DAMTEC® SBM K – Unterschottermatte für Bahnanwendungen

Die DAMTEC® Unterschottermatte ist eine Entkopplungs‐ und Schutzmatte unter Schienenanlagen, geprüft nach DIN 45673-5 (Mechanische Schwingungen – Elastische Elemente des Oberbaus von Schienenfahrwegen – Laborprüfverfahren für Unterschottermatten (UBM)). Sie reduzieren Körperschall und Sekundärluftschall sowie Vibrationsemissionen. Bei Schottergleisen verlängert sich die Lebensdauer durch eine geringere und gleichmäßigere Belastung. Gleichzeitig schützen sie auch Ingenieurbauwerke und Abdichtungen. DAMTEC® SBM K Unterschottermatten werden als Rollenware geliefert. SBM steht für den englischen Begriff „Sub Ballast Mat“, K für den Werkstoff „Kautschuk“.

Q1 Deutsche Bahn für Unterschottermatten

Der Anwenderfreigabe als Regelbauart der Unterschottermatte DAMTEC® SBM K 10V für Schotteroberbau wurde durch die DB Netz AG aus oberbautechnischer Sicht unter dem TM‐Titel 4‐2015‐10511 I.NPF 1 zu Ril 804,820,824 zugestimmt.

Neben exakten Messungen des statischen Bettungsmodules (Cstat1, Cstat2), des dynamischen Bettungsmodules (Cdyn1, Cdyn2) und der mechanischen Dauerfestigkeit sind DAMTEC® Unterschottermatten der SBM K Serie auch auf zahlreiche weitere technische Werte wie Wasser- und Frostbeständigkeit geprüft.

Typische Einsatzbereiche:

  • Körperschallentkopplung an Gleisanlagen in Ballungszentren; insbesondere in unmittelbarer Nähe von Gebäuden
  • Reduzierung der Lärm- und Schwingungsemission an Gebäuden mit besonders hohen Anforderungen an den Lärmschutz (z.B. Opernhäuser, Konzertsäle, Prüfinstitute, Krankenhäuser)
  • Schutz vor tieffrequenten Schwingungen die durch Raumbegrenzungsflächen entstehen (sekundärer Luftschall)
  • Stabilisierung von Gleiskonstruktionen; insbesondere bei hochfrequentierten Strecken

Auszug aus dem Produktportfolio für DAMTEC® SBM K Unterschottermatten

Flache Produkte:

  • DAMTEC® SBM K 10 • K 10 V
  • DAMTEC® SBM K 20 • K 20 V
  • DAMTEC® SBM K 23 • K 23 V

Produkte mit Wellenschnitt:

  • DAMTEC® SBM K 17/8 • K 17/8 V
  • DAMTEC® SBM K 25/7 • K 25/7 V

V = Variante inklusive Vlieskaschierung

Unterschottermatte SBM K
Unterschottermatte

Einsatzbereiche in Anlehnung an DBS 918071

 

Dicke Cstat1 [N/mm³]
10 mm 0,12 (+/- 0,02)
Achslast < 25 to / v > 200 km/h
20 mm 0,06 (+/- 15%)
Achslast < 25 to / 120 km/h < v < 200 km/h
40 mm 0,03 (+/- 15%)
Achslast < 25 to / v < 120 km/h
60 mm 0,02 (+/- 15%)
Achslast < 16 to / v < 120 km/h

Statischer Bettungsmodul gemessen nach DIN 45673-5

Eigenschaften und Vorteile

von DAMTEC® SBM K  Unterschottermatten

abdichtungsschutz

Schützen die empfindliche Abdichtungsschicht vor Beschädigung durch Schottersteine

schotterschutz

Verlängern die Lebensdauer des Schotters

angrenzende_bauwerke

Schützen angrenzende Bauwerke durch Reduzierung der Erschütterungen

umweltfreundlich

umweltfreundlich

wirtschaftlich

äußerst wirtschaftlich

unkomplizierter_einbau

unkomplizierter Einbau

geringe_wasseraufnahme

geringe Wasseraufnahme

langlebig

extrem langlebig

verringerte_koerperschalluebertragung

verringern die Körperschallübertragung

verringerter_sekundaerer_luftschall

verringern den sekundären Luftschall

stabilitaet

Gleislage bleibt länger stabil

FAQs zu DAMTEC® Unterschottermatten

Aus welchem Material bestehen DAMTEC® Unterschottermatten?

