Schwellenkörper
Allgemeines
Der Werkstoff Stahl ist einer der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe - jetzt und auch in Zukunft. Diese herausragende Stellung ist darin begründet, dass sich seine Eigenschaften durch Legieren, Wärmebehandeln, Formgebung und Kombination mit anderen Werkstoffen in weiten Grenzen verändern und vielfältigen Anwendungsgebieten anpassen lassen. Das Einsatzgebiet von Stahl reicht vom Stahlhochbau über Stahlbrückenbau und Stahlbau der Fördertechnik bis hin zum Verkehrsmittelbau. Die Zukunftsträchtigkeit des Werkstoffes Stahl liegt in seiner Recycelfähigkeit. Ein großer Teil des Rohstoffes für seine Herstellung wird mittlerweile aus Schrott gewonnen; der Anteil wird mit zunehmender Verknappung der Ressourcen weiter ansteigen.
Im Bereich des Eisenbahnbaus gewinnt neben den verwendeten Holz- und Betonschwellen die Stahlschwelle wieder an Bedeutung, speziell die Y-Stahlschwelle. Die umfassende Einsetzbarkeit im Oberbau hat sich über Jahrzehnte hinweg bewährt. Die lange Nutzungsdauer unterscheidet die Stahlschwelle von der Betonschwelle und insbesondere von der Holzschwelle. Neben der schon lange existierenden Stahltrogschwelle wurde die Stahlschwelle in Y-Form entwickelt. Im Vergleich zur konventionellen Querschwelle besitzt die Y-Stahlschwelle folgende vier Hauptmerkmale: - den Grundkörper aus Trägerprofilen
- drei Doppelauflager je Schwelle
Trägerprofil
Das Trägerprofil in der Form des Sonderprofils IB 100 S zeichnet sich durch eine niedrige Bauhöhe bei gleichzeitig großer Flanschbreite aus. Die Flanschinnenflächen sind geneigt ausgebildet, um allein aus der Geometrie heraus den Lebensdauer des Grundwerkstoffes zu erhöhen. Durch die geneigten Flansche wird "stehendes Wasser" auf den Flanschen und am Steg vermieden. Das Trägerprofil hat die Güte S235JR gemäß Euronorm 10025-2.
Der Querschnitt des Sonderprofils IB 100 S hat folgende Kennwerte:
F=26,40 cm2 | G=20,80 kg/m | Wy=91,00 cm3 | Wz=39,50 cm3 | Iy=432,00 cm4 | Iz=276,00 cm4 | iy=4,04 cm | iz=3,23 cm |
Aufbau der Y-Stahlschwelle
Der Schwellenkörper besteht aus den beiden Hauptträgern, die die Grundform eines " Y " darstellen. Am unteren Ende des " Y " sind die beiden Hauptträger miteinander verbunden. Damit an den beiden "oberen" Enden des " Y " eine ähnliche Auflagersituation entsteht (zwei parallel liegende Träger), sind hier die Hauptträger um je einen Nebenträger ergänzt. Damit ergibt sich an allen drei Auflagerpunkten des " Y " das so genannte Doppelauflager.
Die Ausbiegung der beiden Hauptträger wird durch Kaltverformung in hydraulischen Formpressen vorgenommen und kann im Bedarfsfall geändert werden. Die Y-Stahlschwelle kann für verschiedene Stützpunktabstände (z.B. 600mm oder 650mm) hergestellt werden. Zur Vergrößerung der Aufstandsfläche sind die Enden der Stahlschwelle stirnseitig auf 32 Grad abgeschrägt. Tiefer gehende Informationen zum Fertigungsprozess finden sie im Abschnitt Fertigung.
Die Verbindung der beiden Hauptträger miteinander bzw. die Verbindung zwischen Haupt- und Nebenträger erfolgt durch den oberen und unteren Querriegel. Die oberen Querriegel der Y-Stahlschwelle sorgen analog zur Querrippe der Rippenplatte bei der K-Befestigung für die Spurhaltung der Schienen. Sie übertragen die Querkräfte von der Schiene in den Schwellenkörper.
