Erhaltungswirtschaftliche Aspekte der Planung und des Einsatzes von Weichen

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1 3. Technikforum: - Projektmanagement im Straßenbahnbereich - Erfahrungen aus Planung/Design, Bau und Betrieb Neumarkt, 26. September 2013 Erhaltungswirtschaftliche Aspekte der Planung und des Einsatzes von Weichen - Es gilt des gesprochene Wort - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Christoph Thiel Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg Folie 1

2 Grundgedanken Lebenszykluskostenrechnung löst Kameralistik ab Life-Cycle-Costing (LCC) als Basis von Entscheidungen instandhalten erhaltungswirtschaftlich denken/handeln erhaltungswirtschaftlich - beschreibt alle Aufwendungen für qualitätsgerechtes Vorhalten eines Objektes (finanziell, materiell, personell und zeitlich) Weichen erfordern mehrfachen Aufwand im Vgl. zu Gleisen gleicher Länge Bauinvestition 2,5 5fach (ohne LST!) Erhaltungsaufwand bis zum 36fachen (große Zweiggleisradien, Kreuzungsweichen und Kreuzungen) Folie 2

3 Grundgedanken Grundsätzlich gilt für alle Weichen: ( 1 ) r z f ( v; aq ) ( 2 ) l f ( r z ) ( 3 ) E w f ( l; EW ) mit v zulässige Geschwindigkeit im Zweiggleis [km/h] a q zulässige freie Seitenbeschleunigung im Zweiggleis [m/s²] r Zweiggleisradius [m] l Weichenlänge [m] EW Weicheneinheit [Anz. Zungenvorrichtungen] E w Bau- und Erhaltungsaufwand der Weiche [ /Zeiteinheit] Folie 3

4 Grundregeln (1) Weichen vermeiden, insbesondere Kreuzungsweichen und Kreuzungen (2) Weichen in durchgehenden Hauptgleisen vermeiden f [tkm/a] Henker, 1986 (3) Bogenweichen vermeiden (4) Querbeschleunigung und Querbeschleunigungsänderung (Ruck) vermeiden/minimieren Folie 4

5 These 1: Kreuzungen vermeiden Kreuzung/Kreuzungsweiche in einfache Weiche auflösen! (Bf Berlin Eichgestell) Verlust an Nutzlänge < erhaltungswirt. Effekt Folie 5

6 Th. 2: W. spitz befahren Stammgleis nutzen Zugfahrten vorzugsweise den Stammgleisen zuordnen! (Gera Hbf) Folie 6

7 Th. 2: W. spitz befahren Stammgleis nutzen Weiche von der Spitze aus vorzugsweise im Stammgleis befahren. (LVB Markkleeberg) Folie 7

8 Th. 2: W. spitz befahren Stammgleis nutzen Weiche von der Spitze aus vorzugsweise im Stammgleis befahren. (Rückfallweichen Erzgebirgsbahn) Folie 8

9 Th. 3: W. spitz Zweiggleiskonstr. beacht.! Straßenbündige Bahnkörper zwingen zum Ausgleich konträrer Interessen. (Stadtbahn Gera) Folie 9

10 These 4: Zungenvorrichtung vorziehen Zungenvorrichtungen in gerade Gleisabschnitte vorziehen (Verkehrsbetriebe Leipzig) Folie 10

11 These 4: Zungenvorrichtung vorziehen Zungenvorrichtungen in gerade Gleisabschnitte vorziehen (Straßenbahn Augsburg) Folie 11

12 These 4: Zungenvorrichtung vorziehen Zungenvorrichtungen in gerade Gleisabschnitte vorziehen (Straßenbahn Braunschweig) Folie 12

13 These 4: Zungenvorrichtung vorziehen Zungenvorrichtungen in gerade Gleisabschnitte vorziehen (Straßenbahn Basel dreifach Rillenschienengleis!) Folie 13

14 These 5: Bogen nicht unterbrechen Bei aufgesteilten Weichen Bogenherzstücke verwenden. Folie 14

15 These 5: Bogen nicht unterbrechen Bei aufgesteilten Weichen gerade Herzstücke vermeiden, Bogenherzstücke verwenden! (Bf Tharandt) Folie 15

16 These 5: Bogen nicht unterbrechen Bei verlängertem Zweiggleisbogen Bogenherzstück(e) verwenden! (Straßenbahn Cottbus) Folie 16

17 Th. 6: stetigen Fahrflächenkontakt ermögl. Unterbrechungen des Fahrflächenkontakts vermeiden (EBO-BOStrab-Kreuzung) Folie 17

18 Th. 6: stetigen Fahrflächenkontakt ermögl. Stetigen Fahrflächenkontakt garantieren! (EBO-BOStrab-Kreuzung Brandenburg) Folie 18

19 Th. 6: stetigen Fahrflächenkontakt ermögl. Stetigen Fahrflächenkontakt garantieren! (EBO-BOStrab-Kreuzung bewegliches Herzstück seitenverschiebliches Rillenstück anstelle eines konventionellen Herzstücks, ThyssenKruppGleistechnik) Folie 19

20 Th. 6: stetigen Fahrflächenkontakt ermögl. Stetigen Fahrflächenkontakt garantieren! (ESBO-BOStrab-Kreuzung Radebeul Weißes Roß) Folie 20

21 Th. 7: auf Zungenvorrichtung verzichten Es geht auch ohne konventionelle Zungenvorrichtung! (Mehrwegeweiche der modernen Fährbrücken) Folie 21

22 Th. 8: ungünstige Fahrwerkkoppl. vermeiden abseits des Weichenthemas: ungünstige Fahrwerkkopplung vermeiden

23 Fazit (1) Weichengeometrie und Weichenkonstruktion reflektieren den anerkannten Stand der Technik. (2) Höhere Fahrgeschwindigkeit und Seitenbeschleunigung bedingen Weichen mit größeren Zweiggleisbögen. (3) Weichen mit größeren Zweiggleisbögen erhöhen u. a. a. den Erhaltungsaufwand erheblich. (EW ABW) (4) Geschickt gewählte Geometrie und Konstruktion senken den Erhaltungsaufwand. (5) Fahrdynamische Prüfung durchführen (Seitenbeschleunigung, S.änderung [Ruck]), Messfahrzeug muss Verkehrsfahrzeug(en) entsprechen. Folie 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontaktadresse: Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg Lehrstuhl Eisenbahn- und Straßenwesen Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Christoph Thiel Folie 24