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Die Erfindung bezieht sich auf einen schotterlosen Oberbau für den schienengebundenen Ver- kehr mit zumindest zwei Schienen für Schienenräder des rollenden Materials.
Für den schienengebundenen Verkehr ist der schotterlose Oberbau von besonderer Bedeu- tung Zum Unterschied von dem herkömmlichen Oberbau mit Schotter, welcher intensiv aufgrund der Umlagerung der Schotterkörner gewartet werden muss, können die Wartungsarbeiten beson- ders gering gehalten werden. Dadurch sind unerwünschte Verzögerungen durch Wartungsarbeiten bedingt während des schienengebundenen Verkehrs vermeidbar, so dass in Bereichen mit beson- ders hoher Frequenz des rollenden Materials der schotterlose Oberbau bevorzugt wird. Derartige
Bereiche stellen beispielsweise Bahnhöfe und Tunnels dar.
Ein weiterer Vorteil des schotterlosen
Oberbaues liegt darin, dass die Gesamthöhe desselben geringer sein kann als der vom Schotter- oberbau, so dass beispielsweise Aufweitungen von Tunnels, um den freien Tunnelquerschnitt zu erhöhen, nicht erforderlich sind, sondern durch einen einfachen Ersatz des Schotteroberbaues durch den schotterlosen Oberbau möglich ist.
Gleise federn bei Belastung um zwei bis drei Millimeter ein. Dieses Einfedern ist bei einem
Schotteroberbau durch das elastische Verhalten des Schotterbettes bedingt, wohingegen bei einem schotterlosen Oberbau eine entsprechende gummielastische Schichte vorzusehen wird.
Bei schotterlosem Oberbau sind verschiedene Konstruktionen bekannt, wobei die Schienen bevorzugt mit einer Tragplatte aus Beton aber auch mit Schwellen, insbesondere Betonschwellen, verbunden sind, und dieser Rost sodann mit Beton umgossen ist. Ein derartiger Oberbau mit
Betonschwellen weist den Nachteil auf, dass eine genaue Justierung kaum möglich ist, da sich die
Schienen unter Belastung durchbiegen, so dass die einander anschliessenden Bereiche nicht eben ausgebildet sind, sondern jeweils Höchst- und Tiefpunkte aufweisen.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines schotterlosen Oberbaues ist beispielsweise in der EP 1 039 030 A1 beschrieben. Bei dieser ist eine Betontragplatte mit zwei Vignolschienen lösbar verbunden. Zur genauen Positionierung der Betonplatte am Untergrund weist dieselbe zwei rechteckige Ausnehmungen auf. Die zum Untergrund weisende Fläche der Betontragplatte ist mit einer gummielastischen Schichte aus Gummigranulat versehen. Mit dieser Schichte liegt die
Betontragplatte auf einem Mörtel, und dieser seinerseits auf einem weiteren Untergrund auf.
Dadurch ist einerseits eine Einfederung der Betontragplatte sichergestellt und andererseits eine
Lagefixierung, u. zw. sowohl in Schienenlängsrichtung als auch quer hierzu, gewährleistet, da der
Untergrundmörtel in die rechteckigen Ausnehmungen reicht. Die lösbaren Schienenbefestigungen können in einem Bereich mit Erhöhungen gegenüber der restlichen oberen Oberfläche der Trag- platte vorgesehen sein. Zur genauen Positionierung der Tragplatte über den Untergrund sind an den vier Ecken der Tragplatte Gewinde vorgesehen, die mit Gewindestücken kooperieren, so dass eine exakte Ausrichtung auf dem Untergrund erfolgen kann. Der Zwischenraum zwischen Beton- tragplatte und Untergrund wird sodann mit dem bereits angeführten Mörtel ausgefüllt. Nach Erhär- ten desselben können die Spindeln entfernt werden. Es erfolgt sodann eine Montage der Schienen.
Die Schienen ihrerseits liegen über eine gummielastische Zwischenplatte mittelbar auf der Beton- tragplatte auf.
