Schnee- und Lawinenschutzanlagen
[385] Schnee- und Lawinenschutzanlagen (paraneiges; paranieve) sind Anlagen zum Schutz gegen Schneeverwehungen und Schneeverschüttungen.
Schneeverwehungen (enneigements, snowdrifts) können in hohem Maße dem Betrieb, keineswegs aber dem Bestand der Bahnen gefährlich werden. Sie treten vornehmlich im Flach- und Hügelland, zuweilen wohl auch in breiteren Gebirgstälern auf. Ihre Bedingungen sind bewegte Luft, d.i. Wind oder Sturm von entsprechender Stärke und Dauer, und Schnee in beweglicher Form und genügender Menge.
Schneeverschüttungen dagegen können nicht nur dem Betrieb der Bahn ungleich gefährlicher werden als die Schneeverwehungen, sondern unter Umständen auch den Bestand der Bahn stark in Mitleidenschaft ziehen.
Schneeverschüttungen sind naturgemäß auf die Gebirgsstrecken der Bahnen beschränkt. Ihre Bedingungen sind steiles baumloses Gelände und klimatische Verhältnisse, die die Ansammlung von Schneemassen auf demselben herbeiführen. Bedingungen also, die jene Erscheinungen im Gefolge haben, die ebenso wie ihre zerstörenden Wirkungen unter dem Namen Lawinen oder Lahnen (avalanches, avalanches of snow) hinreichend bekannt sind.
I. Wind und Schnee.
a) Winde und Stürme sind die horizontalen Bewegungen der Luft. Zu ihrer Bestimmung genügt die Angabe ihrer Richtung (Windrose) und ihrer Stärke (Windskala).
Die Windrichtung wird gewöhnlich mit 8 oder 16, und nur zur See mit allen 32 Teilen der Windrose bestimmt. Von der Richtung der Winde hängen bekanntlich die zu erwartenden Niederschläge ab. West- und Südwestwinde werden als Regenwinde bezeichnet. Nordwestwinde bringen zur Winterszeit in der Regel Schnee, Ost- und Nordostwinde trockenes Wetter.
Die Windstärke wird entweder durch die Windgeschwindigkeit oder durch den Winddruck angegeben. Winddruck und Windgeschwindigkeit stehen im ursächlichen Zusammenhang, und läßt sich der Winddruck mathematisch etwa durch die Gleichung
zum Ausdruck bringen; hierbei bedeutet γ das spezifische Gewicht der Luft, etwa 1∙0336 kg/m3, g die Beschleunigung der Schwere, F die vom Wind getroffene Fläche in m2, P den Druck des Windes in kg/m2 und v die Geschwindigkeit des Windes in m/Sek.
Zur Angabe der Windstärke wird gegenwärtig fast allgemein die nachstehende Beaufortsche Windskala benutzt.
Schneeverwehungen treten in Mitteleuropa meist bei Windstärken von 4–7 Graden der Beaufortschen Skala, also bei Windgeschwindigkeiten von 8–15 m in der Sekunde ein.
Die Ursache der Winde liegt in der Verschiedenheit der Wärmeverteilung auf der Erdoberfläche und die dadurch bedingte Verschiedenheit des Luftdruckes in gleichen Seehöhen. Die Luftdruckdifferenz zwischen zwei Orten ist aus den Wetterkarten auf Grund der in diese eingetragenen Isobaren (Linien des gleichen Luftdruckes) zu entnehmen. Die Luftströmungen erfolgen von den Orten höheren Druckes (den sog. »Hochs«) zu den Orten geringeren Druckes (den »Tiefs«), u.zw. mit einer Intensität, die mit dem Verhältnis
[385] Die Luftdruckdifferenz zwischen 2 Orten, deren Entfernung 111 km (d.i. die Länge eines Meridiangrades) beträgt, nennt man den barometrischen Gradient der betreffenden Lokalität.
Der Zusammenhang zwischen dem barometrischen Gradient und der Windstärke ist in der vorstehenden Beaufortschen Windskala durch Beisetzung des Gradienten ersichtlich gemacht.1.
Die Verschiedenheit der Verteilung der Wärme bzw. des Luftdruckes auf der Erdoberfläche bringt zunächst gewisse regelmäßige Zirkulationen in der Atmosphäre hervor, die als Berg- und Talwinde, Land- und Seewinde mit ihrem täglichen Wechsel, in größerem Maßstab aber als Passate, Monsune u. dgl. bekannt sind.
Außer diesen regelmäßigen Zirkulationen in der Atmosphäre treten aber vielfach Wirbelbewegungen, sog. Zyklone auf.
Diese Wirbelwinde sind rücksichtlich der Schneegefahren von weit größerem Interesse als die sonstigen regelmäßigen Luftzirkulationen, weil sie stets bedeutende Störungen der atmosphärischen Verhältnisse im Gefolge haben.
So überschüttete beispielsweise, wie aus dem Bericht Dr. Aßmanns im Reichsanzeiger 1887 zu entnehmen ist, eine am 19. Dezember 1886 vom Biskayabusen äußerst langsam in Zentraleuropa eindringende flache und weitausgedehnte Depression in den Tagen vom 19. bis 22. Dezember 1886 ganz Deutschland mit einer Schneedecke, wie sie in der gleichen Ausdehnung und Stärke wahrscheinlich innerhalb der letzten 50 Jahre nicht vorgekommen ist. Diese Depression war von stürmischen Nord- und Nordostwinden begleitet, die bedeutende Schneeverwehungen und infolgedessen namhafte Unterbrechungen des Eisenbahn- und Postverkehrs im größten Teil von West-, Mittel- und Ostdeutschland hervorriefen.
Auch rücksichtlich der Lawinengefahren sind die Wirbelwinde von gewissem Einfluß, u.zw. nicht nur deshalb, weil die sie etwa begleitenden Schneestürme die Schneelage im Gebirge erhöhen. Auch das Abgleiten der abgelagerten Schneemassen kann durch die im Gefolge der fortschreitenden Depressionen auftretenden warmen Winde – Föhne – wesentlich gefördert werden.
b) Schnee ist die gewöhnliche Form der Ausscheidung der atmosphärischen Feuchtigkeit bei niederen Temperaturen.
Schnee fällt bei Temperaturen bis zu 10° über dem Eispunkt an der Erdoberfläche. In diesem Fall bildet sich der Schnee in den weit kälteren, hohen Regionen und fällt so schnell und dicht, daß ihn die unten herrschende höhere Temperatur nicht rasch genug zu schmelzen vermag.
Bei niedrigeren Temperaturen kann der Schneefall nicht sehr ausgiebig sein, weil dann die Luft wenig Wasserdampf enthält, doch sind Schneefälle schon bei den tiefsten Wintertemperaturen beobachtet worden. Am häufigsten und ergiebigsten sind die Schneefälle, wenn die Temperatur um den Nullpunkt schwankt.
Der Schnee besteht aus locker aneinandergehäuften kleinen Eiskriställchen. Bei ruhiger Luft bilden sich die bekannten zierlichen, sechseckigen Sternchen.
Bei großer Kälte scheidet sich die Feuchtigkeit der Atmosphäre in feinen, sechseckigen Tafeln aus, auf hohen Bergen oft bei klarem, windstillem Wetter. Schnee, der bei niederen Temperaturen fällt – Hochgebirgsschnee – ist trocken und staubartig. In dieser Form – Pulverschnee – ist er am beweglichsten, für Schneetreiben und Staublawinen am geeignetsten.
Der bei höheren Temperaturen fallende Schnee ist naß, bildet große Flocken, ballt sich und klebt an der Unterlage.
In den Hochgebirgen läßt sich eine je nach der geographischen Breite und den klimatischen Verhältnissen verschieden hoch liegende Schneegrenze – in den Alpen etwa in einer Seehöhe von 2700 m – feststellen, oberhalb der der Niederschlag fast immer in fester Form als Schnee erfolgt und als solcher niemals ganz verschwindet; die Wärmewirkungen vermögen oberhalb dieser Grenze die im Verlauf des Jahres fallenden Schneemassen nicht mehr zu schmelzen.
In den höchsten Regionen der Gebirge – in den Alpen etwa in den Höhen von über 4000 m – bleibt der Schnee infolge der Kälte und Trockenheit der Luft fast unverändert und müßten die Schneeansammlungen daselbst fortwährend anwachsen. Solche Ansammlungen von – pulverigem – Hochgebirgsschnee auf steiler Unterlage sind aber außerordentlich labile Gebilde, die bei dem geringsten Anlaß – etwa durch heftigere Windstöße – schon das Gleichgewicht verlieren und als Staublawinen den Weg in die Tiefe nehmen.
In den tieferen Regionen – also in den Alpen etwa unter 4000 m – schmilzt der Hochschnee teilweise unter der Einwirkung der Sonnenwärme und warmen Winde an der Oberfläche, das Schmelzwasser aber sickert in die tieferen Lagen ein, wo es noch kälteren Schnee antrifft und wieder gefriert. Dadurch mögen aus dem Schnee runde Körner (Firnschnee) werden, die aneinanderhaften und eine vielfach[386] auch Luftblasen einschließende, einem Eiskonglomerat vergleichbare Masse bilden, die als Firn bezeichnet wird.
Die vom Firn bedeckten Flächen heißen Firnfelder. Bei geringerer Neigung der Abhänge sammelt sich der Firn, dem Gesetz der Schwere folgend, in den kesselförmigen Anfängen der Täler und drängt sich langsam nach abwärts. Je weiter der Firn nach abwärts rückt, desto intensiver wirken die Wärmefaktoren auf ihn ein. Unter der gleichzeitigen Wirkung des Druckes erfolgt nun ein ununterbrochener Auftauungs- und Wiedergefrierungsprozeß, der den Firn in Firneis und allmählich in nach abwärts zu immer grobkörnigeres Gletschereis verwandelt.
Die Kappe der Erde, über der Schneefälle stattfinden, reicht auf der nördlichen Erdhälfte vom Pol bis zum Wendekreis, d.i. also bis zum 23. Breitegrad, auf der südlichen Halbkugel vom Pol bis zum 35. Breitegrad. Der ganze Raum zwischen 22° nördlicher und 35° südlicher Breite ist demnach frei von Schneefällen.
Die Schneetiefe, d.i. die Mächtigkeit der Schneedecke, erreicht in den Ebenen und den Hügelländern Mitteleuropas auch bei sehr starken Schneefällen selten mehr als 0∙5 m.
Im Gebirge sind Schneelagen von 1–1∙5 m durchschnittlicher Stärke als selten zu bezeichnen. Namentlich auf steileren Hängen finden mächtigere Anhäufungen wohl meist deshalb nicht statt, weil die Massen abrutschen, bzw. vom Wind weggeblasen werden.
Auf windgeschütztem Boden wird die Schneelage zuweilen schon mächtiger und erreicht daselbst – wie beispielsweise in Stuben am Arlberg – oft Höhen von 3 m und noch weit mehr.
Auch in flachen Mulden sammelt sich der Schnee vielfach reichlicher, u.zw. zuweilen infolge der vor Wind und Sonnenbestrahlung geschützteren Lage, zuweilen auch durch Windanblasungen und Ansammlung der von den Hängen abrutschenden Schneemassen.
Rücksichtlich der Dichte des Schnees gilt in Amerika die Regel, daß jeder Fuß Schneehöhe einer Schmelzwassermenge von einem Zoll Tiefe entspricht. Hieraus ergibt sich für die Dichte des Schnees ein mittlerer Wert von etwa 1/12 oder 0∙085.
Die Dichte des Pulverschnees wurde aber mit 0∙03, jene des Schnees aus angeblasenen Wächten mit 0∙4–0∙5 festgestellt.
Schnee ist ein ebenso bewegliches als veränderliches Gebilde. Pulverförmiger Schnee wird durch Luftströmungen verweht, seine Ansammlungen auf Gebirgshängen durch geringfügige Ursachen zum Absturz gebracht.
Abgelagerter Schnee ändert seine Beschaffenheit, namentlich Aggregat und Dichte, wie bereits bei der Bildung des Firnschnees und des Gletschereises erwähnt, durch die Wirkung von Druck und Wärme bzw. Frost. Diese Vorgänge spielen bei der Lawinenbildung eine wichtige Rolle. Namentlich gibt die Verharschung der Oberfläche dieser Schneeablagerungen Anlaß zum Abrutschen der bei neuerlichen Schneefällen sich bildenden Schneedecke (Oberlawinen).
Von Interesse sind ferner die sich in dem auf steilen Lehnen angesammelten Schnee bemerkbar machenden Bewegungen; diese beginnen zunächst mit Setzungen der Schneemassen in sich selbst, wobei sich die Dichte des Schnees wesentlich vergrößert. Dann macht sich eine gewisse nach abwärts schiebende Tendenz in der Schneedecke bemerkbar, die einerseits zu breiten Abrissen in der Decke, anderseits zu bemerkenswerten Faltenbildungen in derselben führt (s. Abb. 247).
Hinter vertikalen Hindernissen, Schneefängen, durch welche etwa dem Abgleiten des Schnees vorgebeugt werden soll, treten aus den gleichen Gründen immer Aufstauchungen der Schneedecke, gegebenenfalls sogar Überschiebungen der Schneedecke über die Hindernisse ein. – Diese Erscheinung ist für Lawinenverbauungen insoferne von Wichtigkeit, weil hierdurch solche Hindernisse gegen das Abgleiten von namentlich Oberlawinen vielfach schon dann wirkungslos werden, wenn die Schneedecke noch lange nicht die Höhe der durch die Verbauung geschaffenen Hindernisse erreicht hat.
