DE10110970A1 - Elastischer Oberbau mit Querschwellen - Google Patents
Elastischer Oberbau mit QuerschwellenInfo
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- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elastischen Oberbau mit Oberschwellen aus Beton, Holz, Stahl oder Kunststoff, bei dem unter den Schienen, die mit an sich bekannten Schienenverspannungs- und Führungselementen befestigt sind, jeweils mindestens zwei Zwischenlagen (1), (2) mit unterschiedlichen Steifigkeits- und Dämpfungswerten oder als mehrschichtige Zwischenlage (3) angeordnet sind, wobei die Schwelle (17) direkt auf einer Schottertragschicht mit abgestuftem Korn (5), (6) von beispielsweise 0 bis 56 mm aufgelagert ist.
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein elastischer Oberbau mit
Querschwellen aus Beton, Holz, Stahl oder Kunststoff, auf denen die
Schienen bzw. Weichenfahrbahnen mit an sich bekannten
Schienenverspann- und -führungselementen befestigt sind, jedoch
gegenüber herkömmlichen Lösungen die Anordnung von
Zwischenlagen zur Dämpfung vertikaler und horizontaler Kräfte
verändert ist und die Auflagerung der Schwellen direkt und fest auf
einer gut verdichteten Schottertragschicht mit abgestuftem Korn
erfolgt.
Für den herkömmlichen Oberbau auf Schotter mit relativ
gleichförmiger Körnung ist festzustellen, daß eine unzureichende
Lagebeständigkeit, insbesondere bei starker Belastung und hohen
Geschwindigkeiten, einen hohen Erhaltungsaufwand erfordert.
Außerdem zeigt sich ein hoher Abrieb an Schotter und Schwellen,
damit stark abweichende Elastizität, z. B. ungenügende
Schwingungsdämpfung bei Frost oder Verschmutzung des
Schotters.
Bei den bekannten Bauarten der "Festen Fahrbahn" bestehen
gegenüber dem herkömmlichen Oberbau vor allem Nachteile in der
relativ komplizierten Schienenbefestigung, die einen hohen
manuellen und mechanischen Aufwand für das Einrichten und
Korrigieren der Höhen- und Seitenlage der Schiene erfordert. Der
Erstellungs-, Abbruch- und Erneuerungsaufwand ist sehr hoch. Erste
Erfahrungen mit der "Festen Fahrbahn" auf Strecken mit hoher
Geschwindigkeit zeigen, daß insbesondere bei den gebräuchlichen
starren Konstruktionen die erwartete längere Nutzungsdauer wegen
der auftretenden verschleißfördenden Risse und Wassereintritt
zweifelhaft ist.
Die technische Aufgabe der Erfindung liegt darin, die den beiden
vorgenannten Systemen anhaftenden grundsätzlichen Nachteile zu
beseitigen.
In Durchführung der gestellten Aufgabe sind jeweils mindestens zwei
Zwischenlagen (1) (2) mit unterschiedlichen Steifigkeits- und
Dämpfungswerten oder eine entsprechende mehrschichtige
Zwischenlage (3) pro Schienenauflager angeordnet und die Schwelle
(17) direkt und fest auf einer gut verdichteten Schottertragschicht mit
abgestuftem Korn (5) (6) beispielsweise 0/56 aufgelagert.
Durch die auf die Schwingungsdämpfung abgestimmten
Eigenschaften der Zwischenlagen (1) (2) (3) wird erreicht, daß
- - die notwendige Elastizität des Oberbaus belastungs- und geschwindigkeitsabhängig vollständig mit der Schienen befestigung erreicht werden kann ohne wesentliche Veränderung vorhandener Systeme
- - eine effektivere Nutzung der Dämpfungseigenschaften der Zwischenlagen erfolgt. Laborprüfungen haben ergeben, daß die Dämpfung von zwei unterschiedlichen Zwischenlagen im Komplex besser ist als von einer Zwischenlage mit wesentlich geringerer Federsteifigkeit als zwei im Komplex eingesetzten Zwischenlagen.
Die direkte, feste Auflagerung der Schwelle auf einer gut
verdichteten Schottertragschicht mit abgestuftem Korn (5) (6) hat zur
Folge, daß eine hohe Lagestabilität und Beständigkeit des Oberbaus
gesichert ist. Eine zusätzliche Schwingungsdämpfung ohne
wesentliche Schwankungen infolge Witterung und anderen
Einflüssen ist mit der vorgeschlagenen Schottertragschicht (5) (6)
gegeben.
Der Gesamtaufbau einschließlich Verfüllung (4) und (7) ermöglicht
eine vollmechanisierte bzw. teilautomatisierte Lagekorrektur mit
herkömmlichen gegebenenfalls angepaßten Oberbaumaschinen.
