Titel: | Neuer Eisenbahnbau—Verfahren auf Eisenbahnen die Schienen in Verband zusammen zu setzen und dieselben mit den Schwellen und der Erdbahn zu verbinden; von Professor Breithaupt in Bückeburg. |
Autor: | Breithaupt |
Fundstelle: | Band 99, Jahrgang 1846, Nr. LXXX., S. 321 |
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LXXX.
Neuer Eisenbahnbau—Verfahren auf
Eisenbahnen die Schienen in Verband zusammen zu setzen und dieselben mit den Schwellen
und der Erdbahn zu verbinden; von Professor Breithaupt in
Bückeburg.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Breithaupt's Eisenbahnbau mit in Verband zusammengesetzen
Schienen.
Werden auf den Eisenbahnen die Schienen in Verband aufgestellt und wird auf jeder
Bahnstrecke der Anfang und das Ende auf einem Fundament von Stein festgeschroben,
und der ganze Bau nach Vorschrift unterhalten, so werden die zwei Schienenbahnen
durch das Fahren nicht uneben und machen unverändert mit der Erdbahn ein Ganzes aus.
Durch diesen neuen Eisenbahnbau gewinnen die Reisenden an Sicherheit und
Bequemlichkeit, und die Unterhaltungskosten der Bahnen werden bedeutend vermindert,
so auch diejenigen der Locomotiven und Wagen, weil diese Schienenbahnen keine Stöße
beim Fahren verursachen.
1) Wie die Schienen in Verb and
zusammengesetzt werden müssen.
Machen die Schienen in Verband zusammengestellt eine Schienenbahn aus, so muß jede
Schienenlänge aus zwei Theilen bestehen, wovon jeder Theil gleich lang ist und
gleichen Querschnitt hat. Diese zwei gleiche Theile, welche zusammen eine Schiene
ausmachen, sind halbe Schienen, die mit einer ganzen Schiene gleiche Länge, aber
einen halb so großen Querschnitt haben. Diese halben Schienen dürfen aber nicht mit
anderen halben Schienen, welche mit einer ganzen Schiene gleichen Querschnitt haben
und halb so lang sind, verwechselt werden. Deßhalb sollen jene halben Schienen
heißen: „Schienen von halber Dicke“
und letztere „Schienen von halber
Länge.“
Fig. 1 stellt
zwei Schienen von halber Dicke aneinandergelegt vor, die aber nicht mit der
natürlichen Schienengröße in gleichem Verhältniß stehen. Das Ende a von der Schiene a, b trifft auf die Längenmitte c von der andern Schiene; in dieser Voraussetzung muß auch das Ende e von der Schiene d, e auf die Mitte f von der
andern Schiene a, b treffen.
Von a, c, e, f ist Fig. 2 und von d, e und b, f ist Fig. 3 der Querschnitt;
der erstere ist der Querschnitt von einer ganzen Bahn und der letztere von einer
halben Bahn.Der Querschnitt Fig. 2 und 3 ist
anders als von den gewöhnlichen Schienenbahnen, aber so wie ich dieselbe bei
meinem Eisenbahnbau brauche, worüber die Abschnitte 2 und 7 nachzulesen
sind. Soll das Verbandlegen mit mehreren Schienen von halber
Dicke fortgesetzt werden, so wird eine dritte Schiene von halber Dicke mit ihrem
Ende an e, Fig. 1, und mit der Länge
an g und eben so eine vierte mit ihrem Ende an a und mit ihrer Länge an h
gelegt. Wird dieses Anlegen mit mehreren Schienen von halber Dicke auf dieselbe
Weise fortgesetzt, so bekommt man eine Schienenbahn in Verband zusammengestellt.
Fig. 4 stellt
eine Schienenbahn von oben und Fig. 5 von der Seite
angesehen vor, wovon der Querschnitt 1/12 und die Schienenlänge 1/24 der natürlichen
Größe ist. Beide Zeichnungen stellen eine Schienenbahn von drei Schwellen
unterstützt vor. Fig. 4 stellt nicht eine Eisenbahn mit zwei parallelen Schienenbahnen
vor, sondern ich habe, um Raum zu ersparen, nur eine Schienenbahn und die Schwellen
abgebrochen dargestellt. Diese Zeichnung ist aber hinlänglich, um alles von meiner
neuen Schienenbahn-Construction beschreiben zu können. Die Schienenbahn Fig. 4 ist von
fünf Schienen in halber Dicke zusammengesetzt, welche mit ihren Enden nicht dicht an
einander stoßen und so weit von einander entfernt sind, daß jede Schiene die
Längen-Aenderungen bei Temperaturwechseln vornehmen kann. Von diesen fünf
Schienen in halber Dicke ist an dieser Zeichnung die Schiene a, b in ihrer ganzen Länge dargestellt; die
zweite und dritte Schiene d, e und f, t treffen
mit ihren Enden d und f auf
der Mitte von der Schiene a, b zusammen, wovon aber die zwei andern Enden e
und t nicht in ihrer ganzen Länge, sondern abgebrochen
dargestellt sind, jedoch gehen die abgebrochenen Enden über die Schiene a, b hin. An der innern
Seitenfläche von der zweiten und dritten Schiene liegt eine vierte und fünfte; die
vierte h, w stößt mit ihrem
Ende h an das Ende a und die
fünfte k, l stößt mit dem
Ende k an das Ende b von der
Schiene a, b. An der vierten
und fünften ist das andere Ende w und l abgebrochen dargestellt. Für jeden Sachkenner wird
diese beschriebene Zusammenstellung von fünf Schienen in halber Dicke hinlänglich
seyn, um sich deutlich vorstellen zu können, inwiefern das Weiterzusammenstellen auf einem Erdweg
fortgesetzt werden muß.
Der hier beschriebene Schienenverband macht auf jeder Bahnstrecke in seinem
Zusammenhang ein Ganzes aus. Wie dieser Schienenverband auf jeder Erdbahnstrecke
aufgestellt und in brauchbarem Stand unterhalten werden muß, folgt in nachstehenden
Abschnitten.
2) Wie der Schienenverband mit einander
verbunden werden muß, damit von allen Schienenbahnenstrecken die Länge bei jedem
Temperaturwechsel unverändert bleibt.
Der im vorigen Abschnitt beschriebene Schienenverband hat bei jeder halben
Schienenlänge zwei zusammenstoßende Schienenenden, und an diesen Stellen sind
Schwellen nothwendig, womit die zwei Schienenbahnen eine solche Verbindung haben
müssen, daß jede Schiene die Längenänderung bei Temperaturwechsel vornehmen kann und
die Länge von jeder Schienenbahnstrecke unverändert bleibt. Diese zwei Bedingungen
sind am einfachsten und am sichersten zu bezwecken, wenn auf alle Schwellen Stühle
von Gußeisen genagelt werden. Durch diese Verbindung können auch, wie ich nachher
beschreiben werde, die Schienen recht leicht und geschwind in Verband aufgestellt
werden. Sollen die Schienen in Stühlen auf Schwellen genagelt aufgestellt werden, so
sind Schienen nothwendig die keinen Fuß haben. Fig. 6 stellt den
Querschnitt einer Schiene in halber Dicke zweimal in ¼ natürlicher Größe vor
und wenn solche in derselben Lage zusammengestellt werden, so hat man den
Querschnitt einer ganzen Schienenbahn. Von den zu diesem Bau nothwendigen Stühlen
stellt Fig. 7
die Seitenansicht, Fig. 8 den Grundriß und Fig. 9 den Durchschnitt
mit dem Durchschnitt der Schienenbahn in ¼ der natürlichen Größe vor. In
diesen drei Zeichnungen sind alle gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.
