DE848962C

DE848962C - Reinforced concrete railway sleeper

Info

Publication number: DE848962C
Application number: DEP23983A
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1948-12-08
Filing date: 1948-12-08
Publication date: 1952-09-11

Description

Eisenbahnschwelle aus Stahlbeton Eisenbahnschwellen aus Stahlbeton sind bereits in verschiedensten Ausbildungen bekannt. Neben Schwellen mit einer schlaffen Bewehrung kennt man auch Schwellen mit Stahleinlagen, die parallel zur Schwellenachse verlaufen und aus dünnen Drähten von besonders hoher Festigkeit bestehen, welche die ihnen in einem Spannbett erteilten Vorspannkräfte durch Haftung auf den Beton übertragen. Wenn man als Bewehrung glatte, dünne Drähte verwendet, so ist die Haftung oft ungenügend. Zahlreiche bekannte Vorschläge, um die Haftfestigkeit durch eine besondere Behandlung der Oberfläche der Drahtbewehrungen zu vergrößern, ergaben zwar gewisse Verbesserungen, waren aber gleichzeitig mit einer Verteüerühg der Ilerstellutig verbunden, die unter Umständen die Wirtschaftlichkeit einer Eisenbahnschwelle aus Stahlbeton in Frage stellte.Railway sleeper made of reinforced concrete Railway sleepers made of reinforced concrete are already known in various forms. In addition to sleepers with a slack reinforcement is also known to sleepers with steel inserts that run parallel to the Run the threshold axis and consist of thin wires of particularly high strength, which the pre-tensioning forces given to them in a tension bed through adhesion to the Transfer concrete. If smooth, thin wires are used as reinforcement, then this is the case the adhesion is often insufficient. Numerous well-known suggestions to the adhesive strength to enlarge the surface of the wire reinforcement by a special treatment, did result in certain improvements, but were at the same time with a loss connected to the Ilerstellig, which may reduce the economic viability of a railway sleeper made of reinforced concrete.

Gleiche Erwägungen gelten für d,ie verschiedenen Maßnahmen, die ebenfalls bereits bekanntgeworden sind, um eine zuverlässige Übertragung der Vorspannkräfte durch eine besondere, an den beiden Schwellenenden erfolgende Verankerung der Bewehrung zu erzwingen. Abgesehen davon, daß Vorschläge dieser Art im Vergleich zum sogenannten Stahlsaitenbeton einen größeren Stahlaufwand bedingen, entstehen durch besondere Verankerungen der Bewehrung an den beiden Enden der Schwelle zusätzliche Kosten, die bei einer Massenanfertigung unter Umständen erheblich ins Gewicht fallen. Abgesehen hiervon bleibt der Nachteil bestehen, daß zur Erzeugung der Vorspa-nnkräfte besonders ausgebildete, vor allem verstärkte Schalungen benötigt werden, oder daß ein besonderes Spannbett zur Verfügung stehen muß, wobei die auf diesem Spannbett erzeugten Vorspannkräfte erst nach dem Erhärten des Betons in diesen übergeleitet werden.The same considerations apply to the various measures that are also have already become known to ensure reliable transmission of the prestressing forces by special anchoring of the reinforcement at the two ends of the sleeper to force. Apart from the fact that proposals of this kind compared to the so-called Steel-string concrete require a greater amount of steel, are created by special Anchoring of the reinforcement at the two ends of the sleeper additional Costs that can be significant in the case of mass production. Apart from this, the disadvantage remains that to generate the pre-tensioning forces specially trained, especially reinforced formwork is required, or that A special fitted bed must be available, with the one on this fitted bed generated prestressing forces are only transferred into the concrete after it has hardened will.

