TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

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1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN LEHRSTUHL UND PRÜFAMT FÜR VERKEHRSWEGEBAU Univ. Prof. Dr.-Ing. S. Freudenstein Bericht Nr vom FORSCHUNGSBERICHT RESEARCH REPORT Untersuchungen an FFU Kunstholzbrückenschwellen mit spezieller Geometrie für Brückenprojekte der Deutschen Bahn AG Investigations on FFU synthetic wood bridge sleepers with special geometry for bridge projects of Deutsche Bahn AG (SEKISUI Chemical GmbH, Düsseldorf, Deutschland)

2 TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN München, Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau Ho/SEKISUI_ Forschungsbericht 3314 Untersuchungen an FFU Kunstholzbrückenschwellen mit spezieller Geometrie für Brückenprojekte der Deutschen Bahn AG (Auftraggeber: SEKISUI Chemical GmbH, Düsseldorf, Deutschland) Research Report 3314 Investigations on FFU synthetic wood bridge sleepers with special geometry for bridge projects of Deutsche Bahn AG (Customer: SEKISUI Chemical GmbH, Dusseldorf, Germany) Dies ist ein zweisprachiger Bericht. Im Zweifel hat die deutsche Fassung Gültigkeit. This is a bilingual report. In doubt the German version is valid. Seite 1 von 14

3 1. ALLGEMEINES Im Auftrag der Fa. SEKISUI Chemical GmbH, Düsseldorf, Deutschland, wurden folgende Untersuchungen gemäß Vorgaben des Eisenbahnbundesamtes (EBA) bzw. der DB AG, festgelegt am in einer Besprechung am Prüfamt für Verkehrswegebau der TU München (s. Anlage 1.1f), an FFU (Fibre Reinforced Foamed Urethane) Kunstholzbrückenschwellen mit spezieller Geometrie durchgeführt: a) statische Abscherversuche an Kleinproben b) Dauerschwingversuch an einer ganzen Schwelle mit Realaufbau c) statische Abscherversuche an der für den Dauerschwingversuch verwendeten Schwelle Die Durchführung der Versuche erfolgte am Prüfamt für Verkehrswegebau der TU München, Baumbachstraße 7, München, Deutschland. 1. GENERAL Ordered by the company SEKISUI Chemical GmbH, Dusseldorf, Germany, following investigations according to the specifications of the Eisenbahnbundesamt (EBA) and the DB AG, defined in a meeting at the Institute of Road, Railway and Airfield Construction of Technische Universität München on (s. Appendix 1.1f), on FFU (Fibre Reinforced Foamed Urethane) synthetic wood bridge sleepers with special geometry were performed: a) static shear tests on small specimens b) repeated load test on a whole sleeper with real construction c) static shear tests on the whole sleeper of the repeated load test The accomplishment of the tests took place at the Institute of Road, Railway and Airfield Construction of Technische Universität München, Baumbachstraße 7, Munich, Germany. Seite 2 von 14

4 2. VERSUCHSMATERIAL Dem Prüfamt wurden vom Auftraggeber (AG) 5 verklebte Kleinprobekörper (l/b/h = 120/200/80 mm) für die Abscherversuche übersandt (s. Anhang 1, Abb. 1). Die 5 Probekörper wurden, nach Angabe des Auftraggebers, durch die Verbindung zweier FFU 74 Platten (l/b/h = 120/200/40 mm) mit Epoxidharz, der Anpressung mittels Schraubzwingen und dem kontrollierten Aushärten der Verbindung in einer Wärmekammer hergestellt. Des Weiteren wurden 6 FFU Kunstholzbrückenschwellen mit Spezialquerschnitt geliefert, die mit den Bezeichnungen 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3-1 sowie 3-2 versehen waren (s. Anhang 1, Abb. 2) und folgende Abmessungen aufwiesen (s. Anlage 2): Tabelle 1: Abmessungen der gelieferten Schwellen Länge [mm] Breite [mm] Höhe [mm] Erhöhungen Auflagerbereich Schwellenmitte 1-1, , , Außerdem stellte der AG 12 Elastomere (l/b/h = 460/240/20 mm), 12 Schienenbefestigungssysteme vom Typ KS, bestehend aus je - 1 Rippenplatte Rph 6-1 Zwischenlage Zw Schwellenschrauben Ss 8-4 Federscheiben - 2 Spannklemmen Skl 12-2 Hakenschrauben Hs 32 mit Unterlegscheiben Uls 6 und Muttern 2 Doppel-T-Träger aus Stahl mit verstärkten Stirnseiten (l/b/h = 500/460/515 mm) sowie 2 Hakenbleche zur Herstellung des Realaufbaus zur Verfügung (s. Anhang 2f). Seite 3 von 14