Jeder Stuhl hat die Schwellenbreite zur Länge, damit in jedem Stuhl die Enden von
zwei Schienen nicht allein eine gute Unterlage haben, sondern auch in der
Längenrichtung recht gut festgehalten werden können. Auf der Grundfläche von jedem
Stuhl stehen zwei aufrechte Backen m, m und n, n. Der hintere Backen ist unten und oben gleich lang,
der vordere Backen aber geht nach oben abgestumpft zu. Diese zwei Backen sind so
weit parallel von einander entfernt, daß von der ganzen Schienenbahn die Dicke mit
¼ Zoll Spielraum hereingelegt werden kann. Dieser Spielraum ist nothwendig,
um auch den Schienenverband in Curven legen zu können. Werden die Schienen in den
Stühlen gelegt, so kommen jedesmal an die hintern Backen die Enden von zwei Schienen
und an den vordern
Backen liegt jedesmal die Längenmitte von einer Schiene. Fig. 4 und 5 hat drei Stühle, worin
die Schienenbahn in Verband zusammengestellt verbunden ist und alles ist, wie in
Fig. 7,
8 und 9, mit gleichen
Buchstaben bezeichnet. Auf der ersten Schwelle A, Fig. 4, liegen
die zwei Schienenenden a und h im Stuhl am hintern Backen m, m und der vordere Backen n
nimmt von der Schiene f, g
die Längenmitte auf. Auf der zweiten Schwelle B steht
der Stuhl gegen den Stuhl auf der ersten Schwelle A
umgekehrt, denn hier steht der Backen m, m vorn und auf der Schwelle A hinten. Auf der Schwelle B liegen an den
Stuhlbacken m, m in die zwei
Schienenenden d und f, und
an den Backen n liegt die Längenmitte der Schiene a, b. Auf der dritten
Schwelle C steht der Stuhl wie auf der ersten Schwelle
A und umgekehrt wie auf der nächst vorhergehenden
Schwelle B. In dem Stuhl auf der dritten Schwelle C liegen an den hintern Backen m, m die zwei Schienenenden b und k und an den vordern
Backen n liegt die Längenmitte der Schiene d, e.
Durch den Backen n geht an jedem Stuhl eine starke
Schraube s, womit die in dieselben gestellten Schienen
festgeschroben werden können; in Fig. 9 ist die
Stuhlschraube s am deutlichsten zu sehen. Damit aber die
Stuhlschrauben die zwei Schienenenden an den Backen m,
m recht fest halten können, so muß zwischen den
Backen und den zwei Schienenenden eine dünne Bleiplatte, so lang als die Stühle lang
sind, gelegt werden, womit ein festerer Schluß an allen Stellen bewirkt werden kann.
An den drei Stühlen auf den drei Schwellen A, B und C, Fig. 4, haben die
Stuhlschrauben eine verwechselte Stellung, und jede Stuhlschraube ist jedesmal auf
die Längenmitte einer Schiene festgeschroben und sie folgen auf einer Schienenbahn
in halber Schienenlänge verwechselt auf einander, weßwegen keine Schiene vorkommen
kann, die nicht durch eine Stuhlschraube in ihrer Längenmitte festgehalten wird. Die
Stuhlschrauben können, die Schienenmitten im Verband so fest halten, daß bei
Temperaturwechsel jede Schiene ihre Längenmitte unverändert beibehalten kann und die
Längenveränderung nach beiden Enden erfolgen muß. Durch diese vorgeschriebenen
Schienenänderungen bei Temperaturwechsel sind auf allen Schienenbahnenstrecken, die
in Verband zusammengesetzt sind, keine Längenänderungen von der ganzen Schienenbahn
zu befürchten, was auch bei diesem neuen Schienenbahnenbau nicht vorkommen darf
Sollen die Längenänderungen von allen Schienen an jeder Schienenbahn nach der hier
vorgeschriebenenen Weise, so wie sich die Temperatur ändert, ihren Gang nehmen, so
muß an jedem Stuhl die Stuhlschraube die Schienenmitte so fest halten, daß die
Schiene unter der Schraube sich nicht verschieben kann. Soll aber die Stuhlschraube
das eben Gesagte
bezwecken, so muß hauptsächlich darauf gesehen werden, daß das Loch s, Fig. 7, in den Backen n, n so genau cylindrisch
durchgebohrt wird, daß die Stuhlschraube auf der Seitenfläche einer jeden Schiene
genau senkrecht steht, oder daß der Fuß von der Schraube an allen Stellen auf die
Schienen-Seitenfläche paßt. Ferner muß die Stuhlschraube und das Loch s in den Backen n, n ein gutes Gewind von gleichen Durchschnitten haben; um
dieses zu bezwecken, muß jede Stuhlschraube, ehe das Gewind angeschnitten wird,
genau cylindrisch von bestimmter Dicke abgedreht werden, und damit jede
Stuhlschraube beim Festschrauben recht dicht an die Seitenfläche einer jeden Schiene
anschließen kann, so muß der Fuß am Umfange eine Ringfläche haben. Die eben
beschriebene Stuhlschraube ist in Fig. 10 in ½
natürlicher Größe vorgestellt; an dem Fuß hat dieselbe am Umfang einen Ring a, b und nach der Mitte c abgesetzt tiefer ausgedreht; damit aber der Fuß die
scharfkantige Grundfläche unverändert beibehalten kann, so muß jede Stuhlschraube am
Fuß verstählt seyn und eine Messerhärte haben. Sind alle Stuhlschrauben nach dieser
Vorschrift verfertigt, so muß durch dieselben jede Schiene in der Längenmitte so
fest gehalten werden, daß bei einem Temperaturwechsel keine Ortsänderung in der
Schienenmitte an einer Schienenbahn vorgehen kann. In jedem Stuhl wird von zwei
Schienen ein Ende festgehalten; das Festhalten geschieht Fläche auf Fläche; so kann
durch dieses Festhalten bei Temperaturwechsel eine Längenschiebung vorgehen und
keine Schwellenschiebung, weil die zwei Schienenenden in einem Stuhl ihre
Längenänderungen durch zwei gleiche entgegengesetzte Kräfte bewirken. Versuche
müssen aber erst bestätigen, ob die rauhe Gußfläche nicht jenen Längenverschiebungen
nachtheilig ist, so daß die Schienenenden auf den Seitenflächen abgeschliffen oder
gefeilt gebraucht werden müssen, denn die abgeschliffenen Seitenflächen an jedem
Schienenende müssen bei derselben Feststellung das Verschieben der Schienenenden
erleichtern.
Daß durch die beschriebene Stuhlschraube die Mitte von allen Schienen so fest
gehalten wird, daß keine Verschiebung unter der Schraube bei Temperaturwechsel
vorgehen kann, davon habe ich mich hinlänglich überzeugt; wenn aber einige meine
Meinung bezweifeln, so will ich zu der Stuhlschraube noch ein zweites Festhalten
angeben. Zu dieser neuen Einrichtung ist aber nothwendig, daß an jedem Stuhl der
Backen n, n, Fig. 7, wodurch die
Stuhlschraube geht, eben so beschaffen ist wie der Backen m, m, und an der äußeren Seitenfläche einer
jeden Schiene müssen von der Mitte aus zwei Schrauben mit viereckigen Köpfen
angebracht werden, welche so weit von einander entfernt seyn müssen, daß zwischen dieselben der oben
beschriebene Stuhlbacken gehen kann. Diese zwei Schrauben müssen aber so viel wie
angeht nahe an der untern Schienengrundfläche ihren Stand haben, damit durch das
Einschieben der Keile, welche in Abschnitt 4 beschrieben werden, jene zwei Schrauben
den Stuhlbacken noch umfassen können.
Die eben beschriebenen zwei Schrauben sind in der Schienenbahn-Seitenansicht
Fig. 5
über der Schwelle A an gehöriger Stelle dargestellt und
mit v und w bezeichnet. Die
an die zwei Schrauben gränzenden punktirten Linien geben den oben beschriebenen
Stuhlbacken an.
Nachdem die hier beschriebenen Schienenaufstellungen durch Stühle mit den Schwellen
verbunden sind, müssen bei Temperaturwechsel die Schienenenden in jedem Stuhl auf
ihrer Grundfläche ihren Stand unverändert beibehalten und nicht auf der Oberfläche
der Schienenbahn hervortreten. Dieser Umstand ist beseitigt, wenn in jeden Stuhl an
den Backen m, m, Fig. 9, die
innere Seitenwand a, b mit
der Grundfläche keinen rechten Winkel, sondern einen Winkel unter 90°
ausmacht, oder jeder Stuhl in natürlicher Größe kann die innere Seitenwand a, b unten bei b nicht völlig um eine Linie gegen die obere Kante a zurückstehen. An jeder Schiene von halber Dicke muß
die Außenseitenfläche im Querschnit Fig. 6 mit der innern
Seitenfläche a, b nicht
parallel seyn und b, d muß
dicker seyn als die Dicke a, c. Diese Verschiedenheit darf in natürlicher Größe nicht völlig eine Linie
betragen. Durch diese untere größere Schienendicke wird verhindert, daß die
Schienenenden in den Stühlen bei Temperaturwechsel hervortreten können und sie
müssen ihre Längenveränderungen auf der Grundfläche im Stuhl unternehmen.
