EP0277090A2 - Eisenbahnoberbau - Google Patents

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EP0277090A2
EP0277090A2 EP88730018A EP88730018A EP0277090A2 EP 0277090 A2 EP0277090 A2 EP 0277090A2 EP 88730018 A EP88730018 A EP 88730018A EP 88730018 A EP88730018 A EP 88730018A EP 0277090 A2 EP0277090 A2 EP 0277090A2
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EP
European Patent Office
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sleepers
bearing layer
track
railway superstructure
base layer
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EP88730018A
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EP0277090B1 (de
EP0277090A3 (en
Inventor
Udo Effert
Günter Fasterding
Jürgen Frenzel
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Preussag Stahl AG
Original Assignee
Salzgitter AG
Preussag Stahl AG
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Publication date
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Publication of EP0277090A2 publication Critical patent/EP0277090A2/de
Publication of EP0277090A3 publication Critical patent/EP0277090A3/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails

Definitions

  • the invention relates to a railway superstructure according to the preamble of claim 1.
  • Solid carriageways for track gratings made of asphalt or concrete which have proven their worth in road construction, are intended to enable future rail traffic with higher loads and higher speeds.
  • the invention has for its object to propose a means that a full-surface load-distributing support of the sleepers and their subsequent position correction on the relatively coarse surface of the solid substructure enables, but resistant to environmental influences - water, oil, aggressive liquids, temperature - as well as abrasion, vibration and aging, the track laying is possible in all weather conditions and is cheap to manufacture.
  • the advantage of the inventive solution is that the unevenness of the surface of a solid base layer made of asphalt, asphalt concrete, concrete and / or the underside of the sleepers is compensated for and the compensating film has a vibration-damping effect, but it also allows for a displacement of the sleepers after initial positioning without the compensating film to destroy.
  • Wooden or concrete sleepers withstand such abrasion less than steel sleepers; On the other hand, steel sleepers vibrate more.
  • Films made of gas-filled foamed or rubber-like material, which behaves elastically and is so compressible that the surface roughness can be compensated, are ideal as a threshold underlay.
  • Closed-cell foam cannot absorb liquids and is therefore not destroyed by aggressive media or when water is absorbed by frost.
  • Low density PUR foam has proven to be an acceptable material; it is also resistant to UV light.
  • a bitumen-impregnated, water-repellent cardboard with sufficient tear strength and low demands on load-bearing capacity and aging could also suffice. Tests also showed the usability of bituminous natural cork.
  • the compensation foil could already be attached under the threshold at the factory. A glue-containing coating of the compensation film would make it easier to apply under the threshold.
  • the threshold is provided with adhesive and the compensating film is given a protective coating to protect it from transport damage until both parts are joined together on the construction site.
  • a concrete sleeper is glued under its support surfaces with a 5 mm thick PUR foam film using a weatherproof contact adhesive.
  • the film has a modulus of elasticity of 10 MPa and a density of 25 kg / m3 and has approximately 90% closed-cell gas pores.
  • the soft compensation film is protected from transport damage with a tear-resistant cover.
  • the threshold After the threshold has been positioned for the first time on the solid asphalt surface at the intended place of use, it can be raised and relocated again and again without impairing the function of the compensating film.
  • a reversible elastic threshold offset of max. 0.5 mm determined by lateral displacement forces. The position of the leveling film on the solid asphalt layer or under the threshold did not change.

