EP0954636A1 - Method for fastening rails onto concrete supporting plates or concrete joists - Google Patents
Method for fastening rails onto concrete supporting plates or concrete joistsInfo
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Definitions
- the present invention relates to a method for fastening rails on concrete support plates or concrete longitudinal beams by screwing.
- German patent application 197 02 052.6 proposes a method for fastening rails to a concrete body by screwing, wherein at least one steel plate and at least one electrically insulating layer are laid between the rail foot and the concrete body, and the lateral guiding forces of the rails and those connected to them Steel plate can be picked up by a practically vertical, outside edging of the concrete body.
- the invention has set itself the task of greatly reducing these rail vibrations so that they are practically no longer important and no longer remain a limiting factor for the maximum permissible speed.
- the screw connection can be carried out in the manner customary for concrete supporting slabs or longitudinal concrete beams.
- a method is preferably used in which at least between the rail foot and the concrete body at least one steel plate and at least one electrically insulating layer are laid, and the lateral guiding forces of the rails and the steel plate connected to them are absorbed by a practically vertical, upstand on the outside of the concrete body.
- a plastic layer is therefore preferably installed between the steel plates and the side upstand.
- the screw connection is preferably carried out using sleeper screws which have an asymmetrical thread.
- a screw connection with threshold screws of this type which have a metric threaded part and a nut instead of a screw head is particularly preferred.
- the method according to the invention is particularly important for the screwing of rails in the curve area. But even on straight sections, screwing at irregular intervals, which are preferably chosen to be chaotically irregular, is an advantage over the previous methods at completely uniform intervals, since rail vibrations also occur in these areas and can be greatly reduced or suppressed according to the invention with relatively little effort.
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Abstract
This method for fastening rails onto concrete supporting plates or concrete joists by screw fitting is characterized in that the screwing takes place at irregular intervals. The rail on the outer side is screwed in, in curves, at smaller intervals than on the inner side. The invervals are preferably chosen with chaotic irregularity.
Description
Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken Process for fastening rails to concrete slabs or longitudinal beams
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken durch Verschraubung.The present invention relates to a method for fastening rails on concrete support plates or concrete longitudinal beams by screwing.
Während Schienen ursprünglich auf Holzschwellen befestigt in einem Schotterbett verlegt wurden, findet die Verlegung von Schienen in zunehmenden Maße auf Betonkörpern statt . In Anlehnung an die ursprünglich verwendeten Holzschwellen sind dabei zunächst Betonschwellen entwickelt worden, welche teilweise auch Y-förmig sind. Insbesondere für Hochgeschwindigkeitszüge werden in zunehmenden Maße Betontragplatten oder Betonlängsbalken verwendet, um auf ihnen die Schienen zu verlegen und zu befestigen. Betontragplatte und Betonlängsbalken werden schotterlos verlegt und sind deshalb im Unterhalt günstiger. Weiterhin werden bei Hochgeschwindigkeitszügen die Schäden am Schotter vermieden .While rails were originally fastened to wooden sleepers in a ballast bed, rails are increasingly being laid on concrete bodies. Based on the wooden sleepers originally used, concrete sleepers were initially developed, some of which are also Y-shaped. Particularly for high-speed trains, concrete slabs or longitudinal beams are increasingly being used to lay and fasten the rails on them. The concrete support slab and the longitudinal concrete beams are laid without ballast and are therefore cheaper to maintain. Damage to ballast is also avoided in high-speed trains.
Bei der Verlegung und Befestigung von Schienen auf Holzschwellen haben sich folgende zwei Bauweisen bewährt: bei geringer Belastung wird die Schiene auf einer Rippenplatten verlegt, welche die Schiene mittels Spannklemme, Schwellenschraube und Unterlegscheibe mit der Holzschwelle verbindet. Bei stärkerer Belastung wird die Schiene an der Rippenplatte mittels Spannklemme, Hakenschraube Unterlegscheibe und Mutter verbunden. Die Rippenplatte wird dann mit Schwellenschrauben und Federring mit der Holzschwelle verbunden. Die hierfür verwendeten Teile sind seit Jahren standardisiert und praktisch überall und zu jeder Zeit verfügbar .
