Modellversuche zu den Langzeitveränderungen der Gleislage infolge plastischer Deformationen des Untergrundes

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rolf Katzenbach
• Fachliche Zuordnung: Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5268866

Im ersten Förderungszeitraum des Forschungsvorhabens wurde eine Modellversuchseinrichtung zur Ermittlung der Langzeitveränderungen der Gleislage infolge plastischer Deformationen des Untergrundes unter Zugverkehr projektiert und gebaut. Die nach der Fertigstellung der Versuchseinrichtung im Februar 1997 durchgeführten Versuche zeigen, daß die bleibenden mittleren Setzungen des Gleises mit der Zahl der Lastspiele (Überfahrten) logarithmisch zunehmen. Desweiteren hat sich bei den Modellversuchen herausgestellt, daß infolge der wandernden Belastung Bodenwellen auftreten können. Wenn Bodenwellen auftreten, wird im Grenzfall von einem "breiten Gleis" gesprochen, im Gegensatz hierzu spricht man von einem "schmalen Gleis" wenn keine Bodenwellen auftreten. Der Systemparameter Breitezahl kennzeichnet, ob ein Gleis breit oder schmal ist. Die Identifikation des kritischen Wertes der Breitezahl, jenseits dessen sich das Gleis wie ein schmales Gleis verhält, ist die zentrale Fragestellung. Entsprechend den Erkenntnissen des ersten Förderungszeitraumes wurde das Versuchsprogramm für die zweite Förderungsphase spezialisiert und systematisiert. In der zweiten Förderungsphase wurden die Modellversuche weitergeführt und die Gleissteifigkeit variiert. Aus den durchgeführten Modellversuchen konnte ein Wert des Systemparameters Breitezahl gefunden werden, für den sich ein Gleis wie ein schmales Gleis verhält. Im Weiteren soll nun herausgefunden werden, wieweit beim Anwachsen der Breitezahl sich ein Gleis für praktische Zwecke noch als schmales Gleis einstufen läßt. Hierzu werden momentan weitere Modellversuche durchgeführt. Nach der Identifizierung des kritischen Wertes soll für diese Gleissteifigkeit der Einfluß der Wassersättigung eines rolligen Bodens und der eines bindigen Bodens auf das Systemverhalten und die Entstehung von ungleichmäßigen Setzungen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1015: Systemdynamik und Langzeitverhalten von Fahrwerk, Gleis und Untergrund
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Ulvi Arslan