WO2007062646A2 - Röhrenartiger, hohler, fester fahrwegträger - Google Patents

Röhrenartiger, hohler, fester fahrwegträger Download PDF

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    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges

Definitions

  • the invention relates to a tubular, solid, solid track carrier with a functional part, preferably for road construction and railway track substructure, made of proven tension or fiber concrete or other materials in the form of a
  • Ballast stones in which thresholds are inserted flush with the edges.
  • track substructures made of concrete slabs, which have motorway-like character.
  • the disadvantage of the railway track substructures consisting of sand layers and ballast stones is that the sand layers are reduced by rainwater effects, and consequently the ballast stones sag. This has the consequence that the railway track substructure must be steadily nachgekoffert with high costs in order to guarantee driving safety with straight tracks, because by the sagging of the substructure and the rails lower.
  • the cost of producing a built of sand layers and ballast railway track substructure are higher than from an industrially prefabricated railway track substructure.
  • the disadvantage of the concrete slab track substructures is that the concrete slabs can probably only be laid at ground level, and a high material input is required to achieve certain heights (strength of the concrete slabs), so that a high flexural rigidity for driving safety can be guaranteed.
  • DE 199 19 703 C2 describes a track, in particular for a Transrapid, in which a tubular prestressed concrete longitudinal member is integrated.
  • a disadvantage of this construction is that the track is designed in several parts, the hollow longitudinal body only serves a Auf Part für mike and in addition a substructure is required, which must be firmly anchored to the hollow longitudinal body.
  • the invention DE 202 20 631 Ul describes a complete track for track-guided vehicles, consisting of two interconnected components, namely a base support made of steel or prestressed concrete with a flat surface and a relatively heavy and material-intensive roadway plate made of steel. This guideway is preferably intended for use with conventional magnetic levitation technology.
  • the track has a triangular shape with pointing down tip, which is intended to anchor in the ground.
  • the disadvantage of this solution is that the track plate must be located at a sufficient distance above the earth in order to be able to navigate them with magnetic levitation technology and to prevent the stators from becoming soiled by earth, etc.
  • the basic support can therefore only be partially embedded in the ground, which is a stabilizing
  • the object of the invention is to provide a tubular, solid, solid track carrier, preferably for road construction and railway track substructure components that require a significantly lower material usage with a simple design, to ensure high bending stiffness and weather conditions such as water and ice. Furthermore, the construction time, manufacturing and maintenance costs of a constructed from these components Fahrweg- carrier should be significantly lower and the relocation of roads in problem areas are facilitated.
  • the tubular, solid, fixed track carrier which serves the road construction and railway track substructure, consists of interconnected longitudinal members in statically limited component lengths.
  • the longitudinal members are one-piece moldings, which are preferably made of proven tension or fiber concrete in the concrete spin method. These concrete moldings have a triangular or trapezoidal shape, seen in cross-section, with the shorter of the parallel sides facing downwards in the trapezoidal shape.
  • the upper triangular edge or the longer of the parallel trapezoidal sides forms the support for a guideway.
  • the corners, the geometric shapes formed in cross-section are advantageous and rounded due to the production and in the center of the triangular or trapezoidal shape, a circular cavity is arranged.
  • the downward-pointing triangular or trapezoidal legs form the bearing surfaces for a natural or artificially constructed subsoil. Under artificially constructed ground is z. B. also understand an elevation z. B. bridging roads or rivers.
  • the concrete moldings are suitably and also due to the production of a symmetrically arranged tube.
  • the upper edge of the triangle or the trapezium, which forms the support for a guideway, is curved convex so that rainwater can drain easily.
  • bulges are formed on the rounded surface of the concrete moldings in sections and in the manner of a threshold.
  • the surface is designed without bulges and only slightly convex.
  • the industrially prefabricated tube-type guideway support replaces a railway track substructure made of sand, ballast stones, sleepers or concrete slabs.
  • the rails are fastened on the tubular road construction and railway track substructure.
  • the tension or fiber concrete centrifugal process offers four times the structural strength of solid concrete substrates.
  • Fig. 1 is a sectional view of a tubular railway track substructure with bulges in the upper outer part.
  • FIG. 2 is a perspective view of the tubular railway track substructure according to FIG. 1.
  • section A - A of Fig. 2 shows a tubular, hollow, fixed tension or fiber concrete longitudinal beam 1 as a one-piece concrete form part for a railway track substructure, both embedded at ground level in the Erdbo- and laid elevated can be.
  • the side members 1 have in cross-section a standing on top of the triangle shape.
  • the downward-pointing triangular legs 2 form the contact surfaces for a natural or artificially constructed base.
  • the concrete moldings 1 are produced by passing through a symmetrically arranged tube 3.
  • the corners 4, the triangular shape shown in cross section, are advantageously rounded.
  • the upper edge 5 of the triangle which forms the support for a track is curved convex so that it can not be affected by weather conditions such as water and ice.
  • bulges 7 are formed on the road surface 5 sections and threshold-like.
  • the laid on the sleepers 7 rails 6, consist in this advantageous embodiment of a stable double-T profile with a vertical cross member 8, wherein the upper T-profile forms two wing-like boom 9, which except driving on a road wheel driving on Magnetic levitation allow 11, and wherein up in the middle of the rail along the rail 6, a track head 10 is curved, which is supported by the crossbar 8 and is used for driving on a flange 12.
  • the railroad track substructure 1 is piecewise in a - specially designed to the outer contour 2, 4, 5, 7 predetermined shape - manufactured in the concrete spin method.
  • the concrete molding 1 can be made without bulges 7, wherein the upper surface 5 of the molded part 1 has only a slight bulge.
  • Fig. 2 shows in a perspective view of the tubular, hollow, fixed tension or fiber concrete longitudinal beam 1 as Brubahnisunterbau, according to the cross-sectional profile A - A of the concrete molding 1 of FIG. 1st
  • This cross-sectional profile shows that between the threshold-like bulges 7 in the upper outer part 5, the component 1 is partially rounded like a tube.

