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Die Erfindung bezieht sich auf einen Oberbau, insbesondere schotterlosen Oberbau, mit Schienen mit einer Schalldämmeinnchtung.
Der schienengebundene Verkehr für Personen oder Güter zeichnet sich durch eine besonders hohe Leistungsfähigkeit, bezogen auf Energie-und Raumbedarf pro transportierter Einheit, aus Weiters sind die unmittelbaren Schadstoffemissionen während des Transportes besonders gering, da ein Grossteil der Energieumwandlung durch elektrische Maschinen bedingt ist, so dass beispielsweise Strom, der durch hydraulische Kraftwerke oder durch thermische Kraftwerke mit Schadstoffilter erzeugt wird, zur Verwendung gelangt. Von den Emissionen der Verkehrsmittel gelangt die Schallemission immer mehr zur Bedeutung.
War ursprünglich der Verkehr entlang der schienengebundenen Verkehrswege so genng, dass eine Konzentration nicht nur der erzeugenden Betriebe, sondern auch der Wohnstätten entlang dieser Verkehrswege stattgefunden hat, so ist eine zusehends höhere Nichtakzeptanz gegenüber Schallemittenten gegeben.
Die Schallemissionen bei dem schienengebundenen Verkehr sind auf verschiedene Ursachen zurückzuführen So wird einerseits die Schallemission direkt durch das rollende Material verursacht. Hier sind insbesondere die Vorgänge während der Verzögerung, Beschleunigung und auch in den Kurven zu erwähnen.
Massnahmen, die hier ergriffen sind, führen zur Dämpfung von Schallemissionen der Räder, der Bremsvorrichtungen, Schmiereinrichtungen bel engen Kurvenradien u. dgl
Die Schallemissionen, die durch Schienenstösse hervorgerufen werden, können durch bestimmte Oberbaukonstruktionen, die ein Verschweissen der Schienenstösse zulassen, vermieden werden, so dass, wie dem Benützer von schienengebundenem Verkehr hinläufig bekannt, die periodischen Schallemissionen mit niederen Frequenzen ebenfalls vermieden werden können Der Oberbau eines schienengebundenen Verkehrsweges nimmt einerseits Körperschall von den Verkehrsmitteln auf und emittiert andererseits auch durch die dynamische Beanspruchung über die Verkehrsmittel Schall.
Ein Oberbau, und diese Aussage gilt im vollen Masse auch für einen schotterlosen Oberbau, muss eine, wenn auch beschränkte, Beweglichkeit bei dynamischer Beanspruchung aufweisen. Diese dynamische Beanspruchung des Oberbaues bewirkt eine Schallemission, die durch entsprechende Schallabsorptionskonstruktionen verringert werden kann.
In der DE 3 527 829 A1 ist bei einem schotterlosen Oberbau auf demselben eine Schicht aus Mineralwolle aufgebracht auf der eine zweite Schichte aus mineralischen Körnern, wie z. B. Kies, Schotter oder Schlacke, angeordnet 1St. Dadurch wird erreicht, dass der Schallübergang vom Festkörper zur Luft erschwert ist, so dass geringere Emissionswerte erreicht werden. Eine besonders starke Schallemission wird jedoch durch die Schienen selbst verursacht, da diese, wie hinläufig bekannt, ein besonders hohes Schalleitvermögen aufweisen. Neben dem Schalleitvermögen wird dadurch, dass die Schiene jeweils an im Abstand voneinander angeordneten Stellen mit dem Unterbau verbunden ist und dazwischen frei durchschwingen kann, Schall mit einer vom Abstand dieser Aufstützstellen bedingten Frequenz erzeugt.
Um den Schall, der von den Schienen zur Umwelt abgegeben wird, zu mindern, wird aus der DE 3 631 492 A1 eine Vorrichtung bekannt, die beidseits des Schienensteges in Anlage zur Schiene gebracht wird, wobei in Körpern aus Silikonkautschuk Absorber aus Reinblei vorgesehen sind. Die gesamte Vorrichtung wird über Flachfedern über Schienenschrauben, die mit der Schwelle verbunden sind, gehalten. Eine derartige Vorrichtung erlaubt zwar die Minderung der Schallemissionen in geringen Bereichen, jedoch wird durch die an sich konstruktiv aufwendige Lösung die Betriebssicherheit verschlechtert und der Einsatz der Einrichtung entlang grosser Strecken aufgrund der aufwendigen Konstruktion verhindert.
