Bahninfrastrukturen (Verkehr 2)
ETH D-BAUG
ETH D-BAUG
Kartei Details
Karten | 38 |
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Lernende | 21 |
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Verkehrskunde |
Stufe | Universität |
Erstellt / Aktualisiert | 25.11.2016 / 10.04.2023 |
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chemische Zusammensetzung der Schiene
- 97-98% Eisen
- Rest: Kohlenstoff, Mangan, Silicium, etc.
- je nach zeitlichem Temperaturverlauf des Abkühlens: perlitisch oder bainitisch
- bainitisch: höhere Zugfestigkeit & längere Liegedauern
- perlistisch: geringere Herstellungskosten & niedrigere Life Cycle Costs
Leit- und Fangschienen
- Bei Entgleisung hindern sie das Rollmaterial daran, die Gleisanlage seitlich zu verlassen
- Einsatz in engen Kurven (Verhindern des Aufsteigens des bogenäusseren Rades)
- auf Stahlbrücken (Schutz der stahlkonstruktion bei Entgleisung
Anforderungen der Schienenbefestigungen
- elastische Lagerung der Schiene auf der Schwelle (Verschleiss, fahrkomfort, Lärm)
- gute Surgenauigkeit und Spurhaltung
- gute Lastverteilung, keine hohen Kantenpressungen
- hoher durchschubwiderstand
- hohe Verdrehungssteifigkeit des Systems Schiene-Schwelle
- Möglichkeit zur elektrischen Isolation
- einfache Montage und Demontage
- Eignung für mechanisiertes Verlegen
Korrosionsbeständigkeit
Verwendbarkeit in Gleisen und Weichen
- Verantwortung für genaue Spurweite
Bauarten der Schienenbefestigung
- Direkte Befestigung: mit / ohne Unterlagsplatte; mit / ohne Klemmplatte
- Indirekte Befestigung: mit Unterlagsplatte; mit / ohne Klemmplatte
elastische Zwischenlage (Kunststoff) bei der Schienenbefestigung
- zwischen Schiene und Unterlagsplatte
- erhöht Oberbauelastizität
- vermeidet örtliche Überbeanspruchungen auf einer Kante
- Haltung mit Federelementen für dauerhafte Elastizität
Schienenbefestigung für schotterlosen Oberbau
Betonschwelle wird auf Betontragplatte einbetoniert mit Zwischenschaltung einer Gummieinlage
Zungenvorrichtungen der Weichen
- zwei bewegliche Zungen lenken mit Zungenvorrichtungen und Zusammenwirken mit Spurkränzen das Fahrzeug in die geforderte Richtung
- Bewegung mittels Weichenantrieb
- starker Verschleiss, vozeitig auszuwechseln
Herzstück der Weiche
- ermöglciht das Durchfahren sich schneidender Schienenstränge
- mit Weichenzungen am stärksten beanspruchtes Teil der Weiche
- Übergang Flügelschiene - Herzspietze: starke Stösse
- Schienenköpfe aus besonders harten und schlagfesten Stählen
Bauformen von Herzstücken von Weichen
- Bockherzstück (Stahlguss): ganzes Herzstückkomplex (Spitze, Flügelschienen) in einem Block gegossen
- Berbundherzstücke: durch Bogenweichen begünstigt, jeweilige Teile materialmässig für entsprechende Anforderungen
- Herzstücke mit beweglichen Spitzen: Strecke mit hoher Geschwindigkeit, Räder sind kontinuierlich gestützt und geführt -> keine Radlenker notwendig
Herzstücke it beweglichen Flügelschienen: kleinbogige Weichen
Weichenantriebe
- Zungen der Weiche bewegen
- Verbindung zur Zunge mit Weichenverschluss
- enger steuerungstechnischer Zusammenhang mit dem Stellwerk
Weichenverschlüsse
- Weichenzungen in anliegender Stellung sicher an Stockschiene halten
- mechanische Sicherungen direkt an der Weiche
- Verbindung der anliegenden Zunge it ihrer Backenschiene
- Verbindung der anliegenden Zunge gegen einen Block in der Weichenmitte (Blockverschlüsse)
Arten von Weichenverschlüssen
- Jüdelverschluss (Blcokverschluss)
- Klammerspietzenverschluss
- Klinkenverschluss
Anforderungen an Schwellen
- günstige Herstellung
- einfacher Einbau
- hohe Liegedauer (Witterungs- und Korrosionsunempfindlichkeit)
- grosse Ermüdungsfestigkeit
- gute Weiterverwend- und Recyclierbarkeit
- gute Spruhaltung
- gute Lastverteilung
- hoher Seiten- und Längsverschiebewiderstand
- gute isolierfähikgkeit
- gute Befestigungsmöglichkeit für die Schienen
Holzschwellen Vorteile
- gute Bearbeitbarkeit
- relativ leicht und gut transportierbar
- gute Befestigung
- gut unterstopfbar und richtbar
