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DE19544055A1 - Oberbaukonstruktion - Google Patents

Oberbaukonstruktion

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Publication number
DE19544055A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rail
intermediate layer
tension
stiffness
superstructure according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19544055A
Other languages
English (en)
Inventor
Albrecht Demmig
Hans-Ulrich Dietze
Hubertus Hoehne
Sebastian Benenowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Butzbacher Weichenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Butzbacher Weichenbau GmbH filed Critical Butzbacher Weichenbau GmbH
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Priority to ES96934747T priority patent/ES2148802T3/es
Priority to PL96326270A priority patent/PL183406B1/pl
Priority to DE59605552T priority patent/DE59605552D1/de
Priority to BR9611195A priority patent/BR9611195A/pt
Priority to US09/051,476 priority patent/US6027034A/en
Priority to EP96934747A priority patent/EP0856086B1/de
Priority to PCT/EP1996/004536 priority patent/WO1997015723A1/de
Priority to DK96934747T priority patent/DK0856086T3/da
Priority to KR10-1998-0702785A priority patent/KR100464688B1/ko
Priority to AT96934747T priority patent/ATE194399T1/de
Publication of DE19544055A1 publication Critical patent/DE19544055A1/de
Priority to NO19981749A priority patent/NO311098B1/no
Priority to US09/479,932 priority patent/US6409092B1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/62Rail fastenings incorporating resilient supports
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/685Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape
    • E01B9/686Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape with textured surface

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Oberbaukonstruktion umfassend eine über einer Unterlage wie Betonschwelle angeordnete Schiene, die ihrerseits von einer Befestigung wie Rippenplatte ausgeht, wobei zwischen der Unterlage und der Befestigung zumindest eine Zwischenlage mit einer Steifigkeit x angeordnet ist.
Es ist bekannt, Schwellen auf Schotter zu betten oder auf Konstruktionen einer Festen Fahrbahn mit stabilen steifen Schwellenlagerungen zurückzugreifen. Im letzteren Fall wird die Schwelle wie Betonschwelle auf Asphalt- oder Betontragplatten oder ent­ sprechende Tröge eingebracht und sodann in einer Vergußmasse wie Beton oder Asphalt teilweise eingegossen.
Um bei Festen Fahrbahnen eine Verringerung des von einer Schiene ausgehenden Körper- und Luftschalls zu erreichen, ist eine Konstruktion bekannt, eine Regelschiene wie S54 in einem Kanal, der aus Beton- bzw. Stahlteilen besteht, auf einer Korkschicht aufzubringen. Zusätzlich sind Hohlkörper vorgesehen, die nach oben hin mit Polyuret­ han-Kork-Gemisch gefüllt sind, um den Schall zu verringern. Allerdings hat eine entsprechende Konstruktion nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt. Vielmehr haben Schallmessungen ergeben, daß sogar gegenüber dem Schotterbau eine Schallerhö­ hung um 10 dB erfolgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Oberbaukonstruktion, ins­ besondere eine solche einer Festen Fahrbahn derart weiterzubilden, daß eine Reduzie­ rung von Körper- und Luftschall erfolgt.
Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Steifigkeit x der Zwischenlage in Abhängigkeit einer maximal gewünschten fußseitigen Schienen­ spannung in der Schiene bestimmt ist, insbesondere daß die Steifigkeit x derart ausge­ legt ist, daß in der Schiene fußunterseitig eine maximale vorgebbare Schienenspannung erzeugbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Zwischenlage auf die zulässige bzw. gewünschte maximale Schienenspannung ausgelegt, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Schiene selbst weicher gelagert wird, wodurch eine Entkopplung zwischen der Schiene und der Schwelle erfolgt. Dies wirkt sich auch auf eine geringere Stützpunktbelastung aus, wodurch wiederum eine Reduzierung des Körperschalls erfolgt. Verstärkt kann dies dadurch werden, daß man als Schiene solche mit hohem Trägheits- und Widerstands­ moment über die Schienenmittelachse betrachtet wie zum Beispiel eine Vollschiene ver­ wendet wird, so daß diese die Funktion eines Trägers ausübt und eine lasttragende Wirkung entfalten kann. Hierdurch erfolgt eine weitere Entkopplung zwischen der Schiene und der Schwelle, wodurch wiederum der von der Schiene ausgehenden Körperschalls beim Durchfahren eines Schienenfahrzeuges verringert wird.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Lehre dadurch realisiert, daß die Zwischenlage eine Federkennlinie derart aufweist, daß bei maximal zulässiger und/oder vorgebbarer Schienenspannung die Zwischenlage im wesentlichen unelastische Eigenschaften besitzt. Es wird eine Zwischenlage vorgeschlagen, die vor Erreichen der maximal zulässigen und/oder vorgebbaren Schienenspannung eine geringe und bei Erreichen dieser eine hohe Steifigkeit aufweist.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Steifigkeit x der Zwischenlage im Bereich zulässiger Schienenspannung beträgt x 25 kN/mm, vorzugsweise 4 x 25 kN/mm, bzw. daß bei Vorliegen der maximal zulässigen Schienenspannung die Zwischenlage eine Steifigkeit x mit x 35 kN/mm, insbesondere x 90 kN/mm aufweist, vorzugs­ weise im Bereich von 100 kN/mm.
Insbesondere und nach einem eigenerfinderischen Vorschlag ist jedoch vorgesehen, daß bei unbelasteter Zwischenlage diese über ihrer Unterseite vorstehende Vorsprünge aufweist, die innerhalb der Zwischenlage umfangsseitig von einem Freiraum (Aus­ sparung) umgeben sind, wobei der Freiraum ein Volumen Va aufweist, das gleich einem Volumen Vb ist, das die Vorsprünge in ihren über die Unterseite vorstehenden Ab­ schnitten aufweisen.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag üben die Vorsprünge die Funktion einer Tragfeder aus, die dann wirksam ist, wenn die maximale Schienenspannung der über die Unterlage abgestützten Schiene noch nicht erreicht ist. Wird diese sodann erreicht, so werden die Vorsprünge derart in die Unterlage hineingedrückt, daß die Vorsprünge bündig mit der Unterseite der Zwischenlage abschließen und gleichzeitig die gesamten Freiräume (Aussparungen) ausfüllen. Hierdurch bedingt wird der Formfaktor der Zwischenlage derart erhöht, daß die maximal zulässige Schienenspannung auch bei weiterer Kraftstoffeinleitung grundsätzlich nicht überschritten werden kann. Insbesonde­ re sollte dann, wenn die Freiräume in der Unterlage vollständig vom Material der Vor­ sprünge ausgefüllt ist, sollte die Zwischenlage eine Steifigkeit x aufweisen, die im Bereich von 100 kN/mm liegt.
Insbesondere ist vorgesehen, daß die Schiene eine Vignolesschiene mit einer maximal zulässigen Schienenspannung von 70 bis 100 N/mm² ist und daß die Zwischenlage eine Steifigkeit x von in etwa 4 bis 16 kN/mm aufweist, sofern die maximal zulässige Schienenspannung noch nicht erreicht ist.
Losgelöst von der Geometrie der Schiene sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß insbesondere Schienen zum Einsatz gelangen, die ein Trägheitsmoment Ix mit vor­ zugsweise Ix 3.400 cm⁴ und einem Widerstandsmoment Wx mit vorzugsweise Wx 350 cm³ aufweisen.
Insbesondere ist eine Oberbaukonstruktion einer Festen Fahrbahn vorgesehen, bei der die Schiene eine Vollschiene mit einem Trägheitsmoment Ix mit 3.700 Ix 3.800 cm⁴ und einem Widerstandsmoment Wx mit 390 Wx 410 cm³ ist und eine maximal ge­ wünschte Schienenspannung σ (etwa 70 ± 4 N/mm² für Schienenstahl UIC Güte A mit 880N/mm² Zugfestigkeit) erzeugbar ist und die Zwischenschicht eine Steifigkeit x von in etwa 10 ± 2 kN/mm abei Vollbahnen aufweist. Bei Verkehrsträgern mit geringeren Achslasten ergeben sich Steifigkeiten, die unter dem zuvor angegebenen Wert liegen.
