Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit Dr ... · 8.6 Der ideate und der schlechte...

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Handbuch Gleis Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit Dr. Bernhard Lichtberger Tetzlaff Verlag

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Handbuch GleisUnterbau, Oberbau,Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit

Dr. Bernhard Lichtberger

Tetzlaff Verlag

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Inhaltsiibersicht

Inhaltsiibersicht

1 Allgemeines 27

2 Der Aufbau des Gleises 30

2.1 Die Anlagenverha Itnisse 312.2 Statische Krafte am Gleis 382.3 Dynamische Krafte am Gleis 392.4 Widerstande im Gleis 412.5 Die Gleisberechnung 542.6 Moderne Gleisberechnung unter Beriicksichtigung dynamischer

Effekte 652.7 Die stabile Lagerung des Gleisrostes 672.8 Die Gleisdeformationsenergie 882.9 Schlussfolgerungen fur die Gleisinstandhaltung 892.10 InstandhaltungsmaBnahmen 90

3 Die Schienen 92

3.1 Anforderungen an Schienen 923.2 Die Schienenerzeugung 923.3 Schienentypen 933.4 Chemische Zusammensetzung von Schienenstahlen 963.5 Statische Harteprufung 963.6 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 973.7 Kennzeichnung von Schienen 983.8 Schienenformen 983.9 Schienenlangen 1043.10 Larmabstrahlung von Schienen 1043.11 Beanspruchung der Schienen 1043.12 Ultraschallpriifung von Schienen 1053.13 Vergutung von Schienen 1103.14 Schienenberechnung 1103.15 VerschleiBverhalten von Rad- und Schienenstahlen 1113.16 SchweiBen von Schienen 1143.17 Zugbeeinflussung 1183.18 Verlegen, VerschweiBen und Verspannen der Schienen 1183.19 Schienenschaden 1223.20 Die Bearbeitung der Schienen im Gleis 129

4 Die Schienenbefestigung 133

4.1 CE/V-Norm fur Schienenbefestigungen 1334.2 Die Aufgaben der Schienenbefestigung 1334.3 Die wirkenden Krafte 1354.4 Unterschiede Starre/Elastische Schienenbefestigung 1364.5 Die Zwischenlagen 1364.6 Die konstruktive Ausbildung der Schienenbefestigung 1384.7 Die Priifung der Schienenverbindungen 1504.8 Priif ung der Bef estigungsmittel mittels Messwagen GRMS 150

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Inhaltsubersicht

5 Die Schwellen 151

5.1 Vergleich Holz- zu Betonschwellen 1515.2 Die Aufgaben der Schwellen 1525.3 Die Holzschwellen 1525.4 Die Stahlschwellen 1565.5 Die Stahlbetonschwellen 1605.6 Die Berechnung der Schwellen 1685.7 Die Widerstandskrafte gegen Quer- und Langsverschiebung 171

6 Der Schotter und das Schotterbett 173

6.1 Die Forderungen an das Schotterbett 1736.2 Die physikalischen Eigenschaften des Schotters 1826.3 Die Reinigung des Schotters 1856.4 Dimensionierung der Schotterbettung 1866.5 Die Wiederherstellung des Schotterbettes 188

7 Das Planum 193

7.1 Allgemeines zum Tragverhalten des Gleises 1937.2 Die Entwasserung des Planums 1947.3 Die Verstarkung des Planums 194

8 Der Untergrund 214

8.1 Die Bodenarten und deren Kennziffern 2148.2 Eigenschaften von Boden 2198.3 Schaden des Erdplanums 2248.4 Ursachen der Schaden des Erdplanums 2258.5 Folgen der Schaden des Erdplanums 2258.6 Der ideate und der schlechte Boden 2258.7 Die Beanspruchung des Untergrundes und das Setzungsverhalten 2268.8 Verformungen des Untergrundes und des Erdbauwerks 2308.9 Belastung des Erdplanums 2318.10 Geometrische Anforderungen an das Erdplanum 2328.11 Die Bodenuntersuchungen 2328.12 Bodenverbesserung und Bodenverfestigung 2348.13 Die chemische Bodenumwandlung 2358.14 Die Entwasserung des Bodens 2368.15 Die Frostempfindlichkeit des Untergrundes 242

9 Die Gleisbauarten 243

9.1 Das Schottergleis 24319.2 Die Suche nach der optimalen Gleiskonstruktion 27693 Herstellung der Gleise mit hochster Anfangsqualitat 2819.4 Schottergleise mit Querschwellen 2829.5 Schotteroberbau fur Schnellfahrstrecken 282

10 Die Feste Fahrbahn (FF) 291

10.1 Die Forderungen an die Feste Fahrbahn 29110.2 Die Feste Fahrbahn in Tunneln 295

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Inhaltsiibersicht

10.3 Die Feste Fahrbahn auf Erdbauwerken 29510.4 Vergleich Schotteroberbau/Feste Fahrbahn 29510.5 Wirtschaftlichkeit und Kosten der Festen Fahrbahn 29910.6 Bauarten der Festen Fahrbahn 29910.7 Vergleich der Bauhohen der verschiedenen Bauarten der

Festen Fahrbahn 31310.8 Technischer und wirtschaftlicher Vergleich der FF-Bauarten 314

11 Rad-Schiene-Wechselwirkung 315

11.1 Fahrdynamik 31511.2 Der Rad-Schiene-Kontakt 32111.3 Der Einfluss der Beriihrgeometrie Rad/Schiene 32211.4 Mangel am Fahrzeug 32211.5 Krafte auf das Gleis durch dynamische Radlasten 32211.6 Die Beurteilung und Messung der Fahrzeugreaktionen 33011.7 Die Forderungen des Gleises an das Fahrzeug 33011.8 Das optimale Fahrzeug 331

12 Die Weichen 335

12.1 Die Aufgaben der Weichen, Kreuzungen und Kreuzungsweichen 33512.2 Hauptarten der Weichen, Kreuzungen und Kreuzungsweichen 33512.3 Bezeichnung von Weichen 33712.4 Elemente von Weichen 33812.5 Die schwingungsgedampfte Weiche mit geteilten Langschwellen 34712.6 Geometrie- und Konstruktionsmerkmale von Weichen 34812.7 Schematische Darstellung von Weichen 35012.8 Setzungsverhalten von Weichen 35012.9 Instandhaltung von Weichen 35012.10 Schienenauszuge 352

13 Gleisinstandhaltung 354

13.1 Typische Durcharbeitszyklen 35413.2 Instandhaltungsrichtwerte und Gefahrengrenzwerte 35413.3 Abnahmegenauigkeiten 35713.4 Gleisqualitatsbetrachtungen 35813.5 Die Wahl der optimalen Sperrpausendauer 36313.6 Gleisgeometrieberichtigung 36513.7 Berichtigung der Schienenfehler 44513.8 Schotterbettbearbeitung 46513.9 Untergrundverbesserung 48913.10 Neubau und Umbau des Gleisrostes 50313.11 Weichenverlegung und Weichentransport 50813.12 Gleisbaukrane 510

14 Lebensdauerkosten von Bahnen 512

14.1 UlC-Studie zum Vergleich der LCC-Kosten von Bahnen 51214.2 Kostentreiber 51314.3 Kosteneinsparungspotentiale 51414.4 Differential LCC-Kosten 514

