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Die
Erfindung betrifft eine Betonschwelle mit in einen Schwellenkörper integrierten,
einsetzbaren oder eingesetzten Befestigungselementen zur Befestigung
von Schienen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Regulierung der Position von
Schienen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 7.
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Eine
derartige Betonschwelle und ein derartiges Verfahren sind durch
die
WO2005/078195
A2 bekannt.
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Feste
Fahrbahnen, insbesondere solche für Hochgeschwindigkeitszüge, müssen mit
hoher Genauigkeit hergestellt werden. Die Spurweite und die Position
der Schienen werden durch Ausrichten der Betonschwellen justiert,
anschließend
werden die ausgerichteten Betonschwellen vergossen, wodurch die
feste Fahrbahn entsteht.
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Zum
Ausgleich von Toleranzen, Einbaufehlern oder Lageveränderungen
nach der Herstellung, kann die Position der Schienen bei herkömmlichen Schwellen
in horizontaler Richtung, quer zu den Schienen mit der Schienenbefestigung
in einem Bereich von etwa 8 mm reguliert werden. Es hat sich jedoch
herausgestellt, dass in bestimmten Fällen eine größere Regulierbarkeit
wünschenswert
wäre, damit beispielsweise
durch Toleranzen der Betonschwelle verursachte Spurfehler bei der
Herstellung der festen Fahrbahn oder nachträglich kompensiert werden könnten. Darüber hinaus
gibt es feste Fahrbahnen, bei denen durch den Betrieb der Schienenfahrzeuge oder
durch Lageveränderungen
des Untergrunds mit horizontalen Verschiebungen oder Verformungen
gerechnet werden muss.
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Aus
der
DE 101 28 844
A1 ist eine Betonschwelle bekannt, die für verschiedene
Spurweiten eingesetzt werden kann. Im Bereich des Schienenauflagebereichs
besitzt die Betonschwelle jeweils vier Befestigungsöffnungen,
in die Dübel
eingeschraubt werden können.
Die Schiene kann an zwei verschiedenen Positionen des Schienenauflagebereichs
mittels Schienenbefestigungen angebracht werden, zusätzlich wird
ein Distanzstück
benötigt. Auf
diese Weise können
insgesamt drei verschiedene Spurweiten realisiert werden. Da die
Schiene nur an zwei unterschiedlichen Positionen positioniert werden
kann, ist die horizontale Regulierbarkeit dieser Betonschwelle begrenzt.
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Eine ähnliche
Betonschwelle ist aus der
EP
0 377 765 A1 bekannt. In der Betonschwelle befinden sich
vier Durchgangsöffnungen
für Schwellenschrauben.
Die Schiene kann oberhalb einer der beiden mittleren Durchgangsöffnungen
positioniert werden, wodurch sich zwei verschiedene Positionen für jede Schiene
und damit drei verschiedene Spurweiten ergeben. Eine weitergehende
horizontale Regulierung ist jedoch nicht möglich.
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Ausgehend
von der
WO2005/078195
A2 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betonschwelle
anzugeben, die eine verbesserte horizontale Regulierung ermöglicht und
bei der eine Regulierung der Schiene auch nachträglich möglich ist, sowie ein dafür geeignetes
Verfahren anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Betonschwelle nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch
7 gelöst.
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Der
in den Ansprüchen
verwendete Begriff „Befestigungselemente" umfasst dabei Dübel und/oder
Schwellenschrauben, insbesondere für Durchsteckverschraubungen,
oder in die Betonschwelle integrierte Schultern. Mit diesen Befestigungselementen
ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten
zur Befestigung der Schiene an den Betonschwellen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Betonschwelle kann
die horizontale Position der Schiene nahezu stufenlos in einem weiten
Bereich eingestellt werden, indem jede Schwellenschraube wahlweise
in einen Dübel
eines Dübelpaars
eingeschraubt wird, wobei sowohl links als auch rechts von der Schiene
ein derartiges Dübelpaar
vorgesehen ist. Damit ergeben sich bereits bei der Herstellung der
festen Fahrbahn verbesserte Möglichkeiten
zur Regulierung der horizontalen Position der Schienen, darüber hinaus
kann die horizontale Position der Schiene auch nachträglich reguliert
werden, falls sich im Laufe der Zeit horizontale Verformungen ergeben
haben.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass
die links und rechts von der Schiene angeordneten Winkelführungsplatten
unterschiedlich breit sind. Wenn eine Schwellenschraube auf einer
Seite der Schiene versetzt wird, muss die Schwellenschraube auf
der anderen Seite der Schiene analog in Schienenlängsrichtung
versetzt werden, damit der Abstand zwischen den beiden Winkelführungsplatten
konstant bleibt. Falls dies nicht möglich oder nicht gewünscht ist,
kann die geänderte
Position der Schwellenschraube auch kompensiert werden, indem eine
andere Winkelführungsplatte
benutzt wird. Dementsprechend kann die horizontale Position der
Schiene durch die Wahl von jeweils passenden Winkelführungsplatten
in einem großen
Einstellbereich nahezu stufenlos reguliert werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Betonschwelle kann
es vorgesehen sein, dass die links und rechts von der Schiene angeordneten
Winkelführungsplatten
in Längsrichtung
der Schiene versetzt zueinander angeordnet sind. Bei einem derartigen
Aufbau bereitet die Anordnung der Befestigungsöffnungen in der Betonschwelle
weniger Probleme.
