Schwellensohlen

Schwellensohlen

Im modernen Oberbau werden Schwellen zur Verringerung der Schotterbeanspruchung bei gleichzeitiger Senkung der Fahrwegkosten besohlt.

Als Schwellenbesohlung wird eine unterseitig an Bahnschwellen angeordnete elastische Schicht bezeichnet. Diese unterseitigen Beschichtungen können im Fertigungsverfahren beim Betonieren im Frischbeton aufgelegt oder nachträglich an den Unterseiten von Bahnschwellen aufgeklebt werden.

In einigen technischen Parametern können Betonschwellen die Eigenschaften von Holzschwellen nicht aufwiegen. Mit unterseitigen elastischen Kunststoffbeschichtungen von Betonschwellen sind jedoch in der Kontaktfläche zwischen Schwelle und Schotter Lagerqualitäten der Holzschwelle erreichbar.

Mit zunehmender Geschwindigkeit und Betriebsbelastung im Eisenbahnverkehr steigen die Anforderungen an den Schotteroberbau. Um die daraus erwachsenden Beanspruchungen zu beherrschen, haben die Ingenieure von Paul Müller eine allen Anforderungen genügende Schwellensohle entwickelt.

Die Schwellensohle ist fest mit der Betonschwellen-Unterseite verbunden. Sie schont den Schotter, erhöht die Gleislagestabilität und verbessert die dynamischen sowie akustischen Eigenschaften des Gleisoberbaus.

  • Reduzierung der Instandhaltung von Gleisanlagen
  • Amortisation des Besohlungsaufwandes in 2 bis 3 Jahren
  • Erhöhung des Fahrkomforts
  • Dauerbeständigkeit (Betriebsfestigkeit) der Sohle > 35 Jahre
  • Recyclingfähigkeit der Sohle = 100% nach KrW -/AbfG
  • Umweltverträglichkeit nach Greenpeace Stufe 2

Durch die Auswahl eines Sohl-Materials mit anforderungsgerechten Eigenschaften wird das elastische und plastische Verformungsverhalten nach kundenspezifischen  Einsatzbedingungen kreiert.

Die plastische Verformung der Sohle gewährleistet durch das Einprägen von Schotterspitzen einen Formschluss bis zum Kräftegleichgewicht und ermöglicht so durch die  geometrische Anpassung zwischen Stein und Sohle die Schotterschonung sowie die Erhöhung des Querverschiebewiderstandes.

Die photogrammetrische  Auswertung nach Langzeiterprobungen bestätigte am Beispiel eine Kontaktfläche von ca. 23 %. Die Kontaktfläche ohne Schwellenbesohlung wird mit 5 -  8 % angenommen

Resultat:

  • Verminderung der Flächenpressung zwischen Schwelle und Schotter um ca. 250 %
  • Verrinderung der Gleissetzung im Vergleich zu unbesohlten Schwellen um den Faktor 4
  • Verringerung der Instandhaltungskosten um den Faktor 2 bis 3
  • Minderung der Gleislageverschlechterungsrate um den Faktor 3 -4

In jeder Phase der zeitbezogenen Einprägung von Schottersteinspitzen in die Besohlung wirkt die Schwellensohle konstant „elastisch“ und lastverteilend. Die Schwingweite ist nicht von der plastischen Einprägung abhängig, sondern allein eine Funktion aus Materialkomposition, Sohlenstärke und der dynamische Beanspruchung aus dem Zugverkehr. Der elastische Verformungsanteil wird durch den Bettungsmoul definiert und weiterhin durch das Verhältnis zwischen dem statischen und dynamischen Bettungsmodul  charakterisiert. Technische Daten zu diesen Kriterien erhalten Sie auf Anfrage und auf Ihre Beanspruchungsbedingungen „maßgeschneidert“.

Resultate:

  • Unter Bedingungen unserer Schwellenbesohlung  wird die Schwingamplitude des Schotters unter der Schwelle von 0,4 mm auf 0,1 mm reduziert.
  • Der Fahrkomfort wird erhöht und die Schall-Emissionen werden reduziert.
  • Riffelbildungen und sonstige Schienenschädigungen werden weitestgehend ausgeschlossen
  • Dynamische Versteifung < 1,5

Zugehörige Dokumente

Beschreibung Dokument Link
Lebenszeitkostenrechner*
xls (362.5 KB)
Datenblatt zum Bettungsmodul
pdf (371.2 KB)

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