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Betriebstechnik der Eisenbahn (Subject) / IVE (Lesson)

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• Gleisgeometriemessung mit OMWE/RAILab Messprinzip: statt berührungsbehafteter Messungen nur Beschleunigungsmessungen zweifache Zeitintegration liefert den Weg berührungslose Messung sämtlicher Gleisgeometrieparameter laseroptische Distanzmessung zwischen Schiene und Messrahmen Verbindung von Messrahmen und Messbasis mit Vektor-Abstands-Messsystem Verbindung der Messrahmen beider Drehgestelle zur Erfassung der Neigungs - und Richtungswinkel langwelliger Gleislagefehler
• Oberbauinstandhaltung Wartung Arbeiten, die ohne vorherige Inspektion durchgeführt werden: Schmieren der Weichen (durch innovative Weichenkonstruktionen mit Zungenrollvorrichtungen kann das Schmieren der Gleitstühle, auf denen sich die Zungen bewegen, zukünftig entfallen) Schmieren der Schienen (nur in besonders engen Kreisbögen) Gleisentkrautung Entstörung Die Wartung spielt im Eisenbahnoberbau eine untergeordnete Rolle
• Oberbauinstandhaltung Vegetationskontrolle Schäden durch umstürzende Bäume Betriebseinschränkungen bzw. –einstellungen Räumen der Gleise Reparatur der Oberleitung
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung Instandsetzungsmaßnahmen: Wiederherstellung eines ordnungsgemäßen Gleiszustands mittels Durcharbeitung oder kleiner Unterhaltung (Beseitigung von Einzelfehlern) Ausgleich von Lageänderungen des Gleisrostes im Schotterbett Richten des Gleises in Höhe und Seitenlage Wiederherstellen Soll-Lage Materialaustausch bei Erreichen von Verschleiß-und Ermüdungsgrenzen
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Durcharbeitung (DUA) Arbeiten zur Erneuerung des Materials lassen sich wie folgt unterscheiden: vollständiger oder teilweiser Austausch von Gleisen und Weichen Bettungsreinigung Planumsverbesserung Schotterbettverdichtung Vorgehen: Vormessung und Bestimmung der Hebe-und Richtwerte Überprüfung der Befestigungsmittel, Wiederherstellung Sollver-spannung Regulierung der Spurweite Schleif-und schweißtechnische Behandlung von Schienenstößen Aufarbeiten oder Ersetzen von Einzelschwellen Schotterergänzung Beseitigung kleiner Mängel an Schotter und Untergrund Herstellung einer einwandfreien Entwässerung Heben und Richten des Gleises mit mechanisierten Stopf-Richtmaschinen: der Schienenkopf wird mit Zangen umgriffen, angehoben und nach den eingegebenen Sollwerten voll automatisch ausgerichtet und mithilfe von Pickelaggregaten werden die Schwellen an den beiden Auflagern unterfüllt (gestopft) und damit die gegenseitige Höhenlage hergestellt Profilieren der Bettung mit Schotterplaniermaschine Stabilisierung und Verdichtung des Schotterbett
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung -Durcharbeitung (DUA) Stopfmaschine Stopfmaschine: Verdichtung des Schotters unter der Schwelle mit asynchroner Druck -Vibrationsstopfung Stopfpickel tauchen von oben in das Schotterbett und verdichten den Schotter mit einer Schließbewegung unter der Schwelle alle Stopfpickel arbeiten mit dem gleichen Druck und vibrieren mit einer Frequenz von exakt 35 Hz (gerichtete geradlinige Schwingung wird mit asynchroner Pickelbewegung kombiniert meist werden drei Schwellen gleichzeitig gestopft, seit 2005 sind auch vier Schwellen gleichzeitig möglich Bearbeitung von 2300 Metern Gleis pro Stunde bei modernen Stopfmaschinen möglich (Plasser & Theurer) kontinuierliche Bewegung in langsamer Fahrt über das Gleis, während die auf einem Schlitten befindlichen Stopfaggregate über den zu stopfenden Schwellen stehen bleiben bis der Stopfvorgang beendet ist danach bewegt sich der Schlitten schnell zur nächsten Schwellengruppe
