Bahninfrastrukturen Verkehr 2

ETH, wichtigstes Theoriewissen

ETH, wichtigstes Theoriewissen


Kartei Details

Karten 80
Sprache Deutsch
Kategorie Verkehrskunde
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 19.01.2018 / 06.08.2020
Weblink
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Bezeichnungsschema von Weichen

EW I - 185 - 1:7 - F / H / R

1)    2)  3)      4)    5) 6) 7)

1)Weichenart

2)Schienenprofil

3)Radius

4)Weichenneigung

5)Bauart Zunge

6)Schwellenart

7)Richtungsangabe des abgelenkten Strangs

 

Personenverkehrsanlagen dimensioniert für

Kapazität des erwarteten Personenfluss

Zeitbedarf

Benützungsqualität

(Evakuation)

Geschwindigkeitsverhalten von Fussgängern

Durchschnittlich = 1.34 m/s

Standardabweichung = 19,3%

Min. Energieverbrauch:

gehen: 1,4 m/s

laufen: 4 m/s

Aufbau von Bahnanlagen

Fahrebene

Oberbau: Schiene, Schienenbefestigung, Schwelle, Schotter und ev. Schutzschicht

Planie

Unterbau: Fundationsschicht Kies-Sand, ev. Schutzschicht, ev. Dammschüttung oder Kunstbaute

Planum

Untergrund: gewachsener Boden und Fels

Fahrbahnaufbau: Elemente - Funktion

Schiene: Trag-, Führungs- und Verschleisselement, Fahrbahn

Schienenbefestigung: Sicherstellung der genauen Spurweite, Rahmensteifigkeit des Gleisrosts

Querschwelle: Lastverteilung und Spurhaltung / Spurweite, Auflager für Schiene, Kraftfluss

Schotterbett: el. Lagerung, Lastverteilung, Diagonalverstrebung für Gleisrost, seitliche Gleislage

Fundationsschicht: reduziert vertikale Beanspruchung, schützt Untergrund

Bettungsstärke

Unterkante Schwelle bis Oberkante Unterbau

Vor- und Nachteile Schotteraufbau

Vorteile: kostengünstig, leicht regulierbar, einfach umbaubar, lärm- und erschütterungsdämmung, elektische Isolation, Einzelauswechslung gut möglich

Nachteile: stabile Gleislage nicht langfristig gesichert, reinigen und z.T. ersetzen des Schotters, Hochgeschwindigkeit: Verriffelung der Schiene -> SChallpegelerhöhung um 10dB

Gegenüberstellung Schotter- und feste Fahrbahn

Schotterbau: geringe Investition, höherer Unterhalt, sehr flexibel, keine Anforderungen an Untergrund

-> Normalfall

Feste Fahrbahn: viel unflexibler, Reperaturen einfach, hohe Anforderungen an Untergrund

-> in Tunnel ab 500m, auf Brücken

Güteklassen Schienen

Regelgüte

verschleissfeste Güte

Hochverschleissfeste Sondergüte

Weichenverschlüsse

Jüdelverschluss (Blockverschluss)

Klammerspitzenverschluss

Klinkenverschluss

Anforderungen Schwelle

günstige Herstellung

einfacher Einbau

gute Spurhaltung

Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit

Gute Recyclierbarkeit

Grosse Ermüdungsfestigkeit

Gute Befestungsmöglichkeit für Schiene

Holzschwellen Vor- und Nachteile

Vorteil: gute Bearbeitbarkeit, leicht, gut transportierbar, gut befestigbar/richten, elastisches Verhalten, elektrische Isolation, unempfindlich gegenüber überbeanspruchung

Nachteil: hoher Preis, grosse Lagerhaltung nötig, kurze Lebensdauer, Entsorgung wegen Impregnierung, allmähliche Verschlechterung der Spurhaltung

Stahlschwellen Vor- und Nachteile

Vorteil: günstige Formgebngsmöglichkeit, eingach lang auszubilden, leicht, gute Befestigung, recyclierbar, hohe Lebensdauer

Nachteil: schwankender Preis, teure Isolation nötig, Korrosion, Spurhaltung bei Entgleisung nicht gegeben, laut

Betonschwellen Vor- und Nachteile

Vorteil: kostengünstig, hohe Lebensdauer, recyclierbar, hohes Gewicht - Widerstand, dauerhafte Spurhaltung

Nachteil: Gewicht - Einbau, durchgehend verschweisste Schienen nötig, schlagempfindlich, höher als Holzschwellen, Zerstörung bei Entgleisung

Berührungsfläche Schiene-Rad

Herzsche Fläche, Daumennagelgross

Inbetriebnahme

Übergang von Realisierung zu ihrer Nutzung -> Wechsel zu kommerziellen Gebrauch

Beteiligte Inbetriebnahme

Staat: finanziert Projekte -> oberster Bauherr

Auftraggeber (Besteller): als Kunde, meist auch Betreiber (EIU)

Ersteller(Lieferant): oft als Generalunternehmer

Unterliferant: Teilsystem gegenüber GU

Zulassungsbehörde: vertritt Intresse der öffentlichen Hand

Nutzer der Anlage: Eisenbahnverkehrsunternehmungen (EVU)

Lebenszyklusphasen

V-Modell:

