Forschungsprojekte Eisenbahnbau und -betrieb

Bild Eisenbahn

Internationale und nationale Forschungsprojekte in den Bereichen Fahrzeit und Energieverbrauch, Bemessung von Gleisanlagen, Laufverhalten von Schienenfahrzeugen, Beurteilung und Zulassung von neuen Fahrzeugen, Schienenabnützung, Schienen mit asymmetrischen Profilen, verschiedene Oberbaumessungen auch bei Hochgeschwindigkeitsfahrten, Brückenübergänge bei Schotteroberbau und Fester Fahrbahn mit durchgehend geschweißten Schienen, Weichen mit Rollenvorrichtungen, öffentlicher Personennahverkehr, Seilbahnbau.

Neben den unten aufgeführten Projekten wurden auch Themen im Rahmen von Diplom- und Masterarbeiten bearbeitet.


Der Film zeigt Beispiele von unseren Messungen am Eisenbahnoberbau und Messungen im Labor.

Laufende Projekte

301140 Ekkehard STEINER, Günter PRAGER

Expertise Linienführung von Schmalspurbahnen

Sicherheit und Zuverlässigkeit sind zwei wesentliche Forderungen des Bahnbetriebes an den Oberbau. Eine Veränderung der bisherigen Grenzwerte der B52 (Oberbau – Technische Grundsätze) darf die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit und Sicherheit nicht beeinträchtigen.

Es werden auf Grundlage des Lastenhefts „Linienführung von Gleisen bei Schmalspurbahnen mit Spurweite 760mm“ vorab Grundsatzüberlegungen für die Parameter

  • Fahrzeugprüfverwindung
  • Gleisgrenzverwindung
  • unausgeglichene freie Seitenbeschleunigung und die
  • maximal zulässige Überhöhung

durchgeführt.

Durch die Berücksichtigung aller vorhandenen Anlagenverhältnisse werden die Trassierungsvariablen und die Trassierungsparameter weiterentwickelt.

Die Auswirkungen einer Anhebung von bisherigen Grenzwerten der verschiedenen Trassierungsvariablen werden über eine RAMS-Bewertung aufgezeigt.

Infolge der Anhebung von wesentlichen Trassierungsparametern werden „in situ“ Messungen der Interaktionen von Fahrbahn und Fahrzeug durchgeführt.




292512 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

Durchführung von QVW-Messungen vor und nach einer Schotterbettflankenreinigung

Um die Veränderung des Querverschiebewiderstandes eines Gleises vor und nach einer Schotterbettflankenreinigung zu ermitteln werden QVW-Messungen vor und nach dem Einsatz der Maschine durchgeführt.




282220 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

QVW Messungen und Einsenkungsmessungen

In den Jahren 2013-2015 wurde von der Universität Innsbruck das ÖBB-Projekt „Instandhaltungsarmer Oberbau auf Bergstrecken“ intensiv begleitet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden in die Überarbeitung des ÖBB-Regelwerkes „ZOV 55 – Lückenlose Gleise und verschweißte Weichen“ eingearbeitet.

Da zum Zeitpunkt des Projektendes 2015 noch nicht ausreichend messtechnische Nachweise über den wichtigsten Parameter, den sogenannten „Querverschiebe¬widerstand“ (QVW) des Gleises vorhanden waren, wurden weitere Messungen im Gleis bzw. die Ausweitung auf andere Schwellenformen (L6) in den Jahren 2016, 2017 und 2018 durchgeführt.

Stabilitätsberechnungen nach der Meier+ Methode lieferten erste konkrete Mindestradien für das Lv-Verschweißen von Gleisen und Weichen.

Für neu auf den Markt drängende Schwellenprodukte aus Kunststoff sowie neue Geometrien bei Betonschwellen sind nunmehr 2018/2019 analoge QVW-Messungen an ausgewählten Einbauorten durchzuführen.

Ergänzend dazu sind die Schwelleneinsenkungen (absolut) zu messen, um qualitative Aussagen über die Gleislagequalität im Vergleich zum herkömmlich verwendeten Gleisoberbau zu erhalten.

Des Weiteren ist eine neue Schotterbettverklebung zur Schotterbettsicherung im Zusammenhang mit einer AHM-Baustelle in Bezug auf den QVW zu prüfen.

Vom Auftragnehmer werden die Messergebnisse fachlich interpretiert, und Berechnungen über die Mindestradien für Lv-Gleise angestellt. Diese dienen zur Bestätigung der bisherigen Festlegungen für das ÖBB-Regelwerk 07.06.05.




289953 Ekkehard Steiner, Günter PRAGER

Expertise zu zulässigen Schienenverschleiß-Grenzwerten bei den SBB

Sicherheit und Zuverlässigkeit sind zwei wesentliche Forderungen des Bahnbetriebes an den Oberbau. Um den Ansprüchen gerecht zu werden, wird in der Oberbauberechnung für die Ermittlung der maximal in Betracht zu ziehenden Spannungen infolge Betriebsbelastung von einer statistischen Sicherheit von 99,7% ausgegangen.

