die Fahrschiene 12 einen symmetrisch ausgebildeten Schienenfuß 26 aufweist, dessen Breite BF identisch der Breite BK des Schienenkopfes 18 ist. Dabei steht keiner der Schienenfußvorsprünge 28 horizontal gegenüber dem Schienenkopf 18 vor, so dass die Fahrschiene 12 sehr kompakt ausgebildet ist.
  • Die Fig. 7 und 8 zeigen die erfindungsgemäße Gleiskonstruktion 250 nach einer vierten bevorzugten Ausgestaltung verschiedenen Ansichten.
  • Es ist zu erkennen, dass sich diese Gleiskonstruktion 250 nur dadurch von der Gleiskonstruktion 10 nach den Fig. 1 bis 3 unterscheidet, dass nun keine Keilklemmen 50 verwendet werden, sondern Exzenter 252. Dadurch ist diese Befestigung relativ kompakt gehalten, wie sich insbesondere aus dem Vergleich der Draufsichten in Fig. 2 und 8 zeigt.
  • Genauer gesagt besteht hier eine Exzenterhülse 252, die eine rotationssymmetrische Außenhülle 254 aufweist und eine dazu exzentrisch angeordnete Durchgangsbohrung 256 für die Schraube 54. Beispielsweise ist die Achse der Durchgangsbohrung 256 10 mm versetzt zur Achse der Außenhülle 254 angeordnet, um einen seitlichen Verstellweg von bis zum 10 mm zu ermöglichen.
  • Die Schienenklemme 258 selbst weist in der Draufsicht eine trapezförmige Gestalt (vgl. Fig. 8) auf, wodurch die Länge des Vorsprungs 260 der Schienenklemme 258, der den Schienenfußvorsprung 28 klemmt, entlang der Schiene 12 wesentlich größer ist als die Breite des den Exzenter aufnehmenden Teils 262 der Schienenklemme 258. Dadurch können relativ kleine Schienenklemmen 258 und Exzenter 252 verwendet werden, wobei dennoch eine ausreichende Klemmkraft für die Schiene 12 übertragen wird.
  • Alternativ könnte die Schienenklemme 258 auch eine irgendwie gebogene bzw. gebauchte Kontur in der Draufsicht aufweisen, solange die Länge des Vorsprungs 260 größer ist als die Breite des Teils 262. Es ist aber auch eine Rechteckkontur in der Draufsicht möglich, wenn man auf die Materialvorteile verzichten kann.
  • Die Schienenklemme 258 weist gegenüber der vertikal hochgezogenen Seitenwange 46 der Schienenauflageplatte 14 einen gezielt einstellbaren Abstand A auf, der so bemessen ist, dass im Fall der maximalen Verschiebung der Schienenklemme 258 nach links die Schienenklemme 258 zur Anlage mit der Seitenwange 46 kommt und im Fall der maximalen Verschiebung nach rechts ein Abstand von 10 mm besteht.
  • Der Exzenter 252 weist einen Exzenterantrieb 264 mit einer Sechskantkontur auf, wodurch er innerhalb der Schienenklemme 258 justiert werden kann.
  • Zwischen Exzenter 252 und Schraubenkopf 266 ist eine Unterlegscheibe (nicht gezeigt) angeordnet, um den Exzenter 252 beim Anziehen der Schraube 54 nicht zu verstellen. Außerdem weist der Schraubenkopf 266 einen etwas geringeren Umfang auf als der Exzenterantrieb 264 auf, um den Exzenter 252 auch bei etwas angezogener Schraube 54 mit einem Maulschlüssel oder Steckschlüssel justieren zu können.
  • Schienenklemme 258 und Exzenter 252 können aus Metall gefertigt sein, bevorzugt ist jedoch die Schienenklemme 258 aus Metall und der Exzenter 252 aus Kunststoff hergestellt.
  • Zur Befestigung der Schiene 12 werden die Exzenter 252 in die Schienenklemmen 258 eingesetzt und mit den Schrauben 54 gegenüber der Schienenauflageplatte 268 leicht angezogen. Dann wird mit einem geeigneten Steckschlüssel (nicht gezeigt), der den Exzenterantrieb 264 umfasst, der Exzenter 252 so justiert, dass die Schienenklemme 258 optimal gegenüber der Schiene 12 ausgerichtet ist. Anschließend wird der Steckschlüssel wieder entfernt und die Schraube 54 mit einem geeigneten Werkzeug (nicht gezeigt) vollständig angezogen. Dadurch wird der Exzenter 252 in die Schienenklemme 258 eingepresst, wodurch eine Selbsthemmung besteht, so dass sich die Schienenklemmung weder lösen noch verstellen kann. Auch während des Anziehens der Schraube 54 wird aufgrund der Selbsthemmung keine Verstellung der Justierung des Exzenters 252 erfolgen.
