A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Entwicklung eines neuen Lagertyps für den Eisenbahnbrückenbau
Die Müngstener Brücke wird derzeit für eine weitere, langfristige Nutzung für die Streckenklasse CM 2 grundinstand gesetzt, maßgeblich verstärkt und in wesentlichen Teilen erneuert. Einen Großteil dieser Maßnahme stellte die zwischenzeitlich abgeschlossene Erneuerung der Fahrbahnbrücke mit der zugehörigen Auflagerung auf den darunterliegenden Gerüstbrücken dar. Die ursprünglich im Entwurf vorgesehene Lagerung musste während der Ausführungsplanung verworfen werden, da die Verdrehungen und Verschiebungen aus Eisenbahnbetrieb konstruktionsbedingt zu erheblichen, nicht nachweisbaren Zwangs‐ und Ermüdungsbeanspruchungen geführt hätten. Da die Lager auch nennenswerte Zugkräfte übertragen müssen, konnten die in Deutschland im Eisenbahnbrückenbau üblicherweise zum Einsatz kommenden Elastomer‐ und Kalottenlager nach DIN EN 1337 nicht zur Ausführung kommen. Vor diesem Hintergrund musste ein neuartiges Lager (ein sogenanntes Kompensationslager) entwickelt werden, welches in der Lage ist, unter Beachtung der hohen Steifigkeitsanforderungen und der beengten Platzverhältnisse die zyklischen Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr bei Erfüllung aller kinematischen Randbedingungen dauerhaft zwängungsarm zu übertragen. Bei der Lösung wurde die Idee einer Bolzenverbindung aufgegriffen, bei der die unmittelbaren Verbindungen zwischen den Augenblechen und dem Bolzen durch standardisierte Maschinenelemente ausgeführt werden. Aufgrund der damit verbundenen Regelwerksabweichungen unterlag der neu entwickelte Lagertyp einer unternehmensinternen Genehmigung der DB Netz AG (UiG) und einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) durch das Eisenbahn‐Bundesamt. Insgesamt wurden 126 Lager dieses Typs eingebaut, die seit Dezember 2014 im Betrieb sind.
Developement of a new type of structural bearing for railway brigdes
The railway bridge Müngsten is currently reinforced for a long‐term usage for route class CM2. This includes especially the renewal of the railway decking including the bearings on the underlying truss bridge. The primary design of the bearings had to be rejected due to significant constraint‐ and fatigue loads caused by rotations and deflections through the rail loads. Additionally due to considerable lifting forces within the bearings, common elastomeric bearings or spherical bearings according to DIN EN 1337 could not be used. Based on this background a new type of bearing (a so‐called compensating bearing) was developed, which is able to withstand the cyclic loading of rail loads while at the same time all demands are met due to stiffness, space and constraint reactions. Therefore a bolt type of connection with standardized industrial elements was designed. Because this type of bearing is not covered by any regulation code, the newly developed bearing had to get a specific approval by DB Netz AG and the Eisenbahn‐Bundesamt. In total 126 bearings of this type are installed and since December 2014 operating under load.
Entwicklung eines neuen Lagertyps für den Eisenbahnbrückenbau
Die Müngstener Brücke wird derzeit für eine weitere, langfristige Nutzung für die Streckenklasse CM 2 grundinstand gesetzt, maßgeblich verstärkt und in wesentlichen Teilen erneuert. Einen Großteil dieser Maßnahme stellte die zwischenzeitlich abgeschlossene Erneuerung der Fahrbahnbrücke mit der zugehörigen Auflagerung auf den darunterliegenden Gerüstbrücken dar. Die ursprünglich im Entwurf vorgesehene Lagerung musste während der Ausführungsplanung verworfen werden, da die Verdrehungen und Verschiebungen aus Eisenbahnbetrieb konstruktionsbedingt zu erheblichen, nicht nachweisbaren Zwangs‐ und Ermüdungsbeanspruchungen geführt hätten. Da die Lager auch nennenswerte Zugkräfte übertragen müssen, konnten die in Deutschland im Eisenbahnbrückenbau üblicherweise zum Einsatz kommenden Elastomer‐ und Kalottenlager nach DIN EN 1337 nicht zur Ausführung kommen. Vor diesem Hintergrund musste ein neuartiges Lager (ein sogenanntes Kompensationslager) entwickelt werden, welches in der Lage ist, unter Beachtung der hohen Steifigkeitsanforderungen und der beengten Platzverhältnisse die zyklischen Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr bei Erfüllung aller kinematischen Randbedingungen dauerhaft zwängungsarm zu übertragen. Bei der Lösung wurde die Idee einer Bolzenverbindung aufgegriffen, bei der die unmittelbaren Verbindungen zwischen den Augenblechen und dem Bolzen durch standardisierte Maschinenelemente ausgeführt werden. Aufgrund der damit verbundenen Regelwerksabweichungen unterlag der neu entwickelte Lagertyp einer unternehmensinternen Genehmigung der DB Netz AG (UiG) und einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) durch das Eisenbahn‐Bundesamt. Insgesamt wurden 126 Lager dieses Typs eingebaut, die seit Dezember 2014 im Betrieb sind.
Developement of a new type of structural bearing for railway brigdes
The railway bridge Müngsten is currently reinforced for a long‐term usage for route class CM2. This includes especially the renewal of the railway decking including the bearings on the underlying truss bridge. The primary design of the bearings had to be rejected due to significant constraint‐ and fatigue loads caused by rotations and deflections through the rail loads. Additionally due to considerable lifting forces within the bearings, common elastomeric bearings or spherical bearings according to DIN EN 1337 could not be used. Based on this background a new type of bearing (a so‐called compensating bearing) was developed, which is able to withstand the cyclic loading of rail loads while at the same time all demands are met due to stiffness, space and constraint reactions. Therefore a bolt type of connection with standardized industrial elements was designed. Because this type of bearing is not covered by any regulation code, the newly developed bearing had to get a specific approval by DB Netz AG and the Eisenbahn‐Bundesamt. In total 126 bearings of this type are installed and since December 2014 operating under load.
Entwicklung eines neuen Lagertyps für den Eisenbahnbrückenbau
Bewersdorff, Stefan (author) / Kina, Jens (author) / Liebelt, Michael (author) / Porsch, Markus (author) / Schackenberg, Rolf (author)
Stahlbau ; 88 ; 105-127
2019-02-01
23 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
German
Entwicklung eines neuen Lagertyps für den Eisenbahnbrückenbau , Müngstener Brücke , Eisenbahnbrückenbau , UiG/ZiE; Versuchsprogramm , Stahlbrückenbau , Radial‐Gelenklager , Kompensationslager , numerische Untersuchungen , Gleitmaterial Müngsten bridge , experimental program , railway bridge construction , steel bridges , approval prodedures , compensating bearing , sliding , numerical investigation , radial joint bearingmaterial
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