Als Einwirkungen auf die Schiene sind im Wesentlichen das Lastkollektiv der Radkräfte (Q und Y) und die Zwängungen der Schiene (Temperaturspannungen, Verbiegespannungen in Bögen, durch Brücken, Bremsen und Beschleunigung, usw.) maßgebend.

Auf der Widerstandsseite sind für die Schiene die Tragfähigkeit des Untergrundes und das vom Verschleiß abhängige Trägheitsmoment von großer Bedeutung. Außerdem sind die Gestaltfestigkeit der Schiene und die zunehmende Korrosion (Kerbwirkung) zu berücksichtigen.

Neben der tragsicherheitsbedingten zulässigen Abnützung der Schienen spielen auch Abnützungsgrenzen der Schiene eine Rolle, um die Gebrauchstauglichkeit zu gewährleisten.

Der Betriebsfestigkeitsnachweis von Schienen kann mit Hilfe des Models der linearen Schadensakkumulation geführt werden. Nach dem Model von Wöhler darf eine normalverteilte Radlast auch Beanspruchungen der Schiene bewirken die in den Zeitfestigkeitsbereich fallen wenn deren Anzahl begrenzt bleibt.




257550 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

QVW Messungen und Stabilitätsberechnungen

In den Jahren 2013-2015 wurde von der Universität Innsbruck das ÖBB-Projekt „Instandhaltungsarmer Oberbau auf Bergstrecken“ intensiv begleitet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden in die Überarbeitung des ÖBB-Regelwerkes „ZOV 55 – Lückenlose Gleise und verschweißte Weichen“ eingearbeitet.

Da zum Zeitpunkt des Projektendes 2015 noch nicht ausreichend messtechnische Nachweise über den wichtigsten Parameter, dem sogenannten „Querverschiebewiderstand“ (QVW) des Gleises vorhanden waren, mussten weitere Messungen im Gleis bzw. die Ausweitung auf andere Schwellenformen (L6) in den Jahren 2016 und 2017 durchgeführt werden.

Stabilitätsberechnungen nach der Meier+ Methode lieferten erste konkrete Mindestradien für das lückenlose Längsverschweißen von Gleisen und Weichen.

Aufgrund starker Streuungen der Messergebnisse und der noch nicht nachgewiesenen Wirkungsweise des dynamischen Gleisstabilisators müssen weitere QVW-Messungen in den nächsten Jahren durchgeführt werden. Mit diesen Messungen soll die Aussagekraft der Messergebnisse statistisch abgesichert werden.

Die Messergebnisse werden zu diesem Zweck ausgewertet und fachlich interpretiert, Berechnungen über die Mindestradien für Lv-Gleise werden durchgeführt. Diese dienen zur Bestätigung der bisherigen Festlegungen für das neue ÖBB-Regelwerk 07.06.05 (ehem. ZOV 55: Lückenlose Gleise und verschweißte Weichen).


2017

265215 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

Änderung des QVW durch Einsatz einer Flankenreinigungsmaschine

In den Jahren 2013-2015 wurde von der Universität Innsbruck das ÖBB-Projekt „Instandhaltungsarmer Oberbau auf Bergstrecken“ intensiv begleitet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden in die Überarbeitung des ÖBB-Regelwerkes „ZOV 55 – Lückenlose Gleise und verschweißte Weichen“ eingearbeitet.

Da zum Zeitpunkt des Projektendes 2015 noch nicht ausreichend messtechnische Nachweise über den wichtigsten Parameter, dem sogenannten „Querverschiebewiderstand“ (QVW) des Gleises vorhanden waren, wurden weitere Messungen im Gleis bzw. die Ausweitung auf andere Schwellenformen (L6) in den Jahren 2016 und 2017 durchgeführt. Stabilitätsberechnungen nach der Meier+ Methode lieferten erste konkrete Mindestradien für das Lv-Verschweißen von Gleisen und Weichen.

Zum Nachweis der Wirkungsweise des dynamischen Gleisstabilisators wurden im Jahr 2017 weitere QVW-Messungen durchgeführt. Mit diesen Messungen konnte die Wirkungsweise des DGS beschrieben werden. Der Einsatz von Flankenreinigungsmaschinen lässt aufgrund der Arbeitsweise auf Verringerungen des QVW schließen. Um das Ausmaß dieser Reduktion festzustellen sind Messungen vor und nach der Behandlung des Gleises durch diese Maschine notwendig. Im Zuge dieses Projekts sollen je 10 Schwellenverschiebungen auf 2 Messquerschnitten, möglichst in der Geraden und im Bogen durchgeführt werden.

Diese Messungen können gemäß Einsatzplanung am 11.08.2017 und 12.08.2017 durchgeführt werden. Zur Ermittlung der Ausbreitung der Fahrzeugkräfte im Schotterbett werden zusätzliche Messungen durchgeführt.



265870 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

Gleisbautechnik - Qualitätsmanagement und Datenanalyse

Die wichtige Aufgabe des Fachbereichs Fahrwegtechnik ist die Sicherstellung einer auf lebenskostenbasierten Optimierung der Instandhaltung. Dies umfasst folgende Schritte: Laufende Aktualisierung der Instandhaltungsstrategie, Erarbeitung von gewerkspezifischen Basisstrategien und Unterstützung bei der strecken¬bezogenen Umsetzung.