Diese Teile sind auch bis zu einem gewissen Umfang bei Betonschwellen zum Einsatz gekommen. Darüber hinaus werden hierfür und für Stahlbetontragplatten Schienenbefestigungen mit ebener Unterfläche unter Zwischenschaltung elastischer und plastischer Kunststoffteile verlegt, wobei jedoch sehr aufwendige Dübelsysteme zum Einsatz kommen. Diese Dübelsysteme sind so dimensioniert, daß von ihnen über die Schienenbefestigung die Seitenführungskräfte aus dem Schienenstrang über die Scherfestigkeit des Dübels in den Beton der Stahlbetontragplatte oder Schwelle übertragen werden.The following two designs have proven their worth when laying and fastening rails on wooden sleepers: at low loads, the rail is laid on a ribbed plate, which connects the rail to the wooden sleeper using a tension clamp, sleeper screw and washer. In the case of heavy loads, the rail is connected to the ribbed plate by means of a tension clamp, hook screw washer and nut. The ribbed plate is then connected to the wooden sleeper with sleeper screws and spring washers. The parts used for this have been standardized for years and are available practically everywhere and at any time. To a certain extent, these parts have also been used for concrete sleepers. In addition, for this and for reinforced concrete base plates, rail fastenings with a flat lower surface are interposed with the interposition of elastic and plastic plastic parts, although very complex dowel systems are used. These dowel systems are dimensioned so that the cornering forces from the rail track are transferred from them via the rail fastening via the shear strength of the dowel into the concrete of the reinforced concrete support plate or threshold.
Bei diesem System ist insbesondere auch der Aufwand für präzises Bohren und qualitätsgerechtes Einkleben von entscheidender Bedeutung und erhöht den Aufwand in beträchtlichem Maße.With this system, the effort for precise drilling and quality-appropriate gluing is of particular importance and increases the effort considerably.
Insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich haben sich Befestigungssysteme bewährt, bei denen in eine speziell geformte Sicke des Betonkörpers speziell ausgebildete Winkelführungsplatten eingesetzt werden, welche in der Lage sind, die Seitenführungs- kräften aus dem Schienenfuß in die Betonflanken der Sicke zu übertragen, vgl. DE-A-37 20 381.Fastening systems have proven themselves particularly in the high-speed range, in which specially designed angular guide plates are used in a specially shaped bead of the concrete body, which are able to transfer the cornering forces from the rail foot into the concrete flanks of the bead, cf. DE-A-37 20 381.
In der deutschen Patentanmeldung 197 02 052.6 wird ein Verfahren zur Befestigung von Schienen auf einem Betonkörper durch Verschraubung vorgeschlagen, wobei zwischen dem Schienenfuß und dem Betonkörper mindestens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden und wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbundene Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außenseitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden.German patent application 197 02 052.6 proposes a method for fastening rails to a concrete body by screwing, wherein at least one steel plate and at least one electrically insulating layer are laid between the rail foot and the concrete body, and the lateral guiding forces of the rails and those connected to them Steel plate can be picked up by a practically vertical, outside edging of the concrete body.
Ein Nachteil aller bisher bekannten Befestigungen von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken durch Verschraubung besteht darin, daß insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich Schienenschwingungen auftreten, die zu einer unerwünschten Belastung der Verschraubungen der Schienen mit den Betontragplatten oder Betonlängsbalken führen. Von besonderer Bedeutung
sind diese Schienenschwingungen im Kurvenbereich, so daß hierdurch die maximale Geschwindigkeit der Züge in den Kurven begrenzt wird.A disadvantage of all previously known fastenings of rails on concrete support plates or concrete longitudinal beams by screwing is that rail vibrations occur in particular in the high-speed range, which lead to an undesirable load on the screw connections of the rails to the concrete supporting plates or concrete longitudinal beams. Really important are these rail vibrations in the curve area, so that this limits the maximum speed of the trains in the curves.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Schienenschwingungen stark zu vermindern, so daß sie praktisch nicht mehr von Bedeutung sind und nicht mehr begrenzender Faktor für die maximal zulässige Geschwindigkeit bleiben.The invention has set itself the task of greatly reducing these rail vibrations so that they are practically no longer important and no longer remain a limiting factor for the maximum permissible speed.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verschraubung in ungleichmäßigen Abständen erfolgt . Insbesondere in Kurven wird die Schiene der äußeren Seite in geringeren Abständen verschraubt als die innere Seite. Besonders bevorzugt ist, die Abstände chaotisch unregelmäßig zu wählen, da dies zur stärksten Unterdrückung von Schienenschwingungen führt.This object is achieved in that the screwing takes place at irregular intervals. Especially in curves, the rail of the outer side is screwed at shorter intervals than the inner side. It is particularly preferred to choose the distances chaotically irregular, since this leads to the strongest suppression of rail vibrations.
Der generell übliche Abstand zwischen zwei Schwellen und zwischen zwei Verschraubungen auch auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken ist 64 cm. Dieser Abstand sollte auch beim erfindungsgemäßen Verfahren in Kurven auf der äußeren Seite nicht überschritten werden. Der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand zweier benachbarten Verschraubungen sollte nicht mehr als ein Drittel des kleinsten Abstandes sein. In Zentimeter ausgedrückt bedeutet dies, daß die Abstände der Verschraubungen im Bereich zwischen 48 und 64 cm gewählt werden. Auf der inneren Seite einer Kurve sind die Belastungen durch Schwingungen wesentlich geringer. Es ist deshalb prinzipiell möglich, den maximalen Abstand zwischen zwei Verschraubungen auch größer zu wählen als die bisher vorgeschriebenen 64 cm. Derartige größere Abstände der Verschraubungen auf der Innenseite einer Kurve bedürfen aber der ausdrücklichen Zustimmung der Schienenbetreiber .The generally usual distance between two sleepers and between two screw connections, even on concrete slabs or longitudinal beams, is 64 cm. This distance should also not be exceeded in the method according to the invention in curves on the outer side. The difference between the largest and the smallest distance between two adjacent screw connections should not be more than a third of the smallest distance. Expressed in centimeters, this means that the distances between the screw connections can be chosen between 48 and 64 cm. On the inner side of a curve, the loads from vibrations are much lower. In principle, it is therefore possible to choose the maximum distance between two screw connections larger than the previously prescribed 64 cm. Such larger distances between the screw connections on the inside of a curve require the express approval of the rail operator.