5 2. TEST SPECIMEN The institute got 5 glued small specimens (l/w/h = 120/200/80 mm) for the shear tests sent from the client (s. Annex 1, Fig. 1). According to the client s statement, the 5 samples were produced by connecting two FFU 74 plates (l/w/h = 120/200/40 mm) with epoxy resin, the pressing by means of clamps and the controlled hardening of the compound in a heat chamber. Furthermore, 6 FFU synthetic wood bridge sleepers with special cross section, provided with the markings 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3-1 as well as 3-2 were delivered (s. Annex 1, Fig. 2) and showed following dimensions (s. Appendix 2): Table 1: Dimensions of the delivered sleepers length [mm] width [mm] height [mm] enhancements support area sleeper centre 1-1, , , Additionally, 12 elastomers (l/w/h = 460/240/20 mm), 12 fastening systems of type KS, consisting of - 1 ribbed plate Rph 6-1 rail pad Zw sleeper screws Ss 8-4 spring washers - 2 tension clamps Skl 12-2 t-head bolts Hs 32 with washers Uls 6 and nuts for every fastening system, 2 double-t-beams made of steel with strengthened fronts (l/w/h = 500/460/515 mm) as well as 2 hook plates were allocated by the client for the preparation of the real construction (s. Annex 2f). Seite 4 von 14

6 3. VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 3.1 Statische Abscherversuche an Kleinproben Mittels der Abscherversuche sollte der Nachweis der Ableitung horizontaler Kräfte im Bereich des Flansches des Brückenlängsträgers und des Brückenholzes geführt werden. Zu diesem Zweck erfolgte die Festlegung der Belastung von drei Prüflingen mit einer Last von 60 kn. Über den geforderten Prüfumfang hinaus, erfolgte der Abscherversuch an allen fünf gelieferten Proben gemäß der Anforderung. Zur Verhinderung des Kippens der Probekörper während des Abscherversuchs wurden diese seitlich geführt, wobei die Führung der abzuscherenden Plattenseite mit einer Teflonschicht versehen war, um eine erhöhte Reibung und einen daraus resultierenden Widerstand zu verhindern (s. Anhang 4, Abb. 8). Da bei der geforderten Belastung der Kleinprobekörper keine Relativverschiebung festgestellt werden konnte, wurde die Last an allen Proben bis auf 140 kn gesteigert, wobei auch hier kein Versagen der Verbindung eintrat. Somit wurde die Anforderung des EBA bzw. der DB AG erfüllt. 3.2 Dauerschwingversuch an einer ganzen Schwelle mit Realaufbau Die Durchführung des Dauerschwingversuchs an einer ganzen Schwelle erfolgte an derjenigen mit der Kennzeichnung 1-2, welche eine Höhe von 160 mm im Bereich zwischen den beiden Auflagern aufwies. Entsprechend der realen Einbausituation wurde die Schwelle auf zwei Stahlträgern, unter Einbringung zweier Elastomere in den Auflagerbereichen platziert und mittels der Hakenbleche gegen Abheben der Schwellenenden gesichert. Über zwei kurze Schienenstücke 60E1, montiert auf den auf der Schwelle fixierten Schienenbefestigungssystemen KS, erfolgte die Einleitung der dynamischen Belastung. Aufgrund der Position der Lasteinleitung ergaben sich die Exzentrizitäten der Schienenauflager zu e li = 250 mm sowie zu e re = 225 mm (s. Anhang 5, Abb. 9). In drei Lastphasen, mit je 1 Mio. Lastwechseln wurde die ganze Schwelle bei einer Frequenz von ca. 2,5 Hz mit den Oberlasten von 150 kn, 200 kn und 250 kn beaufschlagt, wobei die Unterlast in jeder der drei Phasen 50 kn betrug. Aufgrund der asymmetrischen Seite 5 von 14