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Die
erfindungsgemäße Betonschwelle
weist den Vorteil auf, dass die Spurweite der an der Betonschwelle
befestigten Schienen, das heißt
der an der Innenseite gemessene Abstand der beiden Schienenköpfe, unabhängig von
der Position der Schwellenschrauben konstant ist.
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Vorzugsweise
können
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
Dübel und/oder
Schwellenschrauben, insbesondere für Durchsteckverschraubungen,
oder in die Betonschwelle integrierte Schultern als Befestigungselemente
verwendet werden.
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Da
jede Schwellenschraube wahlweise in einen von zwei Dübeln eingesetzt
werden kann, kann die Befestigungsposition der Schiene auf der Betonschwelle
in deren Längsrichtung
während
der Herstellung der festen Fahrbahn oder nachträglich reguliert werden.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es vorgesehen, dass zum Ausgleich von horizontalen Positionsänderungen
der Schienen die Schwellenschrauben gelöst und wenigstens eine Schwellenschraube
in einen anderen Dübel
eingeschraubt wird. Vorzugsweise können beide Schwellenschrauben
in andere Dübel
geschraubt werden.
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Um
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einen
konstanten Abstand zwischen den beiden Winkelführungsplatten sicherzustellen,
können
links und rechts von der Schiene unterschiedlich breite Winkelführungsplatten
verwendet werden.
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Wenn
nachträglich
eine Regulierung der horizontalen Schienenposition erforderlich
ist, können zum
Ausgleich die Schwellenschrauben gelöst und wenigstens eine Schwellenschraube
in einen anderen Dübel
eingeschraubt werden. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft
sein, Winkelführungsplatten
zu verwenden, die eine andere Breite als die ursprünglich verwendeten
Winkelführungsplatten
aufweisen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische
Darstellungen und zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Betonschwelle
mit montierter Schiene in einer geschnittenen Ansicht;
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2 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Betonschwelle mit Winkelführungsplatten;
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Betonschwelle mit Winkelführungsplatten;
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Betonschwelle mit Winkelführungsplatten;
und
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Betonschwelle mit Winkelführungsplatten.
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1 zeigt
einen Ausschnitt eines Schwellenkörpers einer Betonschwelle 1 im
Bereich eines Schienenauflagebereichs 2. Die Betonschwelle 1 umfasst
insgesamt zwei Schienenauflagebereiche 2, die durch ein
nicht dargestelltes Mittelstück
miteinander verbunden sind. Die Schienenauflagebereiche 2 sind
bezogen auf die Mittellinie der Betonschwelle 1 symmetrisch.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen
die Befestigungselemente Befestigungsöffnungen und darin eingesetzte
Dübel,
in die Schwellenschrauben geschraubt werden. In den in 1 dargestellten
Schienenauflagebereich 2 sind vier Befestigungsöffnungen 3 eingebracht,
die bezogen auf die Längsrichtung
der Betonschwelle 1 versetzt sind. In jede Befestigungsöffnung 3 ist
ein Dübel 4 eingesetzt.
Eine Schiene 5 liegt auf einer Zwischenplatte 6 auf,
unter der sich eine Grundplatte 7 und eine elastische Zwischenplatte 8 befinden.
Um die Schiene 5 horizontal auszurichten werden Winkelführungsplatten 9, 10 benutzt,
die eine quaderförmige Grundform
besitzen und deren geneigte Außenseite 11 an
die Neigung der schrägen
Fläche 12 der
Betonschwelle 1 angepasst ist. Schwellenschrauben 13, 14 sind
in die Dübel 4 eingeschraubt
und drücken Spannklemmen 15, 16 gegen
die Winkelführungsplatten 9, 10 und
den Schienenfuß 17 der
Schiene 5.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, weist die Betonschwelle 1 für die zu
befestigende Schiene 5 vier Dübel 4 auf, die paarweise
auf der linken bzw. rechten Seite des Schienenauflagebereichs 2 angeordnet sind.