Soll aber auch nach meiner Angabe jede Eisenbahnstrecke von einem Bahnhof oder
Anhaltsort zum andern ein Ganzes ausmachen, so ist höchst nothwendig, daß beide
Bahnen genau in paralleler Richtung fortgehen. Nach dieser Vorschrift müssen auf
allen Schwellen zwei Stühle in gleicher Entfernung aufgenagelt werden, und wie man
zwei Stühle auf jeder Schwelle mit leichter Mühe ganz genau in gleicher Entfernung
aufnageln kann, wird im nachfolgenden Abschnitt beschrieben.
3) Ueber das Annageln der Stühle auf den
Schwellen.
Auf allen Schwellen können zwei Stühle am leichtesten in gleicher Entfernung mit
einer Chablone, von Gußeisen verfertigt, aufgenagelt werden. Durch Fig. 11 und 12 in 1/12
natürlicher Größe wird das ganze Verfahren sinnlich dargestellt. Auf der Schwelle
A, B, Fig. 11, sind die zwei Stühle G und H an der Chablone Fig. 12
angeschroben, und da die Stühle an der Chablone in vorgeschriebener Entfernung und
in genau paralleler Richtung fest angeschroben sind, so kann beim Annageln keine
Verrückung vorgehen. Die Chablone Fig. 12 macht einen
Rahmen aus und an demselben haben die Breitenstäbe E und
F an den Seitenflächen in dem Rahmen und außerhalb
vorstehende Ränder; die ersteren sind mit b und die
letzteren mit a bezeichnet; die Ränder außerhalb und die
Ränder innerhalb sind so weit von einander entfernt, daß zwischen dieselben die
Länge von dem hintern Stuhlbacken m, m, Fig. 7, mit einem kleinen
Spielraum gehen kann. Die Breitenstäbe E und F sind an der Chablone so dick und hoch, als die
Schienenbahn im Querschnitt dick und hoch ist, und diese beiden Stäbe E und F müssen genau eine
parallele Lage gegen einander haben, damit die zwei angenagelten Stühle auf jeder
Schwelle eine solche Lage gegen einander bekommen, daß, nachdem der Schienenverband
in den Stühlen aufgestellt und festgeschroben ist, die Schienen keine gespannte
Verbindung gegen einander erhalten können. Die zwei Längenstäbe C und D an der Chablone
müssen so lang seyn, daß die Mitte von den Breitenstäben E und F und die Mitte von den zwei parallelen
Schienenbahnen gleiche Entfernungen haben. Die Längenstäbe C und D müssen auch so stark seyn, daß sie
beim Gebrauch ihre Gestalt nicht ändern können. Auf jeder nächstfolgenden Schwelle
steht der Stuhl für beide Schienenbahnen verwechselt, wie auch im vorhergehenden
Abschnitt beschrieben und in Fig. 4 zu sehen ist.
Sollen zwei Stühle auf jeder Schwelle, wie oben beschrieben ist, mit einer Chablone
aufgenagelt werden, so muß an der Chablone von einem Stuhle die Stuhlschraube
außerhalb und vom andern innerhalb vorkommen; eben so ist es auch an der Chablone
Fig. 11;
von dem Stuhle G ist die Schraube a außerhalb und von dem Stuhle H ist die
Stuhlschraube b innerhalb. Sollen zwei Stühle an eine
Chablone geschroben werden, so muß auch darauf gesehen werden, daß die untere
Grundfläche von der Chablone auf die obere Stuhlgrundfläche genau paßt, was aber
nicht der Fall ist, wenn die Stühle auf keiner ebenen Fläche stehen. Eine ebene
Fläche ist nicht vorhanden, wenn man Stühle auf Schwellen nagelt, deßwegen muß die
Chablone auf ihrer obern Grundfläche vier Füße I, K, L, M, Fig.
11, haben. Auf die vier Füße wird die Chablone gestellt und die Stühle
werden umgedreht auf die Chablone gesetzt und angeschroben, alsdann ruht ein Stuhl
zwischen seinen Backen auf E, der andere auf F. Durch die Stuhlschwere ist man gesichert, daß die
obere Grundfläche von jedem Stuhl auf die Chablonen-Grundfläche genau zu
liegen kommt. In dieser Lage werden die zwei Stühle mit der Stuhlschraube fest an der
Chablone angeschroben und die Stühle mit der Chablone stehen auf einer Schwelle am
gehörigen Ort. Wenn dann die untere Stuhlgrundfläche nicht an allen Stellen auf die
Schwelle paßt, so muß, ehe das Annageln unternommen wird, die Grundfläche genau
passend gemacht werden.
Um das Schwellenspalten beim Aufnageln der Stühle zu verhindern, wird jeder Stuhl auf
der Schwelle mit drei Nägeln angenagelt, wovon zwei an eine Grundflächenkante und
der dritte mitten an die andere Kante genagelt wird. An der Chablone werden
jedesmal, wie oben beschrieben ist, zwei Stühle in verwechselter Stellung
angeschroben; so muß auch außerhalb und innerhalb der Chablone an einer
Stuhlgrundflächenkante mit zwei und an der andern mit einem Nagel auf der Schwelle
angenagelt werden, wie auch Fig. 11 zeigt. Nach
dieser Vorschrift werden auf alle nächstfolgenden Schwellen die Stühle so angenagelt
daß, wenn auf der ersten Schwelle der Stuhl außerhalb der Schienenbahn mit einem
Nagel angenagelt ist, der Stuhl auf der zweiten Schwelle außerhalb mit zwei Nägeln
angenagelt ist. Nach diesem Gesetz muß das Annageln der Stühle auf allen Schwellen
auf einer Erdbahnstrecke fortgesetzt werden, damit durch dieses verwechselte
Annageln mit zwei und einem Nagel die zwei Schienenbahnen von beiden Seiten mit
gleicher Kraft auf den Schwellen festgehalten werden. Ich halte es für gut, daß die
Stühle so gegossen werden, daß an den Stellen des Stuhlfußes, wo ein Nagel hinkommt,
die Fußkanten eine Kerbe oder Vertiefung haben, worein ein Nagel paßt, damit sich
kein Stuhl in seiner Länge auf den Schwellen verschieben kann. An der
Stuhlfußgrundfläche Fig. 8 ist an der Kante o, p an beiden Enden eine und an der Kante q, r in der Mitte eine
Kerbe. Auch wird es gut seyn, sowie die Stühle auf die Schwellen genagelt werden,
daß jedesmal in die Vertiefung oder in die Kerbe und auf der Oberfläche des Fußes
nahe an der Kerbe ein dünnes Stück Blei gelegt wird, denn durch diese Unterlage
bekommt der Nagelkopf an allen Stellen einen bessern Anschluß.
Im nächsten Abschnitt zeige ich, wie es möglich zu machen ist, daß den in Verband
zusammengestellten Schienenbahnen, nachdem sie auf den Schwellen aufgestellt sind,
ihre verlorene Unterstützung in Folge des ungleichen Senkens der Erdbahn von den
Bahnwärtern auf eine leichte Art wiedergegeben werden kann. Auch wird in demselben
auseinandergesetzt, wie die untere Grundfläche an der Chablone und die Grundfläche
an jedem Stuhle zwischen den zwei Backen beschaffen seyn muß.
4) In jedem Stuhl ist ein Keil, womit man
die Schwelle auf gesunkenen Erdbahnstellen mit der Schienenbahn wieder verbinden
kann.
Werden die Schienen in gerader Richtung mit ihren Enden an einander auf der Erdbahn
gelegt, wie es gewöhnlich auf allen aufgebauten Eisenbahnen geschieht, so leidet der
Zusammenhang nicht, wenn Schwellen sinken, weil die aufeinanderfolgenden Schienen
keine Verbindung mit einander haben; worauf wohl das Fahren fortgesetzt werden kann,
aber die unangenehmen Stöße, welche die Reisenden empfinden müssen, werden größer,
so wie die Schienenbahn durch die immer größere Anzahl gesunkener Schwellen
ungleicher wird. Ganz anders ist es mit in Verband zusammengesetzten Schienenbahnen;
hier machen dieselben auf jeder Bahnstrecke mit den Schwellen ein Ganzes aus und die
Schienenbahn behält ihren Stand, wenn auch die Erdbahn an mehreren Stellen sinkt,
aber dann sind die Schwellengrundflächen über den gesunkenen Erdbahnstellen so weit
von der Erdbahn entfernt, als die Erdbahnstelle unter jeder Schwelle gesunken ist.
