Oberbau

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Oberbau

Oberbau (permanent way; superstructure; armamento).


Einteilung: A. Die Schienen. I. Baustoff, Herstellung, Behandlung. II. Gestalt der Schienen. III. SchienenlĂ€nge. IV. Verteilung der Schwellen. – B. Die Unterlagen und die Befestigung der Schienen. I. EinzelstĂŒtzen: a) SteinwĂŒrfel; b) Eiserne EinzelstĂŒtzen; c) Hölzerne EinzelstĂŒtzen auf Mauerwerk. II. Querschwellen: a) Holzquerschwellen. 1. Baustoff und Abmessungen. 2. Befestigung der Schienen auf den Schwellen. α) Breitfußschienen: αα) ohne Unterlagsplatten, ÎČÎČ) offene Unterlagsplatten, γγ) Hakenplatten, ÎŽÎŽ) Stuhlplatten, ΔΔ) StĂŒhle; ÎČ) Doppelkopfschienen, b) Eisenquerschwellen. 1. Baustoff, Form und Abmessungen. 2. Befestigung α) ohne Unterlagsplatten: αα) Keilbefestigung, ÎČÎČ) Schraubenbefestigung; ÎČ) mit Unterlagsplatten; c) Verbundschwellen aus Holz und Eisen; d) Eisenbetonschwellen; e) Vergleich zwischen Holz- und Eisenschwellen. III. Langschwellen und Schwellenschienen. – C. Die Stoßverbindung. I. Der gewöhnliche Laschenstoß. II. Besondere Stoßanordnungen: a) StoßbrĂŒcken u.s.w.; b) Blattstoß, Stoßfangschienen. – D. Vorrichtungen gegen das Wandern der Schienen. I. Einklinkungen der Schienen. II. Einklinkungen der Laschen. III. Stemmlaschen u.s.w. IV. Gleisklemmen. – E. Die Bettung (s.d.). – F. Das Gleis in seiner Gesamtheit. – G. AusfĂŒhrung und Erhaltung des Oberbaues. I. Beim Bau neuer Bahnen: a) Vorbereitende Arbeiten; b) Verlegen des GestĂ€nges; c) Nebenarbeiten vor und bei der AusfĂŒhrung. II. Bettungserneuerung und Gleisumbau. III. Unterhaltungsarbeiten im Betrieb (s. Bahnunterhaltung). IV. OberbaugerĂ€te: a) ArbeitsgerĂ€te; b) Mess- und UntersuchungsgerĂ€te. – H. Kosten. I. Gliederung der Kosten. II. Der wirtschaftliche Wert verschiedener Bauarten. – I. Berechnung des Eisenbahnoberbaues auf Querschwellen. – K. Gesetzliche und amtliche Vorschriften.


Der O. besteht in der Regel aus 3 Hauptteilen: Den Schienen, deren Unterlagen und der Bettung. Er ruht auf dem Unterbau, der durch einen Erdkörper, die Fahrbahn einer BrĂŒcke oder eines Viadukts, durch das Sohlengewölbe eines Tunnels, das Deck eines FĂ€hrschiffes u.s.w. gebildet wird.

Die RaddrĂŒcke werden von den Schienen aufgenommen, mittels der Unterlagen auf die Bettung (s.d.) ĂŒbertragen und durch diese wiederum auf den Unterbau verteilt. Die Schienen, die an den StĂ¶ĂŸen durch Laschen zu fortlaufendem GestĂ€nge verbunden werden, bilden samt diesen Stoßverbindungen einen wesentlichen Bestandteil des O., nicht dagegen die Unterlagen und die Bettung, die in gewissen FĂ€llen einzeln oder beide fehlen.

Nach der Anordnung und Gestalt der Unterlagen hat man unterschieden:

I. Oberbau mit EinzelstĂŒtzen.

II. Oberbau mit Querschwellen.

III. Oberbau mit Langschwellen.

Hierhin kann man rechnen:

1. Formen mit besonderer, nicht tragfÀhiger Kopfschiene, die auf einteiligen oder zweiteiligen Langschwellen ruhen;

2. zweiteilige Formen mit selbstÀndiger Schiene und Schwelle (Trennungsfuge wagrecht);

3. Formen, bei denen Schiene und Schwelle fest verbunden sind (Schwellenschienen), u.zw. einteilige (Barlow, Hartwich) und zweiteilige mit senkrechter Trennungsfuge (Haarmann).

FĂŒr Haupt- und Nebenbahnen kommen heutzutage fast ausschließlich Querschwellen in Frage, fĂŒr Straßenbahnen dagegen Schwellenschienen, die unmittelbar oder mittels Eisenbetonunterlagen auf der Bettung aufliegen (s. O. der elektrischen Straßenbahnen).

Im folgenden soll in erster Linie der O. auf Querschwellen berĂŒcksichtigt werden.


A. Die Schienen.


I. Baustoff, Herstellung und Behandlung. Die Schienen werden heutzutage ĂŒberwiegend aus Flußstahl hergestellt, der nach dem Thomas- oder Bessemer- oder Siemens-Martin-Verfahren erzeugt und in glĂŒhendem Zustand ausgewalzt wird. Da der gewöhnliche Flußstahl an Stellen besonders starker Beanspruchung, z.B. in den Ă€ußeren Schienen der KrĂŒmmungen, einem raschen Verschleiß unterworfen ist, so hat man besondere Herstellungsverfahren angewendet (Elektrostahl, Harmet-Preßstahl, mit Ferrotitan gedichteten Flußstahl, Chromstahl, sauren Siemens-Martin-Stahl u.s.w.), ohne daß in Europa die Ergebnisse befriedigt hĂ€tten (vgl. hierzu H. Garn, Organ 1913, S. 32 u. 333). In Amerika dagegen will man auf der Bostoner Hochbahn beobachtet haben, daß Schienen aus Manganstahl eine 20–80fach grĂ¶ĂŸere WiderstandsfĂ€higkeit gegen Abnutzung hatten, als solche aus gewöhnlichem Bessemerstahl (Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 40). Doch wurden die Herstellungskosten so hoch, daß anscheinend die Verwendung nicht wirtschaftlich war.

Die Eisenbahnverwaltungen machen im allgemeinen den liefernden Werken keine Vorschriften ĂŒber die chemische Zusammensetzung und die Herstellungsart der Schienen; sie begnĂŒgen sich vielmehr damit, gewisse Bedingungen vorzuschreiben, die das Material bei den GĂŒteproben erfĂŒllen muß. Meistens werden Schlag- und Zerreißproben ausgefĂŒhrt; vereinzelt außerdem als teilweiser Ersatz fĂŒr die Zerreißprobe noch Druckproben mit Kugeln oder Kegeln, ĂŒber deren Wert die Ansichten allerdings auseinandergehen (vgl. auch S. Schukowsky, Die Seigerung in Schienen. Organ 1914, S. 40 ff). Vielfach nimmt man auch Belastungsproben vor. An manchen Stellen werden auch Ätzproben zur GrobgefĂŒgebestimmung ausgefĂŒhrt.

Neuerdings haben die GebrĂŒder Amsler in Schaffhausen eine Vorrichtung gebaut, bei der die Verschleißfestigkeit des Schienen- und Radreifenstahls durch Verreibungsversuche ermittelt wird (Österr. Wschr. f. öff. Bdst. 1913, H. 21; Organ 1914, S. 31 u. 233).


Bei den preußisch-hessischen Staatsbahnen ist eine Zerreißfestigkeit von mindestens 60 kg/mm2 vorgeschrieben. Ferner soll bei der Druckprobe die Eindrucktiefe einer harten Stahlkugel von 19 mm Durchmesser bei 50 t Druck 3∙5–5∙5 mm betragen. Bei den österreichischen Staatsbahnen soll die Zerreißfestigkeit ≧ 65 kg/mm2 sein. Die gleiche Festigkeit fordern die französische Ostbahn, die belgische Staatsbahn und die schweizerischen Bundesbahnen, wĂ€hrend die französische Paris-Lyon-Mittelmeer-Bahn 70 kg/mm2 verlangt (vgl. Dietz, Oberbauteile aus Eisen und Stahl Eis. T. d. G. Bd. V, T. 1, Wiesbaden 1914, S. 178).


Nach den BeschlĂŒssen der 20. Technikerversammlung des VDEV. zu Utrecht 1912 (Organ, Wiesbaden, 1912, Erg.-Bd. XIV, S. 7) lassen sich die Erfahrungen dahin zusammenfassen, daß die im letzten Jahrzehnt bezogenen Schienen trotz der steigenden Anforderungen des Betriebs sich hinsichtlich der Bruchsicherheit einwandfrei verhalten haben, obwohl die Verwaltungen keine bestimmten Anforderungen an die chemische Zusammensetzung der Schienen stellten. Dagegen böten die jetzigen Vorschriften fĂŒr Stoffbeschaffenheit und Herstellungsart im Zusammenhang mit den GĂŒteproben nicht genĂŒgende GewĂ€hr fĂŒr ein gutes Verhalten der Schienen hinsichtlich des Verschleißes der Fahrkanten in stark befahrenen GleiskrĂŒmmungen.

Die amerikanischen Eisenbahnverwaltungen haben recht ausfĂŒhrliche Lieferungsbedingungen fĂŒr Stahlschienen vorgeschrieben, die insbesondere auch Bestimmungen ĂŒber die chemische Zusammensetzung enthalten (vgl. Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 33–39; Organ 1913, S. 218).

Die Laschen werden meist aus Flußeisen, seltener aus Flußstahl hergestellt. Die Festigkeitsanforderungen sind verschieden.


So verlangen z.B. die preußisch-hessischen Staatsbahnen bei Flußstahl eine Zugfestigkeit von 50 bis 60 kg/mm2, bei Flußeisen von 38–50 kg/mm2. Die österreichischen Staatsbahnen schreiben bei Flußeisen ebenfalls 38–50 kg/mm2 vor. Die französischen Bahnen benutzen statt der Zerreißversuche Belastungsproben mit Biegebeanspruchungen entsprechend der ElastizitĂ€tsgrenze von 30 und der Bruchgrenze von 50 kg/mm2 (vgl. im ĂŒbrigen Dietz, a.a.O.).


Die Schienen werden in einer Hitze aus den Gußblöcken (Ingots) fertiggewalzt; diese sind in der Regel fĂŒr einen Schienenstab von 60 m und mehr LĂ€nge bemessen. Das fertige WalzstĂŒck wird in rotglĂŒhendem Zustand mittels KreissĂ€gen in die einzelnen SchienenstĂŒcke abgeteilt. Diese werden – nach dem Erkalten – gerichtet und an den Enden auf die genaue LĂ€nge abgefrĂ€st. Schließlich faßt man die Köpfe unter 45° auf etwa 2 mm ab, stellt die Laschenlöcher durch Bohrung (nicht durch Einstoßen) her und beseitigt schließlich die bei der Bearbeitung entstandenen Grate.

Die fertigen Schienen werden einer AbnahmeprĂŒfung unterzogen und – soweit sie fĂŒr gut befunden sind – mit dem Abnahmestempel versehen. Kleinere Unterschiede in den Abmessungen (bei der Höhe und Kopfbreite höchstens 0∙5 mm, bei der Fußbreite 1 mm, bei der LĂ€nge 2–3 mm) und im Gewicht (beispielsweise 3% mehr und 2% weniger) pflegt man zuzulassen. (Vgl. die Zusammenstellung XXXIX in Eis. T. d. G., Bd. V, T. 1, Wiesbaden 1914, S. 206 u. 207.)

II. Die Gestalt der Schienen. Die Hauptformen der Schienen fĂŒr Haupt- und Nebenbahnen sind die Breitfuß- oder Vignolesschiene (Abb. 357) und die Doppelkopf- oder Stuhlschiene (Abb. 358).

Breitfußschienen werden zurzeit fast ausschließlich in Deutschland, Rußland, der Schweiz (abgesehen von der Lötschbergbahn) und Nordamerika angewendet, ebenso in Österreich und Italien, wo indes auf einzelnen Strecken Stuhlschienenoberbau angewendet wird. Dagegen werden in England ausschließlich Doppelkopfschienen benutzt. In Frankreich finden sich beide Formen in großem Umfang.

Der Schienenquerschnitt ist so zu gestalten, daß der Baustoff möglichst gĂŒnstig ausgenutzt wird; dabei ist nicht nur auf die Verwendung, sondern auch auf die Herstellung RĂŒcksicht zu nehmen. Insbesondere ist die Stoffverteilung auf Kopf, Steg und Fuß so vorzunehmen, daß die AbkĂŒhlung bei der Herstellung möglichst gleichmĂ€ĂŸig erfolgt. Da die Beanspruchung in senkrechter Richtung am grĂ¶ĂŸten ist, so wird der Baustoff möglichst an der oberen und der unteren BegrenzungsflĂ€che (Kopf und Fuß) zusammengedrĂ€ngt, in der Mitte dagegen genĂŒgt eine schwĂ€chere Ausbildung (Steg). WĂŒrde die Schiene nur durch ruhende, senkrecht wirkende Lasten beansprucht, so wĂŒrde etwa die Form eines Oberbau-TrĂ€gers in Frage kommen. Da aber durch das DarĂŒberrollen der RĂ€der der Kopf einer starken Abnutzung ausgesetzt ist, so muß man ihn von vornherein um einen bestimmten Betrag verstĂ€rken. Hierbei empfiehlt es sich, ihn möglichst breit zu machen, einmal wegen der besseren Stoffverteilung, sodann wegen der gĂŒnstigeren Abnutzung und endlich wegen des besseren Anschlusses der Laschen. Aus z. T. gleichen GrĂŒnden verbreitern einzelne Eisenbahnen den Kopf nach unten. Jedenfalls erscheint es nicht richtig, die Kopfhöhe auf Kosten der Kopfbreite zu groß zu machen.

Um eine möglichst geringe Abnutzung zu erzielen, wird von manchen empfohlen, den Schienenköpfen ebene LaufflĂ€chen zu geben. Dagegen wird von Ast (Organ 1898, Beilage, S. 30) eingewendet, daß dem einmal gewisse walztechnische Schwierigkeiten entgegenstĂ€nden (die aber nicht unĂŒberwindlich sein dĂŒrften), zweitens aber lasse sich eine vollkommene BerĂŒhrung der FahrflĂ€chen doch nicht erzielen, weil die Schienenneigung sich dauernd nicht genau erhalten lĂ€ĂŸt und bei der geringsten Abweichung das Rad gerade an den. RĂ€ndern der Schiene aufruhen wird. Eine obere Abrundung des Schienenkopfes mit einem Halbmesser von 300 mm sei deshalb zu empfehlen.

Unbedingt erforderlich ist dagegen eine Abrundung des Schienenkopfes an der Fahrkante, u.zw. mit RĂŒcksicht auf die Hohlkehle der Radreifen, die aus walztechnischen GrĂŒnden nicht zu klein sein darf und fĂŒr die beispielsweise die TV., § 68, einen Ausrundungshalbmesser von 15 mm empfehlen. Die Abrundung der Fahrkante der Schiene muß nach einem kleineren Halbmesser erfolgen als die Ausrundung der Radreifen; nach der bindenden Vorschrift in § 5 der TV. muß bei Neubeschaffungen die Fahrkante mit 14 mm abgerundet sein. Die Abrundung findet an beiden Seiten des Kopfes statt, so daß ein völlig symmetrisches Profil entsteht. DemgegenĂŒber hat Haarmann (Der Schienenstoß, OsnabrĂŒck 1910) empfohlen, unsymmetrische Profile mit flachen Köpfen herzustellen; sie haben an der einen Seite (der Fahrkante) die vorgeschriebene Abrundung, an der andern dagegen nicht. Solche Schienen lassen sich nach dem Abfahren nicht umwenden. Das Profil ist jedoch besser zu walzen als das symmetrische und soll besonders bei Blattstoß (s.u.) sich besser halten; auch wĂŒrde voraussichtlich die Abnutzung der Radreifen gleichmĂ€ĂŸiger sein.

Der Fuß der Breitfußschienen soll wegen der SeitenkrĂ€fte, die die Schienen umzukanten und die Befestigung zu lockern suchen, möglichst breit sein. Indes darf man hierin nicht zu weit gehen; bei zu großer Breite besteht die Gefahr, daß der Fuß sich beim Walzen zu rasch abkĂŒhlt und kaltbrĂŒchig wird. Man hat empfohlen, den Schienenfuß nicht breiter als 0∙9 der Höhe zu machen.

Der Steg der Schienen war in der ersten HĂ€lfte des 19. Jahrhunderts verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig dick. M. M. v. Weber wies durch Versuche nach, daß selbst eine StĂ€rke von 6 mm allen Betriebseinwirkungen standhalten wĂŒrde; zwar sei bei den Senkungen der SchienenstĂ¶ĂŸe leicht ein Aufreißen des Steges in den Laschenlöchern zu befĂŒrchten; dem könne man jedoch durch gehörige Konstruktion der AnlageflĂ€che zwischen Schiene und Lasche in betrĂ€chtlichem Maße begegnen (Die StabilitĂ€t des GefĂŒges des Eisenbahngleises. Weimar 1869, S. 106). Man hat dann auch in der Folgezeit die StegstĂ€rke zunĂ€chst ziemlich klein gewĂ€hlt (10–11 mm); spĂ€ter vergrĂ¶ĂŸerte man sie – z. T. aus GrĂŒnden der Herstellung – wieder auf etwa 14 mm. In einzelnen FĂ€llen (bei Blattstoß sowie bei Tunnelschienen, die starker Abrostung unterliegen) betrĂ€gt die StĂ€rke 18 mm. Meist ist der Steg auf seiner ganzen Höhe gleich stark; bei einzelnen Verwaltungen nimmt er von der Mitte nach Kopf und Fuß hin zu.

Die LaschenanschlußflĂ€chen an der Unterseite des Kopfes und der OberflĂ€che des Fußes sind Ebenen, die etwa 1 : 2 bis 1 : 4 geneigt sind (s.u.).

Eine ausfĂŒhrliche AufzĂ€hlung von GrundsĂ€tzen fĂŒr die Gestaltung des Querschnitts von Breitfußschienen findet sich u.a. im Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 29. Hier wird auch betont, daß sich wesentliche Ersparnisse erzielen lassen, wenn man fĂŒr KrĂŒmmungen stĂ€rkere Schienenprofile als fĂŒr die grade Strecke anwendet, was aber in der Regel aus Bequemlichkeit unterbleibt.

Bei Doppelkopfschienen gelten fĂŒr den Kopf und Steg Ă€hnliche ErwĂ€gungen, wie bei den Breitfußschienen. UrsprĂŒnglich fĂŒhrte man die Stuhlschienen symmetrisch auch zur wagrechten Achse aus, um sie – nach Abfahren des Kopfes – umdrehen und weiterverwenden zu können. Dies erwies sich indes als unausfĂŒhrbar, weil inzwischen die FußflĂ€che an den Auflagerpunkten stark abgenutzt war und ihre glatte OberflĂ€che eingebĂŒĂŸt hatte. Man stellte daher spĂ€ter unsymmetrische Profile her und machte den Fuß niedriger als den Kopf, da er einer geringeren Abnutzung unterworfen war. Auch konnte er im Vergleich zum Fuß der Breitfußschienen schmal Sein, weil die Schienen im Stuhl sicher gegen Umkippen gelagert wurden. Meist erhielt der Fuß dieselbe Breite wie der Kopf.


FĂŒr ĂŒberschlĂ€gliche Berechnungen kann man das Widerstandsmoment W (wenn h die Höhe und F die FlĂ€che der Schiene ist) setzen:

fĂŒr Breitfußschienen:


W = 0∙25 F ∙ h bis 0∙27 F ∙ h,


je nachdem die Querschnittform dick oder schlank ist; im Mittel also:

W = 0∙26 F ∙ h;


fĂŒr unsymmetrische Doppelkopfschienen:


W = 0∙21 F ∙ h;


fĂŒr symmetrische Doppelkopfschienen dagegen


W = 0∙22 F ∙ h.