Die Aktualisierung der Instandhaltungs- und Basisstrategien wird für alle Fach¬linien erarbeitet. Die streckenbezogene Umsetzung erfolgt in einem ersten Schritt speziell für die Fachlinien Ober- und Unterbau.

Der Fachbereich Fahrwegtechnik benötigt bei der Erfüllung dieser Aufgaben aus ressourcentechnischen Gründen Unterstützung für statistische Spezialauswertungen im Bereich Fahrwegdatenbanken. Diese Unterstützung umfasst im Allgemeinen Tätigkeiten im Bereich des Datenmanagements und der Datenaufbereitung, statistische Auswertungen und Analysen.




245131 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

Unterstützungsleistungen im Oberbau, Qualitätsmanagement und Datenanalyse

Die wichtige Aufgabe des Fachbereichs Fahrwegtechnik der ÖBB ist die Sicherstellung einer auf lebenskostenbasierten Optimierung der Instandhaltung. Dies umfasst folgende Schritte: Laufende Aktualisierung der Instandhaltungsstrategie, Erarbei¬tung von gewerkspezifischen Basisstrategien und Unterstützung bei der streckenbezogenen Umsetzung.

Die Aktualisierung der Instandhaltungs- und Basisstrategien wird für alle Fach¬linien erarbeitet. Die streckenbezogene Umsetzung erfolgt in einem ersten Schritt speziell für die Fachlinien Ober- und Unterbau.

Der Fachbereich Fahrwegtechnik benötigt bei der Erfüllung dieser Aufgaben aus ressourcentechnischen Gründen Unterstützung für statistische Spezialauswertungen im Bereich Fahrwegdatenbanken. Diese Unterstützung umfasst im Allgemeinen Tätigkeiten im Bereich des Datenmanagements und der Datenaufbereitung, statistische Auswertungen und Analysen.




241721 Günter PRAGER, Ekkehard Steiner

Messtechnische Begleitung im Anschlussbereich von Brückenkonstruktionen

Durch die unterschiedlichen Steifigkeiten des Eisenbahnoberbaues vor und nach einer Brückenkonstruktion kommt es bei der Befahrung solcher Stellen zu ungleichmäßigen Einsenkungen die in der Folge zu dynamischen Zusatzbelastungen führen können. Diese Zusatzbelastungen haben Auswirkungen auf den Schienenkopfverschleiß und die Beanspruchung des Schienenkopfes. Im Falle von Aufschaukelungen solcher Lasten können auch auf Grund von Überbelastungen Head Checks am Schienenkopf entstehen. Die Größen von solchen Zusatzlasten werden durch diese begleitenden Messungen bei einer Grundsanierung eines Gleises im Bereich einer Brücke untersucht.


2016

197246 Prager Günter

Die Schotterflugproblematik – Ursache und Vermeidbarkeit

Nach derzeitigem Stand des Wissens wird die Schotterwalze durch herabfallende Teile am Fahrzeug induziert. Die herabfallenden Eisbrocken schlagen einzelne Körner aus dem Schotterbett heraus, welche bei entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeit beschleunigt werden und wiederum weitere Körner aus dem Schotterbett herausschlagen. Diese Schotterwalze bewegt sich im weiteren Verlauf immer weiter ans Ende des Fahrzeugs, bis die Randbedingungen nicht mehr gegeben sind. Die Randbedingungen sind die Möglichkeit, dass das Korn vom Zug abprallt und die Mobilmachung des Gleisschotters. Beispiele für die Unterbrechung der Walze sind das Ende des Zuges (die Schotterkörner werden hinter dem Fahrzeug hoch geschleudert) oder es folgt ein Abschnitt mit Fester Fahrbahn oder ein Bahnübergang ohne Gleisschotter. Dieses Forschungsprojekt wird sich mit der genauen Analyse dieser Randbedingungen auseinander setzen und vor allem nach Möglichkeiten der Vermeidbarkeit von Schotterflug suchen. Es gibt bereits einige Untersuchungen zum Thema Schotterflug, welche allerdings in den meisten Fällen theoretischer Natur sind. Das Projekt „FLYROCK“ legt besonderen Wert auf die praxisorientierte Forschung, da ein unmittelbarer Nutzen aus diesem Projekt hervorgehen sollte.




187188 Prager Günter; Steiner Ekkehard; Pospischil Ferdinand

Instandhaltungsarmer Oberbau auf Bergstrecken, ÖBB-Infrastruktur Bau AG

Viele Bergstrecken der ÖBB (Semmering, Arlberg, Brenner, etc.) weisen trassierungstechnisch große Neigungen und engen Bogenradien auf. Dadurch ist es auf diesen Strecken bis dato nicht möglich, einen schweren Oberbau mit durchgehend

verschweißten 60 E1-Schienen auf Betonschwellen zu verlegen. Der vorhandene Oberbau mit Stoßlückengleisen auf Holzschwellen ist sehr erhaltungsintensiv und bedarf einer intensiven Betreuung (Stoßlückenkorrekturen, Gleislageberichtigungen, US- und Wirbelstromprüfungen der Schienen, etc.)