- gute Beständigkeit gegen chemische Einflüsse aus der Luft
- Eignung für tunnels (konstante Feuchtigkeit)
- super elastisches Verhalten, unempfindlich gegen Überbeanspruchungen
- keine Probleme mt Spurhaltung bei Entgleisungen
- gute elektrische Isolation der Schienen
Holzschwellen Nachteile
- hoher Preis
- grosse Lagerhaltung notwendig (Tränken/Trocknen)
- relativ kurze Lebensdauer
- Anfällikgeit auf tierische und pflanzliche Schädlinge
- Aufwendige Entsorgung aufgrund Imprägnierung
- allmhliche Verschlechterung der Spurhaltung
- ca. 15% kleinerer Seitenverschiebewiderstand als Betonschwellen -> nur Geschwindigkeiten bis 160 km/h
Dimensionierungsziele von Fussgängeranlagen
- Kapzität der Anlagenteile für den erwarteten Personenfluss
- Zeitbedarf für Fusswege (Dauer der Umsteigevorgänge / Optimierung unter Berücksichtigung der Zusammenhänge zwischen Anlagenbelastung und Fussgängergeschwindigkeit
- Nachweis einer angemessenen Benützungsqualität
Teilelemente einer Fussgängeranlage
- Perronanlage
- Perronzugägne
- Unter-/Überführungen
- Zugänge zu Unter-/Überführungen
- verzweigungs- und Zubringeranlagen
- Haltestellen des öffentlichen Nahverkehrs
- Anlagen der kombinierten Mobilität
- Fussgägneranlagen in Einrichtungen kommerzieller Nutzungen
Durchschnittsgeschwindigkeit von Fussgängern (in Formelsammlung)
1.34 m/s
Spezifische Leistungsfähigkeit
LS: Anzahl Fussgänger passieren pro Zeiteinheit ein Querschnitt von 1 m
Zusammenhänge für Leistungsauslegung von Fussgängeranlagen
- Geschwindigkeit in Funktion der Fussg$ngerdichte
- Leistungsfähigkeit in Funktion der Fussgängerdichte
- Leistungsfähigkeit in Fuktion der Geschwindigkeit
= Fundamentaldiagramm
Leistungsminderung bei Gegenverkehr (ausgeglichene Richtungsanteile
4 %
Rolltreppenneigung
- 30°: für Sicherheit und Benützungsqualität gut
- 35°: für Wirtschaftlichkeit gut
Leistungsfähigkeit von Rolltreppen abhängig von
- Lichte Innenbreite der Rolltreppe
- Fussgängerdichte
- Geschwindigkeit der Rolltreppe
- Eigenbewegung der Fussgänger
Leistungsfühigkeit von Liftanlagen: abhängig von
- Fahrgeschwindigkeit
- Höhendifferenz
- Zwischenstationen (+ Zeitverlust für Bremsen, Fahrgastwechsel, Anfahren und Reaktionszeiten)
- Grösse der Kabine (grosse Kabine = + Leistungsfähigkeit / - Fahrgastwechselzeiten)
Graphisches Verfahren zur Ermittlung der Passagiergruppengrösse mit maximaler Leistungfähigkeit der Anlage
- Füllkurve auftragen
- Fahrzeit auf linke Seite zeichnen
- Tangente von Fahrzeitpunkt an Füllkurve -> steilst mögliche Gerade = höchste Förderleistung der Liftanlage
Aufbau der Fahrbahn
- Schiene: primäres Trag-, Führungs- und Verschleisselement
- Schienenbefestigung: verbindet Schiene - Schwelle = Rahmnesteifigkeit des Gleisrostes
- Querschwelle: lastverteilend / Sicherung Spurhaltung
- Schotterbett: elastische Lagerung / Gleislagekorrekturen
- Fundationsschicht: lastverteilend / leitet Oberflächenwasser aus dem Lastbereich auf die Seite des Gleises
Beanspruchungen der Fahrbahn
- Vertikal- und Horizontalkräfte (über Schienenrad in Schienenkopf eingeleitet
- Umwelteinflüsse (Temperaturänderungen, Feuchtigkeit und Vegetationswuchs)
Abgrenzungen Oberbau - Unterbau / Unterbau - Untergrund
- Oberbau - Unterbau: Planie
- Unterbau - Untergrund: Planum
Lastverteilung durch den Fahrbahnaufbau
- schichtartiber Aufbau: Verkehrslasten verteilen -> Höchstwerte Schotterpressungen unter der Schwelle / Bodendruckspannungen unterhalb des Planums unterschreiten
- Kräfteverteilung: elastische Lagerung des Gleises
- Kraftverteilung auf immer grössere Flächen bei jeder Geliskomponente
Gestaltungsgrundsätze von Aufbau und Oberbau
- Höhe des Schotterbettes: vertikale Druckkräfte gleichmässig auf Unterbau übertragbar machen
- Bettungsstärke: Unterkante Schwelle - Oberkante Unterbau
- Höhendifferenz der Schienen bei Überhöhung < 30 mm = unterschiedliche Bettungsstärken
- Höhendifferenz der Schienen bei Überhöhung > 30 mm = auch Anpassung des Planums
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