Bei gleichbleibender Schienenhöhe wird die Ausnutzung des Baustoffs bei Doppelkopfschienen also ungĂŒnstiger als bei Breitfußschienen. Dagegen können Doppelkopfschienen wegen ihrer besseren Befestigung (in StĂŒhlen) bei gleicher WiderstandsfĂ€higkeit gegen SeitenkrĂ€fte grĂ¶ĂŸere Höhen erhalten als Breitfußschienen. Man wĂŒrde bei beiden Formen das gleiche Widerstandsmoment erreichen, wenn man bei gleicher QuerschnittflĂ€che die Doppelkopfschiene 0∙26/0∙21 oder 1∙24 mal so hoch machen wĂŒrde wie die breitfĂŒĂŸige. In Wirklichkeit betrĂ€gt das VerhĂ€ltnis etwa 1∙1 : 1. Die Doppelkopfschienen gestatten jedoch infolge ihres gĂŒnstigeren Querschnitts die Verwendung hĂ€rterer Stahlarten, wodurch bei gleichem Widerstandsmoment die TragfĂ€higkeit erhöht wird. Nach Ast (Organ 1898, Beilage, S. 59) kann die hierdurch erreichbare Steigerung gleich 1∙2 gesetzt werden. Das Produkt aus den beiden VerhĂ€ltniszahlen, herrĂŒhrend von der Verschiedenheit der Höhe und der Festigkeit 1∙1 × 1∙2, ergibt 1∙3, also etwa dasselbe VerhĂ€ltnis wie 0∙26/0∙21. Ast zieht daraus den Schluß, daß mit gleichen Materialmengen bei Doppelkopf- und Breitfußschienen ziemlich gleiche TragfĂ€higkeit erzielt werden könne. Dagegen sei bei gleichem Materialaufwand die Doppelkopfschiene (weil höher und aus hĂ€rterem Material) in der Regel steifer als die entsprechende Breitfußschiene.


Über die Abmessungen, Leistungen und Gewichte einzelner Breitfußschienen gibt Zusammenstellung I. Aufschluß. Sie enthĂ€lt auch in einer Spalte das VerhĂ€ltnis des Widerstandsmoments W zum Gewicht G. Diese Zahl W/G wird vielfach als GĂŒteziffer bezeichnet. Es erscheint aber unrichtig, das Profil, bei dem sie den grĂ¶ĂŸten Wert erreicht, als das beste zu bezeichnen; z.B. ergibt ein schmaler, hoher Kopf eine höhere GĂŒteziffer als ein flacher breiter; der letztere ist aber hinsichtlich der Abnutzung und wagrechten Beanspruchung gĂŒnstiger.


Zusammenstellung I.

Einige neuere Oberbauformen mit Querschwellen.


Oberbau

III. Die SchienenlĂ€nge. Die LĂ€nge der aus den Walzen kommenden fertigen StĂ€be ist im Laufe der Jahre immer grĂ¶ĂŸer geworden. Sie betrĂ€gt zurzeit bei vielen Stahlwerken 70–100 m und mehr. Als Nachteil großer LĂ€nge ergeben sich bedeutende WĂ€rmeunterschiede, die wiederum – wenn auch nur kleine – Abweichungen im Querschnitt bedingen. Auch die LĂ€nge der zugeschnittenen Schienen ist stĂ€ndig gewachsen. WĂ€hrend man bis zum Ende der Siebzigerjahre nicht ĂŒber 7 m hinausging, verwendet man heute vielfach Schienen von 15 m LĂ€nge und mehr Noch weiter zu gehen, erscheint aus den unten angegebenen GrĂŒnden bedenklich. Eine möglichst große SchienenlĂ€nge bietet verschiedene Vorteile: einmal vermindert sich die Anzahl der Verbindungsstellen (StĂ¶ĂŸe), die stets den schwĂ€chsten Punkt des O. bilden; dadurch wird zugleich an Kleineisenzeug (Laschen u. dgl.) gespart. Sodann aber wird der Widerstand jeder einzelnen Schiene gegen Aufbiegung und gegen Verschiebung dadurch vergrĂ¶ĂŸert, daß sie gleichzeitig durch mehrere RĂ€der belastet wird.

Eine zu weit gehende Erhöhung der SchienenlĂ€nge wird begrenzt durch die RĂŒcksicht auf die WĂ€rmespielrĂ€ume (StoßlĂŒcken) sowie auf die Beförderung und die Handhabung der einzelnen StĂŒcke beim Bau und der Unterhaltung der Gleise. Die WĂ€rmespielrĂ€ume (StoßlĂŒcken) sind so groß zu bemessen, daß bei der grĂ¶ĂŸten WĂ€rmeausdehnung Druckspannungen vermieden werden, da diese zu einem Ausknicken des Gleises (Gleisverwerfung) fĂŒhren können.


Es bezeichne: t1 die Schienentemperatur bei grĂ¶ĂŸter ErwĂ€rmung, t2 die Schienentemperatur bei grĂ¶ĂŸter AbkĂŒhlung, t die Schienentemperatur bei der Verlegung, l die LĂ€nge der einzelnen Schienen. Die Ausdehnung eines Eisenstabs von 1 m LĂ€nge betrĂ€gt bei ErwĂ€rmung um 1° rd. 1/85 mm. Mithin wird der grĂ¶ĂŸte Zwischenraum


ή1mm = (t1 – t2) ∙ lm/85


und der beim Verlegen zu belassende Zwischenraum


ή2mm = (t1 – t)lm/85


Als grĂ¶ĂŸten Temperaturunterschied nimmt man vielfach in Deutschland und Österreich 85° an. Demnach wĂŒrde sich bei einer SchienenlĂ€nge von 15 m der grĂ¶ĂŸte Zwischenraum zu 15 mm ergeben. Die StoßlĂŒcke soll ĂŒbrigens nicht nur die Ausdehnung der Schienen bei WĂ€rmezunahme ermöglichen, sondern auch die unvermeidlichen, wenn auch nur geringfĂŒgigen LĂ€ngenfehler sowie die Schieflage der StĂ¶ĂŸe der beiden Schienen eines Gleises im Bogen ausgleichen helfen. Der diesem Zweck dienende Teil der StoßlĂŒcke ist nach A. Blum (Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 163) zu etwa 3–5 mm anzunehmen; im ganzen soll die StoßlĂŒcke nicht grĂ¶ĂŸer als 20 mm sein, weil sonst die RĂ€der zu tief einsĂ€nken, den Stoß zu stark beanspruchten und einen unruhigen Lauf der Wagen veranlaßten. Dementsprechend verwendet man in Deutschland auf freier Strecke Schienen von 15 m LĂ€nge; unter Bahnhofshallen, in Tunneln u.s.w., wo die WĂ€rmeschwankungen geringer sind, geht man bis zu 18 m, ebenso auf eisernen BrĂŒcken, wo besondere SchienenauszĂŒge verwendet werden. Auch in Österreich werden 15 m lange Schienen verlegt. Die belgischen Staatsbahnen gehen bis zu 18 m; auf den nordamerikanischen Bahnen finden sich vielfach kĂŒrzere Schienen (9∙14 m).

Neben den normalen LĂ€ngen fertigt man auch außergewöhnliche an (Paßschienen). Sie dienen z.B. zur Herstellung des inneren Stranges gekrĂŒmmter Gleise (Kurvenschienen), ferner zur Herstellung von Weichen; auch zum Abpassen von GleislĂ€ngen zwischen Weichen. Endlich schaltet man sie nach Bedarf in graden oder gekrĂŒmmten Gleisen ein, um zu vermeiden, daß SchienenstĂ¶ĂŸe auf Überwegen und kleineren BrĂŒcken liegen.

IV. Die Verteilung der Schwellen. Der Abstand der Schwellen (wegen anderer Unterlagen s. B) von Mitte zu Mitte gemessen wird vielfach als Schwellenteilung bezeichnet. Dieses Maß wird nicht gleichmĂ€ĂŸig ĂŒber die ganze SchienenlĂ€nge durchgefĂŒhrt. Wegen der stĂ€rkeren Beanspruchung rĂŒckt man vielmehr die Schwellen an den StĂ¶ĂŸen dichter zusammen als in der Mitte und legt entweder unter den Stoß eine gemeinsame Schwelle (»ruhender« oder »fester« Stoß) oder man ordnet in einer gewissen Entfernung von den Schienenenden je eine Stoßschwelle an (»schwebender« Stoß). Im ersteren Fall pflegt man eine besonders breite Schwelle unter den Stoß zu legen. Die aneinanderstoßenden Schienen werden dann bisweilen auf getrennten Unterlagsplatten gelagert, so daß ihre AuflageflĂ€chen einen – wenn auch geringen – Abstand haben (Abb. 359). Im zweiten Falle (beim »schwebenden« Stoß) rĂŒckt man die beiden Stoßschwellen so nahe aneinander, daß sie noch von beiden Seiten her unterstopft werden können, z.B. bei den preußisch-hessischen Staatsbahnen auf 530 mm von Mitte zu Mitte, was einem lichten Abstand von 270 mm entspricht (Abb. 360). Bei anderen Verwaltungen wĂ€hlt man den Abstand noch kleiner, z.B. in Bayern (Abb. 361) 340 mm von Mitte zu Mitte; doch ist dann das Unterstopfen schwierig (s.u.). Auch die ersten den Stoßschwellen folgenden Schwellen erhalten eine verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig enge Teilung; die dann folgenden Mittelschwellen zeigen dagegen einen grĂ¶ĂŸeren, meist gleichmĂ€ĂŸigen Abstand (Abb. 359 u. 360). Einzelne Verwaltungen (z.B. die bayerischen Staatsbahnen) ordnen jedoch auf 2gleisigen Strecken – auf denen also jedes Gleis nur in einer Richtung befahren wird – die Schwellen am Anfang jeder Schiene dichter an, um das aufnehmende Schienenende widerstandsfĂ€higer gegen StĂ¶ĂŸe zu machen (Abb. 361). Im allgemeinen fĂŒhrt man die einmal angenommene Schwellenteilung auf der ganzen Strecke (abgesehen vielleicht von eisernen BrĂŒcken) gleichmĂ€ĂŸig durch, obwohl dies im Grunde genommen nicht gerechtfertigt ist. Denn, wie Sigle im Zentralbl. d. Bauverw. 1894, S. 310 zutreffend ausgefĂŒhrt hat, wird die höchste Vollkommenheit in bezug auf Betriebssicherheit und wirtschaftliche Unterhaltung bei einem Gleis erreicht, das sich in allen seinen Teilen gleich verhĂ€lt. Dieser Zustand lĂ€ĂŸt sich aber nur dann erreichen, wenn die Schwellen nicht gleichmĂ€ĂŸig verteilt sind, sondern wenn, je nach den örtlichen VerhĂ€ltnissen, in der Geraden oder in der KrĂŒmmung, in der Wagrechten oder im GefĂ€lle, auf gutem oder schlechtem Untergrund, ihre Anzahl auf eine SchienenlĂ€nge vermehrt oder vermindert wĂŒrde.

Der grĂ¶ĂŸte Schwellenabstand betrĂ€gt in Europa etwa 800–1000 mm, neuerdings auf Hauptbahnen dagegen meist weniger (siehe Zusammenstellung I). Im allgemeinen dĂŒrfte in Europa der kleinste Abstand der Mittelschwellen im Lichten 300 mm sein, was einem Mittenabstand von etwa 560 mm bei Holzschwellen entspricht. In Amerika geht man mit dem Mittenabstand auf 508 mm herab.


B. Die Unterlagen und die Befestigung der Schienen.


I. EinzelstĂŒtzen.


a) SteinwĂŒrfel


waren in den ersten Jahrzehnten des Eisenbahnwesens vielfach ĂŒblich. Die WĂŒrfel hatten eine SeitenlĂ€nge von etwa 60 cm und eine Höhe von 30 cm. Die Befestigung der Schienen erfolgte mit Hilfe von 30–40 mm starken HolzdĂŒbeln, die in 2 vorgebohrte Löcher des Steines getrieben wurden. Zur Spurhaltung dienten Spurstangen oder einzelne Holzquerschwellen. Die SteinwĂŒrfel waren schwer zu unterstopfen; die Befestigung lockerte sich leicht. Sie werden daher heutzutage als Gleisunterlagen im allgemeinen nicht mehr benutzt, abgesehen von besonderen FĂ€llen (Arbeitsgruben, Reinigungsgleise, SchiebebĂŒhnen, Drehscheiben u.s.w.).


b) Eiserne EinzelstĂŒtzen


haben außerhalb Europas besonders in heißen LĂ€ndern (Indien) Anwendung gefunden, wo Holzschwellen durch Insekten und WitterungseinflĂŒsse sehr schnell zerstört werden, und wo wegen schlechter Bettung breite AuflageflĂ€chen erforderlich sind. Man verwendet sie besonders dort, wo die Radlasten nicht allzu groß und die Geschwindigkeiten unbedeutend sind. Es gibt glockenförmige und plattenförmige EinzelstĂŒtzen. Ein Beispiel von den indischen Bahnen ist in Abb. 362, a, b, dargestellt (vgl. Eis. T. d. G., Bd. II, Abschn. 2, 1908, S: 319–324).


c) Hölzerne EinzelstĂŒtzen auf Mauerwerk.


In dem neuen unterirdischen Hauptbahnhof der Pennsylvaniabahn in New York sind die Schienen auf hölzernen SchwellenstĂŒcken gelagert, die in den Beton der Sohlenbefestigung eingreifen. Man wĂ€hlte diese Bauart, um eine glatte OberflĂ€che zu erzielen, die sich leicht reinigen ließe. Die Unterlage besteht aus Portlandzementbeton (1 : 2: 4). Unter jeder Schiene liegen quer SchwellenstĂŒcke von 86 cm LĂ€nge und 18 cm Höhe; sie sind in den Beton eingelassen und durch je 2 Ankerschrauben befestigt. Auf jedem SchwellenstĂŒck ist eine Unterlagsplatte angeschraubt, und auf dieser ruht die Schiene. Bemerkenswert war die Art der Herstellung. Schienen und SchwellenstĂŒcke wurden, fertig verschraubt, in der endgĂŒltigen Höhenlage an einem hölzernen GerĂŒst aufgehĂ€ngt. Dann wurde der Beton aufgebracht und festgestampft. Auf diese Weise erzielte man eine sehr genaue Lage des Gleises (s. Papers and Discussions of the American Society of Civil Engineers, Bd. XXXVII, 1911, S. 716).


II. Querschwellen.


a) Holzquerschwellen.


1. Baustoff und Abmessungen. Als Baustoff kommen in Europa vor allem Eiche, Buche, LĂ€rche, Kiefer und Fichte in Betracht. Um die Widerstandskraft des Holzes gegen chemische EinflĂŒsse (FĂ€ulnis) zu erhöhen, werden die Schwellen vielfach getrĂ€nkt (imprĂ€gniert). Als TrĂ€nkungsmittel verwendet man Chlorzink mit Teerölbeimischung, karbolsĂ€urehaltiges Teeröl, Quecksilbersublimat, Kupfervitriol u.a. (s. TrĂ€nkungsverfahren). Durch die TrĂ€nkung erhöht sich das Gewicht der Schwellen, z. T. auch die Festigkeit gegen mechanischen Angriff. (Über die Änderung der Festigkeitseigenschaften der Holzschwellen infolge der TrĂ€nkung s. Rudeloff, Untersuchungen ĂŒber die Eignung von Holz und Eisen zu Eisenbahnschwellen. Die Holzschwelle, 1912, S. 127). Außerdem sollen die Befestigungsmittel bei TeeröltrĂ€nkung gegen Rosten geschĂŒtzt werden (Das Deutsche Eisenbahnwesen der Gegenwart, Bd. I, S. 260).

Holzschwellen sind starker mechanischer Abnutzung ausgesetzt, u.zw. einmal an den Stellen, die die senkrechten SchienendrĂŒcke aufzunehmen haben, zweitens aber an den Löchern, in denen die Befestigungsmittel sitzen. Die mechanische Abnutzung der AuflagerflĂ€chen ist am grĂ¶ĂŸten bei Breitfußschienen, die unmittelbar auf der Schwelle aufruhen. Um sie zu vermindern, hat man schon seit der Mitte des vorigen Jahrhunderts die Schienen nicht unmittelbar auf den Holzschwellen gelagert, Sondern eiserne Unterlagsplatten dazwischengelegt, die eine breitere AuflagerflĂ€che und außerdem noch andere Vorteile boten (s.u.). Bei den Doppelkopfschienen ist durch den Stuhl an und fĂŒr sich ein breites Auflager geschaffen. Um das Einfressen der Unterlagsplat en oder der StĂŒhle in das Holz möglichst einzuschrĂ€nken, benutzt man bisweilen außerdem Zwischenlagen aus Holz, Filz, Leder u. dgl. Ferner hat man, um die Abnutzung der Schwelle in den Löchern der Befestigungsmittel zu verringern, die WĂ€nde dieser Löcher mit Hartholz ausgefĂŒttert (VerdĂŒbelung) und dadurch zugleich eine grĂ¶ĂŸere Haftfestigkeit der Schwellenschrauben erzielt (s. DĂŒbel).

Die LĂ€nge der Querschwellen betrug in Europa bis in den Anfang der Neunzigerjahre bei Breitfußschienenoberbau durchweg etwa 2∙50 m, wĂ€hrend man in England und Frankreich fĂŒr Stuhlschienen bereits damals 2∙7 m lange Schwellen benutzte. Neuerdings hat man in Deutschland auch bei Breitfußschienenoberbau auf Hauptbahnen vielfach 2∙7 m lange Schwellen angewendet, nachdem durch theoretische Betrachtungen und praktische Versuche nachgewiesen war, daß auch bei der LĂ€nge von 2∙5 m die Schwellen an den Enden sich mehr in die Bettung eindrĂŒckten als in der Mitte, wodurch eine Verdrehung der Schienenköpfe nach außenhin stattfand (Dolezalek, Hann. Ztschr. 1883, S. 195; Zimmermann, Berechnung des Eisenbahnoberbaues). Auf den österreichischen Staatsbahnen hat man neuerdings die Stoßschwellen ebenfalls 2∙7 m lang gemacht, dagegen die kĂŒrzeren Mittelschwellen beibehalten.

Die Höhe der Schwellen betrĂ€gt in Deutschland und Österreich etwa 14–18 cm; in England und Frankreich namentlich bei Stuhlschienen weniger, bis herab auf etwa 12 cm. Die Breite pflegt zwischen 23 und 32 cm zu betragen. Doch lĂ€ĂŸt man oben in der Regel eine geringere Breite durch Waldkanten oder schrĂ€ge Seitenbegrenzung zu, wobei nur eine genĂŒgend breite AuflagerflĂ€che zur Schienenbefestigung vorhanden sein muß. FĂŒr Weichenschwellen wird zweckmĂ€ĂŸig voller rechteckiger Querschnitt verlangt. Diese dĂŒrfen auch keine wesentliche KrĂŒmmung aufweisen, wĂ€hrend man solche bei den ĂŒbrigen Schwellen bis etwa 10 cm Pfeil zuzugestehen pflegt.

2. Die Befestigung der Schienen auf den Schwellen ist verschieden je nach dem Schienenquerschnitt.


α) Breitfußschienen


αα) ohne Unterlagsplatten. Breitfußschienen wurden frĂŒher stets unmittelbar auf den Schwellen durch HakennĂ€gel (Abb. 363) oder Schwellenschrauben befestigt; die Köpfe der Befestigungsmittel lagen auf dem Schienenfuß auf, so daß die WĂ€rmeausdehnung der Schienen ungehindert stattfinden konnte und jede SchwĂ€chung des Fußes vermieden wurde. Zuweilen ließ man aber die NĂ€gel oder Schrauben in 4eckige oder halbrunde Einklinkungen des Schienenfußes eingreifen, um den LĂ€ngsverschiebungen (dem »Wandern«) zu begegnen. Der Zweck der Befestigungsmittel ist ein mehrfacher. Treten SeitenstĂ¶ĂŸe auf, so verhindern bei der einfachen Befestigungsart nach Abb. 363 die Ă€ußeren NĂ€gel eine Verschiebung, die inneren ein Umkanten der Schienen; sie werden also auf Herausziehen beansprucht. Da Schrauben in dieser Beziehung widerstandsfĂ€higer sind, so hat man vielfach die inneren NĂ€gel durch Schrauben ersetzt. NĂ€gel werden ohne Vorbohrung eingeschlagen; dagegen mĂŒssen vor dem Einschrauben der Schwellenschrauben stets Löcher gebohrt werden.

