WO2016120128A1 - Gleistragplatte aus stahlbeton mit einer perforierten metallplatte als bewehrungseinlage - Google Patents

Gleistragplatte aus stahlbeton mit einer perforierten metallplatte als bewehrungseinlage Download PDF

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reinforcement
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Peter KREMNITZER
Christian Rauch
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Porr Bau Gmbh
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    • E04C5/03—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance with indentations, projections, ribs, or the like, for augmenting the adherence to the concrete

Definitions

  • the invention relates to a reinforced reinforced concrete slab with supports for the rails, wherein in the supports dowels are provided for receiving mounting screws for the rail bracket, and wherein one or more continuous recesses in the longitudinal center are provided in the track plate.
  • a rod reinforcement is provided, wherein in the region of the continuous recesses in the longitudinal center of the reinforcement along the recesses must be reinforced accordingly, so that the forces can be absorbed without interference.
  • provision must also be made to reduce a notch break in the corner region of the recesses, which in a known
  • Transport volume and must be very precisely manufactured and positioned in the formwork, so that the optimum position and concrete cover are guaranteed.
  • the invention has for its object to provide a track plate, wherein the reinforcement is improved to the effect that no special precautions in the area of the edges and especially in the region of the corners of the central recesses must be made.
  • the reinforcement of the invention should also be easy to produce in large quantities and can be quickly and accurately inserted into the formwork.
  • the reinforcement is formed by at least one provided with openings metal plate, which is cut out in the region of the recesses, the arrangement of the openings of the metal plate are adapted to the voltage curve in the plate that the best possible utilization
  • the steel strength is achieved and that it is also adapted to the position of the dowels for receiving the mounting screws for the rail bracket.
  • the arrangement of the perforations of the metal plate can be adapted to the voltage curve in the plate so that the best possible utilization of the steel strength is achieved. This ensures that in the region of the recesses no special reinforcement reinforcements must be provided, whereby the adaptation of the openings to the position of the dowel prevents weakening of the reinforcement by subsequent introduction of holes.
  • the edges of the apertures may protrude from the plane of the metal plate and the surface of the metal plate may be roughened.
  • the roughness can be achieved by introducing grooves by embossing, by sand blasting or the like. It has been shown that mere bulging or embossing of bulges due to the smooth
  • Metal surface is not sufficient for a corresponding shear composite, wherein the protruding from the plane of the metal plate edges of the apertures allows the recording of parallel to the metal plate extending shear forces. Furthermore, the
  • Openings be formed on four sides with rounded corners, whereby in each case the two opposite boundary edges are parallel to each other.
  • the shear strength is improved insofar as caused by the bent edges larger transverse or longitudinal walls, which are intercepted in the concrete introduced shear forces.
  • the four-sided training a good penetration of Concrete from the one given to the other side of the metal plate, which is due to the connecting concrete webs, the solid cohesion of the entire plate is achieved without transverse forces are introduced via sharp edges on these continuous concrete webs.
  • the openings may be arranged in mutually parallel rows, wherein at the intersection of the webs between the openings passage openings are provided.
  • These through-holes serve to allow air located underneath the metal plate to escape upwards during casting of the concrete so that reliable filling of the space under the metal plate within the concrete form is achieved.
  • the edges of these through holes are not bulged out of the plane of the plate, which avoids that could occur due to the curvature air traps.
  • the reinforcement can be formed by two metal plates arranged parallel to one another and provided with the perforations. This takes into account the fact that the reinforcement of track slabs, in
  • both the top and at the bottom of the composite plate tensile and compressive forces must be absorbed.
  • spacers in particular in the form of bulged parts, can be provided between the two superimposed plates, thus achieving a box-like reinforcement when installed.
  • Fig. 1 shows a plan view of the reinforcement of the plate, wherein the parts provided for the support of the rails are indicated by dashed lines.
  • FIG. 2 is a section on line 1-1 of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a detail of the metal support plate on a larger scale and FIG. 4 is a section along line IV-IV of FIG. 3.
