Langschiene
Englisch: long-welded
Schiene für Eisenbahngleise, vor dem Verlegen zu längeren Stücken verschweißt, um durchgehende Gleise ohne Stoßstellen zu ermöglichen.
Langschweißschiene: Schienen zu durchgehenden Längen verschweißt, bevor sie verlegt werden
Langschweißschiene ist gewöhnliche Stahlschiene, die durch Schweißen Stoß an Stoß verbunden ist, statt mit Laschen und Schrauben an den Stößen verschraubt zu werden. Standard-Schienenabschnitte kommen mit Längen von 12 bis 13 Metern im Werk an. Diese werden thermitgeschweißt oder lichtbogengeschweißt zu durchgehenden Strängen von 200 bis 500 Metern oder länger, bevor sie zum Gleis transportiert und verlegt werden. Das Ergebnis ist eine Schiene mit deutlich weniger mechanischen Stößen pro Kilometer Gleis.
Der Vorteil liegt in der Fahrqualität und der Instandhaltung. Jeder verschraubte Stoß erzeugt eine diskrete Schwachstelle, wo Schienenenden sich unabhängig bewegen können und das charakteristische Klackgeräusch auf gestoßenem Gleis verursachen, was den Verschleiß von Rädern, Achslagern und dem Gleisbett selbst beschleunigt. Langschweißschiene, in durchgehenden Abschnitten verlegt, verteilt Lasten gleichmäßiger und beseitigt hunderte dieser Spannungskonzentrationen. Moderne Hauptstrecken-Eisenbahnen bevorzugen sie nahezu ausnahmslos.
Thermische Spannung und Festlegung
Die Hauptherausforderung bei Langschweißschienen ist die thermische Ausdehnung und Kontraktion. Eine 300-Meter-Durchgehende Schiene dehnt sich bei einem saisonalen Temperaturschwung von 60 Grad Celsius um ungefähr 300 bis 450 Millimeter aus und zieht sich wieder zusammen. Wenn die Schiene an beiden Enden starr gehalten wird, bauen sich gefährliche innere Spannungen auf. Das Gleis muss mit einem gewissen Spielraum verlegt werden, mit elastischen Befestigungen und sorgfältiger Beachtung der Neutraltemperatur, der Temperatur, bei der die Schiene mechanisch neutral gehalten wird, damit sie unter thermischer Belastung leicht bewegt werden kann.
Wenn die Festlegung unzureichend ist, kann die Schiene an einem heißen Tag seitwärts knicken, ein Ausfallmodus namens Sonnenkink. Wenn die Festlegung zu stark ist, kann die Schiene bei kaltem Wetter brechen. Moderne Praxis verwendet elastizierte Klemmvorrichtungen und Pandrol-Befestigungen, die kontrollierte Seiten- und Längsbewegungen ermöglichen, kalibriert auf die vorherrschende Jahreszeit und Geographie.
Die Qualität der Schweißnähte ist entscheidend. Schweißfehler, Einschlüsse oder schlechte Durchdringung werden selbst zu Spannungskonzentrationen und können Ermüdungsbrüche auslösen. Die Schiene wird typischerweise nach dem Schweißen mit Ultraschall geprüft, um interne Mängel zu erkennen. Langschweißschiene erfordert auch bessere Schotterqualität und häufigeres Stopfen als gestoßenes Gleis, weil die durchgehende Struktur weniger nachgiebig gegenüber ungleichmäßiger Unterstützung ist.