7 Lasteinleitung ergaben sich die theoretischen Auflagerkräfte und die daraus resultierenden Biegemomente, unter Ansatz der nachfolgend dargestellten Systemvereinfachung, wie folgt: Abbildung 1: Gewählte Systemvereinfachung R = Gesamtlast [kn] A = b l A, B = Auflagerkräfte [kn] B = a l R [kn] a = 964 [mm] R [kn] b = 939 [mm] l = 1903 [mm] Tabelle 2: Einwirkungen und resultierende Biegemomente Lastphase F1, F2 [kn] 75,0 100,0 125,0 R [kn] 150,0 200,0 250,0 A [kn] 74,01 98,69 123,36 B [kn] 75,99 101,31 126,64 M F1 [knm] 18,50 24,67 30,84 M R [knm] 17,80 23,73 29,67 M F2 [knm] 17,10 22,80 28,49 Während des Dauerschwingversuches bzw. nach Abschluss jeder Lastphase erfolgte die Erfassung der Schwingweiten der Schwelle in der Symmetrieachse der Lasteinleitungen sowie der bleibenden Verformungen, welche folgender Tabelle entnommen werden können. Seite 6 von 14

8 Tabelle 3: Schwingweiten und bleibende Verformungen der Schwelle 1-2 in der Symmetrieachse der Lasteinleitungen Oberlast [kn] Schwingweite [mm] bleibende Verformung [mm] 150 1,5 0, ,5 0, ,5 0,0 Bei augenscheinlicher Untersuchung der Schwelle nach dem Dauerschwingversuch konnten keine Schädigungen festgestellt werden. 3.3 Statische Abscherversuche an der für den Dauerschwingversuch verwendeten Schwelle Zur Absicherung der Versuchsergebnisse der an den Kleinproben ermittelten Abscherwiderstände sollte der Nachweis der Ableitung der horizontalen Kräfte zusätzlich an der im Dauerschwingversuch verwendeten ganzen Schwelle durchgeführt werden. Zu diesem Zweck erfolgte die Fixierung der Schwelle gegen Abheben sowie gegen laterale Verschiebung, während eine Zugkraft in die Erhöhung am Schwellenende eingeleitet wurde (s. Anhang 5, Abb. 10). Abbildung 2: Systemskizze des Abscherversuchs an der ganzen Schwelle Seite 7 von 14

9 Dieser Versuch wurde an beiden Schwellenenden, mit dem Ergebnis der erforderlichen Kräfte zur Abscherung von 103,3 kn für das rechte (e re = 225 mm) und 75,6 kn für das linke Schwellenende (e li = 250 mm). Bei visueller Begutachtung der Scherflächen war eher ein Versagen des Materials, als eines der Klebeverbindung ursächlich. Aufgrund der Erreichung oben aufgeführter Lasten wurde auch in diesem Versuch die Anforderung des EBA bzw. der DB AG, einer Horizontalkraftaufnahme von mindestens 60 kn, erfüllt. 3. TEST EXECUTION 3.1 Static shear tests on small specimens By means of the shear tests, the proof of the derivation of horizontal forces in the area of the flange of the longitudinal bridge support and the sleeper should be conducted. For this purpose, three specimens should be loaded with a force of 60 kn. Beyond the asked scope of testing, the shear tests were performed on all the five delivered samples according to the requirement. To prevent the tilting of the specimens during the shear test these were laterally guided, whereby the duct of the side of the plate that should be sheared off was provided with a layer of Teflon to prevent an increased friction and a resulting resistance (s. Annex 4, Fig. 8). Since no relative displacement could be detected at the required loading of the small specimens, the force was increased at all samples up to 140 kn, whereat it also did not come to a failure of the connection. Thus, the requirement of the EBA and the DB AG was fulfilled. 3.2 Repeated load test on a whole sleeper with real construction The accomplishment of repeated load test on a whole sleeper took place on the one with the labelling 1-2, which had a height of 160 mm in the zone between the two supports. According to the real installation situation, the sleeper was placed on two steel beams with the insertion of two elastomers in the support areas and secured against lifting of the sleeper ends by means of the hook plates. By two short rails 60E1, mounted on the fastening systems KS, Seite 8 von 14