  • a reinforcement 2 formed of a metal plate has perforations 4 whose edges 4 'and 4 "are bent out of the plane of the metal plate 4.
  • the openings 4 are constructed on four sides, with the corners correspondingly rounded in order to eliminate the possibility of notch cracks are arranged in mutually parallel rows both in the longitudinal direction and in the transverse direction, wherein 4 through holes 5 are provided at the intersection of the webs between the openings
  • Through holes 5 are in the plane of the armor forming metal plate. 2
  • the top and bottom of the metal plate is provided with grooves, which are shown schematically in Fig. 3 at 6.
  • the track plate 1 is provided with rail support elevations 7, in which the rails 8 are held by means of conventional screws.
  • the screws are screwed into dowels 9, which proceeding from the rail support elevation 7 to the
  • the dowels 9 enforce the metal plates 2, wherein the openings 4 of the reinforcement 2 forming metal plate are arranged so that each of the dowels can be passed through openings 4.
  • the dowels not only serve to hold the rail fastening screws, but also form in a sense a bond between two superimposed metal plates 2 'and 2 ", which are of identical construction.
  • Track slabs concrete can be filled through the potting, which then filled the gap between track slabs and the substrate over the entire surface by the rise of the concrete in the potting the track slabs are secured against horizontal displacement.
  • the downward pyramid-shaped casting openings also cause the potting body secures the slats also against vertical lifting.
  • the air is pushed out through the through openings 5, so that a full-surface contact between concrete and metal plate surfaces is given.
  • At the outer edges of the reinforcement 2 is surrounded with a concrete edge 11, which prevents the reinforcing plates is exposed to corrosion.
  • the maximum grain size does not exceed 16mm and has a mixing ratio of cement to crushed stone of about 1: 6. This ensures that the concrete fills all openings 4 or can rise through them.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine armierte Gleistragplatte 1 mit Auflagen 7 für die Schienen 8, wobei in die Auflagen 7 Dübel 9 für die Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung vorgesehen sind und wobei die Gleistragplatte 1 einen oder mehrere durchgehende Ausnehmungen 10 in der Längsmitte vorgesehen sind. Für eine einfache Armierung 2, 2' und guter Festigkeit ist die Armierung durch wenigstens eine mit Durchbrechungen 4 versehene Metallplatte gebildet, welche im Bereich der Ausnehmungen 10 ausgeschnitten ist. Die Anordnung der Durchbrechungen 4 der Metallplatte ist dabei der Lage der Dübel 9 für die Aufnahme der Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung angepasst.

Description

GLEISTRAGPLATTE AUS STAHLBETON MIT EINER PERFORIERTEN METALLPLATTE
ALS BEWEHRUNGSEINLAGE
Die Erfindung bezieht sich auf eine armierte Stahlbetongleistragplatte mit Auflagen für die Schienen, wobei in den Auflagen Dübel für die Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung vorgesehen sind, und wobei in der Gleistragplatte eine oder mehrere durchgehende Ausnehmungen in der Längsmitte vorgesehen sind.