Mit den seitlich und unter den Rändern des Schienenfußes
angeordneten Elastomerteilen (8) (10) wird erreicht, daß die
Horizontalkräfte elastisch und damit in wesentlich reduzierter Größe
auf die Schwelle übertragen und ein übermäßiges Kippen der
Schiene während der Belastung verhindert wird.
Das Abheben der Schwelle infolge der Biegelinie der Schiene bei
Belastung kann durch eine höhenbeweglich angeordnete
Unterlagsplatte (12) verhindert werden. Die leicht angezogene
Schwellenschraube (15) sichert im Zusammenhang mit der
Elastomerbuchse (16) und dem Elastomerdübel (14) sowie der
Elastomerleiste (10) eine dauerhafte Verbindung und begrenzt das
Maß der Abhebung der Schiene auf eine unbedenkliche Größe von
z. B. zwei mm.
Ausführungsbeispiele der Anwendung sind in den Abbildungen
dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt im Bereich des Schienenauflagers.
Hierin sind zwei Zwischenlagen mit unterschiedlicher, statischer
Federkennlinie mit 1 und 2 bezeichnet, die auf einer
höhenbeweglichen Rippenunterlagsplatte 12 aufliegen, die in
bekannter Weise auf der Schwelle 17 befestigt ist. Die Schwellen 17
sind fest auf einer gut verdichteten Schottertragschicht mit
abgestumpftem Schotterkorn 5 bzw. 6 in Größe von beispielsweise 0
bis 56 mm gelagert und verfüllt durch Elemente 7 oder
Versatzmaterial 4. Die Unterseite der Schwellen 17 trägt
scharfkantige Auskragungen 11.
Fig. 2 stellt die Normalausführung einer Schienenbefestigung mit
seitlichen Führungsplatten 9 und einer elastischen Unterlage 8 dar,
wobei die unterschiedlichen Zwischenlagen 1 und 2 stärker sind als
die Unterlage 8.
Fig. 3 zeigt die Variante mit elastischer Winkelführungsleiste 10
direkt am Schienenfuß mit der Zwischenlage 3.
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Zwischenlagen 1 und 2 auf einer
Schwelle aus Holz 17 bzw. Beton 17 mit stählerner,
höhenbeweglicher Rippenunterlagsplatte 12. Die stählerne,
höhenbewegliche Rippenunterlagsplatte 12 ist durch
Schwellenschrauben 15 in Elastomerbuchsen 16 und
Elastomerdübel 14 befestigt und mit einer isolierenden
Unterlagsplatte 13 unterlegt.
Fig. 5 stellt gemessene Pegeldifferenzen mit der erfindungsgemäßen
Anwendung der unterschiedlichen Zwischenunterlagen 1 und 2 dar,
aus denen sich der technische Vorteil der Erfindung erkennen läßt. In
der Grafik ist das Verhalten einer bisher bekannten einfachen
Elastomerzwischenlage von 7 mm Dicke mit durchschnittlich 6,4 dB
und statischer Federsteifigkeit c18-68 von 55 kN/mm aufgezeichnet
und in der Linie mit 18 bezeichnet. Kurve 19 ergibt sich bei zwei
Zwischenlagen 1 und 2 von insgesamt 9 mm Dicke und einer
statischen Federsteifigkeit c18-68 bei 250 kN/mm mit
Pegeldifferenzen von durchschnittlich 11,1 dB. Kurve 20 ist mit 2
Zwischenlagen 1 und 2 aus unterschiedlichem zelligen Material und
einer Gesamthöhe von 12 mm gemessen bei einer statischen
Federsteifigkeit c18-68 und 45 kN/mm mit durchschnittlich 21,1 dB.
1
Zwischenlage
1
2
Zwischenlage
2
3
mehrschichtige Zwischenlage
4
4
verdichteter Schotter
5
5
Schotterkorn grob
6
Schotterkorn mittel
7
7
Füllelement
8
8
elastische Unterlagsplatte
8
9
Führungsplatte
10
Winkelführungsleiste
11
scharfkantige Auskragung
12
Rippenunterlagsplatte .
13
Isolierunterlage
14
Elastomerdübel
15
Schwellenschraube
16
Elastomerbuchse
17
Schwelle
18
Pegeldifferenzkurve 6,4 dB
19
Pegeldifferenzkurve 11,1 dB
20
Pegeldifferenzkurve 21,1 dB
Claims (6)
1. Elastischer Oberbau mit Querschwellen aus Beton, Holz, Stahl
oder Kunststoff, auf denen die Schienen oder
Weichenfahrbahnen mit an sich bekannten Schienenverspann-
und Führungselementen befestigt werden, dadurch
gekennzeichnet,
daß jeweils mindestens zwei Zwischenlagen (1) (2) mit
unterschiedlichen Steifigkeits- und Dämpfungswerten oder
entsprechend mehrschichtig aufgebaute Zwischenlagen (3) unter
den Schienen angeordnet sind und die Schwelle direkt auf einer
Schottertragschicht mit abgestuftem Schotterkorn (5) (6) von
beispielsweise 0 bis 56 aufgelagert ist.
