DE202004017132U1

DE202004017132U1 - Railway track for road crossings has an optimised grooved profile with integral support base

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Publication number: DE202004017132U1
Application number: DE202004017132U
Authority: DE
Original assignee: Voestalpine Schienen GmbH
Current assignee: Voestalpine Rail Technology GmbH
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2014-11-06
Also published as: AT8067U1

Abstract

An optimised design of railway track for incorporating into road surfaces, e.g. for railway crossings and for paved areas, has grooved design with attached guide flange (2). The overall height (A) of the rail is between 10 and 12.4 cm. The width of the base support flange (4) is between 10.1 and 14 cm with one outer edge (42) vertically under the outer edge of the guide flange (2) and with the other edge (41) protruding more than 1 cm beyond the upper support profile (1), which has a width of 5.1 to 6.3 cm. The rail is secured into a grooved mounting using a two part bonder.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einer Fahrschiene mit einer kontinuierlichen Auflagerung im Schienentrog einer Stahlkonstruktion oder von Betonplatten und dergleichen, befestigt in diesem mittels einer Zwei-Komponenten-Einbettmasse.The Invention deals with a running rail with a continuous Overlay in the rail trough of a steel structure or concrete slabs and the like attached thereto by means of a two-component investment material.

Im Bereich von Straßen, Straßenkreuzungen, Grünflächen und dergleichen ist es vielfach erforderlich oder es wird gewünscht, Fahrschienen für schienengebundene Bahnen in die Fahrbahn oder in Grünbereiche einzusenken, um ein leichtes Überrollen dieser von Reifen anderer Fahrzeuge sicherzustellen oder eine gewünschte optische Gestaltung zu erreichen.in the Range of roads, Crossroads, Green areas and The like is often required or desired, rails for rail-bound To sink railways into the carriageway or into green areas easy to roll over to ensure this of other vehicles' tires or a desired optical To achieve design.

Für Straßenbahnen werden in üblicher Weise hohe Rillenschienen mit einem in Belastungsrichtung hohem Widerstandsmoment sowie mit einer Schienenfußbreite von bis zu 18 cm und größer verwendet und auf einem verfestigten Untergrund positioniert, wobei zur Erstellung eines Gleises eine genaue Beabstandung mittels metallischer Distanzmittel erfolgt. Eine weitgehende Ebenflächigkeit von Schienenkopf bzw. von Fahrkopf und Leitkopf der Rillenschiene und der Fahrbahn oder Gestaltungsfläche wird durch Füllmaterial, gegebenenfalls mit einem Fahrbahnbelag erreicht.For trams become commonplace Way high grooved rails with a high load direction Resistance torque and with a rail foot width of up to 18 cm and used larger and positioned on a solidified ground, being used to create a track a precise spacing by means of metallic spacers he follows. An extensive flatness rail head or head and head of the grooved rail and the roadway or design surface is filled with filler, optionally achieved with a road surface.

Ein Gleisbau mit in eine Oberfläche eingesenkten Schienen kann auch derart erfolgen, dass als Tragkonstruktion eine oder mehrere Betonplatte(n) in einer Folge mit zwei U-förmigen Aussparungen in Längsrichtung einem sogenannten Schienentrog zur Aufnahme von Vignol-Schienen Anwendung finden. Für eine Befestigung der Vignol-Schienen in der Betonplatte mit einer Sicherstellung einer genauen Beabstandung derselben voneinander wird nach einer Einstellung eine bis zum Kopf reichende Ummantelung im Schienentrog mit einer gegebenenfalls elastischen Zwei-Komponenten-Masse, wie beispielsweise Poly-Urethan-Schaum oder dergleichen vorgenommen. Eine derartige Schienenbefestigung zur Bildung eines Gleises ist sowohl in Betonplatten als auch in Stahlkonstruktionen vorteilhaft möglich, wobei eine kontinuierliche Auflagerung der Schienen ermöglicht ist, so dass auch Vignol-Schienen mit geringerem Trägheitsmoment verwendet werden können.One Track construction with in a surface sunken rails can also be made such that as a supporting structure one or more concrete slab (s) in a sequence with two U-shaped recesses longitudinal a so-called rail trough for receiving Vignol rails Find application. For an attachment of the Vignol rails in the concrete slab with a Ensuring accurate spacing of each other becomes after a setting a reaching up to the head cover in the rail trough with an optionally elastic two-component mass, such as poly-urethane foam or the like. Such a rail fastening to form a track is advantageous both in concrete slabs and in steel structures possible, where continuous support of the rails is possible so that even Vignol rails with a lower moment of inertia are used can.

