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J
DIM360 (Ver 1.5 21 Nov 2005) - 1100000/0
1736599
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
20061227
EP
06450074.7
20060515
de
de
de
10382005
20050620
AT
20061227
200652
20061227
200652
E01B 3/38 20060101AFI20060921BHEP
de
Verfahren zur Errichtung eines Schienenstranges für Eisenbahnen u. dgl. sowie nach diesem Verfahren errichteter Schienenstrang
en
Method for construction of tracks for railways or the like
fr
Procédé de construction de voie pour un chemin de fer ou analogues
1
Kalivoda, Manfred T.
07422440
34805
Elisabethstrasse 7/3/6a
2344 Maria Enzersdorf
AT
Kalivoda, Manfred T.
Elisabethstrasse 7/3/6a
2344 Maria Enzersdorf
AT
Atzwanger, Richard
00043251
Patentanwalt Nothartgasse 16
1130 Wien
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Verfahren zur Errichtung von Schienensträngen für Eisenbahnen u.dgl., wobei zwei voneinander im Abstand der Spurweite befindliche Fahrschienen (6) in einer Schotterschicht (2) verlegt werden und die Fahrschienen (6) durch Stopfen der Schotterschicht (2) in ihre horizontalen und vertikalen Lagen gebracht werden. Dabei werden in der Schotterschicht (2) zwei Stränge von voneinander im Abstand gehaltenen Betonelementen (3), welche über einen Teil ihrer Länge mit Vorsprüngen (33) ausgebildet sind, verlegt, werden auf den Betonelementen (3) in Längsrichtung der Fahrschienen verlaufende Stahlplatten (4) angeordnet, werden die beiden Fahrschienen (6) im Abstand der Spurweite voneinander auf den Stahlplatten (4) mit Spiel befestigt, werden die Fahrschienen (6) durch Stopfen der unterhalb der Betonelemente (3) befindlichen Schotterschicht (2) in die erforderlichen horizontalen und vertikalen Lagen gebracht, wird die Schotterschicht (2) durch Einbringen eines Bindemittels verfestigt, wird zwischen die Betonelemente (3) und die Stahlplatten (4) eine Ausgleichsschicht [7] eingebracht und werden nach Einstellung der horizontalen und vertikalen Lagen der Fahrschienen (6) die Stahlplatten (4) an den Betonelementen (3) und die Fahrschienen (6) an den Stahlplatten (4) starr befestigt.
Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zur Errichtung eines Schienenstranges für Eisenbahnen u.dgl., wobei zwei voneinander im Abstand der Spurweite befindliche Fahrschienen auf einer Schotterschicht verlegt und die Fahrschienen durch Stopfen der Schotterschicht in ihre horizontalen und vertikalen Lagen gebracht werden.
Weiters betrifft die gegenständliche Erfindung einen nach diesem Verfahren hergestellten Schienenstrang.
Es ist bekannt, für die Errichtung von Schienensträngen für Eisenbahnen zwei Fahrschienen auf Schwellen aus Holz oder aus Beton, welche auf einer Schotterschicht verlegt sind, zu befestigen. Die Fixierung der in ihren horizontalen und vertikalen Lagen eingestellten Fahrschienen erfolgt dabei durch Stopfen der unterhalb der Schwellen befindlichen Schotterschicht. Da dieses Verfahren maschinell ausgeführt wird, ist es kostengünstig.
Nach diesem Verfahren hergestellten Schienenstränge sind jedoch deshalb nachteilig, da die Fahrschienen zwei Träger darstellen, welche an voneinander im Abstand befindlichen Stellen auf den Schwellen aufliegen. Da sich deshalb die Fahrschienen zwischen den Lagerstellen in vertikaler Richtung bewegen können, werden hierdurch Erschütterungs- und Schallemissionen verursacht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch die aufgrund des Bahnbetriebes auftretenden Erschütterungen sich die Lagen der Schwellen verändern, weswegen es erforderlich ist, die horizontalen und vertikalen Lagen der Fahrschienen laufend zu überprüfen und die Fahrschienen durch Stopfen der unter diesen befindlichen Schotterschicht wiederum in die erforderlichen Lagen zu bringen.
