[0001] Die Fahrbahn einer Eisenbahnbrücke ist definitionsgemäß der Oberbau auf der Brücke
und dem Widerlager beim Schotteroberbau bestehend aus Schienen, Schwellen und Schotterbett
bzw. bei der festen Fahrbahn bestehend aus Schienen, Schienenstützpunkten und fester
Tragschicht.
[0002] Längere Eisenbahnbrücken weisen erhebliche Längungs- und Schrumpungsmaße auf, die
entsprechend breite Trennfugen benötigen. Hierfür sind verschiedene teils auch recht
aufwendige Konstruktionen bekannt geworden, die sicherstellen sollen, stets eine ausreichende
Abstützung der Schienen und die Lagesicherheit des Gleises zu gewährleisten.
[0003] Ein anderes Problem bei Eisenbahnbrücken - im Unterschied zu Straßenbrücken - liegt
darin begründet, daß das trennfugennahe Ende des Brückenüberbaus um den Auflagerpunkt
eine Kreisbewegung beschreibt. Dies führt dazu, daß sich der trennfugennahe Endbereich
des Brückenüberbaus - und damit auch der zugehörigen Fahrbahn - bei Belastung der
Brücke anhebt und bei Entlastung absenkt.
[0004] Dies führt zu erheblichen Belastungen der Schienen im Übergangsbereich. Um dies zu
kompensieren, ist es vorgeschlagen worden, die Schienenstützpunkte auf Ausgleichsplatten
über der Trennfuge zu verlagern. Dies läßt sich allerdings nur in gewissem und zulässigem
Rahmen durchführen, allein schon, um die seitenführung und Lagestabilität nicht zu
gefährden.
[0005] Ferner ist es aus der DE-OS 198 06 566 bekannt geworden, Ausgleichsplatten im Fahrbahnübergangsbereich
vorzusehen, die die in die Schienen einzuleitenden Kräfte über eine größere Strecke
verteilen sollen. Die Ausgleichsplatten sind über Wiegebalken oder Federsysteme miteinander
verbunden. Die Ausgleichsplatten sind bei jedem Überfahren durch einen Zug entsprechenden
Belastungen unterworfen. So dienen sie über die zugehörigen Schienenstützpunkte als
Tragplatten für die Schienen. Durch die Längenänderung der Brücke werden die Schienen
gerade bei durchgeschweißten Schienenkonstruktionen, wie sie bei Gleisen mit Tragplattenoberbau
vorgesehen sind, in Längsrichtung Kräften ausgesetzt. Diese Kräfte sollen über die
Schienenstützpunkte mit definierten Durchschubwiderständen aufgefangen und verteilt
werden. Auch Durchschubwiderstände der Schienen müssen über die Sperrelemente beim
Anschlag abgeleitet werden, wofür die Sperrelemente entsprechend zu dimensionieren
sind.
[0006] Zur Verringerung von Unterhaltungskosten wird bei für Hochgeschwindigkeit ausgelegte
Neubaustrecken häufig anstelle der klassischen Gleis-Schotterbetten ein Tragplattenoberbau
eingesetzt, der als feste Fahrbahn bezeichnet wird. Ein derartiger Gleisoberbau erfordert
besondere Maßnahmen, um die natürlichen Dämpfungs-und Trageigenschaften des Schotterbetts
zu simulieren. Schotterbetten neigen dazu, sich zu setzen, wobei eine gewisse Materialverdrängung
erfolgt, die dazu führt, daß sich Partikel zu unbelasteten Stellen hin verlagern -
hauptsächlich in Schienenquerrichtung, aber im Grunde auch in Schienenlängsrichtung
-, so daß sie einer regelmäßigen Wiederauffrischung bedürfen. Demgegenüber sind Materialverlagerungen
bei festen Fahrbahnen weitgehend unterbunden; da es sich allerdings um eine relativ
neue Technik handelt, ist noch nicht hinreichend klar, wie der Übergang der Gleise
am Brückenende gestaltet wird.
