DE1242665B

DE1242665B - Method for fastening steel parts in concrete bodies, in particular rail fastening means in concrete sleepers

Info

Publication number: DE1242665B
Application number: DE1963D0040689
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1963-01-16
Filing date: 1963-01-16
Publication date: 1967-06-22

Description

Verfahren zum Befestigen von Stahlteilen in Betonkörpern, insbesondere Schienenbefestigungsmitteln in Betonschwellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen von vorwiegend auf Zug beanspruchten Stahlteilen in Betonkörpern, insbesondere Schienenbefestigungsmitteln in Betonschwellen, bei dem die Stahlteile bei der Herstellung des Betonkörpers mit einbetoniert werden.Method for fastening steel parts in concrete bodies, in particular Rail fasteners in concrete sleepers The invention relates to a Method for fastening steel parts that are mainly subjected to tensile stress in concrete bodies, in particular rail fasteners in concrete sleepers, in which the steel parts be concreted in during the production of the concrete body.

Bei der Herstellung von Betonschwellen ist die einwandfreie und sichere Anbringung der für die Befestigung der Schiene erforderlichen Stahlteile von besonderer Bedeutung. Neben der Befestigung dieser Stahlteile mit Hilfe von aus Holz, Gummi od. dgl. bestehenden Dübeln, die oft bereits beim Herstellen der Schwelle in der Form angeordnet werden und in welche nach dem Erhärten und Ausschalen der Schwelle die Befestigungsmittel in Form von Schrauben, Stiften od. dgl. eingebracht werden, ist es auch bekannt, die Befestigungsmittel unmittelbar bei der Herstellung des Betonkörpers mit einzubetonieren. Dieses Verfahren hat zwar den Vorteil, daß keine aufwendigen Vorkehrungen zur Sicherung der exakten Lage der Stahlteile getroffen zu werden brauchen, weil sie gegenüber der in der Regel aus Stahl bestehenden Schalung fixiert werden können. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt,-daß derartige Teile stärkerem Verschleiß unterworfen sind und somit von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden müssen. Das ist aber nicht möglich, wenn sie -unmittelbar in den Beton einbetoniert sind.When making concrete sleepers, it is flawless and safe Attachment of the steel parts required for fastening the rail of special Meaning. In addition to fastening these steel parts with the help of made of wood, rubber od. The like. Existing dowels, which are often already used in the manufacture of the threshold Form can be arranged and in which after the threshold has hardened and stripped the fastening means in the form of screws, pins or the like are introduced, it is also known to use the fastening means directly in the manufacture of the Concrete body to be concreted in. This method has the advantage that none elaborate precautions are taken to ensure the exact position of the steel parts need to be because they are compared to the formwork, which is usually made of steel can be fixed. It has been shown in practice that such parts are subject to greater wear and tear and are therefore replaced from time to time have to. But that is not possible if it is concreted directly into the concrete are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um unter Beibehaltung der sich aus dem unmittelbaren Einbetonieren der Stahlteile bei der Herstellung des Betonkörpers ergebenden Vorteile die Auswechselbarkeit der Stahlteile zu ermöglichen, ohne daß die Festigkeit der Verbindung unter Betriebsbedingungen vermindert wird.The invention is based on the object of creating a possibility to while maintaining the result of the immediate setting in concrete of the steel parts The interchangeability of the resulting advantages in the manufacture of the concrete body Allow steel parts without compromising the strength of the connection under operating conditions is decreased.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzubetonierenden Stahlteile soweit sie mit dem Beton in Berührung kommen, mit einem Überzug aus einem Kunstharz, wie Polyester- oder Epoxydharz, versehen werden, der zur Verbesserung des Reibungsverbundes mit dem Beton an der Außenseite mit Vorsprüngen aus dem gleichen oder einem anderen Material versehen wird. Die in Frage kommenden Kunstharze verlieren bei stärkerer Erwärmung ihre Festigkeit, so daß zum Auswechseln, wie bekannt, das auszuwechselnde Stahlteil und damit auch sein Kunstharzüberzug nur erhitzt zu werden braucht und dann ausgezogen werden kann.According to the invention this object is achieved in that the concrete to be embedded Steel parts as far as they come into contact with the concrete, with a coating of one Synthetic resin, such as polyester or epoxy resin, can be provided for improvement the friction bond with the concrete on the outside with projections from the same or another material. The synthetic resins in question lose their strength when heated, so that for replacement, as is known, the the steel part to be replaced and thus also its synthetic resin coating only to be heated needs and can then be pulled out.