Die unteren Querriegel sind üblicherweise Stahlwinkel mit den Maßen 50 x 50 x 1100mm am oberen und 50 x 50 x 300mm am unteren Ende des "Y" und sorgen für den notwendigen Querverschiebewiderstand. Sie übertragen einen großen Teil der Querkräfte von der Schwelle ins Schotterbett. Die Komponenten der Y-Stahlschwelle sind miteinander verschweißt. Bei extremen Anforderungen an den Querverschiebewiderstand kann für den unteren Querriegel ein anderes Winkelprofil mit längerem senkrecht stehendem Schenkel gewählt werden. 
Jeder der drei Schienenauflagerpunkte ist als Doppelauflager ausgebildet. Die Schienen werden auf den oberen Flanschen der Haupt- und Nebenträger aufgelagert. Die Konstruktion der Y-Stahlschwelle sieht die Doppelauflagerung mit zentrischer Verspannung der Schienen an drei Punkten vor, so dass im Gegensatz zur konventionellen Querschwelle mit nur zwei Auflagerpunkten die Schienen an sechs Punkten auf der Schwelle aufliegen. Dies führt zu einem gänzlich anderen Lastverteilungsbild, bezüglich Kantenpressung und Untergrund. Schienenbefestigung
Befestigung mit Spannklemme, Stützpunkt S 15
Für die Schienenbefestigung auf Y-Stahlschwellen kommt üblicherweise der Schienenstützpunkt S 15 zum Einsatz, der vom Eisenbahn-Bundesamt mit der Zulassungsurkunde (Nr. 1221/11101/21AZ2/0244/7) zugelassen wurde.Er besteht aus den Einzelteilen: 2 Dübel, 1 Zwischenplatte, 2 Zwischenlagen, je 1 Führungsplatten für innen und außen, 2 Spannklemmen und 2 Schwellenschrauben. Charakteristisch für die Schienenbefestigung auf Y-Stahlschwellen ist das Doppelauflager. Die bei der DB AG erforderliche Schienenneigung von 1:40 wird durch eine entsprechend geneigte Zwischenplatte einschließlich Zwischenlage gewährleistet. Andere Schienenneigungen z. B. 1:20 und 1:8 sind ebenso möglich. Beim Stützpunkt S 15 erfolgt die Spurhaltung durch innere und äußere Führungsplatten, die sich an den oberen aufgeschweißten Querriegeln abstützen. Einzelteile des Schienenstützpunktes S 15 (PDF-Ansicht) Einzelteile des Schienenstützpunktes S 15 (PDF-Ansicht) Die Schiene wird mittig im Freiraum zwischen den Führungsteilen auf die Zwischenlagen eingelegt. Die Befestigung der Schiene am Befestigungspunkt geschieht durch Spannklemmen Skl 14. Die Spannklemmen werden über das Eindrehen der Schwellenschrauben in die Dübel verspannt. Für die ordnungsgemäße Verspannung ist die Schraube gemäß Ril 824.5050 (Anziehmoment max. 200Nm) anzuziehen. Schienenstützpunkt im Einbau- bzw. Lieferzustand Aus vorangehender Zeichnung wird ersichtlich, dass zunächst die Dübel im Schwellenkörper befestigt werden. Der Kunststoffdübel Dü S 15 wird längs eingeführt und zwischen den Trägern durch eine 90°-Drehung verankert. Die Fixierung ist durch Ausnehmungen an der Unterseite der Führungsteile gegeben (Verdrehsicherung). Nach dem Einlegen der Zwischenlagen folgen die Führungsteile für innen und außen. Hiernach werden die Schrauben mit Spannklemmen eingesetzt in der Stellung "Lieferzustand". Weitere Informationen zum Versand finden sie im Abschnitt Vorteile. Die Auslieferung der Y-Stahlschwellen erfolgt mit komplett vormontierter Schienenbefestigung. An der Einbaustelle sind nach dem Aufsetzen der Schienen nur noch folgende Arbeiten an der Schienenbefestigung auszuführen: - Lösen der Schwellenschrauben um ca. eine Linksdrehung
- Verschieben bzw. Einrücken der Spannklemmen in die Einbaustellung
- Verspannen der Schwellenschrauben (Näheres zum Verspannen entnehmen Sie Kapitel Einbau)
Damit sind die Voraussetzungen für eine korrekte Spurhaltung und eine gute Gleislage gegeben.