[0007] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Übergangskonstruktion gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die an den Fahrbahnübergängen von langen
Eisenbahnbrücken eine große Bruchsicherheit der Schienen und Lagersicherheit der Gleise
bietet, wobei dennoch die Möglichkeit besteht, den Fahrbahnübergang unabhängig von
der Art des Gleisoberbaus einzusetzen, und wobei sich der Fahrbahnübergang kostengünstig
realisieren lassen soll.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Weitere Einzelheiten,
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0009] Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, daß zunächst die besonderen Wiegebalken
oder Federkonstruktionen beim vorstehend genannten Stand der Technik eingespart werden
können. Anstelledessen werden Anschläge, insbesondere in Form von Sperrelementen verwendet,
die einen minimalen und einen maximalen Abstand zwischen den Ausgleichsplatten einerseits
und Ausgleichsplatten, Widerlager und Brückenüberbau andererseits gewährleisten. Hierbei
ist es besonders günstig, daß die erfindungsgemäße Lösung trotz geringerer Kosten
wesentlich robuster als die bekannte Lösung ist; die Verschmutzungsempfindlichkeit
ist gerade gegenüber Wiegebalken deutlich herabgesetzt, und die Dauerhaftigkeit, also
die Lebensdauer deutlich heraufgesetzt; die bei Wiegebalken erforderlichen Wartungen
können entfallen und es müssen auch keine starken und besonders dimensionierten Federn
verwendet werden, die aufgrund der erforderlichen Bauart teuer sind.
[0010] Nachstehend wird die erfindungsgemäße Übergangskonstruktion für Gleise von Eisenbahnbrücken
der Einfachheit halber als Fahrbahnübergang bezeichnet.
[0011] Damit ist der erfindungsgemäße Fahrbahnübergang aber universell verwendbar, und läßt
sich dem Grunde nach sowohl bei Schotterbetten als auch bei festen Fahrbahnen einsetzen.
Die Verschiebungen und Verdrehungen am Brückenende infolge der Verkehrslast, von Wärmewirkungen,
Kriechen und Schwinden der Brücke, lassen sich erfindungsgemäß auf ein für das Gleis
unschädliches Maß reduzieren. Die Anzahl der Ausgleichsplatten kann in beliebiger
Weise an die Erfordernisse angepaßt werden, und es ist möglich, schlankere Brückenüberbauten
zu verwenden, auch wenn diese eine geringere Steifigkeit aufweisen, und so die Baukosten
deutlich zu reduzieren. Dennoch ist es nicht erforderlich, an den Trennfugen mit verstärken
Schienenprofilen zu arbeiten, nachdem die Schienenstützpunkte in beliebiger Zahl und
Anordnung auf den Ausgleichsplatten verteilt und die Bewegungen an den Nebenfugen
beschränkt werden können.
[0012] Die erfindungsgemäßen Anschläge oder Sperrelemente können in beliebiger geeigneter
Weise ausgebildet sein. Bevorzugt weisen sie Puffer und Anschlagstangen auf, die sich
zwischen den Nebenfugen zwischen Ausgleichsplatten einerseits oder Ausgleichsplatten,
Brückenüberbau und Widerlager andererseits erstrecken. Die dort vorgesehenen Sperrelemente
sind so ausgebildet, daß die Fugenbreite der Nebenfugen ein minimales Maß nicht unterschreitet
und ein maximales Maß nicht überschreitet.
[0013] Erfindungsgemäß ist es ferner besonders günstig, daß sich größere Verschiebungen
und Verdrehungen am Brückenende von Eisenbahnbrücken auf ein für Schiene und Gleis
erträgliches Maß vermindern lassen. Ferner lassen sich die Ausgleichsplatten in beliebiger
Weise vorfertigen, entsprechen einander und sind insofern preisgünstig. Komplexere
Bauformen für den Übergang der Gleise an einem Brückenende lassen sich hierdurch ohne
weiteres ersetzen. Schienenauszugsvorrichtungen können in Einzelfällen vermieden und
damit hohe Bau- und Instandhaltungskosten eingespart werden.
[0014] Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt ist die erfindungsgemäß geringer mögliche Bauhöhe
der Brückenüberbauten. Auch hierdurch lassen sich das Brückengewicht und damit die
Gesamtkosten reduzieren.
[0015] Besonders günstig ist es, wenn die Abstützung der Ausgleichsplatten recht genau über
dem Brückenlager erfolgt. Auch bei einer recht starken Durchbiegung der Brücke, die
zu einem Anheben des trennfugenseitigen Endes des Brückenüberbaus führt, wird die
Ausgleichsplatte dann nicht angehoben, so daß keine vertikalen Belastungen in die
Schienen eingeleitet werden.
[0016] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, im Bereich der Übergangskonstruktion
den Schienendurchschubwiderstand deutlich abzusenken. Dies kann durchaus über eine
Strecke von mehreren 10 Metern erfolgen. Hierdurch läßt sich dann die Belastung der
Schienen aufgrund der Brückenlängung und -kürzung über einen größeren Bereich verteilen,
so daß teilweise auch Schienenauszugsvorrichtungen eingespart werden können.