1:Konzeptphase

2: Systemdefinition und Anwendungsbedingungen

3: Ridikoanalyse

4: Systemanforderungen

5: Zuteilung der Systemanforderungen

6: Entwicklung, Konstruktion, Implementierung

7: Fertigung

hoch: Inbetriebnahmephase

8:Installation, Montage

9: Systemvalidierung inkl. Sicherheitsabnahme

10: Systemabnahme

links

11:Betrieb und Instandhaltung

runter

12: Erlassung der Leistungsfähigkeit

hoch 13: Änderung und Nachrüstung

ganz unten: 14: Stillegung und Entsorgung

RAMS

Reliability = Zuverlässigkeit, funktion in Zeitspanne erfüllt

Availability = Verfügbarkeit, funktion unter berücksichtigung von störungsbehebung erfüllt

Maintainability = Instandhaltbarkeit, in Zeitspanne wieder verfügbar

Savety = Sicherheit, nur zulässiges Schadensrisiko

Teilprüfungen

1. Komponenten- und Subsystemtest, stat. Test mit tiefen Geschwindigkeiten

2. Zusammenwirken aller Subsystemen,dyn. Test mit hohen Geschwindigkeiten

3. Operativer Probebetrieb

4. Reduzierter kommerzieller Betreib

Vollbetrieb

Prüfungen vor Installation

Matreialprüfung

Laborprüfung

Testhallen

Einbautests

prüfverfahren nach der Installation

Teilprüfung einzelner Subsysteme

Testbetrieb

Probebetrieb

Erhaltung

Massnahmen zum Feststellen des Ist-Werts und die Wiederherstellung des Sollwerts

=Unterhalt: Überwachung, Instandhaltung, -setzung, Störungsbehebung, Teilerneuerung -> billige Dinge / Routine

und Erneuern: Veränderung, Verstärkung, Erweiterung, Aus-, Rückbau -> teure Dinge (Schotter / Schienenersatz,...)

Arten der Wertminderung

Technisch-physisch: Schädigung: Alterung, überlastung, Abnutzung(Verschleiss, Korrosion, Ermüdung)

Technisch-ökonomisch: Veralterung

Obsolenzphase

Ankündigung vermehrter Ausfälle

Lebenszyklus

Entwurf

Ausführung

Bertieb

Überwachung und Inspektion

Reperatur

Abbruch

Ersatz

Einfluss auf hohe Frequenz des Sinuslaufs

Hohe Fahrgeschwindigkeit

Starke Neigung der Radkegel

kleiner Radius des Nennlaufkreises

kleine Stützweite

Zugskontrolleinrichtungen

kombinierte Heissläufer- und Festbremsortungsanlage

Radlatwaagen

Flachstellenortungsanlagen

Lichtraumprofilmessanlagen

Magisches Dreieck

Qualität

Leistungsfähigkeit

Intervall

Folgen des instabilen Laufs

Konforteinbussen

hohe Seitenkräfte duch Gleiten

Verschiebung des Gleisrosts

Klothoide

geometrisches Element, dessen Krümmung konstant und linear zur Länge zunimmt

Beanspruchungsarten (statisch, quasi-statisch, dynamisch)

statisch: stillstehendes FZ, ideale Fahrt auf Gerade oder mit ausgeglichener Geschwindigkeit in Kurve

quasi-statisch: Fahrt in Kurve mit idealem Gleis

dynamisch: nicht idealer Gleis- und Fahrzeugzustand

Vergleich niveaugleicher Übergang, Unterführung und Überführung/Passarelle

-Niveaugleich: Kostengünstig, gefährliche Gleisquerung

-Unterf.: sichere Gleisquerung, hohe Baukosten und schlechte Einsehbarkeit

-Überf.: günstiger als Unterf., grösserer Höhenunterscheid (tiefererer Konfort und grösserer Zeitbedarf)

Erhaltungsstrategien

-präventativ: vorausgeplanter Rythmus aufgrund Erfahrungswerten und Alterungsprozesse von Anlagenteilen

-vorausschauend: aufgrund Zustandskonrtollen geplant und ausgeführt, bevor Schädigungsprozess zu stark fortgeschritten

-korrektiv: Unterschreitung eines Schwellenwerts (Problem Verfügbarkeit bis zur Instandsetzung vermindert)

RTE

= Reglewerk Technik der Eisenbahn: Quasi-Normen, Gemeinschaftswerk, konkrete Anwendung in der Projektierung, Realisierung und Erhaltung der Bahnanlagen

Zulässiger Bereich der Überhöhungsrampe

kann in den Kreisbogen hineingezogen werden, der Anfang muss aber mit dem Anfang des Übergangsbogen übereinstimmen (i.d.R. nur im Bereich des Übergangbogens)

Neutralisationstemperatur

hat Ziel über gesammte Jahr keine kritischen Spannungen im Gleis entstehen zu lassen, Winter: Zug -> Gleisbruch, Sommer Druck -> Verwerfung (eher auf Zug beanspruchen)

Anforderungen für die Planung einer Bahnlinie

- Erfüllung der zukünftigen Anforderungen

- bessere Nutzung mittles Verkehrsmanagementverfahren

- raumplanerische Zielsetzung und Landnutzung

- Koordination mit anderen Verkehrssystemen

Elemente der Fahrbahn, die zeitabhängigen oder belastungsabhängigen Wertminderung

Zeitabhängig: Tragwerk, Fahrleitungsmast, Tunnel, Brücken, Stützbauwerk, Signalmasten, Stellwerk

Beanspruchungsabhängig: Schotter, Schwelle, Schiene, Befestigungsmittel, Fahrdraht

Eigenschaften von Verkehrsinfrastrukturen

teure Herstellung, geringe Erträge, nur im Verbund sinnvoll nutzbar, hohe Lebensdauer, nur zweckgebundene Nutzung möglich - beschränkte Umnutzung möglich