Ziel dieses auf einen Zeitraum von 3 Jahren angesetzten Projektes ist die Optimierung der Instandhaltungskosten auf Bergstrecken mit Stoßlückengleisen und die Ausweitung des Einsatzbereiches von lückenlos verschweißten Gleisen in engen

Bögen. Durch die enge Einbindung von Expertenteams der ÖBB aus Theorie und Praxis sollen in regelmäßigen Zusammenkünften neue Methoden entwickelt und gegebenenfalls durch Berechnungen und Messungen vor Ort abgesichert werden.

Teilbereiche dieser Arbeit werden im Rahmen einer Dissertation erfolgen.


2014

192332 Prager, Günter

Unterstützung Life Cycle Management durch einen Oberbauexperten

Die NATAS Datenbank der ÖBB umfasst eine Vielzahl von Datenmaterial, das unter anderem in sehr großer Zahl durch die Befahrung der Österreichischen Bahnstrecken mit dem Messwagen der ÖBB entstanden ist und kontinuierlich entsteht. Von Gleislagedaten bis zu Daten über den Eisenbahnoberbau wie über Schwellen, Befestigungen, Schienenform,

Schienenabnützung, die Entwicklung des Oberbaues unter verschiedenen Bedingungen über die Zeit, kann bei Kenntnis dieser NATAS Daten auf wichtige Eigenschaften des Eisenbahnfahrweges geschlossen werden. Zweck dieser Förderung ist den Forschungsschwerpunkt Eisenbahn an der Universität Innsbruck und die Forschungsprojekte im Eisenbahnwesen zu unterstützen. Die Forschungsprojekte sollen insbesondere die Daten der Eisenbahnfahrwege und die Auswertung und Verifizierungen von Messungen im Gleis und Erkenntnisse aus dem Befahren der Eisenbahnwege durch Anbindung und Verknüpfung dieser punktuellen Messungen an Informationen aus diesem Datenbanksystem umfassen. Nicht zuletzt sollen wissenschaftliche Arbeiten von Mitarbeiter/inn/en und auch von Student/inn/en der Universität Innsbruck mit der Zurverfügungstellung der NATAS Daten auseinandersetzen und diese auswerten und analysieren. Geplant ist in diesem Zusammenhang auch die Unterstützung von Dissertationen.

Durch die Förderung sollen daher von der Universität die Daten aus dem Datenbanknetz der ÖBB‐NATAS für Forschungsprojekte und (sonstige) wissenschaftliche Arbeiten und Publikationen aufbereitet, analysiert und verifiziert.




187181 Prager Günter; Steiner Ekkehard

Lastabtragung im Schotterbett - Messungen im Gleis der Neubaustrecke - Wien-St.Pölten - Neues Messsystem-Eigenentwicklung, ÖBB-Infrastruktur Bau AG

Im Zuge der Innovationsmessfahrten 2012 auf der Neubaustrecke Wien - St.Pölten wurden statische und dynamische Schwelleneinsenkungen, vertikale Beschleunigungen, Gleisrostverschiebungen und Druckverteilungen der Gleisbettung gemessen. Das dafür eigens von uns entwickelte System zur Bestimmung der Bodenpressungen ist stationär vorhanden und ermöglicht die Durchführung von Nachmessungen.

Aufgrund der laufenden Erhöhungen der Fahrgeschwindigkeiten im Streckennetz der ÖBB vergrößert sich der Einfluss von dynamischen Effekten beim Rad-Schiene-System. Die Auswirkungen von Stopfung, dynamischer Gleisstabilisierung und Betriebsbelastungen auf die Lastverteilung und deren zeitlichen Verlauf lassen Schlüsse auf die Lebensdauer der Gleisbettung zu.

Im gegenständlichen Projekt wurden Nachmessungen zum Lastabtragungsverhalten auf den bereits applizierten Messquerschnitten durchgeführt um die Veränderungen der Lastabtragung über die Zeit abzubilden, welche durch die nun bereits bestehende Betriebsbelastung und Konsolidierung der Schotterbettung erfolgt sind. Die Bestimmung der Bodenpressungen und des Lastausbreitungswinkels des Gleisschotters wurde für die Überfahrt von Regelzügen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden zusammen mit den Erstmessungen aufbereitet und dargestellt, wodurch ein Vergleich ermöglicht und Rückschlüsse auf ein weiteres Verhalten gezogen werden konnte.




196512 Steiner Ekkehard; Prager Günter

Druckausbreitung von belasteten Eisenbahnschwellen im verschmutzten Gleisschotter, ÖBB-Infrastruktur Bau AG

Untersucht wurde die Lastabtragung von stark verschmutztem Gleisschotter der Körnung 31,5/63 mit einem Verschmutzungsgrad von 30 Massenprozent. Gemessen wurde der Einfluss von Schotterstärke, Schwellenbesohlung, und Wassergehalt des verschmutzen Gleisschotters auf die Lastabtragung.