II. Schneeverwehungen und Schneeschutzanlagen.
a) Schneeverwehungen entstehen durch Ablagerungen von durch Wind bewegten Schneemassen in windstillen Räumen. Ihre Voraussetzung ist, daß der Wind die entsprechende Stärke besitzt, um den Schnee zu bewegen, bzw. daß der Schnee von entsprechender Beweglichkeit ist, um durch den Wind fortgetragen zu werden, und daß endlich Räume vorhanden sind, in denen der Wind seine bewegende Kraft verliert und der Schnee zur Ablagerung gelangen kann.[387]
Der bei höheren Temperaturen fallende feuchte, flockige, sich ballende Schnee kann vom Wind nur dann verweht werden, wenn er noch im Fallen begriffen ist. Nach erfolgter Ablagerung klebt feuchter Schnee an der Unterlage.
Der bei niederen Temperaturen fallende Schnee, namentlich Pulverschnee, wird auch nach bereits erfolgter Ablagerung, soferne er nicht bereits verharscht ist, u.zw. schon durch Winde in der Stärke von etwa 4 Beaufortschen Graden in Bewegung gesetzt. Es entstehen auf diese Weise die sog. unteren Schneetreiben im Gegensatz zu dem oberen Schneetreiben, bei dem lediglich der noch im Fallen begriffene Schnee durch den Wind weiter vertragen wird.
Die weitere Bedingung für die Ablagerungen der durch den Wind bewegten Schneemassen, nämlich die windstillen Räume, wird vielfach durch den Kunstkörper der Eisenbahnen, namentlich durch Einschnitte und höhere Dämme gegeben.
Einschnitte, die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Achse von schneetreibenden Winden bestrichen werden, füllen sich, wenn das Schneetreiben lange genug anhält, allmählich, u.zw. in der in Taf. XII, Abb. 1 dargestellten Weise zur Gänze mit Schnee.
Werden Bahneinschnitte parallel zur Bahnachse von schneetreibenden Winden bestrichen, so können Schneeablagerungen nicht erfolgen. Nur an jenen Stellen, an denen die Bahnachse sich zu krümmen oder das Bahngefälle sich in der Windrichtung zu vergrößern beginnt, müssen Schneeablagerungen gewärtigt werden. Auch wurden in solchen Fällen Schneeablagerungen an den Nullpunkten tiefer Einschnitte beobachtet, wo die durch den Einschnitt strömende Luft infolge der Querschnittänderung plötzlich ihre Geschwindigkeit einbüßt.
Auf niederen Dämmen in flachem Gelände entstehen, wenn die Bahnkrone etwa 70 cm über Gelände liegt, keine Schneeablagerungen. Der Wind hält in diesem Fall die Bahn frei vom Schnee. Dagegen füllen sich die Winkel an den Dammfüßen beiderseits der Bahn, wie in Taf. XII, Abb. 2 skizziert, allmählich an.
Bei höheren Dämmen bildet sich die Ablagerung am windseitigen Böschungsfuß in der Regel etwas steiler aus und es finden dann, wenn der Wind kräftig genug ist, Schneeablagerungen auch auf der Bahnkrone statt (s. Taf. XII, Abb. 3).
Solche Ablagerungen an der Dammkrone können naturgemäß auch bei Bahnanschnitten eintreten (Taf. XII, Abb. 4). Eine nähere Erklärung der bei solchen Schneeverwehungen stattfindenden Vorgänge dürfte wohl entbehrlich sein. Sie würde im Wesen nur darauf hinauslaufen, daß der Wind die toten Winkel vor und hinter den Böschungen, so wie es auch vor und hinter einem durch eine lotrechte Wand gebildeten Hindernis der Fall ist (s. Abb. 248), nicht mit voller Kraft bestreichen kann, daß in diesen Winkeln vielmehr Wirbel entstehen, die die Ablagerung des Schnees nicht verhindern, wenn sie auch die äußere Form derselben beeinflussen. Auf solche Wirbel ist sowohl die hohle Form der hinter dem Hindernis entstehenden Ablagerung als auch der leere Raum zwischen der vorderen Fläche des Hindernisses und der vor diesem entstehenden Anwehung zurückzuführen, während sich die Wächte w dadurch erklärt, daß der herangetriebene Schnee mit einem gewissen Druck auf die Kante k, bzw. die obere Begrenzung der rückwärtigen Ablagerung angepreßt wird und an dieser haften bleibt.
Für den Bahnbetrieb sind die Verwehungen der Einschnitte fraglos weit gefährlicher als die Verwehungen der Dämme, weil einerseits die sich auf Dämmen bildenden Schneeansammlungen nicht leicht so groß werden können als in Einschnitten und vor allem aber der auf Dämmen angewehte Schnee durch Schneepflüge unschwer beseitigt werden kann.
Dagegen können Einschnitte unter Umständen zur Gänze und in dem Maße verweht werden, daß deren Räumung nur durch Handarbeit oder durch besonders eingerichtete, nicht immer zur Verfügung stehende Schneepflüge erfolgen kann.
Die gänzliche Verwehung wird bei seichteren Einschnitten selbstverständlich viel mehr zu befürchten sein als bei tieferen Einschnitten, weil dieselbe Schneemasse von etwa 20–25 m2 Querschnittsausmaß, die einen etwa 2 m tiefen Einschnitt gänzlich mit Schnee erfüllen würde, in einem tiefen Einschnitt eine Ablagerung erzeugen würde, die den Betrieb noch nicht behindert (s. Abb. 249).
Da die Durchstoßung einer 2 m mächtigen Schneeverwehung mittels gewöhnlicher Schneepflüge schon ziemlich schwierig ist, namentlich bei längeren Einschnitten oft überhaupt[388] nicht mehr gelingt, sind solche seichte Einschnitte bei Verwehungsgefahren vom Betriebsstandpunkt nicht mit Unrecht als bedenklich zu bezeichnen. Hierzu kommt noch, daß Anwehungen im Profilausmaß von 20–30 m2, u.zw. auch für mitteleuropäische Verhältnisse keinesfalls zu den Seltenheiten gehören.
Dieses Profilausmaß der Schneeanwehungen hängt naturgemäß von der Dauer des Schneetreibens und von der Größe und der Beschaffenheit des dem Bahnkörper auf der Windseite vorgelagerten Geländes ab.
Wenn dieses Vorland mit Buschwerk dicht bestanden oder dicht bewaldet ist, kann ein Schneetreiben überhaupt nicht eintreten. Ebene, freie Wiesen und Weideflächen sowie bestelltes Ackergelände ohne Furchen und Gräben sind für Schneetreiben am förderlichsten.
Wenn daher das Vorland große Tiefe und gleichmäßige Oberfläche besitzt, keine Gräben, Hecken, Wälle oder Buschwerk enthält und reichlich mit lockerem Schnee bedeckt ist, sind die Verhältnisse für Schneetreiben am günstigsten.
Die allfällige Neigung eines im allgemeinen flachen Vorlandes ist hierbei weniger von Einfluß, ausschlaggebend aber der Winkel, unter dem der Wind das Gelände trifft, dann selbstverständlich auch dessen Stärke und Dauer.
E. Schubert hat in den Siebzigerjahren bei Görlitz in Preußisch-Schlesien mehrfach Schneeablagerung von etwa 40 m2 Profilausmaß bei 2000 m Vorlandstiefe und dreitägiger Dauer des Schneetreibens beobachtet, bei 36stündigem Schneetreiben Schneeablagerung von 25 m2 Querschnittsfläche an der gleichen Bahnstelle und gleichzeitig solche von 19 m2 Querschnitt an einer andern Stelle, nämlich bei Sorau in der Niederlausitz, an der das Vorland eine Tiefe von 1600 m aufwies. Nach dem am 26., 27. und 28. Januar 1897 stattgefundenen oberen Schneetreiben hat der genannte Autor zwischen Sorau und Benau bei 2000 m Vorlandstiefe Schneeanwehungen im Profilausmaß von 30∙8 m2 festgestellt.
Nach Schubert kann im Durchschnitt bei vollständig freiem Gelände und geringeren Vorlandstiefen (bis 750 m) mit Ablagerungsquerschnitten von 3–5 m2 für 100 m Vorlandstiefe gerechnet werden; bei ausgedehnterem Vorland und weniger ungünstigen Verhältnissen kann jedoch dieser Einheitssatz auf 2, bzw. sogar auf 1 m2 herabgesetzt werden.
In Abb. 250 sind diese Angaben graphisch dargestellt. Es ergibt sich daraus für die gedachten Durchschnittsverhältnisse das Gesamtausmaß der Schneeanwehung bei kleineren Vorlandstiefen mit etwa 25 m2, bei größeren Vorlandstiefen mit etwa 30 m2.
Die bereits im Vorstehenden erwähnte, bei Einschnitten von 2–3 m Tiefe bestehende Verwehungsgefahr ist dadurch vollständig erklärt.
Gegenüber diesen Durchschnittswerten muß nach Schubert in Ausnahmefällen mit weit größeren Anwehungsquerschnitten, u.zw. bis zu 100 m2 und darüber gerechnet werden.
b) Schutzanlagen gegen Schneeverwehungen (Schneeschutzanlagen) sind, wie bereits eingangs bemerkt, Anlagen zum Schutz gegen Schneeverwehung.
Schutzmaßnahmen können, ganz im allgemeinen gesprochen, immer in vorbeugende und in abwehrende unterschieden werden, wobei unter vorbeugenden Maßnahmen solche zu verstehen sind, durch die schon die Bedingungen für das Entstehen der zu bekämpfenden Gefahr nach Tunlichkeit beseitigt werden, während durch abwehrende Maßnahmen gegen die unvermeidliche Gefahr Schutz geboten werden soll.
Vorbeugende Schutzmaßnahmen gegen Schneeverwehungsgefahren können in manchen[389] Fällen durch geeignete Anlageverhältnisse der Bahn geschaffen werden.
Die Führung der Trasse in der Richtung des schneetreibenden Windes wird wohl nur in dem seltensten Fall gelingen. Dagegen kann beispielsweise im ebenen Gelände Schneeverwehungsgefahren sehr wirksam durch tunlichste Vermeidung von Einschnitten überhaupt, besonders aber von seichten Einschnitten begegnet werden.
Die Bahn ist diesfalls auf niedrigem Damm zu führen, deren Krone etwa 0∙7–1∙00 über dem benachbarten Gelände liegt. Bei dieser Anordnung wird die Bahnkrone erfahrungsgemäß durch den Wind von Schneeablagerungen freigehalten und ist die Anordnung von Materialgraben auf der Windseite, wenn sie nicht etwa für die Schüttung der Dämme erforderlich sein sollten, keinesfalls unbedingt notwendig.
Im welligen Gelände und im Hügelland, wo der häufige Wechsel von Damm und Einschnitt nicht zu vermeiden, die Führung der Bahn auf solchen niederen Dämmen durch längere Strecken daher ausgeschlossen ist, kann die vorbeschriebene Schutzmaßnahme selbstverständlich nicht in Betracht kommen.
In diesem Fall kann gegen Verwehungen der Einschnitte vorbeugend nur dadurch gewirkt werden, daß die Einschnitte auf der Windseite verbreitert, bzw. die Böschungen der seichten Einschnitte möglichst verflacht werden.
Die Verflachung der Einschnittsböschungen muß in der Weise erfolgen, daß das Bahngleis durch den Wind selbst vom Schnee freigehalten wird. Hierzu sind erfahrungsgemäß Böschungsanlagen von mindestens 1 : 8, besser aber noch 1 : 10 erforderlich (Abb. 251).
Wenn daher etwa 3 m tiefe Einschnitte auf diese Weise vor Verwehungen geschützt werden sollen, sind für die Abflachungen Geländestreifen von 24–30 m Breite erforderlich.
Solche Ausführungen werden sich im kultivierten Gelände aus wirtschaftlichen Gründen nur dann empfehlen, wenn die flache Böschung wieder für Kulturzwecke verwendet und womöglich auch die gegebenenfalls beträchtliche Aushubskubatur für die Dammschüttung herangezogen werden kann. Aus dem letzteren Grund werden diese Maßnahmen hauptsächlich für den Schutz der seichteren an den Nullpunkten gelegenen Teile der Einschnitte in Erwägung zu ziehen sein.
Als ein weiteres vorbeugendes Mittel zur Bekämpfung der Schneeverwehungsgefahren käme schließlich noch die Aufforstung des Vorlandes in Betracht, ein Mittel, von dem seiner Kostspieligkeit wegen in gewöhnlichen Fällen wohl kaum jemals Gebrauch gemacht werden wird. In karstischen, bzw. in solchen von Schneetreiben heimgesuchten Gegenden, wo die Aufforstung des Geländes beispielsweise zur Bindung sandigen Bodens oder aus anderen Gründen auch vom Standpunkt der Landeskultur in Frage kommt, erscheint aber die Bahn immerhin, u.zw. etwa nach Maßgabe jener Beträge mitinteressiert, die nach Durchführung solcher Aufforstungen an Aufwendungen für die Bekämpfung der Verwehungsgefahren erspart werden können.
Die abwehrenden Maßnahmen für die Bekämpfung der Schneeverwehungsgefahren bestehen, soweit hierbei der Schutz von Einschnitten beabsichtigt ist, der Hauptsache nach in der Anordnung von Schneewehren, d. s. Erdwälle und Mauern, lebende Zäune (Hecken) und feste Schneezäune einerseits, versetzbare Schneeplanken anderseits.
Es lassen sich so hin stabile und bewegliche Schneewehren unterscheiden.
Die Wirkungsweise dieser Schutzanlagen, gleichviel ob fix oder beweglich, besteht zunächst darin, daß der durch den Wind herangetriebene Schnee, wie bereits in Abb. 248 veranschaulicht, in den toten Winkeln vor und hinter der Schneewehre zur Ablagerung kommt, die Bahn also vom Schnee freigehalten wird.
Abb. 252 zeigt diese Ablagerungen bei einem unmittelbar am Rand eines Einschnitts senkrecht aufgestellten, 1∙5 m hohen, dichten Schneezaun, u.zw. in einem Stadium, in welchem die Ablagerung bereits betriebsstörend wird.