Die Verschraubung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren in der für Betontragplatten oder Betonlängsbalken üblichen Weise erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch ein Verfahren eingesetzt, bei welchem zwischen dem Schienenfuß und den Betonkörper mindes-
tens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden und wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbundenen Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außenseitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden. Dieses Verfahren ist Gegenstand der bereits oben erwähnten deutschen Patentanmeldung 197 02 052.6. Es wird daher vorzugsweise zwischen der Stahlplatten und der seitlichen Aufkantung eine KunststoffSchicht eingebaut. Weiterhin erfolgt die Verschraubung vorzugsweise mit Schwellenschrauben, welche ein asymmetrisches Gewinde aufweisen. Besonders bevorzugt ist eine Verschraubung mit derartigen Schwellenschrauben, welche anstelle eines Schraubenkopfes einen metrischen Gewindeteil und eine Mutter aufweisen.In the method according to the invention, the screw connection can be carried out in the manner customary for concrete supporting slabs or longitudinal concrete beams. However, a method is preferably used in which at least between the rail foot and the concrete body at least one steel plate and at least one electrically insulating layer are laid, and the lateral guiding forces of the rails and the steel plate connected to them are absorbed by a practically vertical, upstand on the outside of the concrete body. This process is the subject of the German patent application 197 02 052.6 already mentioned above. A plastic layer is therefore preferably installed between the steel plates and the side upstand. Furthermore, the screw connection is preferably carried out using sleeper screws which have an asymmetrical thread. A screw connection with threshold screws of this type which have a metric threaded part and a nut instead of a screw head is particularly preferred.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bedeutungsvoll für die Verschraubung von Schienen im Kurvenbereich. Aber auch auf geraden Strecken ist die Verschraubung in ungleichmäßigen Abständen, die vorzugsweise chaotisch unregelmäßig gewählt sind, ein Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren in völlig gleichmäßigen Abständen, da auch in diesen Bereichen Schienenschwingungen auftreten und erfindungsgemäß mit relativ geringem Aufwand stark gemindert oder unterdrückt werden können.
The method according to the invention is particularly important for the screwing of rails in the curve area. But even on straight sections, screwing at irregular intervals, which are preferably chosen to be chaotically irregular, is an advantage over the previous methods at completely uniform intervals, since rail vibrations also occur in these areas and can be greatly reduced or suppressed according to the invention with relatively little effort.
Claims
1. Verfahren zur Befestigung von Schienen auf Betontragplatten oder Betonlängsbalken durch Verschraubung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung in ungleichmäßigen Abständen erfolgt .1. A method for fastening rails on concrete slabs or concrete longitudinal beams by screwing, characterized in that the screwing takes place at irregular intervals.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Kurven die Schiene der äußeren Seite in geringeren Abständen verschraubt wird als auf der inneren Seite.2. The method according to claim 1, characterized in that the rail of the outer side is screwed at shorter intervals than on the inner side in curves.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände chaotisch unregelmäßig gewählt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the distances are chosen chaotically irregular.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand zweier benachbarter Verschraubung nicht mehr als ein Drittel des kleinsten Abstandes ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the difference between the largest and the smallest distance between two adjacent screw is not more than a third of the smallest distance.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schienenfuß und dem Betonkörper mindestens eine Stahlplatte und mindestens eine elektrisch isolierende Schicht verlegt werden, wobei die Seitenführungskräfte der Schienen und der mit ihnen verbundenen Stahlplatte von einer praktisch senkrechten, außenseitigen Aufkantung des Betonkörpers aufgenommen werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one steel plate and at least one electrically insulating layer are laid between the rail foot and the concrete body, the cornering forces of the rails and the steel plate connected to them from a practically vertical, outside Backsplash of the concrete body can be included.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung mit Schwellenschrauben erfolgt, welche ein asymmetrisches Gewinde aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung mit Schwellenschrauben erfolgt, welche anstelle eines Schraubenkopfes einen metrischen Gewindeteil und eine Mutter aufweisen.
6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the screwing is carried out with sleeper screws which have an asymmetrical thread. A method according to claim 6, characterized in that the screwing is carried out with sleeper screws which have a metric threaded part and a nut instead of a screw head.
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