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Inhaltsiibersicht

14.5 Gleiserhaltungskosten 51814.6 Auswirkungen der Mechanisierung auf die Wirtschaftlichkeit der

Oberbauinstandhaltung 51914.7 Trassenpreise 520

Literaturverzeichnis 521

Stichwortverzeichnis 545

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines 27

2 Der Aufbau des Gleises 30

2.1 Die AnlagenverhaItnisse 312.1.1 Kreisbogen und Geraden 322.1.2 Uberhohung 322.1.3 Einbauneigung und Nennspurweite der Schienen 342.1.4 Ubergangsbogen 342.1.5 Uberhohungsrampen 342.1.6 Langsneigung und Neigungswechsel 352.1.7 Streckenquerschnitte auf Erdkorpern 362.1.8 Fahrbahnquerschnitte 362.1.9 Planumsbreiten 362.1.10 Kritische Geschwindigkeiten fur den schweren Oberbau 372.1.11 Die Hochstgeschwindigkeiten bei verschiedenen Bahnen 382.2 Statische Krafte am Gleis 382.2.1 Vertikalkrafte 382.2.2 Schienenlangskrafte 382.2.2.1 Anfahr- und Bremskrafte 392.2.3 Querkrafte 392.3 Dynamische Krafte am Gleis 392.3.1 Radlastverlagerungen 392.3.2 Schwingungsanregungen 402.3.3 Eigenschwingungen der Fahrzeuge und des Gleises 402.3.3.1 Eigenschwingungen der Fahrzeuge 402.3.3.2 Eigenschwingungen des Oberbaues 412.4 Widerstande im Gleis 412.4.1 Tragfahigkeit 412.4.2 Bettungsziffer C und vertikale Steifigkeit 432.4.3 Langswiderstande 472.4.3.1 Laschenreibungswiderstand 472.4.3.2 Langsverschiebewiderstand 482.4.3.3 Durchschubwiderstand 482.4.4 Querverschiebewiderstand (QVW) 482.4.4.1 Methoden zur Messung des QVW 482.4.4.2 QIAVnach Bauzustand des Gleises 502.4.4.3 Beeinflussende Parameter des QVW 512.4.4.4 Die Zusammensetzung des QVW 532.4.4.5 Der QVW verschiedener Schwellenarten 532.4.4.6 Der QVW verschiedener Schotterarten 532.4.5 Der Kraftfluss vom Rad zum Untergrund 542.5 Die Gleisberechnung 552.5.1 Die Schienenberechnung 552.5.1.1 Berechnung der SchienenfuRspannung ^^2.5.1.2 Berechnung der Schienenkopfspannung 002.5.1.3 Zulassige Schienenspannungen im Arbeitslastfall von Oberbaumaschmpn 012.5.2 Die Schwellenberechnung 64

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2.5.3 Die Schienenbefestigungsberechnung 642.5.4 Die Schotterbelastungsgrenzwerte 642.6 Moderne Gleisberechnung unter Berucksichtigung dynamischer

Effekte 6 5

2.7 Die stabile Lagerung des Gleisrostes 662.7.1 Bogenatmung 682.7.2 Das Prud'homme-Kriterium 682.7.3 Schienentemperatur versus Verspannungstemperatur 702.7.3.1 Herstellen durchgehend verschweiBter Gleise 702.7.4 Horizontale Lagestabilitatsberechnung in der Geraden 702.7.5 Horizontale Lagestabilitatsberechnung im Bogen 712.7.6 Vertikale Lagestabilitatsberechnung 732.7.7 Langsstabilitat eines Gleises 742.7.7.1 Langsbewegung bei groBen Langskraften 742.7.7.2 Langsbewegung bei kleinen Langskraften 762.7.8 Eigenschwingungen von Briicken 762.7.9 Gleitschichte Damm 772.7.10 Die Umweltproblematik von Gleisanlagen 772.7.11 Eigenfrequenzverhalten 782.7.12 Schwingungsausbreitung 812.7.13 Umwelteigenschaften von Eisenbahnstrecken 862.7.14 MaBnahmen zur Minderung des Umwelteinflusses 872.8 Die Gleisdeformationsenergie 882.9 Schlussfolgerungen fur die Gleisinstandhaltung 892.10 InstandhaltungsmaBnahmen 89

3 Die Schienen 92

3.1 Anforderungen an Schienen 923.2 Die Schienenerzeugung 923.3 Schienentypen 933.3.1 Naturharte Schienen 933.3.2 Warmebehandelte Schienen 933.3.3 Hochlegierte Schienen 933.3.4 Bamitische Schienen 953.4 Chemische Zusammensetzung von Schienenstahlen 963.5 Statische Hartepriifung 963.5.1 Bnnellharte 963.5.2 Vickersharte 963.5.3 Rockwellharte 973.6 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 973.7 Kennzeichnung von Schienen 983.8 Schienenformen 983.8.1 Asymmetnsche Schienenprofile in engen Radien 1013.9 Schienenlangen 1043.10 Larmabstrahlung von Schienen 1043.11 Beanspruchung der Schienen 1043.11.1 Beanspruchungen durch vertikale Radlast 1043.11.1.1 Rollkontaktermudung an Schienen 1043.11.1.2 Risse im Schienenkopf (Shells und Nierenbruche) 1053.11.1.3 Risse an der Schienenoberflache (Head Checks, Spalling und Squats) 105

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3.12 Ultraschallpriifung von Schienen 1053.12.1 Beanspruchung durch Fuhrungskrafte 1063.12.2 Beanspruchung durch dynamische Krafte 1063.12.2.1 Flachstellen auf dem Rad 1063.12.2.2 Dynamische Krafte durch Oberflachenfehler 1063.12.3 Langskrafte infolge von Temperaturanderungen 1063.12.4 Langskrafte infolge der Antriebs- und Bremskrafte 1073.12.5 Spannungen in der Schiene 1073.12.5.1 Eigenspannungen der Schiene 1073.12.5.2 Hertz'sche Flachenpressung 1083.12.6 Einfederung des Schienenkopfes 1093.12.7 Beanspruchung durch Baufahrzeuge 1093.13 Vergiitung von Schienen 1103.13.1 Schienenhartung 1103.13.2 Oberflachenbehandlung von Schienen 1103.13.2.1 Laserhartung 1103.13.2.2 Plasmabeschichten 1103.14 Schienenberechnung 1103.15 VerschleiBverhalten von Rad- und Schienenstahlen 1113.15.1 Die magische VerschleiBrate 1113.15.2 Seitlicher SchienenverschleiB 1133.15.3 Vertikaler SchienenverschleiB 1133.16 SchweiBen von Schienen 1143.16.1 Die ThermitschweiBung 1143.16.2 Die AbbrennstumpfschweiBung 1153.16.2.1 Die mobile AbbrennstumpfschweiBmaschine 1163.16.3 Schienenbruche an SchweiBstellen 1163.17 Zugbeeinflussung 1183.17.1 Isolierschienen 1183.17.2 IsolierstoBe 1183.18 Verlegen, VerschweiBen und Verspannen der Schienen 1183.18.1 Die Neutraitemperatur 1183.18.2 Herstellen durchgehend verschweiBter Gleise 1193.18.3 Temperaturerhohung durch lineare Wirbelstrombremse 1213.19 Schienenschaden 1223.19.1 Head Checks 1223.19.2 Belgrospis 1233.19.3 Squats 1233.19.4 Fahrkantenschaden an eingleisigen Strecken 1233.19.5 Eindruckungen 1233.19.5.1 Periodische Eindruckungen 1233.19.5.2 UnregelmaBige Eindruckungen (braune Fleckeni 12.33.19.6 Schleuderstellen 1233.19.7 Schlupfwellen - kurze Weilen K:o3.19.8 Riffel 1243.19.8.1 Riffelarten 1243.19.8.1.1 Heavy Haul-Riffel KM3.19.8.1.2 Light fta//-Riffel 1203.19.8.1.3 Rolling Contact Fatigue (RCF)-me\ 1203.19.8.1.4 Booted Sleeper-Riffeln 12'.'3.19.8.1.5 Ruff/ng-Riffel 12/