Das gesamte Profilausmaß der Schneeablagerung ist in diesem Fall etwa 20 m2, ein Ausmaß, das nach dem vorstehenden im Gebirgs- und Hügelland selten überschritten wird, aber hinreichen würde, um einen 2 m tiefen eingleisigen Einschnitt zur Gänze zu verwehen. Die mit verhältnismäßig geringen Kosten – etwa 3–4 K f. d. laufenden m – verbundene Herstellung einer solchen Schneeplanke, bzw. die Heranziehung eines sog.[390] lebenden Zaunes von der gleichen Höhe würde also in solchen Fällen schon ausreichen, um Einschnitte mit der gerade sehr kritischen Tiefe von 2∙0 m vor Verwehungen zu schützen.
Wird der Einschnitt – gegen den Nullpunkt – niedriger, so wird auch der Ablagerungsraum hinter den Schneeplanken ein kleinerer und es muß daher, wenn die Höhe der Schneeplanken beibehalten werden soll, ihre Aufstellung in einer größeren Entfernung vom Einschnittsrand erfolgen. Es hätte – vom Gesichtspunkt des zu erzielenden Ablagerungsquerschnitts aus betrachtet – selbstverständlich gar keinen Zweck, die Schnee wehre weiter als etwa das 8fache ihrer Höhe vom Einschnittsrand aufzustellen (s. Abb. 253), da diesfalls der Querschnitt der Schneeablagerung nicht vergrößert werden würde. In der Regel erfolgt in solchen Fällen die Aufstellung der Schneewehren derart, daß ihre Entfernung von der näher gelegenen Fahrschiene das 8fache oder, vom Einschnittsrand gemessen, etwa das 4–5fache ihrer Höhe beträgt.
Die Entfernungen vom Einschnittsrand würden sich also bei 1∙2–2∙5 m hohen Schneewehren – Hecken, Planken, Erdwällen – mit etwa 6–12 m ergeben (vgl. Abb. 254). Die seinerzeit von der österreichischen Südbahngesellschaft am Karst ausgeführten Schnee mauern (Abb. 255) sind bei einer Höhe von etwa 4∙75 m meist 15–25 m vom Einschnittsrand entfernt.
Die Höhe der anzuordnenden Schneewehren wird von der Größe des Ablagerungsraums abhängig sein, der durch die Schneewehren geschaffen werden soll (vgl. die Abb. 252–255). Läßt sich der erforderliche Ablagerungsraum im vorhinein feststellen, so unterliegt die Ermittlung der Hauptabmessungen – Höhe der Schneewehren und ihre Entfernung vom Einschnittsrand – keinen weiteren Schwierigkeiten.
Liegen dagegen für die Feststellung der erforderlichen Ablagerungsräume nicht genügende Anhaltspunkte vor, dann wird es sich – namentlich wenn die Errichtung kostspieligerer, stabiler Schutzanlagen beabsichtigt ist – empfehlen, vorerst billigere, versetzbare Schneeplanken in der für die definitiven Schutzbauten vermutlich in Betracht kommenden Höhe und Stellung auszuführen und deren Wirkung eine entsprechende Zeit lang zu beobachten. Hierbei wird gleichzeitig wohl auch die Frage zur Entscheidung kommen, ob die Herstellung der stabilen Schneewehren in wirtschaftlicher Beziehung gegenüber den beweglichen Wehren überhaupt den Vorzug verdient.
Durch mehrfache Anwendung der Schneewehren läßt sich der Ablagerungsquerschnitt vergrößern.
Abb. 256 zeigt die Anordnung von Doppelzäunen, wovon der eine knapp am Einschnittsrand, der andere so weit vom ersten entfernt ist, als es für die beabsichtigte Vergrößerung des Ablagerungsquerschnitts erforderlich ist. Gegenüber der in Abb. 253 dargestellten Anordnung wird durch den in Abb. 256 vorgesehenen zweiten Zaun eine Vergrößerung des Ablagerungsquerschnitts um 12 m2, d. s. 60% des ursprünglichen Ausmaßes für 20 m2 erzielt.
Solche Verdopplungen der Schneewehren sind u.a. auch am Karst vorgenommen worden, wo diese Wehren aus den in Abb. 255, 273 u. 274 dargestellten, etwa 5 m hohen Trockenmauern bestehen. Es ist klar, daß solche Verdopplungen namentlich dann am Platz sind, wenn sich bereits fertiggestellte, stabile Schutzanlagen als unzureichend erweisen und Erhöhungen derselben nicht mehr durchführbar sind.
Durch mehrfache Anwendung beweglicher Schneewehren in der in Abb. 257 dargestellten Weise ließe sich schließlich der Ablagerungsquerschnitt ins Unbegrenzte vergrößern.[391] Die beweglichen Wehren müßten diesfalls immer in dem Augenblick, in dem die Schneeablagerung ihre Grenze erreicht hat, etwa im Sinne der in Abb. 257 durchgeführten Bezifferung versetzt werden.
Für diese Manipulationen eignen sich nun durchlässige, etwa nach Abb. 258 hergestellte Zäune besser als dichte, von welch letzteren bisher ausschließlich die Rede war, u.zw. deshalb, weil der Graben, der sich anfänglich zwischen dem Zaun und der Vorlagerung bildet, länger offen bleibt (vgl. die Ausführungen auf S. 394).
Durch wiederholtes Versetzen der Zäune im Sinne der Abb. 259 hat der russische Ingenieur Wurzel auf den südrussischen Eisenbahnen Schneeablagerungen bis zu 6 m Höhe erzielt.
Außer der bis jetzt ausschließlich in Betracht gezogenen Wirkung der Schneewehren, die durch den Wind herangetriebenen Schneemassen in den toten Winkeln der Wehren zur Ablagerung zu bringen, können diese unter Umständen aber auch verursachen, daß der Wind gehoben und dadurch der Schnee über die zu schützende Anlage hinübergeweht wird (Schneewehren mit überleitender Wirkung). Solche Erscheinungen sind schon in den Sechzigerjahren am Karst beobachtet und bereits damals zum Schutz der Bahn auszunützen getrachtet worden (vgl. Abb. 260). Es ist aber klar, daß diese überleitenden Wirkungen der Schneewehren erst bei einer entsprechenden Windstärke erfolgen können. Bei geringeren Windstärken wird im allgemeinen meist der Fall eintreten, daß sich die Schneemassen in den toten Winkeln der Schneemauern, wie in Abb. 255 dargestellt, ablagern, es ist aber auch nicht ausgeschlossen, daß der Wind gerade eine solche Stärke erreicht, daß der Schnee zwar, wie in Abb. 260 angenommen, gehoben und verweht wird, aber nicht, wie beabsichtigt, jenseits der Bahn, sondern gerade auf dem Bahnplanum selbst abgelagert wird. Auch solche Fälle sind am Karst beobachtet worden und waren vielleicht mit ein Grund zur Anordnung der doppelten Schneemauern.
Diese Wirkung der Schneewehren, den Luftstrom und mit diesem auch den herangetriebenen Schnee zu heben und statt in den windabwärts gelegenen toten Winkeln der Schneewehre erst in größeren Abständen zur Ablagerung zu bringen, ist also im Interesse der zu schützenden Bahnanlage nicht leicht zur Ausnutzung zu bringen, kann dagegen, nach den oberwähnten Erfahrungen am Karst zu schließen, unter Umständen die Erreichung des mit der Errichtung der Schneewehren vielleicht ausschließlich ins Auge gefaßten Zweckes – Ablagerung des herantreibenden Schnees in den toten Winkeln – ebenfalls in Frage ziehen.
Trotz der Möglichkeit solcher Störungen hat aber die Anwendung der Schneewehren keinen Abbruch gelitten. Die Erklärung hierfür mag wohl darin liegen, daß über die Windstärken, bei welchen das Schneetreiben erfolgt, bei der Anordnung der Schutzanlagen im allgemeinen meist doch gewisse Erfahrungen vorliegen. So treten beispielsweise in Mitteleuropa, wie bereits eingangs erwähnt, Schneetreiben fast ausschließlich bei Windstärken von 4–7 Graden der Beaufortschen Skala, also bei Windgeschwindigkeiten von 5–7 m/Sek. ein, während das Zusammentreffen von Winden mit größeren Stärken und Schneetreiben weit seltener ist. Unter diesen Umständen werden jedenfalls Schneewehren mit überleitender Wirkung weniger in Betracht kommen und sind anderseits auch Störungen der Wirkung der lediglich auf die Ablagerung des Schnees in den toten Winkeln abzielenden Schutzanlagen nicht besonders zu befürchten.
Am Karst dagegen, wo die Schneetreiben meist bei heftiger Bora auftreten, muß mit Störungen der Ablagerungen nächst der Wehren immerhin gerechnet werden. Es bleibt dann nur die Wahl, die überleitende Wirkung der Wehren auszunützen – hohe Mauern knapp am Einschnittsrand – oder diese Wirkung durch geeignete Maßnahmen – Doppelmauern – hintanzuhalten.
Von Interesse ist, daß auch durch die im vorstehenden erwähnten, nach dem Verfahren des russischen Ingenieurs Wurzel durch mehrfache Anwendung durchlässiger Zäune bei den südrussischen Bahnen herbeigeführten Schneeablagerungen (Abb. 259) überleitende Wirkungen beobachtet wurden, sobald diese Schneeablagerungen Höhen von etwa 6 m erreicht hatten. Demgemäß wurde auch durch entsprechende Manipulationen mit den verstellbaren Zäunen zunächst auf die Erzielung eines Schneewalls von dieser Höhe[392] in möglichster Nähe der zu schützenden Bahnanlage hingewirkt und im weiteren der Schutz der Bahn der überleitenden Wirkung dieser Schneewälle überlassen.
Über die Wirkung von Schneezäunen hat Schubert im Winter 1900/01 eine Reihe beachtenswerter Versuche ausgeführt, u.zw. erstreckten sich diese Versuche sowohl auf dichte Zäune, die überdies unter verschiedenen Neigungen zum Horizont – 45° bis 90° – aufgestellt wurden, als auch auf durchlässige Zäune, Bretterzäune mit 5–15 cm weiten horizontalen Schlitzen, ferner auf Zäune aus Drahtgeflechten von 3–9 mm Maschenweite, endlich auf solche aus Schilfrohr und Kokusgeflechten.
An dichten vertikalen Bretterzäunen bildete sich bei niederen Schneetreiben die Vorlagerung wesentlich rascher aus als die Hinterlagerung. Die obere Breite des sich vor dem Zaun bildenden Grabens war ungefähr gleich der Höhe des Schneezauns. Erst wenn die Vorlagerung fast die Zaunhöhe erreicht hatte, setzte sich die Hinterlagerung mit teilweisen Überwulstungen fort und dachte sich dabei durchschnittlich in der Neigung 1 : 8 ab. Das endgültige Profil der Ablagerung ist in Abb. 261 skizziert. Es zeigt vor dem Zaun eine etwas konkave, gegen den Zaun steiler werdende, hinter dem Zaun eine konvexe Linie. Bei oberen Schneetreiben ging die Ausbildung der Vor- und Hinterlagerungen an dichten, vertikalen Zäunen wesentlich gleichmäßiger vor sich.
An einem unter 45° in der Windrichtung zum Horizont geneigten, dichten Bretterzaun (Abb. 262) schmiegte sich die Vorlagerung nur etwa bis zur halben Höhe an, während sich hinter dem Zaun nur eine kurze Hinterlagerung ausbildete, der Wind aber in einer Entfernung von 5–8 m den Erdboden wieder traf und vom Schnee vollständig reinfegte.
Dichte Zäune in Schrägstellungen zwischen 45 und 90° zeigten ein Verhalten, welches zwischen der vorgeschilderten die Mitte hielt. Je steiler die Zäune, desto größer die anfangs sich bildenden Gräben – G in Abb. 263 – vor diesen und desto länger die Hinterlagerungen.
Bei durchlässigen Zäunen bildete sich im allgemeinen die Ablagerung vor dem Zaun langsamer, die Ablagerung dahinter dagegen viel rascher aus als bei dichten Zäunen und wurden außerdem auch weitaus größer, so daß bei gleichen Höhen die mit durchlässigen Zäunen zu erzielenden Ablagerungsquerschnitte tatsächlich größer werden. Allerdings erfordern diese größeren Ablagerungen auch wesentlich größere Grundflächen.
Schubert gibt die Breite der Hinterlagerungen bei 1∙5 m hohen Zäunen mit Drahtgeflechten von
| 9 mm | Maschenweite mit etwa | 20∙5 m |
| 6 mm | Maschenweite mit etwa | 17∙6 m |
| 3 mm | Maschenweite mit etwa | 13∙5 m |
an und deren Querschnittsausmaß mit etwa 5/6 des Produktes aus Breite und Höhe an.
Bemerkenswert ist, daß bei durchlässigen Zäunen sowohl vor als hinter diesen anfänglich sehr weite Gräben offen bleiben, die sich erst bei gänzlicher Vollendung der Ablagerung schließen (Abb. 264).
Auf Grund der vorstehenden Ausführungen über die Wirkung der zum Schutz von Bahneinschnitten zumeist im Gebrauch stehenden Schneewehren, also namentlich der Schneezäune und Schneemauern, kann im allgemeinen die Anordnung dieser Schutzanlagen erfolgen, vorausgesetzt, daß über die für diese Disposition maßgebenden meteorologischen Momente, als Schneemengen, Windstärke und Windrichtungen, hinreichende Erfahrungen vorliegen, bzw. nicht vorgezogen werden sollte, sich von solchen Erfahrungsergebnissen durch probeweise Anwendung beweglicher Wehren gänzlich unabhängig zu machen.
