Optimierung vonÜbergangsbereichen

Deutliche Verringerung derWartungskosten von sensiblen
Gleisabschnitten

Minderung des Verschleißes bei
sämtlichen Oberbaukomponenten

Verlängerung der Lebensdauerund damit höhere Verfügbarkeitder Strecke

1Wartungskosten signifikant
Platzhalter
TextverringernÜbergang auf eine BrückeÜbergänge: Die instandhaltungsintensiven Bereichevon Schienenwegen
Beim Wechsel von unterschiedlichen
Oberbaukonstruktionen kommt es
aufgrund von Steifigkeitssprüngen zu
einer erhöhten Beanspruchung derKomponenten und dadurch zu einem
verstärkten Instandhaltungsaufwand.
Lösungen von Getzner helfen, dieseBeanspruchungen und die dadurch
entstehenden Wartungskosten
signifikant zu verringern.

Die Optimierung der sensiblenÜbergangsbereiche kann das KostenNutzenverhältnis eines Schienenweges
entscheidend verändern.

Als Übergänge bezeichnet man
Gleisabschnitte, in denen sich die
Bettungssteifigkeit auf kurzer Distanz
stark ändert. Bei einem abrupten
Wechsel der Oberbaukonstruktion sind
Steifigkeitssprünge, welche unterschiedliche Schieneneinsenkungenbewirken, nicht zu vermeiden. Diesprunghaften Änderungen können zumBeispiel in Übergängen von Schotteroberbau auf Feste-Fahrbahn, vonfreier Strecke auf eine Brücke oderbeim Wechsel vom Gleis auf eine Weiche auftreten.
Auch bei gleichartigen Oberbausystemen kann ein Wechsel des Unterbaus
bzw. Untergrunds zu einem gesteigerten Wartungsaufwand führen. Beispielsweise sorgen bei Übergängen auf
Brücken sowohl die unterschiedlichen
Untergrundsteifigkeiten als auch ungleiche Setzungen für eine höhere dynamische Belastung der Komponenten.

Schematische Darstellung eines Übergangs3

2 Einsenkungsdifferenzen
ausgleichen

SchotterverschleißErhöhtem Verschleiß
entgegenwirken
Konstruktionsbedingt kommt es beiÜbergangsbereichen zu einer stufenförmigen Änderung der Oberbausteifigkeit. Hohe statische und dynamische Belastungen führen bereits nachkurzer Betriebszeit zu einem Verschleiß der Oberbaukomponenten.
Elastische Produkte von Getzner
können hier einen Komponenten
schonenden Ausgleich schaffen undeinen wertvollen Beitrag zur Entlastung leisten.

4Im Bereich von Übergängen ohne optimierte Steifigkeitsabstufung können
aufgrund der hohen dynamischen Belastungen bei einer Zugüberfahrt Schäden an den Komponenten entstehen:
Schotterfließen und Überbeanspruchung führen zu Schotterverschleißund Hohllagen zwischen Schwelle undSchotter. Der Schotterverschleiß ist
oft durch den entstehenden Abrieb
als „weiße Stellen“ erkennbar. Erhöhte

Kräfte im Befestigungspunkt führen
zu einer starken Beanspruchung derSpannklemme bis hin zum Bruch.
Spannklemmenbrüche treten oftmals
im Bereich von Beischienen auf. Auch
Schwellenrisse und -brüche sind die
Folge der hohen Belastung. Aufgrund
von Steifigkeitssprüngen und der sichändernden Untergrundbeschaffenheitergeben sich zudem unregelmäßige
Setzungen.

Spannklemmenbruch

Schwellenbruch

Setzungen

LängereLebensdauer

Unterschiedliche SetzungenGetzner hat die Lösung

Die erhöhte Belastung auf den Oberbau entsteht unter anderem durch das
unterschiedliche Setzungsverhalten,
bedingt durch verschiedene Baukonstruktionen. Mit zunehmender Liegedauer des Gleises vergrößern sichdie Ungleichmäßigkeiten im Fahrweg.
Dies hat zur Folge, dass sich die Kräfte
auf die Oberbaukonstruktion stetig
vergößern. Darüber hinaus führen
unterschiedliche Setzungen zu Gleislagefehlern und daher zu einer Zunahme
der dynamischen Belastung.

