DE3012867A1

DE3012867A1 - Eisenbahnbruecke mit schotterlosem gleisoberbau

Info

Publication number: DE3012867A1
Application number: DE19803012867
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-08

Description

Ei;enbahnbrUcke mit schotterlosem Gleisoberbau
Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Forderung nach höheren Geschwindigkeiten im Eisenbahnverkehr führte wegen der mit der Geschwindigkeit wachsenden Oberbaubeanspruchung zur Entwicklung schotterloser Gleisoberbauten, also Oberbauten, bei denen der Schotter,teilweise auch die Schwellen, durch Betonplatten oder -balken ersetzt sind. Großversuche zeigten, daß solche schotterlosen Gleisoberbauten langfristig lagebeständig und unterhaltungsarm sind.
Die schotterlosen Oberbaukonstruktionen eignen sich besonders zum Einbau auf Brücken, weil dort der Schotter durch die hohen dynamischen Beanspruchungen und die harte Lagerung auf der Brückenfahrbahnplatte frühzeitig zerstört wird.
Um am Übergang zur Brücke auf Fahrbahnübergänge bzw. Schienenauszüge, die den Fahrzeuglauf, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten,negativ beeinflussen und den Fahrkomfort einschränken, verzichten zu können, wird der Gleisoberbau kontinuierlich und fugenlos vom Erdkörper auf die Brücke und wieder auf den Erdkörper geführt. Zur Vermeidung von Zwangkräften, die durch den Verbund zwischen Gleisoberbau und Brückenüberbau infolge temperaturbedingter Längenänderungen der Brücke entstehen würden, ist in z. Zt.
laufenden Entwicklungen vorgesehen, eine Gleitschicht zwischen Oberbau und Oberbau einzubauen. Diese Gleitschicht ermöglicht jedoch auch Bewegungen des Gleisoberbaus in Brückenquerrichtung.
Um solche Bewegungen zu verhindern, werden Führungslager, z. B.
mit Gleitmaterialien versehene, beidseitig angeordnete Konsolen, die den Gleisoberbau führen, in kurzen Abständen eingebaut. Die Führungslager müssen sehr exakt und sorgfältig eingepaßt werden, damit bei Längsverschiebungen des Oberbaus keine Zwängungen auftreten.
Nachteilig ist bei den bekannten Lösungen für Eisenbahnbrücken mit schotterlosem Gleisoberbau der zusätzlich notwendige Herstellungsschritt für den Einbau der Fuhrungslager, der einerseits den gesamten Herstellungsvorgang behindert und verzögert und andererseits die Gesamtkosten des Gleisoberbaus nicht unerheblich erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau zu finden, bei der die Querführung des Gleisoberbaus ohne Einbau besonderer Führungslager möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäD dadurch gelöst, daß die Oberfläche der Fahrbahnplatte des Brückenüberbaus und die Unterfläche der Betonplatte des Gleisoberbaus im Querschnitt näherungsweise parallel verlaufen und mindestens eine Neigungsänderung mit Vorzeichenwechsel aufweisen, wobei die Neigung der Waagerechten als Null definiert ist.
Die Neigungsänderung der Fahrbahnpl attenoberfl äche sowie der Betonplattenunterfläche ermöglicht die Obertragung von querwirkenden Horizontalkräften vom Gleisoberbau Uber die Gleitschicht hinweg auf den Brückenüberbau. Das Wirkungsprinzip beruht auf dem Hangabtrieb, d. h. der Hangabtrieb, resultierend aus den vertikalen Lasten und der Neigung der Fafirbahnplatte, wirkt den Horizontalkräften entgegen. Die erforderliche Neigung kann bei gegebener Horizontal kraft aus bekannten physikalischen Zusammenhängen eindeutig errechnet werden.
Damit das Lagerungssystem in beide Richtungen Kräfte überträgt und der Gleisoberbau nicht abgleitet, ist eine Neigungsänderung mit Vorzeichenwechsel notwendig.
Der Vorteil dieser Brückenkonstruktion liegt darin, daß die Gleitschicht bzw. die Gleitlager gleichzeitig die Funktion von längsverschieblichen und die von querfesten Lagern Ubernehmen. Auf die Anordnung besonderer Führungslager kann somit verzichtet werden.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, die Oberfläche der Fahrbahnplatte dachförmig zu gestalten. Auf diese Weise ist eine einfache, funktionsfähige Entwässerung der Fahrbahnplatte im Bereich der Betonplatte sichergestellt.
Durch den Einbau von drei oder mehr Neigungsänderungen und die Anordnung von mindestens 4 Lagerflächen im Querschnitt bei der Verwendung einzelner Lager oder einzelner Gleitschichten mit im Querschnitt geringen Lagerbreiten können mögliche Verdrehungen und seitliche Verschiebungen der Betonplatte vermieden werden.