Ein besonderes Augenmerk wird jedoch der Anordnung dieser Wehren an den Einschnittsnullpunkten zuzuwenden sein.
Mit Rücksicht auf den Ablagerungsraum im hinteren toten Winkel einer Schneewehre ist es zunächst schon erforderlich, die Schneewehren gegen den Einschnittsnullpunkt vom Einschnittsrand etwas weiter abzurücken (vgl. Abb. 265 und die Ausführungen zu Abb. 252 u. 253). Würde die Schneewehre aber im Punkt a (Abb. 265) einfach stumpf aufhören, so könnten durch die daselbst hervorgerufenen Wirbelbildungen betriebsstörende Schneeablagerungen entstehen.
Auch wäre der Einschnitt in diesem Fall trotz der Schutzanlagen doch den durch Winde in der Richtung des Pfeiles A verursachten Verwehungsgefahren ausgesetzt. Diesem Übelstand kann dadurch abgeholfen werden, daß die Schneewehre – in entsprechendem Abstand von der Bahn – bis zu einem Punkt b (Taf. XII, Abb. 9 a) geführt wird, an dem der Damm bereits etwas höher ist als die Schneewehre. Der gleiche Effekt kann aber auch mit der in Taf. XII, Abb. 9 b dargestellten Anordnung einer zweiten[393] Schneewehre b c erzielt werden. Die Entfernung dieser zweiten Wehre von der Bahn muß selbstverständlich wieder so gewählt werden, daß die hierdurch herbeigeführten Schneeablagerungen nicht betriebsgefährlich werden können. Ferner muß auch diesfalls der Anschluß an den Damm wieder an einem Punkt erfolgen, an dem der Damm etwas höher ist als die Schneewehre. Im Falle der an den Einschnitt anschließende Damm nur eine geringe Höhe hat, ist daher erforderlichenfalls auch die Höhe der zweiten Schneewehre b c zu verringern und, wenn nötig, der Ablagerungsraum durch Anlage einer weiteren Wehre b d (Taf. XII, Abb. 9 c) zu vergrößern.
Es dürfte weiters keines besonderen Hinweises bedürfen, daß die lediglich auf einer Bahnseite angeordneten Schneewehren dem Bahnkörper nur in jenen Fällen den erforderlichen Schutz vor Verwehungen bieten können, wenn solche Verwehungsgefahren ausschließlich von dieser einen Bahnseite her drohen. Gegenteiligenfalls muß die Anordnung solcher Schutzanlagen naturgemäß auch auf der zweiten Bahnseite erfolgen. – Auch ist es ohneweiters klar, daß in dem Fall, als die Richtung der das Eintreten der Schneewehen herbeiführenden Winde die Bahnachse nicht unter rechten oder nahezu rechten, sondern unter spitzen Winkeln schneidet, anstatt der Anordnung von kontinuierlich, längs der Einschnittsränder verlaufenden Schneewehren besser die in Abb. 266 dargestellte kulissenförmige Aufstellung der Schneewehren zu wählen ist, wobei der Anprall des Windes an die Wehren unter einem rechten Winkel erfolgt. Diese kulissenförmige Anordnung der Schneewehren ist – vornehmlich bei verstellbaren Zäunen – auch häufig im Gebrauch, es muß bei dieser nur dafür Sorge getragen werden, daß die einzelnen Wehren – in der Windrichtung aufeinander projiziert – entsprechende Obergriffe aufweisen.
Anbelangend die konstruktive Durchbildung der im vorstehenden besprochenen Schneewehren wird bei Bahnen, die alljährlich große Mengen von nur an den Auflagen beschädigten, im Holz noch gesunden Oberbauschwellen auswechseln, vielfach auf die Verwendung dieses Materials, das besonders für die Herstellung von festen Schneezäunen sehr geeignet ist, Wert gelegt werden.
In Taf. XII, Abb. 5 a–c und in Abb. 267 sind derartige Schneezäune dargestellt. Ihre Kosten stellen sich auf etwa 3 K f. d. laufenden m, ihre Lebensdauer je nach Umständen auf 10–15 Jahre.
Für die Herstellung von Zäunen größerer Höhe als 2 m eignen sich Oberbauschwellen nicht mehr. Es müssen dann Bretterzäune zur Anwendung kommen. Für ihre Herstellung genügen in mitteleuropäischen Gegenden Bretter von 2 cm Stärke, am Karst sind mit Rücksicht auf die hier auftretenden heftigen Borastürme Bretter von 4 cm Stärke erforderlich.
Abb. 268 und 269 zeigen die Profile von Bretterzäunen, die am Karst gegen Schneeverwehungen angewendet wurden.
Bretterzäune werden auch derart ausgeführt, daß die Bretter durch Kreuz- und Querleisten zu Tafeln von 3 m Länge und der erforderlichen Höhe verbunden sind, die zwischen die in Abständen von 3 m in den Boden eingegrabenen Doppelsäulen eingeschoben werden. Nach erfolgter Verwehung der toten Winkel dieser Bretterzäune können die Tafeln erforderlichenfalls gehoben werden und bieten dann dem herantreibenden Schnee neuerlich Raum zur Ablagerung.
Bei Einschnitten, die beiderseits vor Verwehung geschützt werden müssen, genügt es vielfach, nur die Doppelsäulen auf beiden Seiten herzustellen und die Tafeln auf jener Seite des Einschnitts einzuschieben, von der das Schneetreiben zunächst zu gewärtigen ist.
Die Kosten solcher Zäune stellen sich bei einer Höhe der Tafeln von 1∙5 m, einer Brettstärke von 2 cm auf etwa 3–4 K f. d. laufenden m einschließlich der Kosten der Imprägnierung mit Chlorzink.[394]
Durchlässige Zäune mit fester Aufstellung können in holzreichen Gegenden aus Brettern, Schwarteln oder Stangenholz hergestellt werden. Auch Drahtgeflechte von 8–9 mm Maschenweite sind hierfür geeignet Durchlässige Zäune empfehlen sich dann, wenn die Schneeanhäufungen mit Rücksicht auf die Kultur des Bodens nicht allzu hoch werden dürfen, dafür also mehr in die Breite gehen sollen. Sie müssen um das 10–15fache ihrer Höhe von der windseitigen Fahrschiene entfernt aufgestellt werden, also in einer Entfernung, die in Anbetracht der Grundeinlösungskosten mehr für die Anwendung beweglicher Zäune spricht.
Bewegliche Schneezäune haben fraglos den Vorzug, daß ihre Aufstellung die Einlösung von Grundstücken nicht unbedingt erheischt, vielmehr in der Regel auf Grund von Servituts- oder Pachtverträgen erfolgen kann. Zudem ist bei Anwendung beweglicher Zäune jeder Mißgriff in der Anlage ausgeschlossen oder mindestens belanglos. Ihre Anwendung ist daher besonders zweckmäßig, wenn über den Umfang der Verwehungen keine sicheren Daten vorliegen. Bewegliche Zäune ermöglichen endlich auch eine Handhabung, durch welche – wie in den Ausführungen zu Abb. 257–259 dargelegt wurde – sehr bedeutende Schneeablagerungen vor der zu schützenden Bahnstrecke erzielt werden können.
Bewegliche Schneezäune werden zumeist aus Brettern oder Flechtwerken hergestellt; letztere, vornehmlich aus Weiden-, Erlen- oder Birkenreisig verfertigt, weisen übrigens nur geringe Haltbarkeit auf. Die Abb. 270 u. 271 veranschaulichen solche Schneeplanken oder Schneehürden, wie sie meist in Anwendung stehen.
Sie werden im Sommer an geeigneten Plätzen gelagert, mit Anbruch des Winters nach Bedarf aufgestellt.
Ihre Kosten stellen sich bei den gebräuchlichen Höhen von ca. 2 m auf etwa 2∙5 K für den laufenden m.
Der sog. Bockzaun, eine zuerst auf der Union-Pacific-Eisenbahn angewendete Form beweglicher Schneezäune, ist in Taf. XII, Abb. 6 a–c dargestellt.
Die Bretter sind zu Tafeln vereinigt. Die letzteren werden mittels eiserner Überwurfhaken an die Böcke befestigt. – Eine Verankerung in den Boden ist meist nicht nötig. – Nach Verwehung des Ablagerungsraums kann der Zaun felderweise aufgehoben und auf den vorgelagerten Schnee neuerdings aufgesetzt werden. Der laufende m eines solchen Zaunes kostet ungefähr 3 M.
Ein versetzbarer Zaun in durchlässiger Ausführung, der bei südrussischen Bahnen zur Anwendung gebracht worden war, ist in Abb. 258 dargestellt.
Für Schneezäune sind auch Leinengewebe aus gekochtem Garn mit Holzteer getränkt, ferner Kokusgeflechte und, wie bereits erwähnt, Drahtgewebe von verzinktem Eisendraht mit 8–9 mm Maschenweite verwendet worden. Zur Aufstellung solcher Zäune haben vielfach alte Siederohre gute Dienste geleistet.
Auch engmaschige Drahtnetze mit 2–3 mm Maschenweite haben für Schneezäune Anwendung gefunden. Die Herstellungskosten werden aber diesfalls ziemlich hoch; bei Anordnung eisener Ständer und Spreizen stellen sie sich auf ca. 12 K f. d. laufenden m.
Die letzterwähnten Ausführungsarten eignen sich vornehmlich für Schneezäune mit gleichsam halbmobilem Charakter, die, ähnlich wie der auf S. 394 beschriebene, nur im Bedarfsfall auf bereits vorhandenen stabilen Stützen befestigt werden sollen.
Die Erhaltungskosten, die für die Schneezäune erforderlich sind, haben schon frühzeitig dahin geführt, sie durch Hecken, sog. lebende Zäune, zu ersetzen. Zu diesem Zweck werden vornehmlich Fichtensetzlinge verwendet, die in etwa 30 cm voneinander abstehenden Reihen (Abb. 272) dicht neben dem Schneezaun, u.zw. auf seiner windabwärts gelegenen Seite verpflanzt werden. Nach 6–8 Jahren sind die jungen Pflanzen so weit herangewachsen, daß der Schwellen- oder Bretterzaun entfernt werden kann. Nach etwa 20–25 Jahren fangen solche Hecken aber an, in den unteren Partien durchlässig zu werden. Es muß daher rechtzeitig, u.zw. durch neuerliches Einsetzen kräftiger 3–4jähriger Pflanzen dafür gesorgt werden, daß die in der zuerst herangewachsenen Hecke allmählich entstehenden Undichtheiten gedeckt werden. Haben sich die neuen Pflanzen entsprechend entwickelt, so kann die alte Hecke vollständig entfernt und durch frische Setzlinge erneuert werden.
Anstatt der Fichte ist für lebende Zäune auch der sog. Lebensbaum oder die Thuja[395] verwendet worden, eine Zypressenart, die sich bekanntlich dem mitteleuropäischen Winter gegenüber als hinlänglich widerstandsfähig erweist.
Am Karst, wo das Holz mangelt, Anpflanzungen schwer fortzubringen sind, Steine dagegen in reichlicher Menge zur Verfügung stehen, wurden auf der Linie Laibach-Triest in den Fünfzigerjahren die hier dringend notwendigen Schneeschutzanlagen vielfach als Mauerwerk, u.zw. teils trocken, teils in Mörtel ausgeführt.
Da für diese Schutzanlagen ohnehin größere Höhen erforderlich waren und überdies mit sehr starken Winden gerechnet werden mußte, erwies sich diese Ausführungsart auch vom Standpunkt der Zweckmäßigkeit als vollkommen entsprechend.
Die Mauern wurden in Höhen von 4∙8–6 m hergestellt, u.zw. mit Kronenstärken von 0∙6 bzw. 1 m, je nachdem sie in Mörtel gelegt wurden oder nicht (s. Abb. 273 u. 274).
Von allen Arten der in Gebrauch stehenden Schneewehren erfordern die aus Erdwällen hergestellten die geringsten Erhaltungskosten. Wenn Schüttungsmaterial zur Verfügung steht und der nötige Grund billig eingelöst werden kann, wird die Anordnung solcher Erdwälle auch im Hinblick auf die Herstellungskosten keinen Schwierigkeiten begegnen.
Bei der österreichischen Nordwestbahn sind solche Erdwälle nach Maßgabe der in Abb. 275 dargestellten Profile ausgeführt worden.
Die inneren, dem Wind abgewendeten Böschungen zeigen das für niedere Erdschüttungen gebräuchliche Anlageverhältnis 1 : 5/4. Die äußeren Böschungen sind steiler und werden erforderlichenfalls durch Kopfrasen versichert. Je steiler die äußere Böschung, desto wirksamer ist der Erdwall (vgl. die Ausführungen zu Abb. 261). Über das Verhältnis 1 : ½ wird jedoch aus Gründen der Haltbarkeit nicht hinausgegangen werden können.
Sollen die Erddämme durch Schneezäune oder Hecken erhöht werden, so muß die Krone eine Breite von etwa 1–1∙25 m erhalten.
Außer den im vorhergehenden besprochenen, zum Schutz von Bahneinschnitten gegen Schneeverwehungen hauptsächlich im Gebrauch stehenden Anlagen ist aber auch noch eine Reihe von anderen Mitteln zur Anwendung gelangt und wäre in diesem Belang zunächst die Anlage von Waldschutzstreifen zu erwähnen, die seinerzeit sowohl von deutschen als auch von russischen Bahnverwaltungen in einzelnen Fällen veranlaßt worden sind.
In Anbetracht der großen Kosten, die die Anlage von Waldschutzstreifen erfordert, wird jedoch von diesem Mittel zweckmäßig nur in solchen Fällen Gebrauch gemacht werden können, in welchen sehr bedeutende Verwehungsgefahren abzuwehren sind.