Durch den Einbau elastischer Elemente werden die übertragenen Schwingungen bei einer Zugüberfahrt und die
Stoßbelastungen reduziert. Der definierte Einsatz hochelastischer Komponenten aus Sylomer® und Sylodyn®
gleicht undefinierte Steifigkeitsunterschiede im Übergangsbereich aus. Die
bessere Lastverteilung sorgt dafür,dass die Bewegungen innerhalb desSchotterkörpers abnehmen und das
Setzungsverhalten positiv beeinflusst
wird. Eine gezielte Abstufung derSchieneneinsenkung innerhalb desÜbergangs reduziert die Stoßbelastung auf das Rad-/Schiene-System
und den Oberbau. Dadurch kann die
Lebensdauer von Übergängen unddamit die Verfügbarkeit des gesamten
Schienenweges entscheidend verlängert werden.

Dynamische Belastungen
Unterschiedliche Einsenkungen bei
einer Zugüberfahrt führen zu Stößen
auf das Rad-/Schiene-System sowie
zu einer dynamischen Belastung desgesamten Oberbaus. Durch dieseÜberlastung erhöht sich der Instandhaltungsaufwand und der Fahrkomfort
wird verringert.

Nutzen für die Kunden— Optimierte Abstufung großerSteifigkeitssprünge und Einsenkungsdifferenzen— Gleichmäßigere Lastverteilung— Geringere Schotterbeanspruchung— Weniger Hohllagen— Verminderte Stöße bei Zugüberfahrten— Geringere Setzungen— Weniger Verschleiß der Oberbaukomponenten— Höhere Sicherheit und Fahrkomfort— Verringerter Instandhaltungsaufwand— Bessere Verfügbarkeit— Verlängerte Lebensdauer5

3 Optimale Lösung durch Kombination
elastischer Komponenten

Zusammenspiel
verschiedener Elemente
Projektspezifische Aufgabenstellungen fordern spezifische Lösungen.
Sprich: Ein optimales Ergebnis
besteht oftmals aus einer Kombination verschiedener Komponenten aus
Sylomer® und Sylodyn®.

Zwischenlagen

Zwischenplatten

Elastische Zwischenlagen werden direkt
unter dem Schienenfuß verlegt. Sieverfügen über eine definierte Steifigkeit
und erhöhen die Elastizität des Oberbaus. Die verbesserte Lastverteilung
bewirkt eine Schonung des Oberbaus
und einen größeren Fahrkomfort. Dieerhöhte Elastizität wirkt sich positiv auf
den Verschleiß der Oberbaukomponenten aus.

Moderne Eisenbahnstrecken werden zunehmend als Feste-Fahrbahn-Systemeausgeführt. Für die Elastizität auf
solchen Strecken sorgen die hochelastischen Zwischenplatten von Getzner.
Sie werden unterhalb der Rippenplatteeingebaut.

Zwischenlagen stellen eine einfache
Möglichkeit dar, eine gezielte Abstufung
von Einsenkungsdifferenzen zu erreichen, ohne in das System unterhalb derSchwelle einzugreifen. Aufgrund dermaximal zulässigen Schieneneinsenkung innerhalb der Befestigung sinddie Ausgleichsmöglichkeiten jedochlimitiert. Getzner bietet Zwischenlagen
für jede geforderte Steifigkeit. Besonders jene aus Sylodyn® HS überzeugenin zahlreichen Anwendungsbereichen
durch ihre hohe Lebensdauer.

Elastische Zwischenplatten erhalten
die lastverteilende Wirkung der Schieneund verringern Schwingungen aufgrundvon Rad- und Fahrbahnunebenheiten.
Durch gezielte Steifigkeitsanpassung
der Zwischenplatten — etwa im Übergangsbereich von Fester-Fahrbahn
auf Schotteroberbau — werden
Einsenkungsdifferenzen minimiert.
Zwischenplatten bieten im Vergleich
zu Zwischenlagen die Möglichkeit,
mehr Elastizität innerhalb desSchienenstützpunktes einzubringen.

Mehr über Zwischenlagen undZwischenplatten von Getzner
erfahren Sie unter:www.getzner.com/downloads/broschueren

Zwischenlagen
6

Zwischenplatten

Schwellensohlen

Unterschottermatten

Masse-Feder-Systeme

Schwellensohlen

Unterschottermatten

Masse-Feder-Systeme

Schwellensohlen dienen dem Erschütterungsschutz und der Schonung desSchotters. Durch die Erhöhung der
Kontaktfläche und der lastverteilenden
Wirkung wird die Schotterpressung
reduziert und in weiterer Folge werden
Setzungen minimiert. Zusätzlich können
durch die Fixierung der obersten Schotterlage Hohllagen unter den Schwellen
vermieden werden.