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung-Schienenbearbeitung Einsatzfelder für die Schienenbearbeitung sind: die Neuschienenbearbeitung die Beseitigung von Fahrflächenunebenheiten die Beseitigung / Vorbeugung von Rollkontaktermüdung (RCF) die Beseitigung von Spurverengungen / Graten die Wiederherstellung des optimalen Querprofils (Laufruhe) die Herstellung von Sonderprofilen (asymmetrische Profile) die Lärmsanierung / Lärmvorsorge (Besonders überwachtes Gleis die Neuschienenbearbeitung im Gleis dient: der Beseitigung der im Herstellungsprozess entstandenen kohlenstoffarmen Randschicht der Herstellung eines gleichmäßigen Schienenkopfquerprofils unter Berücksichtigung der Einbausituation der Schiene der Beseitigung von Beschädigungen aus dem Baustellenbetrieb Anforderungen nach DB Ril. 824.4010: Schienen der Gleise / Weichen von NBS und ABS müssen nach Neubau / Umbau vor Betriebsfreigabe bearbeitet werden Schienen der Gleise / Weichen auf sonstigen Strecken sollen nach Neubau / Umbau vor Betriebsfreigabe, jedoch spätestens innerhalb von 6 Monaten nach Betriebsfreigabe bearbeitet werden ein Materialabtrag von im Mittel 0,3 mm ist nachzuweis
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Schadensbilder Schiene Fehler bei der Herstellung/Einbau: Fehler bei der Stahlerzeugung (Metallurgische/Chemische Fehler) Fehler bei der Schienenherstellung (Walzfehler) Fehler beim Transport bzw. Einbau Verquetschungen, Schlagstellen, Verbiegungen Schweißfehler, Bearbeitungsfehler Fehler im Betrieb: Riffel (t: 0,02 bis 0,4 mm) Aufeinanderfolgen von glänzenden Wellenbergen und Wellentälern Helle Wellenberge = größere Härt Schlupfwellen (t: 0,1 - 1,0 mm) Wellenförmig, überwiegend in Bögen R < 800 m, Innenschiene Head Checks Feine, schräg verlaufende Risse im Bereich der Fahrkante Zu beginn viele kleine Risse geringer Tiefe, Risstiefe erreicht im Laufe der Zeit mehrereMillimeter --> Kann zu Trümmerbruch führen
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Schienenbearbeitung Einsatzfelder von Sonderprofilen (asymmetrische Profile): Verlagerung der Berührgeometrie zur Vergrößerung der Rollradiendifferenz in engen Bögen Verlagerung der Berührgeometrie zur Vorbeugung von Rollkontaktermüdung Aufweitung von Spurverengungen Beeinflussung der Berührgeometrie zur Verbesserung des Fahrzeuglaufs im HGV (äquivalente Konizität) das Besonders überwachte Gleis (BüG): ist eine Maßnahme des aktiven Schallschutzes nach Verkehrslärmschutzverordnung erfordert eine besondere Überwachung des Schienenzustandes (halbjährliche Messfahrten mit dem Schallmesswagen) Ermöglicht eine Abminderung der rechnerischen Schallemission um 3 dB(A) und im Grenzfall den Verzicht auf baulichen Lärmschutz wird gegenwärtig auf etwa 1.400 km Strecke angewandt
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Schienenbearbeitung - Schleifen Einsatzmerkmale des Schleifens mit Rutschersteinen: Bearbeitung des Schienenkopflängsprofils, keine Reprofilierung Einsatz vor allem zum präventiven Schleifen und zur Riffelbeseitigung Beseitigung langwelliger Fehler durch starre Lineale möglich Profilfreies Arbeiten im Bereich von Gleisschaltmitteln o. Rillenschienen Bearbeitung von Gleisen und Weichen geringe Rauigkeiten der Schiene (keine Querriefen), dadurch besondere Eignung für Schallschleifen (BüG) Materialabtrag im Bereich von einigen Hundertstell Millimeter je Überfahrt starre Rutschersteine werden besonders zum präventiven Schleifen bei BOStrab-Bahnen eingesetzt (Mitschwimmen im Regelbetrieb) Einsatzmerkmale des Schleifens mit rotierenden Schleifscheiben: Bearbeitung des Längs- und Querprofils Eignung zum präventiven und korrigierenden Schleifen Beseitigung langwelliger Fehler Ausbau von Gleisschaltmitteln erforderlich Schleifen von Gleisen und Weichen Arbeitsgeschwindigkeit 5 bis 7 km/h Materialabtrag bis zu 0,3 mm in einer Überfahrt bei vollständiger Reprofilierung (96 Schleifscheiben) zur korrigierenden Schienenbearbeitung kommen in D Maschinen mit bis zu 48 Schleifscheiben zur Anwendung (i.d.R. 5 bis 10 Überfahrte