[0017] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung
ihrer Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
[0018] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Fahrbahnübergangs mit zwei Ausgleichsplatten und Sperrelementen;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- eine vergrößerte Seitenansicht eines Details A aus Fig. 1;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrbahnübergangs;
- Fig.
- 5 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4;
- Fig. 6
- eine vergrößerte Ansicht des Details A gemäß Fig. 4;
- Fig. 7
- eine Detailansicht einer modifizierten Lösung für die Ausführungsform gemäß Fig. 4;
- Fig. 8
- eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrbahnübergangs;
- Fig. 9
- eine Seitenansicht einer vierten Ausführüngsform eines erfindungsgemäßen Fahrbahnübergangs;
- Fig. 10
- eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrbahnübergangs;
- Fig. 11
- eine Schnittansicht durch eine Ausführungform einer erfindungsgemäßen Übergangskonstruktion,
wobei die Schnittrichtung quer zur Fahrbahn verläuft;
- Fig. 12
- eine Schnittansicht entsprechend der Schnittansicht gemäß Fig. 11, jedoch zur Darstellung
einer modifizierten Ausführungsform; und
- Fig. 13
- eine Detailvergrößerung zur Darstellung eines längsverschieblichen Lagers.
[0019] Der in Fig. 1 dargestellte Fahrbahnübergang weist eine Trennfuge 1 endseitig einer
Brücke auf, die einen Brückenüberbau 2 von einem Widerlager 3 trennt. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Brückenüberbau 2 über ein längsbewegliches Lager an dem
Widerlager 3 gelagert, so daß sich auch Verschiebungen in Längsrichtung ergeben. Die
erfindungsgemäße Lösung ist aber auch ohne weiteres für Festlager geeignet, wozu beispielsweise
auf Fig. 8 und die dortige entsprechende Trennfuge 1 zu verweisen ist.
[0020] Über Schienenstützpunkte 4 ist eine Schiene 5 auf Ausgleichsplatten 6 abgestützt.
In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist nur ein kurzes Schienenstück dargestellt, wobei
es sich versteht, daß die Schiene sich über den gesamten Fahrbahnübergang erstreckt
und Schienenstützpunkte in beliebiger geeigneter Weise über die Ausgleichsplatten
6 und darüber hinaus verteilt sein können.
[0021] Erfindungsgemäß sind Sperrelemente 7 vorgesehen, die die Bewegung der Ausgleichsplatten
6 zueinander begrenzen, und zwar sowohl in die Richtung aufeinander zu als auch in
die Richtung voneinander weg. Hierzu weisen die Sperrelemente eine Ausgestaltung auf,
die anhand von Fig. 3 und Fig. 6 näher beschrieben ist.
[0022] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind modifizierte Sperrelemente 7a an einer
der Nebenfugen 10 vorgesehen. Diese Sperrelemente sind in Längsrichtung nicht verschieblich,
so daß die Ausgleichsplatte sich nicht in der in Fig. 2 dargestellten Gleisrichtung
11 zur Fahrbahn 12 des Brückenüberbaus bewegen läßt. Nachdem sich der Brückenüberbau
2 um den Auflagerpunkt am Loslager des Widerlagers 3 bei Belastung verschwenkt, entsteht
auch eine Anhebung im trennfugennahen Endbereich des Brückenüberbaus. Hierzu ist es
günstig, wenn ein Sperrelement 7a auflagernah über dem Brückenlager vorgesehen ist,
wo keine Anhebung des Brückenüberbaus und der benachbarten Ausgleichsplatte 6 entsteht.
[0023] Demgegenüber erlaubt das Sperrelement 7 für die Nebenfuge 10 zwischen den beiden
Ausgleichsplatten 6 eine begrenzte Bewegung in Längsrichtung, ebenso das Sperrelement
7 zwischen der Ausgleichsplatte 6 und der Fahrbahn 13 des Widerlagers 3.
[0024] Erfindungsgemäß ist es günstig, wenn die Ausgleichsplatten 6 auf längsverschieblichen
Lagern 9 geführt sind. Jede Ausgleichsplatte weist jeder zugehörigen Nebenfuge 10
benachbart ein längsverschiebliches Lager 9 auf, so daß die Ausgleichsplatte 6 auf
Brückenüberbau 2 und Widerlager 3 ruht. Die in Fig. 1 links dargestellte Ausgleichsplatte
6 überspannt dabei die Trennfuge 1 zwischen dem Brückenüberbau 2 und dem Widerlager
3.
