DE19850617C2 - Betonschwelle für eine feste Fahrbahn und feste Fahrbahn mit solchen Schwellen - Google Patents
Betonschwelle für eine feste Fahrbahn und feste Fahrbahn mit solchen SchwellenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betonschwelle für eine feste Fahrbahn, einen
Breitschwellen-Oberbau oder klassischen Schotter-Oberbau, mit die Schiene
nauflager flankierenden Höckern für die Schienenbefestigung und eine feste
Fahrbahn mit solchen Schwellen.
Bei einer aus der DE 44 38 397 A1 bekannt gewordenen Betonschwelle der vor
stehend beschriebenen Art ist ein üblicher Schienenbefestigungshöcker vorgese
hen, der zum Abstützen einer Winkelführungsplatte für die den Schienenfuß über
greifenden Federklemmen dient, wobei auf das anschließende Plateau dieses
relativ niedrigen Höckers eine als Entgleisungsschutz dienende Führungsschiene
aufschraubbar ist.
Dieses Aufschrauben von Führungsschienen auf die Schwellen ist - abgesehen
von den Kosten für die Führungsschiene selbst - montageaufwändig und teuer.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe
zugrunde, eine Betonschwelle der eingangs genannten Art, bzw. eine feste Fahr
bahn mit einer solchen Schwelle, so auszugestalten, dass die Fangvorrichtung
wesentlich vereinfacht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Betonschwelle der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß gekennzeichnet durch auf die Oberfläche neben den Schienen
auflagern aufgebrachte, die Höcker für die Schienenbefestigung um ein Mehrfa
ches überragende Höckeraufsätze aus Beton, deren den Schienenauflagern zu
gewandte Seitenflanken zusammen mit den Schienen Fangrillen für die Fahrzeug
räder bei einem etwaigen Entgleisen bilden und deren Oberfläche unter der Ebe
ne der Schienenoberkanten liegt.
Die Höckeraufsätze sollen dabei vorzugsweise auf die Oberfläche der Beton
schwelle bei deren Fertigung mit aufbetoniert sein.
Durch die erfindungsgemäßen Höckeraufsätze werden in den meisten Entglei
sungsfällen, in denen die Waggons nicht größere, seitliche Strecken "springen",
die Räder in die seitliche Fangrille fallen, wobei sie dann durch die Seitenflanken
der Höckeraufsätze an einer weiteren Verschiebung gehindert sind und quasi in
der Rille gefangen auf den Schienenbefestigungsschrauben abrollen. Auf diese
Art und Weise ergibt sich bei einer Entgleisung ein geringst möglicher Schaden an
der Fahrbahn und gleichzeitig wird verhindert, daß durch weiteres Auswandern
des Fahrzeugs dieses völlig von der Fahrbahn herunterläuft und damit umkippt
oder auch mit gerade entgegenkommenden Fahrzeugen auf Nebengleisen kolli
diert.
Durch die Ausbildung der Höhe der Oberfläche der Höckeraufsätze, so daß sie
allenfalls die Ebene der Schienenoberkanten erreichen, können bei einem Über
springen der Fangrillen die Schienen auch auf den Oberflächen der Höcker wei
terrollen. Da hierbei allerdings überhaupt keine Seitenführung besteht, wird ein
solches Laufen auf den Oberflächen der Höckeraufsätze nur über kurze Strecken
zu erreichen sein. Dies gilt selbst dann, wenn die Höckeraufsätze zwischen den
Schienen einen durchgehenden Schwellenaufsatz bilden, da die fehlende seitliche
Führung allzu rasch zu einem völligen Abrollen des Waggons von der Fahrbahn
führen wird.
Verbesserungen lassen sich darüber hinaus dadurch erzielen, daß neben dem
Schwellenaufsatz zwischen den Schienenauflagern auch außerhalb der Schienauflager
Höckeraufsätze vorgesehen sind, so daß die äußeren Räder eines ent
gleisten Fahrzeugs nicht sofort in das Schwellenbett herunterfallen.
Eine besondere Absicherung im Hinblick auf ein vollständiges Auswandern von
der Fahrbahn ergibt sich gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
dadurch, daß in die Höckeraufsätze Führungen für die Radkränze entgleister Rä
der bildende Notlaufrinnen eingeformt sind. Diese Notfaufrinnen nehmen dabei
bevorzugt nur die Radkränze auf, während die Laufflächen der Räder nach wie
vor auf der Oberfläche der Höckeraufsätze bzw. des mittleren Schwellenaufsatzes
laufen. Durch die Führung der Radkränze in den Notlaufrinnen ergeben sich sehr
gute Geradeauslaufeigenschaften, die ein weiteres Auswandern eines entgleisten
Wagens und damit dessen vollständiges Umkippen verhindern können.
Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, jeder Notlaufrinne eines
äußeren Höckeraufsatzes eine um die Spurweite der Fahrbahn versetzte Not
laufrinne des mittleren Schwellenaufsatzes zuzuordnen, so daß stets beide Räder
einer entgleisten Achse eines Fahrzeugs jeweils in einer Notlaufrinne geführt wer
den.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hö
ckeraufsätze von den benachbarten Schienen aus gesehen ansteigend gestuft
ausgebildet sind, wobei insbesondere die Oberflächen der Stufen zu den Schie
nen hin geneigt sind.
Wegen der hohen Belastung der Höckeraufsätze bei einem Entgleisen eines
Fahrzeugs kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegen
den Erfindung vorgesehen sein, daß Bewehrungsteile der Schwellen in die Hö
ckeraufsätze einragen und diese dadurch stabilisieren. Darüber hinaus hat es sich
auch als zweckmäßig erwiesen, wenn die Höckeraufsätze aus Schallschutzmate
rial gefertigt werden, wobei diese Höckeraufsätze aus Schallschutzmaterial so
wohl direkt beim Betonieren der Schwellen mit vorgefertigt werden können, als
auch als fertige Bauteile auf die Schwellen aufgeschraubt oder schließlich auch
bei der Fertigung als fertige Höcker mit entsprechenden Verzahnungen in den
Schwellenbeton mit verankert werden können.
Um den Bremsweg zu verkürzen, kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein,
daß auf die Höckeraufsätze eine Schicht aus sich beim Überfahren elastisch ver
formenden und dabei Energie vernichtenden Werkstoff aufgebracht ist.
Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, bei direkt aufgelagerten
Festfahrbahnen oder beim klassischen Schotter-Oberbau mit Schwellenfächern
zwischen den beabstandeten Schwellen in diese Schwellenfächer Füllelemente
mit entsprechenden Notlaufrinnen einzulegen.
Die nachfolgende Beschreibung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß mit Höckeraufsätzen ver
sehenen Breitschwelle,
Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Fahrbahnausschnitt mit zwei Breitschwellen
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III in Fig. 2,
Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Schwelle mit einem
durchgehenden mittleren Schwellenaufsatz ohne äußere Höckerauf
sätze mit teilweise eingezeichneten, in der Fangrille des Schwellen
aufsatzes geführten Rädern,
Fig. 5 bis 8 abgewandelte Ausführungsbeispiele einer Schwelle mit unterschied
lich ausgebildeten Höckeraufsätzen und Schwellenaufsätzen, teils
mit und teils ohne Notlaufrinnen, sowie angedeuteten, unterschiedli
chen Möglichkeiten der Führung entgleister Fahrzeuge,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine feste Fahrbahn mit einer erfindungsgemäß
mit Höckeraufsätzen versehenen Schwelle, und
Fig. 10 bis 14 Bettungsquerschnitte durch eine Fahrbahn mit Breitschwellen mit
gestuften Höckeraufsätzen in normaler Fahrstellung bzw. in unter
schiedlichen Entgleisungspositionen.
Die in Fig. 1 in der Seitenansicht gezeigte Breitschwelle 1, von der in der Verlege-
Einbau-Situation in einem Schotterbett zwei Schwellen 1 in Fig. 2 in Aufsicht ne
beneinander gezeigt sind, unterscheidet sich von herkömmlichen Breitschwellen
durch auf die ansonsten im wesentlichen ebene Oberfläche 2 aufgebrachte Höc
keraufsätze 3 und 4, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich mit Not
laufrinnen 5 versehen sind.
Die Oberfläche 6 der Höckeraufsätze liegt unterhalb der Ebene der Schienenlauf
flächen. Bei einem Entgleisen derart, daß ein Laufrad in eine der Notlaufrinnen 5
springt, ergibt sich in der eng benachbarten Verlegung der Breitschwellen 1 nur
ein geringfügiges Absacken der Räder 7, die mit ihren Spurkränzen in den Not
laufrinnen 5 geführt sind.
