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dessen haben sich die gewöhnlichen Spurstangen zwischen den Schienen nicht immer als ausreichend erwiesen, Spurveränderungen zu verhindern; man hat deshalb mehrfach noch unter der Mitte der Schiene Querschwellen angeordnet. Die Schienen, auf denen die Räder der Fahrzeuge unmittelbar aufruhen und von denen die Räder geführt werden, bestehen im allgemeinen aus Kopf, Steg und Fuß. Der Kopf muß, um den Einwirkungen des Rades zu widerstehen, gut gestützt sein und daher allmählich in den Steg übergehen; auch müssen die Formen des Kopfes abgerundet sein, um Beschädigungen und das Auflaufen der Spurkränze zu vermeiden.
Der Steg braucht nur so stark zu sein, daß die Schienen nicht umbiegen. Die Form^des Fußes hängt von der Art der Befestigung der schienen auf die Unterlage ab. Die Schienen werden in neuerer Zeit fast ausschließlich aus Flußstahl hergestellt, während sie früher meist aus Schmiedeeisen gewalzt wurden. Sie sind in ihrer Form sehr verschieden; man unterscheidet Flachschienen, Brück- oder Omegaschienen, Stuhlschienen und breitfüßige oder Vignolesschienen. Die Flachschienen [* 1] (Fig. 21) werden nur auf hölzernen Langschwellen verwendet und bilden gewissermaßen eine Panzerung derselben gegen Abnutzung.
Die Brückschiene oder Omegaschiene [* 1] (Fig. 22), so genannt nach der entfernten Ähnlichkeit [* 3] des Querschnitts mit dem griech. Buchstaben Ω ^[grosses Omega], ist nur eine besondere Form der Flachschiene, durch die bei gleichem Materialaufwand größere Höhe und Tragfähigkeit erreicht wird. Sie kommen jetzt nur noch bei Straßenbahnen (s. d.) vor. Die Stuhlschienen [* 1] (Fig. 23), so genannt, weil zu ihrer Verbindung mit den Unterlagen besondere Stücke, sog. Stühle (s. S. 835 a) erforderlich sind, hatten in ihrer ältesten Form die Gestalt eines T, später wurden Schienen mit doppeltem Kopf I angewandt, die auch jetzt noch in England mit mannigfachen Abänderungen nach Höhe, Dicke des Steges, Form des Kopfes u. s. w. überwiegend im Gebrauch sind.
Der erwartete Hauptvorteil dieser Schiene, daß sie sich wenden lasse, hat sich nicht in dem erhofften Maße gezeigt, da die Köpfe durch das Befahren oft zu sehr verändert werden, um das Umkehren zu gestatten. Diesen Übelstand hat man, besonders in Amerika, [* 4] durch zusammengesetzte Schienen abzuhelfen gesucht, die den abgenutzten Kopf allein auszuwechseln gestatten. Die üblichsten Schienen sind die breitfüßigen oder Vignolesschienen [* 1] (Fig. 24), benannt nach dem engl. Ingenieur Charles Blacker Vignoles (s. d.). Mason Patrick verwendete zuerst 1835 breitfüßige Schienen auf Querschwellen von Lärchenholz; 1836 führte Vignoles breitfüßige Schienen in England ein. In Deutschland [* 5] scheint Theodor Kunze, der Erbauer der Leipzig-Dresdener Eisenbahn, zuerst breitfüßige Schienen in großem Umfange verwendet zu haben.
Die Länge der Schienen ist verschieden, 6,5-10 m, auf den preuß. StaatsHahnen 9 m, bei einigen Bahnen neuerdings 12 m. Ebenso weichen ihre sonstigen Abmessungen und ihr Gewicht erheblich ab. Auf den preuß. Staatsbahnen [* 6] (Hauptbahnen) besteht zur Zeit das nachstehende Normal-Schienenprofil [* 1] (Fig. 25), aus dem die einzelnen Abmessungen zu ersehen sind (h1 Kopfhöhe, h2 Steghöhe, h3 Fußhöhe). Das Gewicht einer solchen Schiene beträgt für das Meter 33,4 kg. In Belgien [* 7] kommen sehr schwere Schienen zur Anwendung, sog. Goliathschienen, von denen das laufende Meter 52 kg wiegt.