Durch eine schubfeste, d. h. eine längskraftUbertragende, Verbindung von Brückenüberbau und Gleisoberbau bei gleichzeitiger längsverschieblicher Lagerung des Brückenüberbaus auf dem Unterbau wird erreicht, daß die bei längeren Brücken nicht unerhebliche Summe der Lagerreibungskräfte, die bei 1bleichen Brückensystemen durch das feste Lager aufgenommen werden muß, über den schotterlosen Gleisoberbau abgetragen wird. Dadurch wird der Unterbauteil, der üblicherweise das feste Lager tragen würde, entlastet.
Wird die schubfeste Verbindung von Brückenüberbau und Gleisoberbau über dem Brückenfestpunkt angeordnet, so übernimmt der Gleisoberbau außer der Summe der Lagerreibungskräfte auch Teile der Windbelastung, die auf die mit festen Lagern versehenen Glieder des Unterbaus wirkt, und entlastet auf diese Weise diese Bauglieder.
Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 einen parallel zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Eisenbahnbrücke; Fig. 2 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf einer kontinuierlichen Gleitschicht; Fig. 3 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf zwei Gleitschichten; Fig. 4 einen quer zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, aufgelagert auf Einzel lager; Fig. 5 einen parallel zur Gleisachse geführten Schnitt durch eine Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, der schubfest mit dem Bruckenüberbau verbunden ist.
Der zweifeldrige Brückenüberbau 1, der in Fig. 1 gezeigten Eisenbahnbrücke,ruht auf den Widerlagern 2 und 3 sowie auf dem Pfeiler und trägt den schotterlosen Gleisoberbau, der aus einer durchlaufenden Betonplatte 6 und darauf befestigten Schienen 7 besteht.
Der Gleisoberbau läuft außerhalb der Brücke auf dem Erdkörper weiter. Im linken Brückenfeld ist der Gleisoberbau auf einer kontinuierlich durchlaufenden Gleitschicht 8 aufgelagert, im rechten Feld auf einzelnen Gleitlagern 9.
In Fig. 2 ist der Brückenüberbau 11 mit dachförmig gestalteter Fahrbahnplattenoberfläche 12 dargestellt. Die Betonplatte 13 des Gleisoberbaus, die mit einer dem Oberbau entsprechenden Unterfläche 14 ausgestattet ist, trägt die Schienen 15 und 16 und ist vollflächig über eine elastische Gleitschicht auf dem Oberbau aufgelagert. Die Gleitschicht besteht aus zwei aufeinanderliegenden Folien 17 und 18 mit geringen Reibungskoeffizienten. Die Reibung kann durch Schmiermittel weiter gesenkt werden.
Um örtliche Unebenheiten der Betonflächen auszugleichen und um dem Oberbau genügend Elastizität für einen guten Fahrzeuglauf zu geben und um die Körperschallübertragung auf den Oberbau möglichst gering zu halten, sind zwischen die Folien und die Betonflächen elastische Materialien 19 und 20 eingelegt.
In Fig. 3 weist die Oberfläche 32 der Fahrbahnplatte des Oberbaus 31 ein Gefälle zur Oberbaumitte hin auf. Die Unterfläche 33 der Betonplatte 34 des Gleisoberbaus verläuft parallel zur Fahrbahnplattenoberfläche. Zwischen Betonplatte und Fahrbahnplatte sind zwei einzelne, unter den Schienen 35 und 36 angeordnete Gleitschichten 37 und 38 eingebaut; durch die Aufteilung in zwei Einzelgleitschichten wird gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion teures Gleitmaterial eingespart. Die Entwässerung der Fahrbahnplatte erfolgt durch Abläufe 39 in Fahrbahnplattenmitte, wobei das Oberflächenwasser außerhalb der Gleitschichten durch oeffnungen 40 im elastischen terial citr Gleitschichten zu den Abläufen gelangt.
Die Betonplatte 51 des in Fig. 4 dargestellten Gleisoberbaus ist im Querschnitt über vier einzelne Gleitlager 52, 53, 54 und 55 auf dem Brückenüberbau 56 aufgelagert.Die Unterfläche 57 der Betonplatte und die Oberfläche 58 der Fahrbahnplatte weisen drei Neigungsänderungen bzw. Knicke auf. Bei der Verwendung sehr schmaler Lager ist diese Formgebung erforderlich, da sich beim Einsatz von nur zwei Lagern, z. B. der Lager 52 und 55, ein kinematisches Tragsystem ausbilden würde, das um den Drehpol 59 beweglich ware und somit keine Kräfte übertragen könnte.
Der in Fig. 5 gezeigte Brückenüberbau 61, der über die Gleitlager 66, 67 und 68 auf den Unterbauten gelagert ist, ist mit Hilfe eines Dollens 62 der in die Betonplatte 63 des Gleisoberbaus einbindet, schubfest verbunden. Das bedeutet, daß die Summe der Lagerreibungskräfte, die sonst, also ohne schubfeste Verbindung, im'festen Lager ihre Reaktion finden würde und über das entsprechende Bauglied des Unterbaus ins Erdreich abgetragen werden müBte, über die Betonplatte des Gleisoberbaus in den Erdkörper 64 bzw. 65 hinter dem Widerlager eingetragen wird.
Der Unterbau wird durch die schubfeste Verbindung von Überbau und Oberbau entlastet und kann daher sparsamer bemessen werden.
Leerseite

