Project Details
Projekt
Experimentelle Untersuchung von Setzungskopplung und Schwellenabheben auf das Setzungsverhalten des Schottergleises
Applicant
Professor Dr.-Ing. Werner Rücker
Subject Area
Mechanics
Term
from 1996 to 2003
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5266834
Im Zuge des Ausbaus des Hochgeschwindigkeitsverkehrs sind die gleisseitigen Instandhaltungskosten in einigen Streckenabschnitten deutlich gestiegen. Mußte ein Schottergleis früher in mehrjährigen Abständen überarbeitet werden, so sind die Intervalle heute schon auf unter ein Jahr gesunken. Die Ursache liegt in sich schnell herausbildenden unregelmäßigen Setzungen der Schotterschicht unter jeder Schwelle, die wiederum zu einer Hohllagenbildung führen. Fährt ein Schienenfahrzeug über eine hohlgelagerte Schwelle, entstehen hohe dynamische Radlasten und daraus resultierend eine stoßweise zyklische Belastung des Schotters. In ersten Bewilligungszeiträumen wurden theoretische und experimentelle Nachgiebigkeitsfunktionen für das Schottergleis und die Feste Fahrbahn ermittelt. Des weiteren wurden dynamische Radaufstandskräfte für verschiedene Anregungsmechanismen errechnet. Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollen jetzt die Setzungen eines Schottergleises in einem 1:1 Laborversuch untersucht werden. Hierbei wird das Schwergewicht auf folgende Fragestellungen gelegt: Existiert eine sogenannte Setzungskopplung? Das würde bedeuten, daß die Setzungen der Schotterschicht vorzugsweise nicht nur unter der direkt belasteten Schwelle auftreten, sondern auch von indirekt über den Untergrund bzw. dem Gleis übertragenen dynamischen Belastungen - Erschütterungen - herrühren können.Hat ein Abheben der Schwelle und damit die Entlastung des Schotters ("Atmen") einen Einfluß auf die Setzung?Hierbei soll in gewissen Grenzen der Einfluß der dynamischen Radaufstandskräfte, der Gleissteifigkeit, der daraus folgenden Spannungsverteilung und -intensität im Schotter sowie Hohllagen untersucht werden. Die gewonnenen Ergebnisse werden in einem Setzungsmodell integriert, wobei gleichzeitig die Auswirkungen auf die Kurzzeitdynamik erfaßt werden sollen.
DFG Programme
Priority Programmes