In der DE 2 410 433 A1 werden Eisenbahnschwellen oder andere Plattenelemente bzw. Formelemente für den Gleisunterbau beschrieben, die aus einem Verbundwerkstoff bestehen.
Bei Hochgeschwindigkeitszügen mit einem Schotteroberbau besteht vielfach die Gefahr, dass einzelne Schotterkörner hochgerissen werden und Schäden am rollenden Material oder an den dem Oberbau angrenzenden Bereichen verursachen. Um dieses Hochwirbeln der einzelnen Schotterkörner zu unterbinden ist es bekannt, den Schotteroberbau mit einer dünnen Textillage abzudecken und nach unten zu halten.
Nachteilig ist, dass einerseits eine derartige Textilschicht ebenfalls nach oben gesogen wird und weiters, dass dieselbe durch beispielsweise Eiszapfen, die am rollenden Material anhaften und abbrechen und dann mit einer Geschwindigkeit von über 200 km/h aufprallen, zerstört werden. In der DE 4 006 659 A1 wird vorgeschlagen, anstelle der Textilschicht eine Abdeckung aus Netzen vorzusehen, die gegenüber Zerstörung resistent sind und auf welche die Sogwirkung aufgrund der geringen flächenmässigen Erstreckung unbedeutend ist.
Aus der US 4 300 721 A wird ein Gleisoberbau im Bereich von Treibstoffabgabestellen bekannt, bei weichem auf den Schwellen Flüssigkeitssammelplatten, die in etwa trichterförmig ausgebildet sind, aufliegen. An den tiefsten Stellen kann die Flüssigkeit in ein Rohrleitungssystem eingeführt werden. Durch die trichterförmigen Platten wird zusätzlich der Schienensteg teilweise abgedeckt. Die Befestigung der Platten erfolgt über Schrauben an den Holzschwellen.
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Die vorliegende Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch die EP 0 404 756 A2 gegeben ist. In dieser Patentanmeldung ist ein Gleisoberbau beschrieben, welcher mit Schotter aber auch ohne Schotter aufgebaut sein kann. Der Schienenfuss und der Schienensteg welsen eine Beschichtung auf, die aus mit einem Bindemittel gebundenen Teilchen besteht. Diese Beschichtung erstreckt sich über die Befestigungsmittel. Diese Beschichtung kann entweder in situ erzeugt werden oder vorgefertigt sein.
Zwischen den Schienen Ist eine weitere Beschichtung vorgesehen, die an die Beschichtung der Schienen anschliesst. Nachteilig bel einer derartigen Konstruktion ist, dass die vorgefertigten Platten zwischen den Schienen wesentlich vor den Schienen endigen, so dass kompliziert ausgebildete Beschichtungen für den Schienenfuss und Schienensteg vorgesehen sein müssen und dass an der Gleisaussenseite die Beschichtung der Schiene so weit nach aussen gezogen ist, dass die in situ gefertigte Beschichtung oder das vorgefertigte Profil ein übergrosses Volumen und Gewicht aufweisen muss, wodurch die Demontage der Schienen wesentlich erschwert ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, einen Oberbau zu schaffen, der eine hervorragende Schalldämmung und eine besonders grosse Servicefreundlichkeit aufweist, welcher einfach montiert werden kann, wobei weiterhin gewährleistet ist, dass sowohl die Schienen als auch der Oberbau nur geringste Flächen aufweisen, welche nicht mit Schallschutz versehen sind.
Der erfindungsgemässe Oberbau, insbesondere schotterloser Oberbau, mit Schienen, vorzugsweise Vignolschienen, für schienengebundenen Verkehr, die lösbar mit Trägern, z. B. Schwellen, verbunden sind, welche zumindest zwei Schienen aufweisen, die beidseits des Schienensteges jeweils den Schienensteg und den Schienenfuss, insbesondere zur Gänze, bedeckende und vorzugsweise vorgefertigte Schalldämm- einrichtungen, z. B.