Claims

Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau P a t e n t a n s p r u c h e 1.lEisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau, der mit dem Gleisoberbau außerhalb der Brücke kraftschlüssig verbunden ist und aus einer unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer, evtl. elastischer Gleisschichten oder einzelner Gleitlager auf der Fahrbahnplatte des Brückenüberbaus gelagerten, kontinuierlich durchlaufenden Betonplatte und darauf befestigten Schienen besteht, d a d u r c h g e-k e n n z e i c h n e t , daß die Oberfläche (12) der Fahrbahnplatte des Brückenüberbaus im Bereich der Be-Betonplatte (13) sowie die Unterfläche (14) der Betonplatte im Querschnitt näherungsweise parallel verlaufen und jewcjls mindestens eine Neigungsänderung mit Vorzeichenweshbel aufweisen, wobei die Neigung der Waagerechten Null ist.
2. Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Oberfläche der Fahrbahnplatte (12) zumindest im Bereich der Betonplatte (13) dachförmig ausgebildet ist.
3. Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß bei Verwendung einzelner Gleitlager oder schmaler längsdurchlaufender Gleitschichten die Oberfläche der Fahrbahnplatte sowie die Unterfläche der Betonplatte jeweils mindestens drei Neigungsänderungen mit Vorzeichenwechsel aufweisen und im Querschnitt zwischen Brückenüberbau und Gleisoberbau mindestens vier Lagerflächen angeordnet sind.
4. Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Brückenüberbau in Längsrich-.tung verschieblich auf den Unterbauten aufgelagert und an einem Punkt schubfest mit der Betonplatte des schotterlosen Gleisoberbaus verbunden ist.
5. Eisenbahnbrücke mit schotterlosem Gleisoberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Betonplatte über dem Brückenfestpunkt schubfest mit dem Brückenüberbau verbunden ist.