Eine Vignol-Schienen-Befestigung nach obigem Verfahren in einem Schienentrog hat jedoch den Nachteil, dass hohe Volumina an Ummantelungsmasse zur Einbettung bzw. Fixierung derselben im Schienentrog erforderlich sind. Weiters ist es zweckmäßig im Hinblick auf den Spurkranz der Räder das Niveau der Einbettung der Schienen an der Innenseite des Gleises abzusenken, was einen zusätzlichen Aufwand bedeuten kann. Schließlich ist im Bezug auf die Fußbreite die Kopfbreite einer Vignol-Schiene gering, wodurch im Fahrbahnbereich die seitlichen Flächen der gegebenenfalls weichen Einbettmasse vergrößert und die Verschleißgefahr erhöht sind, sowie hohe Ummantelungsvolumina zur Einbettung der Schienen benötigt werden.A Vignol rail fastening according to the above method in a rail trough However, it has the disadvantage that high volumes of Ummantelungsmasse for embedding or fixing the same required in the rail trough are. Furthermore, it is useful in terms on the wheel flange of the wheels the level of embedding of the rails on the inside of the track lower what additional effort can mean. After all is in terms of foot width the head width of a Vignol rail low, thereby reducing the roadway area the side surfaces the possibly soft embedding mass increases and the risk of wear elevated and high jacketing volumes for embedding the rails needed become.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel eine Fahrschiene der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die angegebenen Nachteile vermeidet, mit Laschen verbindbar ist, eine hohe Wirtschaftlichkeit der Herstellung mit einer Kopfhärtung aufweist, ein geringes Volumen an Einbettmasse bei der Fixierung in einem Schienentrog erfordert und eine hohe Stabilität und Haltbarkeit des Gleises erbringt.The Invention sets itself the goal of a rail of the aforementioned To create type, which avoids the specified disadvantages, with tabs connectable, having a high economy of manufacturing with a head hardening has a low volume of investment in the fixation in requires a rail trough and high stability and durability of the track.

Dieses Ziel wird bei einer gattungsgemäßen Schiene dadurch erreicht, dass die Fahrschiene als Rillenschiene mit einem Fahrkopf, einem Leitkopf, einem Steg und einem Schienenfuß ausgebildet ist, eine größte Höhe, bezogen auf die Auflagefläche des Schienenfußes, von mehr als 10,0 cm, jedoch von weniger als 12,4 cm, eine Gesamtbreite des Fußes von größer 10,1 cm, jedoch kleiner als 14,0 cm, eine Breite des Fahrkopfes von im Wesentlichen 5,1 cm bis 6,3 cm und zwei beiderseits des Schienensteges angeordnete Laschenkammern aufweist, wobei die, bezogen auf den Querschnitt der Schiene, leitkopfseitige Laschenkammer eine Breite der ebenflächigen Basis von mindestens 1,64 cm besitzt.This The goal is in a generic rail achieved in that the running rail as a grooved rail with a Driving head, a guide head, a web and a rail formed foot is, a maximum height, related on the support surface the rail foot, greater than 10.0 cm, but less than 12.4 cm, a total width of the foot of greater 10.1 cm, but smaller than 14.0 cm, a width of the driving head of im Essentially 5.1 cm to 6.3 cm and two on either side of the rail web arranged Laschenkammern has, wherein, based on the cross section the rail, head-side tab chamber has a width of the planar base of at least 1.64 cm.

