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Bettung für Eisenbahngleise aus feinkörnigen Naturstoffen Für stark
belastete Eisenbahngleise wird zur Zeit vorwiegend künstlich gebrochener Steinschotter
als Bettungsstoff verwendet. Dieser Schotter hat den großen Vorzug, daß die großen
prismatischen Körner sich gut ineinander verspannen, wodurch der ganze Bettungskörper
eine starke innere Reibung erhält. Die einzelnen Körner können daher nicht so leicht
gegeneinander verschoben werden, und es ist eine gute Druckübertragung auf den Untergrund
gewährleistet. Ferner sind zw=ischen den Schottenkörnern verhältnismäßig große Hohlräume
vorhanden, die eine gute Durchlüftung und Austrocknung ermöglichen.
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Andererseits hat dieser Steinschotter als Bettungsstoff auch sehr
sches erwiegende Nachteile. Die Schwellen liegen insbesondere bei neu hergestellten
Gleisen sowohl an ihrer Grundfläche wie an, den Seitenflächen nur auf den scharfen
Kanten der Schottensteine an. Diese drücken sich in die Holzfaser ein und zerstören
dieselbe sehr bald. Beim Aufnehmen von Holzschwellen kann man immer wieder feststellen,
daß große Splitter losgelöst -sind. Durch diese Zerstörung der Holzoberfläche wird
die Fäulnis der Schwelle außerordentlich begünstigt, und außerdem federt sie unter
den Lasten übermäßig stark.
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Ferner ist zu berücksichtigen, daß der gebrochene Steinschotter ein
Kunstgebilde ist. Die einzelnen Steine erhalten vielfach bei dem Zerkleinerungsvorgang
feine Risse und werden infolgedessen während des Betriebs durch den Frost sowie
durch die Lastwirkungen zerstört. Ferner zerreiben sich die Steine mit ihren scharfen
Kanten gegenseitig. Die Trümmerstücke sinken in die Hohlräume, und die ganze Bettung
wird zusammengerüttelt, so daß schließlich auch die Schwelle selber einsinkt. Zuletzt
bilden sich auch infolge des völligen Zermahlens der Steine unter den Schwellen
zusammenhängende zementierte Bänke, die bei der Bettungserneuerung mit großer Mühe
aufgebrochen werden müssen.
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Um die Mängel der Schotterbettung zu vermeiden, hat man immer wieder
versucht, feinkörnige Naturstoffe zu verwenden. Diese haben den Vorteil, daß sich
die Schwellen allseits sehr fest einlagern, ohne daß ihre Oberfläche zerstört wird.
Es hat sich dabei aber meist der Nachteil ergeben, daß der feinkörnige Bettungskörper
nicht genügend inneren Halt besitzt. Wenn auch die einzelnen Körner keinen Zerstörungen
ausgesetzt sind, wie dies beim Schotter der Fall ist, so neigen sie doch weit mehr
dazu, unter den Druckwirkungen gegeneinander zu verrollen, so daß die Druckübertragung
auf den Untergrund weniger günstig ist.
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Ein weiterer Nachteil der Feinkornbettung beruht darin, daß die verhältnismäßig
sehr kleinen Zwischenräume zwischen den einzelnen Körnern, deren Gesamtvolumen trotzdem
nahezu ebenso groß ist wie das Volumen des leeren Raumes, bei der Schotterbettung
sehr leicht verschlammen. Die Verschlammang
kommt dadurch zustande,
daß die Schwelle in der Bettung pumpt, indem sie beim Aufsteigen nach der Entlastung
Wasser aus den unteren Schichten der Bettung nach oben ansaugt. Mit diesem Wasser
wird auch der gelöste Schlamm des Bahnkörpers nach oben befördert, so, daß der Raum
unter der Schwelle nach und nach ganz damit durchtränkt wird.
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Um die Vorzüge der Schotterbettung und der Feinkornbettung miteinander
zu vereinen und deren Nachteile möglichst zu vermeiden, hat man von altersher auch
schon versucht, eine Mischbettung auszuführen, indem der Schotter mit Sand durchmengt
wird. Auf diese Weise soll der feine Sand vor dem Ausweichen unter den Lasten bewahrt
bleiben, und außerdem sollen die Schotterkörner allseits durch den Sand so gestützt
werden, daß sie nicht so leicht durch Biegebeanspruchungen zerstört werden können.