  • Alternativ zu einem Exzenterantrieb 264 können auch andere geeignete Angriffspunkte für Werkzeuge zur Justierung des Exzenters 252 in der Schienenklemme 258 bestehen. Außerdem können auch geeignete Anzeigemittel (beispielsweise Pfeile, Punkte oder dgl.) am Exzenter 252 bestehen, die die Stellung des Exzenters 252 in der Schienenklemme 258 anzeigen.
  • In Fig. 9 ist eine fünfte bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 300 gezeigt.
  • Es ist zu erkennen, dass sich diese Lösung von der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Exzenterlösung 250 dadurch unterscheidet, dass eine Pressklemmung 302 besteht, die eine Pressklemmbasis 304 und ein Pressklemmstück 306 aufweist. Die Pressklemmbasis 304 weist eine Schienenklemme 308, ein Langloch 310 für die Schraube 54 und eine erste Keilfläche 312 auf. Das Pressklemmstück 306 wiederum weist eine zweite Keilfläche 314 auf, die sich gegenüber der ersten Keilfläche 312 abstützt.
  • Beim Anziehen der Schraube 54 gegenüber der Schienenauflageplatte 268 kommt die zweite Keilfläche 314 an der ersten Keilfläche 312 zur Anlage. Zugleich stützt sich die zur zweiten Keilfläche 314 gegenüberliegende Fläche 316 des Pressklemmstücks 306 an den hochgezogenen Seitenwangen 318 der Schienenauflageplatte 268, die dadurch ein Widerlager bilden, ab. Die Pressklemmbasis 304 kann aufgrund des Langlochs 310 frei gegenüber der Schraube 54 sich in der Blattebene bewegen, wodurch beim Anziehen der Schraube 54 zugleich ein Anpressen der Pressklemmbasis 304 gegenüber dem Schienenfuß 26 als auch ein Klemmen des Schienenfußes 26 gegenüber der Schienenauflageplatte 268 erfolgt.
  • In Fig. 10 ist eine sechste bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion 350 gezeigt. Dabei ist allerdings nur der Unterbau 352 aus Beton mit der Schienenauflageplatte 354 gezeigt, um die Unterschiede zu den anderen Ausgestaltungen 10, 100, 200, 250, 300 deutlich werden zu lassen.
  • Es ist zu erkennen, dass hier der Dübel 356 zweiteilig ausgebildet mit einem ersten Dübelstück 358, das direkt an der Schienenauflageplatte 354 fixiert ist, und einem zweiten Dübelstück 360, das eine Höheneinstellbarkeit zwischen ersten Dübelstück 358 und Fuß 61 ermöglicht.
  • Aus der vorstehenden Darstellung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine Gleiskonstruktion 10, 100, 200, 250, 300, 350 und eine Fahrschiene 12 bereitgestellt werden, durch die ein einfacher Austausch der Fahrschienen 12 in der Gleiskonstruktion 10, 100, 200, 250, 300, 350 ermöglicht wird, ohne dass dazu die Eindeckung 20 zerstört werden muss. Dabei sind auch das Tragverhalten und die Bauhöhe der Fahrschiene 12 besonders wirtschaftlich. Weiterhin ist die Fahrschiene 12 so in der Gleiskonstruktion 10, 100, 200, 250, 300, 350 angeordnet, dass die bisher üblichen horizontalen Bewegungen des Schienenkopfes 18 infolge Temperaturbelastung und Fahrzeugbelastung als Beanspruchung der Anschlussfugen 22 der Gleiskonstruktion 10, 100, 200, 250, 300, 350 an die Straßenfahrbahn 20 vermieden werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    erfindungsgemäße Gleiskonstruktion ("Compact Track")
    12
    erfindungsgemäße Fahrschiene, Rillenschiene ("Compact Rail")
    14
    Schienenauflageplatte, Tragkonstruktion
    16
    Unterbau
    18
    Schienenkopf
    20
    Eindeckung, Straßenbelag für Straßenfahrzeuge
    22
    Fuge
    24
    Schienensteg
    26
    Schienenfuß
    28
    Schienenfußvorsprünge
    30
    Ausnehmungen im Bereich des Schienensteges 24
    32
    Spurführungsrille
    34
    oberes Niveau des Schienenkopfes 18
    36
    Höhenebene des Rillenbodens 37
    37
    Rillenboden
    38
    Fahrbereich des Schienenkopfes 18
    40
    Querschnitt der Fahrschiene 12
    42
    Bereich der Ausnehmungen 30
    44
    elastisches Fußelement
    45
    Seitenwangen des Fußelements 44
    46
