EN 13230 Eisenbahnanwendungen - Gleise - Betonschwellen und Lager

Die europäische Norm „EN 13230 Eisenbahnanwendungen - Gleise - Betonschwellen und -träger“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „EN 13230-1 Teil 1: Allgemeine Anforderungen“ beschreibt die technischen Kriterien und Prüfverfahren, die Komponentenmaterialien und fertige Betonschwellen und -träger (z. B. vorgefertigte Betonschwellen, Doppelblock-Stahlbetonschwellen, Fachwerk- und Kreuzungsträger sowie spezielle Elemente für Eisenbahnstrecken) erfüllen müssen.

Die Hauptfunktion von Betonschwellen und -trägern besteht darin, vertikale, horizontale und longitudinale Lasten von den Schienen auf den Schotter oder andere Träger zu übertragen. Im Gebrauch sind sie zudem Frostschäden und Feuchtigkeit ausgesetzt, was zu schädlichen chemischen Reaktionen im Inneren der Schwelle führen kann.

Diese Norm definiert mechanische Prüfverfahren, die die Belastbarkeit von Schwellen und Trägern gegenüber wiederholter Belastung und deren ausreichende Dauerhaftigkeit gewährleisten. Darüber hinaus werden Produktionsverfahren und Prüfverfahren kontrolliert, um sicherzustellen, dass der Beton während des Gebrauchs nicht durch chemische Reaktionen oder Frostschäden beeinträchtigt wird.

Ein Eisenbahngleis ist eine Konstruktion aus Querschwellen oder -trägern, die mittels eines Kupplungssystems mit den Schienen verbunden und durch Schotter oder andere Stützen getragen werden. Die Spurweite wird durch das Schienenprofil, die Schienenneigung und den Abstand zwischen den Betonschwellen und -trägern bestimmt.

Im Allgemeinen sind die Hauptziele der Norm EN 13230 folgende:

• Die Mindestanforderungen an die Leistungsfähigkeit von Betonschwellen festzulegen, um Sicherheit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit in Eisenbahnnetzen zu gewährleisten.
• Zur Definition von Entwurfsprinzipien (einschließlich Entwurfsmethoden wie Lasten, Lastkombinationen und Grenzzustandsbemessung).
• Ermittlung des Materialbedarfs (z. B. Betonfestigkeit, Bewehrung, Spannstahl).
• Zur Ermittlung der Prüfmethoden für Typgenehmigungsprüfungen (wie z. B. statische und dynamische Biegeprüfungen, Ermüdungsprüfungen, Schienenlagerprüfungen, elektrische Widerstandsprüfungen).
• Zur Festlegung von Akzeptanzkriterien sowohl für die werksseitige Produktionskontrolle als auch für die Typprüfung.
• Um die Interoperabilität und gleichbleibende Qualität der Schwellen in europäischen Eisenbahnsystemen zu gewährleisten.
• Dies umfasst Schwellen für konventionelle Strecken (Hochgeschwindigkeitsstrecken werden in anderen Abschnitten oder Normen behandelt).
• Die Norm „EN 13230-2 Teil 2: Spannbeton-Monoblockschwellen“ beschreibt zusätzliche technische Kriterien und Kontrollverfahren für die Herstellung und Prüfung von Spannbeton-Monoblockschwellen. Diese Norm definiert das Prüfverfahren und die Abnahmeregeln für Betonschwellen.

Die Hauptziele dieser Norm sind:

• Bereitstellung detaillierter technischer Spezifikationen für vorgespannte Monoblockschwellen (die in Europa am häufigsten vorkommende Art von Betonschwellen).
• Toleranzen für Abmessungen, Rechtwinkligkeit, Ebenheit und Krümmung festlegen.
• Um Mindestleistungswerte für Folgendes festzulegen:
• Positive und negative statische Biegemomente (am Schienenbett und in der Mitte)
• Dynamische Biegefestigkeit (dynamischer Verstärkungsfaktor)
• Ermüdungsbeständigkeit (2-4 Millionen Lastzyklen je nach Kategorie)
• Ermüdungs- und Wiederbelastungstests für Schienenlager
• Schraubenauszugswiderstand und elektrischer Widerstand
• Definition von Streckenkategorien (A, B, C, D) nach maximaler Achslast und Geschwindigkeit (z. B. Kategorie A für sehr schnelle Strecken, Kategorie D für langsamere, stark befahrene Strecken).
• Zur Angabe der Kompatibilität des Verbindungssystems und der Einfügetypen.
• Zur Definition von Typgenehmigungsprüfungen und Routineprüfungen (Werksproduktionskontrolle).
• Es muss sichergestellt werden, dass die Schwellen den allgemeinen Anforderungen der Norm EN 13230-1 entsprechen, aber es muss auch auf die detaillierten Grenzwerte und Prüfverfahren speziell für Monoblock-Spannschwellen geachtet werden.
• Die Norm „EN 13230-3 Teil 3: Doppelblock-Stahlbetonschwellen“ beschreibt die technischen Kriterien und Kontrollverfahren für die Herstellung und Prüfung von Doppelblock-Stahlbetonschwellen. Diese Norm definiert das Prüfverfahren und die Abnahmeregeln für Doppelblock-Stahlbetonschwellen. In diesem Abschnitt werden auch die Anordnungspläne für die Prüfvorrichtungen zur Prüfung von Gleisbettabschnitten beschrieben.