Bei den preußisch-hessischen Staatsbahnen ist durch Versuche festgestellt, daß die Holzfaser beim Eindrehen des scharfen Gewindes der preußischen Schwellenschrauben kaum nennenswert verletzt wird, wenn die Löcher fĂŒr Eichen- und Buchenschwellen 1 mm grĂ¶ĂŸer, fĂŒr Kiefernschwellen 1 mm kleiner gebohrt werden, als der Kerndurchmesser der Schwellenschrauben betrĂ€gt. Bei ausgerundetem Gewinde wird die Holzfaser schon beim Eindrehen zerdrĂŒckt.

Über die Haltekraft von NĂ€geln und Schwellenschrauben sind zahlreiche Versuche von v. Kaven, Funk, v. Weber, Susemihl, Howard, Cox u.a. angestellt worden; die Ergebnisse weichen z. T. stark voneinander ab. Über neuere Versuche berichtet Rudeloff in der »Holzschwelle« 1912, S. 131, 143. Bei diesen sind auch Schwellen untersucht worden, die verdĂŒbelt oder mit Thiollierschen Stahlspiralen ausgerĂŒstet waren.

Einzelne Verwaltungen (z.B. die preußisch-hessischen Staatsbahnen) wenden neuerdings grundsĂ€tzlich nur noch Schrauben (allerdings in Verbindung mit Unterlagsplatten, vielfach unter Zwischenschaltung von Klemmplatten, s.u.) an. Andere Verwaltungen halten an der Befestigung mit NĂ€geln fest.

Sollen unmittelbar aufgelagerte Schienen Neigung erhalten, wie in Europa fast allgemein auf Hauptbahnen ĂŒblich, so mĂŒssen die Schwellen, wie in Abb. 363 angedeutet, schrĂ€g eingeschnitten (gekappt oder gefalzt) werden.

An dieser Stelle soll auch der O. der französischen Ostbahn erwĂ€hnt werden (Abb. 364); die Schwelle ist gekappt, um die Neigung der Schiene zu erzielen. Unter der Schiene liegen PappelholzplĂ€ttchen, die vor ihrer Verwendung in Teeröl getrĂ€nkt und von 5 auf 2∙5 mm StĂ€rke zusammengepreßt werden. Auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen sind Versuche mit solchem O. im Gange. Verwendet werden hierbei Hartholzschwellen mit Filz- und Pappelholzunterlagen. Die Strecken zeichnen sich dadurch aus, daß das Schienenwandern fast gar nicht auftritt.

ÎČÎČ) Mit offener Unterlagsplatte. Schon in den FĂŒnfzigerjahren beobachtete man in KrĂŒmmungen wiederholt Spurerweiterungen. Diese waren (nach M. M. v. Weber, Die StabilitĂ€t des GefĂŒges der Eisenbahngleise, S. 56) vermutlich darauf zurĂŒckzufĂŒhren, daß das seitliche AndrĂ€ngen der RĂ€der auf ein Umkanten der Schienen hinwirkte, der Ă€ußere Teil des Schienenfußes sich in die ungeschĂŒtzte Schwelle eindrĂŒckte, und so die ganze Schiene sich nach außen drehte. Der wahre Grund wurde zunĂ€chst nicht erkannt, man suchte die Ursache lediglich in einer Seitenverschiebung der Schienen. Man verlegte in Gleisbögen auf einer Anzahl von Schwellen Unterlagsplatten mit angewalztem Rande, durch die die SchienennĂ€gel hindurchgriffen; so wurden auch die inneren NĂ€gel gegen Verschiebungen nach außen nutzbar gemacht. Man erreichte aber zugleich damit den Vorteil, daß der Druck sich auf eine breitere FlĂ€che verteilte und so beim Versuch des Umkantens die Schwelle weniger zusammengedrĂŒckt wurde. SpĂ€ter gab man der Unterlagsplatte eine Neigung und ersparte dadurch das Kappen der Schwellen.

Ein Beispiel fĂŒr die Befestigung auf offenen Unterlagsplatten mit Schwellenschrauben zeigt Abb. 365 a u. b; die Schwelle besteht aus Weichholz, die HartholzdĂŒbel sind in sie hineingeschraubt und mit der Oberkante bĂŒndig abgeschnitten (s. DĂŒbel).

Ein weiteres Beispiel zeigt Abb. 366 (belgische Staatsbahnen 1908). Bemerkenswert sind die HolzplĂ€ttchen zwischen Schienenfuß und Unterlagsplatte sowie (in Verbindung mit unten zu besprechenden Klemmplatten) die sehr krĂ€ftigen Schwellenschrauben mit einem Kerndurchmesser von 20 mm und einem Schaftdurchmesser von 30 mm. Bei dem O. 15 c der preußisch-hessischen Staatsbahnen betragen diese Maße nur 16∙5 bzw. 22 mm.

γγ) Mit Hakenplatten. Schon im dritten Jahrzehnt des vorigen Jahrhunderts kamen in Österreich und Nordamerika und spĂ€ter auch in Deutschland Unterlagsplatten zur Anwendung, die eine hakenförmige Aufbiegung besaßen (Abb. 367, 368 a, b), entweder an der Innen- oder an der Außenkante der Schiene. An der Seite, an der kein Haken vorhanden, wurde der Schienenfuß durch einen Nagel oder eine Schraube niedergehalten. Unterlagsplatten mit innerem Haken wurden auf den sĂ€chsischen, solche mit Ă€ußerem Haken auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen verwendet; bei den letzteren war frĂŒher die Entfernung von der Mittellinie der Schiene bis zur Innenkante der Platte geringer als die Entfernung bis zur Außenkante. Durch die ungleichmĂ€ĂŸige Belastung drĂŒckte sich die Platte an der Innenseite stĂ€rker ein als außen. Es entstanden daher Spurverengungen bis zu 5 mm. SpĂ€ter fĂŒhrte man nahezu symmetrische Platten ein und verbesserte außerdem die Bauart dahin, daß man die Schiene an der dem Haken gegenĂŒberliegenden Seite mittels einer Schraube unter Einschaltung einer Klemmplatte niederhielt; so wurde ein gutes Anliegen des Schraubenkopfes ermöglicht und der Schaft gegen Verbiegung geschĂŒtzt (Abb. 368). Diese Bauart wurde spĂ€ter noch weiter dahin verbessert, daß man die Klemmplatte seitlich abschrĂ€gte und sich gegen eine schrĂ€ge Leiste der Unterlagsplatte legen ließ; man erzielte dadurch eine Art Einspannung der Schiene (Abb. 369).

Die Befestigung mittels Hakenplatte ist auf den preußisch-hessischen und sĂ€chsischen Staatsbahnen in großem Umfang zur AusfĂŒhrung gelangt, obwohl ihr eine Reihe von MĂ€ngeln anhaften. Der Hauptnachteil liegt darin, daß wegen der Herstellungsungenauigkeiten der Schienenfuß niemals fest in den Haken gepreßt wird, sondern ein Spielraum von mindestens 1–2 mm vorhanden ist. Als Folge dieser mangelhaften Befestigung ist eine starke Verschiebung der Schienen gegen die Schwellen in der LĂ€ngsrichtung (Wandern) an vielen Stellen zu beobachten. Dadurch ergibt sich neben anderen ÜbelstĂ€nden eine Lockerung des ganzen GestĂ€nges und ein starker Verschleiß.

ÎŽÎŽ) Mit Stuhlplatten. Die bisher beschriebenen Anordnungen mit offenen Unterlagsplatten und Hakenplatten haben den Nachteil, daß die Befestigungsmittel 3 Teile (Schiene, Unterlagsplatte und Schwelle) miteinander verbinden sollen. Es ist besser, diese Zwecke durch 2 getrennte Vorrichtungen zu erreichen, von denen die eine lediglich die Schiene und die Unterlagsplatte, die andere die Unterlagsplatte und die Schwelle miteinander verbindet, also eine Anordnung, wie sie der Stuhlschienenoberbau aufweist. Schon v. Weber hatte im Jahre 1869 (Die StabilitĂ€t des GefĂŒges der Eisenbahngleise, S. 55) geĂ€ußert, die Befestigung breitfĂŒĂŸiger Schienen werde stets Schwierigkeiten machen, solange man nicht stuhlĂ€hnliche Elemente zwischen sie und die Schwelle einschalte. Dieser Gedanke war noch frĂŒher in den Stuhlplatten der Taunusbahn (1840) und der preußischen Ostbahn (1852) – wenn auch mangelhaft – bereits verwirklicht worden (Haarmann, Das Eisenbahngeleise, geschichtlicher Teil. Leipzig 1891, S. 299, 300).

Eine brauchbare Bauart schuf erst Hohenegger, dessen Spannplatte (Abb. 370 a u. b) seit dem Jahre 1885 auf der österreichischen Nordwestbahn zur Anwendung gelangte. Die Fahrschiene und die Spannplatte sind durch Klemmplatten und Schraubenbolzen zu einem Ganzen fest verbunden. Das Kanten erfolgt daher nicht um die Ă€ußere Fußkante der Fahrschiene, sondern um die Ă€ußere Kante der Spannplatte, die auf der Schwelle durch 4 SchienennĂ€gel befestigt ist. Diese werden gegen Herausziehen etwa nur mit einem Drittel der Kraft beansprucht, die sie erfahren wĂŒrden, wenn sie unmittelbar am Schienenfuß angriffen.

Ähnliche – wenn auch nicht so gute – Konstruktionen zeigen die Stuhlplatten RĂŒppells (Zentralbl. d. Bauverw. 1891, S. 3 ff.) der Kaiser-Ferdinands-Nordbahn (1894), BrĂ€unings (Organ 1899, S. 143 u. 157, 1914, S. 130) der österreichischen Staatsbahn und neuerdings der niederlĂ€ndischen Eisenbahnen (Abb. 371 a–g) (Organ 1914, S. 133, 361 Glasers Ann. v. 15. Feb. 1913, Nr. 856) sowie der Reichseisenbahnen in Elsaß-Lothringen.

ΔΔ) SchienenstĂŒhle fĂŒr Breitfußschienen werden nur vereinzelt verwendet, so auf den badischen Staatsbahnen in Tunnelstrecken. Um die Laschen an den SchienenstĂ¶ĂŸen ĂŒber die Schwellen greifen zu lassen und trotzdem gewöhnliche StĂŒhle benutzen zu können, haben diese letzteren eine besonders große Weite erhalten. An den Mittelschwellen werden die Schienen mit je 2 Keilen befestigt (Eis. T. d. G. Bd. II, 2, 1908, S. 242 288 u. 289).

ÎČ) Doppelkopfschienen. Die Befestigung, der Doppelkopf- oder Stuhlschiene auf Holzschwellen mittels eines Schienenstuhls und Holzkeils, schon annĂ€hernd in der heutigen Gestalt, ist von Robert Stephenson zuerst bei dem Bau der Bahn London-Birmingham (1836) ausgefĂŒhrt worden. Er ordnete zunĂ€chst den Keil an der Innenseite an. Da hierbei aber starke Lockerungen der ganzen Konstruktion auftraten, so legte er ihn bei spĂ€teren AusfĂŒhrungen auf Vorschlag von Wild nach außen und schuf so eine Bauart, die im wesentlichen auch heute noch in England und Frankreich angewendet wird. Ein Beispiel einer neueren Stuhlschienenanordnung, die der englischen Nordwestbahn, ist in Abb. 372 a u. b dargestellt. Der Stuhl wird durch 2 NĂ€gel und 2 Schrauben, die ĂŒbereck angebracht sind, auf der Schwelle befestigt. Die Verbindung zwischen Stuhl und Schiene wird durch einen Holzkeil bewirkt, der in der Fahrtrichtung eingetrieben wird. Der »Keil« ist in der Regel ein prismatischer Eichenholzklotz, der in Leinöl gekocht und durch Pressen stark zusammengedrĂŒckt wird. Ähnlich sind auch die Stuhlschienenanordnungen anderer Bahnen. Zuweilen dienen als Befestigungsmittel zwei 30–35 mm starke HolznĂ€gel, die gegen Verschiebung wirken, und zwei 20–25 mm starke NĂ€gel, die das Abheben verhindern. Statt des hölzernen Keiles hat man stellenweise auch Hohlkeile aus Stahlblech angewendet.

Die Ansichten darĂŒber, ob der O. mit Breitfußschienen oder Doppelkopfschienen besser sei, gehen weit auseinander. Auf eine Anregung von A. Goering hin (Zentralbl. d. Bauverw. 1890, S. 137), der auf die VorzĂŒge des englischen Oberbaues hingewiesen hatte, wurde im Jahre 1892 von der preußischen Staatsbahn eine Versuchsstrecke mit Doppelkopfschienen zwischen BĂŒckeburg und Minden eingelegt, die aber nach 15jĂ€hriger Liegezeit ausgewechselt wurde. Auch die badischen Staatsbahnen haben eine lĂ€ngere Versuchsstrecke mit dem Oberbau der englischen Midlandbahn ausgefĂŒhrt, der sich nach Angabe von Ed. Lang (Die Oberbauanordnung mit eisernen Querschwellen auf den badischen Staatseisenbahnen, Karlsruhe 1912, S. 9) im ganzen gut bewĂ€hrt hat. Doch machten sich 2 ÜbelstĂ€nde bemerkbar. Einmal wurden die Holzklötze bei trockener Witterung locker, und zweitens trat das Wandern in besonders starkem Maße auf. Versuche, den prismatischen Holzklotz durch 2 Holzkeile zu ersetzen, fĂŒhrten zu keinem besseren Ergebnis. Baden hat dann fĂŒr nasse Tunnelstrecken einen allerdings sehr kostspieligen Stuhlschienenoberbau mit Breitfußschienen hergestellt. Nach alledem dĂŒrften die Doppelkopfschienen in Deutschland keine große Zukunft haben. In Österreich hat sich der Stuhlschienenoberbau insbesondere in nassen Tunneln gut bewĂ€hrt, dagegen hat man auf offener Strecke ebenfalls ein Schwinden oder Herausfallen der Holzklötze beobachtet. In der Schweiz, in der sonst ausschließlich Breitfußschienen benutzt werden, hat in allerneuester Zeit die Berner Alpenbahn-Gesellschaft fĂŒr die Bergstrecke Frutigen-Brig – wahrscheinlich mit RĂŒcksicht auf die langen Tunnelstrecken – Stuhlschienenoberbau angewendet.


b) Eisenquerschwellen.


1. Baustoff, Form und Abmessungen. Die eisernen Querschwellen werden in der Regel aus weichem Flußeisen, zuweilen aber auch aus Stahl hergestellt. Die Walzung erfolgt in StĂ€ben von mehrfacher SchwellenlĂ€nge. Die StĂ€be werden dann mit der WarmsĂ€ge zugeschnitten und noch in der Walzhitze an den Enden umgebogen und gekappt. Hierbei wird erforderlichenfalls die Neigung fĂŒr das Schienenauflager eingedrĂŒckt (s.u.). Erst nach dem Erkalten werden die Löcher gestanzt.


Die preußisch-hessischen Staatsbahnen fordern eine Zerreißfestigkeit von 38–50 kg fĂŒr flußeiserne und von 50–60 kg fĂŒr stĂ€hlerne Schwellen. Bei Vornahme von Biegeproben soll ein StĂŒck Schwelle von etwa 1 m LĂ€nge kalt unter einem Dampfhammer zunĂ€chst mit leichten SchlĂ€gen flach geschlagen und dann in der LĂ€ngsrichtung so ĂŒber den RĂŒcken ohne Bruch oder MĂ€ngel zusammengebogen werden, daß die Enden sich berĂŒhren und der Durchmesser des Kreises der Biegung ≩ 75 mm ist. Ähnlich sind die Bestimmungen in Baden, Bayern, Elsaß-Lothringen, WĂŒrttemberg und Österreich-Ungarn. Die Schweizerischen Bundesbahnen, die Flußeisen in einer Zerreißfestigkeit von 35–45 kg/mm2 fordern, bemessen den Ă€ußeren Durchmesser des Biegungskreises gleich der 4fachen Kopfplattendicke der Schwelle im Schienenauflager (vgl. Eis. T. d. G. Bd. V, H. 1, S. 219–225).


Die Hauptformen der eisernen Querschwellen sind die Trogform und die Oberbau-Form. Die erstere (Abb. 373–375, nach Taschenbuch fĂŒr Bauingenieure, 1. Aufl., S. 1343) wird in Deutschland, Österreich und der Schweiz benutzt. Die Oberbau-Form, schon 1867 von Winkler vorgeschlagen, aber nur vereinzelt ausgefĂŒhrt, ist neuerdings in Amerika unter dem Namen Carnegieschwelle (Abb. 376) zur Anwendung gekommen. Die trogförmigen Schwellen der europĂ€ischen Bahnen sind an den Enden durch Umbiegen abgeschlossen; sie erhalten an den unteren RĂ€ndern meist keilförmige VerstĂ€rkungen gegen StopfhackenschlĂ€ge. Zur Herstellung der Schienenneigung wurden frĂŒher die Schwellen entweder mit einem kurzen Knick oder mit grĂ¶ĂŸerem Halbmesser nach oben hohl aufgebogen. Man ist aber hiervon abgekommen, da derartige Schwellen schlecht in der Bettung lagen. Um die grade Schwellengestalt beibehalten zu können, preßt oder walzt man schrĂ€ge Auflagerstellen fĂŒr die Schienen in die Schwellendecke ein, oder man wendet – Ă€hnlich wie bei Holzschwellen – keilförmige Unterlagsplatten an. Bei den eisernen Schwellen wurden ferner frĂŒher hĂ€ufig sog. EinschnĂŒrungen in der Mitte ausgefĂŒhrt, um die Steifigkeit zu erhöhen und ein Unterstopfen der Mitte – das bei kurzen Schwellen unzweckmĂ€ĂŸig ist – zu verhindern. Neuerdings ist man hiervon wieder abgekommen. Der Schwellendeckel ist gewöhnlich glatt. Nur bei den Eisenschwellen des preußisch-hessischen O. 15 c hat man Rippen angewalzt (Abb. 377 a u. b), um die Befestigungsmittel von dem LĂ€ngsschub zu entlasten.

Die LĂ€nge der Eisenschwellen betrĂ€gt auf europĂ€ischen Hauptbahnen 2∙40–2∙70 m, die untere Breite 232–263 mm, die obere 120 bis 150 mm. WĂ€hrend frĂŒher die Dicke der Schwellen ziemlich gering war, hat man neuerdings den Deckel verstĂ€rkt; er ist z.B. auf den Reichsbahnen in der Mitte 11 mm dick. Die Höhe betrĂ€gt 75–100 mm. Nach den TV. § 12, 9 (nicht bindend) sollen eiserne Querschwellen mindestens 60 kg wiegen. Beispielsweise betrĂ€gt das Gewicht der preußisch-hessischen, 2∙7 m langen Schwelle fĂŒr den O. 15 62∙4 kg, dagegen das der badischen, nur 2∙4 m langen Schwelle 70 kg. Es ist erwĂŒnscht, den Querschwellen ein möglichst großes TrĂ€gheitsmoment zu geben, (Baden 302 cm4), doch steigt damit rasch das Gewicht und der Preis.