Bei derartigen bekannten Platten ist eine Stabarmierung vorgesehen, wobei im Bereich der durchgehenden Ausnehmungen in der Längsmitte die Armierung entlang der Ausnehmungen entsprechend verstärkt sein muss, damit die auftretenden Kräfte störungsfrei aufgenommen werden können. Zusätzlich müssen auch Vorkehrungen getroffen werden, um im Eckbereich der Ausnehmungen einen Kerbbruch entsprechend zu verringern, was bei einer bekannten
Ausbildung (AT 500 284 Bl) durch Einziehung spezieller diagonal verlaufender
Armierungsstäbe erreicht wird. Daraus resultiert die Notwendigkeit eines komplexen, aus Stabbewehrung gebildeten Armierungskorbes, welcher in der Herstellung aufwendig ist. Die Armierungskörbe haben beim Transport in das Betonfertigteilwerk ein ungünstiges
Transportvolumen, und müssen sehr exakt gefertigt und in der Schalung positioniert werden, damit die optimale Lage und Betonüberdeckung gewährleistet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Gleistragplatte zu schaffen, bei welcher die Armierung dahingehend verbessert ist, dass keine speziellen Vorkehrungen im Bereich der Ränder und vor allem im Bereich der Ecken der zentralen Ausnehmungen vorgenommen werden müssen. Die erfindungsgemäße Bewehrung soll außerdem einfach in großer Stückzahl herzustellen sein und schnell und exakt in die Schalung eingelegt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Armierung durch wenigstens eine mit Durchbrechungen versehene Metallplatte gebildet ist, welche im Bereich der Ausnehmungen ausgeschnitten ist, wobei die Anordnung der Durchbrechungen der Metallplatte so an den Spannungsverlauf in der Platte angepasst werden, dass eine möglichst optimale Ausnutzung der Stahlfestigkeit erreicht wird und dass sie auch der Lage der Dübel für die Aufnahme der Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung angepasst ist. Dabei kann die Anordnung der Durchbrechungen der Metallplatte so an den Spannungsverlauf in der Platte angepasst werden, dass eine möglichst optimale Ausnutzung der Stahlfestigkeit erreicht wird. Dadurch wird erreicht, dass im Bereich der Ausnehmungen keine speziellen Armierungsverstärkungen vorgesehen seien müssen, wobei auch die Anpassung der Durchbrechungen an die Lage der Dübel eine Schwächung der Armierung durch nachträgliches Einbringen von Bohrungen verhindert.
Aus DE 10 2007 033 557 AI ist eine Hybridverbundkonstruktion für Bauplatten, insbesondere zur Brückensanierung, bekannt. Bei dieser bekannten Ausbildung ist ein faserverstärkter, ultrahochfester Beton und ein oder mehrere Bewährungselemente aus zugfestem Material vorgesehen, wobei diese Bewährungselemente aus mit Durchbrechungen versehenen
Metallplatten besteht. Bei dieser bekannten Ausbildung ist der Zusatz von Fasern zwingend notwendig, damit die Betonstege in den Ausnehmungen der Metallplatte, welche den Beton beidseits der Metallplatte verbinden, ausreichend zug- und schubfest werden, um eine Trennen von Beton und Metallplatte zu verhindern. In der Praxis hat sich nämlich gezeigt, dass unbearbeitete Metalloberflächen mit herkömmlichem Beton für Fahrbahnen und dergleichen keinen hinreichend festen Verbund eingehen und dass die Betonstege die gesamten Lasten im Beton und zwischen dem Beton und der Metallplatte ohne zusätzliche Faserbewehrung nur unzureichend übernehmen können. Außerdem sind die bekannten Platten einheitlich
durchgehend, sodass keine speziellen Maßnahmen z. B. im Bereich von Ausnehmungen, Dübel und dergleichen vorgenommen werden müssen.
Vorteilhafter Weise können die Ränder der Durchbrechungen aus der Ebene der Metallplatte herausragen und die Oberfläche der Metallplatte geraut sein. Dadurch ist es möglich, für die Herstellung der Gleistragplatten herkömmlichen Beton einzusetzen, da durch die genannten Maßnahmen ein guter Schubverbund zwischen Beton und Metallplatte erreicht wird, womit die Platte eine hohe Belastbarkeit aufweist. Dabei kann die Rauung durch Einbringung von Riefen durch Prägung, durch Sandstrahlen oder dergleichen erzielt sein. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bloßes Aufwölben oder Einprägen von Auswölbungen aufgrund der glatten
Metalloberfläche für einen entsprechenden Schubverbund nicht ausreichend ist, wobei die aus der Ebene der Metallplatte herausragenden Ränder der Durchbrechungen die Aufnahme von parallel zur Metallplatte verlaufenden Schubkräften ermöglicht. Weiters können die
Durchbrechungen vierseitig mit abgerundeten Ecken ausgebildet sein, wodurch jeweils die beiden gegenüberliegenden Begrenzungskanten zueinander parallel sind. Dadurch wird die Schubfestigkeit insofern verbessert, als durch die aufgebogenen Kanten größere quer- bzw. längsverlaufende Wandungen entstehen, an welchen in den Beton eingebrachte Schubkräfte abgefangen werden. Außerdem ist durch die vierseitige Ausbildung eine gute Durchdringung des Betons von der einen auf die andere Seite der Metallplatte gegeben, womit aufgrund der verbindenden Betonstege der feste Zusammenhalt der gesamten Platte erzielt ist, ohne dass querverlaufende Kräfte über scharfe Kanten auf diese durchgehenden Betonstege eingebracht werden.