Die Hauptziele dieser Norm sind:

• Detaillierte technische Spezifikationen werden nur für Doppelblockschwellen (zwei separate Betonblöcke, die durch eine Stahlzugstange oder ein Fachwerk verbunden sind) bereitgestellt. Diese sind in einigen europäischen Ländern üblich.
• Festlegung geometrischer Toleranzen, Blockform, Zugstangenschutz und Montageanforderungen.
• Um Mindestleistungswerte für Folgendes festzulegen:
• Statische und dynamische Biegemomente (Schienenlager und Mitte)
• Ermüdungsresistenz (typischerweise 2-4 Millionen Zyklen)
• Wiederholte Belastungstests auf dem Schienenbett.
• Zug- und Scherfestigkeit der Pleuelstange
• Elektrischer Widerstand
• Die Querträgerkategorien (A, B, C, D) werden gemäß der Norm EN 13230-2 in Abhängigkeit von der Achslast und der Höchstgeschwindigkeit definiert.
• Zur Spezifizierung kompatibler Verbindungssysteme.
• Zur Definition von Typgenehmigungsprüfungen und werksseitigen Produktionskontrollprüfungen, die speziell auf die Doppelblockkonstruktion zugeschnitten sind.
• Die in der Norm EN 13230-1 festgelegten allgemeinen Regeln müssen vollständig eingehalten werden, die Grenzwerte und Prüfmethoden müssen jedoch an die Doppelblocktechnologie angepasst werden.
• Die Norm „EN 13230-4 Teil 4: Vorgespannte Träger für Fachwerke und Kreuzungen“ beschreibt zusätzliche technische Kriterien, Prüfverfahren und spezifische Toleranzgrenzen für die Herstellung und Prüfung von vorgespannten Trägern für Fachwerke und Kreuzungen mit einer maximalen Länge von 8,5 m. Träger mit einer Länge von mehr als 8,5 m gelten als Sonderbauteile und fallen unter den Anwendungsbereich der Norm EN 13230-5.

Die Hauptziele dieser Norm sind:

• Dazu gehören lange Spannbetonelemente (typischerweise 2,6 m bis 9 m lang), die unter Fachwerken, Übergängen und Dehnungsfugen die üblichen Schwellengruppen ersetzen.
• Dies beinhaltet die Definition der geometrischen Anforderungen und Toleranzen für diese sehr langen und oft variablen Querschnittsträger.
• Zur Spezifizierung von Leistungsanforderungen, die an komplexe und stark asymmetrische Belastungen in Schubträgern angepasst sind:
• Positive und negative Biegemomente an mehreren kritischen Stellen (nicht nur im Schienenbett und in der Mitte).
• Höhere dynamische und Ermüdungsbelastungen
• Wiederholte Belastungstests auf mehreren Gleisbetten.
• Scher- und Torsionsfestigkeit (wichtig bei Scherbeanspruchung)
• In ähnlicher Weise wie bei den anderen Teilen werden die Querträger-/Trägerkategorien (wieder A, B, C, D) je nach Achslast und Geschwindigkeit definiert.
• Zur Spezifizierung der Kompatibilitätsanforderungen mit mehreren Anschlusspunkten (typischerweise 6-14 Anschlusspunkte pro Träger) und verschiedenen Scherenkupplungssystemen.
• Zur Definition von Typprüfungen und Routineprüfungen, die speziell auf die Länge und Komplexität von Scherenhubwagen abgestimmt sind (z. B. Prüfung an mehreren Belastungspunkten gleichzeitig).
• Die vollständige Einhaltung der allgemeinen Regeln der Norm EN 13230-1 muss gewährleistet sein, jedoch mit Grenzwerten und Prüfverfahren, die an lange vorgespannte Fachwerkträger angepasst sind.
• Die Norm „EN 13230-5 Teil 5: Besondere Bauteile“ beschreibt zusätzliche technische Kriterien und Kontrollverfahren für die Herstellung und Prüfung besonderer Bauteile.