Die beiden Dübel
eines Dübelpaars
sind dabei jeweils in Längsrichtung
der Betonschwelle 1 zueinander versetzt angeordnet. Bei
der Herstellung der festen Fahrbahn kann die Position der Schiene 5 in horizontaler
Richtung, senkrecht zur Schienenlängsrichtung reguliert werden,
indem die Schwellenschrauben 13, 14 in einen der
beiden Dübel
auf der linken Seite des Schienenauflagebereichs und in einen der
beiden Dübel
auf der rechten Seite des Schienenauflagebereichs 2 eingesetzt
werden. Die unterschiedlichen Befestigungspositionen werden durch
entsprechend passend gewählte
Winkelführungsplatten 9, 10 ausgeglichen,
dabei kann durch die Wahl geeigneter zueinander passender Paare von
Winkelführungsplatten 9, 10 eine
Regulierung der Position der Schiene 5 in horizontaler
Richtung erfolgen. Wie in 1 gezeigt
ist, können
die verwendeten Winkelführungsplatten 9, 10 unterschiedlich
breit sein. Wesentlich ist dabei, dass der Freiraum zwischen den
Winkelführungsplatten 9, 10 im Wesentlichen
konstant bleibt und der Breite des Schienenfußes 17 entspricht.
Auf diese Weise kann die Position der Schiene in der Praxis etwa
in einem Bereich von 8 bis 40 mm, vorzugsweise in einem Bereich
von etwa 15 bis 30 mm, reguliert werden.
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Mit
dieser Möglichkeit
der Regulierung können
bereits beim Einbau Toleranzen oder auch Einbaufehler kompensiert
werden. Ebenso können Spurfehler
oder andere durch Toleranzen der Betonschwelle verursachte Ungenauigkeiten
ausgeglichen werden. Falls es im Laufe der Zeit durch Bewegungen
des Untergrunds oder durch Schienenfahrzeuge zu Lageveränderungen
kommt, können
diese nachträglich
kompensiert werden. Um die Lageabweichungen zu regulieren werden
die Schwellenschrauben 13, 14 gelöst und eine
oder beide Schwellenschrauben in einen anderen Dübel geschraubt. Gegebenenfalls
ist es erforderlich, eine oder beide Winkelführungsplatten zu ersetzen.
Nach der Befestigung der Schwellenschrauben befindet sich die Schiene 5 in
einer seitlich versetzten Position.
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2 zeigt
einen Ausschnitt einer Betonschwelle 18 in einer Draufsicht.
Die Befestigungsöffnungen 3 mit
den Dübeln 19, 20, 21, 22 sind
bezogen auf die Längsrichtung
der Betonschwelle 18 versetzt zueinander angeordnet. Für die Befestigung
einer Schiene sind vier Dübel 19, 20, 21, 22 vorgesehen, die
wie die Eckpunkte eines Trapezes auf dem Schienenauflagebereich 2 angeordnet
sind. Zur Befestigung wird je ein Dübel 19, 20 des
linken Dübelpaars und
ein Dübel 21, 22 des
rechten Dübelpaars
benutzt. Dementsprechend ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten
für die
Befestigung einer Schiene, die in den 2 bis 5 gezeigt
sind.
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In 2 werden
die beiden unteren Dübel 19, 21 zur
Befestigung der Winkelführungsplatten 9, 10 mittels
Schwellenschrauben benutzt. Da die Winkelführungsplatten 9, 10 eine
unterschiedliche Breite aufweisen, ist die Schiene außerhalb
der Mitte auf dem Schienenauflagebereich 2 befestigt.
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Bei
der in 3 gezeigten Betonschwelle 18 werden in Übereinstimmung
mit der Betonschwelle von 2 die beiden
unteren Dübel 19, 21 für die Befestigung
von Winkelführungsplatten 23, 24 benutzt. Diese
Winkelführungsplatten 23, 24 weisen
jedoch eine unterschiedliche Breite auf, verglichen mit den Winkelführungsplatten 9, 10 von 2.
Auf diese Weise kann eine praktisch stufenlose horizontale Regulierung
der Schiene erfolgen, ohne dass eine Änderung der Position der Schwellenschrauben
erforderlich ist.
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Bei
der in 4 gezeigten Betonschwelle 18 werden die
diametral gegenüberliegenden
Dübel 19, 22 zur
Befestigung von Winkelführungsplatten 25, 26 benutzt.
Im montierten Zustand sind die Winkelführungsplatten in Schienenlängsrichtung
zueinander versetzt. Die Länge
der Winkelführungsplatten 25, 26 ist
geringer als diejenige der Winkelführungsplatten 23, 24.
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Bei
der in 5 gezeigten Betonschwelle 18 werden in Übereinstimmung
mit dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
die Dübel 19, 22 zur
Befestigung der Winkelführungsplatten 27, 28 benutzt. Die
Winkelführungsplatten 27, 28 sind
unterschiedlich breit, sodass die Schiene im Vergleich zu der Anordnung
von 4 in Längsrichtung
der Betonschwelle 18 versetzt ist. Die genaue Regulierung
der Schienenposition erfolgt durch die Wahl geeigneter Winkelführungsplatten 27, 28.
Der Abstand zwischen den beiden jeweils gegenüberliegenden Winkelführungsplatten
ist dabei so gewählt,
dass er näherungsweise
der Breite des Schienenfußes
entspricht.