2. Befestigung. Eiserne Querschwellen haben in grĂ¶ĂŸerem Umfang nur bei Breitfußschienen Anwendung gefunden; diese sollen daher im folgenden allein berĂŒcksichtigt werden. Eisenschwellen unterscheiden sich von Holzschwellen u.a. dadurch, daß die zur Befestigung dienenden Löcher bereits im Werk gebohrt werden mĂŒssen. Der Einfachheit wegen wendet man daher meist fĂŒr die geraden und krummen Strecken dieselbe Schwellenlochung an. Man ist dann gezwungen, eine etwa erforderliche Spurerweiterung durch Anwendung verschiedener Befestigungsmittel herzustellen.


α) Ohne Unterlagsplatten.


αα) Keilbefestigung. Die Keilbefestigung (Abb. 378) wurde frĂŒher in Frankreich, dem westlichen Deutschland und auch in der Schweiz vielfach angewendet. Sie besteht aus 3 Krampen und einem Keil; durch verschiedene Abstufung in der StĂ€rke der Krampen kann man Verschiebungen der Schiene gegen die Regellage und damit Spurerweiterungen herstellen. Die Keilbefestigung lockerte sich leicht infolge der ErschĂŒtterungen. Sie wird daher heute kaum noch angewendet.

ÎČÎČ) Schraubenbefestigung. Die Befestigung durch Schrauben gestattet eine wesentlich festere Verbindung. Sie ist in verschiedenen Formen ausgefĂŒhrt worden, von denen nur die wichtigsten beschrieben werden sollen.

1. Mit Klemmplatten von verĂ€nderlichen Abmessungen ohne Einlagen. Derartige Anordnungen wurden schon 1877 auf der rheinischen Bahn ausgefĂŒhrt. Ein Beispiel (O. der schweizerischen Bundesbahnen) ist in Abb. 379 a–g dargestellt. Die KlemmplĂ€ttchen werden durch Hakenbolzen niedergehalten, die sich mit dem hammerförmigen Kopf unter den Schwellendeckel legen. Die Löcher in der Schwelle sind lĂ€nglich. Man bringt die Bolzen ein, indem man den Kopf parallel zur Schwelle stellt, dreht sie um 90° und zieht sie in die Höhe. Ein Vierkant (durch das liegende Kreuz in der Abb. 379 a angedeutet) verhindert beim Anziehen jede Drehung. Die Spurerweiterung wird durch Verwendung besonders gestalteter Klemmplatten bewirkt.

2. Mit gleichbleibender Klemmplatte, aber verĂ€nderlicher Einlage. Um nicht Klemmplatten verschiedener Breite anwenden zu mĂŒssen, benutzt man besondere Beilagen (SpurplĂ€ttchen). Die bekanntesten Bauarten sind die von Roth und SchĂŒler sowie von Heindl (s.u.). Ein Beispiel der erstgenannten Bauart, die u.a. auf den badischen Staatsbahnen, der Bodensee-Toggenburg-Bahn u.s.w. verwendet wird, ist in Abb. 380 a–g dargestellt. Durch entsprechende Drehung der Beilagen kann man verschiedene Spurweiten herstellen.


ÎČ) Mit Unterlagsplatten.


Da man mit gebogenen Schwellen z. T. schlechte Erfahrungen gemacht hatte, so stellte man die Schienenneigung seit Anfang der Achtzigerjahre vielfach durch keilförmige Unterlagsplatten her. Von den zahlreichen Bauarten sollen hier nur 2 beschrieben werden, die eine besonders große Verbreitung gefunden haben. Bei der Heindlschen Befestigung (Abb. 381 a–g) (in Österreich seit 1882 vielfach verwendet) benutzt man eine Unterlagsplatte, 2 Beilagen zur Regelung der Spurweite, 2 Klemmplatten und 2 Bolzen mit Schrauben. Diese Bauart hat den Mangel, daß sie aus sehr vielen Teilen besteht.

Bei der Haarmannschen Befestigung wird die Anzahl der Teile dadurch vermindert, daß man eine Unterlagsplatte mit angewalztem Haken verwendet. Die ursprĂŒngliche Bauart ist mannigfach verĂ€ndert worden. Eine neuerdings auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen angewendete Form ist in Abb. 382 a u. b dargestellt.

Die Hakenplatte hat einen unteren Haken, mit dem sie in ein Loch der Schwellendecke hineingreift, und einen oberen, mit dem sie den Ă€ußeren Schienenfuß umfaßt. Der untere Haken hat bei der dargestellten neuen Form einen Zapfenanschlag gegen Verschiebungen nach innen (Hakenzapfenplatte), so daß Spurverengungen ausgeschlossen sind. Parallel zum inneren Schienenfuß ist eine schrĂ€ge Leiste angewalzt. Gegen diese stemmt sich die Klemmplatte, die durch eine Hakenschraube niedergehalten wird. Die Regelung der Spurweite erfolgt durch Benutzung von verschiedenen Hakenzapfenplatten, bei großer Spurerweiterung unter Verwendung besonderer Schwellen. Neuerdings ist eine verbesserte Anordnung (Rippenleistenschwelle mit Ankerplatte und Klemmhaken) versucht worden, bei der die Schwelle nur an einer Stelle durchbohrt ist (A. Haarmann, Der Schienenstoß, a.a.O.; Die Baustoffe der Spurbahn).

Bei der Hakenplatte auf Eisenschwellen zeigen sich naturgemĂ€ĂŸ dieselben Nachteile wie bei der Auflagerung auf Holzschwellen (s.o.).


c) Verbundschwelle aus Holz und Eisen.


Um die VorzĂŒge der Holz- und Eisenschwellen miteinander zu verbinden, sind auf Anregung von CuĂ«not durch Devaux, Michel und Richard sog. Verbundschwellen entworfen worden. Die Schwelle nach Michel besteht aus zwei Oberbau-Eisen mit dazwischen liegenden Holzblöcken zur Aufnahme der Schienenbefestigung und zur Übertragung des Bettungsdrucks. Sie wird in Frankreich auf Kleinbahnen mehrfach verwendet (CuĂ«not, Etude sur les dĂ©formations des voies de chemin de fer. Paris 1905, S. 179; Holzschwelle 1913, S. 134).


d) Eisenbetonschwellen.


Eisenbetonschwellen sind bisher bereits in ziemlich großem Umfang in Italien bestellt (bis 1913 etwa 300.000 StĂŒck) bzw. verlegt worden, aber noch nicht ĂŒber das Versuchsstadium hinausgekommen. Die Befestigung der Schienen erfolgt mittels eingelassener HartholzdĂŒbel, Ă€hnlich wie frĂŒher bei den SteinwĂŒrfeln, oder mittels Schrauben, die in eingelassene Schraubenmuttern eingeschraubt werden, mittels von unten durchgesteckter Ankerschrauben u.s.w. Als Beispiel ist eine Schwelle der italienischen Staatsbahnen in Abb. 383 a–c dargestellt.

Neuerdings werden sog. Asbestonschwellen von Wolle, Leipzig, in den Handel gebracht. Es sind Eisenbetonschwellen, die an Stelle der HolzdĂŒbel mit einer FĂŒllmasse (Asbeston) ausgerĂŒstet sind, in welche die Schwellenschrauben unmittelbar eingedreht werden.

Die Eisenbetonschwellen dĂŒrften schon wegen der großen Herstellungskosten und des geringen Altwertes wirtschaftlich zurzeit nur dann gerechtfertigt sein, wenn sie eine ungewöhnlich lange Lebensdauer hĂ€tten; dies ist aber bei Hauptbahnen nicht zu erwarten. Insbesondere ist zu befĂŒrchten, daß die Eisenbetonschwellen durch die SchlĂ€ge der Stopfhacken stark leiden werden. Dagegen erscheint ihre Verwendung bei Kleinbahnen und Straßenbahnen nicht aussichtslos.


e) Vergleich zwischen Holz- und Eisenschwellen.


Die Ansichten darĂŒber, ob Holz- oder Eisenschwellen vorzuziehen sind, gehen zurzeit noch weit auseinander. Die Eisenschwellen haben in großem Umfang bisher nur in Deutschland und der Schweiz Eingang gefunden; aber auch in diesen LĂ€ndern ist es ihnen nicht gelungen, die Holzschwellen zu verdrĂ€ngen. Manche Eisenbahnverwaltungen – z.B. die badischen Staatsbahnen – verwenden fast ausschließlich Eisenschwellen; andere, z.B. die sĂ€chsischen Staatsbahnen, fast ausschließlich Holzschwellen. Wieder andere, z.B. die preußisch-hessischen, die bayerischen und die wĂŒrttembergischen Staatsbahnen benutzen beide Schwellenarten. In den letzten Jahren ist in Deutschland ein lebhafter Kampf zwischen dem Holzhandel und der Eisenindustrie entbrannt, der u.a. seinen Ausdruck in 2 bemerkenswerten Druckschriften gefunden hat (»Die Eisen- und die Holzschwelle«, herausgegeben vom Verein deutscher Eisen- und Stahlindustrieller, dem Verein deutscher EisenhĂŒttenleute und dem Stahlwerksverband, Berlin-DĂŒsseldorf 1911; »Hölzerner und eiserner Querschwellenoberbau«, herausgegeben vom Verein zur Förderung der Verwendung des Holzschwellenoberbaues, Charlottenburg 1912). Es handelt sich dabei um den Streit, welche Schwellenart vom privatwirtschaftlichen und volkswirtschaftlichen Standpunkt vorzuziehen sei.

Daß es möglich ist, sowohl mit Holz- als auch mit Eisenschwellen einen O. herzustellen, der den grĂ¶ĂŸten BetriebsansprĂŒchen gewachsen ist, dĂŒrfte heutzutage nicht mehr zu bestreiten sein. Als Nachteile der Eisenschwellen könnte man anfĂŒhren:

1. Sie lassen sich bei schlechter (sandiger) Bettung, ebenso bei gewissen Sorten von SchlackenkleinschlĂ€gen, nicht verwenden, erfordern vielmehr unbedingt einen harten, wetterbestĂ€ndigen Bettungsstoff, der keine chemischen Einwirkungen ausĂŒbt.

2. Sie sind wegen des starken Rostens nicht fĂŒr nasse Tunnel geeignet.

3. Ihre Benutzung erscheint ĂŒberall da ausgeschlossen, wo man zur Zugsicherung Gleisströme benutzt.

4. Das Fahren auf eisernen Schwellen ist hÀrter als auf Holzschwellen.

Als VorzĂŒge der Eisenschwellen wĂ€ren zu nennen:

1. Gute Spurhaltung und großer Widerstand gegen seitliche Verschiebung der Schienen:

Aus diesem Grund benutzen manche Verwaltungen zum Weichenbau nur eiserne Schwellen, auch wenn sie anderweitig hölzerne verwenden.

2. Beim Umbau wird durch Beseitigung der Schienenbefestigung die Eisenschwelle (im Gegensatz zur Holzschwelle) nicht beschÀdigt. Eiserne Schwellen, die fast immer einheitliche Lochung haben, können in Geraden und Bögen beliebig verwendet werden.

Die Vergleichung ist im ĂŒbrigen – wie erwĂ€hnt – eine wirtschaftliche; darauf soll im Abschnitt H noch nĂ€her eingegangen werden. Hierbei spielt natĂŒrlich die StĂ€rke der Bettung eine große Rolle. Auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen ist die BettungsstĂ€rke zwischen Unterkante Schwelle und Oberkante Planum bei Holz und Eisen gleich. Da nun die Eisenschwellen 8∙5 cm niedriger sind als die Holzschwellen, so verringert sich die Gesamthöhe der Bettung (vom Planum bis Schwellenoberkante) um diesen Betrag. Mithin ist die Bettungsmenge bei Eisenschwellen geringer. Sie betrĂ€gt beispielsweise fĂŒr eingleisige Hauptbahnen f. d. km:


bei Holzschwellen1820 m3
bei Eisenschwellen1670 m3

Die Verringerung der Bettungsmenge erscheint nicht gerechtfertigt, einmal weil die Fußbreite der Eisenschwellen um 2∙8 cm schmĂ€ler ist als die der Holzschwellen, und zweitens weil der Bettungsdruck bei Eisenschwellen wegen ihrer geringeren Steifigkeit grĂ¶ĂŸer wird als bei Schwellen aus Holz (s. Abschnitt I). Es mĂŒĂŸte daher die BettungsstĂ€rke bei Eisenschwellen eigentlich grĂ¶ĂŸer sein. Andere Verwaltungen wenden bei Holz- und Eisenschwellen grundsĂ€tzlich dieselbe Gesamtbettungshöhe an.

III. Langschwellen und Schwellenschienen. O. auf Langschwellen sowie Schwellenschienen haben heutzutage fĂŒr Hauptbahnen nur noch geschichtliche Bedeutung. Es sollen daher statt einer eingehenden Beschreibung lediglich 2 Beispiele mitgeteilt werden, nĂ€mlich der Langschwellenoberbau von Hohenegger (Abb. 384 a–c) und die Haarmannsche Schwellenschiene (Abb. 385 a–c), die noch bis Anfang dieses Jahrhunderts auf einigen Schnellzugstrecken lag. Bei dem Hoheneggerschen O. werden 9 m lange Langschwellen trogförmigen Querschnitts verwendet. Sie sind auf jede SchienenlĂ€nge durch 3 nichttragende Querwinkel miteinander verbunden. An diesen Winkeln sind SattelstĂŒcke befestigt, auf denen die Langschwellen in der richtigen Neigung befestigt sind. Die Langschwellen bestehen aus Flußeisen; sie werden fĂŒr GleiskrĂŒmmungen gebogen und tragen oben 2 schrĂ€ge Leisten, gegen die sich die KlemmplĂ€ttchen zur Befestigung der Schienen stĂŒtzen. Die Haarmannsche Schwellenschiene besteht aus 2 Halbschienen, die durch Verschraubung miteinander verbunden sind. Durch die Teilung in 2 HĂ€lften wurde es möglich, den Steg sehr hoch und den Schienenfuß sehr breit zu machen (300 mm). Dadurch wurde eine große Steifigkeit und ein verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig geringer Bettungsdruck erzielt. Außerdem konnte man durch Versetzung des Stoßes der beiden Halbschienen einen sehr sanften Übergang der RĂ€der am Stoß erzielen. Die Schwellenschiene hat sich auf Hauptbahnen nicht halten können, da der Bettungsdruck zu groß war und die EntwĂ€sserung des Planums außerordentliche Schwierigkeiten machte.

FĂŒr Kleinbahnen und Straßenbahnen sowie fĂŒr die besonderen VerhĂ€ltnisse von Eisenbahngleisen in Straßen, fĂŒr die Schwellenschienen mit Schutzschienen zuerst nach Goerings Vorschlag auf dem Packhof in Berlin verwendet wurden (Zentralbl. d. Bauverw. 1887, S. 405), haben die Schwellenschienen eine große Bedeutung erlangt (s. O. der Straßenbahnen).


C. Die Stoßverbindung.


An der Stelle, an der 2 Schienen eines Stranges zusammenstoßen, dem sog. »SchienenstoĂŸÂ«, ist der Zusammenhang der Fahrbahn unterbrochen. Bei Straßenbahnen mit vollstĂ€ndig im Pflaster eingebetteten Gleisen hat man die StĂ¶ĂŸe durch Zusammenschweißen je zweier Schienenenden ganz oder auf lĂ€ngere Strecken beseitigt. Bei Eisenbahngleisen lĂ€ĂŸt sich dieses Verfahren nicht anwenden. Andernfalls könnte bei starker WĂ€rmezunahme ein Ausknicken des ganzen Gleises eintreten. Die StĂ¶ĂŸe sind daher so auszubilden, daß einerseits die Stetigkeit der Fahrbahn, anderseits aber die LĂ€ngsverschieblichkeit der Enden der Einzelschienen in der Stoßverbindung möglichst gewahrt bleibt.

I. Der gewöhnliche Laschenstoß. Die ĂŒblichste Verbindung wird durch Laschen gebildet, eine Bauart, die seit 1850 allmĂ€hlich zur allgemeinen EinfĂŒhrung gelangt ist (Abb. 386 a–d). Liegt der Stoß zwischen 2 Schwellen, so spricht man vom schwebenden Stoß; liegt eine Schwelle gerade darunter, vom ruhenden (oder festen) Stoß. Beim festen Stoß (im eigentlichen Sinne), der wegen NichtbewĂ€hrung fast ganz zu gunsten des schwebenden Stoßes verlassen war, lagen die Schienen unmittelbar oder mittels einer gemeinsamen Unterlagsplatte auf der Stoßschwelle auf. Neuerdings wird dagegen vielfach ein fester Stoß mit getrennter Auflagerung beider Schienenenden (Abb. 387 a–c), eigentlich ein Mittelding zwischen festem und schwebendem Stoß, verwendet.

Die Laschen werden durch 4 oder 6 Bolzen in die Laschenkammern der Schienen (den Raum zwischen KopfunterflĂ€che und FußoberflĂ€che) hineingepreßt. Die Laschenbolzen greifen durch Löcher des Schienensteges hindurch, die so weit sein mĂŒssen, daß die Schienen sich bei TemperaturverĂ€nderungen verschieben können. Damit beim Anziehen der Mutter der Laschenbolzen sich nicht mitdreht, liegt entweder sein Kopf zwischen vortretenden Kanten der Lasche (Abb. 384) oder an den Kopf schließt sich eine Nase, ein oval geformtes StĂŒck des Bolzens (Abb. 386, 387, 389) u.s.w. mit entsprechender Ausbildung des Bolzenloches in der betreffenden Lasche, zweckmĂ€ĂŸig der Außenlasche, an. Gegen das LosrĂŒtteln der Muttern hat man zahlreiche Mittel erfunden. Besonders bewĂ€hrt sind federnde Unterlagsplatten aus sehr hartem Stoff.

Die Laschen erhalten meist zur Erhöhung ihrer TragfĂ€higkeit einen winkelförmigen oder Oberbau-förmigen Querschnitt. Von großer Bedeutung fĂŒr ihre Wirksamkeit ist die Neigung der AnlageflĂ€chen. Sie schwankt zwischen 1 : 1∙78 (England) und 1 : 5 (Ungarn). Auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen betrĂ€gt sie 1 : 4. Derartig scharfe Unterschneidungen des Kopfes waren frĂŒher nicht ĂŒblich. Erst das Bestreben, bei niedrigem Schienengewicht große TragfĂ€higkeit zu erzielen, hat dazu gefĂŒhrt, die Neigungen sehr flach zu machen. Es scheint indes, als ob daraus eine Reihe von MißstĂ€nden sich ergeben. Der FlĂ€chendruck wird so groß, daß die Schienen sich bei WĂ€rmeĂ€nderungen nicht mehr bewegen können, und die Abnutzung ist bedeutend. Vielfach wird daher empfohlen, den Laschen steilere AnlageflĂ€chen zu geben; sie wĂŒrden dann satter anliegen und infolgedessen lĂ€ngere Dauer haben (vgl. aber hierzu die AusfĂŒhrungen von E. C. W. van Dyk, Organ 1913, S. 216).

WĂ€re die Einspannung der Laschen in den Laschenkammern vollkommen und wĂ€re ihr TrĂ€gheitsmoment ebenso groß wie das der Schiene, so wĂŒrde sich auch am Stoß ein nahezu gleichmĂ€ĂŸiges Durchlaufen der Fahrbahn erzielen lassen; die kleine LĂŒcke, die fĂŒr Temperaturschwankungen nötig ist, wĂŒrde beim HinĂŒberfahren nicht wahrgenommen werden. TatsĂ€chlich ist aber der Zusammenhang zwischen Lasche und Schiene kein inniger; er darf auch nicht zu fest sein, weil andernfalls die WĂ€rmeausdehnung der Schiene nicht stattfinden könnte. Man hat sogar, z. T. im Zusammenhang mit dem Zweck, das LosrĂŒtteln der Muttern zu verhindern (s.o.), bestimmte Maßnahmen getroffen, um das Anziehen der Laschenbolzenschrauben zu begrenzen (Verwendung kurzer SchraubenschlĂŒssel, Unterlegen von Federringen und Spannplatten unter die Mutter). Infolge der kleinen Bewegungen, die beim HinĂŒberrollen der RĂ€der auftreten, nutzen sich Laschen und Laschenkammern erfahrungsgemĂ€ĂŸ sehr bald ab. Es tritt dann an den StĂ¶ĂŸen eine starke Beweglichkeit ein, die einen Zustand schafft, dem sehr Ă€hnlich, bei dem die Laschen ĂŒberhaupt fehlen. Auf den deutschen Bahnen hat man vielfach bei Schienen, die durch den Betrieb an den Stoßstellen abgenutzt waren, die ausgeschlissenen Laschenkammern nachgehobelt und neue verstĂ€rkte Laschen eingezogen. Zugleich hat man die durch die Abnutzung der FahrflĂ€che herbeigefĂŒhrten Höhenunterschiede durch Hobeln beseitigt. Vielfach hat man auch die abgenutzten Enden der Schienen abgeschnitten, neue Löcher gebohrt und die verkĂŒrzten Schienen zu neuen Gleisen zusammengefĂŒgt.

