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Bahnoberbau aus Betonlangschwellen mit vorgespannter Bewehrung Es
ist bekannt, einen Bahnoberbau aus Betonlangschwellen mit vorgespannter Bewehrung
in der Weise herzustellen, daß mehrere Langschwellentei,le in einer Reihe hintereinander
verlegt, vermittels durchgehender stählerner Spannglieder vorgespannt und dann die
aus Vierkant-Walzprofilen bestehenden Fahrschienen durch Verschweißen mit in dieLangschwellen
einbetonierten Stahleinlagen biegefest verbunden werden.
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Das Vorspannen nach dem Verlegen ist umständlich und kostspielig,
da die Stahldrähte erst an Ort und Stelle durch Kanäle der Betonkörper hindurchgezogen,
mittels einer geeigneten Vorrichtung gespannt und an den Enden verkeilt werden müssen,
worauf die die Stahlbewehrungen aufnehmenden Längskanäle in den Langschwellenteilen
mit eingepreßtem Mörtel auszufüllen sind. Für den Transport zur Verlegungsstelle
müssen die einzelnen Langschwellenteile eine zusätzliche Bewehrung mit schlaffen
Stahleinlagen erhalten.
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An jeder Vorspannstelle wird zunächst eine Lücke frei gelassen, die
später durch ein kurzes Zwischenstück ausgefüllt wird. Ein vorgespannter Betonfertigteil
umfaßt und unterfängt die beiden Langschwellenenden und das Zwischenstück, welches
ebenfalls beredts fertig vorgespannt ist. Die Stoßunterstützungen und Zwischenstücke
bedingen eine unterschiedliche Abstützung im Gesamtverband und beeinträchtigen demzufolge
die ruhige Fahrt der Fahrzeuge.
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Das nachträgliche Anschweißen der Fahrschienen ist eine zeitraubende,
hohe Lohnkosten erfordernde Arbeit, welche sich auf die Wirtschaftlichkeit eines
aus Betonlangschwellen gebildeten Bahnoberbaues ungünstig auswirkt. Fiir vereinfachte
Anschlußgleisanlagen und Straßenbahngleise sind die vorbekannten Langschwellen nicht
anwendbar, weil die die Fahrschienen bildenden, nachträglich angeschlossenen Vierkantprofile
über die Oberfläche der Straßendecke nach oben vorstehen würden.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß zur Schaffung in die
Straßendecke mit deren Oberseite bündig verlegbarer, biegesteifer Verbundkörper
die vorgespannte Bewehrung in diesen mit sofortigem Verbund ausgeführt und die als
fuß- und steglose Rillenschiene ausgebildete Fahrschiene, mit der Schwellenoberseite
bündig liegend, einbetoniert ist.
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Eine in dieser Weise ausgebildete Betonlangschwelle stellt danlr der
schon bei der Fertigung mit Vorspannung eingebrachten und einen sofortigen Verbund
mit dem Betonmaterial ergebenden Bewehrungsstähle sowie zufolge der gleich mit einbetonierten
Rillenschiene einen Schiene-Schwelle-Verbundkörper von außerordentlich großer Biegefestigkeit
dar, der eine besondere Transportbewehrung entbehrlich macht und der den großen
Vorteil bietet, daß das Verlegen in einfacher Weise und in kürzester Zeit durchführbar
ist. Die Vorspannung kann durch äußere Einwirkungen und selbst bei Beschädigungen
und Brüchen der Verbundkörper nicht verlorengehen. Wegen der großen Biegefestigkeit
der Verbundkörper ist eine Unterstützung der Stoßstellen nicht erforderlich, die
einzelnen Schiene-Schwelle-Verbundkörper können vielmehr unmittelbar hintereinandergesetzt
werden. Ihre Biegesteifigkeit gewährleistet auch ohne Stoßunterstützungen und Zwischenstücke
ein ruhiges Befahren der Stoßstellen.
