DE1010088B

DE1010088B - Spannbetonschwelle

Info

Publication number: DE1010088B
Application number: DEM23788A
Authority: DE
Inventors: Josef Holzapfel
Original assignee: LEONHARD MOLL BAUUNTERNEHMUNG
Current assignee: LEONHARD MOLL BAUUNTERNEHMUNG
Priority date: 1954-07-14
Filing date: 1954-07-14
Publication date: 1957-06-13

Description

Spannbetonschwelle Es sind Betonschwellen mit vorgespannter Bewehrung und mit durchgehenden, nicht oder geringer vorgespannten, zusätzlichen Einlagen bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Schwellen einmal die Rissebildung zu unterbinden und zum anderen die Schwelle in weiten Grenzen schlagsicher zu machen, d. h. dafür zu sorgen, daß bei brucherzeugendem Schlag die Schwellenteile noch zusammenhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch im Bereiche der Zugzone, also im unteren Schwellenteil, und zwar symmetrisch zur Längsmittelebene der Schwelle, zusätzliche, durchgehende Einlagen vorgesehen sind, die nicht oder erheblich geringer vorgespannt sind als die Hauptspannbewehrung.
Vorzugsweise sind dünneSpannglieder, zweckmäßig bandförmige Spannglieder, von hoher Festigkeit und wirkungsvoller Aufrauhung als Hauptbewehrung und Rundstäbe mittlerer Festigkeit als zusätzliche Bewehrung vorgesehen. Die Spannglieder besitzen entsprechend der verschiedenen Material- und O_uerschnittscharakteristik verschiedene Vorspannung.
Durch die Hauptspannbewehrung wird ein besonders günstiges Rißverhalten bei hoher Beanspruchung gewährleistet.
Durch eine Zulagebewehrung aus Rundstahl mittlerer Festigkeit, etwa in der Güte des Betonstahls II-IV nach Din 1045, wird auch die Schlagfestigkeit der Schwelle gewährleistet. Die äußerst wichtige Spurhaltung, selbst bei zertrümmertem Beton, ist gesichert.
Die erwähnten Rundstahlzulagen können dem Erfindungsgedanken gemäß mit walzenrauher Oberfläche oder mit profilierter Oberfläche, wie z. B. Torstahl oder Querrippenstahl, verwendet und mit oder ohne Vorspannung eingebaut werden. Im besonderen .Maße entspricht dem Erfindungsgedanken jedoch die Verwendung von Rundstählen mit wirkungsvoll aufgerauhter Oberfläche, z. B. Querrippenstahl u. dgl.. durch welche eine weitgehende Verankerung im Beton gewährleistet wird. Damit ist eine wichtige Möglichkeit gegeben, diese Rundstahlzulagen in einer optimalen Größe vorzuspannen.
Die Größe der Vorspannung dieser Rundstahlzulagen, welche nunmehr als Spannglieder 2. Ordnung bezeichnet werden sollen, bestimmt sich: 1. Aus dem rechnerischen und versuchsmäßigen Erfordernissen für die größte Widerstandsfähigkeit des Schwellenquerschnittes gegen Biegebeanspruchung, 2. aus dem zu fordernden Sicherheitsgrad für die Eintragung der Vorspannkräfte in den Beton, also der Verankerungskräfte, 3. aus dem Dehnungsverhalten der Spannglieder 1. und 2. Ordnung. welches gemäß den Erkenntnissen der Spannbeton-Theorie unter den Gebrauchsspannungen, unter hohen Lasten und unter den Bruchlasten optimal aufeinander abgestimmt sein muß, 4. aus Überlegungen eisenbahntechnischer Natur, z. B. Forderung eines Mindestquerschnittes für den Fall des Schwellenbruches bei Entgleisungen.
Die Spannglieder 2. Ordnung werden in der Regel Vorspannkräfte erhalten, welche im allgemeinen Spannbeton nicht mehr benützt, ja abgelehnt werden, weil ein großer Teil der Vorspannungen durch die elastische Verformung des Betons, das Kriechen und Schwinden, abgebaut wird. Für den vorliegenden Fall bedeutet dieWahl dieser geringen Größe einen wesentlichen technischen Vorteil. Im Falle der Zertrümmerung dieser Schwelle, die in der Regel nur in einem oder ganz wenigen Querschnitten des Betonkörpers erfolgt, werden erfahrungsgemäß die dünnen Spannglieder (1. Ordnung) wie oben dargestellt, zu Bruch kommen. Im Ouerschnitt bleiben dagegen die Spannglieder 2. Ordnung mit geringer Vorspannung erhalten. Die Schwelle besteht in diesem Zustand aus zwei, ausnahmsweise mehr Teilen, welche vermöge der hohen Verankerungskräfte der Spannglieder 1. Ordnung praktisch die volle geplante Vorspannung der ursprünglichen ganzen Schwelle besitzen. An den Bruchstellen tragen voraussetzungsgemäß nur mehr die Spannglieder 2. Ordnung. Durch ihre geringe Vorspannung, welche nur auf Länge der Bruchteile verschwindet, bleibt die ursprüngliche Länge der Betonschwellen, trotz des Herausbrechens voll großen Betonstücken über den ganzen Schwellenquerschnitt, erhalten und damit die Spurhaltung gewährleistet. Bei hoher Vorspannung und geringem Verbund, besonders aber bei Spannbetonschwellen ohne Verbund, würden sich in einem solchen Fall wesentliche Verkürzungen der ursprünglichen Schwellenlänge ergeben. Es besteht durchaus die Möglichkeit, etwa im Kriegsfalle die so beschädigte Schwelle durch Ergänzen der Bruchstellen unter Verwendung von rasch erhärtendem Zement im Gleise wieder betriebsfähig zu machen, da die Spannglieder 2. Ordnung immer noch beträchtliche Biegemomente übernehmen und in jedem Fall die Spurhaltung sichern. Die Verwendbarkeit geteilter Betonschwellen, sogenannter Einzelstützen, unter Benützung einer Spurhaltung ist für Eisenbahngleise längst bekannt.
Im Sinne der Erfindung liegt es auch, daß in Spannbetonschwellen mit Vorspannung ohne Verbund zusätzlich Rundstähle mit glatter oder profilierter Oberfläche im Verbund mit dem Beton eingebettet werden. Sie können Vorspannung erhalten. Der Vorteil dieser Anordnung ist nämlich wie oben beschrieben, indem bei entsprechender Dimensionierung die Spurhaltung ermöglicht und damit gleichzeitig eine Restvorspannung in den abgetrennten Teilen der Schwelle erhalten wird. Auch in diesem Falle ist die vorübergehende Wiederherstellungsmöglichkeit der Schwelle durch Ausbetonieren der Bruchstellen, z. B. im Kriege oder in anderen Notlagen, wichtig.
In der Fig. 1 ist ein Schwellenquerschnitt mit Spanngliedern 1. Ordnung (I) und Spanngliedern 2. Ordnung (II) dargestellt.
In Fig. 2 ist ein Schwellenquerschnitt mit Spanngliedern 1. Ordnung (III), welche ohne Verbund im Beton liegen, und Spanngliedern 2. Ordnung (IV), welche mit Verbund im Beton liegen, dargestellt.
In Fig. 3 ist eine Schwelle derartiger Querschnittsausbildung im Längsschnitt- gezeichnet. Die Stärke und Verteilung der Stahleinlagen ist ausschließlich Sache der statischen Berechnung oder weiterer Überlegungen, die aus Versuchen und Erfahrungen im Betrieb resultieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Betonschwelle für Eisenbahngleise mit vorgespannter Bewehrung und mit durchgehenden, nicht oder geringer vorgespannten, zusätzlichen Einlagen, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Bereiche der Zugzone, also im unteren Schwellenteil, und zwar symmetrisch zur Längsmittelebene der Schwelle, zusätzliche, durchgehende Einlagen vorgesehen sind, die nicht oder erheblich geringer vorgespannt sind als die Hauptspannbewehrung. z. Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie dünne Spannglieder, vorzugsweise bandförmige Spannglieder, von hoher Festigkeit und wirkungsvoller Aufrauhung als Hauptbewehrung (Spannglieder 1. Ordnung) und Rundstähle mittlerer Festigkeit als zusätzliche Bewehrung (Spannglieder 2. Ordnung) aufweist. 3. Betonschwelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder, der verschiedenen Material- und Ouerschnittscharakteristik entsprechend, verschiedene Vorspannung besitzen. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 71432.