Dabei können die Durchbrechungen in zueinander parallel verlaufenden Reihen angeordnet sein, wobei im Schnittpunkt der Stege zwischen den Durchbrechungen Durchgangsöffnungen vorgesehen sind. Diese Durchgangsöffnungen dienen dazu, dass unterhalb der Metallplatte befindliche Luft beim Gießen des Betons nach oben entweichen kann, sodass eine zuverlässige Füllung des unter der Metallplatte befindlichen Raumes innerhalb der Betonform erzielt ist. Die Ränder dieser Durchgangsöffnungen sind nicht aus der Plattenebene herausgewölbt, womit vermieden ist, dass durch die Wölbung Luftfallen entstehen könnten. Zur Erzielung einer Verbundplatte mit besonderer Festigkeit kann die Armierung durch zwei parallel übereinander angeordnete, mit den Durchbrechungen versehene Metallplatten gebildet sein. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass von der Bewehrung von Gleistragplatten, in
Abhängigkeit von der Position des Zuges über der Platte, sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Verbundplatte Zug- und Druckkräfte aufgenommen werden müssen.
Schließlich können zwischen den beiden übereinanderliegenden Platten Abstandhalter, insbesondere in Form von vorgewölbten Teilen, vorgesehen sein, womit im eingebauten Zustand eine kastenartige Armierung erreicht ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Armierung der Platte, wobei strichliert die für die Auflage der Schienen vorgesehenen Teile angedeutet sind.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 1-1 der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Metalltragplatte in größerem Maßstab und Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.
Mit 1 ist eine Gleistragplatte bezeichnet, in welcher wenigstens eine Armierung 2 aus einer Metallplatte eingelegt ist. Diese Armierung 2 ist mit Beton 3 (siehe Fig. 2) umschlossen. Die aus einer Metallplatte gebildete Armierung 2 weist Durchbrechungen 4 auf, deren Ränder 4' bzw. 4" aus der Ebene der Metallplatte herausgebogen sind. Die Durchbrechungen 4 sind vierseitig aufgebaut, wobei die Ecken entsprechend abgerundet sind, um die Möglichkeit von Kerbrissen auszuschalten. Die Öffnungen 4 sind dabei in zueinander parallelen Reihen sowohl in die Längsrichtung als auch in Querrichtung angeordnet, wobei im Schnittpunkt der Stege zwischen den Durchbrechungen 4 Durchgangsöffnungen 5 vorgesehen sind. Die Ränder der
Durchgangsöffnungen 5 liegen in der Ebene der die Armierung bildende Metallplatte 2.
Die Ober- und Unterseite der Metallplatte ist mit Riefungen versehen, welche in Fig. 3 schematisch bei 6 dargestellt sind.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Gleistragplatte 1 mit Schienentragerhebungen 7 versehen, in welchen die Schienen 8 mittels herkömmlicher Schrauben gehalten sind. Die Schrauben sind in Dübel 9 eingeschraubt, welche sich von der Schienentragerhebung 7 ausgehend bis zur
Unterseite der Gleistragplatte 1 erstrecken. Dabei durchsetzen die Dübel 9 die Metallplatten 2, wobei die Durchbrechungen 4 der die Armierung 2 bildenden Metallplatte so angeordnet sind, dass jeder der Dübel durch Durchbrechungen 4 hindurchgeführt werden kann. Damit dienen die Dübel nicht nur der Halterung der Schienenbefestigungsschrauben, sondern bilden auch in gewissem Sinn einen Verbund zwischen zwei übereinanderliegenden Metallplatten 2' und 2", welche identisch aufgebaut sind.
