Schienenverkehrswege im innerstädtischen Bereich führen häufig sehr nahe an oder unter Gebäuden entlang. Um die unvermeidlichen Schwingungsemissionen zu minimieren, werden heute meist Masse-Feder-Systeme in verschiedenen Ausführungen eingesetzt. Dies gilt in besonderem Maße da, wo Unterfahrungen stattfinden und Zementinjektionen zur Gebäudesicherung notwendig werden, da hier das Gebäude schwingungstechnisch direkt mit dem Tunnel verbunden wird. Masse-Feder-Systeme sind Oberbauformen, bei denen die Gleisabfederung durch Zwischenmassen erfolgt. Diese bestehen meist aus Beton in Form von Platten (bei schotterlosem Oberbau) oder Trögen (bei Schottergleisen) zwischen der Schiene und einem Federelement. Das Federelement steht auf der Tunnelsohle oder entsprechenden oberirdischen Unterkonstruktionen. Als Federelement kommen die unterschiedlichsten elastischen Bauelemente zum Einsatz, immer orientiert an den örtlichen Gegebenheiten. Maßgebende Kennziffer eines Masse-Feder-Systems ist die Abstimmfrequenz, die sich aus den Anforderungen des Immissionsschutzes und den zu beachtenden niedrigsten Deckeneigenfrequenzen der Anliegerbebauung ergibt. Ihre Berechnung und die der maßgebenden Biegeeigenfrequenzen erfolgt in der Regel durch FEM-Programme am System der elastisch eingebetteten Platte, wobei für die dynamische Berechnung die dynamische Federsteife anzusetzen ist. Konstruktiv kommen die verschiedensten Bauformen zum Einsatz: Kegelfederelemente, Elastomer-Blocklager oder - relativ neu - Schraubenfederelemente. Nach den langjährigen Gebrauchserfahrungen kann davon ausgegangen werden, dass bei richtiger Auslegung der Federelemente eine Gebrauchstauglichkeit von mehr als 50 Jahren gewährleistet ist. Einige konkrete Beispiele für verschiedene Systeme mit Einzelstützpunkten werden vorgestellt: Baulose der Stadtbahnen Hannover, Bochum, Köln und Duisburg sowie Köln-Chorweiler/Blumenberg. Die immissionsmindernde Wirkung des Masse-Feder-Systems ist nicht direkt nachweisbar, es ist aber von einer Reduzierung zwischen 80 und 90 % auszugehen. Die positiven Erfahrungen bei Stadtbahnen sollen auch auf Vollbahnen übertragen werden.
Planung und Bau von Masse-Feder-Systemen für Schienenverkehrswege
Design and construction of mass-spring-systems for railways
Bautechnik ; 78 , 11 ; 783-794
2001
12 Seiten, 29 Bilder, 19 Quellen
Article (Journal)
German
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