Im Sinne dieser Norm bezeichnet der Begriff „Sonderelement“ jedes einzelne Betonelement (ausgenommen Platten und Längsträger), das Schienen im Eisenbahngleisbau trägt und auf das diese Norm Anwendung findet, das aber nicht in anderen Abschnitten behandelt wird.

Ein bestimmtes Bauteil wird durch detaillierte Zeichnungen einschließlich Toleranzen definiert. Alle Toleranzen bezüglich Betonelementen, Schienen, Verbindungssystem und Spurweite gemäß EN 13230-1 werden vom Käufer festgelegt. Der Käufer gibt die anwendbaren positiven und negativen charakteristischen Biegemomente im Schienenlagerbereich oder einem relevanten Querschnitt an.

Die Hauptziele dieser Norm sind:

• Um einen einheitlichen Rahmen zu schaffen, damit diese nicht standardisierten Produkte dennoch die CE-Kennzeichnung erhalten und auf dem europäischen Markt angeboten werden können.
• Die Leistungsanforderungen (Biegung, Ermüdung, Scherung, wiederholte Belastungen, elektrischer Widerstand usw.) müssen auf die spezifische Geometrie und Belastung jedes einzelnen Elements zugeschnitten sein.
• Ermöglichung projektspezifischer oder systemspezifischer Designs unter Einhaltung europäischer Normen.
• Spezifizierung von Typprüfungs- und werksseitigen Produktionskontrolleverfahren, die im Allgemeinen auf den Methoden der Norm EN 13230-1 basieren, jedoch auf die spezifische Form und Verwendung des jeweiligen Bauteils angewendet werden.
• Um die vollständige Übereinstimmung mit den allgemeinen Anforderungen der Norm EN 13230-1 zu gewährleisten.
• Die Norm „EN 13230-6 Teil 6: Konstruktion“ bietet spezifische Konstruktionsrichtlinien in den folgenden Bereichen:
• Herleitung von charakteristischen Lasten und Prüflasten.
• Berechnung von charakteristischen und Prüfbiegemomenten.

Zweck dieser Norm ist es, dem Käufer gemäß anderen Abschnitten eine Anleitung zur Aufbereitung aller dem Lieferanten zu übermittelnden Daten zu geben. Diese Norm gilt für Abmessungen von 1000 mm, 1435 mm und 1668 mm sowie für alle Schwellen- und Trägerlängen.

Diese Norm legt spezifische Kriterien für die Bemessung von Betonschwellen und -trägern als Schienenbauteile fest. Die Bemessungsverfahren des Eurocodes sind auf diese Betonbauteile nicht anwendbar.

Alle für die Auslegung von Schwellen und Trägern zu berücksichtigenden Schienenparameter werden in dieser Norm detailliert beschrieben. Diese Informationen dienen dazu, dass diese Parameter als Eingangsdaten für die Auslegungsberechnung verwendet werden können. Es obliegt dem Käufer, alle in dieser Norm verwendeten Schienenparameter zu berechnen oder zu ermitteln.

Diese Norm bietet eine Anleitung für den Berechnungsprozess im Rahmen der Konstruktion. Sie erläutert, wie Erfahrungswerte und Berechnungen kombiniert werden können, um Konstruktionsparameter optimal zu nutzen. Die Norm enthält obligatorische und informative Berechnungsmethoden, die Konstrukteure und Hersteller anwenden müssen, um nachzuweisen, dass ihre Schwellen/Träger die Leistungsanforderungen anderer Teile dieser Norm erfüllen.

Es beschreibt außerdem die folgenden Berechnungsmethoden:

• Bemessungslasten (statisch, dynamisch, Ermüdung, Stoß, Temperatur, Entgleisung)
• Schotter- oder Gleislastverteilungsfaktoren
• Dynamische Vergrößerungsfaktoren abhängig von Geschwindigkeit und Schienenqualität.
• Charakteristische und Bemessungsbiegemomente (positiv und negativ) im Schienenbett und in der Schienenmitte.
• Scherkräfte, Torsionskräfte und Längskräfte
• Vorspannungsverluste (sofortige und zeitabhängige)
• Überprüfung des endgültigen Grenzstatus und des Funktionszustands der Gebrauchstauglichkeitsgrenzen.
• Rissbreitenkontrolle und Ermüdungsprüfung von Beton und Stahl.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN 13230 an.