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Inhaltsverzeichnis

3.19.8.1.6 Roaring Ra/7-Riffeln 1 2 7

3.19.8.2 Riffelwachstum 1273.19.9 Walzfehler 1 2 8

3.19.10 Rissauslosung und Risswachstum 1283.19.11 Das Messen der Schienenabnutzung 1283.20 Die Bearbeitung der Schienen im Gleis 1293.20.1 Behandlung eingefahrener SchienenstoBe 1293.20.2 Behandlung von Riffeln und Schlupfwellen 1303.20.2.1 Das profilgerechte Hobeln der Schienenkopfe 1303.20.2.2 Das Schleifen mit rotierenden Schleifscheiben 1303.20.2.3 Das oszillierende Schleifen 130

4 Die Schienenbefestigung 1334.1 CE/v-Norm fur Schienenbefestigungen 1334.1.1 Anforderungen an die Schienenbefestigungen 1334.1.1.1 Schienendurchschubkraft 1334.1.1.2 Verdrehprufung 1334.1.1.3 Dampfung von StoBlasten 1334.1.1.4 Dauerbeiastungsmessung 1334.2 Die Aufgaben der Schienenbefestigung 1334.3 Die wirkenden Krafte 1344.3.1 Vertikale Krafte 1344.3.2 Horizontale Krafte (quer zum Gleis) 1344.3.2.1 Spurerweiterung 1344.3.3 Krafte in Langsrichtung des Gleises 1344.4 Unterschiede Starre/Elastische Schienenbefestigung 1364.5 Die Zwischenlagen 1364.6 Die konstruktive Ausbildung der Schienenbefestigung 1384.6.1 Die Schienenbefestigung auf Holzschwellen 1384.6.1.1 Die unmittelbare (direkte) Befestigung auf Holzschwellen 1384.6.1.2 Die mittelbare (indirekte) Befestigung auf Holzschwellen 1384.6.1.2.1 Vossloh Oberbau KS mit Spannklemme Skl12 1384.6.1.2.2 K-Oberbau 1384.6.2 Die Schienenbefestigung auf Stahlschwellen 1394.6.2.1 Die unmittelbare (direkte) Befestigung auf Stahlschwellen 1394.6.3 Die Schienenbefestigung auf Betonschwellen 1394.6.3.1 Die unmittelbare (direkte) Befestigung auf Betonschwellen 1394.6.3.1.1 F/Sf-Befestigung 1394.6.3.1.2 Pandro/-Befestigung 1424.6.3.1.2.1 Pandrol Fastclip 1424.6.3.1.2.2 Pandrol e-Clip 1424.6.3.1.3 Vossloh Befestigung 1434.6.3.1.3.1 Oberbau 1/1/74 mit Spannklemme SMM 1434.6.3.1.3.2 Oberbau 300 mit Spannklemme Skl15 1434.6.3.1.4 /VaWa-Befestigung 1444.6.3.1.5 Spannnagel-Befestigung 145

46.3.2 Die mittelbare (indirekte) Befestigung auf Betonschwellen 1474.6.3.3 Wanderschutzklemmen 1474.6.3.4 Schwellenanker -|484.6.3.5 Sicherungskappen -| 484.6.4 Schienenverbindungen 148

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Inhaltsverzeichnis

4.6.4.1 Schienenverbindungen bei schwebenden StoBen 1484.6.4.2 Schienenverbindungen bei ruhenden StoBen 1494.6.4.3 Schienenverbindungen bei provisorischen StoBen 1504.7 Die Priifung der Schienenverbindungen 1504.8 Priifung der Befestigungsmittel mittels Messwagen GRMS 150

5 Die Schwellen 151

5.1 Vergleich Holz- zu Betonschwellen 1515.2 Die Aufgaben der Schwellen 1525.3 Die Holzschwellen 1525.3.1 Behandlung von Holzschwellen 1545.3.2 Schaden an Holzschwellen 1545.3.3 Instandhalten der Holzschwellen im Gleis 1545.3.3.1 Die zyklische Einzelerneuerung der Holzschwellen (USA) 1545.3.3.2 Die totale Erneuerung der Schwellen (Europa) 1555.3.4 Einsatzerfahrungen mit Holzschwellen in USA 1555.3.5 Hartholz und Weichholz 1565.4 Die Stahlschwellen 156

Zugversuch 156Biegeversuch 156

5.4.1 V-Stahlschwellen 1585.5 Die Stahlbetonschwellen 1605.5.1 Zulassungsprufungen und Anforderungen an Betonschwelle 1605.5.1.1 Anforderungen an den Beton 1605.5.1.2 Zulassungsprufung der Schwellen 1605.5.1.2.1 Statische Biegeprufung 1605.5.1.2.2 Dynamische Biegeprufung 1615.5.1.2.3 Ermudungsprufung 1615.5.1.2.4 Elektrischer Schwellenwiderstand 1615.5.1.2.5 Andere Prufungen 1615.5.2 Praktische Einsatzerfahrungen mit Betonschwellen 1625.5.3 Zweiblockschwellen 1625.5.3.1 Zweiblockschwellen aus Polymerbeton 1625.5.4 Einblockbetonschwellen 1635.5.5 Betonschwellensonderformen 1645.5.5.1 Die Ohrenschwelle 1645.5.5.2 Die Rahmenschwelle 1665.5.5.3 Die Breitschwelle 1665.5.5.4 Die Betonschwelle Be19ae mit seitlicher Profiiierung 1675.5.5.5 Die besohlte Schwelle 1685.6 Die Berechnung der Schwellen 1685.6.1 Entwurfs-Radlast 1685.6.2 Berechnung der Querschwellen 1685.6.3 Berechnung der Langschwellen 1705.6.4 Berechnung der Schwellenplatten 1 705.6.5 Verteilung der Radsatzlast 1705.6.6 Durchbiegungen der Schwelle 1 7 15.7 Die Widerstandskrafte gegen Quer- und Langsverschiebung 1715.7.1 Widerstandskraft gegen Querverschiebung (QVW) 1 " i5.7.2 Widerstandskraft gegen Langsverschieben 1 72