Landscapes

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Abstract

Für einen Eisenbahnoberbau, bestehend aus einer festen Tragschicht und darauf angeordnetem Gleisrost aus Schwellen und Schienen, wird vorgeschlagen, zwischen der Oberfläche der festen Tragschicht und Schwellenunterseite eine weiche, gummielastische, gasgefüllte Ausgleichsfolie anzuordnen, die nicht auf der Tragschicht haftet. Bei einer rauhen Oberfläche wird so die Auflage der Schwellen vergrößert, und gleichzeitig wird die Schwelle schwingungs- und schalldämpfend gelagert. Gleislagekorrekturen sind ohne Zerstörung des bisher üblichen Bitumen-/Asphalt-/Klebstoff-Materials möglich; der Gleisrosteinbau kann auch bei nassem Wetter und Frost erfolgen. Die Lagefixierung des Gleisrostes kann durch formschlüssige Verankerung erfolgen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnoberbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Feste Fahrbahnen für Gleisroste in der vom Straßenbau her bewährten Art aus Asphalt oder Beton sollen künftigen Schienenverkehr mit größeren Lasten und höheren Geschwindigkeiten ermöglichen.
  • Es ist bekannt, Y-Stahlschwellen eines Gleisrostes mit elastischem, schwingungsdämpfendem Klebstoff direkt auf eine Asphalttragschicht aufzukleben (DE-OS 35 17 295).
  • In der Praxis hat sich gezeigt, daß diese Methode erhebliche Nachteile hat:
    - die Asphalttragschicht muß bei dem Aufbringen des Klebers trocken sein, die Baustelle also unter Umständen großflächig abgedeckt werden,
    - nachträgliche Korreskturen der Schwellenlage sind nur durch zeitaufwendige Zerstörung der Klebschicht möglich,
    - der Klebstoff ist in der Regel stark temperaturabhängig und so ist ein Winterbau problematisch, und die Klebstoffdicke schwankt mit der Viskosität des Klebstoffes,
    - viel teurer Klebstoff bleibt ungenutzt, weil beim Aufbringen die spätere Schwellenposition nicht bekannt ist und daher großflächig Klebstoff aufgetragen wird,
    - der Klebstoff muß gegen Sonneneinstrahlung durch Schotter geschützt werden.
  • Für die Lagefixierung der Schwellen gibt es beispielsweise die bewährte Möglichkeit der Verschraubung mit Ankerbolzen (Zeitschrift ETR (28) 5 - 1979, Seite 437/438). Diese Veröffentlichung schlägt anstelle eines Klebstoffes eine Spezial-Deckasphaltschicht vor, um die Lastverteilung von den Schienen über die Schwellen auf die aus Kostengründen aus grobem, teils plangefrästem Asphaltbeton bestehende Tragschicht zu gewährleisten. Diese Spezial-Deckasphaltschicht hat fast alle Nachteile des erwähnten Klebstoffes.
  • Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mittel vorzuschlagen, das eine möglichst vollflächige lastverteilende Auflage der Schwellen sowie deren nachträgliche Lagekorrektur auf der relativ groben Oberfläche des festen Unterbaus ermöglicht, dabei aber widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse - Wasser, Öl, aggressive Flüssigkeiten, Temperature - sowie Abrieb, Schwingung und Alterung ist, außerdem die Gleisverlegung bei jedem Wetter ermöglicht und in der Herstellung billig ist.
  • Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Eisenbahnoberbau durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfäßt.
  • Der Vorteil der erfinderischen Lösung liegt darin, daß die Unebenheiten der Oberfläche einer festen Tragschicht aus Asphalt, Asphaltbeton, Beton und/oder der Schwellenunterseite ausgeglichen werden und die Ausgleichsfolie schwingungs- also schalldämpfend wirkt, dabei aber eine Schwellenversetzung nach erstmaliger Positionierung ermöglicht, ohne die Ausgleichsfolie zu zerstören.
  • Bedingt durch den sinusförmigen Zuglauf auf den Schienen und die daraus resultierenden Seitenkräfte in Verbindung mit den beim Überrollen der Schwelle an ihr auftetenden Axialkräften und Biegemomenten entsteht eine ellipsenförmige oszillierende Bewegung jedes einzelnen Punktes der Schwellenunterseite relativ zur Oberfläche der festen Tragschicht. Dadurch wird die Schwellenunterseite bzw. die Tragschichtoberfläche so lange abgerieben, bis eine satte Auflage mit hohem Traganteil der sich berührenden Oberflächen entsteht.
  • Holz- oder Betonschwellen halten einem solchen Abrieb weniger stand als Stahlschwellen; Stahlschwellen schwingen andererseits stärker.
  • Folien aus gasgefülltem geschäumtem oder gummiartigem Material, das sich elastisch verhält und so kompressible ist, daß die Oberflächenrauhigkeiten ausgeglichen werden können, sind als Schwellenunterlage ideal.
  • Geschlossen-zelliger Schaumstoff kann keine Flüssigkeiten aufsaugen und so weder durch aggressive Medien noch bei Wasseraufnahme durch Frost zerstört werden.
  • PUR-Schaum mit geringem Raumgewicht hat sich als akzeptables Material erwiesen; zudem ist es beständig gegen UV-Licht. Alternativ könnte eine bitumengetränkte, wasserabweisende Pappe bei genügender Reißfestigkeit und geringen Anforderungen an Tragfähigkeit und Alterung ebenfalls genügen. Versuche zeigten ebenfalls die Verwendbarkeit von bitumengetränktem Naturkork. Die Ausgleichsfolie könnte werksseitig bereits under der Schwelle befestigt werden. Ein kleberhaltiger Überzug der Ausgleichsfolie würde das Aufbringen unter der Schwelle erleichtern. Andererseits ist auch denkbar, daß die Schwelle mit Kleber versehen wird und die Ausgleichsfolie einen vor Transportschäden schützenden Überzug erhält, bis beide Teile auf der Baustelle zusammengefügt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutern: Im Herstellerwerk wird eine Betonschwelle unter ihren Auflagerflächen mit einer 5 mm dicken PUR-Schaum-Folie mittels eines wetterfesten Kontaktklebers aufgeklebt. Die Folie hat einen E-Modul von 10 MPa und ein Raumgewicht von 25 kg/m³ und weist zu ca. 90 % geschlossen-zellige Gasporen auf. Während des Transportes zur Baustelle ist die weiche Ausgleichsfolie mit einem reißfesten Überzug vor Transportschäden geschützt.
  • Nach erstmaligem Positionieren der Schwelle auf dem festen Untergrund aus Asphalt am vorgesehenen Einsatzort kann sie immer wieder angehoben und versetzt werden, ohne daß die Funktion der Ausgleichsfolie beeinträchtigt wird.
  • Unter Schwerlast-Betriebsbedingungen wurde ein reversibler elastischer Schwellenversatz von max. 0,5 mm durch seitliche Verschiebekräfte ermittelt. Die Lage der Ausgleichsfolie auf der festen Asphaltschicht bzw. unter der Schwelle änderte sich nicht.

Claims (5)

1. Eisenbahnoberbau mit Schienen tragenden Schwellen und einer festen Tragschicht zur Verteilung der Last von den schwellen in den Untergrund, wobei zwischen den Schwellen und der festen Tragschicht eine elastische Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht als eine homogene, lose auf der festen Tragschicht nur unter den Schwellen angeordnete, quetschbare Ausgleichsfolie ausgebildet ist, die aus Material mit einem E-Modul von 1 - 100 MPa und einem Raumgewicht von 10 - 800 kg/m³, vorzugsweise 15 - 100 kg/m³ besteht.
2. Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfolie aus geschlossen-zelligem Schaumstoff besteht.
3. Eisenbahnoberbau nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfolie aus Polyurethan-­Schaumstoff besteht.
4. Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfolie im wesentlich aus kork- oder zellulosehaltigem, getränktem Material besteht.
5. Eisenbahnoberbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfolie einseitig mit einem Überzug versehen ist.
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EP0277090A3 EP0277090A3 (en) 1989-12-13
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ZA88538B (en) 1988-07-27
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