Die mit einer erfindungsgemäßen Fahrschiene erreichten Vorteile beim Einbau in einem Schienentrog ergeben sich synergetisch durch eine hohe Wirtschaftlichkeit beim Gleisbau sowie besonders gute Eigenschaften des Gleises im hochbelasteten Betrieb desselben. Eine Verwendung einer Rillenschiene erbringt in günstiger Weise eine Minimierung der Außenfläche der Einbettmasse zur Fahrbahn hin, wobei auch deren Querschnittsprofil auf eine hohe Stabilität und Belastbarkeit im Betrieb des Gleises sowie eine Befahrbarkeit für im Wesentlichen alle üblichen Bahnräder gerichtet ist. Die Laschenkammern sind mit Vorteil derart dimensioniert, dass die Bohrungen zur Befestigung der Verbindungsteile deren mechanische Belastbarkeit in erforderlichem Ausmaß sicherstellt.The with a running rail according to the invention achieved advantages in installation in a rail trough arise synergetic due to high cost-effectiveness in track construction as well particularly good properties of the track in highly loaded operation thereof. A use of a grooved rail provides more favorable Way minimizing the outer surface of the Investment material to the roadway, with their cross-sectional profile on a high stability and load capacity in the operation of the track and a passability for im Essentially all the usual ones track bikes is directed. The tab chambers are advantageously dimensioned in such a way that the holes for fastening the connecting parts whose mechanical Ensure resilience to the extent required.

Zur günstigen Einleitung der Radbelastung in den Untergrund des Schienentroges, der eine Gummiauflage aufweisen kann, ist die Mindest-Gesamtbreite des Schienenfußes dimensioniert, wobei die erfindungsgemäß größte Breite desselben im Hinblick auf eine Minimierung des Schienentrogquerschnittes festgelegt ist. Auch die Höhe der erfindungsgemäßen Rillenschiene ist mit einem Maße festgelegt, die bei hoher Tragfähigkeit eine geringe Schienentrogtiefe und dadurch eine vorteilhafte und wirtschaftliche Ausbildung der Unterbaukomponente(n) ermöglicht.to Great Initiation of the wheel load into the underground of the track trough, which may have a rubber pad is the minimum overall width of the rail foot dimensioned, wherein the invention according to the greatest width in terms of is set to minimize the rail trough cross-section. Also the height the grooved rail according to the invention is set with a measure, the at high load capacity a low rail depth and thus an advantageous and economical Training the substructure component (s) allows.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rillenschiene kann erreicht werden, wenn senkrecht zur Auflagefläche des Schienenfußes der Leitkopf und der gleichseitige Schienenfuß-Flansch, bezogen auf den Steg der Schiene, eine im Wesentlichen gleiche Ausladung besitzen und dass gegenüberliegend die Ausladung des Schienenfuß-Flansches die Ausladung des Fahrkopfes überragt, vorzugsweise um mehr als 1,0 cm überragt.A particularly advantageous embodiment the grooved rail according to the invention can be achieved if perpendicular to the bearing surface of the rail of the Guide head and the equilateral rail foot flange, based on the Bridge of the rail, have a substantially equal projection and that opposite the projection of the rail foot flange the projection of the driving head towers over preferably surmounted by more than 1.0 cm.

Durch diese Querschnittsgestaltung kann einerseits bei einer Belastung des Fahrkopfes in Kurven die Stützfunktion des Schienenfußes und somit die höchste Flächenpressung am Flanschende desselben verringert und eine günstige Rechteckform des Umrisses des Schienenquerschnittes in Annäherung erreicht werden.By This cross-sectional design can on the one hand at a load of the driving head in curves the support function of the rail foot and thus the highest surface pressure reduced at the flange end thereof and a favorable rectangular shape of the outline of the rail cross section in approach be achieved.

Im Hinblick auf ein weitgehend problemfreies Verlegen der Fahrschiene nach der Erfindung zu gebogenen Gleisen, aber auch für eine dem Untergrund angepasste Einleitung der Druckkräfte von den jeweiligen Achslasten, ist es von Vorteil, wenn die Schienenquerschnittsfläche weniger als 75,0 cm², jedoch mehr als 69,0 cm², beträgt und das Trägheitsmoment bezüglich der Achse xx einen Wert von 800,0 cm⁴ übersteigt und jenes bezüglich der Achse yy geringer ist als 650 cm⁴.With regard to a largely problem-free laying of the running rail according to the invention to curved tracks, but also for a background adapted to the introduction of the compressive forces of the respective axle loads, it is advantageous if the rail cross-sectional area less than 75.0 cm ² , but more than 69.0 cm ² , and the moment of inertia with respect to the axis xx exceeds a value of 800.0 cm ⁴ and that with respect to the axis yy is less than 650 cm ⁴ .

