DE19706442C1 - Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Beton­ längsbalken durch Verschraubung.

Während Schienen ursprünglich auf Holzschwellen befestigt in einem Schotterbett verlegt wurden, findet die Verlegung von Schienen in zunehmenden Maße auf Betonkörpern statt. In Anleh­ nung an die ursprünglich verwendeten Holzschwellen sind dabei zunächst Betonschwellen entwickelt worden, welche teilweise auch Y-förmig sind. Insbesondere für Hochgeschwindigkeitszüge werden in zunehmenden Maße Betontragplatten oder Betonlängsbalken verwendet, um auf ihnen die Schienen zu verlegen und zu befesti­ gen. Betontragplatte und Betonlängsbalken werden schotterlos verlegt und sind deshalb im Unterhalt günstiger. Weiterhin werden bei Hochgeschwindigkeitszügen die Schäden am Schotter vermieden.

Bei der Verlegung und Befestigung von Schienen auf Holzschwellen haben sich folgende zwei Bauweisen bewährt: bei geringer Bela­ stung wird die Schiene auf einer Rippenplatten verlegt, welche die Schiene mittels Spannklemme, Schwellenschraube und Unterleg­ scheibe mit der Holzschwelle verbindet. Bei stärkerer Belastung wird die Schiene an der Rippenplatte mittels Spannklemme, Hakenschraube Unterlegscheibe und Mutter verbunden. Die Rippen­ platte wird dann mit Schwellenschrauben und Federring mit der Holzschwelle verbunden. Die hierfür verwendeten Teile sind seit Jahren standardisiert und praktisch überall und zu jeder Zeit verfügbar.

Diese Teile sind auch bis zu einem gewissen Umfang bei Beton­ schwellen zum Einsatz gekommen. Darüber hinaus werden hierfür und für Stahlbetontragplatten Schienenbefestigungen mit ebener Unterfläche unter Zwischenschaltung elastischer und plastischer Kunststoffteile verlegt, wobei jedoch sehr aufwendige Dübelsy­ steme zum Einsatz kommen. Diese Dübelsysteme sind so dimensio­ niert, daß von ihnen über die Schienenbefestigung die Seitenfüh­ rungskräfte aus dem Schienenstrang über die Scherfestigkeit des Dübels in den Beton der Stahlbetontragplatte oder Schwelle übertragen werden.

Bei diesem System ist insbesondere auch der Aufwand für präzises Bohren und qualitätsgerechtes Einkleben von entscheidender Bedeutung und erhöht den Aufwand in beträchtlichem Maße.

Insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich haben sich Befesti­ gungssysteme bewährt, bei denen in eine speziell geformte Sicke des Betonkörpers speziell ausgebildete Winkelführungsplatten eingesetzt werden, welche in der Lage sind, die Seitenführungs­ kräften aus dem Schienenfuß in die Betonflanken der Sicke zu übertragen, vgl. DE 37 20 381 A1.

In der deutschen Patentanmeldung 197 02 052.6 wird ein Verfahren zur Befestigung von Schienen auf einem Betonkörper durch Ver­ schraubung vorgeschlagen, wobei zwischen dem Schienenfuß und dem Betonkörper mindestens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden und wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbundene Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außenseitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden.

Ein Nachteil aller bisher bekannten Befestigungen von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken durch Verschraubung besteht darin, daß insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich Schienenschwingungen auftreten, die zu einer unerwünschten Belastung der Verschraubungen der Schienen mit den Betontrag­ platten oder Betonlängsbalken führen. Von besonderer Bedeutung sind diese Schienenschwingungen im Kurvenbereich, so daß hier­ durch die maximale Geschwindigkeit der Züge in den Kurven begrenzt wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Schienen­ schwingungen stark zu vermindern, so daß sie praktisch nicht mehr von Bedeutung sind und nicht mehr begrenzender Paktor für die maximal zulässige Geschwindigkeit bleiben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verschraubung in ungleichmäßigen Abständen erfolgt. Insbesondere in Kurven wird die Schiene der äußeren Seite in geringeren Abständen ver­ schraubt als die innere Seite. Besonders bevorzugt ist, die Abstände chaotisch unregelmäßig zu wählen, da dies zur stärksten Unterdrückung von Schienenschwingungen führt.

Der generell übliche Abstand zwischen zwei Schwellen und zwi­ schen zwei Verschraubungen auch auf Betontragplatten oder Beton­ längsbalken ist 64 cm. Dieser Abstand sollte auch beim erfin­ dungsgemäßen Verfahren in Kurven auf der äußeren Seite nicht überschritten werden. Der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand zweier benachbarten Verschraubungen sollte nicht mehr als ein Drittel des kleinsten Abstandes sein. In Zentimeter ausgedrückt bedeutet dies, daß die Abstände der Verschraubungen im Bereich zwischen 48 und 64 cm gewählt werden. Auf der inneren Seite einer Kurve sind die Belastungen durch Schwingungen wesentlich geringer. Es ist deshalb prinzipiell möglich, den maximalen Abstand zwischen zwei Verschraubungen auch größer zu wählen als die bisher vorgeschriebenen 64 cm. Derartige größere Abstände der Verschraubungen auf der Innensei­ te einer Kurve bedürfen aber der ausdrücklichen Zustimmung der Schienenbetreiber.

Die Verschraubung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren in der für Betontragplatten oder Betonlängsbalken üblichen Weise erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch ein Verfahren eingesetzt, bei welchem zwischen dem Schienenfuß und den Betonkörper mindes­ tens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden und wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbundenen Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außenseitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden. Dieses Verfahren ist Gegenstand der bereits oben erwähnten deutschen Patentanmeldung 197 02 052.6. Es wird daher vorzugsweise zwischen der Stahlplatten und der seitlichen Aufkantung eine Kunststoffschicht eingebaut. Weiterhin erfolgt die Verschraubung vorzugsweise mit Schwellenschrauben, welche ein asymmetrisches Gewinde aufweisen. Besonders bevorzugt ist eine Verschraubung mit derartigen Schwellenschrauben, welche anstelle eines Schraubenkopfes einen metrischen Gewindeteil und eine Mutter aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bedeutungsvoll für die Verschraubung von Schienen im Kurvenbereich. Aber auch auf geraden Strecken ist die Verschraubung in ungleichmäßigen Abständen, die vorzugsweise chaotisch unregelmäßig gewählt sind, ein Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren in völlig gleich­ mäßigen Abständen, da auch in diesen Bereichen Schienenschwin­ gungen auftreten und erfindungsgemäß mit relativ geringem Aufwand stark gemindert oder unterdrückt werden können.

Claims (7)

1. Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken durch Verschraubung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschraubung in ungleichmäßigen Abstän­ den erfolgt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Kurven die Schiene der äußeren Seite in geringeren Abständen verschraubt wird als auf der inneren Seite.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände chaotisch unregelmäßig gewählt werden.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand zweier benachbarter Verschraubung nicht mehr als ein Drittel des kleinsten Abstandes ist.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Schienenfuß und dem Beton­ körper mindestens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden, wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbun­ denen Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außen­ seitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschraubung mit. Schwellenschrauben erfolgt, welche ein asymmetrisches Gewinde aufweisen.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung mit Schwellenschrauben erfolgt, welche anstelle eines Schraubenkopfes einen metrischen Gewindeteil und eine Mutter aufweisen.