Lernkarten

Chiara Steffen
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Lernende 10 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 07.01.2017 / 09.08.2020
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Aufbau der Fahrbahn

  • Schiene ist das primäre Trag-, Führungs- und Verschleisselement.
  • Schienenbefestigung verbindet Schienen mit den Schwellen und gewährleistet damit die Rahmensteifigkeit des Gleisrostes.
  • Querschwelle übernimmt eine lastverteilende Funktion und sichert Spurhaltung.
  • Schotterbett gewährleistet die elastische Lagerung und erlaubt Gleislagekorrekturen. Die seitliche Überhöhung des Schotterbetts verhindert Instabilitäten.
  • Fundationsschicht hat lastverteilende Funktion und leitet Oberflächenwasser aus dem Lastbereich auf die Seite des Gleises.
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Aufbau der Fahrbahn

Beansprucht wird die Fahrbahn durch:

  • die über das Schienenrad in den Schienenkopf eingeleiteten Vertikal- und Horizontalkräfte
  • Umwelteinflüsse wie Temperaturänderungen, Feuchtigkeit und Vegetationswuchs

Fahrbahn muss zudem so konzipiert sein, dass sie die
projektierte geometrische Soll-Lage möglichst gut und
andauernd beibehält.

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Abgrenzung von Oberbau, Unterbau und Untergrund

  • Oberbau:Schienen, Schienenbefestigung, Schwellen, Schotter
  • Unterbau: Fundationsschicht Kies-Sand
  • Untergrund: gewachsener Boden und Fels
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Lastverteilung durch den Fahrbahnaufbau

  • Der schichtartige Aufbau der Fahrbahn dient dazu, die Verkehrslasten so zu verteilen, dass die zulässigen Höchstwerte der Schotterpressungen unter der Schwelle und die zulässigen Bodendruckspannungen unterhalb des Planums nicht überschritten werden.
  • Kräfte werden durch die elastische Lagerung des Gleises auf mehrere Stützpunkte verteilt.
  • Stützpunkte sind so aufgebaut, dass die Kraft bei jeder Gleiskomponente auf immer grössere Fläche verteilt werden kann.
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Gestaltungsgrundsätze des Schotteroberbaus

  • Die Höhe des Schotterbettes ist darauf auszurichten, dass vertikale Druckkräfte gleichmässig auf den Unterbau übertragen werden.
  • Die Bettungsstärke wird von Unterkante Schwelle bis Oberkante Unterbau gemessen.
  • In Kurven mit weniger als 30 mm Überhöhung wird die Höhendifferenz der beiden Schienen durch unterschiedliche Bettungsstärken erreicht.
  • Bei stärkerer Überhöhung wird auch das Planum angepasst.
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Vor- und Nachteile des Schotteroberbaus

Vorteile

  • Der Schotteroberbau ist kostengünstig bei der Erstellung und ist eine vorteilhafte Bauform bei schlechtem Untergrund.
  • Er lässt sich einfach umbauen und ist unempfindlich bei Entgleisungen, sodass er Lärm- und Erschütterungsdämmung bietet.

Nachteile:

  • Abhängig von der Streckenbelastung muss der Schotter gereinigt und teilweise ersetz werden.
  • Im Hochgeschwindigkeitsverkehr kann es durch die Sekundärdurchbiegung zu einer Verriffelung der Schienen kommen, was zu einer Schallpegelerhöhung um 10 dB führt.
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Anwendungsbereiche Feste Fahrbahn und Schotteroberbau

  • Aus technischer Sicht auch auf HGV-Strecken eine Schotterfahrbahn möglich.
  • Investitionskosten der FF müssen < 30 % höher als bleiben
  • Massnahmen zur Untergrundverbesserung oft 2 bis 2.5 Mal teurer als bei Schotterfahrbahn
  • Mehrkosten müssen durch kunstbautenärmere Trassierung kompensierbar sein.
  • Vorteilhaft in Tunnels, da Untergrund fest; D / A: Feste Fahrbahn ab 500 m, CH: Feste Fahrbahn ab 1000 m
  • Feste Fahrbahn auf langen Brücken auch vorteilhaft, bedingt Vorkehrungen zum Ausgleich der Längsdehnungen.
  • Feste Fahrbahn bis heute Sonderbauform (< 2 % des Streckennetzes).
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Anforderung an Schienen

Schiene ist gleichzeitig Trag-/Führungssystem und Fahrbahn. Sie unterliegt:

  • Statischen und dynamischen Kräften
  • Abnützung durch den Rad-Schienen-Kontakt
  • Witterungseinflüssen
  • Eigenspannungen infolge Walzen und Richten