DAMTEC® Unterschottermatten bestehen aus einer speziellen Mischung aus PU-Schaum und hochwertigem Gummigranulat, die mit PU-Elastomer gebunden sind, also aus unbenutzten neuen Rohstoffen. Dies führt zu den gewünschten Eigenschaften und berücksichtigt den Umweltschutz. Eine Alterung des Gummigranulats ist somit ausgeschlossen. Insbesondere werden hier keine Altreifen verwendet. Mit den ausführlich getesteten Rezepturen erfüllen die Produkte spezielle Anforderungen, die durch die Belastungen im Gleisbereich entstehen. Diese Elastomermaterialien sind auch in anderen anspruchsvollen Bereichen, wie Hoch-, Tief- und Tunnelbau im Einsatz. Besonders hervorzuheben ist das Langzeitverhalten, welches eine gleichbleibende hohe Wirksamkeit über Jahrzehnte hinaus gewährleistet. Dadurch wirken sie den multifrequenten Schwingungen und Erschütterungen, welche auf die Umgebung übertragen werden, effizient entgegen.

Wofür steht DAMTEC® SBM K?

Der Begriff ist aus der Englischen Übersetzung von Unterschottermatte hergeleitet:

Sub
Ballast
Mat
Kautschuk

In welcher Form wird DAMTEC® SBM K angeliefert?

Die Unterschottermatten werden standardmäßig in 1.250 mm Breite als Rollenware angeliefert. Je nach Dicke ergeben sich unterschiedliche Rollenlängen. Für bestimmte Projektanforderungen können auch Platten oder andere Längen produziert werden.

Wie werden DAMTEC® Unterschottermatten verlegt?

Eine detaillierte Verlegeanleitung finden Sie in unserem Downloadbereich. Bei Anwendung im Bereich DB AG sind die Richtlinien für Bettungsarbeiten, „Unterschottermatten einbauen“ (824.1510), zu beachten.

Seit wie vielen Jahren sind DAMTEC® Unterschottermatten auf dem Markt?

Unser erstes Referenzprojekt „Viadukt Sembrancher“ in der Schweiz realisierten wir bereits 1997. Somit können wir auf eine mehr als 20 jahre lange Erfahrung im Bahnbereich zurückblicken. Bis heute konnten wir zahlreiche Großprojekte wie die Wiener Linien, die Tram in Graz, die Butler Extension in Perth (Australien) oder die Metro in Kuala Lumpur (Malaysia) erfolgreich mit Unterschottermatten beliefern.

Wie unterstützt mich das DAMTEC® Team bei meinem Bahnprojekt?

Lösungsentwicklung & Detaillösungen
Unsere langjährige Erfahrung und unser Know-how mit Produkten zur Schall- und Schwingungsminderung sind ein Garant für die Lösung auch sehr komplexer Problemstellungen. Unsere Spezialisten entwickeln mit Ihnen zusammen wirkungsvolle Systeme zur Eliminierung oder Minimierung störender Faktoren in den Problembereichen. Neben auf Erfahrungen beruhenden Standardlösungen, sind wir technisch und personell selbstverständlich auch in der Lage völlig neue, exakt an Ihre Anforderungen angepasste Lösungen zu realisieren.

Berechnungen, Simulationen und Wirksamkeitsprognosen
Um zu erfahren wie erfolgreich sich Maßnahmen auf ein Emissionsproblem auswirken, müssen Sie nicht warten bis diese durchgeführt wurden. Unsere Spezialisten sind nach einer ersten Sichtung und Analyse der Gegebenheiten vor Ort dazu in der Lage zunächst ein Rechenmodell zu erstellen, in dem alle relevanten Faktoren bezüglich Schwingungsaufkommen und Dämpfungsverhalten bei unterschiedlichen Materialeigenschaften berücksichtigt werden. So entsteht eine realistische Simulation, die eine Feinabstimmung dieser Faktoren zulässt und unseren Ingenieuren die Entwicklung der optimalen Lösung ermöglicht. Am Ende der Planung erhalten Sie einen Nachweis über die zu erwartende Wirksamkeit des Systems. Diese Wirksamkeitsprognose gibt Ihnen im Vorfeld die Sicherheit für eine erfolgreiche Umsetzung Ihrer Erwartungen.

Unsere Leistungen im Überblick

  • Materialprüfung und Messung am eigenen Großprüfstand
  • Projektbegleitung von Anfang an
  • Einbauberatung und Baustellensupport
  • Erstellung von Verlegeplänen
  • Schwingungstechnische, mech. Messungen
  • Lösungsentwicklung
  • Berechnung und Simulation
  • Wirksamkeitsprognosen
Technische Begriffe - einfach erklärt!