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Inhaltsverzeichnis

6 Der Schotter und das Schotterbett 173

6.1 Die Forderungen an das Schotterbett 1736.1.1 Der Bettungsquerschnitt 1 7 3

6.1.2 Die Bettungsstoffe 1 7 4

6.1.2.1 Gebrochener Schotter 1 7 4

6.1.2.1.1 Kornformen 1756.1.2.2 Rundschotter 1756.1.2.3 Schotter in Sacken 1766.1.3 Die Prufung des Gleisschotters 1766.1.3.1 Los Angeles-Test (LA) 1766.1.3.2 Aggregate Impact Value (AIV) 1776.1.3.3 Der Deval-Test (DH) 1786.1.3.4 Die Schlagfestigkeit (Impact Resistance) 1786.1.3.5 Petrografische Untersuchung 1786.1.3.6 Kornform 1786.1.3.7 Verwitterungsbestandigkeit 1786.1.4 Technische Lieferbedingungen des Gleisschotters 1796.1.5 Die Verunreinigung des Schotters 1806.1.5.1 Die Beurteilung des Verschmutzungsgrades 1816.1.5.1.1 Das Isotopenverfahren 1816.1.5.1.2 Das Messwagenverfahren 1816.1.5.1.3 Der Augenschein 1826.1.5.1.4 Die Schurfprobe 1826.1.5.1.5 Die Kastenprobe 1826.2 Die physikalischen Eigenschaften des Schotters 1826.2.1 Das Scherverhalten des Schotters - innerer Reibungswinkel 1826.2.1.1 Statisches Scherverhalten 1826.2.1.2 Statisches Scherverhalten verunreinigten Schotters, gebrauchten Schotters,

Rundkieses und aufbereiteten Schotters 1836.2.1.3 Statisches Scherverhalten mit optimalem Anteil von Distanzkorn 1846.2.1.4 Dynamisches Scherverhalten 1846.3 Die Reinigung des Schotters 1856.3.1 Die Reinigung der Bettungsflanken 1856.3.2 Die Reinigung des ganzen Schotterbettes 1866.3.3 Die Leistung von Reinigungsmaschinen 1866.3.4 Das Waschen des Schotters 1866.4 Dimensionierung der Schotterbettung 1866.4.1 Die optimale Schotterhohe - Lastverteilung auf Schwellen 1866.4.2 Schotterbedarf fur Bettungsquerschnitte 1886.5 Die Wiederherstellung des Schotterbettes 1886.5.1 Die Wiederherstellung der Gleislage mit Maschinen 1886.5.2 Die Arbeitstechnologie nach der Bettungsreinigung 1886.5.2.1 Das Unterstopfen der Gleise 1906.5.2.2 Die raumliche Verdichtung des Schotters 1906.5.2.3 Die Stabilisierung des Gleises 1906.5.2.4 Die Homogenisierung des Schotterbettes 190

7 Das Planum i g 3

7.1 Allgemeines zum Tragverhalten des Gleises 1937-1.1 Messung der Tragfahigkeit des Planums 183

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7.1.1.1 Lastplattendruckversuch 1937.1.1.2 Dynamisches Plattendruckgerat 1937.1.2 Die Verdichtung des Planums - die Proctordichte 1937.2 Die Entwasserung des Planums 1947.3 Die Verstarkung des Planums 1947.3.1 Die Verstarkung des Planums durch Pflasterungen, Platten 1947.3.2 Die chemische Bodenumwandlung 1957.3.3 GroBere Dicke des Schotterbettes 1957.3.4 Pl/C-Folien 1957.3.5 Der Einbau von Schutzschichten 1957.3.5.1 Bemessung der Tragschichten 1997.3.5.1.1 Bemessung auf Tragfahigkeit (PSS) 2007.3.5.1.1.1 Eigenverformungsmodul 2017.3.5.1.1.2 Verformungsmodul des Erdplanums 2017.3.5.1.1.3 Bemessung der Dicke der PSS 2027.3.5.1.1.4 Sieblinie PSS-Material 2027.3.5.1.1.5 Nachweis der Filterstabilitat des PSS-Materials 2037.3.5.1.2 Bemessung auf Frostsicherheit (FSS) 2057.3.5.1.3 Frostkriterium nach Casagrande 2067.3.5.1.4 Frostindex 2077.3.5.1.5 Berechnung der Frosteindringtiefe in einen homogenen Boden 2077.3.5.1.5.1 Frostschutz durch Warmedammplatten 2087.3.5.1.6 Empfohlene Aufbaustarken 2097.3.6 Der Einbau von Geokunststoffen 2107.3.6.1 Geokunststoff als Trenn-, Filter- und Dranelement unter Tragschichten 2117.3.6.2 Geokunststoff als Bewehrungselement 2117.3.6.3 Geokunststoff als Bewehrungselement mit zusatzlicher Trenn- und Filterwirkung 2127.3.6.4 Berucksichtigung der Geokunststoffe bei der Bemessung des Tragsystems 2127.3.6.5 Langzeitverhalten von Geokunststoffen 2127.3.6.6 Dynamische Beanspruchung von Geokunststoffen 2127.3.6.7 Einbau von Geokunststoffen zwischen Schotter und Planum 2137.3.6.8 Anforderungen an Geokunststoffe 213

8 Der Untergrund 214

8.1 Die Bodenarten und deren Kennziffern 2148.1.1 Die Bodenkennziffern 2148.1.1.1 Ungleichformigkeitsgrad U 2148.1.1.2 Porenanteil n und Porenzahl e 2158.1.1.3 Spezifisches Gewicht 2158.1.1.4 Der einfache Proctorversuch 2158.1.1.5 Der Lastplattenversuch und der Verformungsmodul E 2168.1.1.6 Tragfahigkeitsmessung mit leichtem Fallgewichtsgerat 2168.1.1.7 Verdichtungsverhaltnis Dp. 2168.1.1.8 Wassergehalt w 2168.1.1.9 FlieBgrenze und Ausrollgrenze je Wassergehalt 1;168.1.1.10 Plastische Eigenschaften 21 /8.1.1.11 Scherfestigkeit 2 1 /8.1.2 Die Tragfahigkeitskennwerte 2 '88.1.2.1 Bettungszahl C 2188.1.2.2 California Bearing Ratio (CBR) 218

