Studie «Einsatz besohlter Betonschwellen Meterspur»

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: 1118

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Steife Schwellenbesohlungen (USP = Under Sleeper Pads) mit einem statischen Bettungsmodul von Cstat ≥ 0.25 N/mm3 wurden bereits ausführlich bei Normalspurbahnen getestet und sind heute in der Schweiz zugelassen. Die Hauptvorteile von USP sind die gezielte Veränderung der Elastizität des Oberbaus und die damit verbundenen positiven Auswirkungen auf die Gleislagegüte. Dieses Projekt befasste sich mit der Gebrauchstauglichkeit besolter Betonschwellen bei den Meterspurbahnen. Dazu wurde ein umfangreiches Versuchskonzept für vier Teststrecken bei drei Bahnbetreibern erstellt. Beteiligt am Forschungsprojekt waren die Matterhorn Gotthard Bahn (MGB), die Transports publics fribourgeois (TPF) und die Zentralbahn (ZB). Neben der Gleislagegüte wurden das Schlupfwellenwachstum, die Gleislagestabilität sowie die Auswirkungen auf Erschütterungen und Lärm untersucht.

Zur Gleislagegüte und zur Schlupfwellenentwicklung kann zum jetzigen Zeitpunkt noch keine abschliessende Beurteilung getroffen werden, da der zur Verfügung gestandene Untersuchungszeitraum bei teils niedrigem Verkehrsaufkommen zu kurz ist, um langfristige Veränderungen in der Gleislage oder beim Schlupfwellenwachstum feststellen zu können. Frühere Messungen in einem Bogen bei Clies auf dem Netz der MVR deuten jedoch darauf hin, dass Schwellenbesohlungen einen positiven Einfluss auf die Schlupfwellenbildung haben. Bei den Versuchen hat sich gezeigt, dass produktspezifische Eigenschaften zu teils unterschiedlichen Ergebnissen führen. Beim Querverschiebewiderstand lieferte beispielsweise die plastische Besohlung von Getzner die besten Ergebnisse, danach folgte die elastische Besohlung von Tiflex und zum Schluss die steife und harte Besohlung von Müller. Dieses Ergebnis kann durch eine effektivere Verzahnung zwischen Schotter und Besohlung bei plastischen Werkstoffen begründet werden. Deshalb wird empfohlen, in engen Bögen vorzugsweise plastische Besohlungen zu verwenden. Generell kann festgestellt werden, dass der Einsatz von Schwellenbesohlungen zu einem homogeneren Gleis mit besserer Gleislagegüte und weniger Hohllagen führt. Diese Effekte sind vor allem auf die Schotterschonung und die bessere Lastverteilung zurückzuführen.

Aufgrund des steifen Bettungsmoduls von Cstat ≥ 0.25 N/mm3 wird bei starrem Untergrund bzw. Unterbau (z.B. AC-Rail) die Verwendung von weichen Zwischenlagen empfohlen, wobei in diesem Zusammenhang mit einer leicht erhöhten Lärmemission zu rechnen ist. Erschütterungen und Körperschall werden durch steife Besohlungen weder verstärkt noch reduziert. Es wurden auch keine erhöhten Lärmemissionen festgestellt, die rein auf die Verwendung von Schwellenbesohlungen zurückgeführt werden konnten.

Für die zukünftige Weiterentwicklung des Oberbaus bei Meterspurbahnen wäre es lohnend, das Bogenatmungsverhalten von Betonschwellen mit plastischen Sohlen ohne Sicherungskappen zu untersuchen. Entsprechende Versuche bei der Normalspur zeigten eine deutlich gleichmässigere Bogenatmung der besohlten Betonschwellen im Vergleich zu den unbesohlten Betonschwellen.

Zugehörige Dokumente

• Projektbeschreibung [PDF] 68 kB

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Abschlussbericht Gebrauchstauglichkeit besohlter Betonschwellen Meterspur [PDF] 5'727 kB