Werden an diesen Stellen die Stuhlschrauben aufgeschroben, so stellen sich von
selbst die Schwellen wieder auf der Erdbahn; wird dann in jeden Stuhl ein Keil
geschoben und die Stuhlschrauben wieder angeschroben, so ist die Schienenbahn an
dieser Stelle wieder mit der Erdbahn verbunden. Es versteht sich aber von selbst,
daß man nicht zu gleicher Zeit die Stuhlschrauben auf mehreren Schwellen
aufschrauben darf, damit der Schienenverband geschlossen bleibt. Wird jene Arbeit
jeden Tag des Morgens und Abends in der Jahreszeit unternommen, wo die Erdbahn in.
kurzer Zeit Senkungen erleidet, so sind jedesmal die Senkungen so gering, daß man
durch Keile die gesunkenen Erdbahnstellen mit der Schienenbahn in Verbindung bringen
kann Die Keileinrichtung soll nun beschrieben werden.
Auf der obern Grundfläche eines jeden Stuhls und unter der Schienenbahn liegt ein
Keil ab, cd, ef, Fig. 5, von Eisen und
jeder Keil ist so lang als der vierte Theil von einer Schiene, auch ist jeder Keil
am obern Ende b, d und f zwei Zoll dick. Diese Keile haben am obern Ende eine
Klemme D, E und F, welche die Schienendicke umfaßt. Durch einen Backen
von diesen Klemmen geht eine Schraube g, h, i, womit jeder Keil an
der anliegenden Schiene angeschroben wird, damit der Keil in den Stuhl eingeschoben
nicht bei dem Gebrauch der Eisenbahn zurückgehen kann. Bei jedem Stuhl muß die obere
Grundfläche nicht mit der unteren parallel seyn, sondern dieselbe Neigung haben,
unter welcher die zwei Keilflächen stehen, wie auch Fig. 14 und 15
deutlich vorstellen;
erstere stellt von einem Keil die Seitenansicht dar und letztere ist eine obere
Ansicht in 1/12 natürlicher Größe. Der Keil Fig. 14 liegt mit seinem
vordern Ende in dem Stuhl. A Die obere Keilfläche a, b schließt beim Gebrauch
an die untere Schienenbahn-Grundfläche, weßwegen die obere Keilfläche a, b mit der untern
Stuhlgrundfläche d, e
parallel seyn muß; dagegen müssen die untere Keilfläche a, c und die obere Stuhlgrundfläche gleiche
Neigung haben. Hat die obere Stuhlgrundfläche gegen die untere die oben beschriebene
Neigung, so schließt von jedem Keil die obere Fläche a,
b an die untere Schienengrundfläche und die untere
a, c an die obere
Stuhlgrundfläche a, f genau
an, was nicht vernachlässigt werden darf, um von diesen Keilen einen richtigen
Gebrauch machen zu können. Die Stühle folgen auf den Schwellen in verwechselter
Stellung auf einander (Abschnitt 2) und die Keile unter der Schienenbahn müssen alle
nach einer Richtung auf einander folgen, wie auch Fig. 5 zeigt; deßwegen muß
an der halben Anzahl Stühle, welche zu einer Eisenbahnstrecke gebraucht werden, die
obere geneigte Stuhlgrundfläche in umgekehrter Richtung vorkommen. Wegen dieser
geneigten obern Stuhlgrundfläche müssen auch an den Chablonen Fig. 12 die unteren
Grundflächen an den zwei Stäben E und F die Keilneigung in gleicher Richtung haben. Daß die
geneigten Grundflächen nach einer Richtung gehen, ist nothwendig, weil auf jede
Schwelle zwei Stühle mit einer geneigten obern Grundfläche in entgegengesetzter
Richtung fortgehend aufgenagelt werden müssen. An jedem Stuhl müssen die Stuhlbacken
so hoch seyn, daß man auch mit der Stuhlschraube die Schienenbahn festschrauben
kann, wenn der Keil mit seinem hintern Ende in den Stuhl eingeschoben ist. Sollen
die Stühle eine nicht zu große Höhe über den Schwellen haben, so muß die obere
Stuhlgrundfläche so nahe wie möglich an der untern Grundfläche und die Stuhlschraube
s, Fig. 7, am obern Ende der
Stuhlbacken n, n ihren Stand
haben; ersteres ist dann möglich zu machen, wenn die untere Grundfläche einen Ansatz
d, Fig. 9, hat. Dieser Ansatz
muß in jeder Schwelle eingelassen werden, und dieses Einlassen kann mit einer
Chablone, von Holz gemacht, am leichtesten in gleicher Entfernung unternommen
werden.
Ist unter mehreren Schwellen die Erdbahn so viel nach und nach gesunken, daß die
ganzen Keillängen gebraucht sind, so muß jeder Keil mit seinem Anfang in seinen
Stuhl wieder eingesetzt und unter jede Schwelle so viel Sand gebracht werden, als
die Keildicke beträgt, um die Keile wieder brauchen zu können. Wie der Sand unter
alle Schwellen gesetzt werden muß, ist in folgendem Abschnitt angegeben.
5) Wie unter die Schwellen Sand gebracht
werden muß.
Soll unter alle Schwellen auf einer Eisenbahnstrecke, wovon die ganzen Keillängen
gebraucht sind, Sand gebracht werden, so kann man zu gleicher Zeit unter mehrere
Schwellen Sand bringen, die auf beiden Seiten von einer Schwelle begränzt sind,
welche auf der Erdbahn festen Stand haben. Diese Vorschrift ist nothwendig, weil, um
Sand unter die Schwellen zu setzen, die Stuhlschrauben aufgeschroben werden müssen
und der Schienenverband dabei seinen Zusammenhang behalten muß. Man kann sich von
dieser Wahrheit an zwei in Verband gelegten Schienen a,
b und d, e
Fig. 1,
überzeugen; dieser Verband wird von vier Schwellen b,
f, a und d unterstützt, und jedesmal ist von drei
aufeinanderfolgenden Schwellen die erste und die letzte mit einer Schiene verbunden.
Von den drei aufeinanderfolgenden Schwellen unter b, f und a ist die erste unter
b und die letzte unter a
mit der Schiene a, b, und
von den drei aufeinanderfolgenden Schwellen unter f, a und d ist die erste f und die letzte d mit der
Schiene d, e verbunden.
Durch diese Verbindung können die Stuhlschrauben zwischen jeden zwei Schwellen
aufgeschroben werden. Wie nach dieser Vorschrift zugleich unter mehrere Schwellen
Sand gesetzt werden soll, will ich das Verfahren an einer Schwelle beschreiben.
Zuerst werden die Stuhlschrauben und von beiden Keilen die Klemmschraube
aufgeschroben, nachher muß jeder Keil so weit aus seinem Stuhl geschoben werden, daß
nur das vordere Ende im Stuhl bleibt, und dann muß jeder Keil an seiner Schienenbahn
festgeschroben werden. Durch die Lösung der Stuhlschrauben ist die Schwelle von den
zwei Schienenbahnen getrennt und man kann die frei gewordene Schwelle so hoch heben,
daß die obere Stuhlgrundfläche von beiden Stühlen an die Keile anschließt, und das
Aufheben muß mit vier untergesetzten hölzernen Keilen geschehen. Wird nachher die
aufgehobene Schwelle mit den Stuhlschrauben recht fest an die zwei Schienenbahnen
angeschroben, so bekommt die Schwelle in dieser Lage einen so festen Stand, daß Sand
unter dieselbe gebracht werden kann, wenn zuvor die vier hölzernen Keile
hinweggenommen sind, und geschieht das Untersetzen von Sand von beiden Seiten zu
gleicher Zeit mit Vorsicht, so behält die aufgehängte Schwelle ihre Stellung
unverändert. Ist auf diese Weise unter alle Schwellen in der oben angegebenen
Ordnung Sand gebracht, so kann auf derselben Bahnstrecke Sand unter alle Schwellen,
welche auf dieselbe Weise aufeinander folgen, gesetzt werden. Ist auf einer
Eisenbahnstrecke unter alle Schwellen Sand gebracht, so kann an allen Stellen, wo
die Erdbahn sinkt, durch das Keil-Einschieben die Unterstützung wieder
gegeben werden. Die oben beschriebene Operation nimmt wieder ihren Anfang, so wie
die Keile das weitere Sinken der Erdbahn nicht mehr repariren können.