Um den inneren Zusammenhalt der Mischbettung noch weiter zu sichern, ist auch versucht
worden, dem Sand noch einen Bindestoff beizufügen, z. B. ein die Feuchtigkeit haltendes
natürliches Salz. Zweifellos aber wird dieses Salz durch das Tageswasser aus dem
Bettungskörper allmählich ausgelaugt, so daß derselbe bei besonders trockenen Zeiten
auch keine Feuchtigkeit mehr enthält. Ein derartiges trockenes Gemenge aber aus
verschieden großem Korn zeigt den Nachteil, daß es unter den Erschütterungen leicht
entmischt wird, weil die kleineren Körner, in diesem Fall der Sand, durch die größeren
Zwischenräume des Schotters hindurchfallen können. Es wird sich also nach und nach
der Sand auf dem Grunde der Bettung ansammeln, während der Schotter in den oberen
Lagen freiliegt, zum Teil sogar aus den unteren Lagen nach oben hin aufsteigt. Diese
Wirkung kann durch einen einfachen Versuch bestätigt werden, indem man ein Gemisch
aus grobem und feinem Korn in einem Gefäß aufrüttelt. Im Betriebe der Eisenbahn
wird das Aufrütteln durch die in -schneller Folge über die Bettung dahinrollenden
Radlasten bewirkt.
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Die Nachteile der Feinkornbettung können also durch eine Beimischung
von Schotter nicht beseitigt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sind vielmehr
wesentlich andere technische Mittel anzuwenden. Zunächst gilt es, das Aufpumpen
des Schlammes in der Bettung zu verhindern. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die
Feinkornbettung in gewissen Höhenlagen mit Sperrschichten zu durchziehen, welche
gewissermaßen die Porenkanäle nach dem Untergrund hin abschneiden und so verhindern,
daß sich die Saugwirkung bis zu dem Untergrund erstreckt.
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Diese Sperrschichten können bei richtiger Ausbildung gleichzeitig
dazu dienen, das Ausweichen des Feinkornes unter dem lotrechten Druck der Betriebslasten
zu verhindern, indem sie die Bettung in sich zugfest bewehren. In der Vereinigung
dieser beiden Aufgaben ist der Grundgedanke der im folgenden beschriebenen Erfindung
zu suchen, welche die gestellte Aufgabe dadurch löst, daß in dem aus Feinkorn bestehenden
Bettungskörper mehrere Lagen von flachen Formsteinen übereinander eingebaut- sind,
deren Fugen sich weitgehendst überdecken.
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- Die Herstellung dieser bewehrten Feinkornbettung geschieht in folgender
Weise: Zunächst wird zwischen zwei seitlichen Lehren die unterste Sandschicht eingeschlemmt.
Darauf wird diese Schicht mit einem Hobel genau abgezogen und die erste Lage der
Formsteine eingebracht. Alsdann sind die Fugen dieser Formsteine mit Sand auszuschlemmen,
worauf dann die zweite Sandlage ebenfalls nach dem Schlemmverfahren eingebaut wird,
auf die nach dem Abhobeln die zweite Formsteinlage folgt. In dieser Weise wechseln
die Sandschichten und die Lägen der Formsteine ab.
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Die beiliegende Abbildung zeigt einen Längsschnitt durch die Gleisbettung,
wobei die Schwelle quergeschnitten" ist.
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Unter der Schwelle r befindet sich zunächst ein etwas größerer, mit
feinkörnigemBettungsstoff gefüllter Raum 2, der das nachträgliche Anstopfen der
Schwelle während des Betriebs ermöglichen soll. Darunter folgen dann drei oder auch
mehrere Lagen von Formsteinen 3, .4 und 5. Diese sind voneinander sowie von dem
Untergrund durch starke, mit feinkörnigem Bettungsstoff gefüllte Lagerfugen 6 getrennt.
Die Stoßfugen 7 sind dagegen möglichst schmal, damit der Bettungsstoff unter dem
Druck der Betriebslasten nicht etwa in diesen Fugen aufsteigen kann. Die einzelnen
Steinlagen 3, q. und 5 sind aus dem gleichen Grunde derart in Verband angeordnet,
daß niemals zwei Stoßfugen übereinanderliegen.
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Abweichend von der Darstellung der Abbildung kann man an Stelle einzelner
Steinsockel auch die ganze Unterbettung des Gleises in ähnlicher Weise mit Formsteinlagen
durchziehen. In beiden Fällen geschieht die Herstellung in der Weise, daß der feinkörnige
Bettungsstoff in die Fugen der nacheinander ausgelegten Steinlagen eingeschlemmt
wird. Die Oberfläche der Lagerfuge 2 wird nach dem Schlemmen mit einer Lehre abgeglichen
und darauf die Schwelle ausgelegt. Auf diese Weise wird von vornherein eine völlig
festgelagerte, den Druck gleichmäßig übertragende Bettung geschaffen. Als Formsteine
kommen am zweckmäßigsten hartgebrannte Klinker in Frage, da diese eine besonders
hohe Lebensdauer besitzen.