In Weiterbildung der Erfindung sieht die Erfindung vor, daß die Schiene fußseitig derart ausgestaltet ist, daß der Fuß bei Schwingungsanregung Schallwellen einer Frequenz v aussendet, die im wesentlichen außerhalb eines Frequenzbereichs zwischen 500 und 3.000 Hz liegen. Hierdurch ergibt sich eine schwingungstechnische Gestaltung des Schienenfußes derart, daß im erheblichen Umfang eine Reduzierung des Luftschalls erfolgt.
Zusätzlich kann die Schiene steglos ausgebildet sein, wodurch ebenfalls verhindert wird, daß Beeinträchtigungen durch unerwünschte Luftschalls unterbleiben.
Sofern die Schiene einen Steg aufweist, sollte dieser derart gestaltet sein, daß der Steg bei Schwingungsanregung Schallwellen einer Frequenz v aussendet, die im wesentlichen außerhalb eines Frequenzbereichs zwischen in etwa 500 und 3.000 Hz liegen.
Um sicherzustellen, daß die Schiene aufgrund der Tatsache, daß diese über die Befesti­ gung auf einer relativ weichen Zwischenlage ruht, nicht kippen kann, sieht eine Weiter­ bildung der Erfindung vor, daß die Schiene mit der Befestigung wie Rippenplatte eine eine Schienenverbreiterung bewirkende Einheit bildet. Dabei kann die Befestigung in der Zwischenlage eingelassen und von dieser längsrandseitig umschlossen sein.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich macht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kom­ bination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Oberbaukonstruktion mit einer ersten Ausfüh­ rungsform einer Vignolesschiene,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Oberbaukonstruktion mit einer zweiten Aus­ führungsform einer Vignolesschiene,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Oberbaukonstruktion mit einer Vollschiene,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Zwischenlage mit wirksamer geringer Steifig­ keit,
Fig. 5 die Zwischenlage nach Fig. 4 mit wirksamer hoher Steifigkeit und
Fig. 6 eine Kennlinie.
In den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind Ausschnitte einer Festen Fahrbahn umfassend eine Betonschwelle 10, eine über Schrauben 12, 14 mit dieser verbundene Rippenplatte 16 sowie eine auf dieser befestigten Schiene, bei der es sich bei der Fig. 1 um eine UIC60-Schiene 18, bei der Fig. 2 um eine Vignolesschiene 20, die im Vergleich zu der UIC60-Schiene 18 in bezug auf Steg 22 und Fuß 24 schwingungstechnisch verändert ist, und um eine Vollschiene 26 gemäß Fig. 3 handelt.
Die jeweilige Schiene 18, 20, 26 ist mit der Rippenplatte 16 über geeignete Befesti­ gungsmittel wie Spannbügel 28, 30 gesichert, die sich auf den Füßen 24 bzw. 32, 34 der Schienen 20 bzw. 18 und 26 abstützen. Dabei ist die Verbindung zwischen den Befesti­ gungsmitteln 28 und 30 und den jeweiligen Schienenfüßen 24, 32, 34 derart, daß sich eine mechanische Einheit bildet, die zu einer scheinbaren Schienenfußverbreiterung führt. Hierdurch erfährt die jeweilige Schiene 18, 20, 26 eine höhere Kippstabilität.
