In diesem Artikel werden Maßnahmen zur Hemmung der Schlupfwellenbildung an bogeninneren Schienen von Bogengleisen mit konventionellem Schotteroberbau vorgestellt. Aufbauend auf die Schlupfwellenthese nach Stephanides, nach dem die Schlupfwellenbildung durch Schwebungseffekte infolge von Frequenznachbarschaften von Radsätzen und dem Gleisrost unter dem zusätzlichen Einfluß von Schwellenhohllagen entsteht, konnten folgende Erfahrungen gewonnen werden. Die Schlupfwellenbildung tritt verstärkt in Betongleisen mit steifen Zwischenlagen auf, da diese im Gegensatz zu den weichen Gummizwischenlagen zu keiner Entkopplung der Schwingungen an Rädern und dem Gleisrost führen. Zur Hemmung von Schlupfwellen empfiehlt sich der Einsatz von Zwischenlagen mit einer dynamischen Steifigkeit Cdyn < 150 kN/mm. Die Schlupfwellenhemmung stellt sich bei unbesohlten und besonders bei besohlten Betonschwellen ein. Messungen im ÖBB-Netz zeigen ein häufiges Aufreiten von Betonschwellen in Schwellenmitte bei gleichzeitig verstärkter Bildung von Hohllagen unter den Schienenauflagern bzw. Schwellenköpfen. Dieses Phänomen tritt vor allem in unbesohlten Betonschwellengleisen mit steifen Zwischenlagen auf. Die frei liegenden Schwellenköpfe können u.a. mit der Schlupfwellenfrequenz schwingen und verstärken gleichzeitig die Bildung der Schlupfwellen. Partielle Hohllagen unter den Schwellenköpfen erhöhen damit die Schlupfwellenbildung. Schwellenbesohlungen hemmen die Bildung von partiellen Hohllagen unter den Schwellenköpfen. Neben einer gleichmäßigeren Auflagerung der Schwellen und einem besseren Setzungsverhalten kann durch den Einsatz von Schwellenbesohlungen damit auch die Schlupfwellenbildung stark gehemmt werden, die Schwebungseffekte zwischen den Radsätzen und dem Gleisrost werden unterdrückt. Die Stahlsorte R 350 HT ist (kontakt-)/ verschleißresistenter als die Stahlsorte R 260. Gleise mit R 260-Schienen zeigen daher auch eine raschere Schlupfwellenbildung. Der Verschleißzustand der Zwischenlage und die Niederhaltekraft der Spannklemme - welche durch Materialermüdung, durch ein Dübelkriechen und ein falsches Anziehdrehmoment verringert werden kann - haben ebenfalls einen schlupfwellenverstärkenden Einfluß. Durch den Einsatz einer ausreichend dimensionierten Schienenbefestigung von weichen Zwischenlagen, besohlten Betonschwellen und einem Schienenprofil 60 El mit der Stahlsorte R 350 HT hat die ÖBB bislang ein Optimum an Verschleißarmut und Langlebigkeit erreicht Die positiven Einflüsse überlagern sich und geben in Summe ein nahezu schlupfwellenfreies Gleis: (1) Schienenprofil 60 E1 (Stahlsorte R 350 HT), (2) lückenlos verschweißt, (3) Betonschwelle besohlt, (4) Schienenbefestigungssystem W 28, (5) Zw 700 (Cdyn = 85 kN/mm), (6) 600 mm Schwellenabstand. Im vorliegenden Artikel wurde gezeigt, daß es in engen Gleisbogen möglich ist, die Bildung von Schlupfwellen auch bei hoher Verkehrsbelastung über Jahre hinaus fast vollständig zu unterdrücken. Die ÖBB setzen diese wartungsarme und leisere Bogengleiskonfiguration seit 2007 standardmäßig im Hauptnetz ein.
Intensive studies earned out in the Austrian Railway network show the advantage of elastic com ponents and the rail grade R 350 HT with regard to the wear behaviour on tracks in tight curves Firstly the new components have a far longer service life and secondly an optimised dimensioning of the track system can almost completely hinder the formation of longwave corrugation in track curves with a radius R < 400 m In curved tracks with an advanced state of corrugation, the service life of the track components will be greatly reduced - this applies to the ballast bed in particular - and also these tracks are up to 15 dB louder than uncorrugated tracks Under sleeper pads help to reduce the formation of sleeper voids, elastic rail fastenings lead to decoupling of the occasionally freely oscillating sleepers and the wheelset, and the rail grade R 350 HT indicate a general reduction of wear If these elements are combined together correctly when dimensioning the curved tracks and if the system behaviour of the track is optimised as a whole it is possible to eliminate the formation of longwave corrugations almost completely.
Zur Reduktion der Schlupfwellenbildung
Reducing the formation of long-wave corrugation
Der Eisenbahningenieur ; 63 , 3 ; 33-41
2012
8 Seiten, 12 Bilder, 9 Quellen
Article (Journal)
German
Automotive engineering | 1986
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