Man kennt schließlich auch Eisenbahnschwellen aus Stahlbeton, bei welchen die zunächst schlaff eingelegten Bewehrungen erst nach dem Erhärten d=es Betons unter Spannung gesetzt werden. In diesem Zusammenhang hat vor allem ein Vorschlag praktische Bedeutung gewonnen, bei. welchem der Schwelle ein Bündel von Drähten aus Stahl hoher Streckgrenze eingefügt wird, wobei der einzelne Draht dieses Bündels schlaufenförmig in Form eines endlosen Linienzuges ausgebildet ist. Die Drähte werden vor der Betonierung mit Bitumen bestrichen und in dieser Form in den Schwellenkörper eingebettet. Die Schwelle ist in der Mitte geteilt, wodurch eine Streckfuge gebildet wird. Nach dem Erhärten des Betons werden die beiden Schwellenhälften mit Hilfe von hydraulischen Pressen, die außen an, den Schwellenhälften angreifen, auseinandergezogen. Dadurch kommen die eingebrachten Drahtbündel in Spannung, die durch nachträgliches Ausbetonieren der Lücke in Schwellenmitte auf der gewünschten Höhe gehalten wird.After all, railroad ties made of reinforced concrete are also known which the initially loosely inserted reinforcements only after hardening d = es Concrete are put under tension. In this regard, there is one proposal in particular gained practical importance at. which of the threshold a bundle of wires made of high yield strength steel is inserted, the single wire of this bundle is loop-shaped in the form of an endless line. The wires will Before concreting, coated with bitumen and in this form in the sleeper body embedded. The threshold is divided in the middle, creating an expansion joint will. After the concrete has hardened, the two halves of the sleeper are opened with the aid pulled apart by hydraulic presses that attack the sleeper halves on the outside. As a result, the introduced wire bundles come into tension, which is caused by subsequent Concreting the gap in the middle of the sleeper is kept at the desired height.

Obwohl eine derartige Ausbildung einer Eisenbahnschw-elle aus Stahlbeton den einleitend behandelten Schwellenkonstruktionen in gewissen Punkten überlegen ist, haben die mit Schwellen dieser Art gewonnenen praktischen. Erfahrungen nicht voll befriedigt.Although such a construction of a railroad tie made of reinforced concrete superior in certain points to the threshold constructions discussed in the introduction is, the practical ones gained with sleepers of this kind have. Experience not fully satisfied.

Bei einer Eisenbahnschwelle spielt neben der statischen Beanspruchung die dynamische Beanspruchung eine wesentliche Rolle. Letztere entsteht beim raschen Herunterdrücken der Schwelle unter der über sie rollenden Last. Unter dem Einfluß der Massenträgheit treten irr der Schwelle bestimmte Biegebeanspruchungen mit Zugbeanspruchungen auf der Unterseite der Schwelle unter den Schienen und Zugbeanspruchungen auf der Oberseite der Schwelle in der Mitte zwischen den Schienen auf. Dazwischen liegen Punkte ohne Biegebeanspruchung. Dadurch, daß bei dem bekannten Vorschlag der Schwellenkörper in der Mitte unterteilt ist und die mit irgendeinem Material ausgefüllte Streckfuge B4egezugspannungen keinesfalls sicher übertragen kann, entsteht ein schwacher Punkt, der .die Sicherheit der Schwelle gefährdet und ihre Lebensdauer verkürzt.In the case of a railway sleeper, the static load plays a role dynamic stress plays an important role. The latter arises with rapid Pushing down the threshold under the load rolling over it. Under the influence Due to the inertia, certain bending loads with tensile loads occur in the sleeper on the underside of the sleeper under the rails and tensile loads on the Top of the threshold in the middle between the rails. Lying in between Points without bending stress. The fact that in the known proposal of the threshold body is divided in the middle and the expansion joint filled with some material B4 can not safely transmit reference stresses, a weak point arises, which endangers the safety of the sleeper and shortens its lifespan.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß gerade diese Art von. vorbekannten Eisenbahnschwellen aus Stahlbeton anderen Bauarten, die ebenfalls mit Vorspannung arbeiten, aus verschiedenen Gründen überlegen, ist, wenn es, gelingt, den obenerwähnten Nachteil zu beseitigen. Dies wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch erreicht, daß die erwähnte Streckfuge aus der Mitte zwischen den beiden Schienenauflagen an einen der beiden Punkte verlegt wird, in welchem die aus den Biegebeanspruchungen resultierenden Momente- einen Nullwert oder einen Null tunlichst nahekommenden Wert annehmen.The invention is based on the knowledge that just this type of. known railway sleepers made of reinforced concrete of other types, which are also with Working preload, superior for various reasons, is, if it succeeds, to eliminate the above-mentioned disadvantage. This is primarily used in accordance with the invention achieved in that the aforementioned expansion joint from the middle between the two Rail supports is laid at one of the two points in which the from the Moments resulting from bending loads - a zero value or a zero if possible assume an approximate value.

Die Erfindung verbessert gleichzeitig eine Eisenbahnschwelle aus Stahlbeton auch noch nach einer anderen Richtung.The invention also improves a reinforced concrete railroad tie also in another direction.