Eine Erhöhung der Schotterstärke vom Planum bis zur Schwellenunterkante von 22 cm auf 32 cm bringt eine Reduktion der Pressung. Bei der Schotterstärkte von 22 cm traten Lastkonzentrationen am Planum bei den Platten im Bereich des Schwellenkopfes und in Schwellenmitte auf.

Bei quasi statischer Belastung des verschmutzten Gleisschotters nimmt die Streuung der gemessenen Lastausbreitungswinkel mit zunehmender Schotterstärke ab.




187179 Prager Günter; Steiner Ekkehard

Lastabtragung im verschmutzten Schotterbett - Laborversuche in der TVFA, ÖBB-Infrastruktur Bau AGAufbauend auf die untersuchten Einflüsse von der Gleisschottergesteinsart und Schwellenbesohlung auf den Lastausbreitungswinkel durch Laborversuche im Schotterkasten wurde auch das Verhalten von stark verschmutztem Gleisschotter mit unterschiedlichem Wassergehalt aufgezeigt.

Unter Betriebseinwirkung, Instandhaltung und anderen Einflüssen vergrößert sich der Kornanteil unter 22,4 mm durch Zertrümmerung und Abrieb der Schotterkörner und infolge zusätzlicher Verunreinigungen ständig. Die Entwässerung und Durchlüftung des Gleisschotters wird zunehmend schlechter. Für eine dauerhaft gute Gleislagequalität muss dann der Schotter gereinigt oder getauscht werden.

Eine dauerhaft gute Gleislagequalität des Schottergleises hängt wesentlich von der Tragfähigkeit des Untergrunds und den darauf einwirkenden Belastungen ab. Eine der Hauptaufgaben des Oberbauschotters liegt - neben anderen wesentlichen Funktionen - in der Ableitung und Ausbreitung von einwirkenden Verkehrslasten. Damit hat er bedeutenden Einfluss auf die Belastungscharakteristik des Untergrunds.

Für die lastverteilende Wirkung des Gleisschotters ist neben der Schotterbettstärke auch der Lastausbreitungswinkel bzw. Lastverteilungswinkel verantwortlich.

Dieser Lastausbreitungswinkel ist abhängig von Randbedingungen wie Korngrößenverteilung, Kornform, Gleichmäßigkeit der Verdichtung, Art der Beanspruchung (statisch, dynamisch), Kornumlagerung, Gesteinseigenschaften und Kornverschleiß, Nachgiebigkeit des Untergrundes usw.

In einer Versuchsreihe mit neuem Gleisschotter der Gesteinsarten Granit und Basalt wurde im Labor ein Lastausbreitungswinkel der Schotterbettung von 20°, und bei Schnellfahrversuchen auf der Neubaustrecke von 17° festgestellt.

Die vorliegende Arbeit untersucht Einflüsse von verschmutztem Gleisschotter mit 30% Korngrößenanteil unter 22,4 mm, mit verschiedenem Wassergehalt mit und ohne Besohlung (SLB 3007 G) auf den Lastausbreitungswinkel durch Laborversuche im Schotterkasten.




Prager Günter; Steiner Ekkehard

Analyse der ÖBB NATAS DatenDie NATAS Datenbank der ÖBB umfasst eine Vielzahl von Datenmaterial, das unter anderem in sehr großer Zahl durch die Befahrung der Österreichischen Bahnstrecken mit dem Messwagen der ÖBB entstanden ist und kontinuierlich entsteht. Von Gleislagedaten bis zu Daten über den Eisenbahnoberbau wie über Schwellen, Befestigungen, Schienenform, Schienenabnützung, die Entwicklung des Oberbaues unter verschiedenen Bedingungen über die Zeit, kann bei Kenntnis dieser Daten auf wichtige Eigenschaften des Eisenbahnfahrweges geschlossen werden.

Zweck dieser Förderung ist den Forschungsschwerpunkt Eisenbahn an der Universität Innsbruck und die Forschungsprojekte im Eisenbahnwesen zu unterstützen. Die Forschungsprojekte sollen insbesondere die Daten der Eisenbahnfahrwege und die Auswertung und Verifizierungen von Messungen im Gleis und Erkenntnisse aus dem Befahren der Eisenbahnwege durch Anbindung und Verknüpfung dieser punktuellen Messungen an Informationen aus diesem Datenbanksystem umfassen. Nicht zuletzt sollen sich wissenschaftliche Arbeiten von Mitarbeiter_innen und Student_innen der Universität Innsbruck mit der Zurverfügungstellung der NATAS Daten auseinandersetzen und diese auswerten und analysieren. Geplant ist in diesem Zusammenhang auch die Betreuung von Dissertationen.