Hinsichtlich der Befestigung der Rippenplatte 16 mit der Betonschwelle 10 über die Schrauben 12 und 14 wird auf übliche Konstruktionen, insbesondere jedoch auf eine solche verwiesen, wie diese der WO 95/17552 zu entnehmen ist. Insoweit wird die diesbezügliche Offenbarung Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Unabhängig von der Art der Befestigung zwischen der Rippenplatte 16 oder einem gleichwirkenden Element und der Schwelle 10 ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, daß sich zwischen der Rippenplatte 16 bzw. einer entsprechenden Befestigung für die Schiene 18, 20, 26 und der Schwelle 10 eine elastische Zwischenlage 36, 38 bzw. 40 verläuft, mit einer Steifigkeit x befindet, die von der maximal gewünschten Schie­ nenspannung der jeweiligen Schiene 18, 20, 26 abhängt. Dabei ist die Rippenplatte vorzugsweise in die Zwischenlage 36, 38, 40 einvulkanisiert, die ihrerseits eine soge­ nannte gekickte Steifigkeits-Kennlinie aufweist. Dies bedeutet, daß die Zwischenlage 36, 38, 40 in ihrem Arbeitsbereich, in dem die Schiene 18, 20, 26 die maximal zulässi­ ge Schienenspannung noch nicht erreicht hat, weiche Eigenschaften besitzt, die schlag­ artig hart werden, wenn die maximal zulässige Schienenspannung vorliegt. Um eine sogenannte geknickte Kennlinie zu erreichen, können konstruktive Maßnahmen gewählt werden, die der WO 94/08093 zu entnehmen sind. Dabei ist auf die entsprechende Offenbarung zu verweisen, die Gegenstand der vorliegenden Beschreibung ist.
Insbesondere sind jedoch die den Fig. 4 und 5 zu entnehmenden Maßnahmen vor­ zusehen, um die Zwischenlage in ihrer Steifigkeit derart einzustellen, daß vor Erreichen der maximal zulässigen Schienenspannung weiche Eigenschaften vorliegen, die sich dann schlagartig in harte Eigenschaften ändern, wenn die maximal zulässige Schienen­ spannung vorliegt.
Eine der Fig. 1 bis 3 zu entnehmende Zwischenlage 36, 38, 40 kann vom Prinzip her einen Aufbau zeigen, wie dieser den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist und mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist. So weist die Zwischenlage 42 über ihre Unterseite 44 vorstehende Vorsprünge 46 auf. Gleichzeitig sind die Vorsprünge 46 bei unbelasteter Zwischenlage 42 von einem Freiraum 48 (Aussparung in der Zwischenlage 42) umge­ ben. Dieser Freiraum 48 weist ein Volumen Va auf, das dem Volumen Vb des Ab­ schnitts 50 der Vorsprünge 46 entspricht, der über der Unterseite 44 der Zwischenlage 42 vorsteht.
Die Vorsprünge 46 üben bei üblicher Belastung der Schiene, also bevor die maximal zulässige Schienenspannung erreicht ist, Tragfederfunktionen aus, stützen demzufolge allein die Rippenplatte 16 ab. Bei zunehmender Krafteinleitung und der damit ver­ bundenen zunehmenden Schienenspannung drückt sich der Vorsprung 46 immer mehr in die Zwischenlage 42 mit der Folge ein, daß der Freiraum 48 vom Material des Vorsprungs 46 ausgefüllt wird. Ist die maximal zulässige Schienenspannung erreicht, so füllt der Vorsprung 46 den gesamten Freiraum 48 aus, so daß infolgedessen der Vor­ sprung 46 mit seiner Stirnfläche 52 mit der Unterseite 44 der Zwischenlage 42 bündig abschließt. Hierdurch bedingt übt die gesamte Zwischenlage 42 Tragfunktionen mit der Folge aus, daß die Zwischenlage 42 als Ganzes mit einer hohen Steifigkeit wirksam wird. Dies wiederum bedeutet, daß bei weiterer Krafteinleitung in die Schiene deren Schienenspannung nicht oder nicht im wesentlichen Umfang erhöht werden kann.
In Fig. 5 ist die Zwischenlage 42 mit in diese hineingedrückten Vorsprüngen 46 dargestellt. Man erkennt, daß die Stirnflächen 52 des Vorsprünge mit der Unterseite 44 der Zwischenlage 42 fluchten.