Profile, gegebenenfalls mit Ausnehmungen, für die Schienen aufweisen, die an den Schienen adhäsiv gebunden sind, wobei die Schalldämmeinrichtung mit einem Gemisch aus Teilchen, insbesondere einer Korngrösse von 2 mm bis 8 mm, welche mit einem Bindemittel miteinander verbunden sind, aufgebaut ist, und gegebenenfalls den Schienenkopf, insbesondere an der zur Aussenseite weisenden Fläche, zumindest teilweise, abdeckt, wobei die Fläche zwischen den Schienen einer Spur von einer Schalldämmung mit vorgefertigten Platten, welche an die mit den Schienen adhäsiv verbundene Schalldäm- mung angrenzen, bedeckt ist, besteht im wesentlichen darin,
dass die Schalldämmung zwischen den Schienen mit den vorgefertigten Platten Ausnehmungen für die Schienenbefestigung aufweist und an der Aussenseite der Spur eine Abdeckung mit einer Schalldämmung ist, die an der Schalldämmung der Schiene angrenzt. Durch diese spezielle Ausbildung der Schalldämmeinrichtung zwischen den Schienen In der Grösse, dass die Schalldammeinrichtung so weit zur Schiene reichen soll, dass die Befestigungseinnchtung teilweise erfasst ist, als auch darin, dass der Schienenfuss im wesentlichen nicht abgedeckt werden soll und weiters, dass vorgefertigte Platten Verwendung finden sollen, kann eine sehr einfache und leichte Montage durchgeführt werden, wodurch eine besonders exakte und spaltfreie Schallabsorptions- und Dämmemrtch- tung erhalten werden kann.
Durch diese Dimensionierung können die vorgefertigten Platten im wesentlichen senkrecht abgesenkt werden, so dass kein komplizierter Bewegungsablauf bei der Montage der Schalldämmeinrichtung erforderlich ist. Durch die Abdeckung mit einer Schalldämmung an der Aussenseite der Spur, die an die Schalldämmung der Schiene angrenzt, kann eine einfache Ausbildung der einzelnen Schalldämmelemente erreicht werden, die damit besonders einfach verlegt werden und auch besonders wirksam sein können.
Entsprechen die Ausnehmungen in den Platten den Halteplatten für die Schienen, so können die Platten besonders plan am Oberbau aufliegen, wobei auch bei höheren mechanischen Beanspruchungen, wie sie durch die vorbeifahrenden Züge und insbesondere durch Servicepersonal gegeben sind, eine besonders lange Lebensdauer und damit auch eine besonders gute Schalldämmung über lange Zeiträume gewährleistet ist.
Entsprechen die Ausnehmungen in den Platten zumindest den Schienenklammern und weisen diese, insbesondere entgegen der Einschubrichtung derselben gesehen, eine Erweiterung auf, so kann auch eine Montage von Schienenklammern bei bereits aufgelegter Schallschutzeinrichtung erfolgen, ohne dass dadurch dieselbe zerstört wird.
Sind die Platten flüssigkeitsdurchlässig und weisen insbesondere zumindest eine Druckfestigkeit von 5 N/cm2 auf, so sind nicht nur anfänglich die Schallschutzeigenschaften der Platten gewährleistet, da die Flüssigkeit abgeleitet wird, sondern es ist auch durch die höhere Druckfestigkeit gewährleistet, dass während des Betriebes die Poren nicht durch Servicepersonal zusammengedrückt werden, so dass Flüssig- keiten abgeleitet werden können.
Ist die Schalldämmung bzw. sind insbesondere die Platten, zumindest teilweise, mit Teilchen aus Schwerspat aufgebaut, so kann bei gleichem Volumen mit anderen Schalldämmeinrichtungen eine besonders gute Schalldämmung erreicht werden.
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Ist das Bindemittel elastisch bis plastoelasttsch, so kann eine besonders gute energetische Schall aufnahme in der Schalldämmeinnchtung erreicht werden.
Weist die Abdeckung, welche an der Schienenaussenseite an der mit der Schiene adhäsiv verbundenen Schalldämmung angrenzt, Ausnehmungen für die Schienenbefestigung auf, so kann auch hier eine besonders hohe Servicefreundlichkeit einerseits, und andererseits eine besonders leichte und exakte Positionierung der Schalldämmeinrichtung erreicht werden.
Entsprechen die Ausnehmungen der Abdeckung den Halteplatten für die Schienen, so ist ein planes Aufliegen der Abdeckung am Oberbau gewährleistet.