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Abstract

Der röhrenartige, hohle, feste Fahrwegträger dient vorzugsweise dem Bahngleisunterbau und besteht aus miteinander verbundenen, statisch begrenzten Bauteillängen in Form von Längsträgern (1). Die Längsträger (1) sind einteilige Betonformteile, die im Querschnitt eine auf der Spitze stehende Dreiecksform oder Trapezform, aufweisen, wobei die nach unten weisenden Dreiecks- oder Trapezschenkel (2) Auflageflächen für einen natürlichen oder künstlich errichteten Baugrund bilden. Die Betonformteile (1) sind mit einer symmetrisch angeordneten Röhre (3) durchzogen, die obere Fläche (5) ist konkav aufgewölbt und besitzt abschnittsweise schwellenartige Ausbuchtungen (7).

Description

Röhrenartiger, hohler, fester Fahrwegträger
[Beschreibung]
Die Erfindung betrifft einen röhrenartigen, hohlen, festen Fahrwegträger mit einem Funktionsteil, vorzugsweise für den Straßenbau und Bahngleisunterbau, der aus bewährtem Spann- oder Faserbeton oder anderen Materialien, in Form eines
Längsträgers als Fahrwegträger mit statisch begrenzter Länge bestehend aus nur einer Röhre, im Beton-Schleuderverfahren hergestellt ist.
[Stand der Technik] Bekannt sind Bahngleisunterbauten aus Sandschichten und
Schottersteinen in denen oberkantenbündig Schwellen eingelegt sind.
Bekannt sind auch Bahngleisunterbauten aus Betonplatten, die autobahnähnlichen Charakter haben. Der Nachteil der Bahngleisunterbauten aus Sandschichten und Schottersteinen besteht darin, dass die Sandschichten durch Regenwassereinwirkungen sich senken, und demzufolge die Schottersteine nachsacken. Dieses hat zur Folge, dass der Bahngleisunterbau mit hohen Kosten stetig nachgekoffert werden muss, um die Fahrsicherheit mit geraden Gleisen zu garantieren, weil durch das Absacken des Unterbaues auch die Schienen sich senken.
Ferner sind die Herstellungskosten für einen aus Sandschichten und Schottersteinen erbauten Bahngleisunterbau höher, als aus einem industriell vorgefertigten Bahngleisunterbau. Der Nachteil der Bahngleisunterbauten aus Betonplatten besteht darin, dass die Betonplatten wohl nur ebenerdig verlegt werden können, und ein hoher Materialeinsatz erforderlich ist, um gewisse Bauhöhen (Stärken der Betonplatten) zu erreichen, damit eine hohe Biegesteifigkeit für die Fahrsicherheit garantiert werden kann.
Aus der DE 199 19 703 C2 ist ein Fahrweg, insbesondere für einen Transrapid beschrieben, in dem ein röhrenförmiger Spannbeton- Längsträger integriert ist. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass der Fahrweg mehrteilig ausgeführt ist, der hohle Längskörper lediglich einer Aufständerung dient und zusätzlich ein Unterbau erforderlich ist, der mit dem hohlen Längskörper fest verankert sein muss. Schließlich beschreibt die Erfindungsschrift DE 202 20 631 Ul einen kompletten Fahrweg für spurgeführte Fahrzeuge, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Bauteilen, nämlich einem Grundträger aus Stahl- oder Spannbeton mit einer ebenen Oberfläche und einer relativ schweren und materialin- tensiven Fahrbahnplatte aus Stahl. Dieser Fahrweg ist vorzugsweise zum Befahren mit herkömmlichen Technologien der Magnetschwebetechnik gedacht. Der Fahrweg weist eine Dreiecksform mit nach unten weisender Spitze auf, die zur Verankerung im Erdreich dienen soll. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass die Fahrbahnplatte in einem ausreichenden Abstand über der Erde angeordnet sein muss, um sie mit MagnetSchwebetechnik befahren zu können und um ein Verdrecken der Statoren durch Erde etc. auszuschließen. Der Grundträger kann deshalb nur zum Teil in den Erdboden eingelassen sein, was eine stabilisierende