Mit Unterschottermatten wird ein hohes
Maß an Fahrbahn-Elastizität erreicht.
Zudem zeigen diese eine besonders
hohe dynamische Wirksamkeit. Durch
ihre schotterschonende Wirkung imGleis eignen sich Unterschottermattenbesonders für den Einbau in Bereichen
mit sehr hohen Untergrundsteifigkeiten,
etwa auf Brücken oder in Tunnels.

Masse-Feder-Systeme von Getzner
schützen Anwohner einer Bahnstrecke
besonders wirksam vor Erschütterungen und Lärm. Getzner stellt zur
Lagerung solcher Systeme drei Möglichkeiten zur Verfügung: die punktförmige, die streifenförmige und dievollflächige Lagerung. Welche dieser
Bauarten zum Einsatz kommt, hängt
von wirtschaftlichen und technischen
Anforderungen ab.

Mit diesen Eigenschaften und ihrer
Wirkungsweise erhöhen Schwellensohlen die Lebensdauer des Gleises unddes Schotters. Schwellensohlen, die in
unterschiedlichen Steifgkeiten verfügbar sind, ermöglichen die gezielte Abstufung großer Steifigkeitssprünge undreduzieren zusätzlich die Setzungen inÜbergangsbereichen.

Bei der Auswahl der geeigneten Mattekönnen die jeweiligen elastischen
Anforderungen in den Übergangsbereichen genau berücksichtigt werden.
Unterschottermatten von Getzner sindleicht zu handhaben, schnell zu verlegen und mit schwerem Baustellengerät
befahrbar.

Das breite Sortiment an unterschiedlich
steifen Materialien und die Möglichkeit
der Geometrieanpassung erlauben einesehr exakte und detaillierte Abstufung
der Steifigkeit des Oberbausystems.
Dadurch können mithilfe von MasseFeder-Systemen sehr definierte Übergänge realisiert werden.

Mehr über Schwellensohlen,
Unterschottermatten und MasseFeder-Systeme von Getzner
erfahren Sie unter:www.getzner.com/downloads/broschueren7

4 Jeder Übergang ist anders,unsere Lösungen sind es auch

Maßgeschneiderte
AuslegungEine optimale Steifigkeitsverteilung inÜbergängen erreicht man durch die
Berücksichtigung der vorherrschenden Rahmenbedingungen und derspezifischen Materialeigenschaften.
Getzner stimmt daher seine Lösungenindividuell auf jeden Übergang ab.

Eigenschaften der verwendeten Elemente sowie die optimale Kombination der einzelnen Lager im Übergangerfolgt durch Simulation mithilfe derFiniten Elemente Methode (FEM).

UUnter Berücksichtigung der vomKunden bereit gestellten Zeichnungender Oberbaukonstruktionen erlaubt
das FEM-Modell eine projektbezogene und realitätsnahe Berechnungdes Übergangs. In Anbetracht derbaulichen Ausführung des Oberbaus(Beischienen, Schleppplatten) undm das Ziel einer gleichmäßigen
Abstufung der Schieneneinsenkung über sich ändernde Oberbaukonstruktionen hinweg zu erreichen,liefert Getzner auf die jeweiligen
Rahmenbedingungen abgestimmte
Komponenten. Die Berechnung unter
Berücksichtigung der elastischenÜbergang von Schotteroberbau auf Feste-Fahrbahn

8Realitätsnahes FEM-Modell

der relevanten Paramater, wie zum
Beispiel Untergrundsteifigkeiten, wirdder Übergangsbereich im FEM-Modell
abgebildet.
Nach Aufbau des FEM-Modells, unterteilt in einzelne Sektoren für die jeweilige Oberbaukonstruktion, werden
mittels des Simulationsprogramms
die vertikalen Einsenkungen ermittelt.
Unter anderem können auch Stützpunktkräfte, Schienenfußspannungen
und Schotterpressungen berechnet
werden. Die Biegelinie des gesamten
Gleisrosts bei jedem Lastkollektiv kanndargestellt und analysiert werden.

Übergang von freier Strecke ineinen Tunnel

Individuelle
Berechnungen

Perfekte Lösungen auf Basisexakter Zahlen
Auf Basis der fundierten Berechnungen des FEM-Modells stellt sichGetzner den besonderen Herausforderungen eines Übergangs und bietet
Lösungen, bestehend aus der Kombination unterschiedlicher elastischer
Komponenten an.