In der DE 23 54 958 A1 wird ein schotterloser Gleisoberbau für Eisenbahnen beschrieben. Bei demselben sind im normalen Schwellenabstand zueinander Sättel in vorgefertigten Tragplatten vorgesehen. Diese Sättel werden quer zur Schienenlängsrichtung von Aufkantungen begrenzt, diese dienen als Schalung für einen Kunststoffmörtel, der unter einer Unterlagsplatte für die Schie- ne angeordnet werden kann, um eine entsprechende Nivellierung der Schiene zu erreichen.
Obwohl der schienengebundene Verkehr eine besonders hohe Sicherheit aufweist, können aus unterschiedlichen Ursachen Entgleisungen auftreten. Diese Entgleisungen bewirken, je nach Geschwindigkeit des rollenden Material, unterschiedliche Schäden. Um Entgleisungen zu verhin- dern, sind im Weichenbereich, aber auch ausserhalb desselben, Leiteinrichtungen für Schienenrä- der bekannt. Derartige Leiteinrichtungen sind beispielsweise in der US 4 061 269 A und auch in der EP 0 553 055 A1 beschrieben. In diesen ist eine Leiteinrichtung aus Metall an der Innenseite der Schiene vorgesehen, so dass das Schienenrad nicht nur durch die Seitenflanke des Schienen- kopfes, sondern auch durch die Leitvorrichtung in seiner Relativlage gehalten wird.
Tritt ein Bruch eines Schienenrades oder auch der Achse der Schienenräder ein, so gleitet das andere Schienen- rad an der Achse, bedingt durch die Schräglage, vom Kopf der Schiene und bewirkt so eine Zerstö- rung des Gleisoberbaues und ein Entgleisen des rollenden Materials.
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Der vorliegenden Erfindung ist zur Aufgabe gestellt, einen schotterlosen Oberbau zu schaffen, bei welchem das bereits entgleiste rollende Material entlang der Schienen geführt werden kann, wodurch sowohl eine Zerstörung des rollenden Materials als auch des Oberbaues besonders gering gehalten werden kann. Diese Leitung des rollenden Materials ist sowohl bei Bruch einer
Achse, eines Rades, eines Reifens eines Rades od. dgl., wirksam.
Der erfindungsgemässe schotterlose Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit zumin- dest zwei Schienen mit Schienenkopf für Schienenräder des rollenden Materials, insbesondere
Vignolschienen, welche mit einem Träger, insbesondere einer Tragplatte, lösbar verbunden sind, welcher über eine gummielastische Schichte auf einem Untergrund aufliegt, besteht im wesentli- chen darin, dass entlang von zwei Schienen in Abstand von denselben Leitkörper für Schienenräder angeordnet sind, wobei der Normalabstand der Normalprojektionen derselben und der des Schie- nenkopfes auf einer Gleisebene grösser, insbesondere geringfügig grösser, als die Breite der Schie- nenräder ist, und vorzugsweise die Normalprojektion der Leitkörper ausserhalb der Bereiche zwi- schen Schiene und lösbarer Schienenbefestigung liegt.
Durch den bekannten schotterlosen Ober- bau mit einer gummielastischen Schichte kann ein Gleis gebildet werden, das für höchste Ge- schwindigkeiten geeignet ist und besonders wartungsarm ist. Durch die Anordnung von Leitkörpern für Schienenräder in Abstand zu den Schienen, wobei das Schienenrad zwischen Schiene und
Leitkörper geführt werden kann, ist zu erreichen, dass das bereits entgleiste rollende Material, welches nicht mehr von der Schiene geführt werden kann, ausserhalb der Spur, jedoch noch auf dem schotterlosen Oberbau, geführt wird, wobei der Versatz, bezogen auf die Längsrichtung der hintereinander angeordneten einzelnen Waggons od.
dgl., derartig ist, dass nicht eine Entgleisung der anderen Materialien bedingt wird, sondern dieselben auf den Schienen gehalten werden kön- nen, wobei weiters eine Zerstörung des schotterlosen Oberbaues besonders gering gehalten werden kann, wobei lediglich die lösbaren Verbindungen zwischen Schiene und Träger einer
Deformation unterliegen.
