Schotter

Eisenbahnschotter
© Plasser&Theurer

Das Eisenbahnrad hat die Aufgabe senkrechte und horizontale Kräfte auf das Gleis zu übertragen. Zusätzlich wirken auf das durchgehend verschweißte Eisenbahngleis noch Längskräfte aufgrund von Temperaturveränderungen (Sommer und Winter). 
Über die Schiene werden diese Kräfte auf die Schwellen und weiter auf das Schotterbett übertragen. Das Schotterbett leitet dann die auftretenden Kräfte weiter in die einzelnen Schichten ab. Als wirksame Dicke der Bettung gilt das Maß zwischen Schwellenunterkante und Planumschutzschicht von mind. 30 cm. Die Bettungsdicke muss so groß sein, dass sich die Druckverteilungslinien benachbarter Schwellen über der Unterbaukrone über schneiden, da sonst der Untergrund zwischen den Schwellen hochgepresst werden könnte. Eine homogene Schicht des Schotterbettes ist für die Qualität des Gleises ausschlaggebend. Lagenweise Verdichtung und Stabilisierung führen zu einer Erhöhung der Lagestabilität des Gleises und einer Dauerhaftigkeit der Gleislage.

Grundvoraussetzungen an das Schotterbett:

  • das Gleis muss in die vorgesehene Endlage (SOLL) gebracht werden
  • der Regelbettungsquerschnitt ist ordnungsgemäß herzustellen
  • der Schotter muss optimal verdichtet sein
  • das Gleis ist zu stabilisieren

Das Stopfen (Verdichten oder Stabilisieren) der Schotterbettung erfolgt mit Maschinen, dabei wird gleichzeitig der Schotter vor den Schwellenköpfen mit verdichtet.
Ein optimaler Querverschiebewiderstand wird erreicht wenn eine dynamische Stabilisierung des Gleises nach der Stopfung und Vorkopfverdichtung erfolgt ist. Da sich Lockergesteine am besten durch horizontale Schwingungen verdichten lassen, wurde diese Eigenschaft beim dynamischen Gleisstabilisator (DGS) benutzt.

Charakteristisches Verschleißbild durch Schotterbruch
© Fabian Hansmann

Für ein optimales Funktionieren und der Haltbarkeit des Schotterbettes ist, dass es frei von organischen Stoffen erstellt wurde und dass es dem Oberflächenwasser (Regen) standhalten kann. Ein wesentlicher Bestandteil für die Haltbarkeit ist u.a. die Bettungsreinigung.
Die Verunreinigungen des Schotterbettes haben folgende Auswirkungen. Die Reibung zwischen den einzelnen Schotterkorngrößen sinkt, der Druckausbreitungswinkel verkleinert sich, der Druck auf den Untergrund steigt. Infolge von Verschmutzung im Schotterbett, sinkt die Elastizität des Gleises und damit die andauernde Haltbarkeit der Gleislage.

Das Gleis ist abhängig von der Güte der einzelnen Stoffe die verwendet wurden und damit auch von der Qualität des Bettungsmaterials. Das geeignetste Material für die Bettung ist Schotter. Gleisschotter ist gebrochenes und gesiebtes Naturgestein. Das Rohgestein für Oberbauschotter muss folgende Bedingungen erfüllen:

  • Wetterbeständigkeit
  • große Zähigkeit
  • große Druckfestigkeit (durch Druck- und Schlagversuche)
  • keine Beimengungen von Lehm, Erde, o.ä.
  • das Gestein muss scharfkantig brechen

Am besten eignen sich Hartgesteine wie Basalt, Diabas oder Granit. Weichgesteine wie Kalk, Dolomit, Sedimentgestein o.ä. sind weniger brauchbar. Der Schotter muss dem Verwendungszweck entsprechen:

  • Korngröße und Kornverteilung nach Siebkurve bzw. Sieblinie
  • Kornform (kubisch, länglich)
  • eine gewisse Menge an Unterkorn und Überkorn

Allgemein üblich ist die Verwendung von gebrochenem Schotter in der Größe von 21,4 bis 63 mm für Hauptgleise.