DE2626871C3 - Oberbaugestaltung in Streckenbogen, insbesondere für Hochgeschwindigkeits-Verkehrsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Oberbaugestaltung in Streckenbogen, insbesondere für Hochgcschwindigkeits-Verkehrsmittel, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs I beschriebenen Merkmalen.

Das Bestreben, die Geschwindigkeiten von Land-Verkehrsmitteln beträchtlich zu steigern, führte zu nach neuen Technologien (NT) entwickelten Verkehrsmitteln, die ohne materielle Berührung gegenüber der zugehörigen Fahrbahn getragen und geführt werden. Eine dieser neuen Technologien ist beispielsweise die elektrodynamische Schwebetechnik (EDS). Die Erfindung soll jedoch auf alle berührungsfreien Bahnsysteme anwendbar sein. Aus verschiedenen Gründen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, solchen NT-Verkehrsmitteln noch die zusätzliche Möglichkeit einer Abstützung bzw. Führung über ein Gleit- oder Roll-Syslem zu geben. Ein solches GoR-System erleichtert z. B. das positive bzw. negative Beschleunigen der NT-Verkehrsmittel und trägt allgemein zu deren Sicherheit bei.

Während des Schwebezustandes befinden sich die Trag- ind Führungselemente des GoR-Systems in beträchtlichem Abstand über den zugehörigen Schienen, über denen sie geführt werden. Pie hier/u erforderlichen Führung«-, Notführungs- und Eingleisungs-Systeme sind jedoch nicht Gegenstand vorliegender Erfindung.

Aus dem herkömmlichen Eisenbahnbetrieb her ist es bereits bekannt, daß in Streckenkurven die Gleise mit einer Überhöhung verlegt werden müssen, deren Höhe vom Krümmungshalbmesser und der maßgebenden Geschwindigkeit abhängt. Als Erfahrungswert hat sich herausgestellt, daß dem Fahrgast höchstens Querbeschleunigungswerte zwischen 0,85 m/s³ und 1,2 m/s³ zugemutet werden können. Wegen der Gefahr des Wanderns der Last im Fahrzeug sind diese Querbeschleunigungswerte in etwa auch für Güterfahrzeuge zu beachten.

Bei GoR-Fahrzeugen ist die Überhönung nicht über einen Wert hinaus zu steigern, der einem Überhöhungswinkcl von etwa 6° gegenüber der Waagerechten entspricht, weil ein Fahrzeug beispielsweise infolge von Zwangsbremsung in einer überhöhten Kurve zum Halt kommen könnte. In diesem Falle wirkt auf Fahrgäste bzw. Ladung bei 6" Überhöhung ein Hangablricb entsprechend 1,0 m/s². Andererseits begrenzt die angegebene Überhöhung die mögliche Höchstgeschwindigkeit in einem Gleisbogen mit 12!0m Halbmesser (Annahme) auf 160 km/h. Wollte man unter sonst gleichen Qucrbeschleunigungsverhältnissen etwa mit 200 km/h die Kunic befahren, dann wären kleinere Krümmungshalbmesser als 1890 m nicht möglich.

Diesen Grenzen der möglichen Überhöhung sind NT-Fahrzeuge so lange nicht unterworfen, wie sie berührungsfrei über ihrer Fahrbahn schweben.

Müßte aber das NT-Verkchrsmittcl etwa aus sichcrheitstcchnischen Gründen in einer Kurve mit einer entsprechend seiner maßgebenden Geschwindigkeit ausgebildeten Überhöhung zum Stillstand kommen, wobei es dann auf seinem GoR-System abgestützt ist, dann wäre der auf die Fahrgäste wirkende Hangabtrieb unzulässig groß. Das gleiche trifft auf ein GoR-Fahrzeug zu, das die stark überhöhte Kurve mil Geschwindigkeiten etwa um 100 km/h und darunter durchfährt.

Zwar ist aus dem Eisenbahnwesen bereits eine Gestaltung des Oberbaues in Kurven bekannt, die für Hochgeschwindigkcits- und normalschnelle Fahrzeuge geeignet sein soll und die dadurch gekennzeichnet ist. daß in gewissem Abstand zu einer für hohe Geschwindigkeiten geeigneten Fahrspur parallel zu dieser eine zweite Fahrspur geringerer Überhöhung für langsamere Fahrzeuge angeordnet ist. An Kurvenanfang und -ende stellt je eine Weiche den Anschluß an das benachbarte Glcisslück her. Ein derartiger Oberbau ist für die sehr schnellen NT-Fahrzeuge nicht geeignet, weil ein Einspurcn des GoR-Teiles bei einer Zwangsbremsung auf dem bekannten Oberbau nicht möglich ist (DE OS 23 57 511 bzw. DE-OS 23 44 4 31).