Die Zulassung des Stützpunktes S 15 seitens des Eisenbahn-Bundesamtes (EBA) liegt vor.
Messergebnisse für Durchschubwiderstand, Anspannkraft und Verschleiß zeigen die Gleichwertigkeit des Stützpunktes S 15 gegenüber anderen Befestigungen im Einsatz z. B. bei der DB AG.
Befestigung mit Fastclip von Pandrol, Y-FCH
Neben dem Schienenstützpunkt S 15 gibt es auch die Befestigung Y-FCH mit dem System "Pandrol Fastclip". Er besteht neben der Zwischenplatte mit den Zwischenlagen aus der "Hook-in"-Innen- und Außenschulter, 2 Isolatoren und 2 Fastclips FC 150-1. Befestigungssystem Pandrol mit Schiene UIC 60 (PDF-Ansicht) Analog zum Schienenbefestigungspunkt S15 stützt sich die Schiene ebenfalls auf ein Doppelauflager. Auch die entsprechende Schienenneigung wird durch die Zwischenplatte erzeugt. Die Spurhaltung ermöglichen beim System Pandrol Fastclip die beiden Schultern, die mittels Hook-in-System auf einem mit der Y-Stahlschwelle verschweißten Blech in einer entsprechenden Aussparung verankert werden. Die Schiene wird dann im Freiraum zwischen der Außen- und Innenschulter auf die Zwischenplatte mit zugehöriger Zwischenlage eingelegt und mit den Fastclips FC 150-1 verspannt. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Schiene und Schwelle wird mit den zwischen Schulter und Schiene zu montierenden Isolatoren, sowie der Zwischenplatte und der Zwischenlage verhindert.
Die Auslieferung der Y-Stahlschwellen erfolgt auch mit dem System Pandrol Fastclip mit komplett vormontierter Schienenbefestigung. An der Einbaustelle ist nach dem Aufsetzen der Schienen lediglich der Fastclip FC 150-1 in seine endgültige Position zu verbringen. Eigenschaften des Y-Stahlschwellenoberbaus
VerlegerasterAufgrund der Formgebung der Y-Stahlschwelle sowie dem Doppelauflagerprinzip ergibt sich für die Verlegung der Schwelle bei gleichem Auflagerabstand (z.B. s = 600 mm) gegenüber der herkömmlichen Querschwelle eine geringere Anzahl von benötigten Schwellen je vergleichbarer Gleislänge. Schwellenabstand bei einem Schienenauflagerabstand von A (PDF-Ansicht) Die Schwellenanzahl errechnet sich demnach wie folgt: bei 65 cm Schwellenabstand sind lediglich 758 Y-Schwellen notwendig. Der Vorfaktor 1,5 im Nenner ergibt sich aufgrund der 1,5-fachen Anzahl von Schienenstützpunkten, gegenüber der Stabschwelle (drei statt zwei). Ebenfalls etwas anders ist das statische System. Bei Draufsicht auf den Gleisrost ergibt sich beim herkömmlichen Querschwellengleis der Leiterrost. Ein statisch instabiles System, dessen Lagestabilit einzig von der Drehfedersteifigkeit der Auflagerpunkte und dem Widerstand des Schotters abhängt. Das Y-Stahlschwellengleis gewinnt einen großen Teil seiner Steifigkeit aus dem statischen System des Fachwerkträgers. Hinzu kommen die auch beim Querschwellengleis wirkenden Widerstandsgrößen. Schottermengen und FlächenbedarfEin wesentlicher Unterschied der Y-Stahlschwelle zur konventionellen Stabschwelle besteht darin, dass die Querkräfte nicht nur über den Schotter vor Kopf sowie durch die Reibung zwischen Schwellenflanke / -unterseite und Schotter übertragen werden. Vielmehr geschieht dieses durch die vom Y-Stahlschwellengleis (Fachwerk) eingeschlossenen Schottermassen und die unter der Schwelle angebrachten Querriegel. Aus diesem Grund kann der "Vorkopfschotter" von 40 auf 30 cm, in Sonderfällen auf 20cm, verringert werden. Außerdem ist die Y-Stahlschwelle gegenüber den Stabschwellen kürzer. Dieses führt zu einer wesentlichen Verringerung der benötigten Schotterkronenbreite- und menge. Neben der daraus resultierenden Schotterersparnis erfordert das Schotterbett für die Y-Stahlschwelle eine geringere