Unterschottermatten

1 Das Funktionsprinzip

Unterschottermatten aus den
Getzner-Werkstoffen Sylomer® undSylodyn® begrenzen die statischen
und dynamischen Kräfte, die durch
den Fahrbetrieb auf das Schotterbett
einwirken.
Die wichtigsten Einsatzbereichesind:Getzner Unterschottermatten
sind mehrschichtig aufgebaut:— Körperschallisolierung an EisenbahnStrecken in dicht besiedelten Regionen: Nahverkehrsbahnen undVollbahnen im Nahbereich vonGebäuden.

— Lastverteilerschicht
Die oberste Schicht der Matten
besteht aus einem Geotextil bzw.
Vlies mit hoher Dehn- und Reißfestigkeit. Unter der Last des Schottersverformt sich diese Schicht. Die
Schottersteine werden eingebettet
und in ihrer Lage durch die vergrößerte Auflagefläche stabilisiert.
Eingeleitete Kräfte werden flächig
verteilt und an die darunter liegenden Federschichten weitergegeben.

— Schutz schwingungsempfindlicher
Bauwerke und Gebäude mit erhöhten
Schallschutzanforderungen wie
Konzertsäle, Museen, Krankenhäuser,
historische Bauwerke oder schwingungssensible Labor-, Prüf- oder
Messeinrichtungen.
— Verminderung der Abstrahlung vonsekundärem Luftschall bei Brückenbauwerken.
— Erhöhung der Gleislagestabilität undVerminderung der Schotterpressung
führen zu geringerem Wartungsaufwand für stark beanspruchte
Strecken.

— Federschicht
Die Federschicht besteht aus mikrozelligen Polyurethan-Werkstoffen. Die
Werkstoffe sind volumenkompressibel – für Verformungen bedarf es
demnach keinerlei Profile oderHohlräume. Je nach Mattentyp ist die
Federschicht aus einer oder zwei
Schichten zusammengesetzt, deren
jeweilige Dichte so gewählt ist, dasssich insgesamt die gewünschte
statische und dynamische Steifigkeitergibt.

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2 EngineeringServiceGetzner hat für den Einbau vonUnterschottermatten ein spezialisiertes Rechenmodell entwickelt, das einesehr zuverlässige Prognose dererzielbaren Schwingungsminderung
ermöglicht.

ehrere Versuchsreihen verschiedener Bahngesellschaften mit
unterschiedlichen Versuchsbedingungen haben gezeigt, dass die Prognoserechnungen von Getzner mit den
tatsächlichen Messergebnissen übereinstimmen. Für jeden Anwendungsfall
und Mattentyp erstellen die Fachleuteseparate Vorhersagen. Diese Dienstleistung gehört bei Getzner zum selbstverständlichen Service für Kunden.

M

Einige weitere Bestandteile desumfangreichen Dienstleistungspakets sind die Erstellung von Verlegeplänen mittels CAD, spezifische
Berechnungsmodelle zur Ermittlung
der Schieneneinsenkung, individuelle Baustellenbetreuung vor Ort oder
Verlegeanweisungen für die Matten.
Unterstützend hierbei ist das nach dem
neuesten Stand der Technik eingerichtete Prüflabor.
In enger Zusammenarbeit mit dem
Kunden und verschiedenen Forschungs- und Prüfanstalten modifiziert
und testet Getzner die Produktpalette
laufend. Die Ingenieure, Produktmanager und Physiker von Getzner setzen
sich in ihrer täglichen Arbeit mit den
steigenden Markt- und Kundenanforderungen auseinander.
Unterschottermatten aus Sylomer® undSylodyn® haben in den vergangenen
Jahrzehnten in Betriebsstrecken mehrfach ihre Qualität bewiesen.