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kurvcngcstallung für einen Oberbau einer Strecke zu schaffen, die für NT-Fahrzcugc und GoR-Fahrzcuge mit hohen bzw. mittleren Geschwindigkeiten geeignet ist, wobei in der Kurve solche Fahrzeuge auch halten können, ohne daß die geschilderten Nachteile auftreten. Diesen technischen Erfordernissen soll auf möglichst vorteilhafte Weise Rechnung getragen werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch I angegebenen Merkmale gelöst. Dabei werden folgende Vorteile erzielt:

Der benötigte Regcllichtruum ergibt sich allein aus

dem Fahrzeugumrill; /.usiitzlicher Kaum wegen der seitlichen Versetzung der llochgeschwindigkeits- gegenüber der Nornmlgeschwindigkeitsspur ist nicht erforderlich,

Auf ein und demselben Oberbau können Verkehrsmittel mit erheblich unterschiedlichen maßgebenden Geschwindigkeiten sowie nach verschiedenen Techniken geführt werden. Hierbei sind die jeweiligen Überhöhungen in Kurven entsprechend den beiden bevorzugten maßgebenden Geschwindigkeiten weitgehend freizügig wählbar.

Unerwünschte positive bzw. negative Querbeschleunigungen treten bei den systemeigenen Geschwindigkeiten nicht auf.

Der Oberbau für derartige Hochgeschwindigkeits-VerkehrsmiUel weist eine Bahn für berührungslose Fahrzeugführung und eine zweite mit Schienen ausgerüstete auf, die für die Elemente des GoR-Systems bestimmt ist.

Ein derartiger mit Bahnen sowohl für das NT- als auch für das GoR-System ausgestatteter Oberbau ermöglicht es, auf ein und derselben Strecke nacheinander Verkehrsmittel sowohl für hohe Geschwindigkeiten (beispielsweise etwa 500 km/h) als auch für herkömmliche Geschwindigkeiten (beispielsweise etwa 100 bis 150 km/h) verkehren zu lassen. Dies tragt zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Systems bei, da die hohe Geschwindigkeit sich nur für den Personenverkehr als zweckmäßig erwiesen hat, während der Güterverkehr günstiger mit herkömmlichen Geschwindigkeiten abgewickelt wird. Die Schienen der ohnehin aus den oben geschilderten Gründen für die NT-Verkehrsmittel benötigten GoR-Ausrüstung können also doppelt ausgenutzt werden.

Neuartige Verkehrsmittel können gegebenenfalls auf große Längen vorhandene Trassen nach entsprechender Ergänzung ausnutzen.

Ferner ist es möglich, auf der gleichen Trasse zeitlich gestaffelt sehr schnelle Personenverkehrsmittcl und langsamere Güterzüge verkehren zu lassen, wobei die erstgenannten berührungsfrei getragene und geführte Fahrzeuge, die zweitgenannten hingegen GoR-Züge sein können.

Die raum- und kostensparende Kombination von Einrichtungen der Schwebcfahr/.eugtcchnik (NT) auf GoR-Bahnkörpern kann erst durch die Erfindung auch in Kurven ihren vollen Nutzeffekt erbringen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand der schemalischcn Zeichnung wird in der nachfolgenden Figurenbeschreibung ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert.

Mit 1 ist der untere Teil eines Fahrzeugumrisses bezeichnet, wobei das Fahrzeug entweder von einem Gleit- oder Roll-Tnig-Führungs-System 2 oder einem berührungsfreien NT-System 3 getragen bzw. geführt sein kann.

In der Darstellung wurde für das Gleit- oder Roll-Systcm 2 als Beispiel das bekannte Rad-Schiene-System gewählt. Der Gegenstand der Erfindung ist jedoch auf jedes andere Gleit- oder Roll-System anwendbar. ·

Bei dem NT-System 3 kann es sich beispielsweise um elektrodynamische Schwebetechnik (EDS) handeln; der Gegenstand der Erfindung ist jedoch auch auf jedes andere berührungsf^reie Trag-Führungs-System anwendbar, das hohe Geschwindigkeiten ermöglicht.

Bestandteile des GoR-Systems 2 sind dem Oberbau zuzurechnende Schienen "5 sowie Bestandteile des Fahrzeuges bildende Trug- und Führungselemente, die in der Zeichnung symbolisch durch Räder 6 angedeutet ■ sind. Die Teile des GoR-Systems 2 können sich im Grundaufbau zwar an herkömmliche Eisenbahnieile anlehnen, abor in Einzelheiten dem besonderen Anwendungszweck angepaßt sein.

Als beispielsweise Ausgestaltung des NT-Oberbaues in sind in der Zeichnung zwei Reaktionsschienen 7 sowie eine Bettung 8 für Seitenführungs- und Wanderfeldwicklung angedeutet. Diesen Teilen entsprechen am Fahrzeug bzw. dessen Schwebegestell die Tragmagnete 9 sowie die Führungs-Vortriebs-Magnete 10. ι ■ Am Fahrzeug bzw. am Schwebegestell befinden sich außerdem an sich bekannte und darum nicht dargestellte Notkufen.