Breite, so dass für den Oberbau insgesamt weniger Grundfläche erforderlich ist. Bei Grunderwerbsfragen sowie fehlenden Randwegen ist dies ein besonderer Vorzug. So ist es vielfach möglich auf einem bestehenden Bahndamm einzig durch die Verwendung von Y-Stahlschwellen auf kostenintensive Maßnahmen, wie Schotterhalterung und zusätzlichen Randwegverbau, zu verzichten (Vorteile Schotterbedarf). Querschnitt des Y-Stahlschwellenoberbaus im Schotterbett (PDF-Ansicht) LagestabilitätDie geometrische Form der Y-Stahlschwelle und ihre wechselseitige Verlegung im Gleis erzeugen statisch betrachtet ein Fachwerk, während das Querschwellengleis ein statisch unbestimmtes System darstellt. Wie durch Versuche nachgewiesen wurde, ergibt sich bei Y-Stahlschwellen ein Querverschiebewiderstand von wQ = 9,6N/mm. Damit liegt der Querverschiebewiderstand um 12,9% höher als bei Betonschwellen B 70 W 2600 mit wQ = 8,5N/mm. Über die B 70 W 2,6 liegen derzeit keine veröffentlichten Vergleichswerte vor. Die Untersuchungen der Lagestabilität lassen erkennen, dass mit der Formgebung der Querriegel und einer variablen Riegellänge und Riegelhöhe (z.B.: 100 mm) ein noch höherer Querverschiebewiderstand erreichbar ist, der selbst den von Querschwellen mit Sicherungskappen übertrifft. Beim Temperaturanstieg zeigen das Querschwellengleis und das Y-Stahlschwellengleis ein unterschiedliches Verhalten gegen Gleisverwerfungen. Während das Querschwellengleis unvermittelt in eine instabile Phase (Verwerfungsgefahr) übergeht, bleibt das Y-Stahlschwellengleis wegen seiner besonders gearteten Bauform und insbesondere wegen der fachwerkartigen Konstruktion stabil. Die "Bogenatmung", eine gleichmäßige Verschiebung des Gleises im Bogenbereich, beträgt bei dem Y-Stahlschwellengleis rechnerisch nur 40% im Vergleich zu der Verschiebung des Querschwellengleises. Durch die sehr hohe Eigensteifigkeit reduziert sich die Bogenatmung in der Praxis noch unter den rechnerischen Betrag von 40%. Die geringe Bogenatmung lässt auch lückenlose Schweißungen bei sehr kleinen Radien zu. Wie Versuche gezeigt haben, können bei den möglichen, klimatisch bedingten Schienentemperaturen, Bogenhalbmesser bis 50m durchgehend verschweißt werden. Diese Halbmesser sind bei Schmalspurbahnen von großer Bedeutung. So wurde z. B. bei der Bremgarten-Dietikon Bahn (1000 mm Spur) in der Schweiz bei einem Y-Stahlschwellengleis mit Radien von 35 m und 39 m und durchgehend verschweißten Schienen bei maximalen Schienentemperaturen eine "Bogenatmung" von nur 20 mm gemessen. Zusammenfassend ist zu sagen: Das Y-Stahlschwellengleis besitzt formbedingt eine hohe Steifigkeit quer zur Schienenachse (etwa 10-fach gegenüber dem Querschwellengleis). Daraus resultiert eine hohe Sicherheit gegen Gleisverwerfungen. IsolierwiderstandUm den Isolierwiderstand bei der Y-Stahlschwelle zu gewährleisten, sind Kunststoffzwischenlagen und -platten für die Stützpunkte entwickelt worden, die auf ihren Isolierwiderstand hin von der Technischen Universität München nach den amerikanischen Richtlinien der AREA mit der Forderung von R= 20kΩ untersucht wurden. Im tropfnassen Zustand - unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Wasser - ergab sich ein Wert von R = 270kΩ. Nach einer Abtropfzeit von 120 Minuten ergab sich ein Wert von R = 3600kΩ. Mit diesem Ergebnis ist die Forderung nach entsprechendem Isolierwiderstand erfüllt. Diese isolierenden Schienenbefestigungen sind auch hinsichtlich der Rückstromführung gleichwertig zum W 14 K - Oberbau. RiffelbildungBei den bisher gebauten Gleisen mit Y-Stahlschwellen waren keine Riffelbildungen erkennbar. Die Ausbildung des Fahrspiegels lässt folgern, dass, bedingt durch die versetzten Auflager und die sich dadurch ergebende wechselnde Lastabtragung, die Riffelbildung erheblich verringert werden konnte. SchallemissionBeim Befahren der Gleise mit Y-Stahlschwellen stellten Gutachter ein "anderes" Geräuschempfinden fest, denn die zeitlich versetzte Schwingungsbildung des Y-Stahlschwellenoberbaues - wechselseitig von der einen zur anderen Schiene - überlagert sich so kompensierend.
