DE2701597A1

DE2701597A1 - Biegsame unterlagsplatte fuer den eisenbahnbau

Info

Publication number: DE2701597A1
Application number: DE19772701597
Authority: DE
Inventors: Walter Battermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-15
Filing date: 1977-01-15
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2701597C2

Description

Biegsame Unterlagsplatte für den Eisenbahn-Oberbau
Die Erfindung bezieht sich auf aus Gummi oder gummiähnlichen elastischen Kunststoffen hergestellte biegsame Unterlagsplatten für den Eisenbahn-Oberbau und Hochbaukonstruktionen, insbesondere für Gleisbettungen.
Es ist bekannt und in vielfältigen Ausführungsformen auch schon in der Praxis erprobt, die Schienen von Eisen- und Straßenbahnen über Gumziunterlagaplatten auf den Gleisschwellen oder - beispielsweise auf Brücken, in Straßenzügen und Strecken mit andersartig beschaffenem Oberbau -durchgehenden Betonböden, ortsfesten Klemmstühlen, Spurhaltestäben und anderen Unterbauelementen aufzulagern, um Schwingungen und Verschleiß vor allem sn den Schienen und den Fahrzeugrädern, aber auch an den Befestigungseinrichtungen zu unterdrücken und gleichzeitig lästige Fahrgeräusche zu dämpfen. Wenn diesen Bemühungen zum Teil auch sdon guter Erfolg beschieden war, blieb darüber die in den meisten Anwendungsfällen vorhandene Schotterbettung der Gleise als störschallfütrende6 Bauteil doch unberücksichtigt. Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, die Unterbettung der Schienen unabhängig von deren unmittelbarer Auflagerung federnd-elastisch zu unterstützen und gegen Ausstrahlen von Körperscha)l wirksam zu isolieren.
Die Erfindung geht von Unterlagsplatten der eingangs geschilderten Art für den Eisenbahn-Oberbau, in weiterem Rahmen aber auch für Hochbaukonstruktionen allgemein aus, und es ist hierfür erfindungegemaß vorgesehen, daß die m Platten auf ihrer Unterseite parallel zueinander mit gegenseitigen Abständen über ihre ganze Breite durchlaufende Hohlrippen mit jeweils einem in deren Innenraum angeformten, von der der Plattenunterseite zugekehrten Innenraumdecke ausgehenden und in Bichtung nach dem Innenraumboden im spannungsfreien Zustand ohne Berührung iit diesem frei sich erstreckenden, über im wesentlichen die ganze Bnge der Hohlrippen durchlaufenden Steg aufweisen. Zweckmäßig sind die Hohlrippen mit einer Buerchnittshöhe von einem Mehrfachen der Plattendicke entsprechender Größenordnung ausgebildet, wahrend genuß weiteren Teilmerkmalen der Erfindung die Wandstärke der Hohlrippen wenigstens in dem dem freien Ende der Stege zugekehrten unteren Abschiiitt in einer der Plattendicke etwa entsprechenden Größenordnung bemesse.. ist und die Stege selbst eine Querschnittsstärke von mindestens de- Plattendicke entsprechender Größenordnung aufweisen.
Die Erfindung schafft eine neuartige Unterbettung insbesonJere zum schall- und schwingungsisolieren<ien Lagern de Schotterbet.es von Gleisanlagen, die sich mit Vorteil aber auch zum Auflagern beispielsweise von Brückenträgern und anderen Hochbaukonstriktionen anbietet.
Die als zusammerhängender, homogener Formkörper aus elastoteren Werkstoffen ohne Veistärkungseinlagen hergestellte erfindungsgemäße Unterlagsplatte bildct eine Art Federmatte mit aus ihrer konstrltktiven Gestaltung bedingt zweistufig gegeneinander abgehobenem Federungsverhalten, das den auitretenden Belastungen in angenähert ideales Weise angepaßt ist und infolgedessen zu einer bisher nicht erreichiaren wirksamen Dämmung von Körperschall sowohl als auch Unterdrückw.g sonst unverieidbarer Schwingungen führt. Auf ihren massiven Querschnitt reduziert, stellt die Unterlagsplatte einmal schon eine linear Anschlagfeder dar, deren Charakteristik aus der Verformungsarbeit df-s elastomeren Werkstoffes klein bestimmt wird und daher auch mit zurehmender Belastung schnell zunehmende Verhärtung zeigt. Andererseitr aber wirken die angeformten Hohlrippen zusätzlich nach Art vergleichswfise weicher, auf Biegung und Druckschub beanspruchter Hohl federn, die vtn vornherein den aus den ruhenden Gewichten z.B. des Schotterbettes einrchließlich der Gleise und Schienenschwellen herrührenden Belastungsbereich abdecken, so daß die vertikalen Krafteinwirkungen aus dem Fahrverkehr progressiv mit reiner Flächenpressung abgefangen werden können. Praktisch bildet die erfindungsgemäße Unterlagsplatte daher ein System aus 2wei hintereinandergeschalteten Linearfedern, die jeweils beide in weitgehender Zntsprechung den verschiedenen Druckbelastungen angepaßt sind und, von diesen angeregt, funktionieren. Die Zusammenfassung zweier unterschiedlicher Federn hat zur Folge, daß stets nur die höher belasteten körperschailführenden Teile dem härteren Federungsbereich, alle anderen Teilelemente dagegen der für die Schalldämmung wirksameren weicheren Anpassungsphase zugeordnet sind.
Um speziell die Luftschalldämpfung zu verbessern, können de Hohlrippen teilweise oder aber auch ganz mit einem porigen oler zelliFen Schaumstoff ausgefiillt werden. Geeignete Stoffe sind beLspielswe se Polyurethan- oder Epoxidharz-Schaumstoffe, wahlweise aucl stattdessen welliger, poriger oder mikroporöser Kautschuk.