Wirkung der nach unten weisenden Dreiecksschenkel teilweise aufhebt, weil der Schwerpunkt des Grundträgers mit der Fahrbahnplatte sehr weit über der Erdoberfläche liegt. [Aufgabe der Erfindung]
Aufgabe der Erfindung ist es, einen röhrenartigen, hohlen, festen Fahrwegträger, vorzugsweise für den Straßenbau und Bahngleisunterbau aus Bauteilen zu schaffen, die einen bedeutend geringeren Materialeinsatz bei einer einfachen Konstruktion erfordern, eine hohe Biegesteifigkeit gewährleisten und Witterungseinflüssen wie Wasser und Eis standhalten. Ferner sollen die Bauzeit, Herstellungs- und Wartungskosten eines aus diesen Bauteilen aufgebauten Fahrweg- trägers deutlich geringer sein und die Verlegung von Fahrwegen in Problemgebieten erleichtert werden.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der ünteransprüche.
Der röhrenartige, hohle, feste Fahrwegträger, der dem Straßenbau und Bahngleisunterbau dient, besteht aus miteinander verbundenen Längsträgern in statisch begrenzten Bauteillängen . Die Längsträger sind einteilige Formteile, die vorzugsweise aus bewährtem Spann- oder Faserbeton im Beton-Schleuderverfahren hergestellt sind. Diese Betonformteile besitzen eine, im Querschnitt gesehen, auf der Spitze stehende Dreiecksoder Trapezform, wobei bei der Trapezform die kürzere der parallelen Seiten nach unten weist.
Die obere Dreieckskante oder die längere der parallelen Trapezseiten bildet die Auflage für einen Fahrweg.
Die Ecken, der im Querschnitt gebildeten geometrischen Formen sind vorteilhaft und herstellungsbedingt abgerundet und im Zentrum der Dreiecks- oder Trapezform ist ein kreisförmiger Hohlraum angeordnet. Die nach unten weisenden Dreiecks- oder Trapezschenkel bilden die Auflageflächen für einen natürlichen oder künstlich errichteten Baugrund. Unter künstlich errichteten Baugrund ist z. B. auch eine Aufständerung zu verstehen, die z. B. der Überbrückung von Straßen oder Flüssen dient.
Die Betonformteile sind zweckmäßigerweise und auch herstellungsbedingt von einer symmetrisch angeordneten Röhre durchzogen.
Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht in der sicheren und Material sparenden Verankerung in einem Baugrund, ohne dass besondere zusätzliche Sand- und Schotterbettungen notwendig sind.
Die obere Kante des Dreiecks oder des Trapezes, die die Auflage für einen Fahrweg bildet, ist konvex aufgewölbt damit Regenwasser problemlos abfließen kann.
Für das Befestigen von Eisenbahnschienen oder auch besonderen Schienen für die Magnetschwebetechnik (wie in der DE 10 2004 014 413 B4 beschrieben) sind auf der abgerundeten Oberfläche der Betonformteile abschnittsweise und schwellen- artig Ausbuchtungen angeformt. In der Ausführung der Betonformteile als Straßenelemente ist die Oberfläche ohne Ausbuchtungen und nur leicht ballig ausgeführt.
Der industriell vorgefertigte röhrenartige Fahrwegträger tritt als Bahngleisunterbau an die Stelle eines Bahngleisun- terbaues aus Sand, Schottersteinen, Schwellen, oder Betonplatten. Die Schienen werden auf dem röhrenartigen Straßenbau und Bahngleisunterbau befestigt.
Das Spann- oder Faserbeton Schleuderverfahren bietet baustatisch gesehen die vierfache Festigkeit gegenüber Vollbeton- trägem.
