Bahnsystemtechnik I Trassierung

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1 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Häßler Dipl.-Ing. Peter Reinbold Dipl.-Ing. Falko Schmitz Dipl.-Ing. Jan Wingens Bahnsystemtechnik I Trassierung Download von bahnsys.uni-wuppertal.de nur für Studien- und sonstige nichtkommerzielle Zwecke! LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 1

2 Trassierung Grundlagen Trassierungselemente des Grundrisses Trassierungselemente des Aufrisses Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Wertedifferenzierung der Trassierungselemente Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit Längsneigung Gleisbogen Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Gleisverziehungen Neigetechnik LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 2

3 Grundlagen Trassierungselemente des Grundrisses Gerade Kreisbogen Übergangsbogen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 3

4 Grundlagen Trassierungselemente des Aufrisses Gerade (eben) Gerade (konstante Steigung) Kreisbogen (Neigungswechsel) LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 4

5 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Zugarten Personenfernverkehr Personennahverkehr Güterverkehr LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 5

6 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Betriebsform Artreiner Verkehr Mischverkehr Quelle: stbahn/645337/zugbegegnung-kurz-vor-tullnerbachpressbaum html LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 6

7 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Lasttonnen [t/d] Quelle: der.de/bild/deutsch land~s- Bahnen+und+Regi onalstadtbahnen~ S-Bahn+Rhein- Ruhr/756326/br- 622-lint-54-alss7.html Beispiel: leichter Personennahverkehr Beispiel: schwerer Güterverkehr LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 7

8 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Neigetechnik: Strecke mit oder ohne Neigetechnik LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 8

9 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Art und Lage der Betriebsstellen Bahnhof mit oder ohne Fahrgastein- und ausstieg Bahnhof in der Geraden oder im Bogen Quelle: LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 9

10 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Leit- und Sicherungstechnik Art der Signalisierung gibt zulässige Höchstgeschwindigkeit vor. Bahnübergänge beschränken die zulässige Höchstgeschwindigkeit. LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 10

11 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Energieversorgung Traktionsart (Diesel oder Elektrisch) bestimmt die mögliche Höchstgeschwindigkeit sowie das Beschleunigungsvermögen. LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 11

12 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Entwurfsgeschwindigkeit für Reise- und Güterzüge Beispiel: schneller Personenfernverkehr Beispiel: langsamer Güterverkehr LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 12

13 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter zulässige Längsneigung LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 13

14 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter zulässige Längsneigung auf Hauptbahnen: max. 12,5 auf Nebenbahnen: max. 40 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 14

15 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter Maßgaben zur Trassenführung Beispiel: Bündelung mit Autobahn LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 15

16 Rahmenbedingungen für die Wahl der Trassierungsparameter zu berücksichtigende Entwicklung Beispiel: Freihaltetrasse am Düsseldorfer Flughafen für den Metrorapid Quelle: LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 16

17 Wertedifferenzierung der Trassierungselemente Zustimmungswert Genehmigungsbereich Ermessensbereich Ausnahmewert Ermessensgrenzwert Regelwert Herstellungsgrenzwert LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 17

18 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit Straßenbahn: 70 km/h Quelle: LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 18

19 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit U-Bahn: 80 km/h Quelle: LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 19

20 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit S-Bahn: 120S140 km/h LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 20

21 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit reine Güterzugstrecken: 120 km/h Quelle: Lottorf-mit-Rinderherde-zusammen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 21

22 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit Ausbaustrecken: 200S250 km/h LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 22

23 Entwurfs- und Fahrgeschwindigkeit Neubaustrecken: 300 km/h LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 23

24 Längsneigung LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 24

25 Längsneigung Ausrundung =0,4 ² =0,25 ² LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 25

26 Längsneigung LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 26

27 Gleisbogen Mindesthalbmesser (-radien): 300m auf Hauptbahnen 180m auf Nebenbahnen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 27

28 Gleisbogen Zentrifugal-(Flieh-)kraft F = m v² r LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 28

29 Gleisbogen = LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 29

30 Gleisbogen I. II. = 2 = Einsetzen in die Formel: = = 2 Umformen nach r: = 2 = 2 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 30

31 Gleisbogen Für kleine Winkel gilt: daher gilt auch: Einsetzen in r: = = 2 Umformen nach u: Einsetzen in u: = ,81 3,6² Formel für ausgleichende Überhöhung: $ = 11,8 2 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 31

32 Gleisbogen u f = 153 a R LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 32

33 Gleisbogen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 33

34 Gleisbogen zulu f = 130 mm (Ausnahmen siehe Formelsammlung) Mindestradius für Bogenfahrten Höchstgeschwindigkeit für Bogenfahrten LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 34

35 Gleisbogen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 35

36 Gleisbogen Trassenelement feste Fahrbahn Schotteroberbau Weichen am Bahnsteig zul u 170 mm 160 mm 120 mm (je nach Lage und Bauform des Herzstücks) 100 mm LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 36

37 Gleisbogen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 37

38 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Überhöhungsrampen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 38

39 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Planungswerte für Längen und Neigungen der Überhöhungsrampen gerade Rampe (Regelanwendung) S-förmig geschwungene Rampe Bloss Herstellungsgrenze 1:m = 1:3000 1:m M = 1:1500 1:m M = 1:1500 Regelwert l R = 10 v e u 1000 l RS = 10 v e u 1000 l RB = 7,5 v e u :m 1:600 1:m M 1:600 1:m M 1:600 Ermessensgrenzwert l R = 8 v e u 1000 l RS = 8 v e u 1000 l RB = 6 v e u :m 1:400 1:m M 1:400 1:m M 1:400 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 39

40 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen % = 2 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 40

41 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 41

42 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Übergangsbögen v max 200 km/h ^ Δu f = 40 mm v max > 200 km/h ^ Δu f = 20 mm Δu f = u f1 u f2 LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 42

43 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen &, min = &, min = &, min = , LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 43

44 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Krümmungsbilder bei der Verwendung von Übergangsbögen: Gerade / Bogen Korbbogen Gegenbogen LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 44

45 Überhöhungsrampen & Übergangsbögen Sonderregelungen beispielsweise bei Krümmungswechseln in Weichenverbindungen. Für Geraden zwischen Weichenbögen gilt: &, = 0,1 &, = 0,15 bei v 70 km/h, mindestens 6 m bei 70 km/h < v 130 km/h LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 45

46 Gleisverziehungen Kleine Gleisverziehung: Verziehungsmaß Δe 2 m Größere Gleisverziehung: Verziehungsmaß Δe > 2 m LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 46

47 Neigetechnik LuFG Bahnsystemtechnik: Vorlesung Bahnsystemtechnik I 47

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