Das Federungsverhalten des liohifederteiles der erfindungsgemäßen Unterlagsplatten läßt sich in begrenztem Rahmen auch dirch die Wahl der Querschnittsform für die in den Hohlrippen durchl.3ufenden L ziege beeinflussen. Im allgemeinen empfiehlt es sich, das freie Ende ter Stege dem zugekehrten Boden des Hohlrippen-Innenraumes weniltstens angenähert entsprechend zu gestalten; doch ist dies keineswegs zwingend. So könnte beispielsweise bei einem flachebenen Bodenverlauf des Inner raumes eine kuppenartig gewölbte Querschnittsform für die Stegenden geählt werden, um damit ein progressives Anliegen und einen wenirer steilen Anstieg der Federkennlinie zu erreichen.
Um die Unterlagsplatte gemäß der Erfindung gegen mechanische Beschädigungen durch den unmittelbar aufliegenden Schotte. des Gleisbettes oder andere Bauteile zu schützen, ist sie vorteilhaft auf ihrer den Hohlrippen abgekehrten Oberseite mit einer eine weitere Eunktionsachicht bildenden, im wesentlichen ihre gesamte Oberfläche überdeckenden und haftend mit ihr verbundenen Schutzplatte aus einem zäh-harten Elastomer zweckmäßig mit einer der Plattendicke entsprechenden Schichtdicke versehen. Zum Herstellen der ganz- oder auch nur teil flächig wirksamen Haftverbindung wird zweckmäßig ein dauerelastischer Kleber gewählt, das heißt ein Kleber auf Elastomerbasis, der kristallisiert oder nur zum Teil vernetzt, so daß er nicht im ganzen verhärtet, sondern über prektisch die gesamte Lebensdauer der Unterlagsplatte zäh-elastisch bleibt.
Eine günstige Nebenwirkung der erfindungsgemäßen Unterlagslatten ergibt sich aus der aJs Fo.lge der berührungsfreien Anordnung von Einze.-rippen sich einstellenden Auflösung der Plattenunterseite n gegeneinander isolierte linienhefte Berührungsstellen, die einmal < je körperschallübertragenden Kontaktflächen auf einen Bruchteil der gesamten Plattenfiäche verkleinert und zum anderen gleichzeitig Entvässerungsrinnen zum ungehinderten Abfiihrert von Feuchtigkeit schafft. Beide Effekte lassen sich noch weiter beträchtlich steigern, wenn (ie iiohlrippen gemäß einem Teilmerkma! der erfindung iti ihren der Platte abgekehrten unteren Umfangsabschnitt mit im Winkel zu ihrer Längseistreckung verlaufenden Nuten, Riefen oder hellen versehen werden.
Zum Verdeutlichen der Erfindung Lst ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt. In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Abschnitt einer erfindungsgemäßes IJnterlatsplatte im Querschnitt und Fig. ? eine Gleisanlige in einem Tunnel unter Verwendung einer Unterlagsplatte nach Fig. 1 in verkleinfrtem Maßstab ebenfalls im Querschnitt.
Die in Fig. 1 gezeichnete Unterlagsplatte 3 ist als Formteil beispielsweise durch Strangpressen aus einer Mischung eine; natiirlichen oder synthetischen Kautschuks mit einer Härteeinstellung in einer Crößenordnung von etwa Co bis 70 Shore (Q) in beliebiger Länge hergestelt, um nachträglich auf den vorliegenden Einsatzfall passend zugeschnitten zu werden. Sie weist an ihrer Unterseite in gegenseitigen Abstäncen parallel nebeneinander durchlaufende angeformte Hohlrippen 13 mit jeweils in deren Innerem durchlaufenden, von der Decke des Hohlraumes atsgehenden und sich bis auf einen vergleich.weise geringen Abstand nach dem Innenraumboden sich erstreckenden Stegen 23 auf. In dem gezeichreten Ausführungsbeispiel haben die Hohlrippen 13 einen im wesentlicher kreisförmigen Querschnitt, und el.tsprechend sind auch die als Anschlogpuffer wirkenden Stege 23 mit kuppenartig gekrümmter, abgerundeter oder trapezförmiger Endkontur ausgebildet. Benachbarte Hohlrippen 13 :rhlieCen paarweise zwischen einander der Wasserabführung dienende Ertwässerungsrinnen 4 ein. In den unteren Umfangsabschnitt der llohlrippfn 13 sind Quernuten 33 eingeformt. Die Lange der Quernuten 3 im s.parnungfreiea, unbelasteten Zustand der Unterlagsp]atten ist so u bestimnten, daß mit Sicherheit die im Zustand höchster Druckbelastung sich einstellende Kontaktfläche in voller Breite überdeckt wird.
Auf ihrer Oberseite ist die Platte 3 mit einer in haftender Bindung aufgebrachten Schutzschicht 5 aus einer abriebbeständigen Kautschukmischung versehen.
In Fig. 2 ist der Einbau der erfindungsgemäßen Unterlagsplatten 3 an dem Beispiel einer Gleisanlage in einem Tunnel dargestellt. In der Tunnelröhre 6 mit der üblichen Betonsohle 7 sind Schienen 8 auf Schwellen 9 in einem Schotterbett 10 verlegt. Zwischen :;chotterbett 10 und Betonsohle 7 sind die Unterlagsplatten 3 eingelegt, und zwar so, daß die Hohlrippen 13 quer zur Gleislängsrichtung ver aufen. Zm Herstellen der Unterbettung werden die auf Länge geschnittenen Plattenabschnitte 3 mit nach unten gekehrten Hohlrippen 13 unmittelbar auf die Betonsohle 7 aufgelegt und darauf die Schotterbettung aufgebracht.
In das Schotterbett einsickernde Feuchtigkeit kann durch die Entwässerungsrinnen 4 zwischen den Hohlrippen 13 der Unterlagsplatten 3 dem natürlichen Gefälle folgend frei zur Tunnelmitte abfließen und über einen Entwässerungskanal t1 in der Betonsohle 7 abgezogen werden.
Leerseite