Schienenräder unterliegen einer genauen Standardisierung. So ist es bekannt, dass Schienen- räder mit einem Raddurchmesser zwischen 760 mm und 1. 000 mm eine Breite mit 135 mm auf- weisen (vgl. UIC-Kodex 510-2VE).
Weisen die Leitkörper an den zur Schiene benachbarten Seiten eine Fläche auf, deren Ebene bzw. Tangentialebene mit der Normalen auf die Gleisebene einen spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel kleiner als 45 , einschliesst, auf, so kann damit erreicht werden, dass das von der Schiene abgeglittene Rad in den Zwischenraum zwischen Leitkörper und Schiene eingeleitet wird, so dass eine unmittelbare Führung des rollenden Materials zwischen Schiene und Leitkörper be- sonders schnell und einfach erreicht werden kann.
Ist eine Vielzahl von Leitkörpern vorgesehen, welche durch Zwischenräume, die einen Abfluss von Niederschlägen erlauben, voneinander beabstandet sind, so können unerwünschte Korrosio- nen bei den lösbaren Schienenbefestigungen vermieden werden, wobei gleichzeitig auch bei Temperaturen unter 0 C vermieden ist, dass der Zwischenraum durch Eis erfüllt und damit unwirk- sam wird.
Übergreift die Normalprojektion des Leitkörpers die Winkelführungsplatte teilweise, insbeson- dere die parall zur Schienenlängsrichtung verlaufende von der Winkelführungsplatte nach oben verlaufende Fläche, so kann eine Zerstörung der für die exakte Positionierung der Winkelführungs- platte erforderlichen Fläche bei Entgleisungen besonders sicher vermieden werden, so dass bei entsprechenden Defekten nicht der Träger, sondern lediglich eine Winkelführungsplatte ausge- tauscht werden muss.
Ist die an die nach oben verlaufende Fläche anliegende Fläche, insbesondere Ebene, im Leit- körper weitergeführt, so kann eine besonders einfache Montage der Winkelführungsplatte erfolgen.
Sind zumindest an der Innenseite oder Aussenseite der Schienen Leitkörper vorgesehen, so kann, gleichgültig nach welcher Seite das rollende Material entgleist und auf welcher Seite ein Defekt des Schienenrades oder der Achse vorliegt, eine sichere Leitung des entgleisten rollenden Materials erreicht werden.
Sind die Oberflächen der Leitkörper strukturiert, so kann der Leitkörper gleichzeitig als Schall- schutzelement dienen.
Weisen die Leitkörper an ihrer, insbesondere, Aussenseite eine strukturierte Beschichtung, z. B.
Holzspäne gebunden mit einem hydraulischen Bindemittel, auf, so ist eine besonders wirksame
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Schallschutzmassnahme getroffen, da einerseits eine Schalldämmung durch die unterschiedliche
Zusammensetzung der Schallschutzbeschichtung gegeben ist, und andererseits eine Streuung des abgestrahlten Schalles aufgrund der unterschiedlichen Lagen der Oberfläche gewährleistet ist.
Schliesst eine Fläche der Leitkörper an der den Schienen abgewandten Seite, insbesondere
Ebene bzw. Tangentialebene, mit der Normalen zur Gleisebene einen spitzen Winkel, insbesonde- re kleiner 45 , ein, so ist einerseits die erforderliche Festigkeit der Leitkörper gewährleistet, wobei andererseits unnötige Materialanhäufungen im unteren Bereich der Leitkörper vermieden werden kann.
Weisen die Leitkörper an der oberen Seite eine Fläche, Tangentialebene bzw. Ebene, auf, die mit einer Normalen zur Gleisebene einen Winkel grösser 45 , insbesondere grösser 80 , einschliesst und zur Schiene geneigt ist, so ist ein besonders stabiler und wirksamer Leitkörper gewährleistet.
Sind die Leitkörper mit der Tragplatte integral ausgebildet, so ist eine besonders wirksame gleichbleibende Positionierung der Leitkörper mit einfachen Mitteln gewährleistet.