Wie die Beobachtungen von Wasiutinski zeigen, biegt sich – falls ĂŒberhaupt keine Laschen angebracht werden – jede Schiene fĂŒr sich durch. Nachdem das Rad am abgebenden Schienenende angekommen ist, muß es auf das aufnehmende, bis dahin in Ruhe befindliche Ende hinaufspringen, wonach sich das entlastete Schienenende sofort wieder hebt. Am Schienenstoß mit Laschen ist die Erscheinung Ă€hnlich; auch hier kann sich in gewissem Maß (allerdings begrenzt durch die Laschenwirkung) jedes Schienenende fĂŒr sich durchbiegen. NĂ€hert sich das Rad dem Stoß, so biegt sich die abgebende Schiene nach unten, wodurch eine Unstetigkeit der Fahrbahn entsteht. Das Rad bleibt aber nicht bis zum Ende der Schiene auf deren OberflĂ€che, sondern schwebt ĂŒber die eigentliche Stoßstelle hinĂŒber und springt infolgedessen auf das aufnehmende Schienennde auf. WĂ€hrend des Schwebens schnellt das abgebende Schienenende ein StĂŒck empor, bis das Rad die gegenĂŒberliegende Schiene erreicht hat. Dann tritt durch Vermittlung der Lasche wieder eine kurze plötzliche Senkung ein, die das abgebende Schienenende noch tiefer herabbiegt als das erste Mal, worauf ein allmĂ€hliches Anheben erfolgt. Die aufnehmende Schiene fĂŒhrt ganz Ă€hnliche Bewegungen aus. Nach Wasiutinskis Beobachtungen ist die Senkung des abgebenden Schienenendes in den meisten FĂ€llen etwas grĂ¶ĂŸer als die des aufnehmenden; nach seiner Ansicht hĂ€ngt dies wahrscheinlich von der Zeitdauer der Wirkung der Belastung ab. Bei dem schwebenden Stoß ist – selbst bei sehr steifen Laschen – die Senkung der Schiene an den Enden in der Regel grĂ¶ĂŸer als zwischen den Mittelschwellen.

Will man ĂŒberall die gleiche SenkungsgrĂ¶ĂŸe erzielen, so muß man entweder die Mittelschwellen auseinanderrĂŒcken, was natĂŒrlich die Steifigkeit des ganzen Gleises vermindern wĂŒrde, oder den Abstand der Stoßschwellen verkleinern. Wie oben bereits erwĂ€hnt, hat man neuerdings die Entfernung betrĂ€chtlich verringert, u.zw. bei Holzschwellen bis auf 34 cm (Elsaß-Lothringen und Bayern), bei Eisenschwellen auf 33 cm (von Mitte zu Mitte). Indes dĂŒrfte bei sehr starker Verkleinerung des Abstandes (etwa unter 50 cm) eine gute Unterstopfung der Schwellen vom Stoß aus kaum noch möglich sein. Dies hat dazu gefĂŒhrt, die dem Stoß benachbarten Schwellen ganz nahe aneinander zu rĂŒcken; so wurde aus dem schwebenden eine Art ruhender Stoß mit 2 sehr dicht oder unmittelbar nebeneinander liegenden Schwellen oder mit einer Breitschwelle (s.o.). Die Schienen sind auf je einer besonderen Unterlagsplatte gelagert, so daß die eigentliche Stoßstelle nicht unterstĂŒtzt ist. Durch dieses ZusammenrĂŒcken der beiden Stoßschwellen oder ihre Vereinigung zu einer Schwelle wird die bei schwebendem Stoß stets beobachtete dauernde Verbiegung der Schienenenden wirksam verhindert.

Beim Dreischwellenstoß, wie er in Amerika und neuerdings bei den belgischen Staatsbahnen zur Anwendung kommt, ist der Stoß durch eine normale Schwelle unterstĂŒtzt, die Laschen reichen aber bis zur Mitte der beiden Nachbarschwellen. Auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen waren die Erfahrungen mit dem Dreischwellenstoß nicht befriedigend (Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 207, 208).

Man hat vielfach versucht, die ÜbelstĂ€nde der gewöhnlichen Laschenverbindung durch besondere Durchbildung zu vermindern oder zu beseitigen. Dahin gehören zunĂ€chst die Versuche, die Laschen so zu gestalten, daß sie möglichst lange nachgespannt werden könnten. Beispielsweise hat Jebens empfohlen, Laschen mit Arbeitsleisten zu versehen, ein Vorschlag, der spĂ€ter bei der Gotthardbahn stellenweise zur AusfĂŒhrung gekommen ist, ohne weitere Nachahmung zu finden. Anderseits suchte Zimmermann eine Nachstellbarkeit der Laschen zu erzielen (Zentralbl. d. Bauverw. 1892, S. 3 u.s.w.).

II. Besondere Stoßanordnungen. Die MĂ€ngel des gewöhnlichen Laschenstoßes hat man in verschiedener Weise zu bekĂ€mpfen gesucht. Erstens hat man Zusatzteile (StoßbrĂŒcken) angebracht, um eine gleichmĂ€ĂŸige Durchbiegung beider Schienenenden zu erzielen; zweitens hat man durch Überblatten der Schienen, Stoßfangschienen u.s.w. die Wirkung der StoßlĂŒcke herabmindern wollen.


a) StoßbrĂŒcken u.s.w.


Die StoßbrĂŒcken verfolgen einen Ă€hnlichen Zweck, wie der feste Stoß. Man benutzt eine krĂ€ftige Platte (BrĂŒcke), die von einer Stoßschwelle zur andern reicht und den Schienenenden eine UnterstĂŒtzung bietet. Oder man gestaltet die StoßbrĂŒcke so, daß sie nicht den Schienen unmittelbar, sondern besonderen StĂŒtzlaschen als Auflager dient (Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1910, deutsche Ausgabe, S. 193–198). Dahin gehört z.B. die Bauart des Bochumer Vereins, die sich nicht bewĂ€hrt hat. Eine eigenartige Lösung hat Melaun unter Benutzung von StoßbrĂŒcken versucht (Abb. 388 a–c). Der Schienenkopf ist auf eine LĂ€nge von etwa 50 cm weggeschnitten und durch den Kopf einer hutförmigen Laschenschiene ersetzt. Dieser ruht auf einer beide Stoßschwellen verbindenden Unterlagsplatte. Die Anordnung soll sich bewĂ€hrt haben.

Verwandt mit den StoßbrĂŒcken ist der gewöhnliche Laschenstoß mit KeilunterstĂŒtzung (Abb. 389), der lĂ€ngere Zeit auf den badischen Staatsbahnen (1891–1903) und der Gotthardbahn in Verwendung war, sich aber auf die Dauer nicht bewĂ€hrt hat, da an den Schienenenden Anrisse entstanden, die allmĂ€hlich an Ausdehnung zunahmen. Man hat deshalb die Keile entfernt, die Laschen aber im ĂŒbrigen beibehalten. Neuerdings haben die badischen Staatsbahnen eine StoßausrĂŒstung mit je einem Keil unter jedem Schienenende eingefĂŒhrt, die besseren Erfolg verspricht.


b) Blattstoß, Stoßfangschienen.


Um den Einfluß der StoßlĂŒcke möglichst zu verringern, ĂŒberblattete man die Schienen und glaubte dadurch den Übergang auf 2 Stellen zu verteilen. Eine AusfĂŒhrung des Blattstoßes auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen (Bauart RĂŒppell-Kohn) fĂŒr Schienenform 8 ist in Abb. 390 a–c, dargestellt. FĂŒr den schwersten preußisch-hessischen O. Nr. 15 ist eine Ă€hnliche Anordnung, aber mit Breitschwelle vorgesehen. Der Blattstoß ist auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen frĂŒher jahrelang in großem Umfang verwendet worden. Er hat sich auf der freien Strecke nicht bewĂ€hrt; vielfach nutzten sich die BlĂ€tter stark ab oder brachen an den Enden, besonders bei schwachen Querschnitten. Neuerdings wird der Blattstoß daher in Preußen lediglich auf grĂ¶ĂŸeren eisernen BrĂŒcken verlegt, wo die Schwellen fest liegen, die Bruchgefahr daher gering ist, und wo es anderseits erwĂŒnscht ist, die SchlĂ€ge an den StĂ¶ĂŸen zu mildern. Wie Abb. 390 zeigt, wird der Schienensteg am Stoß durch die Verblattung auf die HĂ€lfte geschwĂ€cht; er muß daher von vornherein besonders krĂ€ftig sein. Beim O. 8 wird er beispielsweise fĂŒr Blattstoßschienen von 14 auf 18 mm verstĂ€rkt. Um dies zu vermeiden, hat Haarmann Schienen hergestellt, bei denen der Steg um die halbe Breite seitlich verschoben ist, so daß ein unsymmetrischer Querschnitt entsteht. Einer Schiene mit linksverschobenem Steg folgt eine solche mit rechtsverschobenem u.s.w. (Wechselstegverblattung). Der gleiche Zweck wurde auf andere Weise bei dem Blattstoß von Becherer-KnĂŒttel erreicht, der auf einzelnen Strecken der preußisch-hessischen Staatsbahnen mit gutem Erfolg verwendet worden ist. Die Überblattung wird durch Abbiegen der Schienenenden hergestellt und so eine SchwĂ€chung des Steges vermieden. Die beiden Schienenenden ruhen auf je einer Schwelle (ruhender Blattstoß) (Eis. T. d. G. II, 2, 1908, S. 300, Abb. 345–347).

Einen Ă€hnlichen Zweck, wie der Blattstoß, verfolgten die zuerst 1870 von WĂ€hrer vorgeschlagene Stoßfangschiene (Abb. 391) und die aus der Neumannschen Kopflasche hervorgegangene Auflauflasche (Abb. 392 a–c). Hierbei sollten die RĂ€der durch eine außen angeordnete besondere Stoßfangschiene oder einen in die Schienenköpfe eingreifenden oder dicht daneben liegenden Laschenkopf ĂŒber die StoßlĂŒcke hinĂŒbergetragen werden. Solche Anordnungen haben sich an vielen Stellen nicht bewĂ€hrt; die neben den Schienen liegenden TragflĂ€chen der Stoßfangschiene (Wiener Stadtbahn) oder der Auflauflaschen wurden durch ausgefahrene Radreifen bald so weit heruntergehĂ€mmert, daß sie wirkungslos wurden. Indessen haben sich die Neumannschen Auflauflaschen auf den sĂ€chsischen Staatsbahnen (Abb. 392) gut bewĂ€hrt (Eis. T. d. G. II, 2, 1908, S. 303). Außer den erwĂ€hnten zahlreichen Bauarten sind noch zahlreiche andere versucht worden. Bisher dĂŒrfte der schwebende Stoß mit krĂ€ftigen Winkellaschen die weiteste Verbreitung gefunden haben.


D. Vorrichtungen gegen das Wandern der Schienen.


Unter Wandern der Schienen versteht man ihre Verschiebung in der LĂ€ngsrichtung auf den Schwellen. Das Wandern pflegt hauptsĂ€chlich bei Strecken mit grĂ¶ĂŸeren Steigungen oder in den Gleisen aufzutreten, die nur oder vorwiegend in einer Richtung befahren werden; bei solchen, die in beiden Richtungen gleichmĂ€ĂŸig benutzt werden, findet es nur in geringem Grade oder gar nicht statt. Durch eine Verschiebung der Schienen in der LĂ€ngsrichtung entstehen mehrere Nachteile; die StoßlĂŒcken werden an einzelnen Stellen unverhĂ€ltnismĂ€ĂŸig groß, an anderen verschwinden sie vollstĂ€ndig. Die Schwellenteilung wird verĂ€ndert; denn einzelne Schwellen, die mit den Schienen fest verbunden sind, wandern mit, wĂ€hrend die anderen liegen bleiben; oder die Schwellen stellen sich (besonders in KrĂŒmmungen) schrĂ€g, wodurch Spurverengungen entstehen u.s.w. Es ist daher erforderlich, Schienen, die gewandert sind, von Zeit zu Zeit wieder zurĂŒckzuholen, eine mĂŒhsame und kostspielige Arbeit. Man hat deshalb schon frĂŒh versucht, durch geeignete Vorbeugungsmaßregeln jede Verschiebung gĂ€nzlich zu verhindern.

Das beste Mittel gegen das Wandern der Schienen bildet deren Festlegung in der LĂ€ngsrichtung an mehreren oder allen Schwellen.

I. Einklinkungen der Schienen. In frĂŒherer Zeit versah man zu diesem Zweck den Schienenfuß mit Einklinkungen, in die die NĂ€gel eingriffen. SpĂ€ter kam man hiervon ab, als man von schweißeisernen Schienen zu flußeisernen ĂŒberging, bei denen von den Einklinkungsstellen ausgehend SchienenbrĂŒche eintraten. In neuerer Zeit haben die sĂ€chsischen Staatsbahnen den der Einklinkung zu grĂŒnde liegenden Gedanken wieder aufgenommen; sie lassen Schienen walzen, deren Fuß an der Außenseite die Gestalt einer sanften Wellenlinie zeigt, in deren Buchten die Klemmplatten oder sonstigen Befestigungsmittel mit einer Ă€hnlich geformten Nase unter Wahrung eines gewissen Spielraums eingreifen (Die Holzschwelle, 1914, S. 129 bis 131).

II. Einklinkungen der Laschen. In den Sechzigerjahren fing man an, den Wanderschutz den Laschen zu ĂŒbertragen. Man versah nicht mehr die Schienen, sondern die wagrechten Schenkel der Laschen mit Einklinkungen; in diese griffen die Befestigungsmittel (NĂ€gel, Schrauben, Haken, KlemmplĂ€ttchen u.s.w.) ein (s. Abb. 386) und legten die Schienen so gegen die Stoßschwellen fest.

Nur unter sehr gĂŒnstigen VerhĂ€ltnissen reicht (namentlich seitdem man die Schienen immer lĂ€nger gemacht hat) der durch die Bettung erzeugte Widerstand der beiden Stoßschwellen aus, um das Wandern zu verhĂŒten. In den meisten FĂ€llen wandern sie mit, kippen und verlieren dabei ihre festen Auflager. Da die Mittelschwellen liegen bleiben, so entstehen UngleichmĂ€ĂŸigkeiten in der Schwellenteilung. Auch werden die Befestigungsmittel an den Stoßschwellen ĂŒbermĂ€ĂŸig beansprucht und verbogen, abgeschliffen, ja sogar abgewĂŒrgt.

III. Stemmlaschen u.s.w. Man ĂŒbertrĂ€gt deshalb jetzt in der Regel den Wanderschub noch auf mehrere Mittelschwellen, beispielsweise durch Schwellenwinkel, die an einem Ende mit der Schiene verschraubt sind, am andern die Schwelle oder deren Befestigung umgreifen, oder man wendet Stemmlaschen an, d.h. Eisenkörper in Winkellaschenform, die an der Außenseite der Fahrschienen befestigt werden. Sie greifen mit ihrem wagrechten Schenkel um die Befestigungsteile und stellen so eine Verbindung zwischen Schiene und Schwelle in der LĂ€ngsrichtung des Gleises her. Nachteile der Stemmlaschen sind, daß sie eine bestimmte Schwellenteilung erfordern und daß sie nicht in der Achse der Schienen wirken, ferner daß der Steg durch das Einbohren des Loches geschwĂ€cht wird und daß die Schrauben der Unterhaltung und Wartung bedĂŒrfen.

IV. Gleisklemmen. Diese ÜbelstĂ€nde, die bei den bayerischen, doppelseitig wirkenden Stemmlaschen (WanderstĂŒtze) ĂŒbrigens nur noch zum Teil vorhanden sind, fĂŒhrten zur EinfĂŒhrung der Gleisklemmen, die die erwĂ€hnten Nachteile ganz oder wenigstens teilweise vermeiden. Die Gleisklemmen werden am Schienenfuß befestigt und stemmen sich in der Wanderrichtung gegen die Schwellen. Je nachdem das Anklemmen durch eine Schraube oder einen Keil bewirkt wird, unterscheidet man Schraubenklemmen und Keilklemmen.


Die Schraubenklemmen sind zuerst in Amerika im Jahre 1900 vorgeschlagen worden und haben einige Jahre spĂ€ter auch in Europa Eingang gefunden. Eine in Deutschland und Österreich vielfach ausgefĂŒhrte Bauart einer solchen (von Rambacher) zeigt Abb. 393 a–c (vgl. Organ, Erg.-Bd. XIV, S. 28 ff.). Sie wurde zuerst im Jahre 1903 auf bayrischen Staatsbahnstrecken versucht und ist seitdem dort in großem Umfang verwendet worden. Ähnliche Schraubenklemmen werden von der Gewerkschaft Deutscher Kaiser, dem Stahlwerk OsnabrĂŒck u.a. geliefert. Eine neuerdings auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen vielfach angewendete Klemme der Bauart Paulus ist in Abb. 394 a–c dargestellt. Alle diese Klemmen haben den Nachteil, daß die Befestigung durch Schrauben bewirkt wird, die unter der Schiene versteckt in der Bettung liegen; die wegen der starken ErschĂŒtterungen des O. unvermeidlichen Lockerungen sind schwer zu ĂŒberwachen.

Wesentlich gĂŒnstiger verhĂ€lt sich in dieser Beziehung die von DorpmĂŒller im Jahre 1902 erfundene Klemme, bei der die Befestigung mittels eines Keiles erfolgt, der so angebracht ist, daß er durch das Wandern selbsttĂ€tig nachgespannt wird.

Die ursprĂŒngliche Anordnung ist in Abb. 395 a–d dargestellt. Sie besteht aus dem BĂŒgel (Klemmband) a, dem Keil K und den SchlußstĂŒcken ss. Der BĂŒgel umgreift den Schienenfuß; er wird von einem Ende her ĂŒbergeschoben. Der Keil K legt sich mit seinem Kopf gegen die Unterlagsplatte der benachbarten Schwelle. Wird der Keil in der Pfeilrichtung (Abb. 395 c) eingetrieben, so schiebt er die SchlußstĂŒcke zur Seite; da diese auch keilförmig gestaltet sind, so pressen sie den BĂŒgel mit großer Kraft an den Schienenfuß. Die Klemme wird zunĂ€chst aufgebracht und der Keil durch leichte HammerschlĂ€ge angetrieben, so daß eine Anfangsspannung entsteht. Beginnt die Schiene zu wandern, so stĂ¶ĂŸt der Keil gegen die Unterlagsplatte; da diese mit der Schwelle fest verbunden ist, so erfĂ€hrt der Keil an ihr einen Widerstand und sucht sich relativ gegen die Schiene zu verschieben. An dieser Bewegung nehmen nun der BĂŒgel und die SchlußstĂŒcke keinen Anteil, da sie sich weniger leicht gegen die Schiene verschieben, als gegen den Keil. So wird die Verrichtung selbsttĂ€tig nachgespannt.