Anhand der Fig. 6 ist rein prinzipiell die Kennlinie der Zwischenlage 42 dargestellt. So ist in Abhängigkeit von der auf die Zwischenlage 42 einwirkenden Kraft die Einsenkung s dargestellt. In dem Bereich, in dem die maximal zulässige Schienenspannung noch nicht erreicht ist, zeigt die Kennlinie einen flachen Verlauf, der dann steil ansteigt, wenn die maximal zulässige Schienenspannung erreicht ist.
Anders ausgedrückt wird die Zwischenlage 42 derart ausgelegt, daß die Schiene derart biegbar ist, daß die maximal zulässige Schienenspannung erzeugbar ist und bei Vor­ liegen dieser ein weiteres Durchbiegen nicht mehr erfolgen kann, da die Zwischenlage 42 eine hohe Steifigkeit x aufweist, die vorzugsweise im Bereich von 100 kN/mm oder mehr liegen sollte.
Unter maximaler zulässiger Schienenspannung ist dabei diejenige zu verstehen, die fußunterseitig auftreten kann und zum Beispiel über den Meßstreifen ermittelbar ist. Dabei ist für Feste Fahrbahnen vorgesehen, daß die maximal gewünschte Schienen­ spannung 70 ± 4 N/mm² bei üblicher Radlast von 10 t eines die Schiene durchfahrenden Fahrzeuges beträgt.
Um eine entsprechende maximale Schienenspannung beim Durchführen des Schienen­ fahrzeugs mit der Radlast von 10 t zuzulassen, wird die Steifigkeit x der jeweiligen Zwischenlage 36, 38, 40 entsprechend ausgelegt, d. h., daß die Steifigkeit x der Zwi­ schenlage 36, 38, 40 im Vergleich zu bekamen Oberbaukonstruktionen verringert, also die Schiene 18, 20, 26 weicher gelagert werden kann. Hierdurch wiederum ergibt sich eine Reduzierung des Körperschalls, da die Schiene 18, 20, 26 von der Schwelle 10 entkoppelt wird. Auch ist die Stützpunktbelastung reduziert.
Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre ist jedoch insbesondere vorgesehen, daß die Zwischenlage 36, 38, 40 in bezug auf ihre Federeigenschaften bzw. Steifigkeit eine sogenannte geknickte Kennlinie aufweist. So weist die Zwischenlage 36, 38, 40 solange elastische bzw. "weiche" Eigenschaften auf, bis die maximal zulässige bzw. vorgebbare Schienenspannung noch nicht erreicht ist. Liegt diese dagegen vor, so ist die Zwischen­ lage 36, 38, 40 "hart", weist also eine hohe Steifigkeit auf, so daß eine weitere Durch­ biegung der Schiene 18, 20, 26 und damit Erhöhung der Schienenspannung unterbleibt.
Da in Abhängigkeit von der Geometrie einer Schiene diese mehr oder weniger die Funktion eines Trägers ausüben und damit eine lasttragende Wirkung entfalten kann, ergibt sich eine Verringerung der Steifigkeit x der Zwischenlage dann, wenn das Träg­ heitsmoment Ix und das Widerstandsmoment Wx der Schiene erhöht wird, also zum Beispiel die Geometrie einer üblichen UIC60-Schiene 18 dahingehend verändert wird, daß entsprechend der Fig. 2 der Steg 22 verbreitert und der Schienenfuß 24 mit geringe­ rer Krümmung in den Steg 22 übergeht. Hieraus resultiert, daß die Schiene 20 weicher gelagert werden kann, ohne daß die maximal zulässige Schienenspannung von ins­ besondere 70 ± 4 N/mm² überschritten wird. Weiche Lagerung bedeutet jedoch wei­ tergehende Entkopplung von der Schwelle 10 mit der Folge, daß der von der Schiene 20 abgegebene Körperschall verringert wird.