10 which were fixed on the sleeper, the introduction of the dynamic load was realized. Due to the position of the load application, the eccentricities of the rail supports revealed to e le = 250 mm as well as e ri = 225 mm (s. Annex 5, Fig. 9). In three load phases, each with 1 million load cycles, the whole sleeper was loaded with the upper loads of 150 kn, 200 kn and 250 kn at a frequency of about 2.5 Hz, whereby the lower load was 50 kn in each of the three phases. Due to the asymmetric load application, the theoretical support forces and the resulting bending moments appeared, by the approach of the system simplification shown below, as follows: Figure 1: Chosen system simplification R = total load [kn] A = b l A, B = support forces [kn] B = a l R [kn] a = 964 [mm] R [kn] b = 939 [mm] l = 1903 [mm] Table 2: Impacts and resulting bending moments load phase F1, F2 [kn] R [kn] A [kn] B [kn] M F1 [knm] M R [knm] M F2 [knm] Seite 9 von 14

11 During the repeated load test respectively after each load phase, the detection of the oscillation amplitudes of the sleeper in the symmetry axis of the load application and the permanent deformations were recorded, which can be taken from the following table. Table 3: Oscillation amplitudes and permanent deformations of the sleeper 1-2 in the symmetry axis of the load application upper load [kn] oscillation amplitude [mm] permanent deformation [mm] At the ocularly examination of the sleeper after the repeated load test, no damages could be detected. 3.3 Static shear tests on the whole sleeper of the repeated load test To hedge the test results of the ascertained resistance to shearing on the small samples, the proof of deriving the horizontal forces should be performed on the whole sleeper of the repeated load test additionally. For this purpose, the sleeper was fixed against lifting as well as against lateral displacement, while a tensile force was introduced into the enhancement on the sleeper end (s. Annex 5, Fig. 10). This test was conducted at both ends of the sleeper with the result of the required shearing forces of kn for the right (e ri = 225 mm) and 75.6 kn for the left sleeper end (e le = 250 mm). Upon visual inspection of the shearing surfaces, a failure of the material rather than of the adhesive bond was causative. Due to the achievement of the above listed loads, the requirement of the EBA and the DB AG, of a horizontal force resistance of at least 60 kn, was also fulfilled in this test. Seite 10 von 14

12 Figure 2: Sketch of the shear test setup on the whole sleeper 4. ZUSAMMENFASSUNG UND FOLGERUNGEN Im Auftrag der Fa. SEKISUI Chemical GmbH, Düsseldorf, Deutschland, wurden folgende Untersuchungen gemäß Vorgaben des Eisenbahnbundesamtes (EBA) bzw. der DB AG, festgelegt am in einer Besprechung am Prüfamt für Verkehrswegebau der TU München (s. Anlage 1.1f), an FFU (Fibre Reinforced Foamed Urethane) Kunstholzbrückenschwellen mit spezieller Geometrie durchgeführt: d) statische Abscherversuche an Kleinproben e) Dauerschwingversuch an einer ganzen Schwelle mit Realaufbau f) statische Abscherversuche an der für den Dauerschwingversuch verwendeten Schwelle Bei der Durchführung der Abscherversuche an den Kleinproben konnte trotz Aufbringung einer Maximalkraft von 140 kn, welche weit oberhalb der Anforderung von 60 kn lag, kein Versagen der Klebeverbindung erzielt werden. Die Lasten mit den Exzentrizitäten von 250 mm bzw. 225 mm und das daraus resultierende maximale Biegemoment von 30,84 knm wurden von der FFU Kunstholzschwelle mit einem Querschnitt in Schwellenmitte von b/h = 200/160 mm ohne erkennbare Risse, Schäden sowie bleibende Verformungen abgetragen. Seite 11 von 14