Die Einführung stärkerer Schienenformen wird neuerdings in Deutschland vielfach angestrebt und ist für Bahnen mit Schnellzugsverkehr teilweise bereits in Aussicht genommen, so in Preußen [* 8] Schienen von 41 kg Gewicht für das Meter. Über außergewöhnliche Eisenbahnsysteme s. d. [* 1] ^[Abbildung:]Fig. 21. [* 1] ^[Abbildung:]Fig. 22. [* 1] ^[Abbildung:]Fig. 23. [* 1] ^[Abbildung:]Fig. 24. [* 1] ^[Abbildung:]Fig. 25. Am bestanden von den Gleisen der normalspurigen deutschen Eisenbahnen in einer Gesamtlänge von 76163,21 km (Länge des durchgehenden Gleises 42963,69 km) nur 689,40 km aus Stuhlschienen, von den übrigen Gleisen waren mit breitfüßigen Schienen verlegt und zwar 70374,23 km auf Querschwellen, Steinwürfeln oder sonstigen Einzelunterlagen, 5673,35 km auf Langschwellen (System Hilf u. s. w.), 110,00 Km direkt auf der Unterbettung (System Hartwich u. s. w.); 5,00 km bestanden aus Schienen nach dreiteiligem System. Von den auf Querschwellen verlegten Gleisen (69684,83 km breitbasige + 689,40 km Stuhlschienen = 70374,23 km) waren verwendet: hölzerne Schwellen zu 56002,59 km, eiserne Schwellen zu 13900,11 km, Steinwürfel u. s. w. zu 471,53 km. Von den 35935 km Gleisen der österr.-ungar. Bahnen hatten 35735 km breitfüßige Schienen auf hölzernen Schwellen.
Bei der ersten Anlage einer Eisenbahn sind für 1 Km Gleis etwa 70 t Schienen erforderlich, für die bei den deutschen Eisenbahnen vorhandenen rund 76200 km Gleislänge (einschließlich der Bahnhofsnebengleise) sind also 5334000 t Schienen erforderlich gewesen. Die Bahnhofsnebengleise werden zum großen Teil nicht aus neuen, sondern aus gebrauchten, für die freie Strecke nicht mehr geeigneten oder bei Umbauten gewonnenen Schienen hergestellt. Bei einem mittlern Preise von 150 M. für die Tonne am Fabrikort stellen die auf den deutschen Eisenbahnen liegenden Schienen einen Wert von über 800 Mill. M. dar.
Die Abnutzung der Schienen bangt besonders ab von der Menge und Schwere der darübergehenden Fahrzeuge und von den Krümmungs- und Neigungsverhältnissen der Bahnstrecken, in denen die Schienen liegen. Auf gerader oder wenig gekrümmter Bahn findet eine Höhenabnutzung der Stahlschienen von 1 mm durch eine über dieselben geführte Bruttolast von 10 bis 20 Mill. t statt, bei stärkern Neigungen und Krümmungen ist diese Abnutzung eine wesentlich stärkere. Wird im Durchschnitt für die einzelnen schienen eine Dauer von 30 Jahren angenommen, so sind für die Unterhaltung und Erneuerung der ¶
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Gleise der deutschen Eisenbahnen in deren Ausdehnung [* 10] vom jährlich etwa 178000 t Schienen erforderlich, deren Kosten an den Fabrikationsorten etwa 26,7 Mill. M. betragen. Die abgenutzten, aus den Gleisen zu entfernenden Schienen finden vielfach Verwendung zu Bauzwecken, (über Schienenbrüche s. Eisenbahnunfälle, [* 11] S. 910 fg.) Die Verbindung der Schienen untereinander geschieht durch stählerne Laschen, zwei 45-72 cm lange Backen, die an den Schienen durch drei, vier oder mehr horizontale Schraubenbolzen befestigt sind (s. oben [* 9] Fig. 8d, 12, 17 c u. 18 c). Die Schienen werden durch die Sonne [* 12] außerordentlich stark erhitzt, oft bis zu 50°, während ihre Temperatur im Winter bis -25° fällt.