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Die Anwendung von in die Betonlangschwellen fest einbetonierten steg-
und fußlosen Rillenschienen schließt zwar eine Auswechselbarkeit der Fahrschienen
aus, so daß der Schiene-Schwelle-Verbundkörper bei Erreichen eines bestimmten Abnutzungsgrades
der Rillenschiene unbrauchbar bzw. nur noch für Bauzwecke, wie z. B. zur Herstellung
von Fundamenten, Stützen u. dgl., brauchbar ist. Eine wirtschaftlich befriedigende
lange Lebensdauer des Schiene-Schwelle-Verbundkörpers kann aber durch bekannte Maßnahmen
sichergestellt werden, beispielsweise dadurch, daß die Fahrkantenoberflächen durch
Auftragschweißung erneuert oder durch geeignete Behandlung von vornherein verschleißfest
gestaltet werden. Bei Anschlußgleisanlagen ist wegen der meist nicht sehr großen
betrieblichen Beanspruchung die Abnutzung der Rillenschiene im allgemeinen so gering,
daß eine ausreichend lange Lebensdauer des Schiene-Schwelle-Verbundkörpers ohnehin
gegeben ist.
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Es ist bereits vorgesehen worden. Rillenschienen, die einem Steg und
einen Fußflansch aufweisen, so in einen nicht vorgespannten Betonlangschwellenkörper
einzubetten, daß das Rillenprofil mit der Oberfläche des Betonkörpers abschließt.
Die Höhe des Steges der Rillenschiene macht einen entsprechend hohen Betonkörper
erforderlich, und da letzterer nicht durch Bewehrungsstähle
vorgespannt
ist, besitzt ein solcher Schiene-Schwelle-Verbundkörper nicht die für den Fahrbetrieb
notwendige Blegestelfigkelt. Bei anderen bekannten Betonlangschwellen sind die Fahrschienen,
die keine Rillenschienen sind, lediglich mit den unteren Abschnitten in den Schwellenkörper
einbetoniert, der keine oder nur schlaffe Stahlbewehrungen aufweist. Die frei liegenden
Abschnitte der Fahrschienen sind im hohen Maße der Gefahr- des Verrostens und der
Korrosion ausgesetzt.
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In nicht oder nicht genügend vorgespannten Betonschwellenkörpern bilden
-.sich -Risse. Durch in diese eindringende Feuchtigkeit und durch Frost verwittern
die Betonschwellen rasch und haben demzufolge eine nur geringe Lebensdauer, was
einen wirtschaftlichen Einsatz solcher Schwellen ausschließt.
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Um den Verbund der Spannstähle und der Rillenschiene mit dem Schwellenbetonkörper
möglichst fest zu gestalten, ist es zweckmäßig, quer gerippte Spannstähle und Rillenschienen
zu verwenden, bei denen an den Außenseiten der beiden Schienenschenkel als Schubdübel
wirkende Rippen gebildet bzw. angeordnet sind. Diesen für den Zweck der Erfindung
förderlichen Maßnahmen kommt jedoch keine selbständige erfinderische Bedeutung zu,
zumal bei dem eingangs erwähnten bekannten Eisenbahnoberbau bereits vorgesehen ist,
die die Fahrschienen aufnehmenden Stahleinlagen durch geeignete Verdübelungsglieder
schuhfest mit dem Spannbeton der Langschwellenteile zu verbinden.
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Gleisanlagen, die weniger häufig befahren werden, wie z. B. Anschlußgleisanlagen,
können zur Erzielung einer gegeneinander versetzten Anordnung der Fahrschienen-
und Langschwellenstöße vorteilhaft so ausgeführt werden, daß die Rillenschiene über
das eine Ende der mit ihr fest verbundenen Betonlangschwelle hinaus verlängert ist
und beim Verlegen in eine ohne Fahrschiene belassene Nut der anschließenden Betonlangschwelle
eingefügt wird.
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Bei Straßenbahngleisen und anderen betrieblich mehr benutzten Gleisanlagen
können zur Schaffung einer lückenlosen Fahrfläche und für ein stoßfreies Befahren
zweckmäßigenveise die Enden der Rillenschienen von je zwei benachbarten Schiene-Schwelle-Verbundkörpern
über dem Stoß der Langsch"vellen im Bereich von Endaussparungen der Betonschwellenkörper
durch Schweißen verbunden und die Aussparungen nach Durchführung der Schweißung
nachträglich ausbetoniert werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Draufsicht eines Teilabschnittes einer aus den
erfindungsgemäßen .Schiene-Schwelle-Verbundkörpern gebildeten Gleisanlage, Fig.
