1. Aufgabe (5 Punkte) Warum sind die Spurkränze bei der Eisenbahn innen und nicht außen angeordnet? Geben Sie eine ingenieurmäßige Begründung.

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1 Aufgaben ohne Hilfsmittel 1. Aufgabe (5 Punkte) Warum sind die Spurkränze bei der Eisenbahn innen und nicht außen angeordnet? Geben Sie eine ingenieurmäßige Begründung. 2. Aufgabe (8 Punkte) Ein für meterspurige Gleise neu entwickelter Zug mit Neigetechnik kann den Wagenkasten gegenüber der Fahrbahn um bis zu 12 neigen. Gegeben sind die Streckenwerte R = 800 m, ü eingebaut = 80 mm, zul u f =100 mm. 2.1 Wie groß ist die zulässige Geschwindigkeit für konventionelle Züge? 2.2 Wie groß ist die Geschwindigkeit für den Neigezug? 3. Aufgabe (9 Punkte) Eine Bahn in einem Kirmesgelände (Stützweite 680 mm) soll für 60 km/h ausgebaut werden. 1. Berechnen Sie den Mindestradius für diese Strecke (als maximale Querneigung des Gleises sind 20 % anzunehmen, die zulässige Seitenbeschleunigung ist 1,8 m/sec 2 ). 2. Mit welcher Geschwindigkeit dürfte über eine Außenbogenweiche 190 1:9 von diesem überhöhten Gleis mit dem Mindestradius aus 1. in das Abzweiggleis eingefahren werden (darf überhaupt bei den angegebenen Werten nach außen abgezweigt werden)? 5. Aufgabe (3 Punkte) Ein Hauptsignal zeigt ein rotes Licht (= Halt). Müssen alle Schienenfahrzeuge, welche sich auf dem Gleis in Richtung rotzeigendes Hauptsignal bewegen, am Signal halten und auf Grün warten? Begründen Sie Ihre Antwort. 6. Aufgabe (4 Punkte) Skizzieren Sie für eine Schiene auf Holz(quer)schwelle im Querschnitt die Befestigung Schiene Schwelle (üblicher Oberbau K). 7. Aufgabe (4 Punkte) Ein Gleisbogen eines meterspurigen Gleises von R = m ist so überhöht, daß bei zulässiger Seitenbeschleunigung von b = 0,65 m/sec 2 und V =80 km/h keine Kräfte quer zur Gleisebene auftreten. Wie groß ist der (theoretische) Überhöhungsfehlbetrag, wenn auf diesem Gleis ein Zug mit V = 130 km/h fährt? 8. Aufgabe (4 Punkte) Nennen Sie drei technische Möglichkeiten, bei Schienenbahnen den Fahrweg zu wechseln und erläutern Sie diese stichwortartig/durch Skizze. Fachprüfung 3.02 Schienenverkehr Seite 1

2 9. Aufgabe (6 Punkte) Auf einer Neubaustrecke sollen Züge einen Gleisbogen mit R = m mit einer Geschwindigkeit von max. 160 km/h durchfahren. Der zulässige Überhöhungsfehlbetrag ist ü f = 130 mm. 1.1 Wie groß ist die ausgeglichene Überhöhung? 1.2 Wie groß ist die Mindestüberhöhung? 1.3 Wie groß ist die Regelüberhöhung 1.4 Wie groß ist die freie Seitenbeschleunigung, wenn die Mindestüberhöhung gebaut wird und der Zug mit V = 160 km/h den Bogen durchfährt? 10. Aufgabe (15 Punkte) Gegeben sei ein 80 m langer Übergangsbogen, der an einem Bogen 1 mit dem Radius R 1 = 2000 m beginnt (UA) und an einem Bogen 2 mit einem Radius R 2 = 700 m endet. Die Bögen 1 und 2 haben denselben Richtungssinn. Gleichzeitig wird die Überhöhung von 20 mm (UA) auf 160 mm (UE) angehoben. 20 m nach dem Beginn des Übergangsbogens (UA) beginnt eine nach bogenaußen abzweigende Weiche 760 1: 14 (Länge 54,2166m), welche im abzweigenden Strang mit 80 km/h befahren werden darf. 1. Berechnen Sie die Radien im abzweigenden Strang der Weiche am Weichenanfang und m Weichenende 2. Berechnen Sie die Überhöhungen am WA und WE 3. Prüfen Sie für den abzweigenden Strang, ob an WA und an WE die Mindestüberhöhungen eingehalten werden. 11. Aufgabe (8 Punkte) Auf einer Eisenbahnstrecke für 160 km/h ist wegen Bauarbeiten eine m lange Langsamfahrstelle eingerichtet worden, welche nur mit 40 km/h befahren werden darf. Berechnen Sie den FahrzeitVERLUST des punktförmig gedachten Zuges, wenn im Mittel die Bremsverzögerung 1,2 m/sec 2 und die Anfahrbeschleunigung 0,7 m/sec 2 beträgt. 12. Aufgabe (4 Punkte) Nennen Sie das heute bei Fernbahnen meist verwendete Signalsystem und erläutern Sie es durch Anfertigen einer (Strecken-)Skizze mit Eintragung der entsprechenden Systemelemente und der notwendigen Erläuterungen 13. Aufgabe (6 Punkte) Ein Zug bremst aus einer Geschwindigkeit V 1 mit einer Verzögerung von 1,0 m/sec 2 18 Sekunden lang ab, dann weitere 16 Sekunden bis zum Stillstand mit einer Verzögerung von 0,8 m/sec 2. Wie lang ist sein Bremsweg? Wie groß ist die Bremszeit? Bei welcher Geschwindigkeit V 1 beginnt der Zug zu bremsen? Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 2