Ist unter mehreren angränzenden Schwellen, wovon die Keile nicht mehr gebraucht
werden können, die Erdbahn gesunken und man will nach der erst beschriebenen
Vorschrift Sand unter eine von diesen Schwellen bringen, so muß man vorher den zwei
angränzenden Schwellen durch vier untergelegte hölzerne Keile einen festen Stand auf
der Erdbahn geben.
Die Benützung der Keile bei geringem Sinken der Erdbahn kann jedem Bahnwärter auf
seiner Bahnstrecke zu besorgen übertragen werden. Zu diesem Geschäfte muß jeder
Bahnwärter einen Doppelschlüssel (Fig. 13 in 1/12
natürlicher Größe) haben. Der Schlüssel a paßt für die
Stuhlschraube und der Schlüssel b für die Schraube an
jedem Keil. An dem einen Ende des Schlüssels a ist ein
kleiner Hammer c angebracht, um jeden Keil ein wenig
nachschlagen zu können. Ist die ganze Länge von einem oder mehreren Keilen gebraucht
und man will die Keile aus den Stühlen schieben, so benützt man an dem Schlüssel b die Stahlplatte d; wird
diese Platte zwischen die Klemme und den Stuhl gesetzt und der Schlüssel als Hebel
gebraucht, so ist der Keil sogleich von seinem festen Stande frei.
Will man den Schienen die kleinstmögliche Höhe geben und die Keile sollen die
Schienen in den Stühlen 2 Zoll hoch heben, so müssen doch die Schienen so hoch seyn,
daß die Mitte von den Stuhlschrauben noch 1½ Zoll von der untern
Schienengrundfläche entfernt ist; aber dann müssen die Schienen von d bis c, Fig. 6, vier und einen
halben Zoll hoch seyn, und will man die Schienenhöhe um einen halben Zoll weniger
hoch annehmen, so ist es nicht wohl möglich, daß die Stuhlschrauben bei b, Fig. 17, die Schienen auf
der Schienenbahn c festhalten können. Jenes Festhalten
auf der Schienenbahn wird vergrößert, wenn die Stuhlschrauben nahe an die untere
Schienengrundfläche kommen, und jede Schiene hat in der Längenmitte auf der innern
Seitenfläche, nahe an der untern Schienengrundfläche, zwei Schrauben 4 Zoll
entfernt, wovon die Köpfe nicht völlig eine Linie hoch sind, wie an dem
Schienen-Querschnitt Fig. 17 bei a zu sehen ist; auf diese Art bewirken die
Stuhlschrauben ein festeres Zusammenhalten auf der Schienenbahn.
Das Beste wird seyn, daß man die Keildicke höchstens zu zwei Zoll annimmt und nach
jeder Erdbahn-Senkung von mehr als zwei Zoll die Schwellen mit Sand untersetzt,
um nicht die Schienenhöhe vergrößern zu müssen.
6) Zwischen jeden zwei Schwellen haben die
Schienen eine Klemme.
Schienen in Verband zusammengestellt, haben jede halbe Schienenlänge eine Schwelle
nothwendig, weil bei jeder halben Schienenlänge zwei Schienen von halber Dicke mit
ihren Enden zusammenstoßen. Durch diese Zusammenstellung sind jede zwei
Schienenbahnen hinlänglich unterstützt. Da aber jede Schienenbahn in Verband
aufgestellt aus zwei Schienen zusammengesetzt ist, so müssen die zwei Schienentheile
durch eine Klemme von Eisen mitten zwischen zwei Schwellen festgehalten werden,
wodurch die Tragkraft dieselbe wird, wie bei einer Schienenbahn die nicht aus zwei
Theilen besteht. Von dieser Klemme ist in Fig. 5 die Seitenansicht
und Fig. 16
der Durchschnitt vorgestellt, und in beiden Zeichnungen ist die Klemme mit G und die Stellschraube mit u bezeichnet. Die Keile in jedem Stuhl können so lang seyn, daß das
hintere Keilende nahe an der Schienenklemme G stehen
kann, wenn das vordere Ende gerade im Stuhl liegt.
7) Die Eisenbahnen, worauf die Schienen in
Verband aufgestellt werden, haben im Breitendurchschnitt eine ebene und
wagrechte Fläche.
Auf allen bisher gebauten Eisenbahnen haben die Schienen eine gewölbte Bahn und die
Felgen von allen Rädern haben im Querschnitt eine geneigte ebene Fläche nach der
Schienenbahn hin; deßwegen ist die Fahrbahn nicht mitten, sondern an den Außenseiten
der zwei Schienenbahnen. Diese Fahrbahn mußte so angenommen werden, um die Schienen
durch ihre geringen Verbindungen zusammenzuhalten. Durch diese unvollkommene
Schienen-Zusammensetzung sind auch die unangenehmen Stöße, welche die
Reisenden empfinden, nicht zu vermeiden, wodurch auch die Unterhaltungskosten der
Bahnen, der Locomotiven und Wagen bedeutend vergrößert werden müssen.
Beim Eisenbahnbau, wo die Schienen in Verband zusammengesetzt werden, machen nach
meiner Angabe auf jeder Bahnstrecke, die zwei nebenhergehenden Schienenbahnen mit
der Erdbahn verbunden, ein Ganzes aus, und werden die Schwellen mit der Erdbahn eben
so in Verbindung unterhalten, wie in den Abschnitten 2 bis 5 beschrieben ist, so
behalten die zwei Schienenbahnen ihren unveränderten Stand. Die zu diesem
Schienenverband dienende Erdbahnverbindung wird in den nächsten Abschnitten
beschrieben. Ist der Schienenverband unter obigen Bedingungen fest und sicher mit
der Erdbahn verbunden aufgebaut, so können jede zwei mit einander verbundene
Schienenbahnen in der Eisenbahnbreite wagrecht seyn und die Räder an allen
Locomotiven und Wagen müssen im Querschnitt eine gerade und wagrechte Felge haben.
Ich empfehle für meinen Schienenbahnenbau die schon früher in Vorschlag gebrachten
eisernen Räder mit hölzernen wagrechten Felgen, wovon das Hirnholz den Umfang
umgränzt. Durch diese eisernen Räder mit hölzernen Felgen wird die Reibung und die
Abnutzung der Schienenbahnen bedeutend vermindert, was gewiß Wenige widersprechen
werden. Die Räder mit hölzernen Felgen, nach der vorgeschriebenen Construction gut
gemacht, können lange gebraucht werden, ehe neue hölzerne Stücke eingelegt werden
müssen. Auf meinem Schienenbahnenbau werden die eisernen Räder mit einer hölzernen
Felge noch besser benutzt, wenn neben der hölzernen Felge jedes eiserne Rad an
beiden Seiten einen Rand hat, wie der Felgendurchschnitt Fig. 18 von einem
eisernen Rad über Fig. 9 vorstellt. Durch die vorstehenden eisernen Backen a und b wird die hölzerne
Felge c viel besser zusammengehalten, als wenn jedes Rad
an der Außenseite keinen vorstehenden Rand hat.
8) Wie der Anfang und das Ende von jeder
Schienenbahnstrecke mit der Erdbahn verbunden werden muß.
Ist der Anfang und das Ende von einer Bahnstrecke ein Bahnhof oder Anhaltsort, so
müssen jedesmal die zwei zusammenhängenden Schienenbahnen am Anfang und am Ende mit
dem Unterbau ein Ganzes ausmachen. Um dieß zu bezwecken, muß zum wenigsten vom
Anfang und Ende die erste halbe Schienenbahnlänge auf einem Fundament von Stein
aufgestellt werden. Von diesem Fundament mit den darauf gestellten zwei
Schienenbahnen stellt Fig. 19 die obere Ansicht
in 1/24 natürlicher Größe vor. Jedes Fundament muß auf die Stellen gebaut werden, wo
zwei Schienenbahnen anfangen und aufhören; auch müssen dieselben so lang gebaut
werden, daß man die zwei ersten und die zwei letzten halben Schienenlängenbahnen in
drei Stühle gelegt mit jedem Fundament verbinden kann. Von jeden zwei Schienenbahnen
A, B und C, D machen die
gegenüberstehenden Stühle ein Ganzes aus und jede zwei gegenüberstehende Stühle E, F, so auch G, H und I, K sind mit zwei starken
Stäben L, M zusammen von
Eisen gegossen, mit einem 4 bis 5 Zoll hohen Fuß in einen großen Stein N, O eingelassen und durch
eingegossenes Blei mit demselben verbunden. Wie es einleuchtet, müssen die drei großen Steine
auf dem Fundament N, O recht
gut in Verband gelegt werden, damit dieselben die zwei Schienenbahnenenden A, B und C, D so fest auf demselben
halten können, daß durch das Auf- und Abfahren der Locomotiven und Wagen die
ganze Schienenbahnstrecke keinen Schaden leiden kann, denn jede schadhafte Stelle
auf diesen Fundamenten würde einen großen Nachtheil auf der ganzen
Schienenbahnstrecke verursachen. Soll jedes Fundament diesen festen Stand haben, so
müssen alle Steine recht gut in Verband gelegt werden, auch muß im ganzen Umfang die
untere Grundfläche größer als die obere seyn, damit das Fundament nach allen Seiten
mit gleicher Kraft Widerstand leisten kann. Die Stühle F, H, K und E, G, I haben keine Keile nothwendig, denn der Stand am Anfang und Ende von
einer Bahnstrecke muß als unverändert angenommen werden.