2013

Prager Günter; Steiner Ekkehard

Forschungsprojekt SIBStationäre Schienenschmiersysteme in engen Bögen, Entwicklung des Schienenverschleißes und der Schlupfwellen in zwei engen Bogen auf der Semmeringstrecke in Abhängigkeit verschiedener Schmiersysteme




Prager Günter; Steiner Ekkehard

Innovationsmessfahrten 2012 – Modul 1Für die Lastverteilung der durch Fahrzeuge auftretenden äußeren Kräfte auf den Eisenbahnoberbau ist die Trägerwirkung der Schiene und damit ihre Einsenkung verantwortlich. Für die weitere nach unten wirkende Lastausbreitung ist die Schotterbettdicke und der Lastaus­breitungswinkel von entscheidender Bedeutung. Die Belastung von Schotterbett und Unterbau ist ein wesentlicher Faktor zur Erhaltung einer dauerhaften Gleislagequalität. Im Streckennetz der ÖBB liegt Oberbauschotter unterschiedlicher Lieferanten und Gesteinsarten in der Regel mehr oder weniger durchmischt vor.

Eine Beurteilung der langfristigen Schotterbeständigkeit einzelner Schotterarten und die Veränderung der Lastabtragungseigenschaften durch Kornzerkleinerung infolge betrieblicher Belastungen ist daher schwierig.

Aus diesem Grund wurden im Bauabschnitt Tullnerfeld von den ÖBB gezielt 4 unterschiedliche Schotterarten getrennt voneinander ein­gebaut. Die Oberbau-Messstellen untersuchen je einen Gleisquerschnitt mit speziellem Augenmerk auf den Unterbau.

Neben speziell für diese Messquerschnitte entwickelten Messplatten zur Bestimmung der Lasteinwirkung am Planum wurden Schienenspannungen, Einsenkungen und Schwingbeschleunigungen von Schwellen gemessen.




Prager Günter; Steiner Ekkehard

Innovationsmessfahrten 2012 – Modul 2Im Bereich von km 31,022 Gleis 9 der Neubaustrecke Wien – St. Pölten werden bei den Innovationsmessfahrten 2012 die Maximalgeschwindigkeiten erzielt.

Dieser Umstand war das Auswahlkriterium für diese Messstelle in der Geraden.

Es sollte das Verhalten des Oberbaus bei Versuchsfahrten mit den größten Geschwin­digkeiten untersucht werden.

Als weitere Messstelle wurde bei km 34,550 Gleis 9 ein Bogen mit großer Überhöhung bzw. bei schnellen Fahrten mit einem sehr hohen Überhöhungsfehlbetrag gewählt.

Beide Messquerschnitte wurden zu den gleichen Messzeiten ausgerüstet und gemessen.

Als Versuchszüge wurden in einer ersten Messserie der Messzug ICE S der DB-AG in 3-teiliger (ICE-kurz) Ausführung bis zu einer Ge­schwin­­­digkeit von über 336 km/h und in einer 2. Messserie eine doppelte Railjetgarnitur bis zu einer Geschwindigkeit von 250 km/h gemessen. Die Messfahrten dieser Messzüge mit unterschiedlichen Geschwin­dig­keiten wurden ausgewertet.




Prager Günter; Steiner Ekkehard

Innovationsmessfahrten 2012 – Modul 3Im Bereich des Messquerschnittes bei km 35,375 Gleis 9 wurde bei den Innovationsmessfahrten die Übergangskonstruktion von Fester Fahrbahn auf den Schotteroberbau untersucht.

Die Übergangskonstruktion besteht aus mehreren abgestuften Sektio­nen, in diesen Sektionen bzw. im Bereich der jeweiligen Anschluss­punkte wurden die horizontalen Verschiebewege gemessen. Als Basis dienten hier im Schotterbett an der Innenseite des zu messenden Gleises liegende Mess-Basis-Schwellen. Von dort wurden die Bewegungen des Gleisrostes an 8 Stellen mit induktiven Wegaufnehmern gemes­sen. Außerdem wurden an 8 Messstellen Schienen­span­nungen gemessen.

Als Versuchszüge wurden in einer ersten Messserie der Messzug ICE S der DB-AG in 3-teiliger (ICE-kurz) Ausführung bis zu einer Ge­schwin­­­digkeit von 290 km/h und in einer 2. Messserie eine doppelte Railjetgarnitur bis zu einer Geschwindigkeit von 250 km/h gemessen.

Die Fahrten dieser Messzüge mit unterschiedlichen Geschwin­dig­keiten wurden ausgewertet.

2012

Prager Günter; Steiner Ekkehard

SchienenabziehenEs wurde untersucht ob beim Abladen von Schienen von einem Schienenwaggon mittels 2-Wegebagger unter Beachtung der gül­tigen Vorschriften ein Beanspruchungszustand in der Schiene auftritt, der nicht den zulässigen Beanspruchungen entspricht.

Dazu wurden von uns theoretische Überlegungen und Berechnungen durchgeführt, die den Spannungszustand der Schiene beim Abl­aden simulieren.

Diese Berechnungen mit Beschreibung des Verhaltens der Schiene und die da­raus hervorgehenden Größtwerte wurden verständlich aufbereitet und darge­stellt.

Die Verifizierung dieser theoretischen Ansätze unter bestimmten Voraus­set­zungen wurde in 2 Feldversuchen vorgenommen.