    vertikal hochgezogene Seitenwangen der Schienenauflageplatte 14
    47
    Aussparungen in den Seitenwangen 46
    48
    Plattenelementen
    50
    Keilklemmen
    51
    zentrale Durchbrechung in Keilklemme 50
    52
    Durchbrechung in Schienenauflageplatte 14
    54
    Schraube
    56
    Unterlegscheibe
    58
    Dübel
    60
    Aufnahme für Dübel 58
    61
    Fuß zur höhenverstellbaren Aufnahme des Dübels 58
    62
    Unterkonstruktion der Schienenauflageplatte 14
    64
    Vorsprünge der Keilklemmen 50
    65
    horizontale Schräge der Seitenwangen 46
    66
    nichtgebundenes Füllmaterial oder vorgefertigtes Füllelement
    68
    Vergussmaterial
    69
    Trennfolie zwischen Fugenverguss 68 und Befestigungselement 54
    70
    Vorsprünge an den Plattenelementen 48
    100
    zweite bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion
    102
    Schienenauflageplatte
    104
    vertikale Schräge der Schienenauflageplatte 102
    106
    Auflagekeil
    108
    Untergrund
    200
    dritte bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion
    202a, 202b
    Auflagekeile
    204a, 204b
    vertikale Schrägen der Schienenauflageplatte 206
    208
    Untergrund
    250
    vierte bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion
    252
    Exzenter
    254
    rotationssymmetrische Außenhülle des Exzenters 252
    256
    Durchgangsbohrung des Exzenters 252
    258
    Schienenklemme
    260
    Vorsprung der Schienenklemme 258
    262
    den Exzenter aufnehmender Teils der Schienenklemme 258
    264
    Exzenterantrieb mit Sechskantkontur
    266
    Schraubenkopf
    268
    Schienenauflageplatte
    300
    fünfte bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion
    302
    Pressklemmung
    304
    Pressklemmbasis
    306
    Pressklemmstück
    308
    Schienenklemme
    310
    Langloch
    312
    erste Keilfläche
    314
    zweite Keilfläche
    316
    zur zweiten Keilfläche 314 gegenüberliegende Fläche des Pressklemmstücks 306
    318
    hochgezogenen Seitenwangen der Schienenauflageplatte 268
    350
    sechste bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleiskonstruktion
    352
    Unterbau
    354
    Schienenauflageplatte
    356
    Dübel
    358
    erstes Dübelstück
    360
    zweites Dübelstück
    A
    Abstand der Schienenklemme 258 gegenüber der vertikal hochgezogenen Seitenwange 46 der Schienenauflageplatte 14
    α
    Winkel unter dem die Belastungslinie L die Senkrechte S durchstößt
    BF
    Breite des Schienenfußes 26
    BK
    Breite des Schienenkopfes 18
    Bv1, Bv2
    Fugenbreiten
    H
    Höhe der Fahrschiene 12
    IH
    horizontale Schienenachse der Fahrschiene 12
    IV
    vertikale Schienenachse der Fahrschiene 12
    L
    aus dem Schienenverkehr einwirkende Belastungslinie auf den Schienenkopf 18
    LE
    Längserstreckung der Fahrschiene 12
    M
    Massenschwerpunkt der Fahrschiene 12
    N
    Niveaulinie der Unterseite des Schienenfußes 26
    S
    Vertikale
    T
    Tiefe der Spurführungsrille 32
    Tv
    Tiefe der Fuge bis zum Befestigungselement 54

Claims (15)

  1. Fahrschiene (12) mit einem Schienenkopf (18) zum Befahren mit einem Schienenfahrzeug und einem Schienenfuß (26) zum Befestigen im Rahmen einer Gleiskonstruktion (10), wobei die Fahrschiene (12) eine Rillenschiene ist und eine Spurführungsrille (32] aufweist, wobei die Höhe (H) der Fahrschiene (12) höchstens der Breite der Fahrschiene (12) entspricht, wobei der Massenschwerpunkt (M) des Fahrschienenquerschnitts innerhalb des Querschnitts der Fahrschiene (12) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (BF) des Schienenfußes (26) höchstens identisch der Breite (BK) des Schienenkopfes (18) ist, wobei der Massenschwerpunkt (M) vom Schienenfuß (26) aus gesehen maximal auf Höhe des Bodens (37) der Spurführungsrille (32) liegt.