9) Die Schwellen müssen mit der Erdbahn
eine Verbindung haben.
Fig. 20 stellt
von einer ganzen Eisenbahnstrecke den Schienenbahnbau vor. Dieselbe ist jedoch bloß
als ein geometrischer Umriß anzusehen. In dieser Zeichnung stellt der Anfang A und das Ende B die zwei
Fundamente von Stein vor, und von den zwei in Verband auf Schwellen aufgestellten
Schienenbahnen b, c und d, e sind die Schienenenden,
wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben ist, mit den zwei Fundamenten A und B verbunden. Eine
solche Schienen-Zusammenstellung auf jeder Bahnstrecke macht mit der Erdbahn
ein Ganzes aus und die Fahrbahn auf denselben behält unverändert in gerader Richtung
eine ebene Fläche, wenn zur rechten Zeit, wie im Abschnitt 4 und 5 beschrieben ist,
jeder Schwelle ihr fester Stand auf der Erdbahn wieder gegeben wird. Diese
Schienenbahnen sind in ihrer ganzen Länge nicht schiebbar, hingegen können die zwei
Schienenbahnen, besonders weit vom Anfang und vom Ende, ihren Stand durch eine
Seitenkraft verändern, weil die Schwellen nicht mit dem Erdwege in Verbindung
stehen. Das Fahren auf diesen Schienenbahnen gibt keine Veranlassung eine
Seitenkraft zu erzeugen, weil die Dampfkraft die Locomotiven und Wagen in gerader
Richtung forttreibt, es sey denn daß die Fahrbahn uneben wäre, was aber bei dieser
Schienen-Zusammensetzung nicht vorkommen kann. Es kann aber in der
Eisenbahnbreite eine schiebende Kraft vorkommen, wenn die zwei Schienenbahnen im
Querschnitt nicht wagrecht sind. Diese Neigung kann aber nur gering seyn, wenn die
Unterhaltung der Bahn nicht vernachlässigt wird. Dieses Schwellen-Verschieben
wird verhindert, wenn die Hälfte von allen Schwellen auf einer Eisenbahnstrecke durch zwei
Pfähle mit dem Erdweg verbunden wird; diese Schwellen sind in Fig. 20 mit a bezeichnet und die zwei Pfähle sind durch Punkte an
den rechten Stellen dargestellt. Sollen diese zwei Pfähle verhindern, daß sich keine
Schwelle in der Länge verschieben kann, so müssen an allen Schwellen an jeder
Seitenkante zwei starke dazu besonders gemachte Nägel so weit von einander entfernt
eingetrieben werden, als die Pfähle dick sind. Diese zwei Nägel sind mit d und e in Fig. 11 bezeichnet, wovon
der Nagel d unter und e über
die Dickenmitte eingeschlagen ist, um kein Spalten zu verursachen. Auch ist es gut,
daß an jedem Nagel die Seitenfläche, welche mit dem Pfahl in Berührung kommt, größer
ist als die andere, um jeden leichten Eindruck in den Pfahl zu vermeiden. An allen
Schwellen müssen die zwei Pfähle zwischen den zwei Nägeln so viel Spielraum haben,
daß man nach Abschnitt 5 jede Schwelle beim Unterbringen von Sand leicht in die Höhe
heben kann.
10) Der Eisenbahnbau von jedem Bahnhof oder
Anhaltsort zum andern in gerader und wagrechter Richtung.
In den vorhergehenden Abschnitten ist alles angegeben, was zum Schienenbahnbau nach
meiner Methode erforderlich ist.
Soll aber eine Schienenbahnstrecke gebaut werden, so ist zu diesem Bau mehr
nothwendig, als in den vorhergehenden Abschnitten beschrieben ist.
Ist der Erdweg für eine ganze Eisenbahnstrecke fertig, so muß zuerst am Anfang und am
Ende das im Abschnitt 8 beschriebene Fundament gebaut und die erforderlichen Stühle
mit dem Oberbau verbunden werden, um zu jeder Zeit die Schienen in die Stühle legen
zu können. Auf diesen zwei Fundamenten behalten die Schienenbahnen einen
unveränderten Stand, deßwegen muß der Schienenbahnbau auf der ganzen Erdbahnstrecke
mit dem Anfang und mit dem Ende übereintreffen, auch müssen die zwei Schienenbahnen
in gerader und paralleler Richtung fortgehen. Auf der Erdbahnstrecke muß zuerst am
Anfang ein Fundament, aufgebaut werden, und ehe das zweite Fundament am Ende der
Bahnstrecke gebaut wird, muß auf demselben von der Breitenmitte und vom
Schienenanfang q, Fig. 19, auf die Mitte
der ganzen Erdbahnstrecke genau die Länge ausgemessen und jede 10 Ruthen Länge mit
einem Pfahl bezeichnet werden. Durch diese Längenausmessung kann genau bestimmt
werden, wie viele Schienenlängen die ganze Bahnstrecke lang ist, und auch die Stelle
angegeben werden, wohin das Ende von der letzten Schiene trifft. Auf diese durch Messung gefundene
Stelle muß dann das zweite Fundament aufgebaut werden.
Das Schienenaufstellen wird bedeutend erleichtert, wenn auf der ganzen Länge der
Erdbahnstrecken in gerader Richtung und auf die Mitte des Erdweges Pfähle
eingeschlagen werden, die so weit von einander entfernt stehen, als eine Schiene bei
der höchsten Temperatur lang ist. Auf der ganzen Erdbahnstrecke müssen die Köpfe von
allen Pfählen mit der Schienenbahnhöhe über der Erdbahn eine wagrechte oder die
vorgeschriebene geneigte Ebene ausmachen. Will man aber auf einer ganzen Bahnstrecke
die richtige Pfahlhöhe durch das immer tiefere Einschlagen oben erwähnter Pfähle
erhalten, so werden dieselben sehr oft zu tief in die Erde geschlagen. Um aber jeden
zu tief eingeschlagenen Pfahl brauchen zu können, so muß man eiserne Holzschrauben,
1 bis 1½ Zoll lang bei sich haben. Von diesen zwei Sorten wird eine Schraube
mitten auf den Kopf des Pfahls geschroben, je nachdem der Pfahl in die Erde zu tief
eingeschlagen ist, und durch das tiefere Einschrauben gibt am Ende der Kopf der
Schraube die richtige Höhe an. Diese Pfähle müssen auch auf dem Erdweg auf solche
Stellen eingeschlagen werden, daß jeder Pfahl mitten zwischen zwei Schwellen zu
stehen kommt, und sollen die Pfähle auf der ganzen Bahnstrecke mitten zwischen zwei
Schwellen stehen, so hat der erste Pfahl f, Fig. 20, vom
Schienenbahnen-Anfang c und e seinen Stand bei 1¼ Schienenlänge und der
letzte Pfahl g ist dann auch 1¼ oder ¾
Schienenlänge vom Schienenende entfernt. In dieser Zeichnung hat der letzte Pfahl
g von den Schienenbahnenenden b und d seinen Stand ¾ Schienenlänge,
wenn aber der vorletzte Pfahl h der letzte wäre, so ist
dieser von den Schienenbahnenenden b und d auch 1¼ Schienenlänge entfernt. Soll von diesen
Pfählen beim Schienenaufstellen Gebrauch gemacht werden, so muß man auf allen
Pfählen zwischen den zwei aufzustellenden Schienenbahnen ein Richtscheit mit einer
Libelle haben, womit der wagrechte Stand von der Eisenbahnbreite und die richtige
Höhe auf den Erdweg angegeben wird. Mit diesen Pfählen kann auch auf jeder
Erdbahnstrecke das Schienenaufstellen theilweise unternommen werden, weil jeder
Pfahl mitten zwischen zwei Schwellen stehen muß.
