Das Zusammenspiel von Planum und Schotterbett sorgt für die Ableitung der Radlasten. Die Arbeit der Räumkette hat dabei wesentliche Auswirkungen.
Das Schotterbett muss zwei wesentlichen Anforderungen genügen:
Das Planum trägt das Schotterbett und hat damit wesentlichen Einfluss auf die Gleisgeometrie und Dauerhaftigkeit der Gleislage. Es muss sowohl in der Quer- wie auch Längsrichtung geometrisch einwandfrei hergestellt werden. Fehler im Planum breiten sich sehr rasch durch den Schotter hindurch aus.
Ein gerade geschnittenes Planum mit der vorgegebenen Neigung von ca. 4 bis 5 % (1:25 bis 1:20) gewährleistet den Abfluss des Wassers. Damit können Staubildungen in der Bettung (Wassersäcke) vermieden werden (siehe Grafik Seite 4).
Strategie für dauerhafte Gleislage:
geometrisch exakte und zeitgerechte Bettungsreinigung und bei Bedarf Untergrundsanierung.
Das Planum muss auch in Längsrichtung eben verlaufen, denn unterschiedlich dicke Schotterlagen unter den Schwellen weisen unterschiedliches Setzungsverhalten durch die Betriebsbelastung auf. Eingebaute Ungleichförmigkeiten führen zu immer wiederkehrenden Gleislagefehlern in der Längshöhe und können als Geburtsfehler des Gleises betrachtet werden.
Als „Memoryeffekt“ bezeichnet man auch die Eigenschaft des Gleises, sich im Zuge der Liegezeit der Längsrichtung des Planums anzupassen. Bei einem Untergrund mit Fehlern in Längsrichtung kommt es zu einer Übertragung dieser Fehler auf das Gleis. Häufigere Korrekturen durch Stopfarbeiten, eine Verringerung der Lebensdauer und somit höhere Life-Cycle-Kosten sind die Folge.
Eine gute und vor allem gleichmäßige Lastausbreitung im Schotterbett ist anzustreben.
Harte Stellen im Schotterbett führen zu größeren Kräften im Schotter und beschleunigen die Lageabweichungen der Schotterkörner. Dies führt zu häufigeren Stopfeinsätzen.
"Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass der Lastausbreitungswinkel sehr gering ist, vertikale Kräfte werden nahezu vertikal nach unten abgeleitet (65 % der Last werden direkt unter der Schwelle abgetragen). Bei der Schotterstärke von 22 cm ergibt sich ein mittlerer Lastausbreitungswinkel von 20°. Die Belastungsversuche mit einer Schotterstärke von 32 cm zeigen einen mittleren Lastausbreitungswinkel von 17°."
Druckausbreitung von belasteten Eisenbahnschwellen im Gleisschotter; ETR Austria Dezember 2012; Steiner, Kuttelwascher, Prager