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8.2 Eigenschaften von Boden 2198.2.1 Feuchtigkeit und Trockendichte 2198.2.2 Plastizitat (Atterberg-Grenze - Ausrollgrenze) 2198.2.3 Spannungs- und Dehnungsverhalten bei Boden 2208.2.3.1 Effektive Spannung 2208.2.3.2 Der Einfluss des Porenwasserdruckes 2238.2.3.3 Die Kapillaritat 2238.2.3.4 Versickerung von Wasser in Boden 2238.2.4 Die Tragfahigkeit der Boden 2238.2.4.1 Tragfahigkeit und Verdichtbarkeit der Sande und Kiese 2238.2.4.2 Tragfahigkeit und Verdichtbarkeit der Schluffe und Tone 2248.3 Schaden des Erdplanums 2248.4 Ursachen der Schaden des Erdplanums 2258.5 Folgen der Schaden des Erdplanums 2258.6 Der ideale und der schlechte Boden 2258.7 Die Beanspruchung des Untergrundes und das Setzungsverhalten 2268.7.1 Bettungsmodul mehrschichtiger Systeme - Theorie nach Odemark 2268.7.2 Spannungsverlauf im Mehrschichtsystem in der Lastachse 2278.7.2.1 Einfluss von Nachbarschwellen auf die Bodendruckspannungen 2288.7.2.2 Dynamische Stabilitat 2298.8 Verformungen des Untergrundes und des Erdbauwerks 2308.9 Belastung des Erdplanums 2318.10 Geometrische Anforderungen an das Erdplanum 2328.11 Die Bodenuntersuchungen 2328.11.1 Seismische Methode 2328.11.2 Schlitzstab-Sondierung mit Probeentnahme 2338.11.3 Untergrund-Untersuchungsmaschine (UUM) 2338.11.4 Auswertung der Langspfeilhohe von Oberbaumesswagenfahrten 2338.11.5 Steifigkeitsmessungen 2338.11.6 Lanzeneindringtest - Drucksonde (Cone Penetration Test) 2348.11.7 Rammsondierungen 2348.11.8 Schurfschlitze 2348.12 Bodenverbesserung und Bodenverfestigung 2348.12.1 Rutteldruckverdichtung 2358.12.2 Ruttelstopfverfahren 2358.12.3 Pfahlahnliche Tragglieder 2358.13 Die chemische Bodenumwandlung 2358.13.1 Bodenverbesserung durch Kalk 2358.13.2 Bodenstabilisierung durch Zement 2368.13.3 Bodenverfestigung nach Joosten 2368.14 Die Entwasserung des Bodens 2368.14.1 Das Wasser im Boden 2388.14.2 Einfluss des Wassers auf den Boden 2388.14.2.1 Eislinsenbildung und Frostaufbruche 2388.14.3 Entwasserungsanlagen, Drainage 2398.14.3.1 Offene Entwasserungsanlagen 2398.14.3.2 Geschlossene Entwasserungsanlagen 2398.14.3.3 Wartungsschachte 2418.14.3.4 Instandhaltung und Wartung von Entwasserungsanlagen 2418.14.3.5 Der Wasserabfluss 241

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8.15 Die Frostempfindlichkeit des Untergrundes 2428.15.1 Frostkriterium nach Casagrande 2428.15.2 Schutz gegen Frostaufzuge 242

9 Die Gleisbauarten 243

9.1 Das Schottergleis 2439.1.1 Ansatze zur Beschreibung der Gleisqualitat 2439.1.1.1 Lineare Darstellung 2449.1.1.2 Halblogarithmische Darstellung 2449.1.2 Eigenschaften der Gleisqualitat 2449.1.2.1 Schematischer Verlauf der Gleisqualitat 2449.1.2.2 Die Anfangsqualitat 2459.1.2.3 Anfangssetzung 2459.1.2.4 Verschlechterungsrate 2459.1.2.4.1 Einflusse auf die Verschlechterungsrate 2469.1.2.4.1.1 Dynamische Krafteinwirkung 2469.1.2.4.1.2 Schienenoberflachenfehler und Schienenprofil 2469.1.2.4.1.3 UnregelmaBige Schwellenteilung 2469.1.2.4.1.4 Unterschiedliche Schwellenauflager 2479.1.2.4.1.5 UnregelmaBige Schottersetzungen 2479.1.2.4.1.6 UnregelmaBige Setzungen des Untergrundes 2479.1.3 Eigenschaften des Schottergleises 2479.1.3.1 Messungen des Verlaufs der Gleisqualitat 2499.1.3.1.1 Das ,,Gedachtnis" des Gleises 2509.1.3.2 Verbesserung durch Stopfen 2529.1.3.3 Druckverteilung im Schotter unter den Schwellen 2539.1.4 Druckverlauf unter der Schwelle im Unterbau 2539.1.5 Das Verformungsverhalten des Schottergleises 2549.1.5.1 Gleisfehler in vertikaler Richtung 2569.1.5.2 Gleisfehler in horizontaler Richtung 2569.1.5.3 Gleisfehler Querhohenrichtung 2579.1.5.4 Setzungsverhalten des Schotters 2579.1.5.4.1 Standardabweichung der Setzungen - Langshohenfehler 2579.1.5.4.2 Setzungsabhangigkeit von der Achslast 2589.1.5.4.3 Setzung und vertikale dynamische Gleissteifigkeit 2609.1.5.4.4 Schotter als Vielkorpersystem 2609.1.5.4.5 Setzungseigenschaften verschiedener Schottermatenalien 2619.1.5.4.6 Setzungsverhalten abhangig von der Schotterbettverschmutzung 2629.1.5.4.7 Shenton'scher Setzungsverlauf nach Stopfung 2639.1.6 Kritische Schwinggeschwindigkeit und dynamisches Setzungsverhalten 2639.1.7 Die Tragfahigkeit der Schotterbettung 2669.1.7.1 Bettungsmodul 2669.1.7.2 Zusammenhang Verformungsmodul Ev mit dem Bettungsmodul 2679.1.7.2.1 Bettungszahlbestimmung aus Einsenkungsmessungen 2679.1.7.2.2 Bettungszahlbestimmung aus Schienenspannungen 2679.1.7.2.3 Bettungszahlbestimmung aus der Lange der Biegewelle 2689.1.7.2.4 Bettungszahlbestimmung aus der Einsenkung der Schwelle 2689.1.7.3 Federziffer des Oberbaus 2689.1.7.4 Dynamische Gleissteifigkeit 2699.1.7.4.1 Der dynamische Elastizitatsmodul 270

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9.1.7,5 Die optimale Einsenkung der Schwelle 2719.1.8 Querverschiebewiderstand des Schottergleises 2739.1.9 Kritische Geschwindigkeit des Oberbaus 2739.1.9.1 Scherwellengeschwindigkeit fur den isotropen Halbraum 2759.1.10 Ursachen fur die Entstehung von Feinbestandteilen 2759.1.10.1 Feinbestandteile gereinigter Schotter- Neuschotter 2769.1.10.2 Feinbestandteile durch Stopfen und Verkehrslast 2769.1.10.3 Feinbestandteile durch Ablagerung aus der Luft 2769.1.10.4 Feinbestandteile aus Transport 2769.1.11 Verteilung der Feinbestandteile im Schotterbett 2769.2 Die Suche nach der optimalen Gleiskonstruktion 2769.2.1 Das Modell von JR Central 2779.2.1.1 Erklarung der Konvergenz des angestrebten Qualitatsniveaus 2789.2.1.2 Modell fur die Verschlechterungsrate 2799.2.2 Das Modell der Delft Universitat 2809.2.3 Dynamische Fahrbahnmodelle 2809.3 Herstellung der Gleise mit hochster Anfangsqualitat 2819.4 Schottergleise mit Querschwellen 2829.5 Schotteroberbau fiir Schnellfahrstrecken 2829.5.1 Geforderte Eigenschaften fur einen Schotteroberbau fur Schnellfahrstrecken 2839.5.2 Weiterentwicklungen des Schotteroberbaues 2849.5.2.1 Das Rahmen-Schwellen-Gleis 2859.5.2.2 Die Leiterschwelle 2879.5.2.3 Die Breitschwelle 2889.5.2.4 Die besohlte Schwelle 2889.5.2.5 Weichere Zwischenlagen mit breiterer Schiene 2899.5.2.6 Schwelle mit groBerer Auflageflache 2899.5.2.7 Einbau von Unterschottermatten 2899.5.2.8 Hochelastische Schienenbefestigung 290