Die Wirkung ist erklärbar, denn das rollende Rad wird links und rechts der Gleisachse unterschiedlich vom Oberbau aufgenommen. Ein Rad befindet sich unmittelbar über der Schienenunterstützung und das andere Rad auf der Gegenseite über der Mitte des Stützpunktabstandes.
Schallemissionsmessungen in verschiedenen Abständen zur Strecke haben ergeben, dass die Y-Stahlschwellen nicht "lauter" als Betonschwellen, aber deutlich "leiser" als Stahltrogschwellen sind. BauformenBei der Verwendung von Y-Stahlschwellen gibt es eine Reihe von Bauformen und Anwendungen. Y-Stahlschwelle in der Regelausführung (hier bisher hauptsächlich beschrieben) - Y-Stahlschwelle für den Übergang zum Stabschwellengleis
- Y-Stahlschwelle für Gleise mit Fang-und Führungsschienen
- Y-Stahlschwelle für Schmalspurgleise (mit/ohne Zahnstange)
- Y-Stahlschwelle für Breitspurgleise
- Y-Stahlschwelle für Drei- und Mehrschienengleise
- Y-Stahlschwelle für Gleise mit Rillenschienen
- Y-Stahlschwelle für Gleise mit Leit- und Beischienen
- Y-Stahlschwelle im Kreuzungsstück der Bahnübergänge
- Y-Stahlschwelle als Schwerlastschwelle für 25t Achslast
- Y-Stahlschwelle unter Weichen
- Y-Stahlschwelle in beliebiger Sonderausführung
Maß A: | 600 mm | Bezeichnung | Zeichnungsnummer | Maß B: | 1160 mm |
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| Schiene 60 E2 |
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| Regelausführung Normalschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-60 | 676 016 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-60 | 676 017 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-60 | 676 018 00d | Maß A: | 600 mm | Bezeichnung | Zeichnungsnummer | Maß B: | 1160 mm |
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| Schiene 54 E3 |
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| Regelausführung Normalschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-54 | 676 069 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-54 | 676 070 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-54 | 676 071 00d |
Maß A: | 650 mm | Bezeichnung | Zeichnungsnummer | Maß B: | 1210 mm |
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| Schiene 60 E2 |
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| Regelausführung Normalschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-650-60 | 676 019 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-650-60 | 676 020 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-650-60 | 676 021 00d |
Maß A: | 650 mm | Bezeichnung | Zeichnungsnummer | Maß B: | 1210 mm |
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| Schiene 54 E3 |
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| Regelausführung Normalschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-650-54 | 676 072 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-650-54 | 676 073 00d |
| Regelausführung Übergangsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-650-54 | 676 074 00d |
Y-Stahlschwelle für den Übergang zum Stabschwellengleis
Für den Übergang vom Y-Stahlschwellenoberbau zum Stabschwellenoberbau wurden spezielle Übergangsschwellen entwickelt. Diese Schwelle hat eine asymmetrische Y-Form.