Das Eigengewicht bei gleicher Festigkeit ist ca. 30 % niedriger, was erheblich zur Kostensenkung beiträgt. [Beispiele]
An Hand von Zeichnungen werden der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines röhrenartigen Bahngleisunterbaues mit Ausbuchtungen in der oberen Außenpartie.
Fig. 2 eine Perspektiv-Darstellung des röhrenartigen Bahngleisunterbaues gemäß Fig. 1.
In einer Schnittdarstellung, Schnitt A - A nach Fig. 2, zeigt Fig. 1 einen röhrenartigen, hohlen, festen Spann- oder Faserbeton- Längsträger 1 als einteiliges Betonformteil für einen Bahngleisunterbau, der sowohl ebenerdig in den Erdbo- den eingelassen als auch aufgeständert verlegt werden kann. Mehrere Betonformteile 1 bilden, miteinander verbunden eine Fahrbahn.
Die Längsträger 1 weisen im Querschnitt eine auf der Spitze stehende Dreiecksform auf. Die nach unten weisenden Drei- ecksschenkel 2 bilden die Auflageflächen für einen natürlichen oder künstlich errichteten Untergrund. Außerdem sind die Betonformteile 1 herstellungsbedingt mit einer symmetrisch angeordneten Röhre 3 durchzogen.
Die Ecken 4, der im Querschnitt dargestellten Dreiecksform, sind vorteilhafterweise abgerundet.
Die obere Kante 5 des Dreiecks, die die Auflage für einen Fahrweg bildet ist konvex aufgewölbt, damit diese durch Witterungseinflüsse wie Wasser und Eis nicht beeinträchtigt werden kann. Für das Befestigen von Schienen 6 oder dergleichen sind auf der Fahrbahnfläche 5 abschnittsweise und schwellenartig Ausbuchtungen 7 angeformt .
Die auf den Schwellen 7 verlegten Schienen 6, bestehen in dieser vorteilhaften Ausführung aus einem stabilen Doppel-T- Profil mit einer senkrechten Traverse 8, wobei das obere T- Profil zwei flügelartige Ausleger 9 bildet, die außer dem Befahren mit einem Straßenrad das Befahren mit Magnetschwebetechnik 11 zulassen, und wobei oben in der Schienenmitte längs der Schiene 6 ein Gleiskopf 10 aufgewölbt ist, der durch die Traverse 8 gestützt ist und zum Befahren mit einem Spurkranzrad 12 dient.
Der Bahngleisunterbau 1 wird stückweise in einer - speziell der Außenkontur 2, 4, 5, 7 vorgegebenen Form - angefertigten Bauform im Beton-Schleuderverfahren hergestellt.
Mit der Formgebung des Betonformteils 1 und dem Schleudereffekt wird das statisch berechnete und gewollte Querschnittprofil erzielt.
Durch den Schleudereffekt gelangt vermehrt Betonmasse in die Auswölbungen 7 der Bauform, die dem stärksten Belastungsdruck standhalten müssen.
So sind z.B. die oberen Außenpartien 5, 7 an dem Bahngleisunterbau 1 besonders stark ausgelegt, weil dort die Schienen- und Fahrzeuglast aufliegt. Für den Straßenbau kann das Betonformteil 1 ohne Auswölbungen 7 gefertigt werden, wobei die obere Fläche 5 des Formteils 1 nur eine geringe Aufwölbung besitzt.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den röhrenartigen, hohlen, festen Spann- oder Faserbeton- Längsträger 1 als Bahngleisunterbau, gemäß dem Querschnittprofil A - A des Betonformteils 1 nach Fig. 1. Dieses Querschnittprofil zeigt, dass zwischen den schwellenartigen Auswölbungen 7 in der oberen Außenpartie 5 das Bauteil 1 abschnittsweise rohrartig abgerundet ist.
[Bezugszeichenliste]
1 Faserbeton- Längsträger, Betonformteil
2 nach unten weisende Dreiecks- oder Trapezschenkel 3 Röhre
4 abgerundete Ecken
5 Fahrbahnfläche
6 Schienen
7 schwellenartige Ausbuchtungen
8 Traverse
9 flügelartige Ausleger
10 Gleiskopf
11 MagnetSchwebetechnik
12 Spurkranzrad