10 Die Feste Fahrbahn [FF) 291

10.1 Die Forderungen an die Feste Fahrbahn 29110.1.1 Setzungsfreier Untergrund 29110.1.2 Fertigungsprazision und Festigkeit der oberen gebundenen Tragschichten 29210.1.2.1 Betontragschicht 29210.1.2.2 Asphalttragschicht 29210.1.2.3 Hydraulische gebundene Tragschicht HGT 29210.1.3 Fertigungsprazision und Festigkeit der unteren ungebundenen Tragschichten .... 29210.1.3.1 Frostschutzschicht 29210.1.3.2 Untergrund 29210.1.3.3 Schallschutzforderungen 29310.1.3.4 Ubergange von Fester Fahrbahn auf Schotteroberbau 29310.1.3.5 Signaltechnische Forderungen 29310.1.3.6 Elektrotechnische Forderungen 29310.2 Die Feste Fahrbahn in Tunneln 29510.3 Die Feste Fahrbahn auf Erdbauwerken 29510.4 Vergleich Schotteroberbau/Feste Fahrbahn 29510.4.1 Vorteile der Festen Fahrbahn 29610.4.2 Nachteile der Festen Fahrbahn 29610.5 Wirtschaftlichkeit und Kosten der Festen Fahrbahn 298

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10.6 Bauarten der Festen Fahrbahn 29810.6.1 Eingelagerte Bauarten auf Stutzpunkten mit Schwelle 29910.6.1.1 Bauart Rheda 29910.6.1.2 Bauart Rheda-Berlin 30010.6.1.3 Bauart Rheda 2000 30110.6.1.4 Bauart Heitkamp 30110.6.1.5 Bauart Zublin 30110.6.2 Aufgelagerte Bauarten 30310.6.2.1 Bauart SATO 30410.6.2.2 Bauart FFYS 30410.6.2.3 Bauart ATD 30510.6.2.4 Bauart BTD 30510.6.2.5 Bauart GETRAC 30510.6.3 Monolithische Bauarten auf Stutzpunkten ohne Schwelle 30610.6.3.1 Bauart RASENGLEIS fur Fernbahnen 30610.6.3.2 Bauart FFC 30810.6.4 Vorgefertigte Bauarten auf Stutzpunkten ohne Schwelle 30810.6.4.1 Bauart Bogl 30810.6.4.2 Bauart OBB-Porr 30910.6.4.3 Plattenoberbau in Japan 30910.6.5 Kontinuierliche Lagerung mit eingegossener Schiene 31010.6.5.1 Bauart INFUNDO 31010.6.6 Kontinuierliche Lagerung mit eingeklemmter Schiene 31010.6.6.1 Bauart SFF 31010.6.6.2 Bauart SAARGUMMI 31110.7 Vergleich der Bauhohen der verschiedenen Bauarten der

Festen Fahrbahn 31310.8 Technischer und wirtschaftlicher Vergleich der FF-Bauarten 314

11 Rad-Schiene-Wechselwirkung 314

11.1 Fahrdynamik 31511.1.1 Anfahrkrafte 31511.1.2 Der Anfahrwiderstand wa 31511.1.3 Der Neigungswiderstand w= 31511.1.4 Der Krummungswiderstand wk 31511.1.5 Der Laufwiderstand wt der Fahrzeuge 31611.1.6 Der Luftwiderstand 31711.1.7 Laufwiderstand fur Zuge nach Strahl wv 31711.1.8 Beschleunigungswiderstand wa 31711.1.9 Aquivalente Konizitat 31811.2 Der Rad-Schiene-Kontakt 32111.2.1 Die Hertz'sche Flachenpressung 32111.3 Der Einfluss der Beruhrgeometrie Rad/Schiene 32211.4 Mangel am Fahrzeug 32211.4.1 Unrunde Rader 32211.5 Krafte auf das Gleis durch dynamische Radlasten 32211.5.1 Wechselwirkung des Fahrzeuges mit Gleislagefehlern 32411.5.2 Dynamische Fahrzeugkrafte bei Einzelfehlern 32511.5.2.1 Flachstellen auf dem Rad 32511.5.2.2 Dynamische Beanspruchung an SchienenstoBen 325

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11.5.2.3 Dynamische Beanspruchungen an SpritzstoBen 32611.5.3 Vertikaler SchwellenstoB bei Zugsuberfahrt uber Schwellenfehllagen 32711.5.3.1 Beanspruchung durch Radunrundheiten 32811.6 Die Beurteilung und Messung der Fahrzeugreaktionen 33011.6.1 Sfl-Verfahren der DBAG 33011.6.2 l/R4-System der MS 3 3 0

11.7 Die Forderungen des Gleises an das Fahrzeug 33111.8 Das optimale Fahrzeug 33111.8.1 Die Gleislage - Mathematische Beschreibung als Grundlage fur

Fahrzeugauslegungen 33111.8.2 Synthese eines klassifizierten Gleisfahrweges aus

Gleisunebenheitsdichtespektren 33411.8.3 Analyse der Fahrzeugreaktionen anhand klassifizierter Gleisfahrwege 334

12 Die Weichen 33512.1 Die Aufgaben der Weichen, Kreuzungen und Kreuzungsweichen 33512.2 Hauptarten der Weichen, Kreuzungen und Kreuzungsweichen 33512.2.1 Einfache Weichen (EW) 33512.2.2 Doppelweichen (DW) 33612.2.3 Kreuzungen und Kreuzungsweichen 33612.2.4 Bogenweichen 33712.2.5 Scheitelklothoidenweichen 33712.3 Bezeichnung von Weichen 33712.4 Elemente von Weichen 33812.4.1 DieZunge 33812.4.1.1 Zungenbauarten 33812.4.1.1.1 Gelenkzungen 33912.4.1.1.2 Federzungen 33912.4.1.2 Federschienenzunge 33912.4.1.3 Federzungen ohne Zungenplatte 34012.4.2 Zungenrollvorrichtung 34012.4.3 Fahrkantenoptimierung (FAKOP) 34112.4.4 Die Backenschiene 34112.4.5 Das Herzstuck 34212.4.5.1 Bauarten der einfachen Herzstiicke 34212.4.5.1.1 Herzstucke aus Stahlguss 34312.4.5.2 Verbundherzstucke 34312.4.5.3 Schienenherzstucke 34312.4.5.4 Vollschienenherzstuck 34412.4.5.5 Profilblockherzstuck 34412.4.5.6 Herzstucke mit beweglichen Spitzen 34412.4.6 Die Flugelschienen 34512.4.7 Der Radlenker 34512.4.8 Weichenverschlusse 34512.4.9 Hydraulischer Weichenantrieb 34612.4.10 Weichenheizung 34612.4.11 Rillenweite, Leitweite und Leitflachenabstand 34612.4.12 Weichendiagnosesysteme 346125 Die schwingungsgedampfte Weiche mit geteilten Langschwellen 34712.6 Geometrie- und Konstruktionsmerkmale von Weichen 348

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12.6.1 Der Weichenhalbmesser 34912.6.1.1 Die Seitenbeschleunigung 34912.6.1.2 Die Seitenbeschleunigungsanderung (der Ruck) 34912.6.1.3 Die Weichenneigung 34912.7 Schematische Darstellung von Weichen 35012.8 Setzungsverhalten von Weichen 35012.9 Instandhaltung von Weichen 35012.9.1 Weicheninspektion 35212.9.2 Vorbereitungsarbeiten 35212.10 Schienenausziige 352