2 und 3 einen Längsschnitt nach der Linie II-11 bzw. einen Querschnitt nach der
Linie III-III der Fig. 1, Fig.4 in größerem Maßstab einen Querschnitt durch einen
Schiene-Schwelle-Verbundkörper, Fig. 5 die Draufsicht der Stoßstelle zweier aufei,n--underfolgender
Schiene-Schwelle-Verbundkörper mit versetztem Schienen- und Schwellenstoß für vereinfachte
Gleisanschlußanlagen, Fig.6 und 7 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI bzw. einen
Längsschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5, Fig. 8 die Draufsicht-auf die Stoßstelle
zweier aufeinanderfolgender Schiene-Schwelle-Verbundkörper mit durchgehenden geschweißten
Rillenschienen für Straßenbahngleise, Fig. 9 und 10 einen Querschnitt nach der Linie
IX-IX bzw. einen Längsschnitt nach der Linie X-X der Fig. B.
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Die Langschwellenkörper a werden in einer im wesentlichen länglich
rechteckigen Querschnittsform aus Beton in der Weise gefertigt, daß um längs verlaufende
Bewehrungsstähle b, von denen die meisten, und zwar vorzugsweise die der Grundfläche
und den Seitenflächen des zu erzeugenden Spannbetonkörpers am nächsten liegenden
Bewehrungsstähle bi (s. Fig. 4) unter starker Vorspannung gehalten sind und um die
in regelmäßigen Abständen quer verlaufende schlaffe Bewehrung b2 herumgelegt sein
können, Betonmasse eingebracht wird. Außer den Bewehrungsstählen b, bi wird in den
Spannbetonkörper eine Steg- und fußlose Rillenschiene c so einbetoniert, daß die
hochstehenden Schenkel der Rillenschiene über die nach beiden Seiten hin schwach
abfallende Oberfläche des Betonkörpers a, sie übergreifend, nur wenig vorstehen
oder mit der Oberfläche des Betonkörpers abschließen.
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Zur Erhöhung der Verbundwirkung können vorteilhaft quer gerippte Spannstähle
sowie Rillenschienen c angewendet werden, bei denen im Walzvorgang an den Schenkelaußenseiten
rippenförmige Vorsprünge d von etwa dreieckförmiger Ouerschnittsform gebildet sind.
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Die Betonmasse verbindet sich beim Festwerden mit den zum größten
Teil vorgespannten Längsbewehrungsstählen b, bi und mit der Rillenschiene c. Auf
diese Weise entsteht ein außerordentlich biegesteifer, vorgespannter Schiene-Schwelle-Verbundkörper,
der ohne jede Transportbewehrung von der Werkstatt zur Verlegungsstelle geschafft
und dort auf einfache Weise sofort verlebt werden kann.
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Der Schiene-Schwelle-Verbundkörper wird in die Kiesbettung f, die
je nach der Belastung mit oder ohne Packlabe verlegt wird, so tief eingebettet,
daß seine Oberseite mit der auf die Kiesbettung f aufgebrachten Straßendecke g bündig
liegt (s. Fig. 3). Die Gleise werden dadurch gebildet, daß die Schiene-Schwelle-Verbundkörper
unmittelbar hintere:inandergere.ilit werden. Zur Sicherung der Spurweite der Rillenschienen
sind die Betonlangschwellenkörper durch Querverbindungen gegeneinander festgelegt,
die in bekannter Weise aus Abstandshalterohren h und Zugstangen i bestehen. Letztere
durchgreifen in die Betonlangschwellen einbetonierte Stahlrohre k und werden durch
Muttern na festgezogen, welche auf die über die Außenseiten der Betonschwellen vorstehenden
Gewindeenden der Zugstangen aufgeschraubt werden.
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Die vorbeschriebenen Betonlangschwellen können in Längen von 9 m und
mehr hergestellt werden. Da die Beton-Schwelle-Verbundkörper in der Straßendecke
versenkt liegen, genügt es, Querverbindungen in größeren Abständen von etwa 4,50
in anzubringen. Die Verlegungsarbeit wird hierdurch wesentlich vereinfacht und verbilligt,
was für die Wirtschaftlichkeit der Gleisanlage von großer Bedeutung ist.
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Die vorgespannten Bewehrungsstähle verleihen dem Schielle-Schwelle-Verbundkörper
eine große Elastizität und schließen das Auftreten von Biegezugspannungen im Beton
mit Sicherheit aus. Die Betonkörper a können dank der vorgespannten Bewehrung mit
verhältnismäßig kleinen Querschnittsflächen, insbesondere in niedriger Höhe, gefertigt
werden. Das bietet einerseits den Vorteil einer Einsparung an Betonmaterial und
damit eines nicht zu großen Gewichtes der Verbundkörper und ist andererseits insofern
günstig, als durch die Elastizität der Schiene-Schwelle-Verbundkörper die Fahrstöße
gedämpft
werden, die sonst zu vorzeitigem Verschleiß der Schiene
und zu erhöhter Abnutzung der Fahrzeuge durch Schlagwirkungen führen würden.