3 14. Aufgabe (9 Punkte) Eine Bahn in einem Kirmesgelände (Stützweite 680 mm) soll für 60 km/h ausgebaut werden. 1. Berechnen Sie den Mindestradius für diese Strecke (als maximale Querneigung des Gleises sind 20 % anzunehmen, die zulässige Seitenbeschleunigung ist 1,8 m/sec 2 ). 2. Mit welcher Geschwindigkeit dürfte über eine Außenbogenweiche 190 1:9 von diesem überhöhten Gleis mit dem Mindestradius aus 1. in das Abzweiggleis eingefahren werden (darf überhaupt bei den angegebenen Werten nach außen abgezweigt werden)? 15. Aufgabe (4 Punkte) Ein Gleisbogen eines meterspurigen Gleises von R = m ist so überhöht, daß bei zulässiger Seitenbeschleunigung von b = 0,65 m/sec 2 und V = 80 km/h keine Kräfte quer zur Gleisebene auftreten. Wie groß ist der (theoretische) Überhöhungsfehlbetrag, wenn auf diesem Gleis ein Zug mit V = 130 km/h fährt? 16. Aufgabe (4 Punkte) Ein Triebfahrzeugführer sieht auf seiner Fahrt rechts vom Gleis ein gelbes Licht und senkrecht darüber ein grünes Licht. Einige hundert Meter weiter sieht er ein grünes Licht und schräg rechts darüber ein grünes Licht. Welche Bedeutung haben die beiden Bilder für den Triebfahrzeugführer? 17. Aufgabe (6 Punkte) Ein Zug fährt 15 Sekunden lang mit einer Beschleunigung von 1,2 m/sec 2 an, dann weitere 7 Sekunden mit einer Beschleunigung von 0,7 m/sec 2. Wie lang ist sein Anfahrweg? Wie groß ist die Anfahrzeit? Welche Geschwindigkeit erreicht der Zug? 18. Aufgabe (5 Punkte) Eine Hochgeschwindigkeitsbahn fährt auch in minimalen Radien von m mit einer Maximalgeschwindigkeit von 200 km/h. 1. Wie muss die die Schräglage (in Grad) des Fahrzeugs in diesen Bögen mindestens sein, wenn die Seitenbeschleunigung von b= 0,65 m/sec 2 nicht überschritten werden soll (die Spurweite bzw. Stützweite ist nicht bekannt)? 2. Wie groß wäre die Schräglage, wenn keine Seitenbeschleunigung auftreten soll? 19. Aufgabe (4 Punkte) Was bedeutet Schlupf im eisenbahntechnischen Sinne? Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 3

4 20. Aufgabe (12 Punkte) Gegeben ist ein 120 m langer Übergangsbogen mit gerader Krümmungslinie, der in einem Bogen 1 mit dem Radius R 1 = 2000 m beginnt und in einem Bogen 2 mit dem Radius R 2 = 900 m endet. Die Bögen 1 und 2 haben denselben Richtungssinn. Gleichzeitig wird die Überhöhung von 20 mm (UA) auf 140 mm (UE) angehoben. 20 m nach dem Beginn des Übergangsbogens beginnt eine nach bogenaußen abzweigende Weiche 760 1: 14 (Länge 54, 2166m), welche im abzweigenden Strang mit 80 km/h befahren werden darf. 1. Berechnen Sie die Radien im Stammgleis und im abzweigenden Strang der Weiche am Weichenanfang und am Weichenende. 2. Berechnen Sie die Überhöhungen am Weichenanfang und am Weichenende 3. Prüfen Sie für den Abzweig, ob an Weichenanfang und am Weichenende die Mindestüberhöhungen eingehalten werden (u f zul = 110mm) 21. Aufgabe (10 Punkte) Für einen Zug wird der Anfahrvorgang durch eine Weg-Zeit-Messung aufgenommen. Auf der Grundlage dieser Messung sind das Weg-Zeit-Diagramm Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm Beschleunigung-Zeit-Diagramm aufzustellen. Gegeben: t (sec) s (m) Aufgabe (5 Punkte) Welche Kräfte werden aufgrund der Haftreibung vom ersten Treibrad eines Zuges in die Schiene übertragen und auf welche Entfernung wirken diese? 23. Aufgabe (3 Punkte) Nennen Sie den Unterschied Betrieb und Verkehr bei der Deutsche Bahn AG 24. Aufgabe (6 Punkte) Skizzieren Sie eine einfache Weiche und benennen Sie alle Elemente mit einer kurzen Angabe ihrer Funktionen. Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 4

5 25. Aufgabe (8 Punkte) Gegeben ist ein Bogen mit R = m und eine Überhöhung von 100 mm. Berechnen Sie die maximal mögliche Geschwindigkeit in diesem Kreisbogen, wenn die zulässige Seitenbeschleunigung auf 0,8 m/sec 2 begrenzt ist Berechnen Sie die maximal mögliche Geschwindigkeit in diesem Bogen, wenn ein Zug mit Wagenkastenneigung den Bogen durchfährt (maximale Wagenkastenneigung 4 ) und die zulässige Seitenbeschleunigung für diesen Fall auf 0,6 m/sec 2 begrenzt ist. 26. Aufgabe (4 Punkte) Ein Triebfahrzeugführer sieht auf seiner Fahrt rechts vom Gleis ein gelbes Licht und schräg rechts darüber ein grünes Licht. Einige hundert Meter weiter sieht er ein gelbes Licht und senkrecht darüber ein grünes Licht. Welche Bedeutung haben die beiden Bilder für den Triebfahrzeugführer? Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 5

6 Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 6

7 Fachprüfung Verkehrswegebau - Teil Schiene Aufgaben ohne Hilfsmittel Seite 7

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