Ist zwischen den lösbaren Befestigungen für die Schienen der Träger im wesentlichen parallel zur Gleisebene ausgebildet, so können die entgleisten Räder des rollenden Materials besonders wirksam geleitet werden.
Ist die Höhenerstreckung der Leitkörper, bezogen auf die Normale der Gleisebene, unter der
Schienenoberkante und über der lösbaren Befestigung, insbesondere von Schrauben, angeordnet, so sind Leitkörper gegeben, die einen geringen materialmässigen Aufwand verursachen, und wei- ters die Schallemissionen von den Schienen nach aussen verringern können und ein sicheres
Leiten der Räder von entgleistem rollendem Material ermöglichen.
Sind die Leitkörper, bezogen auf die Längserstreckung der Schienen bei den lösbaren Schie- nenbefestigungen angeordnet, so ist eine besonders wirksame Rückführung der Schienenräder zur
Schiene gewährleistet, da im Bereich der lösbaren Befestigung die Ablenkung der Schienenräder besonders gross ist.
Sind die Leitkörper zumindest teilweise als Austauschteile ausgebildet, die mit den Tragplatten lösbar verbunden sind, so kann mit einem besonders geringen Aufwand eine Nachrüstung vorge- nommen werden, wobei weiters der Vorteil besteht, dass lediglich die Leitkörper, so dieselben zerstört werden, aber die Funktion der Tragplatte erhalten bleibt, bei einer Zerstörung ausge- tauscht werden müssen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Sicht einen schotterlosen Oberbau von oben,
Fig. 2 den Schnitt des schotterlosen Oberbaues gemäss Fig. 1 entlang der Lininie 11-11 und
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil eines schotterlosen Oberbaues mit austauschbaren
Leitkörpern.
Die in Fig. 1 dargestellten Schienen 1 sind mit vorgefertigten Betonplatten als Träger 2 lösbar verbunden. Die Befestigungen sind lediglich in Fig. 2 dargestellt. Die Betonplatten liegen über einen Untergrundmörtel 3, der in die Ausnehmungen 4 der Betonplatte reicht, auf. Die Betonplatten weisen an ihren Ecken Gewindebuchsen 5 auf, über welche die Betonplatten in Abstand zum Untergrund, insbesondere Sohlbeton, gehalten werden können, so dass eine genaue Justierung der Betonplatten möglich ist, worauf der Untergrundmörtel einerseits über die Ausnehmungen 4 und andererseits über die dazwischen liegenden Einfüllöffnungen 6 eingebracht werden kann. Im Gleisinneren zwischen den Schienen 1 sind jeweils Leitkörper 7 für die Schienenräder vom rollen- den Material vorgesehen.
Die Leitkörper weisen zueinander Zwischenräume 8 auf, über welche Oberflächenwässer abfliessen können.
In Fig. 2 ist die lösbare Schienenbefestigung besonders deutlich dargestellt. Die Schiene 1 liegt über eine gummielastische Zwischenschichte 9 auf einer Winkelführungsplatte 10 auf. Diese Winkelführungsplatte ist ihrerseits jeweils in einer Erhöhung 11der Betonplatte angeordnet. (Die Erhöhungen sind lediglich in Fig. 2 dargestellt). Durch die Anordnung der lösbaren Schienenbefes- tigung in der Erhöhung wird eine ständige Beaufschlagung von Oberflächenwässern verhindert.
Zwischen den Erhöhungen ist der Träger plan und parallel zur Gleisebene ausgeführt. Die Schiene ist über Klammern 12 und Schrauben 13, die durch die Winkelführungsplatte geführt sind, mit dem Träger 2, einer Betonplatte verbunden, die ihrerseits über eine gummielastische Schichte 15 am Mörtel 3 aufliegt. Der Leitkörper 7 weist an seiner der Schiene benachbarten Seite eine Fläche 16
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auf, welche mit der Normalen N auf die Gleisebene G einen Winkel a von 30 einschliesst. Die
Fläche 16 ist in der Aufnahme für die Winkelfuhrungsstelle 10 im Träger 2 weitergeführt. Die
Leitkörper 7 können an ihrer Oberfläche strukturiert, beispielsweise durch einen Besenstrich, sein.