Berechnungen nach derFiniten Elemente Methode (FEM)

1

Mit den Praxiserfahrungen aus zahlreichen Projekten hat Getzner das
Simulationsprogramm zudem stetig
verbessert und validiert.
2— Berücksichtigung der Bettungverschiedener Oberbauformen— Simulation von Zugüberfahrten— Minimierung der Einsenkungsdifferenzen— Kombination unterschiedlicher
elastischer Komponenten— Berücksichtigung einer Vielzahl
an konstruktiven Einflussfaktoren der Oberbaukonstruktion— Anpassung der Lösung unter
Berücksichtigung der logistischen Möglichkeiten vor Ort

Einsenkung in mm

3Nutzen für die Kunden

00,5nicht optimierter Übergangoptimierter Übergang1
1,52
2,5
3
3,5405

1015

20

25

30
3540Anzahl der Schwellen

1 FEM-Modell untergliedert in Sektoren
2 Berechnete statische Einsenkung der Schiene
3 Optimierter Übergang95 Referenzen

Erprobte Lösungenweltweit im Einsatz
Lösungen von Getzner haben sichbereits überall auf der Welt bewährt,wie ein erfolgreiches Beispiel derSchweizerischen Bundesbahnen(SBB) zeigt.
Projekt SBB-Leuk, Schweiz
In Leuk wurde auf der Strecke
Lausanne-Brig ein neuer Tunnel in
Betrieb genommen. Die Fahrgeschwindigkeit der Züge beträgt dort
160 km/h. Zum Schutz der Gebäude
oberhalb des Tunnelportals haben
die SBB gemeinsam mit Getzner die

Betonschwellen nachträglich mit
Schwellensohlen ausgerüstet.

die steiferen Schwellensohlen vom
Typ SLS 1707 G zum Einsatz.

Im Streckenabschnitt wurden zwei
Typen von Schwellensohlen eingebaut. Über eine Länge von 80 m
wurden die Schwellen mit dem Typ
SLS 1010 G von Getzner ausgerüstet.
Um den durch diese relativ weiche
Schwellenbesohlung mit einem statischen Bettungsmodul von 0,10 N/mm3zu erwartenden Einsenkungsunterschied auszugleichen, wurde beidseitig
ein Übergangsbereich vorgesehen. In
diesen Übergangsbereichen kamen

Die Einsenkungsdifferenzen im Übergangsbereich zwischen freier Streckeund Tunnel konnten durch den Einbau
der zwei unterschiedlichen Schwellensohlentypen gleitend abgestuft werden.
Wie die Messungen der Schieneneinsenkung mithilfe des SBB Gleismesswagens zeigen, wurde dieses Ziel sehrgut erreicht.

Streckenabschnitt Lausanne-Brig
Leuk Tunnel
KM 117,300

KM 117,280

KM 117,170

KM 117,200

Rhone Brücke

LausanneBrig

10Besohlungstyp
SLS 1707 G

Besohlungstyp
SLS 1010 G

Besohlungstyp
SLS 1707 G

15 m

80 m

15 m

Einbau von Unterschottermatten auf
einer Brücke in den USA

Bestätigte
WirksamkeitReferenzen Übergangsbereich (Auszug)KUNDE/PROJEKTLANDEINSATZBEREICHGETZNER LÖSUNG

TTCI/Pueblo Heavy Haul Loop

USA

Schwerlastverkehr

Unterschottermatten

Union Pacific/Nebraska Oskosh

USA

Schwerlastverkehr

Schwellensohlen

Ferrocarriles Suburbanos/Puente

MexikoInnerstädtischer Verkehr

Schwellensohlen + Zwischenlagen

Canadian National/Toronto Oakville Bridge

KanadaSchwerlastverkehr

Unterschottermatten

Cadiz/Tramo 2

SpanienInnerstädtischer Verkehr

Masse-Feder-System

ÖBB/Lainzer TunnelÖsterreichVollbahn

Masse-Feder-System + Unterschottermatten

Rhätische Bahn/Samedan

Schweiz

Vollbahn

Masse-Feder-System + Unterschottermatten

SBB/Leuk

Schweiz

Vollbahn

Schwellensohlen

FactboxEinsenkung in mm

Vertikale Einsenkung Lausanne-Brig0Brig

Lausanne
Schotteroberbau

0,5SLS 1707 G

1

SLS 1010 G

1,52
2,5117,10117,12117,14117,16117,18117,20117,22117,24117,26117,28117,30
Weg in km— Schotteroberbau/freie Strecke,
Schieneneinsenkung ca. 0,4 mm— Übergangsbereich, Schieneneinsenkung ca. 1,0 mm— Schwellensohlen vom Typ
SLS 1707 G (Cstat = 0,17 N/mm3)— Schotteroberbau/Tunnel,
Schieneneinsenkung ca. 1,7 mm— Schwellensohlen vom Typ
SLS 1010 G (Cstat = 0,10 N/mm3)11

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F +49-30-405034-35
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