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Die in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Ausführung des Bahnoberbaues kommt
insbesondere für vereinfachte Anschlußgleisanlagen in Betracht. Die über die eine
Stirnfläche des Betonlangschwel.lenkörpers a hinaus verlängerte Rillenschnene c
wird in das notenförmig ausgesparte Kopfende des nächsten Verbundkörpers eingeführt
und auf ein in diesem einbetoniertes, U-förmig gestaltetes stählernes Führungsstück
n aufgelagert. Der freie Raum zwischen Rillenschiene c und Verbundkörper a wird
mit Bitumenvergußmasse o ausgefüllt.
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Ein seitliches Verschieben der aneinande.rschließenden beiden Verbundkörper
wird durch zwei längs laufende Rippen p verhindert, die an den unteren Enden der
beiden hochstehenden Schenkel der Rillenschiene c gebildet sind. Die auch bei der
Rillenschiene des in Fig. 4 dargestellten Schiene-Schwelle-Verbundkörpers vorhandenen
Längsrippen p dienen im übrigen hauptsächlich zur Verankerung der Rillenschiene
im Betonkörper ca und zum Abfangen der auf Ablösen der Rillenschiene von der Betonlangschwelle
wirkenden, nach oben gerichteten Kräfte.
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Bei der Ausführung nach den Fig. 8 bis 10, die insbesondere für Straßenbahngleise
geeignet ist, werden die Rillenschienen c über dem Stoß der Verbundkörper a zusammengeschweißt.
Damit die Sehweißung ausgeführt werden kann, werden die Enden der Betonschwelle
mit ausreichend großen Aussparungen q hergestellt, die nach dem Verschweißen der
Schiene mit Betonmasse r ausgefüllt werden. Die Schweißwülste s sind dabei lediglich
an den nichteinbetonierten Flächen glatt zu bearbeiten.
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Bei Gleisanlagen in schienengleichen Übergängen werden an die Ri:llenschienen
c der Verbundkörper für den Anschluß an die Eisenbahn-Regelschienen Paßstücke angeschweißt,
die aus dem Schiene-Schwelle-Verbundkörper ein Stück herausstehen.
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Die Anwendung der erfindungsgemäßen Schiene-Schwelle-Verbundkörper
bietet gegenüber den bislang gebräuchlichen Rillenschienen mit Kopf-, Steg- und
Fußausbildung insbesondere folgende Vorteile: Einfacher Anschluß der Straßendecke
an die Verbundkörper durch stumpfes Gegeneinanderstoßen beider Teile, Fortfall einer
besonderen Umkleidung der Rillenschiene und der schwierig herzustellenden, an die
Schiene angrenzenden Pflasterung, dadurch größere Wirtschaftlichkeit.
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Längere Lebensdauer der Schiene-Schwelle-Verbundkörper, da die zur
Zeit gebräuchlichen Rillenschienen unter der Straßendecke infolge der Erdfeuchigkeit
in starkem Maße der Verrostung und Korrosion ausgesetzt sind.
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Kein oder nur geringfügiges Einsinken in den Straßenunterbau wegen
der breiten Auflagerung des Schiene-Schwelle-Verbundkörpers, wogegen die übliche
Rillenschiene mit dem verhältnismäßig schmalen Fuß den Untergrund höher beansprucht,
tiefer in diesen eindringt und die an die Schiene anschließende Straßendecke durch
das »Pumpen« der Gleise und das Verrieseln des Pflastersandes allmählich absackt.
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Größere Standsicherheit des Verbundkörpers gegen seitliche Stöße wegen
seiner flachen und breiten Auflagerung, so daß ein Verkanten und eine Lockerung
in der Straßendecke nicht eintreten können.
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Zu den vorerwähnten Vorteilen kommt bei Gleisanlagen in schienengleichen
Wegübergängen als weiterer Vorteil hinzu, daß eine Lockerung des Überwegbelages
weitgehend ausgeschaltet ist, welche bei auf Querschwellen verlegten Rillenschienen
durch den Eisenbahnfahrbetrieb und die damit verbundenen Wellenbewegungen des Gleises
hervorgerufen wird.