[0025] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Sperrelemente an den Ausgleichsplatten bevorzugt
seitig der Nebenfugen angeordnet sind. Dort sind in der Regel keine Platzprobleme
vorhanden.
[0026] Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß bevorzugt ein Sperrelement aus zwei festmontierten
Führungsbuchsen besteht, wobei jede Führungsbuchse an Ausgleichsplatte bzw. Fahrbahn
seitlich fest angebracht ist. Zwischen Stirnflächen der Ausgleichsplatten nahe einer
der Führungsbuchsen fest montiert erstreckt sich ein Pufferelement, das einen minimalen
Abstand für die Trennfuge gewährleistet. Durch die Führungsbuchsen hindurch erstreckt
sich eine Anschlagstange, die mit zwei Kopfelementen ausgestattet ist, die eine Begrenzung
des Bewegungswegs auf eine maximale Trennfugenbreite ermöglichen.
[0027] Es ist ohne weiteres möglich, die Anschlagstange mit einem Gewinde zu versehen und
dort eine Mutter aufzubringen, die als ein regulierbares Kopfelement dient, wobei
es sich versteht, daß die Mutter in an sich bekannter Weise gesichert sein muß.
[0028] Zusätzlich kann bei Bedarf ein weiteres Pufferelement auf der Anschlagstange einem
der Kopfelemente benachbart angebracht sein, um die Bewegung in Auszugsrichtung sanft
zu begrenzen.
[0029] Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausgestaltung des längsverschieblichen Lagers und
der Sperrelemente. Hier kommen Sperrelemente 8 zum Einsatz, die unmittelbar an den
Lagerplatten des längsverschieblichen Lagers 9 angebracht sind und dort wirken. Jedes
Sperrelement weist eine Art Verschiebebahn als Lagerplatte des längsverschieblichen
Lagers 9 auf, die von zwei Pufferelementen begrenzt ist. Dies ist in Fig. 6 vergrößert
dargestellt. Der Lagerkörper des längsverschieblichen Lagers 9 wirkt damit mit seiner
Stirnfläche gegen das je zugewandte Sperrelement 8 als Anschlag, und es versteht sich,
daß hier die Auslegung der Anschläge 8 so gewählt ist, daß die Trennfugen 10 eine
minimal zulässige und eine maximal zulässige Fugenbreite aufweisen.
[0030] Fig. 5 zeigt, daß die Fugenbreiten der Nebenfugen 10 auch je nach dem Betriebszustand
ohne weiteres unterschiedlich sein können.
[0031] Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 stellt praktisch eine Art Kombination zwischen den
Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 4 dar. Es ist ein Pufferelement 7 als Anschlag
zwischen zwei Ausgleichsplatten 6 vorgesehen, und die Lagerplatten von benachbarten
Ausgleichsplatten 6 laufen in einer gemeinsamen Verschiebebahn, wobei die Bewegung
durch Endanschläge 8 begrenzt ist.
[0032] Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Fahrbahnübergang nicht nur zwischen
Widerlager 3 und Brückenüberbau 2 einsetzbar ist, sondern auch beispielsweise zwischen
zwei Brückenüberbauten 2, wie sie beispielsweise auf Brückenpfeilern vorkommen, und
auch dort besteht eine Trennfuge 1, die überbrückt werden muß, und auch dort bestehen
entsprechende Verhältnisse, die je mit den erfindungsgemäßen Ausgleichsplatten 6 abdeckbar
sind.
[0033] Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß bei entsprechend langen Brücken auch eine Mehrzahl
von Ausgleichsplatten, hier nämlich drei Ausgleichsplatten, einsetzbar ist. Es versteht
sich, daß der Abstand zwischen den längsverschieblichen Lagern 9 der Ausgleichsplatte
6, die die Trennfuge überspannt, in geeigneter Weise dimensioniert sein muß. Entsprechendes
gilt auch für die Realisierung eines Fahrbahnübergangs an einer Trennfuge 1 zwischen
zwei Brückenüberbauten, die auf längsbeweglichen Lagern abgestützt sind, wie es in
Fig. 10 dargestellt ist.