Es ist weiters bekannt, Fahrschienen auf sogenannten festen Fahrbahnen, nämlich auf am Boden verlegten Betonplatten bzw. auf Betonflächen zu befestigen. Da die Lagen dieser Betonplatten bzw. Betonflächen durch den Fahrbetrieb nicht geändert werden, besteht dabei kein Erfordernis, die Fahrschienen periodisch in die richtigen Lagen zu bringen. Da jedoch die Fahrschienen auch auf sogenannten festen Fahrbahnen nur an diskreten Stellen gelagert sind, treten auch dabei im Bahnbetrieb durch Schwingungen verursachte Erschütterungs- und Schallemissionen auf. Die Auflage der Fahrschienen an voneinander im Abstand befindlichen Stellen ist deshalb erforderlich, um hierdurch die Fahrschienen in die aufgrund des Verlaufes der Strecke erforderlichen Höhenlagen und Neigungen einstellen zu können. Zudem ist dieses Herstellungsverfahren deshalb sehr aufwendig, da die eingestellten Lagen der Fahrschienen manuell fixiert werden müssen.
Der gegenständlichen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Errichtung eines Schienenstranges zu schaffen, durch welches die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass in der Schotterschicht zwei Stränge von voneinander im Abstand gehaltenen Betonelementen, welche über einen Teil ihrer Länge mit Vorsprüngen ausgebildet sind, verlegt werden, dass auf den Betonelementen in Längsrichtung der Fahrschienen verlaufende Stahlplatten angeordnet werden, dass die beiden Fahrschienen im Abstand der Spurweite voneinander auf den Stahlplatten mit Spiel befestigt werden, dass die Fahrschienen durch Stopfen der unterhalb der Betonelemente befindlichen Schotterschicht in die erforderlichen horizontalen und vertikalen Lagen gebracht werden, dass die Schotterschicht durch Einbringen eines Bindemittels verfestigt wird, dass zwischen die Betonelemente und die Stahlplatten eine Ausgleichsschicht eingebracht wird und dass nach Einstellung der Fahrschienen in deren horizontalen und vertikalen Lagen die Stahlplatten an den Betonelementen und die Fahrschienen an den Stahlplatten starr befestigt werden.
Vorzugsweise werden die beiden Stränge der Betonelemente miteinander mittels Streben verbunden. Weiters schließen vorzugsweise die die beiden Stränge bildenden Betonelemente in Längsrichtung unmittelbar aneinander an. Dabei können sie an ihren stirnseitigen Enden mit einander gegengleich ausgebildeten Vorsprüngen und Ausnehmungen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Betonelemente an einem von ihren stirnseitigen Enden mit einem im unteren Bereich befindlichen Vorsprung und am anderen stirnseitigen Ende mit einem im oberen Bereich befindlichen Vorsprung ausgebildet. Weiters können die aneinanderschließenden Betonelemente miteinander mittels Bolzen verbunden werden.
Nach einem weiters bevorzugten Verfahren sind die Betonelemente im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei sie mit einer unteren, auf die Schotterschicht aufliegenden Bodenplatte und mit zwei von der Bodenplatte nach oben ragenden, sich in Längsrichtung des Stranges erstreckenden und voneinander im Abstand befindlichen Balken ausgebildet sind, zwischen welchen die Fahrschienen verlegt werden.
Nach einem weiters bevorzugten Merkmal werden die auf die Stränge der Betonelemente in Längsrichtung der Fahrschienen verlaufenden Stahlplatten so aufgelegt, dass die Stoßstellen der Stahlplatten gegenüber den Stoßstellen der Betonelemente versetzt sind. Weiters wird vorzugsweise unterhalb der auf den Stahlplatten befindlichen Fahrschienen eine Schichte aus einem elastischen Material angeordnet. Schließlich werden die Fahrschienen auf den Stahlplatten mittels Bolzen befestigt, wobei die starre Befestigung erst dann erfolgt, sobald die Fahrschienen in ihren seitlichen und vertikalen Lagen eingestellt worden sind.
Bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schienenstrang sind in einer Schotterschicht verlegte Betonelemente vorgesehen, ist die Schotterschicht durch ein Bindemittel verfestigt, sind auf den Betonelementen in Richtung des Stranges verlaufende Stahlplatten befestigt, sind die Fahrschienen an den Stahlplatten befestigt und befindet sich zwischen den Stahlplatten und den Betonelementen eine Ausgleichsschicht. Vorzugsweise befindet sich weiters zwischen den Fahrschienen und den Stahlplatten eine elastische Dämpfungsschicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ein nach diesem Verfahren hergestellter Schienenstrang sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1
einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schienenstrang, in axonometrischer Darstellung;
Fig.2 und 2a
die für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Bauteile, jeweils in axonometrischer Darstellung;
Fig.3
einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schienenstrang, in Vorderansicht;
Fig.4
einen nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schienenstrang, in Draufsicht; und
Fig.5, 6, 7 und 8
Schnitte nach den Linien V-V, VI-VI, VII-VII und VIII-VIII der Fig.4.
Wie dies aus Fig.1 ersichtlich ist, befindet sich bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren errichteten Schienenstrang für Eisenbahnen u.dgl. auf der Oberfläche des längs der Trasse bestehenden festen Bodens 1 eine Schotterschicht 2, auf welcher zwei Stränge von in Längsrichtung unmittelbar aneinander anschließenden Betonelementen 3 verlegt sind. Auf die beiden Betonelemente 3 sind in deren Längsrichtung jeweils Stahlplatten 4 aufgebracht, deren Länge der Länge der Betonelemente 3 angenähert gleich ist, welche jedoch in Längsrichtung gegenüber den Betonelementen 3 versetzt sind. Auf den Stahlplatten 4 ist unter Zwischenlage einer elastischen Dämpfungsschicht 5 jeweils eine Fahrschiene 6 befestigt.
Wie dies aus Fig.2 ersichtlich ist, bestehen die Betonelemente 3 aus einer Bodenplatte 31 und aus zwei nach oben abragenden Balken 32, zwischen welchen die Fahrschienen 6 verlegt sind. Weiters sind die Betonelemente 3 an ihren stirnseitigen Enden mit einander gegengleichen Vorsprüngen 3a und Ausnehmungen 3b ausgebildet, welche von vertikal ausgerichteten Bolzen 34 durchsetzt sind. Durch die Bolzen 34 können sämtliche Betonelemente 3, welche längs des Verlaufes des Schienenstranges auf der Schotterschicht 2 verlegt sind, miteinander starr verbunden werden. Weiters sind die beiden Stränge der Betonelemente 3 miteinander durch Streben 35 verbunden, durch welche sie voneinander im Abstand der Spurweite der Schienenstränge gehalten sind. Auf den Betonplatten 31 der Betonelemente 3 befinden sich die Stahlplatten 4, die Dämpfungsschichten 5 und die Fahrschienen 6.
Wie dies aus Fig.2a ersichtlich ist, sind die Bodenplatten 31 über einen Teil ihrer Länge mit Vorsprüngen 33 ausgebildet, auf welche die Stahlplatten 4 unmittelbar zur Auflage kommen.
Wie dies aus Fig.3 ersichtlich ist, sind die Fahrschienen 6 mittels Klammern 61 und Bolzen 62 an den Stahlplatten 4 befestigt.
Aus Fig.4 sind die beiden Stränge der Betonelemente 3, die auf diese aufgelegten Stahlplatten 4, die auf den Stahlplatten 4 befestigten Fahrschienen 6 und Befestigungen 41 und 42 für die Stahlplatten 4 und für die Fahrschienen 6 ersichtlich.
Nachstehend sind anhand der Fig.5 bis 8 die Befestigungen der Stahlplatten 4 auf den Betonelementen 3 und der Schienen 6 auf den Stahlplatten 4 erläutert:
- Wie dies aus Fig.5 ersichtlich ist, sind die Stahlplatten 4 auf die Betonelemente 3 aufgelegt, wobei sie auf die Vorsprünge 33 unmittelbar aufliegen und an den Betonelementen 3 mittels einer ersten Gruppe von Schrauben 41 befestigt sind. Dabei sind die Stahlplatten 4 gegenüber den Betonelementen 3 so versetzt, dass sie in ihren mittleren Bereichen auf die Vorsprüngen 33 aufliegen und sich ihre Enden in den mittleren Bereichen der Betonelemente 3 befinden. Unterhalb der Schienen 6 befindet sich die Dämpfungsschicht 5.
- Wie dies weiters aus Fig.6 ersichtlich ist, befindet sich in denjenigen Bereichen, in welchen die Stahlplatten 4 nicht auf Vorsprüngen 33 aufliegen, zwischen den Betonelementen 3 und den Stahlplatten 4 eine Ausgleichsschicht 7. Zudem sind die Stahlplatten 4 in diesen Bereichen mittels einer zweiten Gruppe von Schrauben 42 an den Betonelementen 3 befestigt.