Für das sichere Einspuren des Fahrzeuges aus dem Schwebe- in den Gleit- oder Rollzus'.and ist Vorausset-Ji zung, daß die lotrechte Längsmittelebene 11 des Fahrzeuges bzw. dessen Schwebegestelles beim Aufset zen auf das GoR-System waagerecht :;uer höchstens um eine Schvvingungsbreitc 13 von der Spurmitte 4 entfernt geführt wird. Durch systemimmanente Maßnahmen ist .·. sichergestellt, daß die Schwingungsbreite 13 erheblich kleiner bleibt als die halbe Breite des Spurkands 12. Dadurch wird ein Fahrzeug auch bei Ausfall des Tragbzw. Führungssystems sowohl in der Geraden als auch in .Streckenkurven aus dem Schwebezustand immer über das GoR-System 2 sicher zum Halt kommen.

In der Geraden sind nun, was als selbstverständlich nicht gezeichnet wurde, die Oberbau-Mittel sowohl des GoR-Systems 2 als auch des NT-Systems 3 waagerecht verlegt. In Kurven hingegen sind die Oberbau-Mittel • der beiden Teilsysteme entsprechend unterschiedlichen Überhöhungen gegeneinander verschränkt, wobei die Verschränkungscbenen c'.wa in Spurmittc 4 einander schneiden.

Wie die Zeichnung im einzelnen zeigt, ist der Oberbau • des GoR-Systems gegenüber der Waagerechten um den Winkel 14 und der Oberbau des NT-Systems 3 um den größeren Winkel 15 überhöht.

D.t· genannten Winkel hängen von den maßgebenden Geschwindigkeiten und dem Krümmungshalbmesser ab. Da im NT-Betrieb größere Geschwindigkeiten als im GoR-Betrieb in Betracht kommen, ist, wie gesagt, der Winkel 15 größer als der Winkel 14, der seinerseits wegen des zu beachtenden Hangabtriebes üblicherweise nicht größer als 6^C sein wird. Der Winkel 15 kann " beispielsweise 9° betragen.

Die sich aus den genannten Winkeln im Oberbau bzw. beim Fahrzeugumriß ergebenden Verhältnisse sind aus der Zeichnung ersichtlich, in der der Fahrzeugumriß 1 in der dem GoR-System entsprechenden Überhöhung voll ■ ausgesogen und in der dem NT-System entsprechenden Überhöhung strichpunktiert dargestellt wurde.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Beibehalten der festgelegten Überhöhungswinkel 14, 15 dadurch sichergestellt, daß die Oberbaumittel auf Schwellen 16 ·' verlegt sind, die hierzu entsprechende Befestigungsflächen 19, 20, 2t aufweisen. Zur Befestigung und Auflagerung der Schienen 5 dienen Oberbaumittel, die aus den beim Eisenbahnbau üblichen evtl. entsprechend abgewandelt worden sind.

Eine noch bessere Fixierung des Oberbaues ist durch Anwendung von Platten 17 möglich, die insbesondere für aufgeständerte Bauweise auch als Kastenprofil 18 ausgebildet sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Oberbaugestaliung in Streckenbogen von mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten betriebenen Verkehrsmitteln, insbesondere für Hocbgeschwindigkeits-Verkehrsmiuel, mit mindestens zwei Gleisen, die eine unterschiedliche Überhöhung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleis für ein Gleit- oder Rollsystem (2) mit einem Gleis für ein berührungsloses Trag-Führungssystem ,< (3) derart vereinigt ist, daß der Überhöhungswinkel (15) des letzteren Gleises größer ist als der Überhöhungswinkel (14) des Gleises für das Gleitoder Rollsystem (2), und daß beide Gleise mit nahezu identischer Spurmitte (4) geführt sind.

2. Oberbaugestaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Überhöhungswinkel (14 und 15) einander zumindest dicht bei der lotrechten Längsmittelebene (11) schneiden.

3. Oberbaugestaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5) und die Trag-Fühmngs-Mittel (7,8) beider Bahnsysteme (2 bzw. 3) auf gemeinsamen Schwellen (16) mit Befestigungsflächen (19, 20, 21) verlegt sind, wobei die jeweiligen Befestigungsflächen (19 bzw. 20, 21) · entsprechend den Überhöhungswinkcln (14, 15) zueinander angeordnet sind.

4. Oberbaugestaltung nach Anspruc;] 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5) und die Trag-Führungs-Mittel (7,8) beider Bahnsysteme ''< (2 bzw. 3) auf gemeinsamen Platten (17) mit Befestigungsflächen (19, 20, 21) verlegt sind, wobei die jeweiligen 3cfesligungsflächen (19 bzw. 20, 21) entsprechend den Übt/höhun^swinkcln (14, 15) zueinander angeordnet sind

5. Oberbaugestaltung nach A- vpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5) und die Trag-Führungs-Mittcl (7, 8) beider Bahnsystcmc (2 bzw. 3) auf gemeinsamen Kastenprofilcn (18) mit Befcsligungsflächen (19, 20, 21) verlegt sind, wobei die jeweiligen Befestigungsflächen (19 bzw. 20, 21) entsprechend den Überhöhungswinkeln (14, 15) zueinander angeordnet sind.