Die DorpmĂŒllersche Klemme, die von Paulus in Aachen geliefert wird, hat im Lauf der Zeit einzelne AbĂ€nderungen erfahren Der Keil legt sich nicht mehr gegen die Unterlagsplatte, sondern unmittelbar gegen die senkrechte FlĂ€che der Schwelle. Die SchlußstĂŒcke sind weggefallen. Man verwendet oft statt des einen Keils deren 2, die symmetrisch links und rechts vom Schienenfuß angebracht sind und sich zwischen die beiden Seiten des Fußes und den BĂŒgel legen (Abb. 396 a–d).

Außer der beschriebenen Keilklemme, die eine sehr große Verbreitung in allen LĂ€ndern der Welt gefunden hat, gibt es noch eine Anzahl Ă€hnlicher Bauarten, die alle den Grundgedanken der DorpmĂŒllerschen Erfindung benutzen (Railr. Age Gaz. v. 19. MĂ€rz 1909, S. 677 u. v. 21. Juli 1911, S. 127/28; Wschr. f. dt. Bahnmeister v. 7. Nov. 1909, S. 830; Organ, Erg.-Bd. XIV, S. 28).


Die Anzahl der an einer Schiene anzubringenden Klemmen ist je nach der StĂ€rke des Wandertriebs verschieden. Beispielsweise verwendet man bei 12 m langen Schienen 5, bei starkem Verkehr 6 Klemmen. Es empfiehlt sich, diese Klemmen an den 5 bzw. 6 mittleren Schwellen anzubringen. Verteilt man sie, wie es bisweilen geschieht, ĂŒber die ganze SchienenlĂ€nge, so ist bei WĂ€rmeschwankungen ein einigermaßen gleichmĂ€ĂŸiges Anliegen der Keile an die Schwellen nicht zu erzielen (s. Wandern der Schienen).


E. Die Bettung (s.d.).


F. Das Gleis in seiner Gesamtheit.


Die gute Beschaffenheit des Gleises und seine Erhaltung hĂ€ngen von verschiedenen UmstĂ€nden ab: Von der Steifigkeit und GleichmĂ€ĂŸigkeit des GestĂ€nges, von der GrĂ¶ĂŸe seiner AuflagerflĂ€che und der davon abhĂ€ngigen Druckverteilung auf die Bettung, von deren Festigkeit, DurchlĂ€ssigkeit, WetterbestĂ€ndigkeit, Reibung und StĂ€rke sowie endlich von der Beschaffenheit des Untergrundes. Hier sollen nur die Vorbedingungen fĂŒr die GleichmĂ€ĂŸigkeit und Steifigkeit des GestĂ€nges kurz erörtert werden.

Ein vollstĂ€ndig steifes GestĂ€nge ist undenkbar. Es treten stets Biegungen der Schienen und Senkungen der SchienenstĂŒtzpunkte ein. Außerdem genĂŒgen, wie oben bereits erwĂ€hnt, die zurzeit vorhandenen Stoßverbindungen nicht, um das GestĂ€nge gleichmĂ€ĂŸig durchzufĂŒhren; vielmehr sind an den StĂ¶ĂŸen die Senkungen der Schwellen und die Verbiegungen der Schienen besonders stark; eine Verbesserung der Stoßverbindung erscheint daher in erster Linie erforderlich.

Wie Zimmermann auf Grund theoretischer Untersuchungen (Zentralbl. d. Bauverw. 1891, S. 223 u. 241) nachgewiesen, darf man, um einen O. gleicher TragfĂ€higkeit zu erhalten, nicht den Schwellenabstand und das TrĂ€gheitsmoment der Schiene in gleichem VerhĂ€ltnis verringern. Beispielsweise ergibt sich fĂŒr einen O. auf eisernen Querschwellen (falls die Bettungsziffer C = 3 gesetzt wird), bei einer Verkleinerung des Schwellenabstandes von 0∙8 auf 0∙4 m, also auf die HĂ€lfte, die entsprechende Verminderung des TrĂ€gheitsmoments der Schiene nur auf 2/3. Weitere Zahlenbeispiele fĂŒr den Zusammenhang zwischen Schwellenteilung und TrĂ€gheitsmoment gibt Ast (Beilage zum Organ, 1898, S. 50). Man darf natĂŒrlich nicht hieraus den Schluß ziehen, daß es zweckmĂ€ĂŸiger ist, das TrĂ€gheitsmoment der Schiene zu vergrĂ¶ĂŸern, als den Schwellenabstand zu verringern. Die geschichtliche Entwicklung zeigt, daß man beide Mittel angewendet hat, um den immer stĂ€rker werdenden Beanspruchungen gerecht zu werden. Die Schwellenteilung der Mittelschwellen ist vielfach bereits auf 60 cm heruntergegangen, so z.B. bei den preußisch-hessischen Staatsbahnen. Anderseits ist auch das Gewicht und damit das TrĂ€gheitsmoment der Schienen erheblich vergrĂ¶ĂŸert worden. Ein drittes Mittel zur Erhöhung der Steifigkeit ist die Verbesserung der Bettung. Da man mit der Verringerung der Schwellenteilung und der Verbesserung der Bettung innerhalb gewisser Grenzen bleiben muß, so dĂŒrfte bei weiterem Wachsen der Betriebslasten doch in erster Linie eine VergrĂ¶ĂŸerung des Schienenquerschnitts und damit des TrĂ€gheitsmoments in Frage kommen. Hierbei erreicht man nach A. Wasiutinski eine gleichmĂ€ĂŸigere Verteilung des Raddrucks auf die StĂŒtzen, eine Erhöhung der Bettungs- (Unterbau-) Ziffer und schließlich eine Verringerung der Abnutzung der RadlaufflĂ€chen (Schelesnodoroschnoje djelo, 1904, Nr. 22 u. 23).

Die Gleisanordnung in KrĂŒmmungen weicht insofern von der in der graden Strecke ab, als' man im inneren Schienenstrang nach Bedarf kĂŒrzere (Paß-) Schienen verlegt und als eine Spurerweiterung und eine Überhöhung des Ă€ußeren Schienenstranges angewendet werden (s. KrĂŒmmungen, Überhöhung, Spurerweiterung, Übergangsbogen).


G. AusfĂŒhrung und Erhaltung des O.


I. Beim Bau neuer Bahnen werden die Bestandteile des GestĂ€nges, vielfach auch der grĂ¶ĂŸte Teil der Bettung, am Anfangspunkt der Linie gelagert und dann auf dem fortschreitenden Gleis durch ArbeitszĂŒge nach der Spitze hin verfahren.


a) Vorbereitende Arbeiten.


Die OberflĂ€che des Bahnkörpers ist nach der fĂŒr die EntwĂ€sserung erforderlichen Querneigung einzuebnen, Risse sind zuzustampfen, Unkraut ist zu entfernen. Wenn irgend möglich, ist auch die Bettung bis etwa zur Schwellenunterkante aufzubringen, was am besten mit schmalspurigen Förderbahnen geschieht. Sodann erfolgt eine genaue Absteckung der Achse, bei 2gleisigem Bahnkörper in der Mitte, bei eingleisigem an der Seite in genau gleichem Abstand (z.B. 2 m) von der Gleismitte. Man steckt zu diesem Zweck zunĂ€chst die Gleisachse ab (s. Absteckung) und versetzt dann in Entfernungen von 100 m in der Geraden, von 20–50 m in KrĂŒmmungen vollkantige, etwa 10 cm starke PfĂ€hle aus Eichenholz, die 10–15 cm ĂŒber Schienenoberkante emporragen. Ebensolche PfĂ€hle setzt man an die Anfangs- und Endpunkte der Übergangsbogen und an die Brechpunkte. Auf der StirnflĂ€che jedes Pfahles wird durch einen SĂ€geschnitt die Stelle angezeichnet, von der das Stichmaß genommen werden soll. Dann werden diese einzelnen PfĂ€hle auf die Stationierung eingemessen und ihre Köpfe einnivelliert. Die genaue Höhe der Schienenoberkante wird durch Einschlagen eines Nagels gekennzeichnet. Diese Höhenangaben mĂŒssen von Zeit zu Zeit nachgeprĂŒft werden, da sich die DĂ€mme setzen, auch wohl, die PfĂ€hle einsinken oder schief stellen. Ist ein gewisser Ruhezustand eingetreten, so kann man die Köpfe endgĂŒltig in der genauen Höhe abschneiden.


b) Das Verlegen des GestÀnges


geschieht etwa folgendermaßen, wobei vorausgesetzt ist, daß hölzerne Schwellen vor der Verlegung vorgebohrt sind.

1. Anfahren der Oberbauteile und der Bettung mittels eines Arbeitszugs; die Lokomotive schiebt. Die Wagen an der Spitze sind mit Schwellen beladen, dann ein Wagen mit Schienen und Kleineisenzeug, die anderen mit Bettungsstoff.

2. Abladen, Voraustragen und Auslegen der Schwellen nach einem geteilten Stichmaß von SchienenlĂ€nge.

3. Auslegen der Unterlagsplatten, Ausrichten der Schwellen (sofern die Befestigungsart der Schienen es gestattet, kann man auch die Unterlagsplatten bereits auf dem Lagerplatz aufbringen und wenigstens teilweise mit den Schwellen verschrauben).

4. Abladen, Voraustragen und Auslegen der Schienen auf einige SchienenlĂ€ngen; einzelne Verwaltungen schreiben vor, daß das Walzzeichen innen liegt.

5. ZurechtrĂŒcken der Schwellen mit den Unterlagsplatten unter den Schienen. Um dies zu erleichtern, werden die Schienen an einzelnen Stellen auf Klötze gelegt, so daß oberhalb der Schwellen ein Spielraum von etwa 7 cm verbleibt.

Jede Schiene wird an die vorhergehende nach Einlegung des WĂ€rmelĂŒckeneisens (StoßlĂŒckenblechs) fest angeschoben und verlascht.

6. Befestigung der Schienen auf den Schwellen. Das Verfahren ist verschieden, je nach der Befestigungsart. Benutzt man beispielsweise Hakenplatten auf Holzschwellen, so sind diese inzwischen mittels einer Schraube an den Schwellen angeheftet worden. Es werden nun die Haken der Unterlagsplatte ĂŒber den Schienenfuß geschoben und nötigenfalls mit einem Richteisen fest dagegen gedrĂŒckt. Die Stoßschwellen können erst eingefĂŒgt werden, wenn die Laschen fest anliegen. Sind die Schwellen an der einen Schiene befestigt, so wird die andere in der selben Weise, wie oben beschrieben, auf Klötze gelegt. Dann werden gleichzeitig mehrere Klötze angehoben und die Schiene wird durch hölzerne Spreizen, die sich gegen die bereits befestigte Schiene stemmen, in die Haken eingetrieben und mit den Schwellen fest verschraubt. Ähnlich ist der Vorgang bei anderen Oberbauarten.

7. Sind alle Befestigungsarbeiten vollendet, so wird das Gleis gerichtet und vorlÀufig unterstopft. Manche Verwaltungen ziehen zunÀchst die Schwellen- und Laschenschrauben bei der ersten Herstellung des Gleises nicht fest an, sondern erst nach dem Ausrichten und Stopfen.

8. Nachdem auf solche Weise eine Strecke von etwa 5–8 oder mehr SchienenlĂ€ngen fertiggestellt ist, wird der Arbeitszug um diese VorstrecklĂ€nge verschoben und weiteres Stopfmaterial neben dem neu vorgestreckten GestĂ€nge abgeladen. Dabei sollte der Zug – nötigenfalls unter Zuhilfenahme leerer Wagen – so lang sein, daß die Lokomotive noch nicht das neu verlegte Gleis zu befahren braucht, dies vielmehr erst geschieht, nachdem der Zug zurĂŒckgezogen und das Gleis durchstopft ist. Das ZurĂŒckziehen des Zuges kann zum Heranholen neuen Materials benutzt werden. Um die oben geschilderten umstĂ€ndlichen Arbeiten zu vereinfachen und zu beschleunigen, hat man, besonders in Amerika, Maschinen zu Hilfe genommen (s. Gleislegemaschinen, Stopfmaschinen).

Nachdem der Arbeitszug lĂ€ngere Zeit das Gleis befahren hat und dies nach Bedarf nachgestopft worden ist, wird es verfĂŒllt (s. auch Bettung).


c) Nebenarbeiten vor und bei der AusfĂŒhrung.


1. Vorbereiten der Holzschwellen. Die Holzschwellen wurden frĂŒher an den Auflagerstellen der SchienenfĂŒĂŸe schrĂ€g eingeschnitten (gekappt), um eine schrĂ€ge Stellung der Schienen zu erzielen. Dieses Verfahren wird auf Hauptbahnen heute nur noch vereinzelt – so bei der französischen Ostbahn – angewendet. Die meisten Bahnverwaltungen erreichen diesen Zweck durch keilförmige Unterlagsplatten. Dagegen pflegt man heutzutage die OberflĂ€che der Holzschwellen an der Stelle, an der die Unterlagsplatten sitzen, wagrecht und gerade zu hobeln, um ein glattes Auflager herzustellen. Das Hobeln wird durch Maschinen und, soweit eine TrĂ€nkung erfolgt, vor dieser ausgefĂŒhrt. Die Löcher zur Aufnahme der Schwellenschrauben werden zweckmĂ€ĂŸigerweise schon auf dem Lagerplatz gebohrt, um das Verlegen zu beschleunigen. Das Bohren geschieht meist von Hand. Die Löcher werden unter Zuhilfenahme einer Lehre vorgekörnt und dann ganz durchgebohrt (ĂŒber die Weite der Löcher s.o.). Es empfiehlt sich, beim Bohren fĂŒr grade Gleise eine Spurerweiterung von 3 mm vorzusehen, da erfahrungsgemĂ€ĂŸ die Spurweite in graden Strecken sich durch das Befahren im Anfang verringert.

2. Das Biegen der Schienen erfolgt in der Regel beim Verlegen. FrĂŒher benutzte man dazu stets besondere Vorrichtungen (s. Schienenbiegemaschinen), sofern man nicht das etwas rohe Verfahren des Tretens anwendete. Bei den neueren, sehr elastischen, langen Stahlschienen verzichtet man oft ganz auf vorheriges Biegen und krĂŒmmt die Schienen beim Verlegen. Die Vorschriften der einzelnen Bahnverwaltungen gehen in dieser Beziehung weit auseinander. Bei den wĂŒrttembergischen Staatsbahnen werden alle Schienen fĂŒr KrĂŒmmungen unter 1000 m Halbmesser an Ort und Stelle in kaltem Zustand gebogen. Da bei den frĂŒher ĂŒblichen Biegevorrichtungen die Schienenendenfastgerade blieben, benutzt man neuerdings Vorrichtungen, bei denen die Schienen stĂŒckweise durch Druckschrauben gebogen werden. Auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen nimmt man von dem vorherigen Biegen der Schienen 8 und 15 im allgemeinen Abstand; bei scharfen KrĂŒmmungen von 300 m Halbmesser und darunter biegt man wenigstens die Enden der Schienen mit einem Wuchteisen, das durch die Bolzenlöcher gesteckt wird.

3. Ein KĂŒrzen einzelner Schienen ist bei AnschlĂŒssen oft nicht zu vermeiden; es sollte, wenn irgend möglich, nicht durch Ab meißeln, sondern durch AbsĂ€gen erfolgen.

4. Das Einbohren neuer Laschenlöcher, das bei KĂŒrzungen unvermeidlich ist, geschieht mit Bohrknarren oder besonderen Bohrmaschinen.

II. Bettungserneuerung und Gleisumbau. Beide können entweder gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten vorgenommen werden. Ist sowohl die Bettung als auch das Gleis erneuerungsbedĂŒrftig, so ist es zweckmĂ€ĂŸig, die Bettung womöglich schon ein Jahr vor dem Gleisumbau zu ersetzen, damit der neue O. nicht auf die frische, noch nicht gefestigte Unterlage kommt und sich verbiegt. Vor dem Einbringen der neuen Bettung ist die alte zu entfernen. Solange noch ZĂŒge ĂŒber das Gleis fahren, sollte man die alte Bettung nur bis Schwellenunterkante und nur auf kurze Strecken fortrĂ€umen, dabei aber, um Seitenbewegungen des Gleises zu vermeiden, die Bettung vor den Schwellenköpfen stehen lassen.

Nach den Oberbauvorschriften der preußisch-hessischen Staatsbahnen darf grundsĂ€tzlich nicht so vorgegangen werden, daß die Schwellen halb auf alter, halb auf neuer Bettung liegen. Kann in der Zeit zwischen 2 ZĂŒgen ein GleisstĂŒck nicht sogleich in voller Breite mit neuer Bettung versehen werden, so hat dies zunĂ€chst in der Gleismitte und möglichst bald darauf an beiden Seiten zu geschehen.

Der Gleisumbau sollte so frĂŒh im Jahre beginnen, daß das Gleis im Sommer bereits festliegt und vor Einbruch des Winters noch einmal durchgestopft werden kann. Nach FortrĂ€umen des Gleises sind die alten Schwellenlager aufzuhacken und die OberflĂ€che der Bettung einzuebnen. Das Einbauen der neuen Gleise erfolgt am besten genau so wie auf Neubaustrecken, d.h. es werden die Schienen an Ort und Stelle auf den Schwellen befestigt Sind die Zugpausen sehr kurz, so baut man das Gleis seitlich zu einzelnen Jochen zusammen und schiebt diese nacheinander ein; dieses Verfahren sollte man aber nur in NotfĂ€llen anwenden, da der O. hierbei leicht verbogen wird.

An der Übergangsstelle am Ende der neuen Schienen entstehen leicht Schlagstellen, die spĂ€ter nicht mehr verschwinden. Es empfiehlt sich daher, sofern der Umbau in einzelnen Abschnitten erfolgt, am Ende der jedesmaligen Umbaustrecke zur Schonung des letzten Schienenendes vorĂŒbergehend kurze SchienenstĂŒcke (vielleicht von 3 bis 4 m LĂ€nge) zu verlegen, an die erst die entsprechend gekĂŒrzten Paßschienen der alten Form angestoßen werden.

III. Unterhaltungsarbeiten im Betrieb (s. Bahnunterhaltung, B. Oberbau, Bd. I, S. 442).

IV. OberbaugerÀte. Die wichtigsten GerÀte sind die folgenden:


a) ArbeitsgerÀte.


1. Schienenzange (Abb. 397) und Schienenheber (Abb. 398) zum Tragen der Schienen.

2. Bohrer zum Vorbohren der Löcher fĂŒr NĂ€gel und Schrauben (Abb. 399).

3. Verstellbare Schwellenlehren.

4. Richteisen; 80 cm lange RundeisenstĂ€be, die an einem Ende meißelförmig flach, am andern kegelförmig spitz geschmiedet sind.

5. Wuchtebaum zum Anheben des Gleises wÀhrend des Nagelns und Stopfens, neuerdings oft durch den Gleisheber (s.d.) ersetzt.

6. HĂ€mmer verschiedener GrĂ¶ĂŸe.

7. Nagelklaue oder Geißfuß zum Ausziehen der NĂ€gel (Abb. 400 a u. b).

8. Stopfhacke (Abb. 401 a u. b).

9. SchraubenschlĂŒssel fĂŒr Laschen und Hakenschrauben.

10. KrĂŒckenschlĂŒssel zum Eindrehen der Schwellenschrauben.

11. Bohrknarre.

12. Dexel zum Kappen der Schwellen.

13. SchienenrĂŒcker (s.d.).

14. SchienensĂ€gen (s.d.). Es kommen hier nur KaltsĂ€gen, die auf der Strecke benutzt werden können, in Betracht. Hierbei sind insbesondere solche Bauarten zu empfehlen, bei denen das SĂ€geblatt wagrecht gefĂŒhrt und mit einem verstellbaren selbsttĂ€tigen Vorschub ausgestattet ist. Eine bekannte Form ist die sog. Hallensia-SĂ€ge, die mit 9 SĂ€geblĂ€ttern schwere Schienen in 8 Minuten durchschneidet.


b) Meß- und UntersuchungsgerĂ€te.


1. Spurmaß (s.d.).

2. Richtscheit mit Wasserwage.

3. Überhöhungsmaß (s.d.).

