Transiente Thermografie zur Schadensdetektion aufgeschweißter Bolzen an Schienenstützpunkten

  • Das ECF-Schienenbefestigungssystem wird bei festen Fahrbahnsystemen aus Stahl eingesetzt, bei denen ein Höhenausgleich durch aufgeschweißte und in Vergussmaterial eingebettete Gewindebolzen erfolgt. Unter außerplanmäßig hoher Beanspruchung können Teilabrisse oder Komplettabrisse dieser Bolzen auftreten. Zur Erkennung eines Abrisses unter laufendem Verkehr bedarf es einer robusten Prüfmethode. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde eine sensorbasierte, transiente Thermografie zur kontinuierlichen Überwachung der Aufschweißbolzen entwickelt und bewertet. Die Methode basiert auf der gezielten Erwärmung des Bolzenkopfes durch eine Heizpatrone und der Erfassung der resultierenden Wärmeausbreitung in der Grundplatte. Durch schrittweises Einschneiden der Bolzen konnten charakteristische Temperaturgradienten erzeugt werden, die eine differenzierte Identifikation von Teilabrissen und Ablösungen ermöglichen. Die methodische Einfachheit, Robustheit und Kosteneffizienz der eingesetzten Sensorik prädestinieren die Methode für diesenDas ECF-Schienenbefestigungssystem wird bei festen Fahrbahnsystemen aus Stahl eingesetzt, bei denen ein Höhenausgleich durch aufgeschweißte und in Vergussmaterial eingebettete Gewindebolzen erfolgt. Unter außerplanmäßig hoher Beanspruchung können Teilabrisse oder Komplettabrisse dieser Bolzen auftreten. Zur Erkennung eines Abrisses unter laufendem Verkehr bedarf es einer robusten Prüfmethode. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde eine sensorbasierte, transiente Thermografie zur kontinuierlichen Überwachung der Aufschweißbolzen entwickelt und bewertet. Die Methode basiert auf der gezielten Erwärmung des Bolzenkopfes durch eine Heizpatrone und der Erfassung der resultierenden Wärmeausbreitung in der Grundplatte. Durch schrittweises Einschneiden der Bolzen konnten charakteristische Temperaturgradienten erzeugt werden, die eine differenzierte Identifikation von Teilabrissen und Ablösungen ermöglichen. Die methodische Einfachheit, Robustheit und Kosteneffizienz der eingesetzten Sensorik prädestinieren die Methode für diesen Anwendungsfall, weshalb sie auch aktuell an einer Eisenbahnüberführung eingesetzt wird.zeige mehrzeige weniger

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Verfasserangaben:Daniel Sahm, Tabatha Preiß, Günter Seidl, Daniel Pak
DOI:https://doi.org/10.37544/0005-6650-2025-07-08-48
ISSN:0005-6650
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Bauingenieur
Verlag:VDI Fachmedien
Verlagsort:Düsseldorf
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Veröffentlichende Institution:Fachhochschule Potsdam
Datum der Freischaltung:05.08.2025
GND-Schlagwort:Bolzen; Eisenbahnschiene; Thermografie
Jahrgang:100
Ausgabe / Heft:07-08
Erste Seite:214
Letzte Seite:221
Fachbereiche und Zentrale Einrichtungen:FB3 Bauingenieurwesen
DDC-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften
Lizenz (Deutsch):Keine öffentliche Lizenz - es gilt das deutsche Urheberrecht
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