Im Hinblick auf die bei deutschen und russischen Bahnen gewonnenen Erfahrungen dürfte übrigens die Anlage von Waldschutzstreifen wohl überhaupt nur in Ausnahmefällen, vor allem nur bei billigen Geländekosten zu empfehlen sein. Wesentlich anders liegt allerdings der bereits früher erwähnte Fall, daß es sich nicht um die Anlage bloßer »Waldschutzstreifen«, sondern um durchgängige Aufforstungen im windseitigen Nachbargelände handelt.
Ein weiteres bis jetzt noch nicht erwähntes Mittel zur Bekämpfung von Verwehungsgefahren bei Einschnitten ist ihre Verbreiterung an der windwärtigen Bahnseite. Es ist klar, daß hierdurch der Ablagerungsraum im Einschnitt wesentlich vergrößert, die Verwehungsgefahr demnach vermindert wird. Zu diesem Mittel wird jedoch nur dann mit Vorteil geschritten werden können, wenn das Aushebmaterial für Anschüttungszwecke benötigt wird. Andernfalls dürfte der angestrebte Zweck wohl auf weniger kostspieligem Wege zu erreichen sein.
Mit Howies selbsttätigem Schneezaun und Rudnickis Schneewehren, durch die das Gleis durch den schneetreibenden Wind selbst freigefegt, bzw. auch überleitende Wirkungen erzielt werden sollten, sind nennenswerte Erfolge nicht erzielt worden.
Gegenüber den in den vorstehenden Ausführungen ausschließlich in Betracht gezogenen Verwehungen der Bahneinschnitte spielen die gleichfalls zuweilen auftretenden Verwehungsgefahren bei Dämmen im Eisenbahnbetrieb eine weitaus weniger bedeutende Rolle, u.zw., wie ohnehin bereits bemerkt, deshalb, weil die Massen, die auf Dämmen allenfalls zur Ablagerung gelangen, naturgemäß niemals jenen Umfang erreichen können, der bei Einschnitten gewärtigt werden muß, und weiters auch aus dem Grund, weil die Beseitigung des Schnees durch Schneepflüge auf Dämmen weitaus weniger Schwierigkeiten verursacht als in Einschnitten.
Trotzdem hat sich in vielen Fällen die Notwendigkeit herausgestellt, die Schneeverwehungsgefahren auch bei Eisenbahndämmen durch geeignete Mittel abzuwehren, und sind als solche vornehmlich die Aufstellung von[396] Schneezäunen und die Bepflanzung der Dammböschungen durch Buschwerk zur Anwendung gekommen.
Schneezäune werden am besten in der in Abb. 276 dargestellten Weise zur Aufstellung gebracht. Im allgemeinen genügt für solche Zäune eine Höhe von 1∙5–2 m. Die Zäune müssen jedoch vollkommen dicht und so hoch sein, daß Hinterlagerungen in nennenswerter Größe nicht auftreten können, der Schnee vielmehr zur Gänze vor den Schneezäunen zurückgehalten wird.
Besser noch ist es, die Dammböschung mit dichtem Buschwerk zu bepflanzen. Beim Heranwachsen desselben ist jedoch darauf zu achten, daß die Büsche nicht etwa, wie in Abb. 277 veranschaulicht, höher werden als die Krone des Bahndammes, da sie diesfalls so wie durchlässige Hecken zu störenden Hinterlagerungen Anlaß geben könnten. Das Buschwerk ist vielmehr so kurz zu halten, daß der Wind die Dammkrone bestreichen kann.
Für die in Rede stehenden Anpflanzungen eignen sich Eichen, Akazien, Birken, Erlen und Ahorn mit 12–14jährigem Umtrieb. Solches Buschwerk wird ziemlich dicht und bietet den besonderen Vorteil, daß die zurückgestutzten Pflanzen wieder ausschlagen, so daß die Dammböschungen nachher nicht neuerlich bepflanzt zu werden brauchen.
Bei Verwendung von Fichten kann vollständige Dichtheit auch bei geringerer Breite der Anpflanzungen erzielt werden. Diesfalls empfiehlt es sich, die Anpflanzungen in 2 Reihen anzuordnen, die im Alter um die Hälfte der Umtriebszeit differieren.
Eisenbahnlinien, die durch Schneeverwehungen gefährdet sind, werden auch durch sorgfältigst und vollkommen sachgemäß hergestellte Schneeschutzanlagen nicht in dem Maße gesichert werden können, daß im Winter bzw. bei eintretendem Schneetreiben für die möglichst uneingeschränkte Aufrechterhaltung des Bahnbetriebs nicht doch noch eine Reihe von Vorkehrungen zu treffen wäre.
Wo der Schutz der Bahn durch bewegliche Zäune bewirkt werden soll, erfordert schon die rechtzeitige Aufstellung das Eingreifen des Bahnerhaltungs- bzw. des Bahnaufsichtsdienstes. Aber auch in Fällen, in welchen Schneeschutzanlagen in Form von stabilen Herstellungen vorhanden sind, wird ein solches Eingreifen des Aufsichtsdienstes namentlich dann unvermeidlich sein, wenn sich die Schutzanlagen als nicht ganz zureichend erweisen. Diesfalls wird durch Aufstellung beweglicher Zäune nachzuhelfen, allenfalls das Bahngleis durch Schneepflugfahrten oder Handarbeit freizuhalten sein.
Für alle diese Fälle muß naturgemäß rechtzeitig Vorsorge getroffen werden und demgemäß die Bereitstellung des erforderlichen Materials und Inventars sowie auch der notwendigen Arbeitskräfte zeitgemäß ins Auge gefaßt werden.
III. Schneeverschüttungen und Anlagen zum Schutz gegen dieselben (Lawinenschutzbauten).
a) Schneeverschüttungen sind Gefahren, die lediglich bei Bahnen auftreten, die durch Lawinengebiete führen.
Unter Lawinen werden vornehmlich im Hochgebirge von den steilen Hängen abstürzende Schnee- und Eismassen verstanden. In der Lawinentechnik und der einschlägigen Literatur werden im allgemeinen Staublawinen, Grund- und Oberlawinen und Gletscherlawinen unterschieden.
Staublawinen entstehen bei kaltem Wetter, meist schon während des Schneefalls, wenn pulveriger Schnee auf kahlen, steilen Berghängen abgleitet. Sie werden weniger durch ihre Masse, die sich im Sturz meist in eine stäubende Schneewolke auflöst, als durch den oft orkanförmigen Luftstrom gefährlich, den sie vor sich hertreiben.
Grund- und Oberlawinen sind die meist bei Tauwetter eintretenden Abstürze kohärenter, oft schon in Firnschnee übergegangener Schneemassen. Sie unterscheiden sich dadurch voneinander, daß bei Grundlawinen die Abrutschung des Schnees auf dem Boden des Berghanges erfolgt, während bei den Oberlawinen jüngere Schneemassen auf darunter befindlichen älteren und bereits verharschten Schneelagen zum Absetzen gelangen.
Grund- und Oberlawinen fördern den Schnee in zusammenhängenden, im Sturz sich verdichtenden Massen zu Tal und sind die Form der Lawinen, die rücksichtlich der hier in Rede stehenden Schneeverschüttungen in erster Linie in Betracht kommen.[397]
Gletscher- oder Eislawinen bestehen aus Gletschereis, das sich beim Vorrücken des Gletschers bis an einen steilen Absturz ablöst. Sie sind, nachdem sie durchwegs im Bett des Gletschers fallen, für die hier in Betracht stehenden Interessen belanglos.
Diese Grundformen der Lawinen2 sind jedoch in konkreten Fällen nicht immer scharf zu unterscheiden, sondern treten vielfach in Kombinationen auf, u.zw. hauptsächlich schon deshalb, weil jede Lawine die Veranlassung für das Entstehen einer zweiten Lawine anderer Art bilden kann.
Die unerläßliche Bedingung für das Entstehen der Lawinen ist die Ansammlung von Schnee und Eis auf steiler und glatter Unterlage (vegetationsloser Felsboden, baumlose Graslehnen), unmittelbare Veranlassung zur Lawinenbildung jeder Umstand, der eine Störung des zwischen der Schwere der Schneemassen und den Reibungs- und Adhäsionskräften an der Unterlage bestehenden Gleichgewichts herbeiführen kann.
Der bei niederen Temperaturen fallende pulverige Neuschnee haftet nur in sehr geringem Maße an der Unterlage. Je größer die Ansammlung, desto labiler sein Gleichgewicht. Das fortschreitende Anwachsen der Ablagerung allein kann die Ursache des plötzlich eintretenden Abgleitens werden. Aber auch ein heftiger Windstoß, allenfalls ein Flintenschuß, ein unbedeutendes Erdbeben kann hierzu den Anlaß geben und ist auf diese Weise das Entstehen der Staublawinen zu erklären.
Die Absitzungen des Sinter- und des Firnschnees, bzw. die Bildung der Ober- und der Grundlawinen tritt unter wesentlich anderen Umständen ein.
Wie bereits eingangs bemerkt wurde, bildet sich Sinter- und Firnschnee nur in jenen Regionen des Gebirges, in denen sich die durch die Sonnenbestrahlung hervorgerufenen Wärmewirkungen geltend machen können, also in den Alpen etwa in Höhen unter 4000 m.
In diesen Höhenregionen verursachen die vorerwähnten Wärmewirkungen zunächst oberflächliches Schmelzen des Schnees, das eindringende Schmelzwasser bewirkt die Verwandlung des Neuschnees in Sinter- und Firnschnee, die unter gleichzeitiger Verdichtung des Schnees vor sich geht und meist auch von den – ebenfalls bereits beschriebenen – Setzungserscheinungen begleitet ist. Durch diese Vorgänge wird die Kohärenz der Schneemassen zunächst nur vergrößert. Ein Abgleiten derselben auf der Unterlage wird jedoch erst eintreten, wenn die den Schnee am Boden haltenden Kräfte, Reibung und Kohäsion, verringert werden.
Letzteres kann nun durch zwischen die Schneedecke und den Boden eindringendes Schmelzwasser erfolgen, ein Fall, der namentlich bei plötzlich eintretendem Tauwetter vorliegt. Die im Frühjahr auftretenden Lawinenstürze sind durchwegs auf diese Weise zu erklären.
In den tiefer liegenden Gebirgsregionen besitzt aber auch der Boden zur Zeit des Eintritts der ersten Schneefälle, u.zw. selbst dann, wenn er oberflächlich schon ziemlich abgekühlt ist, noch immer gewisse Wärmemengen. Die Schneedecke verhindert nun die weitere Abkühlung des Bodens und es tritt unter dem Einfluß der oberwähnten Wärmereste ein allmähliches Auftauen der gefrorenen Bodenpartien unter der Schneedecke ein, durch das die Unterlage der Schneedecke glatt und schlüpfrig wird.
Auf diese Weise kann die Entstehung der im Spätherbst abstürzenden Lawinen erklärt werden, soferne diese nicht etwa ebenfalls auf den Eintritt von Tauwetter zurückzuführen sind.
Der Abgang der Lawinen wurde früher vielfach mit dem Abbrechen der auf den hochgelegenen scharfen Felsgraten sich bildenden sog. Schneeschilder (Schneewächten) in Zusammenhang gebracht. Diese Schneeschilder verdanken ihre Entstehung den gleichen Ursachen, wie die bei den Schneezäunen auftretenden Überwulstungen. Sie erreichen aber Höhenabmessungen bis zu 20 m und bestehen vielfach durchwegs aus Eis. Zuweilen brechen diese Schneeschilder stückweise ab und stürzen als Eistrümmer in die Tiefe. Es ist nun neuerer Zeit mehrfach beobachtet worden, daß die Sturzbahn dieser Eistrümmer durch hohe Schneelagen führte, ohne daß jedoch die letzteren hierdurch zum Abgleiten gebracht wurden. Daraus geht hervor, daß die Entstehung der hier in Rede stehenden Grund- und Oberlawinen im allgemeinen andere Ursachen haben müsse, als den sprichwörtlich gewordenen kleinen Anstoß durch den Schneeball. Ausgeschlossen ist es allerdings nicht, daß durch die mit dem Absturz solcher Eistrümmer verbundenen Erschütterungen irgend eine der in labilem Gleichgewicht befindlichen pulverigen Neuschneelage in Bewegung geraten könnte und die so entstehende Staublawine durch den sie begleitenden Luftström[398] noch weiter Schneemassen zum Abgleiten bringt.
In den höchsten vollkommen vegetationslosen Regionen der Hochgebirge, in denen sich die atmosphärische Feuchtigkeit ausschließlich in Form von Pulverschnee ausscheidet, sind Lawinenstürze (Staublawinen) das ganze Jahr hindurch an der Tagesordnung. Sie besorgen die regelmäßige Abfuhr der in diesen Regionen zur Ablagerung gelangten Schneemassen. Letztere erreichen aber nur in den seltensten Fällen die Sohle des Haupttales, sondern werden fast durchgehends in den vergletscherten Hochtälern und auf den vorgelagerten Terrassen zurückgehalten.
In den unteren Gebirgsregionen ist das Auftreten der Lawinen naturgemäß an jene Jahreszeiten gebunden, an denen die Hänge mit Schnee bedeckt sind, das ist in den Alpen etwa die Zeit von Ende Oktober bis Anfang Mai. In diesen Gebieten werden Staublawinen nach heftigen Schneefällen bei kalter Witterung, Grund- und Oberlawinen hauptsächlich bei eintretendem Tauwetter zu gewärtigen sein.
Der bekannte Lawinenautor Coaz teilt mit3, daß von den im Winter und Frühjahr 1887/88 im schweizerischen Hochgebirge beobachteten 1098 Lawinenstürzen 3 im Oktober, 24 im Dezember, 10 im Januar, 533 im Februar, 285 im März, 107 im April und 46 im Mai eingetreten sind. Die meisten Lawinen – u.zw. 133 – fielen am 26. Februar.