Mittels der Schienenquerschnittsfläche und insbesondere durch das jeweilige Trägheitsmoment in den erfindungsgemäßen Grenzen kann die elastische Verformung der Fahrschiene auf die Einbaukomponenten vorteilhaft eingerichtet werden.through the rail cross-sectional area and in particular by the respective moment of inertia in the limits according to the invention can the elastic deformation of the running rail on the built-in components be set up advantageous.

Eine besonders günstige Einstellung der Maximalspannungen bei einer Biegung durch die Radlast kann erreicht werden, wenn der Schwerpunkt der Schienenquerschnittsfläche in einer Höhe der Achse xx im Bereich 0,456 bis 0,54 mal der Schienenhöhe liegt.A especially cheap Adjustment of the maximum stresses at a bend by the wheel load can be achieved if the center of gravity of the rail cross-sectional area in a height of Axis xx is in the range 0.456 to 0.54 times the rail height.

Für eine höhere Stabilität der Rillenschiene in der Einbettung im Schienentrog beim Befahren mit hohen Achsdrücken und/oder Geschwindigkeiten in insbesondere engen Kurven des Gleises ist die Querschnittsform mit Vorteil derart ausgebildet, dass die Verbindungslinie vom innenliegenden Teil des Fahrkopfes zum äußersten Auslageteil des überragenden Schienenfuß-Flansches einen Winkel im Bereich von 30° bis 35° aufweist.For a higher stability of the grooved rail in the embedding in the rail trough when driving with high axle pressures and / or Speeds in particular tight curves of the track is the Cross-sectional shape advantageously designed such that the connecting line from the inner part of the driving head to the outermost display part of the superior rail foot flange an angle in the range of 30 ° to 35 °.

Wenn weiters zumindest der Fahrkopf eine höhere Härte und/oder Verschleißfestigkeit als der Stegteil der Schiene aufweist, dies bedeutet, dass zumindest der Fahrkopf, mit Vorteil der Fahrkopf und der Leitkopf der Rillenschiene, gehärtet sind, kann die Lebensdauer des Gleises auch im Hochlastbetrieb wesentlich verlängert werden.If Furthermore, at least the driving head a higher hardness and / or wear resistance has as the web portion of the rail, this means that at least the driving head, with advantage the driving head and the guide head of the grooved rail, hardened The life span of the track can also be significant in high-load operation extended become.

Der Querschnitt der Rillenschiene ist nach der Erfindung derart gestaltet, dass Schienenenden mittels Laschen mit Durchgangsschrauben mit weiteren Schienen oder Weichenteilen verbindbar sind. Dadurch kann, auch wenn ein stirnseitiges Verschweißen der Enden nicht erfolgen soll, eine sichere Anbindungsmöglichkeit der Schienen erreicht werden.Of the Cross section of the grooved rail is designed according to the invention in such a way that rail ends by means of tabs with through bolts with more Rails or switch parts are connectable. This can, too if an end-side welding of the ends does not take place should, a secure connection the rails are reached.

Letztlich kann für ein Befahren des Gleises im Winterbetrieb bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt insbesondere in der Nähe von Weichen von Vorteil sein, wenn die Rillenwand zwischen Fahrkopf und Leitkopf nach unten hin beabstandet Löcher, insbesondere im Bereich von Weichen, aufweist, die vorzugsweise mit Wasseraustragsmittel in der Einbettmasse oder im Befestigungssystem verbunden sind.Ultimately can for a driving on the track in winter operation at temperatures below the freezing point, especially in the vicinity of switches beneficial be when the groove wall between the head and head head down spaced holes, in particular in the range of switches, which preferably with Wasseraustragsmittel are connected in the investment material or in the fastening system.

