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Wirksamkeit von Regelausführungen im Hinterfüllungsbereich v. Brückenwiderlagern


Project Details
Project duration: 08/199812/1998


Abstract
Die neue Hochgeschwindigkeitsstrecke Köln-Rhein/Main der DB AG ist ausschließlich für den ICE-Verkehr konzipiert. Als Oberbau ist die Feste Fahrbahn vorgesehen. Während es auf der freien Strecke bereits positive Erfahrungen mit der Festen Fahrbahn gibt, sind die Über-gänge zu Brückenbauwerken problematisch zu beurteilen. Dies liegt an den unterschiedlichen Steifigkeiten von Brückenüberbau und Widerlagerhinterfüllung, die zu erheblichen Setzungs-differenzen über kurze Entfernungen führen. Langgezogene unbedenkliche Setzungsmulden können sich nicht ausbilden. Zu dieser Fragestellung wurden groß- und kleinmaßstäbliche Modellversuche durchgeführt. Es wurden die beiden Regellösungen (zementverfestigter Erdkeil und Schleppplatte) und weitere Optimierungen im Hinblick auf das Setzungsverhalten infolge Verkehrslasteinwir-kungen im Hinterfüllungsbereich vergleichend überprüft. Um den Einfluß eines in der Realität überfahrenden Zuges im Modell näherungsweise abzubilden und um die Setzungsmulde als Ganzes zu erfassen, wurde bei den kleinmaßstäblichen Modellversuchen eine überrollende Belastungseinrichtung entwickelt. Bei der Abbildung der komplexen Randbedingungen im Modellversuch wurden Modellgesetze berücksichtigt, mit denen auch eine Übertragung der Versuchsergebnisse auf den Prototyp ermöglicht wurde. Es wurden die Parameter Belastung, Oberbausteifigkeit, Lagerungsdichte des Hinterfüllungs-materials und die Höhe der Widerlagerwand in Abhängigkeit von der Zyklenanzahl variiert. Durch jeweilige Änderung eines Parameters, bei konstant halten der übrigen Parameter, konnte unter Berücksichtigung der Dimensionsanalyse der Einfluß eines jeden Parameters separat ermittelt werden und in einer Setzungsformel zusammengefaßt werden. Bei der Überprüfung der Regellösungen wurde festgestellt, daß die üblichen hohen Anforde-rungen an einzuhaltende Krümmungsradien nicht erfüllt werden konnten. Ursache dafür war, daß größere Setzungen bereits in kurzer Entfernung zum Widerlager auftraten. Deshalb wurde bei der Entwicklung von Optimierungen der Übergangskonstruktionen der Schwerpunkt auf Konstruktionen gelegt, die weiter in den Damm hineinreichen. Bei der Kon-struktionsform des umgekehrten zementverfestigten Erdkeils konnte die gleichmäßigste Set-zungsmulde bei gleichzeitig geringen Setzungsbeträgen erzielt werden. Unter Ansatz einer 1,3 fachen ICE Belastung sind nach 1 Million Lastwechsel Setzungen in der Größenordnung von 10 bis 15 mm zu erwarten.


Principal Investigator


Co-Investigators

Last updated on 2017-11-07 at 14:00