Betonschwellen

Betonschwellengleis
Betonschwellengleis
© Thorsten Schaeffer

Da die Holzschwelle aus einem teuren Rohstoff besteht, wurde experimentiert, welche Materialien sich für die Unterkonstruktion eines Gleises noch bieten würden. Man suchte nach einem Baustoff, der leicht in Form zu bringen war. Da bot sich der Baustoff Beton an.
Durch die leichte Verarbeitung des frischen Betons bietet sich eine Reihe von Möglichkeiten der Formgestaltung an.
Die ersten Betonschwellen wurden um 1890 eingeführt.

Herstellung von Betonschwellen:

Damit der Schwellenkörper bei Belastung von Zugkräften keine Schäden (Rissbildung) nimmt, wird eine Bewehrung angeordnet. Beim Frühausschalen des Betons sind in die Betonschwelle längliche Hohlräume eingesetzt worden, damit später die Stahlbewehrung durch diese eingezogen und gespannt werden kann. Nach dem Gießen und Aushärten der Schwelle erfolgt das Abbinden.

Das Abbinden von Beton bei hoher Temperatur ein schneller, chemischer, exothermer Prozess. Durch das Zuführen von Dampf (Wärme) hat man das Abbinden beschleunigt,um die erforderliche Festigkeit früher zu erreichen.
Im Winter bei extremer Kälte muss man Wärme von Außen dem Beton zuführen. Die eingeführten Spannstähle werden in die Kanäle eingeführt. Anschließend die Zugkraft aufgebracht und die Hohlräume zwischen Stahl und Beton mit Zementschlämmen ausgefüllt.
Beim Spätausschalen wird die Schalung als Spannbett für die Bewehrung verwendet. Für die Vorspannung im direkten Verbund wird die Spannbewehrung vor dem Betonieren gespannt (gegen die Schalung) und anschließend im gespannten Zustand vom frischen Beton umhüllt. Der Beton bleibt solange in der Schalung (Spätausschalen), bis er ausgehärtet ist.

Für die Vorspannung wird zunächst der Beton der Schwelle hergestellt und muss dann abbinden um die Druckfestigkeit zu erreichen. Das nennt man dann Betonherstellung mit nachträglichem Verbund. Anschließend wird der Spannstahl eingefädelt und gegen den Beton vorgespannt.
Die Druckfestigkeit sollte nach der Fertigstellung der Schwelle 60 N/mm² betragen. Nach ca. einem Tag hat die neue hergestellte Betonschwelle ihre äußere Form erreicht, aber die endgültige Festigkeitsentwicklung des Betons dauert ca. 28 Tage und somit wesentlich länger.

Vorteile:

  • gegenüber tierischen und pflanzlichen Schädlingen unempfindlich
  • Sanierung mit Kunststoffdübeln ist umsetzbar
  • hohes Eigengewicht, dadurch bessere Lagesicherheit
  • gute Spurhaltung
  • niedriger Preis
  • lange Lebensdauer

Nachteile:

  • hohes Gewicht beim Einbau
  • bei Entgleisung entsteht hoher Schaden an der Schwelle, eine Schwellenauswechslung wird notwendig
  • keine Aufarbeitung bei Rissbildung

von Thorsten Schaeffer
Betonschwelle
© Thorsten Schaeffer

Tiefergehende Informationen finden Sie in diesem kostenfreien Sonderheft als E-Book des Betonschwellenindustrie e.V.:

Teil 1

Teil 2

Teil 3

Teil 4

Teil 5


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The Basic Principles of Mechanised Track Maintenance

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This book is dedicated to the many people involved in the day to day planning and performance of track maintenance activities. Providing a practical approach to everyday challenges in mechanised track maintenance, it is not just intended as a theoretical approach to the track system. 
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