Im Folgenden soll die erfindungsgemäße Schiene anhand von zwei Darstellungen näher erläutert werden. Es zeigt:in the The following is the rail according to the invention based on two representations closer explained become. It shows:

1 eine Rillenschiene 1 a grooved rail

2 eine Rillenschiene in einem Schienentrog 2 a grooved rail in a rail trough

AA: größte Höhe der Rillenschienelargest height of the grooved rail
BB: Breite des Kopfes der Rillenschienewidth the head of the grooved rail
CC: Gesamtbreite des Schienenfußesoverall width of the rail foot
DD: Ebenflächige Breite der Basis der leitkopfseitigen LaschenkammerFlat width the base of the head-head-side tab chamber
HH: Höhe der horizontalen Achse des TrägheitsmomentsHeight of the horizontal Axis of moment of inertia
SS: Schwerpunkt der Querschnittsflächemain emphasis the cross-sectional area
xxxx: horizontale Achse des Trägheitsmomenteshorizontal Axis of moment of inertia
yyyy: vertikale Achse des Trägheitsmomentesvertical Axis of moment of inertia
11: Fahrkopfdriving head
22: Leitkopfdirecting head
2121: Entwässerungslöcherdrainage holes
33: Stegweb
44: Fußfoot
4040: Fuß-AuflageflächeFoot-supporting surface
4141: fahrkopfseitiger Fuß-Flanschmoving head end Foot flange
4242: leitkopfseitiger Fuß-Flanschleitkopfseitiger Foot flange
55: Teil mit Schienentrogpart with rail trough
66: Einbettmasseinvestment
6161: Auflageedition
77: WasseraustragsmittelWasseraustragsmittel

Aus 1 ist der Querschnitt einer Rillenschiene nach der Erfindung ersichtlich. Ein Schienenkopf mit einer Gesamtbreite B weist einen Fahrkopf 1 und eine Leitkopf 2 mit zwischen liegender Rille auf. Ein Steg 3 verbindet den Schienenkopf mit einem Schienenfuß 4, wobei eine Ausladung des Leitkopfes 2 und eines Fuß-Flansches 42 gegenüber einer vertikalen Achse yy im Wesentlichen ein gleiches Maß besitzen. Gegenüberliegend ist eine Ausladung des Fahrkopfes 1 gegenüber der vertikalen Achse yy geringer als diejenige eines Fuß-Flansches 42.Out 1 is the cross section of a grooved rail according to the invention can be seen. A rail head with a total width B has a driving head 1 and a lead head 2 with in between groove on. A jetty 3 connects the rail head with a rail foot 4 , wherein a projection of the control head 2 and a foot flange 42 opposite egg ner vertical axis yy have substantially the same size. Opposite is a projection of the driving head 1 relative to the vertical axis yy lower than that of a foot flange 42 ,

Bei einer Gesamtbreite C des Schienenfußes 4 ist eine größte Höhe A der Rillenschiene derart ausgebildet, dass, im Querschnitt, eine Verbindungslinie von einer innenliegenden Begrenzung des Fahrkopfes 1 zum äußersten Teil einer Auflagefläche 40 des Flansches 41 vom Schienenfuß 4 einen Winkel α von größer 30°, jedoch kleiner 35° aufweist.For a total width C of the rail foot 4 a maximum height A of the grooved rail is formed such that, in cross-section, a connecting line from an inner boundary of the driving head 1 to the outermost part of a support surface 40 of the flange 41 from the rail foot 4 an angle α greater than 30 °, but less than 35 °.

Die Höhe H des Schwerpunktes S der Querschnittsfläche der Rillenschiene beträgt (0,456 bis 0,54) mal der größten Höhe H.The Height H the center of gravity S is the cross-sectional area of the grooved rail (0.456 to 0.54) times the highest height H.