Entsprechen die Ausnehmungen der Abdeckung zumindest den Schienenklammern und welsen sie, insbesondere entgegen der Einschubrichtung derselben sehen, eine Erweiterung auf, so ist der Montage und Demontage von Schienenklammern bei aufgelegter Schalldammeinrichtung, wie sie beispielsweise beim Bruch von Schienenklammern auftreten kann, besonders gut Rechnung getragen, wobei eine besonders hohe Servicefreundlichkeit bei gleichzeitiger hervorragender Schalldämmung erreicht ist.
Sind die Platten zwischen den Schienen und gegebenenfalls die Abdeckung an den Aussenseiten der Spur mit dem Oberbau adhäsiv verbunden, so ist bereits bel niedrigerem Flächengewicht der Schalldämm- einrichtungen ein problemloser Verkehr, selbst bel Hochgeschwindrgkeitszügen, gewährleistet, da die Platten adhäsiv am Oberbau gehalten sind, wobei weiters aufgrund der adhäsiven Bindung eine Montage besonders einfach durchgeführt werden kann.
Weist die schallaktive Oberfläche der Abdeckung und/oder Platte und/oder Schalldämmung der Schiene Poren mit einem Durchmesser zwischen 0, 5 mm bis 3, 0 mm auf, so kann entweder eine entsprechend gute Minimierung der Schallemission entlang der gesamten Strecke entsprechend der Maxima erreicht werden, wobei gleichzeitig eine Verschiebung der Maxima, beispielsweise in Richtung jener Frequenzen, die eine genngere, entweder schwingungsmässige oder akustische, Belastung entlang der Strecke bewirken, ermöglicht ist.
Sind die Platten zwischen den Schienen parallel zur Längsnchtung zumindest zweigeteilt, insbesondere dreigeteilt, ausgebildet, so kann eine gegenseitige Orientierung der Platten beim Ablegen und damit eine besonders gute spaltfreie Ablage der Schallschutzeinrichtung gewährleistet sein.
Sind die Platten untereinander formschlüssig verbunden, so ist eine weitere Möglichkeit zur besonders exakten Ablage der Platten, unter gegenseitiger Orientierung derselben, gegeben.
Ist der Stoss zwischen den Platten und/oder Abdeckungen mit Bindemittel, zumindest an der nach aussen weisenden Fläche, abgeschlossen, so ist dadurch eine Verbindung der Platten untereinander gewährleistet, wobei kleinflächige Platten möglich sind und eine durchgehende, im wesentlichen mit gleichen Eigenschaften versehene, Schalldämmeinrichtung erreicht wird.
Um eine geringere Schallemission zu erreichen, kann zumindest eine Schalldämmung der Schienen an ihren Aussenflächen im wesentlichen glatt ausgebildet sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen und Beispiele näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 einen Oberbau in schematischer Darstellung im Schnitt,
Fig. 2 einen Teilschnitt des Oberbaues gemäss Fig. 1 im Bereich der Schiene und
Fig. 3 und 4 unterschiedlich ausgebildete Schalldämmplatten am Oberbau In Draufsicht.
Die Schienen 1, u. zw. Vignolschienen, sind mit dem Träger 2 über Schienenschrauben 3 verbunden.
Der Träger 2 aus Beton ruht seinerseits über eine Bitumenschichte 4 in einer trogförmigen Unterlage 5 aus Beton auf. Die trogförmige Unterlage 5 ruht ihrerseits entweder auf dem Untergrund direkt oder auf einer Einebnungsschichte 6 aus Magerbeton od. dgl. auf. Die Schienen weisen an beiden Seiten eine Schalldämmeinrichtung, u. zw. ein vorgefertigtes Profil 7 auf, das mit dem Schienensteg und der zum Schienensteg weisenden Fläche des Schienenkopfes adhäsiv verbunden ist. Die nach aussen weisenden Flächen des Profiles sind glatt ausgebildet. Als Bindemittel können Einkomponenten- oder auch Zweikomponentenkleber verwendet werden. Auch sind Klebstoffe, die ihre Klebrigkeit beibehalten, durchaus für den vorliegenden Zweck geeignet. In der Spur zwischen zwei Schienen ist eine vorgefertigte Platte 8 angeordnet.
An den nach aussen liegenden Flächen ist der Träger 2 ebenfalls mit einer schalldämmenden Abdeckung versehen. Sowohl die Platte 8 als auch die Abdeckung 9 grenzen jeweils direkt an das Profil 7 an, welches mit der Schiene verklebt ist. Sowohl die Profile als auch die Abdeckungen 9 können auch in situ erzeugt sein.