  2. Fahrschiene (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienenfuß (26) beidseits angeordnete Schienenfußvorsprünge (28) aufweist, wobei keiner der Schienenfußvorsprünge (28) horizontal gegenüber dem Schienenkopf (18) übersteht und/oder dass der Schienenfuß (26) eine geringere Breite als der Schienenkopf (18) aufweist.
  3. Fahrschiene (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (12) keine Schienenkammern aufweist, wobei die Fahrschiene (12) bevorzugt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, der insbesondere nur durch die Spurführungsrille (32) und zwei in Bezug auf die Längserstreckung der Fahrscheine (12) kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgesehene Ausnehmungen (30) im Bereich des Schienensteges (24) zur Ausbildung der Schienenfußvorsprünge (28) unterbrochen wird und/oder dass die Fahrschiene (12) keinen Schienensteg aufweist und/oder dass der Schienenfuß symmetrisch ausgebildet ist.
  4. Fahrschiene (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) 50% bis 90%, insbesondere 60% bis 80% der Breite der Fahrschiene (12) beträgt und/oder
    dass der Massenschwerpunkt (M) des Fahrschienenquerschnitts zwischen Schienenfuß (26) und Boden (37) der Spurführungsrille (32) liegt und/oder
    dass in Bezug auf den Querschnitt der Fahrscheine (12) die horizontale Massenverteilung größer ist als die vertikale Massenverteilung, wobei die horizontale Massenverteilung bevorzugt 25% bis 65%, insbesondere 35% bis 50% größer ist als die vertikale Massenverteilung und/oder
    dass die Fahrschiene (12) im Querschnitt so ausgebildet ist, dass die aus dem Schienenverkehr einwirkende Belastungslinie (L) die Niveaulinie (N) der Schienenfußunterseite innerhalb der Fahrschiene (12) und bevorzugt möglichst nahe an der durch den Massenschwerpunkt (M) des Fahrschienenquerschnitts gehenden Senkrechten (S) durchstößt, wobei der Winkel (a) zur Vertikalen (S) maximal 30%, bevorzugt maximal 20% beträgt.
  5. Fahrschiene (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (12) eine Straßenbahnschiene ist, wobei die Fahrschiene (12) die Spurführungsrille (32) aufweist, deren Tiefe (T) bevorzugt 40% bis 70%, insbesondere 50% bis 60% der Höhe (H) der Fahrschiene (12) beträgt.
  6. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) mit zumindest zwei Fahrschienen (12) für ein Schienenfahrzeug, die auf einer Tragkonstruktion (14, 16) mittels Befestigungsmitteln (50) lösbar angeordnet sind, wobei die Tragkonstruktion (14, 16) mit einer Eindeckung (20) abgedeckt ist, die durch eine Fuge (22) von der Fahrzeugschiene (12) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschienen (12) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet sind, wobei die Elemente (54) der Befestigungsmittel (50), die zur Lösung der Fahrschiene (12) betätigt werden müssen, unter und/oder in der Fuge (22) angeordnet sind.
  7. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuge (22) mit einem Fugenverguss (68) abgedichtet ist, wobei zwischen Fugenverguss (68) und den Elementen (54) der Befestigungsmittel (50), die zur Lösung der Fahrschiene (12) betätigt werden müssen, kein Verfüllmaterial, insbesondere keine Kammerfüllung angeordnet ist, so dass die Befestigungsmittel (50) nach Entfernung des Fugenvergusses (68) leicht zugänglich sind und/oder
    dass die Breite (Bv1, Bv2) der gesamten Fuge (22) links und rechts am Schienenkopf (18) höchstens so groß ist wie die Breite (BK) des Schienenkopfes (18) und/oder dass die Fuge (22) mit einem Fugenverguss (68) abgedichtet ist, wobei die Breite (Bv1) des Fugenvergusses (68) links des Schienenkopfes (18) und die Breite (Bv2) des Fugenvergusses (68) rechts des Schienenkopfes (18) jeweils höchstens 50% größer ist als die vertikale Tiefe (Tv) des jeweiligen Fugenvergusses (68).