Die Erfindung greift insoweit zurück auf bekannte Vorschläge, sich bei der Anbringung von Schienenbefestigungsmitteln an Betonschwellen auf Kunstharzbasis entwickelter Klebstoffe zu bedienen. In diesein Fall werden bei der Herstellung der Betonschwellen Aussparungen vorgesehen, in die nach dem Erhärten des Betons eine gewisse Menge Kunstharzkleber eingefüllt wird und danach die Stahlteile eingesetzt werden. Um mit diesem Verfahren die für die Einhaltung der Spurweite erforderliche Genauigkeit zu erreichen, ist es erforderlich, die einzuklebenden Teile mit Hilfe aufwendiger Lehren längere Zeit räumlich genau festzuhalten, nämlich so lange, bis der Kleber ausreichend erhärtet ist. Aber selbst dann ist noch nicht die Gewähr dafür gegeben, daß die einzuklebenden Schienenbefestigungsmittel allseitig gleichmäßig mit Kleber umgeben sind und somit die erforderliche Ausziehfestigkeit vorhanden ist. Es kommt hinzu, daß eine derartige Verbindung der Schienenbefestigungsmittel mit dem Betonschwellenkörper nicht nur eine ausreichende Zug- und Scherfestigkeit aufweisen, sondern auch eine gute elektrische Isolation sicherstellen muß. Bekanntlich sind Kunstharze gute Isolationsmittel; sie müssen aber, um in diesem Sinne wirken zu können, auch in ausreichender Dicke überall zwischen den Stahlteilen und dem Beton vorhanden sein. Der Kunstharzüberzug bei dem Verfahren nach der Erfindung läßt sich ohne Schwierigkeiten allseitig in gleichmäßiger Dicke herstellen.To this extent, the invention relies on known proposals when attaching rail fasteners to synthetic resin-based concrete sleepers developed adhesives to use. In this case it will be in manufacture the concrete sleepers recesses are provided in the after the hardening of the concrete a certain amount of synthetic resin adhesive is filled in and then the steel parts are inserted will. In order to use this procedure to achieve the required for maintaining the track gauge To achieve accuracy, it is necessary to use the glued parts complex teachings for a longer period of time, namely until the adhesive has hardened sufficiently. But even then there is still no guarantee given that the rail fasteners to be glued are uniform on all sides are surrounded with adhesive and thus have the required pull-out strength is. In addition, such a connection of the rail fastening means with the concrete sleeper body not only sufficient tensile and shear strength have, but must also ensure good electrical insulation. As is well known synthetic resins are good insulating materials; but they have to work in this sense to be able to, even in sufficient thickness everywhere between the steel parts and the Concrete. The synthetic resin coating in the method according to the invention can be produced in a uniform thickness on all sides without difficulty.

Nach der Erfindung wird zweckmäßig zunächst ein Überzug aus Polyesterharz und nach dessen Erhärten ein weiterer Überzug aus Epoxydharz aufgebracht.According to the invention, a coating made of polyester resin is expedient first and after it has hardened, another epoxy resin coating is applied.

Zur Bildung der Vorsprünge können in den noch weichen letzten Überzug trockene Quarzkörner od. dgl. eingebracht werden, deren Korngröße vorzugsweise doppelt so groß wie die Dicke des Überzuges ist. Der jeweils letzte Überzug kann aber auch durch Eindrücken von Vertiefungen, z. B. Rillen, profiliert werden.To form the projections, the last coating, which is still soft, can be used dry quartz grains or the like are introduced, the grain size of which is preferably twice as great as the thickness of the coating. The last coat can also be used by Depression of depressions, e.g. B. grooves are profiled.

Es ist aber auch möglich, einen weiteren Überzug nur auf einen Teil des in den Beton hineinreichenden Bereiches der Stahlteile aufzubringen.But it is also possible to have a further coating only on one part the area of the steel parts reaching into the concrete.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 bis 3 in schematischer Schnittdarstellung verschiedene Ausführungsformen nach der Erfindung ausgebildeter Überzüge und F i g. 4 einen Schnitt durch zwei Schienenbefestigungen in Längsrichtung der Schwelle.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 to 3 different embodiments in a schematic sectional illustration coatings formed according to the invention and FIG. 4 a section through two Rail fastenings in the longitudinal direction of the sleeper.

