01.09.2017
Untersuchung von Zugerschütterungen und Bodenkennwerten

Untersuchung von Zugerschütterungen und Bodenkennwerten

Quelle: BAM, Fachbereich Ingenieurbau

Zugverkehr verursacht Erschütterungen, die sich im Boden ausbreiten und benachbarte Gebäude zu Schwingungen anregen. Um Erschütterungen in der Nähe von Eisenbahngleisen vorauszusagen, werden dynamische Achslasten auf Basis der Wechselwirkung zwischen Zug, Gleis und Boden ermittelt. Aufwändige Simulationsrechnungen münden in ein Modell zur näherungsweisen Beschreibung dynamischer Achslasten auf unterschiedlichen Bahntrassen und durch verschiedene Züge. Neben der Masse der Radsätze sind Unregelmäßigkeiten der Gleise und im Gleisbett zu beachten. Unregelmäßige Steifigkeiten des Schotters und des Gleisuntergrundes sowie die regelmäßigen Steifigkeitsschwankungen im Schwellentakt werden ebenfalls in effektive Parameter übertragen.

Alle für die Vorhersage von Achslast-Spektren relevanten Funktionen werden graphisch und als allgemeine Formel für unterschiedliche Züge und Gleissysteme dargestellt. Vorhersage durch dieses Modell und experimentelle Untersuchungen werden an Hand eines Schottergleises und einer festen Fahrbahn miteinander verglichen. Zusätzlich werden Bodenerschütterungsmessungen von einer Vielzahl an Standorten für die Ermittlung von Achslast-Spektren und die Validierung der Vorhersagemethode verwendet. Experimentelle Befunde und theorie-basierte Berechnungen ergeben übereinstimmende Daten für dynamische Achslasten und deren Abhängigkeit von Geschwindigkeit, Gleiselastizität und Zug-Gleis-Resonanzen.