Y-Stahlschwellen als linke Übergangsschwelle (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwellen als rechte Übergangsschwelle (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwellen im Übergang zum Stabschwellengleis
Zur Berechnung welche Übergangsschwelle benötigt wird, kann folgende Formel verwendet werden:
Schwellenbedarf berechnen (PDF)
Y-Stahlschwelle für Gleise mit Fang-und Führungsschienen
Y-Stahlschwellen für beidseitige Fang- und Führungsschienen für S 54 (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwellen für beidseitige Fang- und Führungsschienen für UIC 60 (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwellen für einseitige Fang- und Führungsschienen für S 54 (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwellen für einseitige Fang- und Führungsschienen für UIC 60 (PDF-Ansicht)
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| Bezeichnung | Zeichnungsnummer | |
beidseitig
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| Schiene 60 E2 |
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Führungsschwelle
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-60 FS 0 | 676 169 01 FS 0c | |
Führungsschwelle rechts
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-60 FS Üre | 676 169 01 FS Ürc | |
Führungsschwelle links
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-60 FS Üli | 676 169 01 FS Ülc | |
Führungsschwelle normal
| Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-60 FS 1-6 | 676 169 01 FS 1-6c |
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| Bezeichnung | Zeichnungsnummer |
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beidseitig
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| Schiene 54 E3 |
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Führungsschwelle
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-54 FS 0 | 676 165 01 FS 0c |
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Führungsschwelle rechts
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-54 FS Üre | 676 165 01 FS Ürc |
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Führungsschwelle links
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-54 FS Üli | 676 165 01 FS Ülc |
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Führungsschwelle normal
| Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-54 FS 1-6 | 676 165 01 FS 1-6c |
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| Bezeichnung | Zeichnungsnummer |
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einseitig
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| Schiene 60 E2 |
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Führungsschwelle
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-60-A FS 0 A | 676 169 01 FS 0c | | Führungsschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-60-B FS 0 B | 676 169 01 FS 0 Bc |
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Führungsschwelle rechts
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-60-A FS Üre A | 676 169 01 FS ÜR Ac | | Führungsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-60-B FS Üre B | 676 169 01 FS ÜR Bc |
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Führungsschwelle links
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-60-A FS Üli A | 676 169 01 FS ÜL Ac | | Führungsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-60-B FS Üli B | 676 169 01 FS ÜL Bc |
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Führungsschwelle normal
| Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-60-A FS 1-6 Aa | 676 169 01 FS 1-6 Ac | | Führungsschwelle normal | Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-60-B FS 1-6 Ba | 676 169 01 FS 1-6 Bc | | Bemerkung | Der Unterschied in A und B besteht in der Anordnung der Fang- und Führungsschienenhalterung auf dem offenen oder geschlossenen Ende der Y-Stahlschwelle. A steht für das offene Ende, B für das geschlossene Ende. |
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| Bezeichnung | Zeichnungsnummer |
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einseitig
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| Schiene 54 E3 |
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Führungsschwelle
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-54-A FS 0 A | 676 165 01 FS 0 Ac | | Führungsschwelle | Y-Stahlschwelle St 98 Y-No-600-FS180-54-B FS 0 BB | 676 165 01 FS 0 Bc |
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Führungsschwelle rechts
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-54-A FS Üre A
| 676 165 01 FS ÜR Ac | | Führungsschwelle rechts | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üre-600-FS180-54-B FS Üre B | 676 165 01 FS ÜR Bc |
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Führungsschwelle links
| Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-54-A FS Üli A
| 676 165 01 FS ÜL Ac | | Führungsschwelle links | Y-Stahlschwelle St 98 Y-Üli-600-FS180-54-B FS Üli B | 676 165 01 FS ÜL Bc |
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Führungsschwelle normal
| Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-54-A FS 1-6 Aa | 676 165 01 FS 1-6 Ac | | Führungsschwelle normal | Y-Stahlsschwelle St 98 Y-Fang-600-FS180-54-B FS 1-6 Ba | 676 165 01 FS 1-6 Bc | | Bemerkung | Der Unterschied in A und B besteht in der Anordnung der Fang- und Führungsschienenhalterung auf dem offenen oder geschlossenen Ende der Y-Stahlschwelle. A steht für das offene Ende, B für das geschlossene Ende. |
Y-Stahlschwelle für Schmalspurgleise
Für Schmalspurbahnen mit ihrer typischen Streckencharakteristik (enge Bögen, große Neigungen) wurden spezielle Y-Stahlschwellen für 1000 mm und 800 mm Spurweite entwickelt. Auch für andere Spurweiten können geeignete Y-Stahlschwellen hergestellt werden. Eine besondere Bauform ist die Y-Stahlschwelle mit einer zusätzlichen Befestigung für die Aufnahme von Zahnstangen.