4Prüfungen und Praxismessungenliegen von folgenden Instituten vor (Auszug):— Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau der Technischen Universität
München— TÜV Rheinland, Köln, Zentralabteilung Schwingungstechnik und Erschütterungsschutz— Deutsche Bahn, Versuchsanstalt— Arsenal Research, Wien
— Müller BBM GmbH, Planegg bei München— ISMES Spa, Bergamo, Italien— Institut für Straßen- und Schienenverkehr, Technische Universität Berlin— Univ. Prof. Dr. Peter Steinhauser, Zivilingenieur für Technische Physik, Wien
— Ruthishauser Ingenieurbüro für Bau, Verkehr und Umwelt, Zürich
— EMPA, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, Dübendorf— Fritsch, Chiari & Partner Ziviltechniker GmbH, WienForschungs- und Prüfberichte können auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden.

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3 Technische
Produktinformation

Bettungsmodul undstatische Steifigkeit

Wirksamkeit undEinfügungsdämmmaßDie richtige Steifigkeit einer Matte
hängt vom Einsatzzweck, der Oberbaukonstruktion (Schotterbetthöhe,Schwellenfläche und -abstand,Schienentyp) und den Betriebsbedingungen (Achslast, maximale Geschwindigkeit) ab.

Die Wirksamkeit einer Unterschottermatte zeigt sich beim Einbau in Formeines verminderten Körperschallpegels.

Für den Einsatzfall ermittelt Getzner
durch die Berechnung der Biegelinie derSchiene die tatsächliche Einsenkung.

— Unabgefederte Masse des Drehgestells— Dynamische Steifigkeit, Dämpfung
und Masse des Schotteroberbaus
ohne Matte— Dynamische Steifigkeit und Dämpfung der Matte (last-, frequenz- undamplitudenabhängig)— Schwingungswiderstand (Impedanz)
des Unterbaus

ieses sogenannte „Einfügungsdämmmaß“ wird als Differenz vonTerzpegeln (Summenpegel im Frequenzbereich einer 1/3 Oktave) als
Funktion der Terzmittenfrequenz
angegeben. Die Wirksamkeit ist keine
Eigenschaft der Unterschottermatteallein, sondern eine Kenngröße desgesamten Systems - vom Fahrzeug biszum Unterbau.

DPressung [N/mm2]

as Maß für die Steifigkeit ist derBettungsmodul in N/mm3. Dieser
Wert bestimmt im Wesentlichen dieSchieneneinsenkung beim Befahren.
Werden die Empfehlungen eingehalten,
ist die Schieneneinsenkung in derRegel kleiner als 3 mm, im Hochgeschwindigkeitsverkehr kleiner als
1,5 mm.

D

Folgende Parameter haben besondere
Bedeutung:

0,20

0,150,10
Cstat=0,03 N/mm30,05

Federkennlinie
Unterschottermatte
Sylodyn® DN 335
60,0200123456789101112
Einfederung [mm]Prognosemodell
urch die Betrachtung des gesamten Systems und die Einbeziehungder verschiedenen baulichen Randbedingungen ist es Getzner möglich, mit
Hilfe eines Prognosemodells die
Wirksamkeit einer Maßnahme imVoraus zu berechnen.

Dbesonders hohe Wirksamkeit erreichen
die Unterschottermatten in jenem
Frequenzbereich, in dem beim Oberbau
ohne Matten die sogenannte Rad/
Schiene-Oberbauresonanz liegt. Das ist
je nach Bettungssteife zwischen ca.
50 Hz und 80 Hz.

Getzner Unterschottermatten erfüllen
diese Bedingung, da die dynamischeSteifigkeit nur wenig von Frequenz,
Last und Amplitude abhängt. Eine

Die Erfahrungswerte und Prognosenüber die Wirkung von Getzner Unterschottermatten sind durch den technologischen Vorsprung nicht auf Unter-Dyn. Bettungsmodul [N/mm3]

Das Modell geht davon aus, dass die
dynamischen Eigenschaften derUnterschottermatte im relevanten
Last- und Frequenzbereich durch die„dynamische Steifigkeit“ und den„Verlustfaktor“ nahezu vollständig
beschrieben werden.

In den meisten Anwendungsfällen ist
die Wirksamkeit im Frequenzbereich
unter etwa 80 Hz besonders wichtig,
da diese tieffrequenten Schwingungensehr stark angeregt werden. Gebäude
und Bauteile lassen sich in diesem
Frequenzbereich leicht anregen, wie
zum Beispiel Eigenschwingungen vonDecken und Wänden zeigen.