Das in den Betonkörper 2 einzusetzende Stahlteil, das in den F i g. 1 bis 3 als Bolzen 1 ausgebildet ist, wird an a11 den Außenflächen, die später mit dem Beton in Berühung kommen, mit einem Überzug 3 aus einem Kunstharz versehen. Dieser Überzug, der z. B. im Wege eines Tauchvorganges oder auch durch Spritzen od. dgl. aufgetragen werden kann, umgibt das einzubauende Stahlteil mit einer gleichmäßigen Schicht. Es muß dabei darauf geachtet werden, daß ein Kunstharz verwendet wird, das sich gegenüber dem Frischbeton chemisch neutral verhält, das einen ausreichenden Ausziehwiderstand beibringt und das nachträglich z. B. durch Einwirkung von Wärme lösbar ist. Als Beispiel sei Epoxydharz genannt.The steel part to be used in the concrete body 2, which is shown in FIGS. 1 to 3 is designed as a bolt 1, is on a11 the outer surfaces, which later with come into contact with the concrete, provided with a coating 3 made of a synthetic resin. This coating, the z. B. by way of a dipping process or by spraying Od. Like. Can be applied, surrounds the steel part to be installed with a uniform Layer. It must be ensured that a synthetic resin is used, that is chemically neutral to the fresh concrete, that is a sufficient one Bring pull-out resistance and the subsequent z. B. by exposure to heat is solvable. An example is epoxy resin.

Um den erforderlichen mechanischen Verbund des Kunstharzüberzuges mit dem Beton zu erreichen, ist es erforderlich, die Oberfläche des Überzuges entsprechend auszubilden. Das kann z. B. geschehen, indem man Quarzkörner 4 in trockenem Zustand in die Kunstharzschicht eindrückt, wie in der linken Hälfte der F i g. 1 dargestellt. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Durchmesser der verwendeten Quarzkörner etwa doppelt so groß sind wie die Dicke der Schicht, so daß nach deren Erhärten etwa der halbe Durchmesser der Quarzkörner aus der Kunstharzschicht herausragt, wodurch ein besonders guter Verbund mit dem umgebenden Beton erreicht wird. Es ist aber auch möglich, die Kunstharzschicht zu profilieren, z. B. Rillen oder ähnliche Vertiefungen einzudrücken, um eine gewisse Verzahnung im Beton zu erreichen.In order to achieve the required mechanical bond between the synthetic resin coating and the concrete, it is necessary to design the surface of the coating accordingly. This can be B. done by pressing quartz grains 4 in the dry state in the synthetic resin layer, as in the left half of FIG. 1 shown. It is useful if the diameter of the quartz grains used are about twice as large as the thickness of the layer, so that after their hardening, about half the diameter of the quartz grains protrude from the synthetic resin layer, whereby a particularly good bond with the surrounding concrete is achieved. But it is also possible to profile the synthetic resin layer, for. B. to press grooves or similar depressions to achieve a certain degree of interlocking in the concrete.

Durch das Eindrücken der Quarzkörner oder Anbringen von sonstigen Profilierungen, die ja, wenn sie wirksam sein sollen, in den Überzug hineinreichen müssen, wird die elektrische Isolierfähigkeit des Überzuges beeinträchtigt, möglicherweise ganz aufgehoben. Wenn also, wie z. B. Eisenbahnschwellen für Hauptbahnen, eine elektrischelsolierung zwischen der Schienenbefestigung und dem Betonkörper 2 gefordert wird, bringt man, wie in der rechten Hälfte der F i g. 1 dargestellt, zunächst einen der elektrischen Isolierung dienenden Überzug 5 auf, den man nach seinem Erhärten mit einem weiteren Überzug 6 versieht. In den Überzug 6 werden dann die Quarzkörner 4 eingebracht oder er wird mit entsprechenden Profilierungen versehen (F i g. 2). Uni' das Verfahren wirtschaftlicher zu gestalten, kann in diesem Fall für den ersten Überzug 5 ein preiswerteres Kunstharz genommen werden, z. B. Polyesterharz, das zwar mit dem Beton verseifen würde, aber nicht mit diesem in Berührung kommt, da es ja von dem zweiten überzug 6 aus hochwertigem Material, z. B. Epoxydharz, abgedeckt wird.By pressing in the quartz grains or attaching anything else Profiles that, if they are to be effective, extend into the coating must, the electrical insulating ability of the coating is impaired, possibly completely repealed. So if, such as B. Railway sleepers for main lines, an electrical insulation between the rail fastening and the concrete body 2 is required, one brings as in the right half of FIG. 1, initially one of the electrical Insulation serving coating 5, which you after its hardening with another Cover 6 provides. The quartz grains 4 are then introduced into the coating 6 or it is provided with appropriate profiles (FIG. 2). Uni 'the procedure to make it more economical, can in this case for the first coating 5 cheaper synthetic resin can be taken, e.g. B. polyester resin, although with the concrete would saponify, but does not come into contact with this one, since it is from the second one Cover 6 made of high quality material, e.g. B. epoxy resin is covered.