Bevorzugt kann auch die Oberfläche Holzspäne, gebunden mit einem hydraulischen Bindemittel, aufweisen, die besonders wirksam zur Verringerung der Schallemission beitragen kann und an der Aussenseite angebracht werden kann.
Der Leitkörper 7 weist an seiner den Schienen abgewandten Seite eine Fläche 14 auf, die mit der Normalen N zur Gleisebene G einen Winkel # von 40 einschliesst. An seiner oberen Seite ist der Leitkörper im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und die Tangentialebene T, strichliert darge- stellt, ist parallel zur Gleisebene G ausgebildet.
Der mit der Tragplatte integriert ausgebildete Leitkörper 7 weist eine Höhenerstreckung auf, die unterhalb der Schienenoberkante S, jedoch oberhalb der lösbaren Schienenbefestigung, mit den Schrauben 13 liegt. Die Normalprojektion des Leitkörpers 7, bezogen auf die Gleisebene G kann ausserhalb der lösbaren Schienenbefestigung liegen.
Wie im rechten Figurenteil 2 dargestellt, ist die Breite b des Schienenrades 18, die 135 mm be- trägt, geringer als der Abstand d (150 mm) der Normalprojektion des Schienenkopfes 17 zur Nor- malprojektion des Leitkörpers 7 auf die Gleisebene G.
In Fig. 3 ist der rechte Teil eines schotterlosen Oberbaues dargestellt, wobei mit dem Träger 2 ein Leitkörper 7 über Schrauben 19 lösbar verbunden ist. Dieser Leitkörper 7 stellt einen Aus- tauschteil dar, wobei die Normalprojektion desselben die Winkelführungsplatte 10 im Übergangs- bereich zwischen Winkelführungsplatte und Träger abdeckt. Dadurch wird eine Beschädigung der Fläche im Träger bei Entgleisen verhindert. Zwischen den Erhöhungen 11ist der Leitkörper 7, wie strichliert dargestellt, abgesenkt und liegt auf dem Träger 2 auf.
Die Funktionsweise des erfindungsgemässen Schotteroberbaues besteht nun darin, dass bei Bruch eines Schienenrades oder einer Achse weitere Schienenräder vom Schienenkopf herunter- gleiten, jedoch zwischen der Schiene und dem Leitkörper geführt sind, so dass keine Ableitung des rollenden Materials ausserhalb des Gleiskörpers auftritt. Die Leitkörper können an beiden Seiten der Schienen angeordnet sein. In der Regel sind jedoch entweder nur aussen oder innen, bezogen auf die Schienen, Leitkörper erforderlich, da in diesem Fall, gleichgültig auf welcher Seite des rollen- den Materials der Defekt vorliegt, eine einseitige zusätzliche Spurhaltung zwischen Schiene und Leitkörper gegeben ist. Eine Anordnung der Leitkörper im Bereich der Schienenbefestigung, wie dargestellt, ist besonders wirksam.
PATENTANSPRÜCHE :
1.Schotterloser Oberbau für den schienengebundenen Verkehr mit zumindest zwei Schienen (1) mit Schienenkopf (17) für Schienenräder (18) des rollenden Materials, insbesondere
Vignolschienen, welche mit einem Träger, insbesondere einer Tragplatte (2), lösbar ver- bunden sind, welcher über eine gummielastische Schichte (15) auf einem Untergrund (3) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass entlang von zwei Schienen (1) in Abstand von denselben Leitkörper (7) für Schienenräder (18) angeordnet sind, wobei der Normalab- stand (d) der Normalprojektionen derselben und der des Schienenkopfes (18) auf eine
Gleisebene (G) grösser, insbesondere geringfügig grösser als die Breite (b) der Schienenrä- der ist, und vorzugsweise die Normalprojektion der Leitkörper (7) ausserhalb der Bereiche zwischen Schiene (1) und lösbarer Schienenbefestigung (12,13) liegt.