Gleisoptimierung und Erschütterungsschutz
im Schienenverkehr
mit imb-dynamik

Schwingungstechnische Optimierung des Gleises
Schutz der Anlieger vor Erschütterungen und Sekundärluftschall

Der Schienenverkehr stellt die weitaus größte Erschütterungsquelle dar.

Erschütterungsprobleme im Schienenverkehr entstehen vor allem, wenn auf bestehenden Strecken die Fahrgeschwindigkeit erhöht oder in bebautem Gebiet Bahnstrecken neu erstellt werden sollen. Rechnerische Nachweise, z.B. für die Standfestigkeit von bestehenden Lärmschutzwänden und Eisenbahnbrücken, können oft nicht erbracht werden. Abhilfe nach Regelwerk ist langwierig und kostspielig.

imb-dynamik entwickelt anhand von speziellen Messungen Prognosetools für optimal dimensionierte Maßnahmen, sodass Schädigungen am Gleis und Erschütterungen in der Umgebung abgestellt oder von vornherein vermieden werden können.

Die Leistungen von imb-dynamik im Schienenverkehr:

ETU für Planfeststellungsverfahren

Die Erschütterungs- und sekundärluftschalltechnische Untersuchung (ETU)
ist eine umfangreiche Standardaufgabe im Rahmen von Planfeststellungsverfahren für Schienenverkehrswege. Sie umfasst:

  • Gesamtkonzeption der Untersuchungen
  • Messungen an zahlreichen anliegenden Gebäuden
  • Prognoseberechungen für zukünftige Verkehre
  • Auslegung von Abhilfemaßnahmen
  • Präsentation des Erschütterungsschutzes in Erörterungsterminen

imb-dynamik ist hierfür als akkreditierte Messstelle nach §29b zugelassen und verfügt über einschlägige Referenzen
(ABS 48 Geltendorf-Lindau, ABS 29/1 Augsburg-Olching, neuer Kaiser-Wilhelm-Tunnel Cochem, NBS Köln-Nippes)

 

Übersichtskarte ABS 48 mit 21 einzelnen PfAs


Tunneladmittanz- und Ausbreitungsmessungen

Eisenbahntunnels unterfahren oftmals bebaute Gebiete. Für die Erschütterungsprognosen sind die sog. Admittanz-Messungen unerlässlich.

imb-dynamik verfügt über ein selbstentwickeltes Verfahren mit regelbarer Anregung und Messung der Weg- und Kraftgrößen und vermeidet damit kostenintensive Großgeräte


Veröffentlichung CityTunnel 2009

 

Regelbarer Rüttler mit Messaufbau


Aktive Erschütterungsschutzmaßnahmen

imb-dynamik kann verschiedenste aktive Erschütterungsmaßnahmen theoretisch berechnen und die Wirkung messtechnisch nachweisen:
Elastische Zwischenlagen und –platten (Zw/Zwp), Schwellensohlen, Unterschottermatten (USM), Masse-Feder-Systeme (MFS) und Schottertröge.

Die rechnerische Auslegung erfolgt mittels des Simulationsmodells iSi

Die Nachweismessungen umfassen

  • Eigenfrequenzen
  • Einsenkungen
  • Einfügungsdämmung

Veröffentlichung CityTunnel 2015

 

Nachweismessungen City-Tunnel Leipzig


Simulationsmodelle

imb-dynamik hat aufgrund langjähriger Erfahrung verschiedenste eigene Simulationsmodelle entwickelt für:
Rad-Schiene-System generell:  iSi

  • Dämme auf weichen Böden
  • Schwingung von Rahmenschwellen
  • Spannklemmen-Verhalten
  • Weichenbauteile

 

iSi-Modell für SchO


Streckenzulassungsfahrten

imb-dynamik bietet die messtechnische Begleitung der Hochtastphase der Fahrgeschwindigkeit bei HGV-Strecken mittels Versuchszugfahrten (Messungen mit Beschleunigungssensoren und Schwingungsanalyse).
Auswirkung der Fahrgeschwindigkeitszunahme Δv

Veröffentlichung dynamische Gleismessung 2003

 

Spektrale Verschiebung infolge Δv


Lärmschutzwände LSW

Bei einer Anhebung der Fahrgeschwindigkeit und entsprechender Zunahme des Luftdrucks kann der rechnerischen Nachweis der Standfestigkeit bestehender LSW oftmals nicht erbracht werden..
imb-dynamik konnte diesen Nachweis messtechnisch liefern:

  • Messung von LSW-Eigenfrequenzen, Luftdruck und Schwingungen unter Zugvorbeifahrt sowie begleitende Simulation

 

Differenzdruckmessung an LSW


Eisenbahnbrücken

Auch hier besteht das Problem des rechnerischen Nachweises der Standfestigkeit bei Anhebung der Fahrgeschwindigkeit.
imb-dynamik konnte diesen Nachweis messtechnisch liefern:

  • Messung von Eigenfrequenzen und Schwingungen unter Zugvorbeifahrt

Beitrag zur Lösung des Problem Brückendröhnen:

  • Messtechnische Untersuchung an 7 Stahlbrücken der aufgeständerten
    Stadtbahn in Berlin

 

Luft- und Körperschallmessung an Stahlbrücke


Dämme auf weichen Böden

Bei Bahndämmen auf weichen Böden besteht das Problem der dy-namischen Stabilität unter bewegten und pulsierenden Lasten. Nach Regelwerk wäre ein umfangreicher Bodenaustausch mit Streckenstillstand erforderlich.

Mittels Simulation und Messungen konnten die Probleme oftmals mit Oberbaumaßnahmen alleine gelöst werden.

 

Simulation dynamische Biegelinie


Wissenschaftliche Untersuchung Schotterdruck

  • Nachmessung der Schotterdruckverteilung an der Unterkante des Schotterbettes und an den Seitenflanken
  • Aufklärung des Lastausbreitungswinkels im gestopften Schotterbett

Veröffentlichung dynamische Gleismessung 2003

 

Schotterdruckverteilung bei Bogenfahrt


Wissenschaftliche Untersuchungen an Oberbaukomponenten

Mittels Messungen, Analysen und Simulation konnte imb-dynamik zum Beispiel

  • Ermüdungserscheinungen als Ursache von Schäden an Spannklemmen (Skl) und Weichenbauteilen detektieren. (Danach wurden die Teile und Anschlüsse anders gebaut und empfindliche Stellen durch Tilger geschützt.)
  • Die Auswirkung der Wirbelstrombremse (WSB) auf die Schienentemperatur messen
  • Die Funktionsfähigkeit von Schienenauszügen bestätigen

 

Skl-Messung an verriffelter Schiene

Bewegliche Herzstückspitze einer HGV-Weiche

Verlauf der Schienentemperatur bei ICE-Überfahrten mit WBS

Schienenauszug bei Loküberfahrt