Claims

Patentanspriiche: V)Aus Gummi oder gummiähnlichen elastischen Kunststoffen }.ergestellte biegsame Unterlagsplatte für den Eisenbahn-Oberbau und Iochbaukonstruktionen, insbesondere für Gleisbettungen, dadurch gekennzeichnet, daf> sie auf ihrer Unterseite parallel zueinander m,t gegenseitigen Abständen über ihre ganze Breite durchlaufende Hohlrippen (13) mit jeweils einem in deren Innenraum angeformten, von dtr der Plattenunterseite zugekehrten Innenraumdecke ausgehencen und ir Richtung nach de Innenraumboden im spannungsfreien Zustand ohne Berührung mit diesem frei sich erstreckenden, über im wesentlicher die ganze Länge der Hohlrippen durchlaufenden Steg (23) ufweist.
2. Unterlagsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlrippen (13) eine Querschnittshöhe von einem Mehrfachen der Plattendicke entsprechender Größenordnung aufweisen.
3. Unterlagsplatte nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch geennzeichnet, daß die Wandstärke der Hohlrippen (13) wenigstens in den dem freien Ende der Stege (23) zugekehrten unteren Abschnitt in eirer der Plattendicke entsprechenden Größenordnung bemessen ist.
4. Unterlagsplatte nach den Ansprechen 1 bis 3, dadurch geWennzeichnet, dat die hohlrippen (13) teilweise oder vollständig mit Einem porigen oder zelligen elastischen Schaumstoff ausgefüllt sind.
5. Unterlagsplatte nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gepennzeichnet, daß die Stege (23) eine Querschnittsstärke von mindester.s der Plattendickc entsXrechenAer Csrößenordnung aufweisen.
6. Unterlagsplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennTeichnet, daß das freie Ende der Stege (2',) eine dem zugekehrten oden de Hohlrippeninnenraumes wenigstens angenähert entsprechende Querschr.ittsform aufweist.
7. Unterlagsplatte nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch geiennzeichnet, daß die Hohlrippen (13) in ihrem der Platte (7) abgekeh-ten unteren Umfangsabschnitt mit im Winkel zu ihrer Längserstreckunl verlaufenden Nuten, Riefen oder Rillen (33) versehen sind.
8. Unterlagsplatte nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer den Hohlrippen (13) abgekehrten Oberstite mit einer im wesentlichen ihre gesamte Oberfläche überdeckenden urd haftend mit ihr verbundenen Schutzplatte (5) aus einem zäh-harten E]astomer versehen ist.
9. Unterlagsplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzplatte (5) mit Hilfe eines dauerelastisclien Klebeis haftend mit ihr verbunden ist.
10. Unterlagsplatte nach den Ansprüchen 8 und 9, dndurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Schutzplatte (5) in einer der rlattendicke entsprechenden Größenordnung bemessen ist.