Gleisisolierung

GERB Masse-Feder-Systeme für Gleisanlagen

Anwendungsbereiche

GERB Masse-Feder-Systeme werden bei nahezu allen Bahnsystemen zum Schwingungsschutz eingesetzt, wie z. B. bei

Straßenbahnen U-Bahnen S-Bahnen Vollbahnen Hochgeschwindigkeitsbahnen

Auf Grund ihrer niedrigen Systemeigenfrequenz, der einfachen Bauweise und ihrer Wartungsfreiheit bieten sie eine äußerst effektive und zuverlässige Lösung zum Schutz der Umgebung vor Erschütterungen und Körperschall. GERB Masse-Feder-Systeme werden erfolgreich im Tunnel, ebenerdig, auf Brücken und Viadukten eingebaut.

Das GERB Masse-Feder-System

Bei dem GERB Masse-Feder-System sind die Gleise auf einem schweren, steifen und vorwiegend aus Beton bestehenden Fahrbahnträger montiert. Dieser kann eine Platte, ein Balken oder ein Trog sein. Die Verbindung der Schienen mit dem Fahrbahnträger erfolgt mittels eines üblichen Befestigungssystems. Bei Schottertrögen wird die übliche Konstruktion mit Beton- oder Holzschwellen eingesetzt. Der Fahrweg ist über hochelastische Stahlfederelemente auf dem Untergrund gegründet. Diese bewirken schon bei niedrigen Plattendicken eine tiefe, optimale Systemeigenfrequenz von 4 - 8 Hz. Durch die Massenträgheit der federgestützten Fahrbahn werden die bei der Zugüberfahrt auftretenden dynamischen Lasten effektiv kompensiert.

Schraubendruckfedern aus Stahl

Schraubendruckfedern aus Stahl sind ein ideales Medium zur Isolierung von Schwingungen. Ihre Vorteile sind:

hohe Belastbarkeit hohe Elastizität, die niedrige Systemeigenfrequenzen gewährleistet definierte Steifigkeiten in allen drei Raumrichtungen lineare Last/Weg-Kurve kein Unterschied der dynamischen und statischen Steifigkeiten keine zeitliche Veränderung der Eigenschaften nahezu unbegrenzte Lebensdauer

Isolierwirkung

Die Isolierwirkung eines Masse-Feder-Systems hängt im wesentlichen von der vertikalen Systemeigenfrequenz (mit und ohne Zuglast), der Dämpfung und den Struktureigenfrequenzen der Platte ab. GERB Masse-Feder-Systeme erreichen hervorragende Einfügedämmwerte von 15 bis 25 dB schon bei sehr tieffrequenten Anregungen.

Abb. Durchgangsdämmkurven (theor.)

GERB Federelemente

Für die Gleisisolierung bietet GERB drei verschiedene Standardtypen an:

GP-Elemente KY-Elemente GSI-Elemente

Plattenlänge

Die Ortbetonplatten des GERB MFS haben in der Regel eine Länge von 20 bis 50 m.

Stöße und Übergangsbereiche

Der Luftspalt zwischen zwei benachbarten Platten oder Trögen erlaubt deren längsgerichtete Temperaturverformungen. Mitunter ist die Anordnung von Schubdübeln erforderlich. Die Elastizitätsunterschiede zwischen der konventionellen und der isolierten Fahrbahn werden durch die Anordnung zusätzlicher Federn am Anfang bzw. am Ende des Masse-Feder-Systems berücksichtigt. Seitliche Luftspalten werden mit einem Streifen aus Gummi oder einem ähnlich elastischen Material abgedeckt, um das Eindringen von Fremdmaterial und damit das Entstehen von Schwingungsbrücken, die zur Übertragung von Schwingungen führen können, zu verhindern.

Auslegung und Tests

Bei der Auslegung der Stahlfedern ist das Verhältnis der erwarteten statischen und dynamischen Lasten von großer Bedeutung. Die aufnehmbare dynamische Last - das ist die Summe der durch den Zug bewirkten Lasten - richtet sich nach der bereits vorhandenen statischen Vorbelastung aus dem Eigengewicht des Fahrwegs.

Abb. Beispiel des zul. Lastwegs einer Feder

Die zulässigen Grenzwerte werden nach DIN EN 13906-1 durch die Abmessungen der Federn bestimmt. Die lastrelevanten Teile eines Federelements einschließlich der Feder werden werksseitig bei hoher statischer Vorlast einem Dauertest von mindestens 2 x 10 hoch6 unterzogen. Weitere Nachweise der Dauerfestigkeit wurden von deutschen und internationalen Instituten erbracht.

Abb. Rüttelmaschine auf einer abgefederten Testplatte

Korrosionsschutz

Alle Federelemente werden mit einem hochwertigen Langzeitkorrosionsschutz versehen.

Auslegungskriterien

Die große Auswahl der zur Verfügung stehenden GERB Federelemente ermöglicht eine optimale MFS-Auslegung für alle Achslasten, einschließlich der 25 t-Achslast nach UIC 71. Die Elemente werden in der Regel paarweise in Längsrichtung angeordnet. Die Abstände richten sich dabei nach der Auslegungsberechnung, die bestimmte Randbedingungen berücksichtigt. Diese Berechnung wird üblicherweise bereits im Angebotsstadium von GERB durchgeführt. Auswahl des Federtyps und Anordnung der Federelemente richten sich nach den folgenden Parametern:

Lokale Gegebenheiten Form und Gewicht des Fahrwegsystems Steifigkeit des Fahrwegträgers Auslegungsachslast und -Geschwindigkeit Kurvenradius Kurvenüberhöhung Belastungsvorgaben der Unterkonstruktion

Die Referenzliste ausgeführter GERB Masse-Feder-Systeme führt alle Zugsystemarten auf, von der Straßenbahn bis zum Hochgeschwindigkeitszug.

Gewährleistung

GERB gibt eine Gewährleistung auf die Eigenschaften der Federelemente.