Soll das Schienenaufstellen theilweise unternommen werden, so müssen auf der Erdbahn
Schwellen, eine halbe Schienenlänge von einander entfernt, gelegt werden, worauf
nach Abschnitt 3 zwei Stühle genagelt sind, und auf jede Schwelle folgt eine
Schwelle mit zwei Nägeln (Abschnitt 9); dieses Schwellenlegen wird bis zu einer
selbstgewählten Stelle fortgesetzt. Sind die Schwellen auf der Erdbahn richtig
gelegt, so liegen, wie
Fig. 20
angibt, zwischen zwei Pfählen zwei Schwellen, welche von einem Pfahle ein Viertel
einer Schienenlänge entfernt sind. Nachdem die Schwellen auf der Erdbahn wie oben
beschrieben gelegt sind, müssen von allen Schwellen die oberen Grundflächen in
gleiche Höhe mit jenen Pfählen gebracht werden. Dieses richtige Schwellenaufstelleu
kann am leichtesten geschehen mit einem Richtscheit, welches etwas länger als jede
Schiene und so breit ist als die Schienenbahn über der oberen Schwellengrundfläche
steht. Wird dieses Richtscheit mit einer von seinen zwei Kanten auf zwei Schwellen
zwischen zwei Pfähle so gestellt, daß zugleich eine Seitenfläche vom Richtscheit an
die zwei Pfähle trifft, ist dann die obere Kante vom Richtscheit mit den Köpfen von
diesen Pfählen in gleicher Höhe, so haben die Schwellen auf dem Erdweg ihren
richtigen Stand. Die Schwellen stehen aber auch auf der Erdbahn richtig, wenn die
oberen Kanten des Richtscheites unter den Pfahlköpfen beinahe zwei Zoll oder
weniger, auch in ungleicher Höhe stehen, denn diesem Höhenunterschied wird mit dem
Keile in jedem Stuhl nachgeholfen, wie in Abschnitt 4 gezeigt wird. Stehen aber die
oberen Kanten vom Richtscheit höher als die Pfahlköpfe, so müssen die Schwellen auf
dem Erdweg tiefer gelegt werden; wenn dann auch die Schwellen nach dem
Richtscheitmaaß nachher tiefer liegen, schadet es nicht. Bei dem Schwellenlegen
müssen aber auch die Schwellen den Stand haben, wenn die Schienen in die Stühle auf
jeder Schwelle gelegt werden, daß zwischen den zwei aufgestellten Schienenbahnen
jene Pfähle in der Mitte stehen. Soll diese Stellung vorgenommen werden, so muß das
oben erwähnte Richtscheit mit einer von seinen zwei Kanten auf zwei Schwellen und
eine Seitenfläche an zwei Pfähle angelegt werden; wird dann ein zweites Richtscheit,
das an beiden Enden einen Fuß hat, mit einem Fuße an das erste Richtscheit und auf
eine von diesen Schwellen so gestellt, daß beide Richtscheite einen rechten Winkel
bilden, steht dann der andere Fuß zwischen den Stuhlbacken, so hat die Schwelle
ihren richtigen Stand, in der Voraussetzung daß das zweite Richtscheit seine
richtige Länge hat. Trifft aber der zweite Fuß nicht zwischen die Stuhlbacken, so
muß die Schwelle der Länge nach so viel versetzt werden, bis der zweite Fuß zwischen
die Stuhlbacken gestellt werden kann.
Sind die Schwellen, wie oben beschrieben ist, auf die Erdbahn gelegt und das
Schienenaufstellen soll seinen Anfang nehmen, so muß auf einem von den zwei
aufgebauten Fundamenten, Abschnitt 8, angefangen werden. Auch muß das
Schienenaufstellen von beiden Schienenbahnen in gleicher Länge unternommen werden.
Nach dieser Vorschrift muß angefangen werden in den Stühlen F, H, K und E, G, I, Fig.
19, eine
Schiene A, b und C, d zu legen, wovon die
Anfangenden A. und C mit den
vordern Stuhlkanten E und F
übereintreffen müssen, und die hinteren Enden von diesen zwei Schienen müssen mitten
in den zwei Stühlen auf der Schwelle 1, Fig. 20, liegen. Neben
jede Schiene A, b und C, d wird eine zweite
Schiene A, a und C, c, Fig. 19, von halber
Schienenlänge gelegt; alsdann ist eine Schienenbahn von einer halben Schienenlänge
eingelegt, und man muß, so wie die Schienenbahnen A, B und C, D auf der oberen Grundfläche der drei ersten Stühle
ruhen, mit den Stuhlschrauben in den zwei ersten Stühlen E, G und F, H festschrauben, alsdann machen beide Schienenbahnen
eine wagrechte Ebene aus. Nach dieser Aufstellung muß in die Stühle K und I neben die Schienen
C, c und A, a eine Schiene g, h und e, f gelegt werden, wobei
die Schienen in den Stühlen K und I so weit von einander entfernt seyn müssen, daß die
Schienenlängen-Aenderungen bei Temperaturwechsel hinlänglich Raum haben. Von
diesen zwei Schienen g, h
und e, f liegen die hinteren
Enden g und f mitten in den
zwei Stühlen auf der Schwelle 2, Fig. 20. Durch die
zuletzt eingelegten zwei Schienen liegt in den Stühlen auf der Schwelle 1 eine ganze
Schienenbahn, und treffen auf dieser Schwelle die Schienenenden nicht mitten in die
Stühle, so müssen dieselben auf dem Erdweg, so viel wie der Unterschied betrifft,
versetzt werden. Hat die Schwelle 1 ihren richtigen Stand, so müssen in den zwei
Stühlen die Keile nach Abschnitt 4 so tief eingeschoben werden, daß die zwei
Schienenbahnen auf den Keilen ruhend eine wagrechte Ebene ausmachen. So wie die zwei
aufgestellten Schienenbahnen von einer Schienenlänge einen wagrechten Stand erhalten
haben, müssen die Stuhlschrauben in den Stühlen K und
I festgeschroben werden, und ehe das Festschrauben
geschieht, muß eine Bleiplatte neben den Schienenenden in den zwei Stühlen gelegt
werden (Abschnitt 2). Nach diesem Festschrauben muß auch an jeder Schienenbahn
mitten zwischen der ersten Schwelle und den zwei letzten Stühlen auf dem Fundament
die erste Klemme nach Abschnitt 6 geschroben werden. Soll das Schienenaufstellen
fortgesetzt werden, so folgen auf die zwei eingesetzten Schienen A, b und C, d neben ihren letzten
Enden b und d in den Stühlen
auf der Schwelle 1, Fig. 20, zwei Schienen mit ihren Anfangenden, wovon die letzten Enden in
die Stühle auf der Schwelle 3 kommen. Nach diesen zwei eingelegten Schienen wird
zuerst die Schwelle 2 auf der Erdbahn so viel versetzt, bis die Schienenenden mitten
in den Stühlen liegen; nachher müssen in dieselben die Keile eingesetzt und so tief
eingeschoben werden, daß die eingesetzten Schienenbahnen mit dem Pfahlkopf f eine wagrechte Ebene ausmachen, und werden dann die Stuhlschrauben auf
der Schwelle 1 festgeschroben, so hat man eine Schienenbahn von einer Schienenlänge
fertig. Das Schieneneinlegen braucht nicht weiter beschrieben zu werden, da das
Aufstellen von allen folgenden Schienen eben so geschieht, nachdem die letzten
Schienen in den Stühlen eingelegt und festgeschroben sind. Wird auf jeder
Bahnstrecke das Schwellenlegen und das Schieneneinsetzen theilweise fortgesetzt, so
müssen auch theilweise die Schwellen nach Abschnitt 9 mit der Erdbahn verbunden
werden.
Bei der Schienenaufstellung muß besonders darauf gesehen werden, daß die Pfähle auf
dem Erdwege an allen Stellen mitten zwischen zwei Schwellen genau zu stehen kommen,
und sind die Schienen nicht genau von gleicher Länge, so muß man die Schienenenden
in den Stühlen an verschiedenen Stellen mehr aus einander stehen lassen, als
Vorschrift ist, damit am Schlußende keine zu große Differenz vorkommt. Man kann auch
am Ende der Bahnstrecke die drei obern großen Steine weglassen und auch das
Fundament länger als Vorschrift ist, bauen lassen, bis das Schienenauflegen beendigt
ist, um die Stellen für die drei großen Steine nach der Schienenaufstellung
bestimmen zu können.