Wie aus Flg. 2 besonders deutlich ersichtlich, kann die Schiene 1 über eine Platte 10 aus gummielastischem Material auf einer Rillenplatte 11 aufruhen, welche ihrerseits über eine Platte 12 ebenfalls aus gummielastischem Material auf dem Träger 2 aufliegt. Die Schiene selbst wird über die Schrauben 3 und Halteplatten 13 lagefixiert gehalten. Als Befestigung können jedoch auch an sich bekannte Schienenklammern Verwendung finden. Auf der nach innen weisenden Seite der Schiene ist das Profil 7 lediglich bis zum Schienenkopf herangeführt, wohingegen auf der nach aussen weisenden Seite der Schiene das Profil 14 die
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Seitenfläche des Schienenkopfes abdeckt.
Das Profil 7 kann allerdings auch auf der Innenseite hochgeführt werden, da das Rad 15 einer Lokomotive oder eines Waggons nicht die gesamte Längsseite des Schienenkopfes beim Vorüberfahren abdeckt. Wie besonders deutlich ersichtlich, reichen sowohl die Platte 8 als auch die Abdeckung 9 bis zum Profil, das mit der Schiene verklebt ist, heran. Sowohl die Abdeckung als auch die Platte sind mit dem Träger 2 über eine nicht dargestellte Adhäsivschichte verbunden. Die Seitenfläche des Trägers 2 kann, wie In Fig. 2 dargestellt, ebenfalls von einer schalldammenden Abdeckung abgedeckt sein. Vorteilhaft ist die Abdeckung 10 mit der Abdeckung 9 und mit dem Träger 2 adhäsiv verbunden. Die Platten 8 als auch die Abdeckungen 9 weisen Ausnehmungen 16 und 17 auf, die In etwa den Halteplatten bzw. der gesamten Schienenbefestigung entsprechen.
Falls die Befestigung über Schienenklammern erfolgt, ist die Ausnehmung derart gestaltet, dass diese entgegen der Befestigungsrichtung der Schienenklammern eine grössere Ausnehmung aufweist, so dass eine leichte Montage und Demontage der Schienenklammern erfolgen kann.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, können die Platten 8 über Fortsätze 18 und Einsprünge 19 formschlüssig miteinander verbunden sein. Der Stoss zwischen zwei Platten ist jeweils mit einem Film aus Bindemittel abgedeckt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können die Platten zwischen zwei Schienen auch parallel zur Längsrichtung dreigeteilt sein, wobei eine versetzte Verlegung der mittleren Platten 21 gegenüber den äusseren Platten 20 ebenfalls eine besonders exakte Verlegung der Platten erlaubt.
Beispiel 1 :
Es wurden 570 kg eines Gummigranulates mit einer Shorehärte A 80 einer Korngrösse 4 mm bis 8 mm mit 18 kg eines Bindemittels (Polyurethan), das unter der Bezeichnung"Resicast CH 40" der Firma Shell im Handel ist, gemischt. Aus dieser Mischung wurden Profile 7 und 14 gemäss Flg. 2 zur Bedeckung des Schienensteges und des Fusses bzw. Schienensteges und der Seitenfläche des Schienenkopfes mit glatter Oberfläche angefertigt. Weiters wurde eine Abdeckung 9 und Platten 8 jeweils in einer Dicke von 8 cm mit geschäumtem Bindemittel und einem Porendurchmesser zwischen 0, 5 mm und 3, 0 mm angefertigt. Das so erhaltene Produkt war offenporig.
Sowohl die Profile als auch die Abdeckung und die Platten wurden mit der Schiene bzw. dem Träger mit demselben Bindemittel, wie es zur Verwendung der Gummiteilchen eingesetzt wurde, adhäsiv verbunden. Das Bindemittel war elastisch.
Beispiel 2 :
Es wurde analog Beispiel 1 eine Mischung angefertigt, wobei anstelle des Gummigranulates ein üblicher mineralischer Zuschlag (Splitt) mit einer Korngrösse 4 mm bis 8 mm eingesetzt wurde.
Beispiel 3 :
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, wobei als Bindemittel 140 kg Dispersionacrylharz Chemco 646 der Firma Chemco Wien mit 100 kg Portlandzement eingesetzt wurde. Das Bindemittel war plastoelastisch.