  8. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Fahrschiene (12) und Tragkonstruktion (14, 16) ein den Schienenfuß (26) umgreifendes elastisches Fußelement (44) angeordnet ist, das bevorzugt eine allseits unprofilierte und ohne offene Poren ausgebildete Oberfläche aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die den Schienenfuß (26) umgreifenden Teile (45) des Fußelements (44) eine Neigung gegenüber der Senkrechten (S) aufweisen, die vorzugsweise im Bereich 0,01° bis 1° liegt.
  9. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Lagerung der Fahrschiene (12) besteht, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Fußelement (44) nach Anspruch 8 sich nicht nur im Bereich der Befestigungsmittel (50), sondern entlang der Längserstreckung der Fahrschiene (12) auch zwischen zwei Befestigungsmitteln (50) erstreckt.
  10. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (14, 16) eine Schienenauflageplatte (14) aufweist, die bevorzugt gegenüber einer Unterkonstruktion (62) höhenverstellbar angeordnet ist, wobei zur Höhenverstellbarkeit insbesondere Auflagekeile (106; 202a, 202b) oder höhenverstellbare Füße (61) bestehen.
  11. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (14, 16) eine Verschraubung (54) aufweist, wobei die Verschraubung (54) bevorzugt in einem Dübel (58) angeordnet ist, wobei der Dübel (58) unterhalb der Schienenauflageplatte (14) angeordnet, insbesondere fixiert ist, wobei der Dübel vorzugsweise mehrteilig zur Höhenanpassung ausgebildet ist.
  12. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Keilklemme (50) zur Klemmung des Schienenfußes (26) an der Tragkonstruktion (14, 16) besteht, wobei die Schienenauflageplatte (14) bevorzugt einen seitlich vertikal hochgezogenen Bereich (46) aufweist, der ein Widerlager für die Keilklemme (50) bildet und/oder
    dass eine Schienenklemme (258) zur Klemmung des Schienenfußes (26) an der Tragkonstruktion (14) besteht, die mit zumindest einem Exzenter (252) zusammenwirkt, wobei der Exzenter (252) bevorzugt Mittel (264) zu seiner Justierung aufweist und insbesondere Mittel zur Anzeige seiner Stellung aufweist und/oder
    dass eine Pressklemme (302) mit einer Pressklemmbasis (304) und einem Pressklemmstück (306) besteht, wobei die Pressklemmbasis (304) eine erste Keilfläche (312) aufweist, gegenüber der sich eine an dem Pressklemmstück (306) angeordnete zweite Keilfläche (314) abstützt, wobei die Pressklemmbasis (304) ein Langloch (310) für ein Befestigungsmittel (54) aufweist, das das Pressklemmstück (306) auf der Pressklemmbasis (304) presst und die Pressklemmbasis (304) gegenüber der Tragkonstruktion (14, 16) fixiert, wobei die Schienenauflageplatte (14) bevorzugt einen seitlich vertikal hochgezogenen Bereich (318) aufweist, der ein Widerlager für das Pressklemmstück (306) bildet.
  13. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenklemme (258) eine erste Seite (260) zur Anlage an dem Schienenfuß (26) und eine zweite Seite (262) zur Zusammenwirkung mit dem Exzenter (252) aufweist, wobei die Länge der ersten Seite (260) größer ist als die Länge der zweiten Seite (262) und/oder dass in Bezug auf die Längserstreckung (LE) der Fahrschiene (12) benachbart angeordnete Schienenklemmen (258) auf Lücke oder lückenlos angeordnet sind.
  14. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fuge (22) einen druckfesten Füllkörper, einen Verfüllungsunterguss oder ein nichtgebundenes Füllmaterial (66) aufweist, und bevorzugt darüber ein Vergussmaterial (68) angeordnet ist und/oder
    dass an der Tragkonstruktion (14) ein vertikal aufstrebendes Plattenelement (48) angeordnet ist zur Trennung von Fuge (22) und Eindeckung (20), wobei das Plattenelement (48) bevorzugt lösbar und insbesondere an dem seitlich vertikal hochgezogenen Bereich (46) der Schienenauflageplatte (14) angeordnet ist.
  15. Gleiskonstruktion (10; 100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
    dass an der zur Fuge (22) weisenden Seite des Plattenelements (48) zumindest ein Vorsprung (70) angeordnet ist und/oder
    dass das Plattenelement (48) und/oder der Vorsprung (70) aus einem Material gefertigt sind, das durch das Material des Fugenvergusses (68) chemisch und/oder thermisch angelöst wird, so dass eine integrale Verbindung von Fugenverguss (68) und Plattenelement (48) bzw. Vorsprung (70) entsteht und/oder
    dass die Eindeckung (20) als Straßenbelag und/oder begrünt ausgebildet ist.
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