Dazu wurden an einer abzu­zie­hen­den Schiene in der obersten Lage eines Schienentransportwaggons Dehnungs­messstreifen am Schienenkopf und an den Schienenfußrändern geklebt, und die Dehnungen während des Abziehvorganges in Echtzeit aufgezeichnet. Aus den Dehnungen wurden die Schienenspannungen ermittelt und mit den theoretischen Überlegungen und den vorher gemachten Berechnungen verglichen.



Prager Günter; Steiner Ekkehard

SchlupfwellenuntersuchungenIm Bereich der Konzertkurve in Innsbruck wurden Untersuchungen an Schienen durch­geführt.

Die Messstellen liegen im Bereich von km 0,5 bis vor km 1,0 im Gleis 603 und im Gleis 604, mit Radien zwischen 250 m und 260 m und Überhö­hun­gen von 135 mm.

Zweck der Abzeichnungen ist eine Bestandsaufnahme der Schlupfwellen vor dem Schleifen der Schienen in diesem Bereich.

Nach ersten Abzeichnungen der Schienenoberflächen können nach der Durchführung weiterer Messungen in einem halbjährigen Zyklus die Entwicklungen bzw. die Änderungen der Schlupfwellen beschrieben werden.


2010

Prager Günter; Steiner Ekkehard

Forschungsprojekt QL-GleisElastisches Verhalten des Gleisrostes im Schotterbett in Richtung waagrecht-quer in engen Bögen



Prager Günter; Steiner Ekkehard

Messungen des Verhaltens einer neu entwickelten Weicheauf elastisch gelagerten Einzelstützpunkten im Arlbergtunnel


2008

Versuchsstrecken Westbahn Eichgraben - Rekawinkel

Entwicklung des Schienenverschleißes und der Schlupfwellen auf der bogeninneren Schiene sowie von Schienenfehlern in einem engen Bogen mit einem Halbmesser von 280 m bei unterschiedlichen Schienenstahlgüten, Zwischenberichte: 2004, 2005, 2006 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen und den Firmen „voest-alpine“ und „corus“


"Railjet" - Berechnung und Messung von Schienenfußmittenspannungen und Bewegungen des Gleisrostes in Richtung waagrecht quer bei Versuchsfahrten auf der Westbahn bei Aschbach

2006

Schienenverschleißuntersuchungzwischen den Bahnhöfen Innsbruck Hauptbahnhof und Innsbruck Westbahnhof im Bereich der Konzertkurve, Bericht: 2006 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Abnützungsgrenzen von Schienender Form S49, UIC54E und UIC60, Bericht: 2006 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Ein Vergleich verschiedener Fester Fahrbahnen in einem engen Bogen im Hinblick auf Schlupfwellenbildung und daraus resultierender GleisbeanspruchungenDissertation Roland Feichter 2006: Veröffentlicht in den Mitteilungen des Institutes für Infrastruktur, Arbeitsbereich Eisenbahnwesen und Öffentlicher Verkehr Heft Nr. 11: 2006 und inEisenbahntechnische Rundschau ETR 55 - 12/2006; Seite 884 bis 889


Untersuchung der Übergänge von Fester Fahrbahn auf Schotteroberbauim Blisadonatunnel an der Arlbergstrecke der ÖBB (Langzeituntersuchungen), Bericht: 2006 - Im Auftrag von Fritsch, Chiari und Partner (n.v.

2005

Untersuchung verschiedener Oberbauarten bei Hochgeschwindig­keitsversuchsfahrtenmit einem Triebzug ICE der DB-AG bis zu 300 Km/h auf der Westbahn der ÖBB, Standardschotteroberbau und Feste Fahrbahn , Bericht: 2004 - Im Auftrag der HL-AG, teilweise veröffentlicht als: Schnellfahrversuche bei den ÖBB, ETR: Heft 11 November 2005, Seiten 716 - 723


Untersuchung verschiedener Oberbauarten auf Asphalttragschicht und besohlten Betonschwellenauf der Westbahnstrecke der ÖBB zwischen Aschbach und Krenstetten, Wiederholungsmessungen nach dem Durcharbeiten der Strecke und einem Jahr Betrieb, Bericht: 2005 - Im Auftrag der HL-AG (n.v.)


Untersuchung mehrerer Oberbauformen mit Masse-Feder-Systemenim neu errichteten Birglunnel der Tauernstrecke der ÖBB, Bericht: 2005 - Im Auftrag der Firma Fritsch, Chiari und Partner (n.v.)


Untersuchung der Übergangskonstruktion Feste-Fahrbahn - Schotteroberbauim Baulos Landstraße der S-Bahn S7 in Wien, Langzeitmessungen, Bericht: 2005 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.

2004

Untersuchung verschiedener Oberbauarten mit Asphalttragschicht und besohlten Betonschwellenauf der Westbahnstrecke der ÖBB zwischen Aschbach und KrenstettenBericht: 2004 - Im Auftrag der HL-AG (n.v.)