Um den Verbund zu erhöhen, kann es auch zweckmäßig sein, den zweiten Überzug 6 nur über einen Teil des in den Beton hineinragenden Bolzens anzubringen, also etwa in der Art eines die Bolzenspitze umgebenden Schuhes (F i g. 2) oder auch nur in Form eines den Bolzenschaft umgebenden Ringes (F i g. 3). In beiden Fällen ist es selbstverständlich zusätzlich möglich, wenn die Verankerungswirkung des dadurch gebildeten Absatzes allein nicht ausreicht; diesen Überzug noch mit Quarzkörnern oder mit entsprechenden Profilierungen zu versehen.In order to increase the bond, it can also be useful to use the second To apply coating 6 only over part of the bolt protruding into the concrete, thus roughly in the manner of a shoe surrounding the bolt tip (FIG. 2) or also only in the form of a ring surrounding the bolt shank (FIG. 3). In both cases it is of course also possible if the anchoring effect of this formed paragraph alone is not sufficient; this coating still with quartz grains or to be provided with appropriate profiles.

Zwei spezielle Beispiele für den Einbau von Schienenbefestigungen sind in der F i g. 4 gezeigt, und zwar in der linken Hälfte am Beispiel einer Schienenbefestigung mit Winkelwiderlager und Klemmplatte und in der rechten Hälfte am Beispiel einer Schienenbefestigung mit Klemmbügel.Two specific examples of the installation of rail fastenings are in FIG. 4 shown, namely in the left half using the example of a rail fastening with angled abutment and clamping plate and in the right half using the example of one Rail fastening with clamping bracket.

Bei beiden Konstruktionen liegt die Schiene 7 auf demSchwellenkörper2 auf einerPappelholzzwischenlage B. Bei der Ausführungsform auf der linken Seite ist dis Schiene gegen seitliches Verschieben durch das Winkelwiderlager 9 gehalten. Durch das Widerlager 9 hindurch gesteckt ist die Stiftschraube 10, die unter Zwischenschaltung eines Federringes 11 und einer Klemmplatte 12 in bekannter Weise mit Hilfe einer Mutter 13 die Schiene fixiert. Sowohl Winkelwiderlager 9 als auch Stiftschraube 10 sind an ihren mit dem Beton in Berührung kommenden Außenflächen mit Kunstharz 14 überzogen.In both constructions, the rail 7 lies on the sleeper body 2 on a poplar wood intermediate layer B. In the embodiment on the left-hand side, the rail is held against lateral displacement by the angular abutment 9 . The stud screw 10 is inserted through the abutment 9 and, with the interposition of a spring ring 11 and a clamping plate 12, fixes the rail in a known manner with the aid of a nut 13. Both the angular abutment 9 and the stud screw 10 are coated with synthetic resin 14 on their outer surfaces that come into contact with the concrete.