Sind nach dieser Vorschrift auf der ganzen Erdbahnstrecke die zwei Schienenbahnen
aufgestellt, so ist nothwendig, unter allen Schwellen Sand unterzusetzen, weil bei
dieser Aufstellung die Keile in den Stühlen zum Theil ganz oder von jedem Keil die
größte Länge gebraucht ist. Soll der Sand nach Abschnitt 5 unter alle Schwellen
gebracht werden, so muß solcher erst unter die Schwellen 1, 3, 5, 7… 19, Fig. 20, und
dann unter die Schwellen 2, 4, 6, 8… 18 gebracht werden.
Das Schwellenlegen und Schienenaufstellen auf jeder Erdbahnstrecke kann am besten an
einem Modell gelehrt werden. Ich werde auf Verlangen Modelle verfertigen lassen.
Werden Schienenbahnen wie hier beschrieben ist aufgestellt und auch nach Vorschrift
unterhalten, so ist auf diesen Bahnen viel sicherer und bequemer zu reisen, als auf
den bisher gebauten Eisenbahnen. Diese neuen Eisenbahnen verursachen auch weniger
Unterhaltungskosten sowohl für die Bahn als für die Locomotiven und Wagen, weil
diese Schienenbahnen durch das Fahren nicht uneben werden und daher keine Stöße
vorkommen können.
Sind auch bei diesem neuen Eisenbahnbau die ersten Kosten größer, so gleichen die
geringeren Unterhaltungskosten diese Differenz schon nach 10 Jahren aus.
11) Der Schienenbahnbau von einem Bahnhof
oder Anhaltsort zum andern in geraden und in krummen Richtungen.
Wie Schienen in jeder beliebigen Curve in Verband zusammengestellt werden müssen, ist
am leichtesten in einer geometrischen Zeichnung, Fig. 21, darzustellen.
Diese Zeichnung hat drei concentrische Kreisbogen, wovon der mittelste mitten
zwischen den zwei andern steht. Der erste und letzte ist in gleich große
gegenüberstehende parallele Sehnen zerlegt und diese machen zusammen eine gebrochene
Linie a b c d e f und g h i k l
m aus. Die Mitten von allen nächst auf einanderfolgenden Seiten an jeder
gebrochenen Linie sind durch Linien mit einander verbunden, und diese an
einanderhängenden Linien machen zwei gebrochene Linien n o p
q r und s t u v w aus, wovon auch die
gegenüberstehenden Seiten parallel sind. Durch die gegenüberstehenden Ecken von
beiden gebrochenen Linien gehen die punktirten Linien a
g, n s, b h, o t etc., welche verlängert durch den Mittelpunkt von
diesen zwei concentrischen Kreisbogen gehen. Haben diese beiden Kreisbogen einen
großen Halbmesser, so sind die Seiten von den zwei beschriebenen gebrochenen Linien
eine sehr kleine Größe im Vergleich der großen Halbmesser. In dieser Voraussetzung
sind von den zwei gebrochenen Linien die gegenüberstehenden Seiten einander gleich
und die Linien ag, ns, bh etc. parallel. Aus denselben Gründen müssen auch von
den zwei mit einander verbundenen gebrochenen Linien a b c d
e f und n o p q r, ferner g h i k l m und s t u v w
die Seiten einander gleich seyn. Stellen die zwei concentrischen krummen Linien zwei
neben einander aufgestellte Schienenbahnen vor, so hat man eine
Curven-Schienenbahn. Bei dieser Schienenaufstellung treffen jedesmal zwei
Schienenenden auf die Mitte von einer Schiene. Von den zwei Schienen a, b und b, c treffen die zwei Enden
in b auf die Mitte von der Schiene n, o und von den zwei
Schienen n, o, o, p treffen die Enden in
o auf die Mitte von der Schiene b, c. Wird das eben Gesagte
an der Zeichnung noch einmal verglichen, so schließen die Enden in o dicht auf die Mitte der Schiene b, c, dagegen liegen die zwei Enden in b nicht dicht auf der Mitte der Schiene n, o. Dieser Zwischenraum
wird bei unveränderter Schienenlänge immer kleiner, je größer der Radius von der
Curvenlinie wird, und macht bei allen Curven von Schienen, in Verband
zusammengestellt, wenig aus. Jener Zwischenraum kann auch für jeden Radius und
Schienenlänge berechnet werden; nach dieser berechneten Dicke muß die in diesen Raum
eingeschobene kleine Schiene, wie Fig. 22 vorstellt,
verfertigt werden. Auf die Stellen, wo zwei Schienenenden auf einer Curvenbahn zusammenstoßen, gehört
eine Schwelle mit zwei Stühlen. In der Zeichnung Fig. 21 sind jene Stellen
durch die punktirten Linien eine halbe Schienenlänge von einander entfernt
bezeichnet. Sollen zwei Schienenbahnen in paralleler Richtung und nach einer
gegebenen Curvenlinie aufgestellt fortgehen, so muß auf der Curvenlinie AB, Fig. 21, nach jeder
Schienenlänge und mitten zwischen zwei Schwellen ein Pfahl eingeschlagen werden,
dessen Kopf mit der aufzustellenden Schienenbahn gleiche Höhe hat. Mit diesen
Pfählen werden die Schienen in Curvenlinien eben so aufgestellt, wie im
vorhergehenden Abschnitt beschrieben ist. Auf allen Schwellen müssen die zwei Stühle
in verwechselter Stellung, wie in Abschnitt 2 und 3 beschrieben ist, aufgenagelt
werden, und auf jede nächstfolgende Schwelle muß auch unter jeder Schienenbahn der
Stuhl in umgekehrter Stellung mit seiner Schwelle auf die Erdbahn gestellt werden.
Diese verwechselten Stellungen können auch mit der Fig. 21, wie folgt,
beschrieben werden. Von den zwei Schienenbahnen a, b und b, c stoßen die zwei Schienenenden bei b außerhalb von den beiden Schienenbahnen zusammen und
innerhalb liegt daneben die Schiene n, o; also muß die Stuhlschraube zwischen den zwei
Schienenbahnen an der Stelle α vorkommen. Gegen
b treffen an der andern Schienenbahn von den zwei
Schienen g, h und h, i die zwei Enden an der
Stelle h zwischen den zwei Schienenbahnen zusammen und
außerhalb ist die Schiene s, t, daher muß die Stuhlschraube an der Stelle x
außerhalb vorkommen, also gerade der Stuhlschraube α entgegen. Wird diese Untersuchung an der Zeichnung von einer
Schwelle nach der andern fortgesetzt, so stehen die Stuhlschrauben auf jeder
Schwelle und an jeder Curvenbahn umgekehrt, eben so wie bei Schienenbahnen in
gerader Richtung.
Sollen Schienenbahnen in Curven von kleinen Halbmessern in Verband aufgestellt
werden, so ist es besser daß man Schienen dazu nimmt, welche eine geringere Länge
haben als die gewöhnlichen, damit man keine dickere Schiene, Fig. 22, wie bei größern
Radien, zwischen zwei Schienen zu schieben nöthig hat.
Hat eine Bahnstrecke eine gerade und eine curve Schienenbahn, so muß nicht nur auf
diesen Bahnstrecken am Anfang und Ende ein Fun dament von Stein nach Abschnitt 8
aufgebaut werden, sondern auch an die Stelle gehört ein Fundament, wo die gerade und
curve Bahn zusammentreffen. Dieses Fundament muß so lang seyn, daß auf demselben die
letzte halbe Schienenlänge von der geraden und die erste von der Curvenbahn in
Stühle gesetzt, festgeschroben werden können, denn diese Gränzstellen müssen eben
so sicher und fest verbunden werden, wie von jeder Bahnstrecke der Anfang und das
Ende verbunden wird.
Es versteht sich von selbst daß, wenn auf einer Bahnstrecke mehrmal auf eine gerade
eine Curvenbahn folgt, so oft als Gränzen vorkommen, Fundamente aufgebaut werden
müssen. Werden Schienen in einer Curvenlinie aufgestellt, so ist gewiß ein
Richtscheit, Fig.
23, von Eisen, welches eine Schienenlänge lang ist und von der Curvenlinie
den Polygonwinkel genau angibt, recht gut zu gebrauchen. Ist auf den beiden Enden
ein Stab aufgeschroben, dann legt sich dieser Stab auf die Schienenbahn, so wie das
Richtscheit gebraucht wird und man hat nicht nöthig die ganze Schwere zu halten.