13 Anhand der Durchführung der Abscherversuche an der ganzen Schwelle konnten die Ergebnisse der Tests an den Kleinprobekörpern bestätigt werden, da es auch hier nicht zum Versagen der Klebeverbindung, sondern zu einem Materialversagen, bei den Lasten von 103,3 kn und 75,6 kn kam. Dementsprechend lieferten sämtliche Tests positive Ergebnisse, weshalb die Prüfung der FFU Kunstholzbrückenschwelle mit Spezialquerschnitt bzw. der Kleinproben gemäß den Vorgaben des EBA bzw. der DB AG bestanden wurde. 4. SUMMARY AND CONCLUSION Ordered by the company SEKISUI Chemical GmbH, Düsseldorf, Germany, following investigations according to the specifications of the Eisenbahnbundesamt (EBA) and the DB AG, defined in a meeting at the Institute of Road, Railway and Airfield Construction of Technische Universität München on (s. Appendix 1.1f), on FFU (Fibre Reinforced Foamed Urethane) synthetic wood bridge sleepers with special geometry were performed: d) static shear tests on small specimens e) repeated load test on a whole sleeper with real construction f) static shear tests on the whole sleeper of the repeated load test When performing the shear tests on the small samples, no failure of the adhesive bond could be achieved despite applying a maximum force of 140 kn, which was far above the requirement of 60 kn. The application of the loads with the eccentricities of 250 mm and 225 mm and the resulting maximum bending moment of knm proceeded with no apparent cracks, damage and permanent deformation on the FFU synthetic wood sleeper with a cross section in the sleeper centre of w/h = 200/160 mm. Based on the accomplishment of the shear tests on the whole sleeper, the results of the examination on the small specimens could be confirmed, since there was no failure of the adhesive bond, but a material failure at the loads of kn and 75.6 kn. Seite 12 von 14

14 Accordingly, all of the tests yielded to positive results, which is why the examination of the FFU synthetic wood bridge sleeper with special cross section respectively the small samples according to the requirements of the EBA and the DB AG was passed. München, Für die Durchführung und Auswertung der Versuche: (Dr.-Ing. S. Freudenstein) Univ.-Prof. (D. Hoffmann, M.Sc.) Seite 13 von 14

15 Anlagen / Appendices: 1.1: Besprechungsprotokoll, Prüfrandbedingungen, ; Minute of the meeting, boundary conditions of testing, : Zeichnung, Vorschlag der Abmessungen des Prüfaufbaus, Sekisui; Drawing, proposal of the test setup dimensions, Sekisui 2: Zeichnung, Schwellengeometrie; Drawing, sleeper geometry Seite 14 von 14

16 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 1.1 Besprechungsprotokoll Thema: FFU Kunstholz Optimierung Bauhöhe Schwelle in Brückenholzmitte Ort: Prüfanstalt der TU München, Baumbach Straße 7 Zeit: , 8:00 Teilnehmer: DB AG: Herr Beck, Herr Buchner EBA: Dr. Mattner, Herr Haban TU München: Herr Maleki, Herr Hoffmann SEKISUI: Herr Nakao, Dr. Koller Grund des Treffens: Die Süd Ost - Bayernbahn plant den Einbau von Brückenhölzern aus FFU Kunstholz. Gegenüber der vorliegenden Situation mit Brückenhölzern aus Holz sollen folgende Optimierungen vorgenommen werden. 1. Der Querschnitt/Bauhöhe von FFU Kunstholz soll im Bereich Mitte Brückenholz technisch und wirtschaftlich optimiert werden. Diese optimierte Schwelle soll für den Lastfall Landshut 1:1 an der TU München getestet werden. 2. Die Brücke soll entdröhnt werden. Hierzu sollen elastische Unterlagen im Bereich der Auflagerpunkte Brückenholz unter dem Brückenholz eingebaut werden. Herr Maleki sagte, dass für diesen Test eine Last von 150 kn auf der Schiene anzusetzen ist. Bei einer Exzentrizität (Schienenachse/Steg Brückenlängsträger) von 20 cm ergibt dies ein Moment von 30 knm, welches von der Schwelle abgeleitet werden muss. Untersuchungen der TU München in 2008 an einer 16 cm FFU Schwelle zeigten, dass dieses Moment aufgenommen werden kann. Für den eins zu eins Versuch sind genaue Angaben der Geometrie Auflager, Elastomer und Schwelle erforderlich. Die TU wird den Test an einer 1:1 Situation mit 3 Millionen Lastwechseln durchführen. Die Ableitung von horizontalen Kräften im Bereich Flansch Brückenlängsträger Brückenholz in der Größe von 60 kn kann mit einem Abscherversuch durch die TU München nachgewiesen werden. Hinsichtlich des zeitlichen Bedarfes für die Durchführung dieses Versuches wurde wie folgt besprochen: Die Durchführung von 3 Millionen Lastwechseln beansprucht einen Zeitraum von 10 Arbeitstagen. Vorweg sind Auflagerpunkte entsprechend der wirklichen Situation Landshut zu produzieren. Z. B. werden Bleche zu Doppel T Trägern verschweißt um die Abmessungen des Flansches Seite 1 von 4