Bei dem bekannten Vorschlag, von dem die Erfindung ausgeht, ergeben sich aus der Verwendung von schlaufenförmigen Drahtbündeln Schwierigkeiten in bezug auf die «'irtschaftlichkeit der Hersbellung. Drähte, die hohe V orspanakräfte aufnehmen müssen, sind bekanntlich wesentlich teurer als Rundeisen und Flachstähle, deren Streckgrenze nur 6o bis 65 kg/mm2 1r,-trägt. @\'eiterhin bereiten die Formgebung wrid das Durcheinanderflechten einer Vielzahl von vergleichsweise dünnen Drähten bei einer Massenfertigung, mit der bei Eisenbahnschwellen von vornheriii zti rechnen ist, erhebliche Schwierigkeiten.In the known proposal, from which the invention is based, result difficulties related to the use of looped wire bundles on the economic viability of production. Wires that can withstand high pre-chip forces are known to be much more expensive than round bars and flat steels, their Yield strength only 6o to 65 kg / mm2 1r, -bears. @ \ 'continue to prepare the shaping wrid the tangling of a multitude of comparatively thin wires in the case of mass production, which can be expected from the outset with railway sleepers is, significant difficulty.

Bei dem bekannten Vorschlag, von dem die Erfindung ausgeht, ist es nicht möglich, diesen Schwierigkeiten etwa dadurch zu begegnen, daß man statt der Vielzahl von einzelnen schlaufenartig gewundenen Drähten nur wenige, dafür aber entsprechend stärker dimensionierte l>ewelirtingen benutzt. In diesem Fall würden nämlich die auf den Innenseiten der Schlaufen zwischen Beton und Draht entstehenden LochleibungsdrückeWerte annehmen, die nicht vertretbar wären.In the known proposal, from which the invention is based, it is it is not possible to counter these difficulties by, for example, using instead of Large number of individual, loop-like twisted wires, only a few, but instead correspondingly larger dimensioned l> ewelirtingen are used. In that case would namely those arising on the inside of the loops between the concrete and the wire Embedment pressures assume values that would not be acceptable.

Demgegenüber schlägt dies Erfindung vor, als Bewehrung ein zu einem in sich geschlossenen Linienzug aus zwei ini wesentlichen geradlinig verlaufenden Ästen und aus z,N-ci diese verbindenden Halbkreise verformtes Band aus Flachstahl zu benutzen. Dadurch treten wesentliche Ersparnisse und Vereinfachungen bei der Herstellung der Schwelle ein, insbesondere wenn inan sich vergegenwärtigt, daß bei der Herstellung von Eisenbahnschwellen den Grundsätzen einer ausgesprochenen Massenfertigung Rechnung getragen werden muß.In contrast, this invention proposes as reinforcement one to one self-contained line of two essentially straight lines Branches and from z, N-ci these connecting semicircles deformed ribbon made of flat steel to use. This results in substantial savings and simplifications in the Establishing the threshold, especially if one realizes that at the production of railway sleepers the principles of a pronounced mass production Must be taken into account.

Schließlich besteht ein weiterer Vorschlag der Erfindung darin, das Auseinanderpressen, der beiden durch die erwähnte Streckfuge voneinander getrennten Schwellenteile mit Hilfe einer Presse erfolgen zu lassen, die im Gegensatz zu den bekannten Vorschlägen nicht außen an den Schwellenteilen angreift, sondern die in Aussparungen eingesetzt wird, die im Bereich der Streckfuge im Betonkörper der Schwellenteile vorgesehen sind.Finally, there is another proposal of the invention that Press apart, the two separated from each other by the aforementioned expansion joint To have sleeper parts done with the help of a press, unlike the known proposals does not attack the outside of the sleeper parts, but the in Recesses is used in the area of the expansion joint in the concrete body of the sleeper parts are provided.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der neuen Eisenbahnschwelle aus Stahlbeton.Further features of the invention and details of those achieved by it Advantages result from the following description of the one shown in the drawing Exemplary embodiment of the new railway sleeper made of reinforced concrete.