Im Detail ist die Art des Fangens der Räder 7 in den Fig. 4 bis 8 an einigen
Ausführungsbeispielen erläutert. Die Hauptsicherung bildet dabei die der Schiene
8 zugekehrte Flanke 9 des schieneninnenseitigen Höckers 3, der in den Fig. 4
bis 8 als durchgehender Schwellenaufsatz 3' ausgebildet ist. Beim "normalen"
Entgleisen, bei dem das Fahrzeug nicht allzu sehr seitlich wegspringt, wird zu
nächst das Rad 7 in die durch die Flanke 9 und die Schiene 8 gebildete Fangrille
10 fallen und durch die Flanke 9 des Höckeraufsatzes 3 bzw. des durchgehenden
Schwellenaufsatzes 3' an einer weiteren Verschiebung gehindert, so daß die bei
den Räder 7 sich auf den Befestigungsschrauben 11 mit ihren Laufflächen 12 abstützen
und dabei zwar ratternd, aber ohne nennenswerte Beschädigung der
Fahrbahn seitlich geführt abrollen, so daß kein vollständiges Entgleisen und Um
kippen stattfinden kann.
Bei einem stärkeren, weiteren seitlichen, Entgleisen, wie dies in den Fig. 5, 6,
7 und 8 dargestellt ist, können die Räder 7, wenn schon nicht in der Führungsrille
10, so doch in Notlaufrinnen 5 der Höckeraufsätze 4 bzw. des Schwellenaufsatzes
3' geführt werden. Dabei greift der Spurkranz 13 eines Rades 7, 7', 7" jeweils in
eine Notlaufrinne 5, 5', 5" des mittleren Schwellenabsatzes 3' ein, während das
jeweils andere Rad 7, 7', 7" auf der gleichen Achse entweder auf der Schiene ne
ben dem Außenhöcker 4 oder in Notlaufrinnen 5, 5' läuft. Im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 7 und 8, bei denen jeweils drei verschiedene Entgleisungszustände an
gedeutet sind, ist dabei auch noch eine Variante mit eingezeichnet, bei der das
äußere Rad 7" seitlich neben der Schwelle 1 auf dem Schotterbett 14 läuft.
Die Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine feste Fahrbahn bei dem Schwellen 1', die
in einem Betontrog 15 als Teil eines fertigen Gleisrostes mit ihren unten heraus
stehenden Bewehrungen 16 durch Vergußbeton 17 eingebettet sind, auf ihrer im
wesentlichen ebenen Oberfläche 18, die normalerweise mit der Oberfläche 19 des
Vergußes 17 abschließt, mit Höckeraufsätzen 4 und einem mittigen Schwellen
aufsatz 3' mit Notlaufrinnen versehen sind. Der Vergußbeton kann, muß aber
nicht, in derselben Art wie die Schwelle ausgeformt sein. Falls die Rillen durchge
hend, also auch im Vergußbeton, ausgebildet sind, ist auf Querrillen für die seitli
che Ableitung des Oberflächenwassers zu achten.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen einen Bettungsquerschnitt einer erfindungsgemäß aus
gebildeten Breitschwelle, bei dem das erfindungsgemäße Radleitsystem gestufte
Höckeraufsätze aufweist. Die Stufung steigt dabei jeweils von der benachbarten
Schiene aus gesehen an bzw. die Stufung fällt zur Schiene hin ab. Die Höc
keraufsätze 3' sind dabei mit drei Stufen 20, 21, 22 und die außerhalb der Schie
nen angeordneten Höcker 4' mit zwei Stufen 23 und 24 versehen. Bei 25 erkennt
man die bekannte Einlage und bei 26 ist die Wasserrinne zum Ableiten des Was
sers zum Schienenäußeren angedeutet.
Ausgehend von der normalen Fahrposition der Radachse eines Wagens gemäß
Fig. 10 erkennt man in den Fig. 11 bis 14 verschiedene Entgleisungsstufen. Zu
nächst springt die Achse herunter und die Räder laufen auf den Kleineisen, also
den Befestigungsteilen des Schienenfußes bzw. dem Schienenfuß. Bei einer stär
keren seitlichen Abdriftung laufen die Räder zunächst auf den ersten Stufen 20
bzw. 23 der Höcker 3' und 4', müssen dann - wozu eine gesonderte höhere Ener
gie erforderlich ist - erst auf die nächste Stufe 21 bzw. 24 angehoben werden und
fallen nach Überwinden der letzten Stufe 22 ins äußere Schotterbett oder ins Erd
reich, wobei das in der Zeichnung linke Rad dann von dem rechten Höckeraufsatz
3' gefangen wird.