Die Wirkungen der Staublawinen werden, wie bereits erwähnt, nicht durch die im Absturz staubartig sich auflösenden Schneemassen, sondern ausschließlich durch die solche Lawinen begleitenden Luftströmungen herbeigeführt. Diese Luftströmungen können derart anwachsen, daß sie nicht nur Hausdächer davontragen, sondern auch ganze Gebäude demolieren und Waldbestände rasieren. Selbstverständlich können sie auch zum Absturz weiterer Lawinen Anlaß geben.
Ober- und Grundlawinen bewirken Verschüttungen. Die durch diese Lawinen zur Abfuhr gelangenden Schneemassen werden aber dem für die Führung einer Eisenbahnlinie etwa in Aussicht genommenen Haupttal nur in jenen Fällen unmittelbar gefährlich werden, in denen die Gebirgshänge von der Talsohle geschlossen und ohne von Terrassen unterbrochen zu werden, bis in die Lawinenanbruchsgebiete aufsteigen. Meist sind aber die Talgehänge terrassiert und von nach oben trichterförmig erweiterten Gräben durchschnitten.
Von diesen Seitengräben werden die abstürzenden Schneemassen in erster Linie aufgenommen und an den Stellen mit geringerem Sohlgefälle und allfälligen anderen Bewegungshindernissen zurückgehalten werden. Mit fortschreitenden Schneeanhäufungen in den Seitengraben werden sich aber die Bewegungshindernisse immer mehr und mehr verlieren, d.h. die Lawinenbahn wird allmählich glatter. Gegen Ende des Winters bzw. bei Beginn des Frühjahrs kann dann die Rückhaltsfähigkeit der Seitengräben schon so weit geschwunden sein, daß der bei eintretendem Tauwetter in großen Mengen zum Absturz gelangende Schnee mit seiner ganzen oft ungeheuren Masse ins Tal gelangt.
In dieser Form sind die Grundlawinen am gefürchtetsten. Im Eisenbahnbetrieb stehen solche vor Durchführung der Lawinenverbauungen zwischen Piotta und Fiesco und bei Wasen (März 1888) auf der Gotthardbahn, ferner am Brenner (Februar 1888) und auf der Kronprinz-Rudolf-Bahn (Koppental zwischen Ischl und Aussee, Februar 1876) aufgetretene Grundlawinen noch heute in Erinnerung und haben diese Ereignisse fraglos viel zu der seit jener Zeit mit Aufwand bedeutender Mittel bei allen Gebirgsbahnen durchgeführten Verbauungsarbeiten mit Anlaß gegeben.
Grundlawinen dieser Art sind vielfach mit Bergstürzen verglichen worden. Sie fördern nicht nur ungeheure, meist mehrere hunderttausend m3 messende Schneemassen, sondern auch alles, was sie in ihren Bahnen an lockeren Felstrümmern, Steinstücken, Baumstämmen finden, mit ins Tal. Hier werden sie nicht allein durch Verschüttung der Bauten und Kulturen, durch die abrasierende Wirkung der bewegten Schneemassen und die zertrümmernde Wirkung der mitstürzenden Felsstücke, sondern namentlich auch durch Aufstau der dem Zug des Haupttals folgenden Wasserläufe gefährlich.
Zur Illustration der vorstehenden Ausführungen kann die Lawine angeführt werden, die am 14. April 1888 im Schoassenbach bei Kilometer 122∙9 in der Schleife Schelleberg-Gossensaß zum Absturz kam und die eine große gewölbte Brücke von 15∙172 m Spannweite und 8∙5 m größter Lichthöhe (Segmentgewölbe mit 3∙793 m Pfeilhöhe und 1∙11 m Stärke) zerstörte. Das Gewölbe wurde durch die Lawine von den Widerlagern abgehoben und fortgeführt, auch die Widerlager wurden bis fast auf Erdhöhe weggerissen.
Die im oberen Leventinatal an der Südrampe der Gotthardbahn in der Zeit vom 26. bis 30. März 1888 niedergegangenen Lawinen bedeckten auch die näher dem Berg zu gelegene Gotthardstraße, den Tessin und das jenseitige Ufer auf etwa 100 m Entfernung von der Bahn, teilweise in noch bedeutend größerer Höhe, ohne indes eine längere Stauung des Flusses, der sich bald unter der Lawine[399] einen Weg gebahnt hatte, zu bewirken. Im laufenden Jahrhundert kamen Lawinen an dieser Stelle im gleichen Umfang nur 2mal vor, nämlich in den Jahren 1806 und 1851. Diesmal kam sie aus einer Höhe von 2600 m, löste sich von dem steilen Gehänge des Tremorgio ab und stürzte in die Schlucht des Riale di Bolla nieder. Die Masse dieser Lawine wurde auf 270.000 m3 geschätzt (s. Taf. XII, Abb. 7 a–c).
Mit Rücksicht auf die zum Schutz der Bahn gegen solche Grundlawinen etwa zu treffenden Vorkehrungen ist naturgemäß die Frage von Bedeutung, welche Schneemenge durch einen im Bereich der Bahn gelegenen Lawinengang geliefert werden kann. Diese Frage wäre anolog der Frage nach den größten Hochwassermengen, bzw. den bei Schneetreiben angewehten Höchstmengen auf Grund des auf den Lawinengang entfallenden Einzuggebietes zu lösen. Ein beiläufiger Anhaltspunkt für die Lösung dieser Frage könnte vielleicht aus nachstehenden Angaben gewonnen werden.
Professor Heim zählt in seiner Gletscherkunde in der Gotthardgruppe auf einer Grundfläche von 325 km2, die in das Gebiet des Vorderrheins, der Reuß und des Tessins entfallen, etwa 530 ausgeprägte Lawinengänge. Coaz schätzt die Ausdehnung des Lawinensammelgebietes auf etwa ein Viertel dieser Fläche, also auf ca. 81 km2 und die Menge des durch die Lawinen zu Tal geförderten Schnees auf jährlich 325,000.000 m3. Es entfallen daher auf 1 km2 des Einzuggebietes jährlich 325,000.000 : 81 = 400.000 m3 Lawinenschnee, welche einer Schneelage von 40 cm Mächtigkeit entsprechen. Auf je einen Lawinengang kommen 325,000.000 : 530 = 600.000 m3 und, nachdem in jedem Lawinengang jährlich 2–3 Lawinen abgehen, auf jeden Lawinensturz 200.000–300.000 m3 Schnee.
Im übrigen werden in der Lawinenpraxis Lawinen als klein bezeichnet, wenn sie weniger als 2000 m3 enthalten. Noch kleinere Schneeabgänge heißen Schneerutschen. Bei einer Schneemenge von 2000–20.000 m3 wird von mittelgroßen, bei Schneemengen von 20.000 bis 200.000 m3 und darüber von großen Lawinen gesprochen.
b) Schutzanlagen gegen Schneeverschüttungen (Lawinenschutzanlagen).
Es steht unter allen Umständen außer Frage, daß es zweckmäßiger ist, allfälligen Schneeverschüttungsgefahren durch ein entsprechendes Anlageverhältnis der Bahn, namentlich durch eine geeignete Führung der Bahntrasse aus dem Wege zu gehen, als es darauf ankommen zu lassen, gegen solche Gefahren durch besondere Maßnahmen Schutz zu suchen.
Schneeverwehungen durch entsprechende Anlageverhältnisse oder Trasseführungen auszuweichen, ist eine Aufgabe, die nur in den seltenen Fällen gelingen kann, in denen es möglich ist, die Bahnachse in den Windschatten bestehender Wälder oder die Richtung des schneetreibenden Windes zu bringen, die Nivelette auf niederen Dämmen zu führen, seichte Einschnitte zu vermeiden oder mit sehr flachen Böschungen auszuführen.
Die Aufgabe, Schneeverschüttungsgefahren durch Anlageverhältnisse und Trasseführung der Bahn hintanzuhalten, ist dagegen im allgemeinen etwas dankbarer.
Wo es sich lediglich um die Übersetzung ausgesprochener Lawinenzüge handelt, ist diese Aufgabe durch Anordnung von Objekten mit entsprechend großer Lichtweite in jenen Fällen leicht zu lösen, in welchen die Bahn etwa auf Dämmen geführt, für solche Objekte also auch die erforderliche Lichthöhe geschaffen werden kann. Letzteres ist auf Lehnenstrecken, bei welchen die Bahn im allgemeinen im Anschnitt liegt und Rückungen der Trasse gegen das Tal aus wirtschaftlichen Gründen nur in beschränktem Maße möglich sind, vielfach undurchführbar. In solchen Fällen können aber besondere Schutzbauten gegen Schneeverschüttungen durch unterirdische Führung der Trasse – Tunnelierung der Lehne – noch immer entbehrlich gemacht werden. Solche Lehnentunnelierungen empfehlen sich vielfach auch deshalb, weil die zu übersetzenden Lawinenzüge fast durchwegs sehr steinschlägig sind. Ein besonderes Augenmerk ist aber bei der Anlage solcher Lehnentunnels im Lawinengebiet darauf zu richten, daß nicht etwa die durch den Abgang größerer Grundlawinen gestauten Wasserläufe ihren Weg durch den Lehnentunnel nehmen.
Wenn Bahnstrecken über Lawinenablagerungsgebiete geführt werden müssen, kann die Bahn nur durch die Lage auf entsprechend hohen Dämmen gegen Verschüttungen geschützt werden und auch dann nur in dem Fall, als die bei den Lawinenstürzen zu Tal geförderten Schneemassen vor dem Bahndamm genügenden Raum zur Ablagerung finden.
Die Möglichkeit, durch entsprechende Anlageverhältnisse und Trasseführung besondere Schutzanlagen entbehrlich zu machen, ist rücksichtlich der Schneeverschüttungsgefahren fraglos eine weit größere als bei Schneeverwehungsgefahren. Nichtsdestoweniger werden auch bei Schneeverschüttungsgefahren jene Fälle in der Mehrzahl bleiben, in denen besondere Schutzmaßnahmen nicht zu vermeiden sind.
Auch diese Schutzmaßnahmen gegen Schneeverschüttungen lassen sich naturgemäß wieder in vorbeugende und abwehrende unterscheiden.[400] Zu den vorbeugenden Schutzmaßnahmen werden jene Vorkehrungen zu rechnen sein, die schon die durch die örtlichen Verhältnisse etwa gegebenen Voraussetzungen für die Entstehung der Lawinen beseitigen. Dieser Zweck kann zunächst erreicht werden, wenn im Anbruchsgebiet der Lawinen, meist vegetationslose Felslehnen oder steile, baumlose Bergwiesen, gewisse bauliche Herstellungen ausgeführt werden, die das Abgleiten des Schnees entweder gänzlich verhindern oder wenigstens nach Tunlichkeit verzögern. Solche bauliche Herstellungen – Schneefänge – sind vor allem Trocken-, seltener auch Mörtelmauern, weiters Schneezäune oder Schneerechen und Schneebrücken. Auch die zwischen diesen Schneefängen erforderlichen Verpfählungen wären an dieser Stelle zu erwähnen.
Die Anordnung dieser Verbauungselemente ist aus Taf. XII, Abb. 8 a–e zu ersehen, die den unter der Leitung des bekannten österreichischen Lawinenautors V. Pollack seinerzeit verfaßten Entwurf für die Lawinenverbauungen im Blaseggebiet (Arlberg, Westrampe) samt den hierbei zur Anwendung gebrachten Verbauungstypen – Trockenmauern, Schneezäune und Schneebrücken – wiedergibt. Wie aus dem Lageplan zu ersehen ist, folgen die Schneefänge durchwegs den Schichtenlinien. Sie verdichten sich in den Hohlformen und werden auf den Rückenpartien wesentlich schütterer.
Die Höhe der Schneefänge – Mauern und Rechen, an der Bergseite gemessen – beträgt im Durchschnitt 2 m. Trockenmauern wurden stellenweise – in ausgesprochenen Hohlformen der verbauten Lehnen – auch höher ausgeführt.
Diese Höhe ist die für die ganze Verbauung grundlegende Abmessung. Von dieser hängen im gleichen Maße die Wirksamkeit der Verbauung sowie deren Kosten ab. Auf der Westrampe der Arlbergbahn war für die Wahl der obenangeführten Höhe von 2 m der außerordentliche Schneereichtum des nach Westen offenen Klostertales, dem die genannte Bahnstrecke folgt, maßgebend.
Bei den Lawinenverbauungen in der Schweiz wurde diese Höhe zu gunsten der Ausführungskosten vielfach mit nur 1 m festgesetzt. Der bei dieser Höhenabmessung nicht immer zu verhindernde, allerdings weniger bedenkliche Abgang von Oberlawinen wurde dagegen mit in den Kauf genommen.
Rücksichtlich der Wirkung der Mauern und Rechen erübrigen sich wohl besondere Erörterungen. Es ist klar, daß durch diese Verbauungsmittel das Abrutschen des Schnees wesentlich erschwert wird. Eine gänzliche Verhinderung der Schneeabrutschung kann allerdings nicht als gesichert betrachtet werden, zumal wenn die Schneelage höher wird als die Schneefänge.
Aber auch bei niedrigen Schneelagen kann ein Übergleiten der Schneefänge erfolgen. In dem hinter den Schneefängen zur Ablagerung gelangten Schnee treten nämlich zunächst die bereits im vorstehenden beschriebenen Setzungen und nach abwärts schiebenden Bewegungen ein, die allmählich ein Aufstauchen der Schneedecke an den Schneefängen zur Folge haben (vgl. Abb. 278). Kommt nun auf dieser an der Oberfläche verharschten Schneelage Neuschnee zur Ablagerung, so findet er gegen ein allfälliges Abgleiten an den Schneefängen unter Umständen kein Hindernis mehr und wird das Abgleiten des Neuschnees – Oberlawinen – naturgemäß eintreten, sobald auch die übrigen Voraussetzungen hierfür gegeben sind.