2. Elastischer Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterseite der Schwelle insbesondere im Bereich des
Schienenauflagers mit scharfkantigen Auskragungen (11)
beispielsweise aus Stein oder Stahl versehen ist.
3. Elastischer Oberbau nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den und seitlich der
Schwellen (17) mit verdichtetem Schotter (4) oder
herausnehmbaren mit den Schwellen (17) seitlich verzahnten
Betonfertigteilen (7) ausgefüllt ist.
4. Elastischer Oberbau nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit seitlich der
Schiene angeordneten Führungsplatten, dadurch gekennzeichnet,
daß elastische Zwischenlagen (8) unter den Führungsplatten (9)
angeordnet sind, die an, der Außenseite hochgezogen und an
einer senkrechten oder bis 60° geneigten Fläche der Schwelle
(17) anliegen, wobei diese Zwischenlage (8) mit einer Verdickung
bis unter den äußeren Teil des Schienenfußes gezogen ist und
die Dicke dieses Teiles geringer ist als die Summe der Dicken der
Zwischenlagen (1) (2) (3).
5. Elastischer Oberbau nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß seitlich des Schienenfußes an senkrechten
oder bis zu 60° geneigten Flächen der Schwelle (17) satt
anliegende Winkelleisten aus Elastomer (10) angeordnet sind und
diese beidseitig ca. 10 bis 20 mm unter den Schienenfuß ragen,
wobei die Dicke dieses Teils ca. 1 bis 2 mm geringer ist als die
Summe der Dicken der Zwischenlagen (1) (2) (3).
6. Elastischer Oberbau nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet dadurch, daß eine Rippenunterlagsplatte (12)
aus Stahl oder Polymerbeton in der Begrenzung der zu
erwartenden Amplituden der Biegelinie der belasteten Schiene
höhenbeweglich mit der Schwelle (17) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001110970 DE10110970A1 (de) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Elastischer Oberbau mit Querschwellen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001110970 DE10110970A1 (de) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Elastischer Oberbau mit Querschwellen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10110970A1 true DE10110970A1 (de) | 2002-09-12 |
Family
ID=7676611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001110970 Ceased DE10110970A1 (de) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Elastischer Oberbau mit Querschwellen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10110970A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1026515C2 (nl) * | 2004-06-29 | 2005-12-30 | Heerema Silent Bridges B V | Spoorwegconstructie, in het bijzonder voor brug of viaduct. |
WO2008093144A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Jasenko Josipovic | Rail embedding system |
DE102013104907A1 (de) * | 2013-05-13 | 2014-11-13 | Vossloh-Werke Gmbh | System zum Befestigen von für Schienenfahrzeuge vorgesehenen Schienen, Befestigungspunkt für Schienen, Einrichtung zum Unterlegen von Schienen und Unterlegplatte |
DE102018100837A1 (de) | 2018-01-16 | 2019-07-18 | Vossloh-Werke Gmbh | Zwischenplatte zur Anordnung zwischen einem Untergrund und einer Schiene für ein Schienenfahrzeug in einem Schienenbefestigungspunkt sowie Schienenbefestigungspunkt |
WO2023067535A1 (de) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Rohmberg Sersa Deutschland Gmbh | Gleis für spurgeführte schienenfahrzeuge und verfahren zu dessen errichtung |
-
2001
- 2001-03-07 DE DE2001110970 patent/DE10110970A1/de not_active Ceased
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2997195B1 (de) * | 2013-05-13 | 2019-08-14 | Vossloh-Werke GmbH | Befestigungspunkt von schienen für schienenfahrzeuge |
DE102018100837A1 (de) | 2018-01-16 | 2019-07-18 | Vossloh-Werke Gmbh | Zwischenplatte zur Anordnung zwischen einem Untergrund und einer Schiene für ein Schienenfahrzeug in einem Schienenbefestigungspunkt sowie Schienenbefestigungspunkt |
WO2019141625A1 (de) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | Vossloh-Werke Gmbh | Zwischenplatte zur anordnung zwischen einem untergrund und einer schiene für ein schienenfahrzeug in einem schienenbefestigungspunkt sowie schienenbefestigungssystem |
WO2023067535A1 (de) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Rohmberg Sersa Deutschland Gmbh | Gleis für spurgeführte schienenfahrzeuge und verfahren zu dessen errichtung |
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