Bahninfrastrukturen (Verkehr 2)

- Bei Hochgeschwindigkeitsstrecken technisch gesehen Schotteroberbau möglich

- wenn Investitionskosten < 30 % höher als Schotteroberbau lassen

- Untergrundverbesserung 2 - 2.5 Mal teurer als bei Schotterfahrbahn

- Mehrkosten müssen durch kunstbautenärmere Trassierung kompensierbar sein

.- Tunnels: Untergrund fest, ab 1000 m

- lange Brücken: Vorkehrungen zum Ausglecih der Längsdehungen

- Feste Fahrbahn = Sonderbauform < 2 % des Streckennetzes

Schiene = Tragsystem, Führungssystem und Fahrban

Einwirkungen:

- statische und dynamische Kräfte

- Abnützung druch Rad-Schienen-Kontakt

- Witterungseinflüsse

- Eigenspannungen (Walzen und Richten)

- geringe Flächenpressungen (günstige Forgebung / breite Lauffläche)

- ausreichender senkrechter Abnützungsspielraum am Schienenkopf

- genügende Stgdichte: grosse Tragfähigkeit / Beigesteifigkeit / ausreichende Tragfähigkeit bei Rostbildung

- breiter Fuss (Standsicherheit / geringe Flächenpressung) / genügende Dichte (Steifigkeit / Reserven bei Rostbildung)

- Grosses vertikales Widerstandsmoment = grosse Schienenhöhe + grosser Kopf- bzw. Fussuerschnitt

Hohes Widerstandsmoment gegen horizontale Kräfte

- hohe Kippsicherheit = günstiges Verhältnis Höhe - Fussbreite

- Schwerpunkt in halber Schienenhöhe

- grosse Ausrundungsradien (günstige Spannungsverteilung / einfache Herstellung) 

- Fahrweg wird auch von Strassenfahrzeugen genutzt

- stärker ausgebildet, als aus statischen Gründen erfoderlich

- grösse Höhe des Stegs: Befestigung der Spurstangen

- Tiefe der Rille ist abhangig von der Form des Spurkranzes

- Regellänge: 18 m

- festigkeit: 700-900 N7mm^2

- Gebräuchliches Profil: Ri 60

- Regelgüte (Zugfestigkeit ca. 680 N/mm^2)

- Verschleissfeste Güte (Zugfestigkeit ca. 860 N/mm^2)

- Hochverschleissfeste Sondergüten (v.a. bei Kurven, Zugfestigkeit > 1080 N/mm^2

- Stahl wird auf Stranggiessanlage zu Vorblöcken gegossen

- Erhjitzen auf Walztemperatur von 1280 C

- Walzen

- auf Kühlbett langsam und gleichmässig abküh^len

- au 60 C horizontal und vertikal richten

- 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

- 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

- 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

- Direkte Befestigung: mit / ohne Unterlagsplatte; mit / ohne Klemmplatte

- Indirekte Befestigung: mit Unterlagsplatte; mit / ohne Klemmplatte

- zwischen Schiene und Unterlagsplatte

- erhöht Oberbauelastizität

- vermeidet örtliche Überbeanspruchungen auf einer Kante

- Haltung mit Federelementen für dauerhafte Elastizität

Betonschwelle wird auf Betontragplatte einbetoniert mit Zwischenschaltung einer Gummieinlage

- zwei bewegliche Zungen lenken mit Zungenvorrichtungen und Zusammenwirken mit Spurkränzen das Fahrzeug in die geforderte Richtung

- Bewegung mittels Weichenantrieb

- starker Verschleiss, vozeitig auszuwechseln

- 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

- 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

- Zungen der Weiche bewegen

- Verbindung zur Zunge mit Weichenverschluss

- enger steuerungstechnischer Zusammenhang mit dem Stellwerk

- 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)

- Jüdelverschluss (Blcokverschluss)

- Klammerspietzenverschluss

- Klinkenverschluss

- 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

- 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

- 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