Auf sehr steilem Gelände – Felswänden und in Felsrunsen – werden anstatt der Mauern und Schneerechen Schneebrücken zur Anwendung gebracht. In solchem Gelände würden die vorerwähnten vertikalen Mauern und Zäune nur in sehr dichter Anordnung wirken, die meist nicht tunlich ist. Eine größere Wirkung würde naturgemäß durch eine Neigung der Schneefänge erzielt werden, mit der auch der Vorteil verbunden ist, daß die Verankerungen, meist der schwache Punkt solcher Rechen, entfallen können. Schräggestellte Rechen sind selten zur Ausführung gelangt, an ihre Stelle sind Schneebrücken getreten.
Eine weitere Wirkung, die den Schneebrücken zugeschrieben wird, ist, daß sie den durch in höheren Gebieten abgehende Lawinen erzeugten Luftstrom heben und hierdurch die unterhalb der Schneebrücken, d.h. im toten Winkel hergestellten Verbauungen vor Zerstörungen schützen.
Die bei Aufzählung der verschiedenen Verbauungselemente erwähnten Verpfählungen[401] werden dadurch hergestellt, daß etwa 10–12 cm starke und etwa 1∙6 m lange Holzpfähle zur Hälfte in den Lehnenboden eingetrieben werden, u.zw. in gegenseitigen Abständen von ungefähr 1 m. Diese Verpfählung kann zwar für das Abgleiten pulverigen Schnees kein Hindernis bilden, trägt aber zur Zurückhaltung kohärenter Schneemassen wesentlich bei und verhindert namentlich das allzu rasche Eintreten der oberwähnten Schneeanstauchungen hinter den Schneefängen und sohin auch die Größe des Druckes, dem die letzteren standzuhalten haben, eine Wirkung, die beispielsweise bei verankerten Schneerechen von einer gewissen Bedeutung ist. Diese Pfähle dienen überdies auch zum unmittelbaren Schutz für die jungen Pflanzen, durch die – Hand in Hand mit der Durchführung der Verbauung – auch die allmähliche Aufforstung des Lawinengebiets zu erzielen getrachtet wird.
Die Anordnung der Schneefänge – Mauern, Rechen, Pfähle wie sie bei den Verbauungen am Arlberg in der Regel erfolgt, ist aus der in Abb. 279 dargestellten Profilskizze zu ersehen.
Die Trockenmauern, entschieden das solideste, aber auch das teuerste Verbauungselement, werden meist in Höhenabständen von 30 m hergestellt. Nur in seltenen Fällen wird auf das Maß von 20 m heruntergegangen. Zwischen je 2 Trockenmauern kommt mindestens 1 Schneerechen, im Bedarfsfall auch 2 zur Ausführung. Dazwischen werden die Verpfählungen hergestellt; vor jedem Pfahl wird eine junge Pflanze gesetzt.
Die Kosten einer solchen Verbauung (ausschließlich Aufforstung) stellten sich in den letzten Jahren etwa wie folgt:
| Trockenmauer 1 m | K 60 |
| Schneerechen 1 m | K 20 |
| Pfähle 24 Stück à K 0∙50 | K 12 |
| zusammen | K 92 |
d.i. 92 : 45 = 2 K f. d. m2. Die rückwärtige freie Höhe der Schneefänge beträgt hierbei – wie bereits bemerkt – 2 m.
In einschlägigen Veröffentlichungen sind die Kosten solcher Verbauungen meist mit 0∙5–1∙5 K f. d. m2 angegeben. Diese geringeren Beträge erklären sich aber hinlänglich dadurch, daß das ganze Anbruchsgebiet nicht an allen Stellen mit der gleichen Intensität verbaut wird und daß die Schneefänge vielfach mit geringerer Höhe als 2 m ausgeführt werden. Auch können unter günstigeren Umständen wohl auch niedere Einheitspreise erzielt werden.
Um für die Anordnung der Schneefänge in bezug auf Höhe und Entfernung sowie auch für die Beurteilung anderer einschlägiger Fragen eine rationelle Grundlage zu gewinnen, hat Professor V. Pollack vor einigen Jahren Versuche über den wichtigsten hierbei in Betracht kommenden Faktor, nämlich den Reibungswiderstand an der Unterseite von nach Überwindung der Kohäsion abgetrennten Schneekörpern, durchgeführt.
Dieser Reibungswinkel hängt allerdings von einer ganzen Reihe heterogenster Momente ab, u.zw. sowohl von der Beschaffenheit des abrutschenden Schnees als auch von der des Untergrundes, namentlich von der Vegetationsdecke und anderen auf die Rauhigkeit oder Glätte des Bodens einflußnehmenden Umständen.
In den meisten Fällen werden aber insbesondere bei ausgedehnteren Gebieten alle diese Momente mehr oder weniger gleichzeitig zur Geltung kommen und scheint es daher immerhin von Nutzen, für die fraglichen Reibungswiderstände wenigstens einen, wenn auch nur rohen Mittelwert zu kennen. Ein solcher Mittelwert wird nun von Professor V. Pollack auf Grund der vorerwähnten am Arlberg durchgeführten Versuche mit f = 0∙62 = tg 32° angegeben.
In konstruktiver Beziehung geben die Trockenmauern zu keinen Bemerkungen Anlaß.
Schneezäune und Schneebrücken werden in der Eisenbahnpraxis naturgemäß vielfach unter Verwendung von Altschienen und Altschwellen ausgeführt. Die Verwendung dieser Materialien, namentlich der Schwellen findet aber in höheren Lagen bald eine Grenze, weil dann die Zustellung zu kostspielig wird. In solchen Fällen tritt dann Rund- und Stangenholz, bzw. das beim Aufklieben der windbrüchigen Bäume gewonnene Scheiterholz in Verwendung.
Am Arlberg wird in letzterer Zeit der in Abb. 280 skizzierte Schneerechen ausgeführt; seine Herstellung beginnt mit dem Versetzen von Schienenständern in Abständen von 2∙5 bis[402] 3 m. Diese Schienenständer (I, II) werden mit starken horizontalen Drähten (a, b, c) verbunden, die anstatt biegungsfester Holzriegel den zur Dichtung des Rechens verwendeten Scheiterhölzern zur Stütze dienen.
Die Horizontaldrähte dieser Rechen spannen sich bei eintretendem Schneeschub nach dem Kettenliniengesetz und müssen daher an den Enden des Rechens entsprechend verankert sein.
Mit Ausnahme der Mauern verursachen alle Verbauungsmittel nicht unbeträchtliche Erhaltungsarbeiten, die ihren Grund teils in der raschen Verrottung des zur Herstellung verwendeten Holzes, z.T. auch darin haben, daß die Lawinenanbruchsgebiete fast durchwegs steinschlägig sind. Auch werden bei bedeutenderen Schneelasten, namentlich aber wenn größere Oberlawinen über die Schneefänge hinweggleiten, die letzteren vielfach beschädigt.
Die mit diesen Erhaltungsarbeiten verbundenen Kosten führen naturgemäß zu dem Gedanken, das Verbauungsgebiet allmählich aufzuforsten, und geht auch tatsächlich bei allen Lawinenverbauungen die Aufforstung mit der Herstellung der Schneefänge immer Hand in Hand.
Dichter geradstämmiger, nicht zu alter Wald gilt als Hindernis gegen Lawinenbildung. In alten Wäldern stehen die Bäume meist zu weit auseinander, um das Abgleiten des Schnees zu verhindern. Auch finden sich in alten Wäldern viele überständige, wurzelunsichere Bäume, die leicht zu Fall kommen.
Gesträuche, wie Legföhren, Weiden, Erlen, ganz junge Lärchen halten den Schnee auf steileren Lehnen erfahrungsgemäß unter gewöhnlichen Umständen nicht zurück. Nur wenn größere mit derartigem Gestrüpp bewachsene Lehnen mit in horizontalen Schichtenlinien verlaufenden Schneisen versehen werden, kann bei nicht allzu großen Schneemengen auf eine gewisse schneezurückhaltende Wirkung gerechnet werden (Gotthard).
Aufforstungen im Anbruchsgebiet sind meist mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden, u.zw. schon deshalb, weil die jungen Pflanzen, wenn sie auch hinter Pfähle gesetzt werden, durch den Schneeschub ungemein zu leiden haben. Dazu kommt noch, daß die Anbruchsgebiete vielfach weit über die Waldgrenze hinaufreichen.
Die Waldgrenze liegt in den Alpen durchschnittlich in 1800 m Seehöhe. An günstigen Standorten geht aber der Wald – beispielsweise im Samnauntal – bis auf 2200 m hinauf, einzelne Bäume finden sich selbst noch in Seehöhen von 2400 m.
Aussichtslos ist daher die Aufforstung hochgelegener Lawinenanbruchsgebiete keinesfalls, nur erfordert sie viel Mühe und Sachkenntnis. Vor allem muß rücksichtlich der zur Aufforstung zu verwendenden Pflanzen eine richtige Wahl getroffen werden.
In so hohen Gebirgsregionen kommt nur mehr die Zirbe (Arve) bzw. die Bergföhre fort. Aber auch bei Verwendung dieser Pflanzengattungen ist darauf zu sehen, daß die Setzlinge aus in Hochregionen gereiftem Samen und in möglichst hochgelegenen Pflanzengärten (Baumschulen) gezogen werden.
In weniger hohen Lagen können diese Holzarten allmählich mit Lärche, in noch niedrigeren Lagen mit Fichte gemischt werden.
Wenn die Aufforstung gelingen soll, muß darauf gesehen werden, daß jede junge Pflanze durch vorgeschlagene Pfähle geschützt ist und daß nicht weiterkommende Setzlinge durch kräftigere ersetzt werden.
Am Arlberg ist die Aufforstung schon bei Durchführung der ersten Lawinenverbauungen in Angriff genommen worden. Sie erforderten zur damaligen Zeit an Kosten 260 K f. d. ha.
Die abwehren den Maßnahmen zur Bekämpfung der Schneeverschüttungsgefahren sind, wie bereits mehrfach erwähnt, Lawinenleitwerke und Lawinengalerien.
Ein Lawinenleitwerk ist das nächstliegende, einfachste und daher auch schon aus den ältesten Zeiten her bekannte Mittel zum Schutz gegen Lawinengefahren. Lawinenleitwerke bezwecken die Ablenkung der Lawinen aus ihrer Bahn und die noch gegenwärtig ziemlich ausgedehnte Anwendung dieses Schutzmittels beweist, daß solche Ablenkungen im Bereich der Möglichkeit liegen. Allerdings dürfen weder die durch die Lawinen zu Tal geförderten Massen noch deren Geschwindigkeit gewisse Grenzen überschreiten, wenn anders die Leitwerke nicht Dimensionen annehmen müßten, die ihre Ausführbarkeit in Frage stellen würden. Rücksichtlich der erforderlichen Abmessungen solcher Leitwerke kann naturgemäß nur durch direkte Beobachtung des Verlaufs der abzulenkenden Lawinen Klarheit gewonnen werden.
Von den in der Eisenbahnpraxis ausgeführten Lawinenleitwerken sind als bemerkenswerte Beispiele etwa das Leitwerk am Sonnstein- und das Leitwerk am Gesäusetunnel anzuführen (vgl. Taf. XII, Abb. 10 a–c u. 11 a u. b).
Auf einen möglichst spitzen Kreuzungswinkel ist bei Anlage solcher Bauwerke unbedingt das Hauptaugenmerk zu legen. Nach V. Pollack ist hierfür ein Winkel von 30° ein passender Mittelwert. Scharfe Krümmungen solcher Leitwerke sind selbstverständlich ein Nachteil.[403]
Das Leitwerk am Sonnstein kreuzt den abzulenkenden Lawinengang unter einem Winkel von 60°. Bei größeren Lawinenabgängen sind die Schneemassen wiederholt über dieses Leitwerk hinweggegangen, weshalb es auch notwendig war, den alten Lawinengang unter dem Leitwerk mit stärkeren Schneefängen zu verbauen.
Lawinenleitwerke werden auch als Erddämme ausgeführt. Diesfalls ist es aber zu empfehlen, die dem Lawinengang zugekehrte Seite möglichst steil zu böschen und die Böschung mit Stein zu bewehren (vgl. Abb. 281). Die Steinbewehrung (Trockenmauer) verhindert ebensowohl das Aufsteigen der Schneemassen an der inneren Böschung, wie die Zerstörung des Erdwerkes durch allfällige Abrasion.
Derartige Leitwerke sind sehr widerstandsfähig aber nur in flacherem Gelände auszuführen, weil in steilem die Erdanschüttungen nicht hergestellt werden können.
Leitwerke werden nicht allein dazu verwendet, um Lawinen aus ihrer Richtung abzulenken, sondern auch um Lawinen in ihrer Richtung zu erhalten.
Für solche Zwecke wurden Leitwerke beispielsweise am Arlberg oberhalb der Portale von Schutzgalerien angeordnet (Abb. 282).
Schnee- oder Lawinengalerien kommen dort zur Ausführung, wo Lawinen weder durch Leitwerke abgelenkt noch durch Verbauungen zurückgehalten werden können, sondern direkt über die Bahn bzw. über die Straße hinweggeführt werden müssen.
Solche Lawinengalerien sind schon in den den Eisenbahnbauten vorangegangenen Zeiten bei Straßen im Hochgebirge – Splügen – zur Ausführung gekommen, u.zw. teils als gewölbte und mit Erde überschüttete Bauwerke, teils aber auch als einfache Holzdächer. In letzterer Form sind diese Schutzbauten allerdings wesentlich billiger, aber selbstverständlich auch weit weniger dauerhaft und widerstandsfähig.
