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Research unit
FOT
Project number
FABI 2018.25
Project title
FABI 2018.25: Schwellenbesohlung, Einfluss auf den Fahrlärm

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Key words
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Short description
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Project aims
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Publications / Results
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Inserted texts


CategoryText
Key words
(German)
Lärmbekämpfung, Lärmsanierung der Eisenbahn, Infrastruktur, Schwellenbesohlung
Short description
(German)

Bei Fahrbahnerneuerungen bauen die SBB seit 2018 standardmässig Schwellen mit einer harten Besohlung ein. Die Besohlung soll die Abnützung des Schotters vermindern und allgemein die Lebensdauer des Oberbaus erhöhen.

Bei der Schwelle ohne Besohlung treffen Beton und Schotter direkt aufeinander. Dies führt zu Abrieb beim Schotter, teilweise zerbrechen die Schottersteine. Mit der Besohlung verzahnen sich die Schwelle und Schotter so miteinander, dass die Energie bei einer Zugsüberfahrt besser auf viele Schottersteine verteilt wird (grössere Auflagefläche der Schwelle). Energiespitzen bei einzelnen Schottersteinen werden vermieden. Die Besohlung wirkt zudem als eine Art Federelement das den Oberbau weicher macht. Dabei gelangt weniger Energie in den Schotter und den Unterbau, wird aber vermutlich als zusätzlicher Luftschall abgestrahlt. 

Mit dem vorliegenden Projekt soll modelliert werden wie die Energieflüsse im Oberbau / Unterbau sich verändern, wenn eine harte Besohlung (Typ SBB) eingebaut wird. Daraus abgeleitet wird berechnet wie sich der Vorbeifahrtspegel bei einer Zugsdurchfahrt verändert (in dB(A), in 7.5m).

Die modellierten Energieflüsse werden verglichen mit experimentellen Daten die im Labor der EPFL erhoben werden. Der Testaufbau an der EPFL besteht aus einem Oberbau mit 3 Schwellen und wird bereits für im Zusammenhang mit einem anderen Projekt verwendet.

Project aims
(German)

Das Ziel des Auftrages besteht darin, die Unterschiede in der Lärmabstrahlung eines Oberbaus mit besohlter und unbesohlter Betonschwelle aufzuzeigen (steife Besohlung Typ SBB und harte Zwischenlagen). 

Publications / Results
(German)
USP are soft track component with a frequency-temperature dependent behaviour. Their material properties should be measured via DMA to ensure a proper modelling of the pad properties.  

The influence of USPs over the track dynamics and acoustic is limited to frequencies up to 30 Hz for a lateral excitation and up to 300 Hz for a vertical excitation. 

Only the USP stiffness matters when looking at noise emission. The damping does not have any noticeable effect. This is due to the damping of the ballast being already very high. Any added damping is superfluous.  

At (very) low frequencies, USPs can results in a sound power level increase of around 15 dB in the lateral case and around 10 dB in the vertical case, when compared with a track without USP. These extremum are obtained for unrealistic low values of USP stiffness and serve only as guidelines.  

Since the temperature has an effect on the USP stiffness, care should be taken to measure reference track and track with USP at at comparable temperature conditions and if possi-ble at close locations.  

For a pass-by event, the presence of hard USP (SLB3007) results in an increase of the Sound Pressure Level by less than 1dB(A).
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