Statischer Bettungsmodul

Bei der Bettungstheorie stellt man sich das Gleis als einen unendlich langen Stab vor, der auf einer kontinuierlichen, elastischen Unterlage gebettet ist. Der Bettungsmodul ist der Wert für die Elastizität des gesamten Systems, Schiene – Schwelle – Schotter – Unterbau – Untergrund, und dient zur Abschätzung der statischen Einfederung unter der Betriebsbelastung.
Diese Größe ist ein Maß für die Steifigkeit, welche experimentell bestimmt werden muss. Der statische Bettungsmodul sagt im Grunde aus, wie tief sich die Schiene bei langsamen Fahrverkehr oder stehendem Zug einsenkt.
Der Bettungsmodul ist das Verhältnis der Spannung zur Einfederung. Üblicherweise wird der Sekantenmodul, z.B. zwischen 0,02 N/mm² und 0,10 N/mm² gemessen. Alternativ kann auch der Tangentenmodul bestimmt werden.

Statischer Bettungsmodul Diagramm

 

Einsenkung

Zu unterscheiden ist die Einsenkung, bzw. Einfederung des Elastomers und die Schieneneinsenkung. Die Einsenkung lässt sich über die Federkennlinie bestimmen und ist der Weg im Millimeter, um den das Material unter einer bestimmten Spannung zusammengedrückt wird.
Die Schieneneinsenkung beim Befahren berücksichtigt die Steifigkeiten im Gleisoberbau vom Fahrzeug bis zum Untergrund. Sie wird statisch für den stehenden und dynamisch für den fahrenden Zug ermittelt. Je nach Geschwindigkeit, Achslast, Oberbautyp, Unterbauart und DAMTEC® Type liegt die Einsenkung in der Regel zwischen 1 mm und 3 mm.

Einsenkung Diagramm

 

Dynamischer Bettungsmodul

Zu unterscheiden sind der niederfrequente (Oberbaudynamik) und der hochfrequente dynamische Bettungsmodul (Körperschalldämmung).
Mit der erstgenannten Kenngröße kann die Biegeverformung der Schiene unter dem rollenden Rad aus
dem Zusammenspiel der Biegeelastizität von Schiene und Schwelle einschließlich Schotter abgeschätzt werden.
Der höherfrequente dynamische Bettungsmodul einer Unterschottermatte beeinflusst die Eigenfrequenz des elastisch gelagerten Oberbaus als schwingungsfähiges Gesamtsystem und damit das Einfügungsdämmmaß. Die Prüfung erfolgt mit einer statischen Vorlast.

Dynamischer Bettungsmodul Diagramm

 

Einfügungsdämmmaß

Das Einfügungsdämmmaß ΔLe (in dB) ist eine Kenngröße die ausdrückt, inwieweit eingefügte Maßnahmen zur Verminderung des in ein System eingeleiteten Körperschalls beitragen. Das Einfügungsdämmmaß ΔLe ist das Verhältnis der Körperschallleistungen „ohne eingebauter Maßnahme“ zu „mit eingebauter Maßnahme“. Es ist eine Kenngröße des gesamten Systems – vom Fahrzeug bis zum Unterbau.

Einfügungsdämmmaß Diagramm

 

Prognoseberechnungen

Da die Mechanismen bei der Entstehung und Ausbreitung von Körperschall in Verbindung mit Schienenverkehr weitgehend bekannt sind, kann die zu erwartende Wirkung von Minderungsmaßnahmen nach genauer Beurteilung des Systems in dem sie zum Einsatz kommen sollen, im Voraus berechnet werden. Hierzu stehen vielfach erprobte Rechenmodelle zur Verfügung. Die Kombination aus hochentwickelten Materialien, welche allen modernen Anforderungen an einen effektiven Schall- und Vibrationsschutz erfüllen, sowie die lange Erfahrung bei der Umsetzung wirkungsvoller Maßnahmen, machen DAMTEC® zum kompetenten Partner in Sachen Schall- und Schwingungsminderung im Bahnbereich.

Neue Norm für Unterschottermatten

In Zukunft wird die DIN 45673-5 von der EN 17282 abgelöst. Strukturelemente, die zwischen Unterkonstruktion und Unterschottermatten (UBM) platziert werden, müssen ihre Leistung gemäß dieser neuen Norm nachweisen. Hier werden Vorprüfung und Routineprüfung sowie zusätzliche Daten definiert. DAMTEC® wird diese neuen Anforderungen alle erfüllen. Für weitere Informationen können Sie uns jederzeit gerne kontaktieren.

Verlegung der Unterschottermatte DAMTEC® SBM K 10V

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