Y-Stahlschwelle für 1000 mm Spurweite (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwelle für Breitspurgleise
Die Y-Stahlschwelle kann auch für größere Spurweiten, wie sie in Spanien und Portugal sowie in den ehemaligen Staaten der UdSSR verwendet werden, ausgeführt werden. Hier wurden bereits Spurweiten von 1500mm und 1520mm realisiert. Auch für die dort zumeist höheren Achslasten ist die Y-Stahlschwelle geeignet.
Y-Stahlschwelle für Drei- und Mehrschienengleise
Gleise, auf denen Fahrzeuge unterschiedlicher Spurweite verkehren sollen, können als Drei- oder Vierschienengleise ausgeführt werden, wobei die Anordnung der Stützpunkte variiert werden kann.
Y-Stahlschwelle für Spur 1435 und 1000 mm
Dreischienengleis Regiotram Liberec - Rillenschienen
Dreischienengleis Regiotram Liberec - Vignolschienen
Y-Stahlschwelle für Gleise mit "Rillenschienen"
Beim Verlegen von Y-Stahlschwellen im Verkehrsraum von Straßen, auf Werkshöfen oder im Kreuzungsstück der Bahnübergänge treten an die Stelle der "Vignolschienen" (Breitfußschienen) häufig "Rillenschienen". Die Rillenschienen werden u. a. für Straßenbahngleise, Industrie- und Hafengleise und im Kreuzungsstück von Bahnübergängen verwendet. Auch hierfür sind die Y-Stahlschwellen als Schienenträger geeignet wobei die Montage keine besonderen Anforderungen stellt.
Y-Stahlschwelle für Gleise mit Leit-und Beischienen
Die Y-Stahlschwellen können benachbart zu den Schienenbefestigungen für die beiden Fahrschienen durch Aufschweißen von weiteren Schienenbefestigungen mit Leit-und Beischienen ausgerüstet werden.
Beispiel zur Befestigung von Leitschienen auf Y-Stahlschwellen (Schnitt)
Y-Stahlschwelle im Kreuzungsstück von Bahnübergängen
Im Bereich von Bahnübergängen können zur Herstellung der Spurrillen separate Spurrillenschienen an die Fahrschiene angeschraubt werden. Der Belag des Bahnübergangs wird dann in der Regel in Walzasphalt hergestellt.
Befestigung von Spurrillenschienen Es können auch elastische Randbalken verwendet werden. Diese Randbalken fassen die Schiene ein und ermöglichen eine Entkopplung zwischen der elastisch gelagerten Schiene und dem Asphaltstraßenbelag. Die Polymer-Randbalken sind auch für den Y-Stahlschwellenoberbau geeignet.
Schieneneinfassung mit elastischen Randbalken
Weiterhin besteht die Möglichkeit Bahnübergänge mit der Gleiseindeckung Typ "BODAN" oder "strail" zu versehen.