0,06

Belastung F' = 0,03 N/mm2
F' = 0,06 N/mm2

schottermatten anderer Bauartübertragbar (Beispiele: kompakte
Elastomermatten mit Profilierung oderinnenliegenden Hohlräumen).

Last- und Frequenzabhängigkeit derdynamischen Steifigkeit (aus:Müller-BBM, Bericht Nr. 32242/12)

Unterschottenmatte: Sylodyn® DN 335
Probenabmessung: 200 x 200 x 35 mm3

F' = 0,01 N/mm2
F' = 0,10 N/mm2

0,040,0204080

120160200Frequenz (Hz)7

4 Langzeitverhalten

Langzeitverhalten unter
härtesten BedingungenGetzner Unterschottermatten zeigen
auch nach jahrelanger Betriebsbeanspruchung höchste Wirksamkeit. Dies
beweist eine Prüfung zur Beurteilung
der Langzeiteigenschaften derGetzner Unterschottermatten.
ach mehr als 16 Jahren Betrieb
und einer täglichen Belastung vonrund 150 000 Lasttonnen wurden dem
Oberbau Probestücke entnommen undeingehenden Tests unterzogen. Das
Testergebnis brachte zum Vorschein,
dass die Unterschottermatte nach wie
vor eine hervorragende Funktionsfähigkeit aufwies. Trotz der mehr alssechzehnjährigen Nutzungsdauerüberzeugte die Unterschottermattevon Getzner durch ein konstantes
Steifigkeitsverhalten. Bei Kontrollmessungen an Proben, die über 20 Jahre
lang in verschlammtem Untergrund
gelegen hatten, war im Inneren derMatten keine Verschmutzung festzustellen.

NGetzner Unterschottermatten bewahren ihre Funktion selbst unter extremen
Bedingungen. Umwelteinflüsse wie
vollständige Überflutung, Frost oderstarke Verschmutzung des Schotterbettes durch Schotterabrieb odereingeschwemmten Sand können den
Matten nichts anhaben.

8Zitat aus einem Testberichteines externen Prüfinstituts:„... Die Unterschottermatte
Sylomer ® B 851 hat die außergewöhnlich hohen Betriebsbeanspruchungen von mehr als 760 Mio.
Lasttonnen in einem Zeitraum vonmehr als 16 Jahren hervorragend
bewältigt.“

5 Verlegetechnik &Nachrüstung

Lieferformund MontageGetzner fertigt Unterschottermatten
in einer einheitlichen Breite von
1,50 m. Die Mattenbahnen werden
noch im Werk entsprechend derörtlichen Fahrbahnbreite zugeschnitten.
ie Matten werden nach dem
Zuschnitt gerollt und verpackt.
Nachdem die Verlegeposition auf derMatte vermerkt wurde, wird sie direkt
auf die Baustelle geliefert. Ab einer
Mattendicke von 35 oder 40 Millimetern ist es für eine bessere Handhabung teilweise sinnvoll, die Matten inzwei separat gerollten Schichten
anzuliefern.

DDie Mattenrollen werden entsprechendihrer Bezeichnung am Bestimmungsort
verteilt und ausgelegt. Eine Feinanpassung erfolgt, falls notwenig, durch dasEinlegen von Pass-Stücken oder das
Zurechtschneiden der Matten, was in
Kurvenbereichen erforderlich sein kann.
Die laufende Weiterentwicklung derVerlegemethoden durch Getzner hat
dazu geführt, dass die Oberschicht dereinzelnen Matten und die Pass-Stücke
inzwischen thermoverklebt werden
können.

10Anforderungen an
den Untergrund
Der Mattenbelag ist unmittelbar nachder Verlegung – also auch ohne
Verklebung der Matten auf dem
Untergrund – voll funktionsfähig.
Gummibereifte Baustellenfahrzeuge
können den Mattenbelag problemlos
befahren. Werden die Matten nicht
unmittelbar nach der Verlegung
beschottert, ist es zweckmäßig, die
Lage der Matten durch partielle
Verklebung auf dem Untergrund zu
fixieren (Baustellenverkehr, Wassereinbrüche). Getzner setzt hierfür lösungsmittelfreie Kleber, wie 2-KomponentenPUR-Klebstoffe, ein. Die Verklebung
erfolgt so, dass eventuell unter dieMatten eingedrungenes Wasser zur
nächsten Einlaufstelle fließen odersickern kann.