In der Längsmitte der Platten sind in vorliegendem Fall zwei durchgehende Ausnehmungen 10 vorgesehen, welche als Vergussöffnung dienen, das heißt, dass bei der Verlegung der
Gleistragplatten Beton durch die Vergussöffnungen eingefüllt werden kann, welcher dann den Zwischenraum zwischen Gleistragplatten und dem Untergrund vollflächig verfüllt Durch das Hochsteigen des Betons in den Vergussöffnungen werden die Gleistragplatten vor horizontalem Verschieben gesichert. Die nach unten pyramidenförmig ausgebildeten Vergussöffnungen bewirken außerdem, dass der Vergusskörper die Gleistragplatten auch gegen vertikales Abheben sichert. Zudem wird durch die Durchgangsöffnungen 5 die Luft herausgedrückt, sodass eine vollflächige Berührung zwischen Beton und Metallplattenoberflächen gegeben ist. An den Außenrändern wird die Armierung 2 mit einem Betonrand 11 umgössen, womit verhindert wird, dass die Armierungsplatten Korrosion ausgesetzt ist. Für die Herstellung der Betonplatten hat sich dabei als zweckmäßig ein Beton herausgestellt, dessen maximale Korngröße 16mm nicht übersteigt und ein Mischungsverhältnis von Zement zu Schotter von etwa 1:6 aufweist. Damit ist sichergestellt, dass der Beton alle Durchbrechungen 4 ausfüllt bzw. durch sie aufsteigen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Armierte Stahlbetongleistragplatte mit Auflagen für die Schienen, wobei in den Auflagen Dübel für die Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung vorgesehen sind, und wobei in der Gleistragplatte eine oder mehrere durchgehende Ausnehmungen in der Längsmitte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung durch wenigstens eine mit Durchbrechungen (4) versehene Metallplatte (2, 2') gebildet ist, welche im Bereich der Ausnehmung (10) ausgeschnitten ist, wobei die Anordnung der Durchbrechungen (4) der Metallplatte (2) der Lage der Dübel (9) für die Aufnahme der Befestigungsschrauben für die Schienenhalterung ausgepasst ist.
2. Armierte Gleistragplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (4', 4") der Durchbrechungen (4) aus der Ebene der Metallplatte (2) herausragen und die Oberfläche der Metallplatte (2) geraut ist.
3. Armierte Gleistragplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rauung (6) durch Einbringung von Riefen, durch Prägung, Sandstrahlen oder
dergleichen, erzielt ist.
4. Armierte Gleistragplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (4) vierseitig mit abgerundeten Ecken ausgebildet sind, wobei jeweils die beiden gegenüber liegenden Begrenzungskanten zueinander parallel sind.
5. Armierte Gleistragplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Durchbrechungen (4) in zueinander parallelen Reihen angeordnet sind, wobei im
Schnittpunkt der Stege zwischen den Durchbrechungen (4), Durchgangsöffnungen (5) vorgesehen sind.
6. Armierte Gleistragplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung durch zwei parallel übereinander angeordnete mit den Durchbrechungen (4) versehene Metallplatten (2, 2') gebildet ist.
7. Armierte Gleistragplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden übereinanderliegenden Platten Abstandhalter, insbesondere in Form von vorgewölbten Teilen, vorgesehen sind.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1871318A (en) * 1929-01-30 1932-08-09 Richard F Greenwood Precast concrete structural unit
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AT500284B1 (de) 2004-04-14 2006-08-15 Porr Technobau Und Umwelt Ag Vorgefertigte, insbesondere schlaff, bewehrte tragplatte
DE102007033557A1 (de) 2007-07-19 2009-01-22 Universität Leipzig Hybride Verbundkonstruktion

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