13 Gleisinstandhaltung 354

13.1 Typische Durcharbeitszyklen 35413.2 Instandhaltungsrichtwerte und Gefahrengrenzwerte 35413.2.1 Instandhaltungsrichtwerte und Gefahrengrenzwerte fur die Gleislage 35513.2.2 Instandhaltungsrichtwerte Schienenoberflachenfehler 35613.2.3 Instandhaltungsrichtwerte Schienenkopfquerprofil 35613.3 Abnahmegenauigkeiten 35713.4 Gleisqualitatsbetrachtungen 35813.4.1 Gleisqualitatsverlauf 35813.4.2 Summenkurve der Gleisfehler 36213.5 Die Wahl der optimalen Sperrpausendauer 36313.6 Gleisgeometrieberichtigung 36513.6.1 Messung der Gleisgeometrie 36513.6.1.1 Manuelle Messung 36613.6.1.1.1 Wandersehnenmessung 36613.6.1.1.2 Berechnung des Ortsbildes aus symmetrischen Pfeilhohen 36613.6.1.1.2.1 Ubertragungsfunktion 36713.6.1.1.3 Anforderungen an die Gleisgeometrie 37013.6.1.1.4 Anforderungen an ein Messfahrzeug 37013.6.1.1.5 Multifunktionsmessfahrzeuge 37113.6.1.1.6 Messparameter und Randbedingungen 37113.6.1.1.6.1 Gleisgeometrieparameter 37113.6.1.1.6.2 Untergrundparameter 37213.6.1.1.6.3 Schotterparameter 37213.6.1.1.6.4 Schienenmessung 37313.6.1.1.6.5 Oberleitungsmessung 37413.6.1.1.6.6 Gleisumfeldmessung und Gleismspektion 37713.6.1.1.7 Dynamik des Fahrzeuges 37813.6.1.1.8 Der Multifunktionsmesswagen UFM160 37813.6.1.2 Kleingerate zur Geometriemessung 37913.6.1.3 3D-Erfassung uber Hubschrauber 38113.6.2 Vermarktes Gleis - Messung und Berechnung der Gleiskorrekturwerte 38113.6.2.1 Manuelle Fixpunktmessung 38213.6.2.2 Pfeilhohenmessgerat / Nivellement 38213.6.2.3 Gleisvormesswagen EMSAT 38313.6.2.3.1 Beschreibung des Festpunktmessgerat.es 88513.6.2.3.2 Einsatz des EMSAT bei Gleis- und Weichenumbauten 38713.6.2.3.3 Auswertung der Messungen und Festlegung der erforrierlirhnn MnRnahmen 38713.6.2.3.4 Ubergabe und Verbleib der Messdokumente 887

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13.6.2.3.5 Kombination von EMSAT und GPS 38713.6.2.3.6 Die Satellitenmesstechnik GPS zur Vermessung vermarkter Gleise 38713.6.2.3.6.1 Phasenmessfehler oe 38813.6.2.3.7 Stand der Realisierung 39013.6.2.3.8 Anwendung des kombinierten Systems EMSAT- GPS 39013.6.2.3.9 Kombination EMSAT mit Schotterprofilmesssystem 39213.6.2.4 System PALAS 39213.6.2.5 Automatischer Leitcomputer WINALC fur Stopfmaschinen 39313.6.2.5.1 Funktionen des WINALC 39413.6.2.5.1.1 Sollgeometrie-Eingabe 39413.6.2.5.1.2 Elektronischer Pfeilhohenausgleich und Gleisgeometrieoptimierung 39413.6.2.5.1.3 Die Ermittlung von Korrekturwerten aus Pfeilhohendifferenzen 39613.6.2.6 Gleismessfahrt und Fuhrung der Gleisstopfmaschine mittels

kombiniertem Hohen-Richt-Laser 39713.6.2.7 Vermessung und Maschinenfuhrung uber Totalstation 39913.6.2.8 Berichtigung der Gleisgeometrie - Die Stopfung 39913.6.2.8.1 Gleisvorarbeiten 39913.6.2.8.1.1 Kleineisenvorbehandlung 40013.6.2.8.1.2 Spurweitenberichtigung 40013.6.2.8.1.3 SchweiBtechnische Behandlung 40013.6.2.8.1.4 Beseitigung kleinerer Mangel 40013.6.2.8.1.5 Vorbehandlung in Weichen 40113.6.2.9 Die Gleislageberichtigung (Gleisrichten, Gleisheben) 40113.6.2.9.1 Ausgleichsrichtverfahren 40213.6.2.9.1.1 Der elektronische Pfeilhohenausgleich 40213.6.2.9.1.2 4-Punkt-Richtverfahren 40213.6.2.9.2 Prazisionsricht- und Nivellierverfahren 40313.6.2.9.3 DasStopfen 40413.6.2.9.4 DleAsynchron-Gleichdruck-Stopfung 40613.6.2.9.5 Stopfparameter 40613.6.2.9.6 Die optimale Hebung 40913.6.2.9.7 Das gezielte Uberheben oder ,,Design-Stopfen" 41013.6.2.9.8 Streckenstopfmaschinen 41213.6.2.9.8.1 Zulassige Hebewerte von Stopfmaschinen 41213.6.2.9.8.2 Kontinuierlich arbeitende Stopfmaschinen 41313.6.2.9.8.3 Ausrustung von Stopfmaschinen 41313.6.2.9.8.4 Stopfexpress 09-3x Dynamic 41413.6.2.9.8.5 Mechanisierte Einzelfehlerbehebung 41613.6.2.9.9 Weichenstopfmaschinen 42213.6.2.9.9.1 Die synchrone Drei-Strang-Hebung und die Vier-Strang-Stopfung 42213.6.2.9.9.2 Rechnerischer Nachweis der reduzierten Weichenbeanspruchung mit Hilfe

der Methode der Finiten Elemente (FEM) 42613.6.2.9.9.3 Ergebnisse der FE/W-Berechnung 42713.6.2.9.9.4 Praktischer Nachweis der Wirksamkeit der Drei-Punkt-Hebung 42813.6.2.9.9.5 Lasergesteuerte Drei-Punkt-Hebung 42913.6.2.9.10 Steinblasverfahren (Stoneblower) 43013.6.2.9.11 Der Dynamische Gleisstabilisator DGS 43313.6.2.9.11.1 Die Erhohung des Querverschiebewiderstandes durch den DGS 43313.6.2.9.11.2 Verlangerung des Instandhaltungszyklus durch DGS 43313.6.2.9.11.3 Erhohung des Gleisqualitatsvorrates durch Homogenisierung mit