Fig. i ist eine Seitenansicht der Schwelle, Fig. 2 eine Draufsicht; Fig. 3 gibt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. i und Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. i, beide in vergrößertem Maßstab wieder. Der Betonkörper der Schwelle ist durch eine mit i bezeichnete Streckfugie in die beiden Schwellenteile 2 und 3 unterteilt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Streckfuge i nach links an denjenigen Punkt verlegt, in welchem die aus den Biegebeanspruchungen der Schwelle resultierenden Momente einen Nullwert oder einen Null ziemlich nahekommenden Wert annehmen. Die Unterteilung erfolgt durch Einfügen einer dünnen Stahlblecheinlage in die Schalung.Fig. I is a side view of the sleeper; Fig. 2 is a plan view; Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. I and Fig. 4 is a section along the line IV-IV of FIG. i, both on an enlarged scale again. The concrete body The threshold is through a stretch joint marked i in the two threshold parts 2 and 3 divided. In the exemplary embodiment, the expansion joint i is to the left on that one Relocated the point at which the resulting from the bending stresses on the sleeper Moments assume a zero value or a value quite close to zero. the Subdivision is made by inserting a thin sheet steel insert into the formwork.

Als Bewehrung des Schwellenkörpers dient ein Band aus Flachstahl, das zu einem in sich geschlossenen Linienzug verformt ist und aus den beiden im Ausführungsbeispiel geradlinig verlaufenden Ästen .4, 5 und zwei diese verbindenden Halbkreisen 6, 7 besteht. Die beiden Äste 4 und 5 der Einlage können statt wie beim Ausführungsbeispiel geradlinig auch so gekrümmt verlaufen, daß sie sich den Außenformen der Betonkörper der Schwellenteile 2, 3, die meist nicht von geraden Linien begrenzt sind, anpassen, so daß der Abstand der Einlage von der Außen Nvand der Schwelle, also d-ie sogenannte Iktonüherdeckung, an allen Stellen gleich groß ist.A strip of flat steel is used to reinforce the sleeper body, which is deformed into a self-contained line and from the two im Embodiment straight branches .4, 5 and two connecting them Semicircles 6, 7 consists. The two branches 4 and 5 of the insert can take place as with Embodiment run rectilinearly so curved that they fit the outer shapes the concrete body of the sleeper parts 2, 3, which are usually not limited by straight lines adjust so that the distance between the insert and the outer edge of the threshold, so the so-called icton-level coverage is the same in all places.

Im Bereich der Streckfuge i ist der Betonkörper der beiden Schwellenteile 2 und 3 mit einer Aussparung 8 versehen, die durch Einfügen eines entsprechend gestalteten Blechkastens in die Schalungsform hergestellt wird. Diese Aussparung dient zur Aufnahme der in Fig.3 mit 9 bezeichneten Presse, %%elche nach dem Erhärten des Betons eingefügt wird, um die beiden Schwellenteile 2 und 3 auseinanderzupressen. Dadurch wird dem Stahlband eine Vorspannung von meßbarer Größe erteilt die durch nachträgliches Ausbetonieren der Streckfuge i auf der gewünschten Höhe gehalten wird. Die zur Aufnahme der Presse dienende Aussparung 8 kann nachträglich durch einen Betonpfropfen ausgefüllt werden.The concrete body of the two sleeper parts is in the area of the expansion joint i 2 and 3 provided with a recess 8, which by inserting a correspondingly shaped Sheet metal box is made into the formwork. This recess is used to accommodate the press designated in Figure 3 with 9, %% elche inserted after the hardening of the concrete to press the two sleeper parts 2 and 3 apart. This becomes the Steel band gives a pre-tension of measurable size through subsequent concreting the expansion joint i is kept at the desired height. The one to receive the press Serving recess 8 can be subsequently filled with a concrete plug.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Railway sleeper made of reinforced concrete with a reinforcement consisting of endless loop-shaped steel inserts, which by pressing apart the sleeper parts separated from one another by an expansion joint after the hardening of the concrete is given a pre-tension of a measurable size, which is kept at the desired height by subsequent concreting of the expansion joint, characterized in that the expansion joint is relocated from the center between the two support points for the rails to one of the two points at which the moments resulting from the bending stresses assume a zero value or a value which comes as close as possible to zero.

2. Railway sleeper, primarily according to claim i, characterized in that that the reinforcement is essentially a continuous line of two straight branches and two semicircles connecting them The strip is made of flat steel.

3. Eisenbah-nschwe.lle according to claim i or 2, characterized characterized in that one at the expansion joint in the concrete body of the sleeper parts Recess for a press is provided, which can be retrofitted by a concrete plug can be filled out. Attached pamphlets »Die Bautechnik« 1942, issue 5o / 51, P.4Sun.