Untersuchung des Überganges Feste - Fahrbahn / Schotteroberbauauf der Schnellbahnstrecke S7 - Dynamische Untersuchungen mit VersuchslokBericht: 2004 - Im Auftrag der Firma Fritsch, Chiari und Partner (n.v.)


Untersuchung mehrerer Oberbauformen mit Fester Fahrbahnim neu errichteten Blisadonatunnel der Arlbergstrecke der ÖBB, Bericht: 2004 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Schienenschleifen in Verbindung mit einer GleisdurcharbeitungVersuche auf der Westbahn bei Redl ZipfBericht: 2004 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen und der Firma Speno International (n.v.)


Schlupfwellen- und Verschleißprofilmessungenan verschiedenen Oberbauarten der Festen Fahrbahn teilweise mit besohlten Schwellen im Bereich der Haltestelle Rennweg der S-Bahn in Wien Bericht: 2004 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Untersuchung eines Gleisbogens mit Fester Fahrbahnmit unterschiedlichen Steifigkeiten im Bereich der S7 in WienBericht: 2004 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Versuchs- und Messfahrten, Dynamische Untersuchungen eines Bogens mit Fester Fahrbahnim Blisadonatunnel an der Arlbergstrecke der ÖBBBericht: 2004 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Beanspruchung einer Weiche bei Hochgeschwindigkeitsversuchsfahrtenmit dem Messzug ICE der Deutschen Bahn AG mit digkeiten bis über 300 km/h auf der Westbahn in PöchlarnBericht: 2004 - Im Auftrag der HL-AG (n.v.)

2003

Schienenschleifen in Verbindung mit einer Gleisdurcharbeitung – Vorversuch in St. JodokBericht: 2003 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Untersuchung einer Weiche mit beweglichem Herzstück auf Fester Fahrbahn im Bereich des Bauloses 5 der Flughafenschnellbahn S7 in WienBericht: 2003 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)

2002

Untersuchungen durch Langzeitmessungen an verschiedenen Oberbauartenim Bereich der Übergangskonstruktionen im Zammer Tunnel, Feste Fahrbahn, Masse-Feder-Systeme - SchotteroberbauBericht: 2002: Im Auftrag der HL-AG (n.v.)


Untersuchungen verschiedener Oberbauarten bei Hochgeschwindigkeitsversuchsfahrtenmit Lok bis zu V = 250 km/h auf der Westbahn der ÖBB, Standardschotteroberbau, Oberbauarten mit Asphalt und besohlten Schwellen, Feste Fahrbahn mit besonderer Schienenbefestigung („Flying Rail“), WeicheBericht: 2002 - Im Auftrag der ÖBB, der HL-AG und der Firma Vossloh (n.v.)


Verschleißentwicklung und Beschleunigungsmessungenin einem Bogen bei St. Jodok unter dynamischer Belastung bei Verwendung von Zwischenlagen ZW-K8 und ZW900Bericht: 2002 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Untersuchungen an der Kaponiggrabenbrückeder Tauernbahn in Kärnten 2000 - 2002, Brückenbewegungen und Verhalten der Festen FahrbahnBericht: 2002 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Beanspruchung einer Weichebei Versuchsfahrten mit einer Geschwindigkeit von V = 250 km/h auf der Westbahn in Pöchlarn, Bericht: 2002 - Im Auftrag HL-AG (n.v.

2001

Schlupfwellenmessungen am Standardoberbau und am Oberbau mit besohlten Schwellenin HieflauBerichte: 1998, 2001 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Messungen an verschiedenen Oberbauartenin Hieflau Schlupf­wellen­abzeichnungen und Beschleunigungsmessungen am Standardschotteroberbau und an Oberbauarten mit unterschiedlich weich besohlten SchwellenBericht: 2001 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Untersuchungen verschiedener Oberbauarten bei Hochgeschwindigkeitsversuchsfahrtenauf der Neubaustrecke der Westbahn der ÖBB, Standardschotteroberbau, Oberbauarten mit Asphalt und besohlten Schwellen, Feste Fahrbahnen, Bericht: 2001 - Im Auftrag der HL-AG (n.v.)

2000

SchienenverschleißBeurteilung von asymmetrisch geschliffenen Schienen in engen Bögen - Zusammenfassung aus mehreren Einzelberichten mit Ergebnissen aus umfangreichen MessungenBericht: 2000 - Im Auftrag der Firma Speno International


Beurteilung verschiedener Oberbauarten durch Messungen in RothenthurnStandardoberbau, Zweiblockschwelle, RahmenoberbauBericht: 2000 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Messungen an verschiedenen Oberbauarten in HieflauSchlupfwellenabzeichnungen und Beschleunigungsmessungen am Standardschotteroberbau und an Oberbauarten mit unterschiedlich weich besohlten SchwellenBericht: 2000 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Messungen an verschiedenen Oberbauarten im Zammer TunnelFeste Fahrbahn, Masse - Feder - SystemeBericht: 2000 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)


Beanspruchung einer Weiche unter Betriebsbelastungauf Fester Fahrbahn im KaponigtunnelBericht: 2000 - Im Auftrag der Österreichischen Bundesbahnen (n.v.)

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