lagenweiser Stabilisierung 435

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13.6.2.9.11.4 Die Erhohung der Haltbarkeit langwelliger Fehler durch DGS 43613.6.2.9.11.5 Die raumliche Verdichtung durch DGS 43713.6.2.9.11.6 Auswirkungen des DGS auf Untergrund und vertikale Elastizitat 43913.6.2.9.11.7 Die Verringerung der inneren Schienenspannungen durch DGS 43913.6.2.9.11.8 Auswirkungen des DGS auf Bauwerke 44113.6.2.9.11.9 Gemessene Beschleunigungen des DGS 44113.6.2.9.11.10 Wirtschaftlichkeit des DGS 44313.6.2.9.12 Der Zwischenfachverdichter 44413.6.2.9.13 Schulterverdichter 44413.6.2.9.14 Vorkopfverdichter 44413.7 Berichtigung der Schienenfehler 44513.7.1 Messung der Schienen 44513.7.1.1 Schienenprofilmessung 44513.7.1.1.1 Beruhrende Schienenprofilabtastung 44513.7.1.1.2 Optische Schienenprofilmessung 44513.7.1.2 Riffelmessung 44613.7.1.2.1 Manuelle Riffelmessung 44613.7.1.2.2 Inertiales Riffelmessgerat 44613.7.1.2.3 Riffelmessgerat auf Pfeilhohenbasis 44713.7.1.2.4 Riffelmessgerat basierend auf Beschleunigungsmessungen 44813.7.2 Berichtigung der Schienenfehler 44813.7.2.1 Schienenschleifen 44913.7.2.1.1 Praventivschleifen von neuen Schienen 44913.7.2.1.2 Schallschleifen 45113.7.2.1.3 Spezielles Schleifen 45113.7.2.1.4 Schleifen mit rotierenden Schleifscheiben 45113.7.2.2 Mobile Schienenschleifkleingerate 45213.7.2.2.1 Schleifen mit oszillierenden Schleifsteinen 45213.7.2.3 Schienenhobeln 45613.7.2.3.1 Reprofilierung von Schienen durch Hobeln 45813.7.2.4 Schienenfrasen 45813.7.2.5 Schienenrichten STRAIT 45913.7.2.6 SchienenschweiBen 46113.7.2.6.1 ThermitschweiBen 46113.7.2.6.2 Mobiles AbbrennstumpfschweiBen 46113.8 Schotterbettbearbeitung 46513.8.1 Messung des Schotterbettprofils 46513.8.2 Schotterbettreinigung 46613.8.2.1 Der Langsschnitt 46813.8.2.1.1 Maschinenlangsfuhrung uber Laserreferenzebene 46813.8.2.2 Die Planumsneigung 47013.8.2.3 Die Siebqualitat 47013.8.2.4 Die Einschotterung 47213.8.2.5 Die Raumbreite 47213.8.2.6 Die Raumtiefe 47213.8.2.7 Moderne Reinigungsmaschinen 47413.8.2.7.1 Reinigungsmaschinen der Sene RM80 / RM 90 47413.8.2.7.2 Hochleistungsreimgungsmaschinen Sene RM800 / RM900 4 7513.8.2.7.2.1 Hochleistungsreinigungsmaschinen Sene RM800 47613.8.2.7.2.2 Hochleistungsreinigungsmaschine RM801 -57613.8.2.7.2.3 Hochleistungsreinigungsmaschine RM802 476

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13.8.2.7.2.4 Hochleistungsreinigungsmaschinen Serie RM900 47713.8.2.7.3 Moderne Mess- und Regelsysteme fur die Hochleistungsreinigungs-

maschinen 47813.8.2.7.4 Raumkettensteuerung und Hebesteuerung 47813.8.2.8 Richtsteuerung bei Reinigungsmaschinen 47813.8.2.8.1 Richten uber Sollgeometrie 47913.8.2.8.2 Richten uber aus symmetrischen Pfeilhohen umgerechnetes Lagebild 47913.8.3 Die Vegetationskontrolle 47913.8.3.1 Spritzzuge 4 7 9

13.8.3.2 Thermische Infrarotkontrolle TIK 48013.8.3.3 Vegetationsschnitt 48013.8.4 Vakuum-Fras-Technik 48013.8.4.1 Flankenreinigungsmaschinen 48013.8.5 Schotterverteilungs- und -transportsysteme 48113.8.5.1 /WFS-System 48113.8.6 Schotterverteil- und Planiermaschinen 48313.8.6.1 Universal-Schotterverteil- und Planiermaschinen 48613.8.6.1.1 Universal-Schotterverteil- und Planiermaschinen Serie USP 48613.8.6.1.2 Streckenschotterplanier- und Profiliermaschinen Serie SSP 48613.8.7 SOS-System 48713.9 Untergrundverbesserung 48913.9.1 Messung der Untergrundverhaltnisse 48913.9.1.1 Georadar 49013.9.1.2 Untergrunduntersuchungsmaschine 49113.9.2 Einbau von Planumsschutzschichten 49213.9.2.1 Konventionelle Methode 49313.9.2.2 Planumsschutzschichteinbau mit Reinigungsmaschinen 49413.9.2.3 Planumsverbesserungsmaschine SW100 49513.9.2.4 Planumsverbesserungsmaschine PM200-2R 49713.9.2.5 Planumsverbesserungsmaschine AHM800R 49813.9.2.6 Planumsverbesserungsmaschine RPM2002 50113.9.3 Bodenverbesserungsmethoden 50113.9.3.1 Konventionelle Methoden 50213.9.3.1.1 Verbesserung durch Zementbeimischung nach dem Fras-Misch-

Injektions-Verfahren 50213.9.3.1.2 Bodenaustausch 50213.9.3.1.2.1 Kasten-Bodenaustausch-Verfahren 50213.9.3.1.2.2 Wandernder Vorbau mit integrierter Bodenaufbereitungsanlage (WARAN) 50213.9.3.2 Boden- und Planumsverbesserung nach der Methode PUSCAL 50213.9.3.3 Planumsverbesserungsmaschine PM150FS 50213.10 Neubau und Umbau des Gleisrostes 50313.10.1 Histonscher Abnss 50313.10.2 Gleisumbauzug 50513.10.2.1 Vorarbeiten 50613.10.2.2 Gleisumbauzug SUZ500UVR 50613.10.3 Schienenzieh- und Druckanlage 50813.11 Weichenverlegung und Weichentransport 50813.11.1 Steckerfertige Weichen 50813.11.2 Weichentransportwagen Serie WTW 50813.11.3 Weichenumbaumaschine Serie WM 50913.11.4 Weichenumbau mit Kranen 509

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13.11.5 Weichenumbau mit UWG 51013.12 Gleisbaukrane 510

14 Lebensdauerkosten von Bahnen 512

14.1 U/C-Studie zum Vergleich der LCC-Kosten von Bahnen 51214.1.1 Ergebnisse des LCC-Kostenvergleichs von Bahnen 51214.2 Kostentreiber 51314.3 Kosteneinsparungspotentiale 51414.4 Differential Z.CC-Kosten 51414.4.1 Kapitalwertmethode und interner Zinssatz 51514.4.2 Normkilometer 51614.4.3 Zusammensetzung der Jahreskosten 51614.4.4 Ergebnisse der Differenz LCC-Kostenrechnung 51714.4.4.1 Langsamfahrstellen am Ende der Liegedauer 51714.4.4.2 Instandhaltungsstrategien fur Strecken mit schlechtem Unterbau 51714.4.4.3 Schwerer Oder Innovativer Oberbau 51714.4.4.4 Kombination von Stopfen und Schleifen 51814.4.4.5 Verlangerung der Instandhaltungszyklen durch dynamische

Gleisstabilisierung 51814.5 Gleiserhaltungskosten 51814.6 Auswirkungen der Mechanisierung auf die Wirtschaftlichkeit der

Oberbauinstandhaltung 51914.7 Trassenpreise 520

Literaturverzeichnis 521

Stichwortverzeichnis 545