4. Gleismesser (s.d.) zum Messen der Spurweite und Überhöhung.

ErwĂ€hnt sei hier noch der Kugelstab der französischen Ostbahn, der zur PrĂŒfung der gleichmĂ€ĂŸigen Stopfarbeit dient. Er besteht aus einem 1∙2 m langen, 12 mm starken Stab und einer Metallkugel von 75 mm Durchmesser. An dem verschiedenartigen ZurĂŒckprallen des Stabes und an dem Klang der Schwellen kann man leicht und sicher erkennen, ob diese gut unterstopft sind.


H. Kosten.


I. Gliederung der Kosten. Die gesamten Jahreskosten des O. setzen sich zusammen aus:

1. Verzinsung der Anlagekosten,

2. Erneuerungskosten in Gestalt jĂ€hrlicher RĂŒcklagen fĂŒr den Erneuerungsfonds,

3. Unterhaltungs- und ErgÀnzungskosten wÀhrend des Betriebs.

Die unter 2 erwĂ€hnten Erneuerungskosten in Gestalt jĂ€hrlicher RĂŒcklagen treten vielfach bei der BuchfĂŒhrung der Bahnen (z.B. der Staatsbahnen) nicht als solche in die Erscheinung; sie mĂŒssen aber bei der wirtschaftlichen Beurteilung in Rechnung gestellt werden.

Die unter 3 genannten Unterhaltungs- und ErgĂ€nzungskosten sind, wie auch die Kosten unter 2, abhĂ€ngig von den Steigungs- und KrĂŒmmungsverhĂ€ltnissen der Strecke, von der StĂ€rke des Verkehrs, Art des O., Beschaffenheit des Unterbaues u.s.w. Sie können im Mittel etwa zu 300–600 M. f. d. km Gleis angenommen werden, sofern nicht besonders ungĂŒnstige VerhĂ€ltnisse vorliegen.

Die Anlagekosten schwanken sehr, je nach der Art des O. sowie der örtlichen und zeitlichen Preislage. Sie setzen sich zusammen aus den Kosten der Gleisteile einschließlich Verladen und Befördern derselben, sowie aus den Kosten des Verlegens einschließlich der Unterhaltung in der ersten Zeit des Betriebs. Eine Vergleichung verschiedener Bauarten gibt A. Blum im Organ, 1896, S. 133 ff. Als Beispiel seien hier einige Zahlen fĂŒr Hauptbahnen aus der Gewichts- und Kostenberechnung des O. und der Weichen der preußisch-hessischen Staatsbahnen mitgeteilt. Die Holzschwellenpreise enthalten die vollen Frachtkosten bis zur TrĂ€nkungsanstalt sowie die TrĂ€nkungs- und Nebenkosten; die Preise fĂŒr die anderen Materialien enthalten die Fracht- und Nebenkosten nicht.


Zusammenstellung II.


Oberbau

Als Einheitspreis ist zu grĂŒnde gelegt:


fĂŒr 1 t SchienenM. 118∙ –
fĂŒr 1 t gewöhnlicher Schwellen bei
Form 6 und 8M. 109∙ –
desgleichen bei Form 15M. 111∙ –
fĂŒr 1 t BreitschwellenM. 125∙ –
fĂŒr 1 KiefernschwelleM. 4∙71
fĂŒr 1 EichenschwelleM. 6∙20
fĂŒr 1 BuchenschwelleM. 6∙09

Hierzu kommen die Kosten fĂŒr die Bettung. Erforderlich sind z.B. fĂŒr O. auf Holzschwellen bei eingleisigen Bahnen f. d. laufende m rd. 1∙8 m3 in der Geraden, 2 m3 in der KrĂŒmmung. Die Preise fĂŒr 1 m3 Bettungsmaterial sind, je nachdem Kies oder Steinschlag verwendet wird, sehr verschieden. Sie schwanken etwa zwischen 3 und 7 M. einschließlich Fracht fĂŒr bahneigene Zwecke.

Schließlich sind die Kosten fĂŒr das Verlegen des Gleises in Rechnung zu stellen. HierfĂŒr sind f. d. laufende m etwa 2–3 M. erforderlich; die Gesamtkosten f. d. laufende m Gleis betragen demnach etwa 28–45 M.

II. Der wirtschaftliche Wert verschiedener Bauarten. Über den Zusammenhang zwischen Neuwert, Altwert und RĂŒcklagen herrschen vielfach unklare Vorstellungen. Bei der Aufstellung einer Beziehung zwischen ihnen muß man die Werte sĂ€mtlich fĂŒr einen gemeinsamen – im ĂŒbrigen beliebig zu wĂ€hlenden – Zeitpunkt ermitteln. Hierzu ist es also erforderlich, die Werte nötigenfalls auf diesen Zeitpunkt ab- oder aufzuzinsen. Es sei:

N der Anschaffungswert,

A der Altwert,

R die jĂ€hrliche RĂŒcklage (die ausreicht, um das Anlagekapital in n Jahren zu verzinsen und außerdem bis auf den Altwert A zu amortisieren. Über den Zeitpunkt, an dem die RĂŒcklage aufzubringen ist, gehen die Ansichten auseinander. Einzelne Schriftsteller wĂ€hlen den Anfang, andere das Ende jedes Jahres. Wir wollen mit Dr. Kupferberg annehmen, daß die Entnahme in der Mitte des Jahres erfolgt. Damit dĂŒrfte der Umstand genĂŒgend berĂŒcksichtigt sein, daß die RĂŒcklage laufend aus den Betriebseinnahmen aufgebracht wird),

n Anzahl der Jahre, die der betreffende Gegenstand benutzt wird (Lebensdauer, Liegedauer. Der Einfachheit wegen sei vorausgesetzt, daß der Gegenstand sofort nach Ankauf eingebaut und nach dem Ausbau wieder zum Altwert verkauft wird),

p der Zinsfuß.

Nimmt man als Zeitpunkt, auf den alle Werte bezogen werden, den Anfangspunkt der Liegedauer an, so ist

1. der Anschaffungswert N unverÀndert in Rechnung zu stellen;

2. die JahresrĂŒcklagen R mĂŒssen auf diesen Zeitraum abgezinst werden, die erste, nach einem halben fahr falliere ist daher mit dem Wert


Oberbau

in Rechnung zu stellen u.s.w.; fĂŒr die RĂŒcklage in der Mitte des nten Jahres ergibt sich der Wert


Oberbau

3. Ebenso muß man den Altwert (RĂŒckerlös) A abzinsen. Sein Wert ist


Oberbau

Mithin muß fĂŒr den Anfangspunkt der Liegedauer sein:


Oberbau

(s. Dr. Kupferberg, Ein Beitrag zu den Untersuchungen ĂŒber die Methodik der Wirtschaftlichkeitsbestimmung von Eisenbahn-Oberbausystemen; Die Holzschwelle 1913, S. 1).

In der Annahme einer bestimmten Dauer fĂŒr die Hauptbestandteile des O. (Schienen und Schwellen) liegt eine große Unsicherheit (s.u.); fast ebenso unsicher ist die auf SchĂ€tzung beruhende Voraussetzung eines bestimmten Altwertes A nach n Jahren sowie eines Durchschnittszinsfußes fĂŒr die Zeit bis dahin.


Im folgenden ist ein Beispiel fĂŒr die Verwendung der Formeln bei Vergleichsrechnungen gegeben; die Zahlenwerte fĂŒr die Rechnungsgrundlagen sind z. T. der Denkschrift von Ed. Lang, Die Oberbauanordnung mit eisernen Querschwellen auf den badischen Staatseisenbahnen, Karlsruhe 1912, entnommen. Es werden ein O. mit eisernen und ein solcher mit hölzernen Schwellen verglichen. Die Höhe der Schienen ist 140 mm; es liegen 17 Schwellen auf 12 m Gleis.

a) Eisenschwellen: 100 mm hoch, 2400 mm lang, Gewicht f. d. StĂŒck 70 kg.

Befestigung mit Klemmplatten nach Roth und SchĂŒler.

b) Holzschwellen: 150 mm hoch, 240 mm breit, 2700 mm lang, aus Buchenholz.

Befestigung mit Hakenplatten bzw. offenen Unterlagsplatten und Schwellenschrauben nach bayerischem Muster.


Die Lebensdauer der Holzschwellen kann nach den Erfahrungen der französischen Ostbahn fĂŒr Bahnen mittleren Verkehrs zu 25 Jahren geschĂ€tzt werden. Die Lebensdauer der Eisenschwellen ist noch unbekannt. Sie soll daher in der folgenden Berechnung nacheinander zu 25, 30 und 35 Jahren angenommen werden.

Die Kosten der Eisenschwellen sind in der Vergleichsrechnung als gleichbleibend (zu 8 M. f. d. StĂŒck, d.h. 114∙3 M. f. d. t) angenommen, dagegen sind die Kosten der Holzschwellen, die einem stĂ€rkeren Wechsel unterliegen, zu 5, 6 und 7 M. f. d. StĂŒck angesetzt worden.

Bei den Eisenschwellen ist also die Lebensdauer verÀnderlich, der Preis unverÀnderlich, bei den Holzschwellen dagegen umgekehrt, die Lebensdauer unverÀnderlich, der Preis aber verÀnderlich in Rechnung gestellt.

Die in der folgenden Zusammenstellung III enthaltenen Kosten beziehen sich auf 1 km Gleis. Die BetrĂ€ge fĂŒr die Beschaffung der Schienen, der Laschen und der Laschenschrauben sind außer Betracht gelassen worden, weil sie fĂŒr den Kostenvergleich belanglos sind.


Zusammenstellung III.


Oberbau

Zur vollstĂ€ndigen DurchfĂŒhrung des Vergleichs mĂŒssen die Kosten fĂŒr die Gleisunterhaltung und die Instandsetzung der Bettung berĂŒcksichtigt werden.

Es werde angenommen, daß die Kosten der Gleisunterhaltung bei beiden Schwellenarten gleich hoch sind; ob diese Annahme zutrifft, muß dahingestellt bleiben, doch sei nur erwĂ€hnt, daß nach dem Hb. d. Ing. W. Bd. V, H. 2, 1906, S. 411 im allgemeinen die Kosten der Unterhaltung beim Eisenquerschwellenoberbau in den ersten Jahren höher, nach eingetretener Festigung der Bettung aber wesentlich geringer als beim Holzschwellenoberbau zu sein pflegen. FĂŒr die Instandsetzung der Bettung soll bei den Eisenschwellen ein jĂ€hrlicher Mehraufwand von 70 M. f. d. Gleis km angesetzt werden (Lang, a.a.O. S. 20). Dann ergeben sich die in der letzten Zeile der Zusammenstellung enthaltenen Zahlen.

Darnach ist z.B. eine Eisenschwelle zu 8 M. mit einer Lebensdauer von 30 Jahren etwa gleichwertig einer Buchenholzschwelle zu 6 M. mit einer Lebensdauer von 25 Jahren.

Es sei ausdrĂŒcklich hervorgehoben, daß die Ansichten ĂŒber die Höhe des Altwertes, die Liegedauer u.s.w. sehr weit auseinandergehen und daß die in der Zusammenstellung gegebenen Zahlen nur Beispiele sind.


Vgl. hierzu den Meinungsaustausch zwischen E. Biedermann und Ed. Lang in der »Holzschwelle« 1911, S. 174, 1912, S. 21 und in der Ztg. d. VDEV. 1913, Nr. 64, S. 993. – Weitere Angaben sind u.a. enthalten in folgenden AufsĂ€tzen: Die Wirtschaftsfrage der Oberbau-Unterschwellung. Die Holzschwelle 1912, S. 41. – E. Biedermann, Untersuchungen zur Methodik der Wirtschaftlichkeitsbestimmung von Eisenbahn-Oberbausystemen. Ebenda 1912, S. 220; Die Eisenschwellenbewertung in badischer und in belgischer Beleuchtung. Ebenda 1913, H. 10, S. 169. – Endlich in der oben erwĂ€hnten Denkschrift von Ed. Lang.


I. Berechnung des Eisenbahnoberbaues auf Querschwellen.


Es soll hier nur die Berechnung des Querschwellenoberbaues kurz besprochen werden. Infolge der Belastung der Schienen durch Radlasten G1 G2 G3 (Abb. 402) eines stehenden Fahrzeugs sinken die Schwellen in die Bettung und diese in den Untergrund ein; die Schiene selbst nimmt eine wellenförmige Gestalt an (elastische Linie). An den StĂ¶ĂŸen entstehen – je nach der GĂŒte der Laschenverbindungen – Biegungen oder Knicke. Die Schiene ist als TrĂ€ger auf zahlreichen, elastisch senkbaren StĂŒtzen zu berechnen. Man nimmt dabei (nach Winkler) an, daß die EindrĂŒckung y der Schwellen in die Bettung an einem beliebigen Punkt dem hier herrschenden FlĂ€chendruck p proportional sei, und drĂŒckt dies durch die Gleichung p = C ∙ y aus. Der Wert von C ist ein Maß fĂŒr die Nachgiebigkeit der Bettung und des Unterbaues; man bezeichnet ihn daher (nach Wasiutinski) als Nachgiebigkeitsziffer der Schwellenunterlage oder Schwellenunterlagsziffer, kurzweg als Bettungsziffer (s.d.). Als ĂŒbliche Grenzwerte von C werden meist 3 und 8 angegeben. Diese Werte sind (Zimmermann, Die Berechnung des Eisenbahnoberbaues, S. 119, Fußnote 1) so zu verstehen, daß ein Druck von 3 kg bzw. 8 kg auf das cm2 der SchwellenunterflĂ€che ausgeĂŒbt wird, wenn sich diese um 1 cm senkt. In neuerer Zeit tritt die Neigung hervor, C etwas grĂ¶ĂŸer anzunehmen.

WÀre die Querschwelle (Abb. 403) ein starrer Körper, so könnte man, falls die LÀnge mit 2 l, die Breite mit b und der Auflagerdruck der Schiene auf die Schwelle mit P bezeichnet wird, die Einsenkung y aus der Gleichung


1)

Oberbau

ermitteln. Da aber die Querschwelle elastisch ist, so wird die Senkung nicht an allen Punkten gleich; sie ist am stĂ€rksten unter den Schienen und nimmt nach den Enden und der Mitte hin ab. Ist E1, der ElastizitĂ€tsmodul des Schwellenmaterials, J1 das TrĂ€gheitsmoment des Schwellenquerschnitts, r der halbe Abstand der Schienenmitten, und setzt man zur AbkĂŒrzung


2)

Oberbau

ρ = r/L 3)


λ = l/L 4)


so wird die Senkung unter den Schienen


yr = P/C b L [ηρ] 5)


hierbei ist [ηρ] ein Wert, der von L, r und l abhĂ€ngig ist.


Es ist z.B. fĂŒr



2 l = 270 cm,2 r = 150 cm, λ = 1∙8 ρ
ρ = 0∙8λ = 1∙4[ηρ] = 0∙74
ρ = 1∙0λ = 1∙8[ηρ] = 0∙60
ρ = 1∙2λ = 2∙2[ηρ] = 0∙53

Nennt man den Auflagerdruck der Schiene, der in seinem Angriffspunkt die Senkung y = 1 herbeifĂŒhren wĂŒrde, D, so wird


6)

Oberbau

Bei Eisenschwellen hĂ€ngt D nun von der EindrĂŒckung des SchienenstĂŒtzpunktes der Schwelle in die Bettung ab. Bei Holzschwellen kommt das AndrĂŒcken der Schienen an die Unterlagen und die ZusammendrĂŒckung des Holzes hinzu; fĂŒr sie ist


1/D = 1/D1 + 1/D2 7)


darin ist D1 nach der obigen Formel fĂŒr D zu ermitteln, D2 durch Versuche zu finden (vgl. Wasiutinski, Organ 1899, S. 312). Nach Ermittlung des Wertes von D kann man die Maximalmomente nach den Clapeyronschen Gleichungen ermitteln. Hierbei mĂŒĂŸte man die Rechnungen fĂŒr alle auf der Bahn vorkommenden Lastgruppen durchfĂŒhren. Die Berechnung eines TrĂ€gers auf zahlreichen StĂŒtzen ist sehr umstĂ€ndlich. Man begnĂŒgt sich deshalb in der Regel mit gewissen Vereinfachungen. Beispielsweise hat F. Loewe in seinen bemerkenswerten AufsĂ€tzen »Zur Frage der Betriebssicherheit der Eisenbahngleise« (Organ 1883, S. 125 ff.), ferner »Stahlschienenprofile im Querschwellenoberbau« (Ztschr. f. Bauk. 1883, S. 297 ff.) seiner Berechnung den in Abb. 404 dargestellten Belastungsfall zu grĂŒnde gelegt, bei dem die Schwelle unter der Last als mangelhaft unterstopft, also als nicht tragend angenommen wird. Ist E der ElastizitĂ€tsmodul des Schienenstoffs, J das TrĂ€gheitsmoment des Schienenquerschnitts, nennt man ferner D den Druck auf die Schwelle, der die Senkung 1 erzeugt, setzt man zur AbkĂŒrzung


8)

Oberbau

so wird das grĂ¶ĂŸte Moment unter der Last


9)

Oberbau

SpĂ€ter hat Zimmermann vorgeschlagen, aus der Schiene ein StĂŒck herauszuschneiden, das auf 4 gleich weit entfernten, elastisch verdrĂŒckbaren StĂŒtzen ruht und durch eine Last in der Mitte beansprucht wird (Abb. 405). Diese Belastung durch eine Achse ist nach Pihera (Organ 1914, S. 77) ungĂŒnstiger als eine solche durch eine Gruppe von Achsen, vorausgesetzt, daß man unwahrscheinlich kleine RadstĂ€nde (a oder 2 a) ausschaltet. Mit den gleichen Bezeichnungen wie oben wird hierbei das grĂ¶ĂŸte Moment unter der Last


10)

Oberbau

Eine verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig einfache Ableitung dieser Formel gibt Ast in der Beilage zum Organ 1898, S. 14.

Bei der Aufstellung der Formel 10 ist angenommen, daß alle Schwellen gleichmĂ€ĂŸig aufliegen und der Bettungsdruck unter allen dem gleichen Gesetz folgt. Ist dies nicht der Fall und setzt man das VerhĂ€ltnis der Bettungsziffern zweier benachbarter Schwellen = ÎŒ, so wird fĂŒr den Belastungsfall der Abb. 405 nach Organ 1914, S. 125


11)

Oberbau

diese Formel gilt nur, solange Îł ≧ 3/4ÎŒ ist.

Alle derartigen Gleichungen wird man in erster Linie dann anwenden, wenn es gilt, Vergleiche zwischen den Beanspruchungen verschiedener Schienenquerschnitte anzustellen. Zur Ermittlung der in einem gegebenen Falle wirklich auftretenden Beanspruchung muß man in die Rechnung die genauen AchsstĂ€nde und Schwellenteilungen, außerdem aber die dynamischen Wirkungen einfĂŒhren.

Bei der Berechnung des grĂ¶ĂŸten Druckes der Schiene auf die Schwelle darf man nicht die einfache, in Abb. 405 angegebene Belastung wĂ€hlen, da sie zu geringe Werte ergeben wĂŒrde, sondern eine andere, die man unter BerĂŒcksichtigung der ĂŒblichen RadstĂ€nde wĂ€hlt. Eine allgemeine Regel lĂ€ĂŸt sich hier nicht geben. Nach Pihera, Organ 1914, S. 87, ergibt sich beispielsweise der Druck P der Schiene auf die Schwelle fĂŒr den Belastungsfall der Abb. 406 fĂŒr


Îł =2468
P =0∙457 G0∙431 G0∙421 G0∙416 G

Îł = 10

P = 0∙413 G


Das grĂ¶ĂŸte Biegungsmoment fĂŒr die Querschwelle tritt stets unter der Last auf. Es betrĂ€gt


12)

Oberbau

hier ist [Όρ] abhĂ€ngig von L, r und l. Die betreffenden Zahlenwerte sind von Zimmermann ermittelt und in seiner Berechnung des Eisenbahnoberbaues in Tafelform zusammengestellt Der grĂ¶ĂŸte FlĂ€chendruck unter der Last – ist


13)

Oberbau

wobei [ηρ] die oben angegebenen Werte hat.