Die Einbringung dieser Schienenbefestigung vollzieht sich wie folgt: Die in den Beton einzubringenden Teile, im vorliegenden Fall das Winkelwiderlager 9 und die Stiftschraube 10 werden zunächst mit Hilfe einer geeigneten Lehre in ihrer gegenseitigen Einbaulage festgelegt und in dieser Lage an all den Außenflächen, die später mit dem Beton in Berührung kommen, mit einem Überzug aus Kunstharz versehen. Dieser Überzug umgibt die einzubauenden Stahlteile mit einer gleichmäßig dicken Schicht, die später zur Isolierung der Stahlteile gegenüber dem Beton dient. Weiterhin werden bereits beim Auftragen dieses ersten Überzuges die Spielräume zwischen dem Winkelwiderlager 9 und der Stiftschraube 10 ausgefüllt, so daß nach dem Erhärten des Überzuges beide Teile als ein Bauteil wirken. Nach dem Erhärten der ersten Kunstharzschicht wird in gleicher Weise ein zweiter Überzug aufgetragen, der die Fixierung der beiden Bauteile unterstützt und zur Herbeiführung eines ausreichenden mechanischen Verbundes entsprechend ausgebildet also z. B. mit Quarzkörnern besetzt oder profiliert wird.The introduction of this rail fastening is carried out as follows: The parts to be introduced into the concrete, in the present case the angle abutment 9 and the stud screw 10, are first set in their mutual installation position with the help of a suitable teaching and in this position on all the outer surfaces that are later with come into contact with the concrete, provided with a coating of synthetic resin. This coating surrounds the steel parts to be installed with a uniformly thick layer, which later serves to isolate the steel parts from the concrete. Furthermore, when this first coating is applied, the clearances between the angular abutment 9 and the stud screw 10 are already filled, so that after the coating has hardened, both parts act as one component. After the first synthetic resin layer has hardened, a second coating is applied in the same way. B. is occupied or profiled with quartz grains.

Die derart vorbehandelten Schienenbefestigungsteile werden in diesem Zustand als ein Bauteil in die Form zur Herstellung der Schwelle eingelegt, wobei entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme der später über die Betonoberfläche hinausragenden Befestigungsteile vorgesehen sein müssen. Die Fixierung der Befestigungsteile in der Form erfolgt zweckmäßigerweise unter Verwendung der Stiftschraube 10. Auf diese Weise übernimmt die Form die Funktion der sonst notwendigen Lehre, so daß eine genaue Einhaltung des Spurmaßes gewährleistet ist.The rail fastening parts pretreated in this way are placed in this state as a component in the mold for producing the sleeper, with corresponding recesses having to be provided for receiving the fastening parts later projecting beyond the concrete surface. The fixing of the fastening parts in the form is expediently carried out using the stud screw 10. In this way, the form takes on the function of the otherwise necessary teaching, so that an exact adherence to the track dimension is guaranteed.

Mit der in der rechten Hälfte der F i g. 4 dargestellten Schienenbefestigung wird in der gleichen Weise verfahren. Auch hier liegt die Schiene 7 mit einer Pappelholzzwischenlage 8 auf derBetonschwelle auf. Der hier nur aus einem Teil bestehende Bolzen 15 wird in gleicher Weise wie bereits oben beschrieben mit den entsprechenden Überzügen 14 versehen und nach Erhärten der Überzüge in die Schalungsform zur Herstellung der Schwelle eingebaut. Die Schiene wird dann in bekannter Weise mit dem Klemmbügel 16 befestigt.With the in the right half of FIG. The rail fastening shown in Fig. 4 is proceeded in the same way. Here, too, the rail 7 rests on the concrete sleeper with a poplar wood intermediate layer 8. The bolt 15 , which here consists of only one part, is provided with the corresponding coatings 14 in the same way as already described above and, after the coatings have hardened, is installed in the formwork to produce the sleeper. The rail is then fastened with the clamping bracket 16 in a known manner.

Claims

Claims: 1. Method for fastening predominantly on train stressed steel parts in concrete bodies, in particular rail fasteners in concrete sleepers, in which the steel parts are used in the manufacture of the concrete body are set in concrete, characterized in that the steel parts to be set in concrete, as far as they come into contact with the concrete, with a coating made of a synthetic resin, such as polyester or epoxy resin, to improve the friction bond with the concrete on the outside with protrusions from the same or another Material is provided.

2. The method according to claim 1, characterized in that first a coating made of polyester resin and, after it has hardened, another coating made of epoxy resin is applied.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that dry quartz grains are used to form the projections in the last coating, which is still soft or the like. Be introduced.

4. The method according to claim 3, characterized in that that quartz bodies are used, the grain size of which is twice as large as the thickness of the coating.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to form the protrusions. the last coating by pressing in indentations, z. B. grooves, is profiled.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to form the projections, a further coating is applied only to part of the area of the steel parts reaching into the concrete. Considered publications: German Patent Nos. 938130, 965 244; German utility model No. 1834 557, 1857050.