Betonschwelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschwelle, umfassend die folgenden Schritte: Einsetzen von Spannstählen in eine Schwellenform, Spannen der Spannstähle, Einfüllen von Beton in die Schwellenform, Aushärtenlassen des Betons und Entformen der Betonschwelle.

Für die Herstellung von Spannbetonschwellen werden Schwellenformen verwendet, die sich kontinuierlich im Umlauf befinden. Nach dem Reinigen der Schwellenformen werden sie mit flüssigem Beton gefüllt, anschließend durchlaufen sie eine Rüttelstation. Die Aushärtezeit des in die Schwellenformen eingefüllten flüssigen Betons kann durch Wärmezufuhr, zum Beispiel in einer Wärmekammer, verkürzt werden. Wenn der Beton eine ausreichende Festigkeit aufweist, werden die Schwellenformen angehoben und umgedreht, damit die Betonschwellen entschalt werden können.

Herkömmliche Betonschwellen weisen zumeist vier eingebettete Spannstähle auf, die in zwei Reihen und mit seitlichem Abstand zueinander angeordnet sind. Schwellen mit einer derartigen Bewehrung sind jedoch nicht oder nur bedingt für hohe Achslasten geeignet.

Diese herkömmlichen Spannbetonschwellen werden im Umlaufverfahren hergestellt. Dabei werden alle vier Spannstähle gleichzeitig automatisch, aber einzeln gespannt und genauso wieder entspannt.

Bekannt sind auch Schwellen mit acht Spannstählen, die gleichzeitig automatisch gespannt und wieder entspannt werden, wobei bei den bisherigen Verfahren mit mehr als vier Spanndrähten diese dann zu Bündeln aus jeweils mindestens zwei Spannstählen zusammengefasst werden und anschließend diese Bündel gemeinsam gespannt werden.

Ferner ist auch das Herstellverfahren im „langen Spannbett" bekannt, bei dem praktisch beliebig viele Spannstähle in das Spannbett eingelegt werden können.

Dabei werden üblicherweise 12 bis 24 Spanndrähte verwendet, die jeweils nacheinander gespannt und am Ende mit Keilen gehalten werden. Bei diesem Verfahren ist der Aufwand für die erforderlichen langen Formen jedoch groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer Betonschwelle anzugeben, die für hohe Achslasten geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass für eine Betonschwelle mehr als vier, insbesondere fünf bis acht, Spannstähle verwendet werden, die einzeln aber dennoch gleichzeitig gespannt und genauso wieder entspannt werden. Dieser Spannvorgang erfolgt mittels einer entsprechenden Spannvorrichtung automatisiert, ebenso der Entspannvorgang. Die von der bewehrten Betonschwelle aufzunehmende Achslast wird erfindungsgemäß durch mehr als vier, insbesondere fünf bis acht, Spannstähle aufgenommen. Die Spannstähle können dabei unter Umständen dünner als herkömmliche Spannstähle sein, wodurch sich eine bessere Lastverteilung ergibt. Bei dem herkömmlichen Verfahren wurden maximal vier Spannstähle verwendet, da die üblichen Spannvorrichtungen im Umlaufverfahren das gleichzeitige, automatische Spannen einer größeren Anzahl von Spannstählen nicht zuließen, zudem ergeben sich bei mehr als vier Spannstählen Platzprobleme, die ein automatisches Spannen erschweren.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass beide Enden eines Spannstahls ein Gewinde aufweisen und ein Ende in einer Ankerspindel verankert wird und das andere Ende mit einer Spannspindel gespannt und mittels Spindelmuttern fixiert wird, die sich an der Schwellenform abstützen. Zum Spannen wird an den Spannspindeln gezogen und anschließend die Mutter auf das Gewinde geschraubt, wodurch die benötigte Vorspannung in dem Spannstahl gehalten wird.

Es wird besonders bevorzugt, dass Spannstähle mit gerippter oder profilierter Oberfläche verwendet werden. Bei einer derart ausgebildeten Oberfläche ergibt sich ein fester Verbund zwischen Spannstahl und dem umgebenden Beton und damit eine gute Krafteinleitung.

Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass in einer Schwellenform mehrere, vorzugsweise zwei bis acht, nebeneinander liegende Betonschwellen hergestellt werden. Auf diese Weise kann eine größere Anzahl von Betonschwellen gleichzeitig hergestellt werden. Weitere Verfahrensmerkmale sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Daneben betrifft die Erfindung eine Betonschwelle mit einer Bewehrung aus vorgespannten Spannstählen und gegebenenfalls schlaffer Bewehrung.