Zahlenbeispiel. O. 15 der preußisch-hessischen Staatsbahnen auf Holzschwellen, C = 8 angenommen.


Schwelle: LĂ€nge 2 l = 279 cm

Breite b = 26 cm

Höhe h = 16 cm

J = 8875 cm4

W = 1109 cm3

E = 120.000 kg/cm2

Schiene: J = 1583 cm4

W = 217 cm3

E = 2,000.000 kg/cm2

Schwellenteilung: a = 60 cm.


1. Berechnung von D:

fĂŒr die Schwelle ist


Oberbau

(Der Wert von [ηρ] kann aus der obigen Zusammenstellung, besser aus den Zimmermannschen Tabellen entnommen werden.)

Mithin 1/D1 = 1/25; nun ist 1/D = 1/25 + 1/15 = 8/75, also D = 9∙3 t.

2. Berechnung des grĂ¶ĂŸten Biegungsmoments:

fĂŒr den Belastungsfall der Abb. 405 G = 9 t.

FĂŒr den Schienenquerschnitt ist


Oberbau

daraus folgt die grĂ¶ĂŸte Biegungsspannung


Oberbau

Der grĂ¶ĂŸte Schienendruck auf die Schwelle wĂ€re bei dem in Abb. 406 dargestellten Belastungsfall:


P = 0∙42 G = 3∙78 t ∟ 3∙8 t,


also wird fĂŒr die Schwelle


Oberbau

setzt man [Όρ] nach Zimmermann = 0∙39, so wird Mgr = 48 6 tcm = 4860 kgcm. Die grĂ¶ĂŸte Biegungsbeanspruchung ist also a = 4∙4 kg/cm2, der grĂ¶ĂŸte Bettungsdruck


Oberbau

Streng genommen muß bei der Berechnung noch der Einfluß der Lastbewegung berĂŒcksichtigt werden. Es treten DruckĂ€nderungen auf gegenĂŒber dem Ruhezustand:

1. infolge der Schwankungen der Tragfedern,

2. infolge dynamischer Wirkungen unrunder RÀder (BremsrÀder),

3. infolge der lotrechten Schwingungen des Gleises, die Schwingungen der RĂ€der hervorrufen,

4. infolge unvollstÀndiger Ausgleichung der umlaufenden Massen.

Die Ansichten ĂŒber das Maß der VergrĂ¶ĂŸerung gehen sehr auseinander. Aus seinen Versuchen auf der Warschau-Wiener Bahn hat beispielsweise Wasiutinski (Organ 1899, S. 318) den Schluß gezogen, man solle den mittleren Raddruck der Lokomotive bei der Berechnung des Druckes der Schiene auf die Schwellen, der Senkung der Schwellen, des Druckes auf die Bettung u.s.w. gleich dem ruhenden Raddruck, bei Tendern (BremsrĂ€dern) dagegen 1∙5mal so groß annehmen. Dagegen solle man bei der Berechnung der auf die Schienen und auf die Laschenverbindungen einwirkenden Momente den mittleren Raddruck der Lokomotiven 1∙5mal und beim Tender (BremsrĂ€der) 2mal so groß annehmen, wie den ruhenden Druck. Dagegen empfiehlt Ast (Organ 1898, Beilage, S. 5/6), bei der Berechnung des O. mit dem 2∙4fachen Wert der Ruhelast zu rechnen.

Außer durch lotrechte Belastung treten noch Beanspruchungen durch wagrechte KrĂ€fte auf. Zimmermann schĂ€tzt die GrĂ¶ĂŸe der wagrechten KrĂ€fte zu Y5 der senkrechten und empfiehlt (Hb. d. Ing. W. Bd. V, H. 2, 1906, S. 66) zur Berechnung ihrer Wirkung die Formel M ∿ 0∙04 G∙a, worin G die lotrechte Last und a die Schwellenteilung ist (vgl. hierzu auch Ast im Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1892, S. 3499 ff.).

BerĂŒcksichtigt man alle diese ungĂŒnstigsten UmstĂ€nde, so erscheint es zulĂ€ssig, mit der rechnungsmĂ€ĂŸigen Spannung bis an die Streckgrenze heranzugehen.


Literarische Bemerkung.


Die erste Berechnung der Spannungen, die in der Schiene und Langschwelle infolge der Nachgiebigkeit der Bettung auftreten, hat Winkler in seiner Lehre von der »ElastizitĂ€t und Festigkeit«, Prag 1867, angebahnt und in seinen VortrĂ€gen ĂŒber Eisenbahnbau, H. 1, 3. Aufl., 1875 (auch im Hb. f. spez. E.-T. Bd. I, 3. Aufl., 1873, S. 256) weiter ausgefĂŒhrt, Ebenda gibt er eine Berechnung des Querschwellenoberbaues. Er setzt dabei eine unendlich lange Schiene auf starren Unterlagen voraus und erhĂ€lt dabei als grĂ¶ĂŸtes Moment M = 0∙1888 P ∙ a, wo a die Schwellenteilung ist. Dieser Wert kommt der Wirklichkeit nicht sehr nahe, weil er die Senkbarkeit der StĂŒtzen noch nicht berĂŒcksichtigt. Zuerst die Senkbarkeit der Schwellen in Rechnung gebracht hat F. Loewe in seiner grundlegenden Arbeit Â»Ăœber die Betriebssicherheit der Eisenbahngleise u.s.w.« (Organ 1883, S. 125); zugleich hat er dargelegt, daß das grĂ¶ĂŸte Moment im mittleren Teil der Schiene nur in geringem Grad von der Anzahl der in Rechnung gezogenen StĂŒtzpunkte abhĂ€ngig ist. Eine weitere Vertiefung der Theorie, insbesondere des LĂ€ngsschwellenoberbaues, brachten ferner die Arbeiten von Engesser »Zur Berechnung des Eisenbahnoberbaues« (Organ 1888, S. 99 ff.) und von J. W. Schwedler, »On Iron Permanent Way« (erschienen zuerst in englischer Sprache 1882 in den Minutes of proceedings of the Institution of civil engineers, deutsch im Zentralbl. d. Bauverw. 1891, S. 90), »BeitrĂ€ge zur Theorie des Eisenbahnoberbaues« (Ztschr. f. Bw. 1889, S. 85). Maßgebend fĂŒr alle weiteren Arbeiten wurde sodann das umfangreiche Werk von H. Zimmermann, »Die Berechnung des Eisenbahnoberbaues«, Berlin 1888, das eingehende, grundlegende Untersuchungen – auch eine Theorie der Laschen – sowie zahlreiche wertvolle Zahlentafeln zur Berechnung aller möglichen SonderfĂ€lle enthĂ€lt. Zimmermann hat auch die erste genaue Untersuchung der Querschwellen durchgefĂŒhrt, nachdem bereits MĂŒller vorher eine NĂ€herungstheorie aufgestellt hatte, die von L. Hoffmann in der Schrift »Der LĂ€ngsschwellenoberbau der Rheinischen Eisenbahn«, Berlin 1880, veröffentlicht worden ist. Die Betrachtungen Zimmermanns ĂŒber die zweckmĂ€ĂŸigste SchwellenlĂ€nge sind fĂŒr die weitere Entwicklung des O. maßgebend geworden. Ast hat spĂ€ter (1895) in einer Abhandlung »Die Schwelle und ihr Lager« (veröffentlicht in der Beilage zum Organ, 1898, S. 69 ff.) fĂŒr die Biegungsmomente und Einsenkungen der Querschwellen sowie fĂŒr die BettungsdrĂŒcke angenĂ€herte Formeln aufgestellt, in denen die aus hyperbolischen Funktionen bestehenden GrĂ¶ĂŸen ηρ und Όρ nicht vorkommen. ErwĂ€hnt seien ferner die Arbeiten von Schroeter (Organ 1894, S. 271, sowie Hann. Ztschr. 1896, S. 173). Neuerdings hat H. Saller in seiner Arbeit »Stoßwirkungen an Tragwerken und am Oberbau im Eisenbahnbetrieb«, Wiesbaden 1910, auch Dissertation Darmstadt, untersucht, welche Eigenschaften der O. haben muß, um die StoßdrĂŒcke gut verarbeiten zu können. Er weist hierbei u.a. nach, daß die Holzschwelle in dieser Beziehung der eisernen ĂŒberlegen sei. Von auslĂ€ndischen Autoren seien hier noch N. Petroff und J. Stezewitsch erwĂ€hnt, die insbesondere ĂŒber die Frage der OberbauverstĂ€rkung theoretische Erörterungen angestellt haben.

Alle die genannten theoretischen Arbeiten stĂŒtzen sich auf eine Reihe experimenteller Untersuchungen, die von verschiedenen Forschern angestellt sind. Hierbei sind zu nennen Peter Barlow (1835), Weißhaupt (1851), Malberg (1857), Wöhler, M. M. v. Weber (Die StabilitĂ€t des GefĂŒges der Eisenbahngleise, Weimar 1869), CoĂŒard, Flamache und Huberti, HĂ€ntzschel (Organ 1889), Schubert, Ast, Wasiutinski, BrĂ€uning, Dudley u.a.


K. Gesetzliche und amtliche Vorschriften.


Die Bestimmungen betreffend die technische Einheit im Eisenbahnwesen, die in den LĂ€ndern des europĂ€ischen Festlandes fĂŒr die Eisenbahnen mit normaler Spurweite maßgebend sind, schreiben ĂŒber den O. lediglich vor, daß die Spurweite aller Hauptbahnen nicht unter 1435 mm betragen soll und in KrĂŒmmungen einschließlich der Erweiterung nicht ĂŒber 1470 mm. Im ĂŒbrigen gehen die Vorschriften der einzelnen LĂ€nder und Verwaltungen auseinander. In Deutschland bestimmt die EBBO. ĂŒber TragfĂ€higkeit und Abmessungen des O. fĂŒr Hauptbahnen folgendes:

§ 16. Gleise, die von Lokomotiven befahren werden, mĂŒssen Fahrzeuge von 7∙5 t Raddruck (im Stillstand gemessen) mit Sicherheit aufnehmen können. Der O. der Hauptgleise muß beim Neubau wie bei der in zusammenhĂ€ngenden Strecken erfolgenden Erneuerung eine TragfĂ€higkeit

a) im allgemeinen fĂŒr mindestens 8 t

b) auf besonders stark beanspruchten Strecken fĂŒr mindestens 9 t Raddruck (im Stillstand gemessen) erhalten.

§ 9. Die Spurweite soll im graden Gleis 1∙435 m betragen, in KrĂŒmmungen mit einem Halbmesser von weniger als 500 m ist die Spurweite zu vergrĂ¶ĂŸern. Die VergrĂ¶ĂŸerung darf 30 mm nicht ĂŒbersteigen. Als Folgen des Betriebs sind Verengerungen der vorgeschriebenen Spurweiten bis zu 3 mm, Erweiterungen bis zu 10 mm zulĂ€ssig. Niemals aber darf das Maß von 1∙465 m ĂŒberschritten werden.

Die Bestimmungen der TV. des VDEV. stimmen bezĂŒglich der Spurweite mit denen der EBBO ĂŒberein, verlangen dagegen in § 6, 2 (bindend) fĂŒr neue Bahnen, neue zweite Gleise und neue Oberbauanordnungen nur eine TragfĂ€higkeit fĂŒr Fahrzeuge von 8 t Raddruck. Ferner empfehlen sie (§ 7, 1), den Schienen eine Neigung nach innen von 1 : 20 zu geben, eine Maßnahme, die auf den meisten europĂ€ischen Haupt- und Nebenbahnen durchgefĂŒhrt sein dĂŒrfte. Außerdem enthalten sie aber in § 5 die bindende Vorschrift, daß bei Neubeschaffungen die Fahrkante der Schienen mit 14 mm Halbmesser abzurunden ist.

In England schreiben die Requirements of the Board of Trade (London 1911) vor, daß auf Hauptbahnen und Linien mit starkem Verkehr bei großer Fahrgeschwindigkeit das Gewicht der StĂŒhle mindestens 45 Pfund (20∙4 kg), auf Zweigbahnen und Linien mit schwachem Verkehr und geringer Fahrgeschwindigkeit dagegen mindestens 30 Pfund (13∙6 kg) betragen soll. Im ĂŒbrigen fehlen Vorschriften hinsichtlich der TragfĂ€higkeit der Schienen.

Literatur (Gesamtdarstellungen): E. Deharme, Chemins de fer, superstructure. Paris 1890. – A. Haarmann, Das Eisenbahngleis. Leipzig 1891, 1902. – A. Goering, Oberbau. Enzykl. d. E.-W. Wien 1893, 1. Aufl. – KĂŒbler, Oberbau. Luegers Lexikon der gesamten Technik. – Zimmermann, A. Blum u. Rosche, Hb. d. Ing. W. Bd. V, H. 2, Leipzig 1906. – A. Blum u. Schubert, Eis. T. d. G. Bd. II, H. 2, Wiesbaden 1908. – Tratman, Railway Trackand Track Work. New York 1908, S. 315. – Lucas, Eisenbahnwesen. Foersters Taschenbuch fĂŒr Bauingenieure, Berlin 1914. – Wegele, Eisenbahnbau. Esselborns Lehrbuch des Tiefbaues, Leipzig 1914.

Oder †.

Abb. 357.
Abb. 357.
Abb. 358.
Abb. 358.
Abb. 359. Schwellenteilung beim Oberbau 15 c der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 359. Schwellenteilung beim Oberbau 15 c der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 360. Schwellenteilung beim Oberbau 8 b der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 360. Schwellenteilung beim Oberbau 8 b der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 361. Schwellenteilung der bayerischen Staatsbahnen fĂŒr Hauptbahnen mit Schnellzugverkehr (gerade Strecke und bei ĂŒber 600 m Halbmesser).
Abb. 361. Schwellenteilung der bayerischen Staatsbahnen fĂŒr Hauptbahnen mit Schnellzugverkehr (gerade Strecke und bei ĂŒber 600 m Halbmesser).
Abb. 362 a u. b. Glockenförmige EinzelstĂŒtze der indischen Staatsbahnen.
Abb. 362 a u. b. Glockenförmige EinzelstĂŒtze der indischen Staatsbahnen.
Abb. 363.
Abb. 363.
Abb. 364. Oberbau der französischen Ostbahn.
Abb. 364. Oberbau der französischen Ostbahn.
Abb. 365 a u. b.
Abb. 365 a u. b.
Abb. 366. O. der belgischen Staatsbahnen. G = 57∙4 kg.
Abb. 366. O. der belgischen Staatsbahnen. G = 57∙4 kg.
Abb. 367. Hakenplatte der sÀchsischen Staatsbahnen, 1888.
Abb. 367. Hakenplatte der sÀchsischen Staatsbahnen, 1888.
Abb. 368 a u. b. Hakenplatte mit Klemmplatte der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 368 a u. b. Hakenplatte mit Klemmplatte der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 369. O. 15 c, E der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 369. O. 15 c, E der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 370 a u. b. Spannplatte, Hohenegger.
Abb. 370 a u. b. Spannplatte, Hohenegger.
Abb. 371 a–g. Stuhlplatte der niederlĂ€ndischen Staatsbahn.
Abb. 371 a–g. Stuhlplatte der niederlĂ€ndischen Staatsbahn.
Abb. 372 a u. b. Schienenstuhl der englischen Nordwestbahn.
Abb. 372 a u. b. Schienenstuhl der englischen Nordwestbahn.
Abb. 373. Preußische Staatsbahnen.
Abb. 373. Preußische Staatsbahnen.
Abb. 374. Österreichische Staatsbahnen (Heindl).
Abb. 374. Österreichische Staatsbahnen (Heindl).
Abb. 375. Reichseisenbahnen.
Abb. 375. Reichseisenbahnen.
Abb. 376. Carnegieschwelle.
Abb. 376. Carnegieschwelle.
Abb. 377 a u. b. Schwellen des preußisch-hessischen O., 15 c.
Abb. 377 a u. b. Schwellen des preußisch-hessischen O., 15 c.
Abb. 378. Keilbefestigung (System Vauthein).
Abb. 378. Keilbefestigung (System Vauthein).
Abb. 379 a–g O. der schweizerischen Bundesbahnen.
Abb. 379 a–g O. der schweizerischen Bundesbahnen.
Abb. 380 a–g. Schienenbefestigung nach Roth & SchĂŒler, 1891 (badische Staatsbahnen).
Abb. 380 a–g. Schienenbefestigung nach Roth & SchĂŒler, 1891 (badische Staatsbahnen).
Abb. 381 a–g. Schienenbefestigung. Heindl.
Abb. 381 a–g. Schienenbefestigung. Heindl.
Abb. 382 a u. b. Haarmannsche Hakenzapfenplatte.
Abb. 382 a u. b. Haarmannsche Hakenzapfenplatte.
Abb. 383 a–c Eisenbetonschwelle der italienischen Staatsbahnen.
Abb. 383 a–c Eisenbetonschwelle der italienischen Staatsbahnen.
Abb. 384 a–c. Langschwellenoberbau von Hohenegger.
Abb. 384 a–c. Langschwellenoberbau von Hohenegger.
Abb. 385 a–c. Haarmannsche Schwellenschiene.
Abb. 385 a–c. Haarmannsche Schwellenschiene.
Abb. 386 a–d Schienenstoß des preußisch-hessischen O. 6, e, H. E auf eichenen Schwellen.
Abb. 386 a–d Schienenstoß des preußisch-hessischen O. 6, e, H. E auf eichenen Schwellen.
Abb. 387 a–c Breitschwellenstoß des O. 15 der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 387 a–c Breitschwellenstoß des O. 15 der preußisch-hessischen Staatsbahnen.
Abb. 388 a–c Melaunstoß.
Abb. 388 a–c Melaunstoß.
Abb. 389. Schulerscher Stoß.
Abb. 389. Schulerscher Stoß.
Abb. 390 a–c. Preußisch-hessischer Blattstoßoberbau.
Abb. 390 a–c. Preußisch-hessischer Blattstoßoberbau.
Abb. 391. Stoßfangschiene.
Abb. 391. Stoßfangschiene.
Abb. 392 a–c. Auflauflasche der sĂ€chsischen Staatsbahnen.
Abb. 392 a–c. Auflauflasche der sĂ€chsischen Staatsbahnen.
Abb. 393 a–c. Rambachersche Schraubenklemme.
Abb. 393 a–c. Rambachersche Schraubenklemme.
Abb. 394. a–c. Einheitsklemme, Bauart Paulus.
Abb. 394. a–c. Einheitsklemme, Bauart Paulus.
Abb. 395 a–d. Ältere DorpmĂŒllersche Keilklemme.
Abb. 395 a–d. Ältere DorpmĂŒllersche Keilklemme.
Abb. 396 a–d. Neuere DorpmĂŒllersche Keilklemme.
Abb. 396 a–d. Neuere DorpmĂŒllersche Keilklemme.
Abb. 397. Schienenzange.
Abb. 397. Schienenzange.
Abb. 398. Schienenheber.
Abb. 398. Schienenheber.
Abb. 399. Schwellenbohrmaschine.
Abb. 399. Schwellenbohrmaschine.
Abb. 400 a u. b. Kleiner Geißfuß. Nagelklaue.
Abb. 400 a u. b. Kleiner Geißfuß. Nagelklaue.
Abb. 401 a. u. b. Stopfhacke (1 : 10).
Abb. 401 a. u. b. Stopfhacke (1 : 10).
Abb. 402.
Abb. 402.
Abb. 403.
Abb. 403.
Abb. 404.
Abb. 404.
Abb. 405.
Abb. 405.
Abb. 406.
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http://www.zeno.org/Roell-1912. 1912–1923.

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   Universal-Lexikon

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   Wörterbuch der deutschen Umgangssprache

  • Oberbau — Ober|bau Plural ...bauten 
   Die deutsche Rechtschreibung


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