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• Instandsetzung - Schienenbearbeitung - Hobeln Einsatzmerkmale des Hobelns: profilierte Schälmesser werden in verschiedenen Winkelstellungen über die Schiene geführt Einsatz für Reprofilierung und Entgratung stark verschlissener Schienen („Schienenaufarbeitung im Gleis“) maximale Schnitttiefe 2,5 mm, Arbeitsgeschwindigkeit max. 4 bis 5 km/h drei Überfahrten für Fahrkantenprofilierung, zwei für Laufflächenprofilierung Arbeitsraum für Schneidwerkzeuge erfordert Ausbau von Gleisschaltmitteln keine Bearbeitung von Weichen das Verfahren ist in Deutschland praktisch ohne Bedeutung
• Instandsetzung - Schienenbearbeitung - Fräsen Einsatzmerkmale des Fräsens: Bearbeitung des Längs- und Querprofils Materialabtrag von 0,3 bis 2,5 mm (an der Fahrkante) geeignet v. a. für korrigierende Bearbeitung, da Mindestabtrag erforderlich vollständige Schienenbearbeitung in einer Überfahrt Arbeitsgeschwindigkeit 600 bis 1000 m/h nur eine Arbeitsrichtung Ausbau von Gleisschaltmitteln nicht erforderlich Bearbeitung von Weichen nicht zulässig kein Funkenflug, geringe Staubentwicklung
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Schienenbearbeitung - HSG Einsatzmerkmale des HSG: Einsatz zur präventiven Schienenbearbeitung Reinigung der Schienen von Laub und Schmierfilmen geringer Materialabtrag beugt Ermüdungsdefekte vor Schienenbearbeitung als Zugfahrt Arbeitsgeschwindigkeit 60 bis 80 km/h 96 Schleifsteine, Materialabtrag bis zu 0,05 mm je Überfahrt Bearbeitung von Gleisen, Anheben der Steine in Weichen keine Reprofilierung, gutes Querprofil der Schiene ist Voraussetzung keine Beseitigung von Fahrflächenunebenheite
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Gleisumbau Gleisumbau: Gleisumbauten werden nach Ablauf der Nutzungsfristen von Schienen und Schwellen erforderlich Bauverfahren sind durch umfangreiche Maschinensätze völlig mechanisiert es werden entweder Gleisjoche oder Einzelteile des Gleises am Anfang des Arbeitszugs aufgenommen und gegen Neuteile ausgetauscht der An- und Abtransport geschieht über Fließbänder und Portalkräne Verfahren Gleisumbau: Ausbau der alten Schiene/Schwelle, Planierung des Schotterplanums mit Schrapperkette(Räumkette) Vorbereitung des Planums für den Einbau der neuen Schwellen mit integriertem Plattenverdichter Schwellenablage erfolgt über ein Vertikalfördersystem Materialwechsel Schienen/Schwellen mit vormontiertem Kleineisen wird innerhalb des Umbauzuges vorgenommen vordere Teil des Zuges fährt auf dem alten Gleis, die erste Achse unter der Hauptkabine bereits auf dem neuen Gleis
• Oberbauinstandhaltung Instandsetzung - Bettungsreinigung Bettungsreinigung: Lagestabilität und Elastizität des Oberbaus nicht mehr gewährleistet Beeinträchtigungen durch Verschmutzung und Verschleiß Verunreinigungen entstehen durch die normale Betriebsbelastung Absplitterungen der Schotterkörner durch Reibung Höherer Feinkornanteil -> geringere Elastizität und Wasserdurchlässigkeit Kornumlagerungen Es entstehen ungleichmäßige Setzungen des Gleisrostes, die durch Stopfungen nur für kurze Zeit ausgeglichen werden können Bettungsreinigung = wirtschaftlicher Bei Fehlern im Untergrund = Planums-verbesserung Hauptkomponenten: Aushubeinrichtung inklusive Qualitätskontrolle Siebeinrichtung Einschotterung Zusätzlich bei Hochleistungsbettungsmaschinen: Schotterverdichtung Schotterstabilisierung Schottererfahren: Anheben des Gleisjoches Aushub des Schotters (z.B. mit Schrapperkette) Transport des Schotters in die Siebabteile Trennen des Schotters von Abraum auf mehreren Siebanlagen Abtransport des Abraums Transport des gereinigten Schotters zu Planiereinrichtung, ggf. Mischung mit Neuschotter Verteilen des gereinigten Schotters Planieren des Schotters Absenken des Gleisjocheplanierung Neuschotterzufuhr Kehreinrichtung

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