Beim Bau der Arlbergbahn sind noch beide Arten von Schutzgalerien zur Ausführung gekommen, die gewölbten allerdings immer nur dort, wo es sich um geringere Längen handelte.
Hölzerne Schutzdächer sind bei der Arlbergbahn an 2 Stellen in Längen von mehr als je 100 m hergestellt worden, u.zw. nach Maßgabe der Abb. 283. Die Schutzdecke wird bei diesen Schneedächern aus einer Lage von Mann an Mann angeordneten, miteinander verdübbelten Balken von 26 cm Stärke gebildet. Die Balken waren, um Zündungen zu verhüten, mit Wasserglas angestrichen und an der Oberseite mit Zinkblech abgedeckt.
Das Schutzdach kostete zur damaligen Zeit einschließlich der auf der Talseite angeordneten Steinpfeiler und der eisernen Längsträger, aber ohne die bergseitige Futtermauer rd. 350 K f. d. laufenden m.
Die Tragfähigkeit der Decke ergibt sich bei einer Beanspruchung des Holzes von zirka 900 kg/cm2 mit etwa 3 t/m2.
Die Bahn führt an der Stelle, an der die Lawinendächer erforderlich waren, im Anschnitt an einer ziemlich steilen, unbewaldeten und hoch aufsteigenden Lehne (Brazzerhalde) und sind die von dieser Lehne abgehenden Schneerutschen durch die Schneedächer bisher anstandslos über die Bahn geleitet worden. Die – nach dem vorstehenden durch eine Tragfähigkeit von etwa 3 t f. d. m2 charakterisierte – Widerstandsfähigkeit dieser Holzdächer war also im vorliegenden Fall ausreichend.
Mit diesem Erfahrungsergebnis ist nun für die Dimensionierung solcher Schutzanlagen ein gewisser Anhaltspunkt gegeben und kann unter[404] ähnlichen örtlichen Verhältnissen, in denen es sich nur um das Überleiten des Schnees durch gar nicht oder nur in geringem Maße überschüttete Schutzdächer, nicht aber etwa auch um gleichzeitig auftretenden Steinschlag handelt, die vorerwähnte Tragfähigkeit von 3 t/m2 für die Dimensionierung solcher gegebenenfalls aus anderen Materialien – Eisenbeton – herzustellenden Schutzanlagen zu grunde gelegt werden.
Wenn aber gleichzeitig Steinschläge auftreten, liegt die Sache wesentlich anders. Das aus 26 cm starken Balken bestehende Schutzdach kann nur gegen sog. leichten Steinschlag, also gegen den Sturz von höchstens kopfgroßen Steinen Schutz bieten4.
Die Wirksamkeit der Holzdächer gegen Steinschlag läßt sich durch doppelte Balkenlage in kreuzweiser Anordnung wesentlich erhöhen. Eine derartige Anlage ist in Abb. 284 dargestellt; ihre Ausführungskosten betragen ohne die Kosten der bergseitigen Futtermauer bei den heutigen Preisen etwa 800 K f. d. laufenden m. Das in Abb. 284 veranschaulichte Schutzdach eignet sich besonders für Bahnstrecken, die auf Trockenmauern geführt sind, weil sie allfälligen Setzungen solcher Trockenmauern gegenüber weniger empfindlich sind als Eisenbetonkonstruktionen.
Am Arlberg haben sich die Holzdächer im großen und ganzen ziemlich gut bewährt. Zündungen sind überhaupt nicht vorgekommen. Einzelne Balken mußten wegen Fäulnis wohl ausgewechselt werden. Das Eintreten der Fäulnis ist aber nur darauf zurückzuführen, daß das zur Abdeckung verwendete Blech infolge der Einwirkung der Rauchgase rostete. Durch eine Zwischenlage von Teerpappe könnte dem Mangel jedenfalls begegnet werden.
An Versuchen, die Holzdächer durch Eisenbetonkonstruktionen zu ersetzen, hat es bis jetzt nicht gefehlt. Ein Schutzdach in Eisenbeton für eine Nutzlast von etwa 3 t/m2 herzustellen, begegnet, obwohl eine derartige Belastung gegenüber den im Hoch- bzw. Brückenbau sonst vorkommenden Belastungen als eine sehr namhafte zu bezeichnen ist, auch keinen Schwierigkeiten, noch erfordern solche Bauarten größere Kosten, Bei dem in Abb. 285 dargestellten Profil sind f. d. laufenden m – die Stütz- und Futtermauern nicht eingerechnet – etwa 4 m3 armierter Beton f. d. laufenden m erforderlich; die Kosten dieses Daches würden sich also auf etwa 400 K f. d. laufenden m stellen. Ohne Überschüttung sind solche Dächer aber in steinschlägigen Strecken doch nicht am Platz, weil das Betontragwerk infolge der dem Beton eigentlichen Sprödigkeit gegen direkte Einwirkung herabstürzender Steine zu empfindlich und eingetretene Schäden schwer zu beheben sind. Werden solche Dächer aber mit Überschüttung ausgeführt, so muß die letztere, um durch die darübergleitenden Schneemassen nicht angegriffen zu werden, unbedingt gepflastert werden.
Es würde sich also, wenn diesen Grundsätzen Rechnung getragen werden soll, für ein schubfreies Lawinendach ungefähr die in Abb. 286 dargestellte Type ergeben, deren Eigengewicht allein schon mit ungefähr 3 t/m2 veranschlagt werden müßte. Solche Bauarten werden dann wesentlich schwerer als Holzdächer. Sie sind den Holzdächern allerdings an Widerstandsfähigkeit überlegen, erfordern aber auch höhere Kosten und günstige Fundierungsverhältnisse.
Im allgemeinen muß vor zu filigraner Ausführung von Eisenbetontragwerken deshalb gewarnt werden, weil bei solchen die Einwirkung der Rauchgase auf das Eisen leicht[405] gefährlich werden kann, zumal diese schädliche Einwirkung der Rauchgase durch die gewissen Ausführungsfehler – poröser Beton – sehr gefördert wird.
Gegen schweren Steinschlag bzw. Felsstürze können Galeriedecken nur durch kräftige Überschüttungen geschützt werden. Sollen also schwere Grundlawinen, die immer von Steinstürzen begleitet sind, schadlos über eine Bahn geleitet werden, so müssen ebenfalls stark überschüttete, massige Galerien zur Ausführung kommen.
Als solche wurden in früheren Zeiten fast ausschließlich gewölbte Galerien, wie etwa die in Taf. XII, Abb. 12 a u. b dargestellte, in Betracht gezogen. Man hielt diese Type unter allen Umständen für ausreichend, offenbar von der Ansicht ausgehend, daß die Wucht der stürzenden Blöcke gegen die Masse des Bauwerkes nicht in Betracht kommen könne. Tatsächlich kann auch die Stoßkraft solcher Blöcke nur unter bedeutenden Energieverlusten und günstiger Verteilung durch die Überschüttung auf das Deckentragwerk einwirken. Überdies kommt einem nach Taf. XII, Abb. 12 a gebauten Galerieprofil, wie aus der in dieses Profil für eine gleichmäßige Belastung von 27 t/m2 eingetragenen Stützlinie zu ersehen ist, tatsächlich ein sehr hohes Tragvermögen zu.
Es ist allerdings nicht zu verkennen, daß dieses Tragvermögen durch Schwächung des talseitigen Widerlagers – beispielsweise durch Galeriefenster – wesentlich verringert wurde. Auch steht es außer Zweifel, daß einseitige oder schräge Belastungen von aus Stein, Ziegel oder nichtarmiertem Stampfbeton hergestellten Gewölben nicht in dem gleichen Maße ertragen werden könnten.
Nun läßt sich für eine Stützweite von rund 5∙5 m aus in Abständen von 50 cm verlegten Walzträgern von 50 cm Höhe ohneweiters eine Decke bauen, die – allerdings nur bei einer Inanspruchnahme des Eisens von etwa 2200 kg – eine Last von rd. 35 t/m2 aufzunehmen im stande ist.
Eine derartige Decke mit in Beton gebetteten Walzträgern ist in Abb. 287 dargestellt; dieser Bauart wird im Vergleich mit der in Taf. XII, Abb. 12 a dargestellten fraglos der Vorteil zuzuschreiben sein, daß einseitig wirkende Belastungen keine ungünstigeren Beanspruchungen hervorrufen. Auch können, weil die Traversendecke keinen Schub äußert, die Widerlager schwächer gehalten werden. Die Traversendecke ist daher insoferne gegenüber der gewölbten Decke unbedingt im Vorteil.
In diesem Belang würde das in Abb. 287 dargestellte Galerieprofil übrigens keine Einbuße erleiden, wenn die Decke anstatt unter Anwendung von Walzträgern als Eisenbetonweise (mit Rundeiseneinlagen) ausgeführt würde. Die Kosten würden sich aber letzterenfalls wesentlich verringern.
Bei überwölbten Einschnitten (Abb. 288), wo die Überschüttungen oft größere Höhen erreichen und die Widerlager beiderseits satt an den Felsen angemauert werden können, verschwinden die dem in Taf. XII, Abb. 12 a dargestellten Profil anhaftenden Nachteile mehr oder weniger, da Einseitigkeit der Belastung wohl nicht mehr zu gewärtigen und auch schwächere Widerlager – bei satter Anmauerung an den Felsen – ausreichend sind. In solchen Fällen ist selbstverständlich ein Gewölbe aus Bruchstein oder nichtarmiertem Stampfbeton ganz am Platz. Eisenbetontragwerke von gleicher Tragfähigkeit dürften diesfalls keine Vorteile bieten.
Die in Abb. 287 u. 288 sowie auf Taf. XII, Abb. 12 a dargestellten schweren Bauweisen erfordern ziemlich hohe Kosten, die bei überwölbten eingleisigen Einschnitten mit etwa 1000 K f. d. laufenden m, bei Lehnengalerien nach Abb. 287 und Taf. XII, Abb. 12 mit mindestens 1500 bzw. 2000 K f. d. laufenden m, unter schwierigeren Fundierungsverhältnissen aber noch weit höher veranschlagt werden müßten.
Namentlich in letzterem Fall und bei größeren Längen solcher Schutzgalerien können daher[406] Lehnentunnelierungen oft billiger zu stehen kommen und hätten überdies noch den Vorteil, daß die Sicherheit, die sie bieten, eine weitaus größere ist.
Mit Ausnahme der massiven Galerien erfordern alle zum Schutz von Eisenbahnlinien im lawinengefährlichen Gebiet auszuführenden Anlagen, wenn deren Wirksamkeit nicht bald in Frage gestellt werden soll, einen ziemlich umfangreichen Erhaltungs- und Aufsichtsdienst.
Vor allem sind die aus Holz hergestellten Schutzbauten einer sehr rasch vor sich gehenden Verrottung ausgesetzt und haben vielfach auch unter der Wirkung des Steinschlags stark zu leiden. Sie erfordern also beständige Erhaltungs- und Erneuerungsarbeiten. Auch muß zu ihrem Schutz der Steinschlagverbauung der Lehnenabräumung besonderes Augenmerk zugewendet werden.
In besonders schneereichen Wintern versagen häufig die Schneefänge und Leitwerke und müssen aus diesem Anlaß zum Schutz der Bahn oft besondere Vorkehrungen getroffen werden.
Auf der Arlbergbahn wird diesfalls vielfach durch Herstellung hoher Mauern aus Schnee nachgeholfen. Diese Mauern aus Schnee werden auf die Trockenmauern aufgestellt, u.zw. in Stärken bis zu 4 m und allmählich bis zu Höhen von 8–10 m und darüber weiter gebaut. Auch Leitwerke werden oft im Bedarfsfall auf diese Weise gebildet.
Im allgemeinen wird es bei Eisenbahnen, die durch Lawinengebiete führen, unerläßlich sein, für die Durchführung der vorerwähnten Erhaltungsarbeiten und der aus besonderen Anlässen etwa notwendigen Vorkehrungen einen besonderen Dienstzweig zu schaffen, dessen Tätigkeit sich aber nicht so, wie bei durch Schneeverwehungen bedrohten Bahnen, lediglich auf die Wintermonate zu beschränken hätte, sondern auch in der übrigen Zeit des Jahres dringend notwendig ist.
Für die diesem Lehnendienst obliegenden Arbeiten wird naturgemäß das bodenständige Personal die größte Befähigung und das weitestgehende Verständnis besitzen und wird es Sache der Dienstorganisation sein, tunlichst solches Personal für diesen Dienst heranzuziehen und nach Möglichkeit auch jeden Wechsel hintanzuhalten, weil nur auf diese Weise der Bahn jene gewaltigen Vorteile gesichert werden können, die mit den bei Ausübung dieses oft sehr schwierigen Lehnendienstes gewonnenen Erfahrungen verbunden sind.
Literatur: Vinzenz Pollack, Über Erfahrungen im Lawinenverbau in Österreich. – E. Schubert, Schutz der Eisenbahnen gegen Schneeverwehungen und Lawinen.
A. Bierbaumer.
| 1 | Nach E. Schubert, Schutz der Eisenbahnen gegen Schneeverwehungen und Lawinen. |
| 2 | Sprecher (Jahrbuch des Schweizer Alpenklubs XXXIX) wählt, u.zw. nach der Art des abstürzenden Materials, die Bezeichnungen: Neuschnee-, Sinterschnee- bzw. Firnschneelawinen und Eislawinen. |
| 3 | Lawinenschaden im schweizerischen Hochgebirge im Winter und Frühjahr 1887/88, Bern, Stampfeische Buchdruckerei. |
| 4 | Vgl. diesbezüglich »Lawinen und Steinschlaggefahren und die Mittel zur ihrer Bekämpfung« von A. Bierbaumer und M. Ritter v. Siegl. Zeitschrift für den öffentlichen Baudienst 1915. |
Adelung-1793: Schnee-Enzian, der · Schnee, der
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