- Wie dies weiters aus Fig. 7 ersichtlich ist, sind die Schienen 6 mittels der Klammern 61 und der Schrauben 62 an den Stahlplatten 4 befestigt, wobei sich auch in diesen Bereichen zwischen den Bodenplatten 31 der Betonelemente 3 und den Stahlplatten 4 die Ausgleichsschicht 7 befindet.
- Aus Fig.8 sind ein Vorsprung 33, die Ausgleichsschicht 7, die Befestigungsschrauben 41 und 42 für die Stahlplatten 4 und die Klammern 61 sowie die Befestigungsschrauben 62 für die Schienen 6 über den Verlauf der Strecke ersichtlich.
Die Errichtung eines derartigen Schienenstranges wird wie folgt durchgeführt:
Auf eine auf einem festen Untergrund 1 befindliche Schotterschicht 2 werden zwei längs der Trasse verlaufende Stränge von Betonelementen 3 verlegt. Die paarweise angeordneten Betonelemente 3 der beiden Stränge werden mittels der Streben 35 voneinander im erforderlichen Abstand gehalten. Die aufeinanderfolgenden Betonelemente 3, welche an ihren Stirnflächen mit den einander zugeordneten Vorsprüngen 3a und Ausnehmungen 3b ausgebildet sind und welche unmittelbar aneinander schließen, werden vorerst mittels der Bolzen 34 so verbunden, dass sie noch beweglich sind. Hierauf werden auf die Betonelemente 3 zwischen deren zueinander parallelen Balken 32 jeweils sich in Längsrichtung der Betonelemente 3 erstreckende Stahlplatten 4 aufgelegt, welche auf die an den Bodenplatten 31 der Betonelemente 3 befindlichen Vorsprünge 33 zur Auflage kommen. Die Stahlplatten 4 werden auf die Betonelemente 3 so aufgelegt, dass sie angenähert mittig versetzt sind. Hierdurch liegen die Stahlplatten 4 nur in ihrem mittleren Bereich auf den Vorsprüngen 33 der Betonelemente 3 auf. In der Folge werden die Stahlplatten 4 mittels der ersten Gruppe der Schrauben 41 an den Betonelementen 3 starr befestigt.
Hierauf werden auf die Stahlplatten 4 unter Zwischenlage der elastischen Schicht 5 die Fahrschienen 6 aufgesetzt und auf diesen mittels der Klammern 61 und der Bolzen 62 befestigt. In der Folge wird die unterhalb der Betonelemente 3 befindliche Schotterschicht 2 in herkömmlicher Weise gestopft, wodurch die Fahrschienen 6 in ihre horizontalen Lagen gebracht werden. Hierauf wird die Schotterschicht 2 durch Einbringen eines Bindemittels, z.B. einer Zementmasse oder eines Kunststoffmittels, verfestigt, wodurch die derart verfestigte Schotterschicht die Funktion einer sogenannten festen Fahrbahn erfüllt. Weiters werden die zwischen den Stahlplatten 4 und den Betonelementen 3 bestehenden Zwischenräume durch die Ausgleichsschicht 7 ausgefüllt. Schließlich werden die zweiten Schrauben 42 fest angezogen, wodurch die Fahrschienen 6 auf den Betonelementen 3 starr befestigt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Schienenstrang errichtet werden, welcher die Eigenschaften einer festen Fahrbahn aufweist, wobei jedoch die bei der Herstellung eines Schienenstranges auf einer festen Fahrbahn bedingten Nachteile vermieden werden.
Dabei können die Fahrschienen 6 in herkömmlicher Weise in ihre horizontalen und vertikalen Lagen eingestellt werden. Da die Schotterschicht 2 nach Einstellung der erforderlichen Lagen der Fahrschienen 6 durch ein Bindemittel verfestigt wird, bildet sie eine sogenannte feste Fahrbahn, welche einen wesentlich geringeren Wartungsaufwand als eine nicht verfestigte Schotterschicht erfordert. Da die Fahrschienen 6 über ihren gesamten Verlauf auf den Stahlplatten 4 aufliegen und die Stahlplatten 4 aufgrund der Ausgleichsschicht 7 über ihre gesamte Länge auf den Betonelementen 3 aufliegen, werden zudem die bei diskret gelagerten Fahrschienen verursachten Erschütterungs- und Schallemissionen vermieden. Die seitlich der Fahrschienen 6 befindlichen Balken 32 der Betonelemente 3 bilden zudem einen Entgleisungsschutz sowie einen Schallschutz.