Claims

[Patentansprüche]
1. Röhrenartiger, hohler, fester Fahrwegträger, vorzugsweise für den Straßenbau und Bahngleisunterbau, beste- hend aus miteinander verbundenen, statisch begrenzten Bauteillängen in Form von Längsträgern (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (1) einteilige Betonformteile sind, die im Querschnitt eine auf der Spitze stehende Dreiecksform oder Trapezform, bei der die kürzere der parallelen Seiten nach unten weist, aufweisen, wobei die nach unten weisenden Dreiecks- o- der Trapezschenkel (2) Auflageflächen für einen natürlichen oder künstlich errichteten Baugrund bilden, und die Betonformteile (1) mit einer symmetrisch angeordne- ten Röhre (3) durchzogen sind.
2. Fahrwegträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken (4), der im Querschnitt dargestellten Dreiecks- oder Trapezform, abgerundet sind.
3. Fahrwegträger nach Anspruch 1 und 2f dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die obere Kante (5) des Dreiecks oder Trapezes, die die Fahrbahnfläche (5) bildet, konvex aufgewölbt ist.
4. Fahrwegträger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fahrbahnfläche (5) abschnittsweise schwellenartig Ausbuchtungen (7) angeformt sind.
5. Fahrwegträger nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten der Auflageflächen (2) konkav gewölbt sind.
6. Fahrwegträger nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenartige, hohle, feste Fahrwegträger (1) aus bewährtem Spann- oder Faserbeton oder ähnlichen Materialien einstückig im Beton-Schleuderverfahren hergestellt ist.
7. Fahrwegträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den schwellenartigen Ausbuchtungen (7) ein o- der mehrere Funktionsteile (6) montiert sind.
8. Fahrwegträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsteile Schienen (6) sind, die aus einem stabilen Doppel- T- Profil mit einer senkrechten Traverse (8) bestehen, wobei das obere T- Profil zwei flügelartige Ausleger (9) bildet, die außer dem Befah- ren mit einem Straßenrad das Befahren mit Magnetschwebetechnik (11) zulassen, und wobei oben in der Schienenmitte längs der Schiene (6) ein Gleiskopf (10) aufgewölbt ist, der durch die Traverse (8) gestützt ist und zum Befahren mit einem Spurkranzrad (12) dient.
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