Dieser Temperaturunterschied bringt bei den Schienen einen Wechsel in der Länge von etwa 1 mm für das lausende Meter hervor. Zwischen 9 m langen Schienen, die bei mittlerer Temperatur verlegt werden, muß daher ein Spielraum von 4,5 bis 6 mm belassen werden. Ebenso müssen auch die Bolzenlöcher für die Laschenschrauben nach der Längsrichtung der Schienen eine Ausweitung erfahren. Der Abstand der beiden Schienenstränge zwischen den Innenkanten der Schienenköpfe heißt die Spurweite (s. d.). Die Doppelgleise sollen nach den Normen für die Konstruktion und Ausrüstung der Eisenbahnen Deutschlands, [* 13] die in dieser Beziehung mit den neuen, zum in Kraft [* 14] getretenen «Normen für den Bau und die Ausrüstung der Haupteisenbahnen Deutschlands» vom übereinstimmen, auf der freien Bahnstrecke von Mitte zu Mitte nicht weniger als 3,5 in voneinander , verwendet man auch zur Herstellung einer derartigen entfernt sein.
Wenn auf einer sonst zweigleisigen i Rinne noch eine zweite Schiene (Streichschiene), Bahnlinie an einer Stelle, z.B. in Tunnels, auf Brücken, [* 15] Viadukten u. s. w. nicht genügend Raum vorhanden ist, um das zweite Gleis in der vorgeschriebenen Entfernung neben dem «ersten Gleise durchführen zu können, sucht man den Platz für das zweite Gleis dadurch zu gewinnen, daß man dasselbe in das erste Gleis hineinschiebt oder hineinschleift (Schleifgleis), d.h. mit Vermeidung immerhin Gefahrpunkte bietender Weichen (s. S. 839 fg.) unter Einlegung von Herzstücken (s. S. 839 b) unmittelbar an das Gestänge des ersten Gleises heranlegt [* 9] (Fig. 26). Ein solches Schleifgleis lag z. B. im Altenbekener Tunnel, [* 16] doch wurde dessen Beseitigung bewirkt. Aus Rücksicht auf die Fliehkraft (Centrifugalkraft) der Züge wird in Krümmungen die äußere, konvexe Schiene je nach der Geschwindigkeit der fahrenden Züge und der Größe der Krümmungshalbmesser um 1-16 cm höher gelegt als die innere. Ebenso läßt man in gekrümmten Strecken wegen der schiefen Stellung der Wagenachsen Spurerweiterungen bis zu 3 cm eintreten. [* 9] ^[Abbildung:]Fig. 26. [* 9] ^[Abbildung:]Fig. 27. Für die ungehinderte Bewegung der Fahrzeuge auf den Gleisen ist eine bestimmte Begrenzung erforderlich einerseits für die Fuhrwerke und deren Beladung, andererseits für die neben und über den Gleisen befindlichen Baulichkeiten und Gegenstände. Der zu diesem Zwecke freizuhaltende und für die Eisenbahnen des Deutschen Reichs nach bestimmten Maßen vorgeschriebene Raum wird als Umgrenzung (früher Normalprofil) des lichten Raums bezeichnet. Das Lademaß (früher Lade Profil) hat noch etwas kleinere Maße als die Umgrenzung des lichten Raums, bleibt also überall innerhalb des letztern, damit bei etwaiger geringer Verschiebung der Ladung diese nicht an die Bauwerke stößt. Um zu überwachen, daß die Ladungen innerhalb des Profils bleiben, sind auf den Gütergleisen Lademaße aufgestellt. Dieselben bestehen gewöhnlich aus einem Gerüst mit daran aufgehängten Eisenbogen oder herabhängenden Schnüren; Wagen, die ohne den Drahtbogen oder die