DE4040785C2 - Eisenbahnoberbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnoberbau aus einzeln angeordneten Betonquerschwellen mit, im verlegten Zustand, an ihren beiden Enden in Schienenlängsrichtung zueinander versetzten Auflagerbereichen.

Gemäß der FR-PS 4 34 048 ist ein Eisenbahnoberbau mit Querschwellen aus Holz, Eisen oder Stahlbeton bekannt, die an ihren beiden Enden in Schienenlängsrichtung zueinander versetzte Auflagerbereiche zeigen. Es sollen hier jedoch die schräggelegten, stabförmigen Schwellen einander überlappen, idealerweise auch die Auflager sich überlappen, um der Bestimmung gerecht zu werden, daß die Last gleichzeitig von zwei Schwellen getragen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Eisenbahnoberbau und eine für diesen Eisenbahnoberbau geeignete Schwelle bereitzustellen, der einen verbesserten Querschiebewiderstand aufweist.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Eisenbahnoberbau aus einzeln angeordneten Betonquerschwellen mit im verlegten Zustand an ihren beiden Enden in Schienenlängsrichtung zueinander versetzten Auflagerbereichen vorgesehen, daß die Auflagerbereiche einer Schwelle insgesamt eine vergrößerte Kopffläche aufweisen und die entgegengesetzten Enden von zwei aufeinanderfolgenden Schwellen sich nicht überlappen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Y- Schwellen prinzipiell bezüglich ihrer Verlegbarkeit und Betriebsbelastbarkeit für den Eisenbahnoberbau sowohl in Schotterbettung als auch auf festem Grund geeignet wären.

Unter Beibehaltung des Systems von in Schienenlängsrichtung versetzten Auflagern auf den Schwellenenden wurde ein Mittelweg zwischen üblichen Betonquerschwellen und Y-Schwellen in Beton gefunden, in dem die Betonschwellenachse praktisch schräg zum Fahrweg gelegt wurde. Die Auflagebereiche wurden dabei so gewählt, daß der bei Y-Schwellen bekannt hohe Querverschiebewiderstand der Gleisanlage beibehalten wird. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, daß die versetzten Auflagerbereiche einer Schwelle insgesamt eine große Kopffläche aufweisen. Die zur Gleismitte hin versetzten, wirksamen Kopfflächen ermöglichen es zudem, die Schottermengen, die für einen großen Verschiebewiderstand erforderlich sind, vor den Schwellenenden erheblich zu verringern. Dadurch wird der gesamte Fahrweg schmaler und billiger. Die Auflagerbereiche können um ein Drittel oder mehr einer Schwellenteilung zueinander versetzt sein. In der Praxis steht somit die gesamte seitliche Projektionsfläche als Widerstandsfläche gegen Querverschiebung zur Verfügung.

Ein derartiger Eisenbahnoberbau mit gleichförmigen Betonquerschwellen in Schräglage läßt sich praktisch nicht mehr quer verschieben, da die von einer Fahrzeugachse ausgehende Betriebslast, beispielsweise als Fliehkraft in Kurvenüberhöhungen, unter einem Winkel zur Schwellenachse wirkt und damit die resultierenden Querverschiebekräfte mindert.

Die Betonquerschwelle ist universell in jeder Lage einsetzbar, da sie stets baugleich mit benachbarten Schwellen ist. Sie ist zwar nicht achsensymmetrisch, aber relativ zum Flächenschwerpunkt der Schwelle punktsymmetrisch. In Verbindung mit der bewährten Doppelauflagertechnik und dem relativ breiten Auflagerbereich der Schwelle ergibt sich ein steifes Gleissystem, dessen Einzelelemente aber nicht so schwer sind, daß sie nicht montagetechnisch relativ einfach bewältigt werden können.

Ein nachträgliches Korrigieren der Schienenlage, ein Stopfen der Schwellen, ein Austauschen der Schwellen oder ähnliche Arbeiten lassen sich ebenso problemlos ausführen, wie bei herkömmlichen Betonquerschwellen.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist die Betonschwellenform aus geometrisch regelmäßigen Sektionen zusammengesetzt. Dabei ist das Mittelteil der Schwelle, die Verbindung zwischen den beiden Auflagerbereichen, auf das aus Biegebelastung und Torsion rechnerisch mögliche Mindestmaß hin dimensioniert worden. Damit wird der Forderung nach möglichst breiten Auflagerbereichen unter den Schienen und möglichst geringen Gewichten der Betonschwellen Rechnung getragen. Durch Verwendung geeigneter Materialien wie z. B. Polymerbeton, Kompositionen aus Beton mit torsionsversteifenden Mitteln wie GFK-Fasern und unter Verwendung von kolloidalem Zement läßt sich die Elementsteifigkeit erhöhen und weiteres Gewicht einsparen.