17 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 1.1 und Steges in den tatsächlichen Abmessungen zu gewähren. Die Höhe des Doppel T Träger wird durch die Verdübelung des unteren Flansches im Hallenboden definiert. Die Verformung des Flansches des Doppel T Trägers soll hierbei wie am Brückenobjekt selbst gewährt werden Einholung der Abmessungen, Produktion des Stahlträgers, Beistellen Elastomere, Aufbau des Messstandes kann mit einem Zeitbedarf von 4 bis 6 Wochen abgeschätzt werden Die Produktion der Brückenhölzer für diesen Versuch beansprucht inklusive Lieferung mit dem Flugzeug einen Zeitraum von ca. 5 Wochen. Die Auslösung der Bestellung der Brückenhölzer für das Projekt Landshut soll spätestens Ende März 2015 somit in 5 Wochen von heute erfolgen. Auf Grund des eingeschränkten Zeitrahmens zeigen obige Zeiträume, dass der Versuch für das Projekt Landshut nicht zeitgerecht abgeschlossen werden kann. Somit wurde die weitere Vorgehensweise für das Projekt Landshut wie folgt vereinbart: Die TU München führt den Versuch des Abscherens durch. Hierfür liefert SEKISUI innerhalb der nächsten 2 Wochen 3 Probekörper mit Abmessungen von b/l/h = 200/120/( = 60)mm. Die Aufnahme der horizontalen Kraft von 60 kn ist zu testen. SEKISUI führt einen rechnerischen Nachweis, dass das Moment aus der Last von 150 kn und einer Exzentrizität von 22 cm durch die Bauhöhe Brückenholz mit 18 cm außerhalb des Auflagerpunktes sicher aufgenommen werden kann. Wie der Versuch der TU München aus 2008 an einer 16 cm FFU Schwelle bereits zeigte konnte ein Moment von 30kN frei von Schäden abgeleitet werden. SEKSUI wird ebenso Referenzprojekte anführen, z.b. Ostbahnbrücke der ÖBB in Wien Somit kann die Bauhöhe sämtlicher Brückenhölzer des Projektes Landshut auf 18 cm zwischen den beiden Auflagerbereichen reduziert werden. Die Breite der Schwelle im Auflagerbereich, an welchem das Brückenholz die Abmessungen der ursprünglichen Holzschwellen hat, definiert sich durch die Abmessung des Flansches Stahlträger, den horizontalen Lufträumen zwischen Stahlträger Flansch und Brückenholz und der Länge des Anschlages Brückenholz zur Ableitung der 60 kn Horizontalkraft auf der Brückeninnenseite. Das zum Einsatz kommende Elastomere sollte auf der Baustelle im Zuge des Einbauablaufes auf das Brückenholz verklebt werden. Es soll ein getestetes und von der DB nach DBS freigegebenes Elastomer sein, um zusätzlich erforderliche Prüfungen der Materialeigenschaften zu vermeiden Seite 2 von 4

18 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 1.1 Die TU München soll Abreißversuche am Elastomer nach DBS durchführen, an verklebten Probekörpern. Nach erfolgreich abgeschlossenen Prüfungen ist beim EBA in Anlehnung an die Besohlung von Spannbetonschwellen eine Zulassung zur Betriebserprobung (ZzB) für das Verbundsystem zu beantragen. Für das Gesamtsystem der optimierten FFU-Brückenschwelle ist von der Fa. Sekisui auf Grundlage der erfolgreich abgeschlossen Versuche an der TU München eine ZzB beim EBA zu beantragen. Da wegen des engen Zeitrahmens damit gerechnet werden muss, dass die Versuche an der TU München nicht rechtzeitig vor der anstehende Baumaßnahme auf der Isarbrücke Landshut beendet werden können, ist von der DB Netz für die Variante mit 18 cm Bauhöhe zwischen den Auflagerbereichen eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) auf Grundlage einer UiG beim EBA zu beantragen. Sollten die Versuche bei der TU München doch noch rechtzeitig vor dem geplanten Einbau erfolgreich angeschlossen und eine ZzB erteilt worden sein, kann die ZiE zurückgezogen werden Seite 3 von 4