Die erfindungsgemäße Betonschwelle ist dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt ist und mehr als vier, insbesondere fünf bis acht, Spannstähle aufweist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig. 1A einen Spannstahl, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird;

Fig. 1 B eine Schwellenform in einer geschnittenen Seitenansicht mit eingesetzten Spannstählen;

Fig. 1 C einen Ausschnitt einer Vorderansicht der Schwellenform von Fig. 1 B;

Fig. 1 D einen Ausschnitt einer Draufsicht der Schwellenform von Fig. 1 B;

Fig. 2A eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Betonschwelle;

Fig. 2B eine Draufsicht der Betonschwelle von Fig. 2A;

Fig. 2C eine Vorderansicht der Betonschwelle von Fig. 2A,

Fig. 3A ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen bis 3C Betonschwelle; und

Fig. 4A weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Betonschwellen. und 4B

Fig. 1A zeigt einen Spannstahl 1 , der an einem Ende einen Ankerbolzen 2 aufweist, um den Spannstahl 1 in einer Schwellenform zu befestigen. An dem anderen Ende des Spannstahls 1 befindet sich ein Spannbolzen 3, der ein Gewinde aufweist, auf das eine Mutter 4 geschraubt ist.

Fig. 1 B zeigt eine Schwellenform 5 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. In der Schwellenform 5 sind mehrere Spannstähle 1 über Ankerbolzen 2 und Spannbolzen 3 befestigt. Die Innenkontur 6 der Schwellenform 5 ist an die Form der herzustellenden Betonschwelle angepasst. Für unterschiedliche Betonschwellen werden unterschiedliche Schwellenformen verwendet oder die Schwellenformen können durch Formeninlays oder Blecheinsätze verändert werden. Wie am besten in Fig. 1 D zu sehen ist, können in der Schwellenform 5 mehrere nebeneinander angeordnete Betonschwellen in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Die Ankerbolzen 2 und die Spannbolzen 3 stützen sich jeweils an den Stirnseiten der Schwellenform 5 ab. Das Spannen der Spannstähle 1 erfolgt durch gleichzeitiges Ziehen der Spannspindeln, die durch Drehen der Muttern 4 gleichzeitig fixiert werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede Betonschwelle acht Spannstähle auf, die in zwei übereinander liegenden Reihen mit je vier Spannstählen 1 angeordnet sind.

Bei der Herstellung der Betonschwellen werden zunächst die Spannstähle 1 in die Schwellenform 5 eingesetzt. Anschließend erfolgt das gleichzeitige Spannen der

Spannstähle 1 , wobei jeder Spannstahl 1 einzeln gespannt wird. Danach wird der flüssige Beton in die Schwellenform 5 eingefüllt und durch Rütteln verdichtet. Das Aushärten erfolgt von selbst, es kann jedoch durch Wärmezufuhr beschleunigt werden. Die fertige Betonschwelle kann anschließend entformt werden.

Die Fig. 2A bis 2C, 3A bis 3C, 4A und 4B zeigen jeweils Ausführungsbeispiele von Betonschwellen, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind. Die Betonschwellen 7, 8 sind symmetrisch aufgebaut. An einen mittleren, ebenen Abschnitt 9 auf der Oberseite der Betonschwelle 7 schließt sich seitlich jeweils ein schräger Abschnitt 10 an, an den ein geringfügig geneigter Abschnitt 11 angrenzt, dessen Neigung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 1 :40 beträgt. Daran schließt sich ein schräger Abschnitt 12 an, der Endbereich 13 der Betonschwelle 7 ist eben. Die Betonschwelle 7 weist acht Spannstähle 1 auf. Wie am besten in Fig. 2B zu sehen ist, ist die Betonschwelle 7 in ihrem mittleren Bereich seitlich eingeschnürt. Das Schienenauflager der Betonschwelle 7 weist eine untere Breite von etwa 320 bis 380 mm auf.

Die in dem Fig. 3A bis 3C gezeigte Betonschwelle 8 weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie die in den Fig. 2A bis 2C gezeigte Betonschwelle auf. Da beide Betonschwellen 7, 8 jeweils acht eingebettete Spannstähle aufweisen, sind sie in der Lage, hohe Achslasten aufzunehmen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betonschwelle, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, ist in Fig. 4A in einer geschnittenen Ansicht gezeigt. Die Betonschwelle 14 weist fünf Spannstähle auf, von denen vier wie die Eckpunkte eines Quadrats und ein fünfter Spannstahl in der Mitte angeordnet ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betonschwelle ist in Fig. 4B in einer geschnittenen Ansicht gezeigt. Die Betonschwelle 15 weist ebenfalls fünf Spannstähle auf, von denen drei in der unteren Reihe und zwei in der oberen Reihe angeordnet sind, wobei die Spannstähle der unteren und der oberen Reihe jeweils versetzt zueinander angeordnet sind.