Die Stufung der Höckeraufsätze 3', 4', noch dazu in Verbindung mit einer gegen
über der Horizontalen geneigten, jeweils in Richtung der Stufen ansteigenden
Ausbildung der einzelnen Stufen, sorgt einerseits für eine Mehrzahl von recht sta
bilen Radführungen in den unterschiedlichsten Entgleisungszuständen. Dabei ist
zu beachten, daß das von der Schiene nach innen herunterspringende Rad auf
den Stufen 20, 21, 22 mit seinem Radkranz läuft, während das nach außen her
untergesprungene Rad mit der eigentlichen Lauffläche, also ohne den Spurkranz,
auf den Stufen 23, 24 der außenliegenden Höckeraufsätze 4' läuft. Das Höcker
gefälle zur Schiene hin erschwert ein Wegdriften nach außen und erhöht damit die
Stabilität des Laufens in dieser jeweiligen Notspur.
Beim klassischen Schotter-Oberbau oder bei direkt aufgelagerten festen Fahr
bahnen mit Schwellenfächern zwischen den Schwellen ist auch denkbar, in die
Schwellenfächer Füllelemente mit entsprechend geformten, fluchtend zu den
Notlaufrinnen der Höckeraufsätze der schwellenverlaufenden Notlaufrinnen ein
zulegen. Auch ist die Ausformung der Schwellenaufsätze in Form einer Wanne mit
ausgerundeten Flanken möglich.
Claims (13)
1. Betonschwelle für eine feste Fahrbahn, einen Breitschwellen-Oberbau oder
klassischen Schotter-Oberbau, mit die Schienenauflager flankierenden Hö
ckern für die Schienenbefestigung, gekennzeichnet durch auf die Oberflä
che neben den Schienenauflagern aufgebrachte, die Höcker für die Schie
nenbefestigung um ein mehrfaches überragende Höckeraufsätze (3, 4, 3')
aus Beton, deren den Schienenauflagern zugewandte Seitenflanken (9)
zusammen mit den Schienen Fangrillen (8) für die Fahrzeugräder (7, 7', 7")
bei einem etwaigen Entgleisen bilden und deren Oberfläche unter der Ebe
ne der Schienenoberkanten liegt.
2. Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hö
ckeraufsätze (3, 4, 3') aus Beton bei der Fertigung der Betonschwelle mit
anbetonierte einstückige Bauteile der Betonschwelle bilden.
3. Betonschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Höckeraufsätze (3') zwischen den Schienen (8) einen durchgehenden
Schwellenaufsatz bilden.
4. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass neben dem Schwellenaufsatz zwischen den Schienenauflagern auch
außerhalb der Schienenauflager Höckeraufsätze (4) vorgesehen sind.
5. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass in die Höckeraufsätze (3, 4, 3') Führungen für die Radkränze (13) ent
gleister Räder (7, 7', 7") bildenden Notlaufrinnen (5, 5', 5") eingeformt sind.
6. Schwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Notlaufrin
ne (5) eines äußeren Höckeraufsatzes (4) eine um die Spurweite versetzte
Notlaufrinne (5, 5', 5") des mittleren Schwellenaufsatzes zugeordnet ist.
7. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Höckeraufsätze (3', 4') von den benachbarten Schienen aus gese
hen ansteigend gestuft ausgebildet sind.
8. Schwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen
der Stufen (20 bis 24) zu den Schienen (8) hin geneigt sind.
9. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass Bewehrungsteile der Schwelle in die Höckeraufsätze (3, 4, 3') einra
gen.
10. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass Höckeraufsätze (3, 4, 3') aus Schallschutzmaterial bestehen.
11. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass auf die Höckeraufsätze (3, 4, 3') eine Schicht aus sich beim Überfah
ren elastisch verformenden und dabei Energie vernichtenden Werkstoff
aufgebracht ist.
12. Feste Fahrbahn mit Schwellenfächern oder klassischem Schotter-Oberbau
und Schwellen nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeich
net, dass in die Schwellenfächer Füllelemente mit entsprechenden Notlauf
rinnen eingelegt sind.
13. Feste Fahrbahn mit eingegossenen Schwellen, nach einem der Ansprüche
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Vergussbe
tons in gleicher Art wie die Schwelle ausgeformt oder beschaffen ist und
Querrinnen für die seitliche Ableitung des Oberflächenwassers aufweist.
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