1. Verfahren zur Errichtung von Schienensträngen für Eisenbahnen u.dgl., wobei zwei voneinander im Abstand der Spurweite befindliche Fahrschienen (6) in einer Schotterschicht (2) verlegt werden und die Fahrschienen (6) durch Stopfen der Schotterschicht (2) in ihre horizontalen und vertikalen Lagen gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schotterschicht (2) zwei Stränge von voneinander im Abstand gehaltenen Betonelementen (3), welche über einen Teil ihrer Länge mit Vorsprüngen (33) ausgebildet sind, verlegt werden, dass auf den Betonelementen (3) in Längsrichtung der Fahrschienen verlaufende Stahlplatten (4) angeordnet werden, dass die beiden Fahrschienen (6) im Abstand der Spurweite voneinander auf den Stahlplatten (4) mit Spiel befestigt werden, dass die Fahrschienen (6) durch Stopfen der unterhalb der Betonelemente (3) befindlichen Schotterschicht (2) in die erforderlichen horizontalen und vertikalen Lagen gebracht werden, dass die Schotterschicht (2) durch Einbringen eines Bindemittels verfestigt wird, dass zwischen die Betonelemente (3) und die Stahlplatten (4) eine Ausgleichsschicht (7) eingebracht wird und dass nach Einstellung der horizontalen und vertikalen Lagen der Fahrschienen (6) die Stahlplatten [4] an den Betonelementen (3) und die Fahrschienen (6) an den Stahlplatten (4) starr befestigt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Betonelemente (3) der beiden Stränge miteinander durch Streben (35) verbunden werden.
3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Stränge bildenden Betonelemente (3) unmittelbar in Längsrichtung aneinander anschließen.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonelemente (3) an ihren stirnseitigen Enden mit einander gegengleich ausgebildeten Vorsprüngen [3a] und Ausnehmungen (3b) ausgebildet sind.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonelemente (3) an einem von ihren stirnseitigen Enden mit einem im unteren Bereich befindlichen Vorsprung (3a) und am anderen stirnseitigen Ende mit einem im oberen Bereich befindlichen Vorsprung (3a) ausgebildet sind.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinanderschließenden Betonelemente (3) miteinander mittels Bolzen (34) verbunden werden.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonelemente (3) im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind, wobei sie mit einer unteren, auf das Schotterbett aufliegenden Bodenplatte (31) und mit zwei von der Bodenplatte (31) nach oben ragenden, sich in Längsrichtung des Stranges erstreckenden und voneinander im Abstand befindlichen Balken (32) ausgebildet sind, zwischen welchen die Fahrschienen (6) verlegt werden.
8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Stränge der Betonelemente (3) in Längsrichtung der Fahrschienen verlaufenden Stahlplatten (4) so aufgelegt, dass die Stoßstellen der Stahlplatten (4) gegenüber den Stoßstellen der Betonelemente (3) versetzt sind.
9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der auf den Stahlplatten (4) befindlichen Fahrschienen (6) eine Schicht (5) aus einem elastischen Material angeordnet wird.
10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschienen (6) auf den Stahlplatten (4) mittels Bolzen (62) befestigt werden, wobei die starre Befestigung erst dann erfolgt, sobald die Fahrschienen (6) in ihre seitlichen und vertikalen Lagen eingestellt worden sind.
11. Schienenstrang, welcher nach dem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schotterschicht (2) verlegte Betonelemente (3) vorgesehen sind, dass die Schotterschicht (2) durch ein Bindemittel verfestigt ist, dass auf den Betonelementen (3) in Richtung des Stranges verlaufende Stahlplatten (4) befestigt sind, dass die Fahrschienen (6) an den Stahlplatten (4) befestigt sind und dass sich zwischen den Stahlplatten (4) und den Betonelementen (3) eine Ausgleichsschicht (7) befindet.
12. Schienenstrang nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Fahrschienen (6) und den Stahlplatten (4) eine elastische Dämpfungsschicht (5) befindet.