Getzner Unterschottermatten liegen
vollflächig auf dem Untergrund auf.
Da sie flexibel und in allen Richtungenelastisch sind, passen sie sich dem
Untergrund weitgehend an.
a sich die Matte ihrem Untergrund
optimal anpasst, können scharfkantige Vertiefungen oder Erhebungenin der Verlegefläche die Matte beschädigen. Betonfahrbahnen werden im
Vorfeld grob abgezogen bzw. grob
geglättet. Getzner -Unterschottermatten können ohne besondere Maßnahmen auf einem Untergrund aus
verdichtetem Kies (Planum), auf einer
zementverfestigten Tragschicht oder
auf einer Bitumentragschicht verlegt
werden.

DWenn Betriebsstrecken mit Matten
nachgerüstet werden, kommt es häufig

Bestehende Bahnlinien
nachrüsten
vor, dass die Verlegefläche aus Altschotter besteht. In diesem Fall hat es
sich bewährt, die Matten beidseitig mit
einer Lastverteilerschicht zu versehen.
Stehen die Matten unter einem ständigen und stärkeren Wassereinfluss,können unter die Matten Drainagematten streifenförmig eingelegt werden.
Um im Bereich der Wasserläufe Schallbrücken zu vermeiden, werden die
Roste bzw. Gitter mit gelochten Unterschottermatten belegt, diese können
aber auch selbst elastisch gelagert
werden.

Kunststoff (z. B. Epoxidharz bei
Stahlbrücken) beschichtet, sind keinebesonderen Vorkehrungen notwendig.
Sylomer® und Sylodyn® sind frei vonWeichmachern oder Ölen. Wenn die
Unterschottermatten verklebt werdensollen, muss der Untergrund für die
Verlegung besenrein und trocken sein.

ProfilDübel
00mSeitenmatte

10UnterschottenmatteDübel

nterschottermatten aus Sylomer®
und Sylodyn® haben sich besonders in sensiblen Bereichen mit
höchsten Anforderungen an denErschütterungsschutz, aber auch unter
extremen baulichen Randbedingungenbewährt.

UDas vielfach praxiserprobte Nachrüstverfahren von Getzner sorgt für einenzügigen Baufortschritt. Da nicht dergesamte Gleisrost entnommen werdenmuss, sind nur kurze Gleissperrzeiten
für den Einbau notwendig. Da die
Aufmaßmöglichkeiten im Vorfeld
fehlen, müssen die Matten vor Ort auf
die exakte Länge gebracht werden. DerZuschnitt ist mit einem einfachen,handelsüblichen Teppichmesser
möglich.

Das Lieferprogramm für Getzner
Unterschottermatten beinhaltet
selbstverständlich eine detaillierte,schriftliche Einbauanweisung und den
für die Verlegung erforderlichen
Klebstoff. Ist die Verlegefläche mit

mGetzner Unterschottermatten kommen schon allein wegen ihres geringen Gewichtes und der einfachen
Verlegetechnik bei zahlreichen Nachrüstungsmaßnahmen zum Einsatz.

Entwässerungslösungz. B. mit Geotextil

vor Ort gebohrte
EntwässerungsöffnungenEntwässerungsprinzip:
Unterschottermatte
Sylomer ® und Sylodyn®

Sind die Verschleißerscheinungen amOberbau nach der oft jahrelangen
Betriebsbeanspruchung ohne Unterschottermatten nicht zu groß, sokönnen selbstverständlich sämtliche
Komponenten erneut eingesetzt
werden. Schienen, Schwellen, Schienenbefestigungen und der Schotter
müssen daher nicht, wie bei anderenerschütterungstechnischen Sanierungsmaßnahmen, erneuert werden.
Getzner trumpft mit Wirtschaftlichkeit.

11Getzner Werkstoffe GmbHAm Borsigturm 11
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