[0034] Figuren 11 und 12 zeigen eine Queransicht der Ausgleichsplatten 6 mit Seitenführungen
14, die die Bewegungen quer zur Gleisrichtung verhindern. Die Seitenführung kann,
wie in Fig. 11 ersichtlich, durch längsverschiebliche Lager, die die Ausgleichsplatten
an den Seitenflächen führen, oder - wie in Fig. 12 ersichtlich - durch Führungsleisten
seitlich der Verschiebewege der längsbeweglichen Lager, die in Fig. 13 vergrößert
dargestellt sind, hergestellt werden.
1. Übergangskonstruktion für Gleise von Eisenbahnbrücken, mit mindestens einer Ausgleichsplatte,
die längs der Fahrbahn in Gleisrichtung verschieblich geführt ist, wobei Schienen
von einem Brückenüberbau über mindestens eine Ausgleichsplatte zu einem Widerlager
oder einem zweiten Brückenüberbau verlaufen, wobei die Schienen mit ihren Schienenstützpunkten
auf dem Brückenüberbau, der mindestens einer Ausgleichsplatte und dem Widerlager oder
dem zweiten Brückenüberbau gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsplatte (6) Anschläge (7, 8) aufweist, die ihre Bewegungen in Gleisrichtung
(11) begrenzen, wobei die Anschläge insbesondere auch mindestens ein Sperrelement
(7, 8) aufweisen, das die zugehörige Ausgleichsplatte (6) von einer weiteren Ausgleichsplatte,
der Fahrbahn (12) des Brückenüberbaus (2) oder der (13) des Widerlagers (3) auf Abstand
hält.
2. Übergangskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anschläge (7, 8) ein minimaler und ein maximaler Abstand zwischen der Ausgleichsplatte
(6) einerseits, der weiteren Ausgleichsplatte, der Fahrbahn (12) des Brückenüberbaus
oder der (13) des Widerlagers festgelegt ist.
3. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (8) längsverschieblichen Lagern (9) benachbart sind, mit welchen die
Ausgleichsplatte (6) in Gleisrichtung (11) verschieblich ist.
4. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenlager (14) vorgesehen sind, die die Bewegung der Ausgleichsplatte (6) quer
zur Gleisrichtung verhindern.
5. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ausgleichsplatte (6) zwischen zwei Brückenüberbauten (2) oder einem
Brückenüberbau (2) und einem Widerlager (3) vorgesehen ist.
6. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5) an den Schienenstützpunkten im Bereich der Übergangskonstruktion
einen Durchschubwiderstand aufweisen, der gegenüber dem Durchschubwiderstand außerhalb
der Übergangskonstruktion deutlich verringert ist.
7. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ausgleichsplatte (6) zwei voneinander beabstandete längsverschiebliche
Lager (9) aufweist, zwischen denen sich die Trennfuge (1) zwischen zwei Brückenüberbauten
oder einem Brückenüberbau (2) und einem Widerlager (3) erstreckt.
8. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (7, 8) an den längs verschieblichen Lagern (9) angebracht sind.
9. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn eines Brückenüberbaus (2) und eines zweiten Brückenüberbaus oder eines
Widerlagers (3) eine Schulter aufweist, gegen die Anschläge wirken.
10. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente (7, 8) Führungsbuchsen aufweisen, in denen Anschlagstangen beweglich
geführt sind.
11. Übergangskonstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagstange einen Kopf aufweist, dessen Durchmesser größer als der Innendurchmesser
der zugehörigen Führungsbuchse ist und auf ihrem gegenüberliegenden Ende insbesondere
ein Außengewinde aufweist, auf das eine Mutter aufgeschraubt ist, deren Außendurchmesser
ebenfalls größer als der Innendurchmesser der zugehörigen Führungsbuchse ist.
12. Übergangskonstruktion nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anschlagstange ein Pufferelement aufgebracht ist, das den Anschlag beim Auseinanderbewegen
der Nebenfuge (10) abdämpft.
13. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite einer Führungsbuchse oder der Stirnseite der Ausgleichsplatte
(6) der benachbarten Ausgleichsplatte (6) oder Fahrbahn des Widerlagers oder Brückenüberbaus
zugewandt das Sperrelement (7, 8) ausgebildet ist, das beim Zusammenbewegen der Nebenfuge
(10) einen Abstand hält und den Anschlag abdämpft.
14. Übergangskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das trennfugenseitige Ende des Brückenüberbaus (2) von dem längs verschieblichen
Lager (9) der die Trennfuge (1) überspannenden Ausgleichsplatte (6) deutlich beabstandet
ist.
15. Übergangskonstruktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das längs verschiebliche Lager (9) im wesentlichen oberhalb des Brückenlagers angeordnet
ist.