Schnüre in Schwingungen zu versetzen durchgeschoben werden können, werden auch ungehindert alle Bauwerke passieren. Da, wo sich Straßen mit Eisenbahnen in derselben Ebene (dem Bahnplanum) kreuzen, sind besondere Wegeübergänge anzulegen, indem man den Straßenkörper zu beiden Seiten und zwischen den Schienen bis zur Schienenhöhe abgleicht und befestigt und nur den für den Spurkranz der Räder erforderlichen Raum freiläßt; derselbe muß mindestens 38 mm tief und 78 mm breit sein. Vielfach verwendet man auch zur Herstellung einer derartigen Rinne noch eine zweite Schiene (Streichschiene), die in der angegebenen Entfernung neben der Schiene befestigt wird. Damit die Hufe der Pferde [* 17] sich nicht festklemmen, müssen die Spurrinnen bis zur Höhe von 38 mm unter Schienenoberkante ausgefüttert werden. Wegeübergänge in der Höhe der Schienen-Plan(Niveau-)übergänge - sind in England nur ganz ausnahmsweise gestattet; im allgemeinen müssen dort alle Straßen über- oder unterführt werden, was die Baukosten der Eisenbahnen erheblich vermehrt. Auf dem Festlande sind Planübergänge nur unter bestimmten Bedingungen gestattet. Än verkehrsreichen Übergängen sind Wärter angestellt, welche die angebrachten Wegeschranken schließen (Erleichterungen bei Nebenbahnen, s. d.). Die Wegeschranken bestehen teils aus Schlagbäumen, teils aus Schiebe-, Roll- und Drehschranken. Um nicht bei allen Übergängen Wärter anstellen zu müssen, werden bei weniger verkehrsreichen Übergängen die Schranken durch Drahtleitungen mit dem nächsten Wärterposten verbunden (Drahtzugschranken). Häufig ist noch eine Glocke angebracht, die ertönt, bevor die Drahtzugbarriere [* 9] (Fig. 27) niedergelassen wird. Um die Bahneinschnitte vor Schneeverwehungen zu schützen, werden an den gefährdeten Stellen in einiger Entfernung von den Einschnitten Wände aus Brettern, lebendigen Hecken, Stein- oder ¶
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wällen angebracht (Schneezäune). Zur Freimachung verwehter Strecken dienen die Schneepflüge (s. d.). An die Herstellung des Unter- und Oberbaues schließt sich die Anlage der Betriebseinrichtungen. Hierzu gehören in erster Reihe die Vorkehrungen, durch die Lokomotiven und Wagen von einem Gleise auf das andere geschafft werden können. Es sind dies die Weichen, die Schiebebühnen und die Drehscheiben. Mittels der Weichen können ganze Wagenzüge die Gleise wechseln, während Schiebebühnen und Drehscheiben immer nur einzelne Lokomotiven und Wagen gleichzeitig auf ein anderes Gleis überzusetzen gestatten. Die Weichen oder Wechsel [* 18] (Fig. 28) sind gekrümmte Verbindungsgleise (Nr. 111 der nachfolgenden Zeichnung) zwischen zwei nebeneinander herlaufenden Gleisen (I und II). Da ein in der Richtung des Pfeiles auf Gleis I ankommender Bahnzug je nach Bedürfnis auf diesem Gleis weiter gehen oder über M nach Gleis II abgelenkt werden soll, so muß bei A B, und in umgekehrter Richtung bei E F, ein beweglicher Teil vorhanden sein, der das Verbleiben des Zuges auf 1 oder den Übergang desselben auf II gestattet.