Bodan-Gleiseindeckung - eingleisig mit Y-Stahlschwelle für Spurweite 1435mm
Strail-Gleiseindeckung - eingleisig mit Y-Stahlschwelle für Spurweite 1435mm
Y-Stahlschwelle als Schwerlastschwelle für 25t Achslast
Die Y-Stahlschwelle als Schwerlastschwelle wurde für die steigenden Anforderungen bezüglich der Lastabtragung von 25t-Achsen entwickelt. Gegenüber der normalen Y-Stahlschwelle ist die Schwerlastschwelle um 20cm verlängert worden. Damit ist sie an der Oberseite 220cm lang. Die Länge an der Schwellenunterseite beträgt 250cm. Erstmals verlegt wurde diese Y-Stahlschwelle auf der Strecke Hannover - Braunschweig. Dort verkehren mehrmals täglich schwere Güterzüge. Die Entscheidung für die Y-Stahlschwelle fiel aufgrund ihrer geringeren Abmessungen gegenüber der wesentlich längeren Querschwelle. Darüber hinaus weist auch die Schwerlastschwelle die Vorzüge der sehr guten Gleislage der Standardschwelle auf, so dass trotz der hohen Belastungen nicht mit einer Gleislageveränderung zu rechnen ist.
Y-Stahlschwelle als Schwerlastschwelle (PDF-Ansicht)
Y-Stahlschwelle in Weichen
Es gibt verschiedene technische Lösungen für Weichen auf Y-Stahlschwellen. Die Weichenkonstruktionen mit gebogenen Trägern haben sich aufgrund der Steifigkeit der Y-Stahlschwelle im Betrieb recht gut bewährt, erfordern aber eine kostenintensive Einzelfertigung.
Daher wurden Weichen entwickelt, die auf einem Tragrost mit paarigen Profilstäben des Grundprofils der Y-Stahlschwelle gelagert werden. Dieses Konzept erleichtert eine Serienfertigung und führt zu einer weiteren Vereinfachung der Konstruktion. Eine Ausführung dieser Bauart ist auf der Deisterstrecke bei Hannover verlegt und erfüllt ihre Aufgabe hervorragend. In der nachfolgenden Zeichnung ist der Übergangsbereich vom Y-Stahlschwellengleis zu einer Weiche mit Stahlquerschwellen dargestellt. Seit dem Jahr 2006 liegt für diesen Weichentyp eine Zulassung des Eisenbahnbundesamtes vor (21.62 Iozb (548/05)).
Übergangsbereich Y-Stahlschwellengleis - Weiche mit Stahlquerschwellen
Weiche Deisterstrecke
Die Verwendung aller für die Y-Stahlschwelle standardisierten Befestigungs- und Isolierteile führt zu einem wettbewerbsfähigen Produkt mit den guten Eigenschaften des Y-Stahlschwellengleises. Die Bilder mit Draufsicht auf den Übergangsbereich vom Gleis in den Weichenbereich und mit dem Querschnitt im Zungenbereich verdeutlichen die Einfachheit der Konstruktion.
Querschnitt und Ansicht der Schienenbefestigung im Zungenbereich
Lediglich ein zusätzliches Kunststoffteil zur Verbindung des Befestigungsdübels mit der Klemmplatte wurde hinzugefügt. Es überbrückt den Abstand zwischen der 20mm höher liegenden Klemmplatte und dem Dübel und richtet gleichzeitig die Zwischenplatte zur Herstellung der Höhendifferenz in der Flucht der Befestigungsschrauben aus. Der Höhenunterschied zwischen Weiche und Gleis wird erforderlich, um die Gleitstuhlflächen in der richtigen Höhenlage zur Backenschiene herzustellen.
Die Schienen sind durch eine isolierende Unterlage unter der Zwischenplatte und den Befestigungsteile mit nicht leitenden Klemmplatten und Befestigungsdübeln elektrisch von einander getrennt. Der Isolierwiderstand entspricht den Werten des Y-Stahlschwellengleises.
Y-Stahlschwelle als Sonderausführungen
Wie eingangs zu diesem Kapitel beschrieben handelt es sich bei Stahl um den am vielseitigsten einsetzbaren Baustoff. Mit der Entscheidung die Y-Stahlschwelle aus Stahl herzustellen wurde die Möglichkeit geschaffen auch Kleinserien und Sonderanwendungen wirtschaftlich und zeitnah umzusetzen.
WTT Soltau
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