19 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 1.1 Generelle Optimierung Bauhöhe Brückenholz aus FFU Kunstholz im Bereich zwischen den Auflagerpunkten. Hierzu soll wie oben angeführt ein 1:1 Versuch durch die TU München durchgeführt werden. In den nächsten 6 Wochen wird von der DB AG hierzu der kritischste Lastfall (Lastfälle) (Exzentrizität/Querschnitt Brückenholz/ Auflagerfläche Flansch etc.) definiert um mit diesem ca. 80% der auf Brücken der DB AG auftretenden Lastsituationen abzudecken. Nachdem dies bekannt ist wird gemeinsam mit der TU München und SEKISUI der Aufbau Versuchskörper, Brückenschwelle, Elastomere, Halterung Brückenholz definiert und festgelegt. Auf Basis dieser Festlegung wird eine definierte Anzahl Brückenhölzer produziert und beigestellt, die Auflagerpunkte produziert, der Versuchsstand aufgebaut und anschließend der Versuch durchgeführt und dokumentiert. Einholung der Abmessungen zum 1:1 Aufbau des Prüfstandversuches. Datum: Beteiligte: Leonhard Asbeck, Georg Buchner Maße der Stahlträger: Trägerhöhe = 2,30 m Flanschbreite = 460 mm Flanschdicke = 20 mm im Minimum und 100 mm im Maximum Maße der Nietköpfe: Durchmesser = 35 mm Höhe = 15 mm Als Anzahl der Nietköpfe pro Schwellenauflager wurde 8 ermittelt. Die Exzentrizität (Schienenachse/Steg Brückenlängsträger) wurde mit max. 23 cm ermittelt. Für den Prüfstandversuch würden wir 25 cm vorschlagen. Damit sind etwa 80% der Fälle bei der DB abgedeckt Seite 4 von 4

20 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 1.2

21 Bericht / Report 3314; Anlage / Appenix 2

22 Anhang 1 Annex 1 Abbildung 1: Verklebte Kleinprobekörper für die Abscherversuche Figure 1: Glued small specimens for the shear tests Abbildung 2: FFU Kunstholzbrückenschwellen mit Spezialquerschnitt Figure 2: FFU synthetic wood bridge sleepers with special cross section

23 Anhang 2 Annex 2 Abbildung 3: Rippenplatte Rph 6 mit Federscheiben und Schwellenschrauben Ss 8 Figure 3: Ribbed plate Rph 6 with spring washers and sleeper screws Ss 8 Abbildung 4: Zwischenlage Zw 687, Spannklemme Skl 12 und Hakenschraube Hs 32 Figure 4: Rail pad Zw 687, tension clamp Skl 12 and t-head bolt Hs 32

24 Anhang 3 Annex 3 Abbildung 5: Elastomer Figure 5: Elastomer Abbildung 6: Hakenblech Figure 6: Hook plate

25 Anhang 4 Annex 4 Abbildung 7: Stahlträger Figure 7: Steel beam Abbildung 8: Versuchsaufbau der Abscherversuche an den Kleinprobekörpern Figure 8: Test setup for the shear tests on the small specimens

26 Anhang 5 Annex 5 Abbildung 9: Versuchsaufbau für den Dauerschwingversuch Figure 9: Test setup for the repeated load test Abbildung 10: Versuchsaufbau der Abscherversuche an der ganzen Schwelle Figure 10: Test setup for the shear tests on the whole sleeper

27 Anhang 6 Annex 6 Abbildung 11: Abgescherte Erhöhung am rechten Schwellenende Figure 11: Sheared off enhancement at the right end of the sleeper Abbildung 12: Abgescherte Erhöhung am linken Schwellenende Figure 12: Sheared off enhancement at the left end of the sleeper

28 SEKISUI CHEMICAL GmbH Königsallee 106 D Düsseldorf Tel: +49-(0) Fax: +49-(0)