Die beweglichen Teile zwischen A B und C oder E F und D, wo die Gleise I und II überschritten werden, heißen die Weichen (Wechsel) im engern Sinne, die festliegenden Teile C und D die Kreuzung und das Verbindungsstück zwischen letztern werden das Weichengleis, auch wohl der Weichenbogen genannt. Die einfachste Konstruktion unter allen Weichen zeigen die sog. Schleppweichen, bei denen das Schienenpaar A G und B H um die Enden A B drehbar ist und nach Erfordern in Gleis I oder Gleis III eingeschaltet werden kann.
Die verschiebbaren Schienenstücke heißen Weichenzungen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie immer ein Gleis offen läßt, sodaß Fahrzeuge, die auf Gleis III bei G H ankommen, entgleisen müssen, wenn die beweglichen Teile A G und B H an Gleis I angeschlossen sind. Wegen dieser Unsicherheit sind Schleppweichen nur noch ausnahmsweise in Nebengleisen oder bei Bergwerksbahnen (s. d.) in Gebrauch. Diesen Übelstand vermeiden die Weichen mit zugespitzten und seitwärts an die festen Schienen sich anschließenden Zungen [* 18] (Fig. 29 a-c).
Die beiden äußern Schienengleise i g und k m [* 18] (Fig. 29a) laufen ununterbrochen durch, während die innern Schienenstränge, 6 u von Gleis I und f n von Gleis II, in zwei um 6 und f drehbare, vorn spitze Zungen e c und f d enden und durch eine gemeinsame Stellvorrichtung [* 18] (Fig. 29 b und c) bei c d so an die äußern Gleise i g und k m angeschlossen werden können, daß entweder Gleis I durchgehend oder mit Gleis II ununterbrochen verbunden ist. Entgleisungen können hierbei nicht eintreten, weil keiner von den Schienensträngen unterbrochen ist; bei falscher Weichenstellung werden vielmehr die Fahrzeuge «gegen die Spitze» nur in ein anderes Gleis, als beabsichtigt, abgelenkt, und bei entgegengesetzter Fahrrichtung, wenn also die Fahrzeuge von Gleis II nach Gleis 1 auslaufen, wird die Weiche durch die Spurkränze der Fahrzeuge «aufgeschnitten» und dadurch von selbst in der beabsichtigten Richtung gestellt.
Nach dem frühern Bahnpolizeireglement für die Eisenbahnen Deutschlands und den in dieser Beziehung gleichlautenden Bestimmungen der neuen, in Kraft getretenen «Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands» vom muß jede fahrplanmäßig spitz zu befahrende Weiche während des Durchgangs des Zuges entweder verschlossen gehalten oder von einem Weichensteller bedient sein. [* 18] ^[Abbildung:]Fig. 28. [* 18] ^[Abbildung:]Fig. 29 a. [* 18] ^[Abbildung:]Fig. 29 b. [* 18] ^[Abbildung:]Fig. 29 c. An der Stelle, wo hinter der Weiche sich die Schienen des geraden und des Seitenstranges kreuzen, werden Unterbrechungen der Schienen notwendig,um dieSpurkränze des Rades durchzulassen.
Die Anordnung hierfür ist unter der Bezeichnung Herz oder Herzstück [* 18] (Fig. 30, bei 3.) bekannt; dasselbe muß wegen seiner starken Beanspruchung aus besonders gutem Material (Hartguß oder Stahlguß) hergestellt werden. Zur sichern Führung der Räder über die Kreuzungsstelle werden die Schienenenden an der Kreuzung verlängert und auf der andern Seite des Gleises neben die Schienen noch Schienenstücke von 1 bis 3 m Länge gelegt, welche die Räder zwingen, die vorgeschriebene Richtung beizubehalten und daher Zwangsschienen oder Radlenker heißen (s. Fig. 30, bei b b). Der Winkel, [* 19] unter dem sich die Schienen im Herzstück ¶