Anhand schematischer Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Gleisanlage mit vier erfindungsgemäßen Betonquerschwellen,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit zwei erfindungsgemäßen Betonquerschwellen,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betonquerschwelle.

In Fig. 1 sind zwei Schienen 1, 2 auf vier Schwellen 3 eines Eisenbahnoberbaus gelagert. Die Schwellen 3 weisen trapezförmige Auflagerbereiche 4, 6 auf, die punktsymmetrisch zum Flächenschwerpunkt M der Schwelle auf dem schmaleren Mittelteil 5 ausgebildet sind. Jedem Auflagerbereich 4, 6 ist ein Doppelauflager 8, 9 für die Lagerung der Schienen 1, 2 zugeordnet. Der Schienenfuß ist durch mittig zwischen den Doppelauflagern 8, 9 angeordnete Befestigungselemente 10 in bewährter Spannung fixiert. Bei den dargestellten Schwellenformen sind die Schienenbefestigungen um ein Halb mal Schwellenteilung (T/2) in Schienenlängsrichtung versetzt. Die Gesamtbreite der Schwelle 3 entspricht der Schwellenteilung T. Für die Berechnung der Lastverteilung im Eisenbahnoberbau ist das Verhältnis der Auflage-Längen L1, L2 zur Gesamtlänge L der Schwelle wichtig. Durch die schräge Achslage der Schwelle erhöht sich auch die wirksame Schwellenlänge. Die trapezförmige Ausbildung der Auflagerbereiche unterstützt die Forderung nach möglichst geringer Flächenbelastung durch die Betriebsbelastung der Gleisanlage.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf zwei in der Gleisanlage liegende erfindungsgemäße Betonquerschwellen 12 bei denen speziell die Auflagerbereiche 11, 13 beidseits des Mittelteiles 14 unter den Schienen 1, 2 extrem breit ausgebildet sind. Auch hierbei entspricht die Schwellenteilung T der rechnerischen Gesamtbreite der Schwelle 12.

Eine ähnliche günstige Breite der Auflager 16, 17 für die Schienen 1, 2 läßt sich erreichen, wenn gemäß in Fig. 3 die Schwelle 18 aus einzelnen sich teils überlappenden quader- oder pyramidenstumpfförmigen Segmenten mit integriertem Mittelteil 15 zusammengesetzt wird.

Claims (7)

1. Eisenbahnoberbau aus einzeln angeordneten Betonquerschwellen (3, 12, 18) mit, im verlegten Zustand an ihren beiden Enden in Schienenlängsrichtung zueinander versetzten Auflagerbereichen (4, 6; 11, 13; 16, 17), dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerbereiche (4, 6; 11, 13; 16, 17) einer Schwelle insgesamt eine vergrößerte Kopffläche aufweisen und die entgegengesetzten Enden von zwei aufeinanderfolgenden Schwellen sich nicht überlappen.

2. Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerbereiche um jeweils ein Drittel bis zur Hälfte einer Schwellenteilung (T) versetzt sind.

3. Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schienenlängsrichtung gemessene Gesamtbreite der Betonquerschwellen (3, 12, 18) etwa der Schwellenteilung (T) entspricht.

4. Betonquerschwelle, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerbereiche (4, 6; 11, 13; 16, 17) durch ein schmaleres Mittelteil (5, 14, 15) achsenunsymmetrisch und zum Flächenschwerpunkt (M) symmetrisch verbunden sind.

5. Betonquerschwellen nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Auflager (8, 9) je Auflagerbereich mit zwischen den Auflagern angeordneter Befestigung (10) für die Schiene (1, 2).

6. Betonquerschwelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerbereiche (4, 6) trapezförmig ausgebildet sind.

7. Betonquerschwelle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Form (18) versetzt aneinandergereihter Quader oder Pyramidenstümpfe aufweist.