Eine leitkopfseitige Laschenkammer besitzt eine ebenflächige Basis mit einer Breite D von mindestens 1,64 cm um genügend Stabiltität und Festigkeit einer gebohrten Lasche sicherstellen zu können.A head-side tab chamber has a planar base with a width D of at least 1.64 cm for sufficient stability and strength to ensure a drilled flap.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Schiene, die in einem Schienentrog eingebaut ist. In einem Konstruktionsteil 5, welcher mit einer Stahlkonstruktion oder einer Betonplatte gebildet ist, ist eine Rillenschiene nach der Erfindung mit einem Fahrkopf 1 und einem Leitkopf 2 derart eingebettet, dass nur der Fahrkopf 1 geringfügig die Oberfläche des Konstruktionsteiles, beispielsweise einer Betonfahrbahn und einer Einbettmasse 6 vertikal überragt. 2 shows a rail according to the invention, which is installed in a rail trough. In a construction part 5 , which is formed with a steel structure or a concrete slab, is a grooved rail according to the invention with a driving head 1 and a control head 2 embedded so that only the driving head 1 slightly the surface of the structural part, such as a concrete pavement and investment 6 towering over vertically.

Im unteren Bereich der Rille zwischen Fahrkopf 1 und Leitkopf 2 sind strichliert Löcher 21 gezeigt, welche mit einem Wasseraustragsmittel 7 in Verbindung stehen und derart die Rille frei von aufgestautem Regen- oder Schmelzwasser halten können.In the lower part of the groove between the driving head 1 and guide head 2 are dashed holes 21 shown which with a Wasseraustragsmittel 7 be in communication and so the groove can keep free of pent-up rain or melt water.

Zwischen Auflagefläche 40 vom Schienenfuß 4 und der Grundfläche vom Schienentrog im Konstruktionsteil 5 kann eine Auflage 61 in unterschiedlicher Stärke und mit gewählten Dämpfungseigenschaften positioniert sein.Between support surface 40 from the rail foot 4 and the footprint of the rail trough in the structural part 5 can be an edition 61 be positioned in different thickness and with selected damping properties.

Claims

Rail with a continuous support in the rail trough of a steel structure or concrete slabs and the like, fixed in this by means of a two-component investment material, characterized in that the running rail as grooved rail with a driving head ( 1 ), a control head ( 2 ), a footbridge ( 3 ) and a rail foot ( 4 ) is formed, a maximum height (A) relative to the support surface ( 40 ) of the rail foot ( 4 ) of more than 10,0 cm but less than 12,4 cm, a total width (C) of the foot ( 4 ) of greater than 10.1 cm, but smaller than 14.0 cm, a width of the driving head ( 1 ) of substantially 5.1 cm to 6.3 cm and two on both sides of the rail web ( 3 ), wherein the, with respect to the cross section of the rail head side flap chamber has a width (D) of the planar base of at least 1.64 cm.

Running rail according to claim 1, characterized in that perpendicular to the support surface ( 40 ) of the rail foot ( 4 ) the control head ( 2 ) and the equilateral rail foot flange ( 42 ), related to the bridge ( 3 ) of the rail, have a substantially same projection and that opposite the projection of the rail base flange ( 41 ) the projection of the driving head ( 1 ) surmounted, preferably surmounted by more than 1.0 cm.

A running rail according to claim 1 or 2, characterized in that the rail cross-sectional area is less than 75.0 cm ² , but more than 69.0 cm ² , and the moment of inertia with respect to the axis xx exceeds a value of 800.0 cm ⁴ and that with respect the axis yy is less than 650 cm ⁴ .

Running rail according to one of claims 1 to 3, characterized that the center of gravity (S) of the rail cross-sectional area in a Height (H) of Axis xx is in the range 0.456 to 0.54 times the rail height (A).

Running rail according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting line from the inner part of the driving head ( 1 ) to the outermost support part of the superior rail foot flange ( 41 ) has an angle () in the range of 30 ° to 35 °.

Running rail according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least the driving head ( 1 ) a higher hardness and / or wear resistance than the web part ( 3 ) of the rail.

Running rail according to one of claims 1 to 6, characterized that rail ends by means of tabs with through bolts with more Rails or switch parts are connectable.

Running rail according to one of claims 1 to 7, characterized in that the groove wall between driving head ( 1 ) and control head ( 2 ) spaced down holes ( 21 ), in particular in the area of switches, which are preferably mixed with 7 ) in the investment material ( 6 ) or in the fastening system are connected.