Noch bessere Ergebnisse zeigen sich bei der Vollschiene 26 gemäß Fig. 3, da aufgrund des noch höheren Trägheitsmoments Ix und Widerstandsmoments Wx eine noch weichere Lagerung erfolgen kann, bevor die maximal zulässige Schienenspannung erreicht ist.
Durch die Geometrie der Schiene 20 bzw. der der Vollschiene 26 bedingt ergibt sich des weiteren der Vorteil, daß der Fuß 24 bzw. 34 im Vergleich zu der UIC60-Schiene 18 schwingungstechnisch dergestalt verändert wurde, daß bei Schwingungsanregung der abgegebene Schall nicht im unerwünschten Frequenzbereich zwischen 500 und 3.000 Hz liegt. Durch die Verbreiterung bzw. Änderung der Form des Stegs 22 der Schiene 20 wird auch der üblicherweise von dem Steg einer Vignolesschiene abgegebene Luftschall verringert.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre, daß die Schiene 18, 20, 26 auf der Zwischenla­ ge 36, 38, 40 derart elastisch gelagert wird, daß bei üblichen Radlasten die maximal zulässige Schienenspannung erreichbar, jedoch aufgrund eines geknickten Verlaufs der Kennlinie grundsätzlich nicht überschritten wird, ergibt sich der Vorteil, daß eine Ent­ kopplung zwischen der Schiene 18, 20, 26 und der Schwelle 10 derart erfolgt, daß un­ erwünschter Körperschall unterbunden wird. Wird ferner eine Vollschiene 26 oder eine Vignolesschiene 20 mit schwingungstechnisch verändertem Steg 22 und Fuß 24 benutzt, um die Emission von Luftschall im Bereich zwischen 500 und 3.000 Hz weitgehend zu unterbinden, ergibt sich eine weitere schalltechnische Verbesserung einer festen Fahr­ bahn.
Unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Lehre ergibt sich für eine Vollschiene Vo 1-60 mit Ix = 3.760 cm⁴, Wx = 430 cm³ und einer maximalen zulässigen Schienen­ spannung von 73 N/mm² für die Zwischenlage 40 eine Steifigkeit von 10 kN/mm, woraus sich wiederum eine maximale Stützpunktbelastung von 25,3 kN errechnet. Diese Werte gelten in dem Arbeitsbereich, in dem die maximale Schienenspannung nicht überschritten ist. Wird diese dagegen erreicht, so ändert sich die Steifigkeit der Zwi­ schenlage 40 derart, daß diese "hart" ist, also weitgehend unelastisch wird, so daß eine weitere Durchbiegung der Schiene unterbleibt. In diesem "harten" Bereich sollte die Steifigkeit x 35 kN/mm sein.
Diese Werte zeigen, daß die Vollschiene 26 in einem Umfang von der Unterlage 40 entkoppelt ist, daß beim Durchfahren der Schiene 26 deren Körperschall nur im gerin­ gen Umfang auf die Schwelle 10 und damit den Unterbau übertragen wird.

Claims (15)

1. Oberbaukonstruktion wie feste Fahrbahn umfassend eine über einer Unterlage wie Betonschwelle (10) angeordnete Schiene (18, 20, 26), die ihrerseits von einer Befestigung (16) wie Rippenplatte ausgeht, wobei zwischen der Unterlage und der Befestigung zumindest eine Zwischenlage (36, 38, 40, 42) mit einer Steifigkeit x angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit x der Zwischenlage (36, 38, 40, 42) derart ausgelegt ist, daß in der Schiene (18, 20, 26) fußseitig eine maximal zulässige und/oder vorgebba­ re Schienenspannung erzeugbar ist.
2. Oberbaukonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (36, 38, 40, 42) eine Federkennlinie derart aufweist, daß bei maximal zulässiger und/oder vorgebbarer Schienenspannung die Zwischenla­ ge im wesentlichen unelastische Eigenschaften besitzt.
3. Oberbaukonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (36, 38, 40, 42) vor Erreichen der maximal zulässigen und/oder vorgebbaren Schienenspannung eine geringe und bei Erreichen dieser eine hohe Steifigkeit aufweist.
4. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit x der Zwischenlage (36, 38, 40, 42) im Bereich zulässiger Schienenspannung beträgt x 25 kN/mm, vorzugsweise 4 x 25 kN/mm.
5. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen der maximal zulässigen Schienenspannung die Zwischenlage (36, 38, 40, 42) eine Steifigkeit x 35 kN/mm, insbesondere x 90 kN/mm aufweist, vorzugsweise im Bereich von 100 kN/mm oder größer.
6. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene eine Vignolesschiene (20) mit einer maximal zulässigen Schie­ nenspannung von 70 bis 100 N/mm² ist und daß die Zwischenlage (38) eine Steifigkeit x von in etwa 4 bis 16 kN/mm vor Erreichen der maximal zulässigen Schienenspannung aufweist.
7. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene eine Vollschiene (26) vorzugsweise eines Schienenstahls UIC Güte A mit in etwa 880 N/mm² Zugfestigkeit mit einem Trägheitsmoment Ix mit Ix 3.700 cm⁴ und/oder einem Widerstandsmoment Wx mit Wx 390 cm³ ist und daß bei maximal gewünschter Schienenspannung von in etwa 70 ± 4 N/mm² die Zwischenlage (40) eine Steifigkeit x mit x in etwa 10 ± 2 kN/mm aufweist.
8. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (20) fußseitig derart gestaltet ist, daß der Fuß (24) bei Schwin­ gungsanregung Schallwellen einer Frequenz ν aussendet, die im wesentlichen außerhalb eines Frequenzbereichs zwischen in etwa 500 und 3.000 Hz liegen.
9. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (26) steglos ausgebildet ist.
10. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (20) stegseitig derart gestaltet ist, daß der Steg (22) bei Schwin­ gungsanregung Schallwellen einer Frequenz ν aussendet, die im wesentlichen außerhalb eines Frequenzbereichs zwischen in etwa 500 und 3.000 Hz liegen.
11. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (18, 20, 26) mit der Befestigung (16) eine eine Schienenfußver­ breiterung bewirkende Einheit bildet.
12. Oberbaukonstruktion nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (16) in der Zwischenlage (36, 38, 40) eingelassen, vorzugs­ weise längsrandseitig von dieser umschlossen ist.
13. Oberbaukonstruktion wie feste Fahrbahn umfassend eine über eine Unterlage wie Betonschwelle (10) angeordnete Schiene (18, 20, 26), die ihrerseits von einer Befestigung (16) wie Rippenplatte ausgeht, wobei zwischen der Unterlage und der Befestigung zumindest eine Zwischenlage (36, 38, 40, 42) mit einer Steifig­ keit x angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit x der Zwischenlage (36, 38, 40, 42) derart ausgelegt ist, daß die Schiene (18, 20, 26) fußunterseitig maximal bis zu einer Schienenspannung im Bereich von 70 bis 100 N/mm² verformbar ist.
14. Oberbaukonstruktion nach vorzugsweise zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbelasteter Zwischenlage (42) diese über ihrer Unterseite (44) vor­ stehende Vorsprünge (46) aufweist, die innerhalb der Zwischenlage umfangs­ seitig von einem Freiraum (48) umgeben sind, wobei der Freiraum ein Volumen Va aufweist, das gleich einem Volumen Vb ist, das dem der Vorsprünge (46) in ihrem über die Unterseite der Zwischenlage vorstehenden Abschnitten (50) entspricht.
15. Oberbaukonstruktion nach zumindest Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen der maximal zulässigen Schienenspannung das Volumen Va des Freiraums (48) vollständig vom Material der Vorsprünge (46) ausgefüllt und diese bündig zur Unterseite (44) der Zwischenlage zur Erzielung einer hohen Steifigkeit x der Zwischenlage (42) abschließen, insbesondere einer Steifigkeit x im Bereich von 100 kN/mm.
DE19544055A 1995-10-20 1995-11-25 Oberbaukonstruktion Withdrawn DE19544055A1 (de)

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