Beispiel 4 :
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, wobei anstelle es Gummigranulates ein Schwerspat mit einer Korngrösse von 5 mm eingesetzt wurde. Die Abnahme der Schallemission im Bereich von 2. 000 Hz betrug 3 dB.
Beispiel 5 :
Es wurde analog Beispiel 3 vorgegangen, wobei anstelle des Gummigranulates Schwerspat einer
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Beispiel 6 :
Aus einer Mischung mit 339 kg Gummigranulat, 1. 018 kg Schwerspat, 119 kg Portlandzement und 167 kg Chemco 646 wurden glatte Profile für die Schienen geformt, die nach vollständigem Erhärten mit den Schienen verklebt wurden. Weiters wurde eine analoge Mischung gefertigt, wobei anstelle des Schwerspa-
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tes Splitt mit gleicher Korngrösse und Menge zum Einsatz kam und das Bindemittel mit chemischem Treibgas aufgeschäumt wurde. Die offenen Poren waren nach der Aushärtung in einem Porendurchmesser zwischen 0, 5 mm und 3, 0 mm.
Beispiel 7 :
Weder Schiene noch Träger waren bei der Bestimmung der Schallemission beschichtet.
Die In der folgenden Tabelle angeführten Messwerte wurden wie folgt erhalten. Die Schallemissionen wurden an einer Jeweils gemäss der Beispiele ausgeführten Versuchsstrecke von 200 m Länge bestimmt, wobei die Geschwindigkeit einer darüberfahrenden Lokomotive 80 km/h betrug. Die Messung der Schalemission Im abgesperrten Gelände erfolgte In 7,5 m Entfernung und 1, 2 m über Schienenoberkante 10 der Mitte der Längserstreckung der Versuchsstrecke.
Tabelle
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<tb>
<tb> Schallemission <SEP> In <SEP> dB
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 86, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 86, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 3 <SEP> 86, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 4 <SEP> 84, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 5 <SEP> 84, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 6 <SEP> 84, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> 7 <SEP> 91, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Die Druckfestigkeit der Schalldämmungen gemäss der Beispiele 1 bis 6 betrugen zumindest 5 N/cm2.
Zur besseren konstruktiven Lösung wurde die Schalldämmung zwischen den Schienen und ausserhalb derselben mit dem Oberbau adhäsiv verbunden.
Für die Schienen sind glatte Profile mit Schwerspat und als Abdeckung für den Oberbau Schalldämmungen mit offenen Poren mit einem Durchmesser zwischen 0, 5 mm und 3, 0 mm besonders geeignet. Durch diese Porendurchmesser ist eine besondere Schallemissionsabnahme im Bereich von 2. 000 Hz zu messen.
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The invention relates to a superstructure, in particular ballastless superstructure, with rails with a sound insulation.
Rail-bound traffic for people or goods is characterized by a particularly high performance, based on energy and space requirements per transported unit. Furthermore, the direct pollutant emissions during transport are particularly low, since a large part of the energy conversion is caused by electrical machines, so that For example, electricity that is generated by hydraulic power plants or by thermal power plants with a pollutant filter is used. From the emissions of the means of transportation the sound emission becomes more and more important.
Originally, the traffic along the rail-bound traffic routes was so low that a concentration not only of the producing companies, but also of the dwellings along these traffic routes took place, so there is an increasingly higher non-acceptance towards sound emitters.
The noise emissions in rail-bound traffic can be attributed to various causes. On the one hand, the noise emissions are caused directly by the rolling material. The processes during deceleration, acceleration and also in the curves should be mentioned here in particular.
Measures taken here lead to the damping of sound emissions from the wheels, the braking devices, lubrication devices bel tight curve radii and. the like
The noise emissions caused by rail joints can be avoided by certain superstructure structures that allow the rail joints to be welded, so that, as is well known to the user of rail-bound traffic, the periodic noise emissions at low frequencies can also be avoided On the one hand, traffic routes absorb structure-borne noise from the means of transport and, on the other hand, also emits sound due to the dynamic load via the means of transport.
A superstructure, and this statement applies in full to a ballastless superstructure, must have, albeit limited, mobility under dynamic loads. This dynamic stress on the superstructure causes a sound emission that can be reduced by appropriate sound absorption constructions.
In DE 3 527 829 A1, a layer of mineral wool is applied to a ballastless superstructure on top of which a second layer of mineral grains, such as. B. gravel, crushed stone or slag, arranged 1St. This ensures that the sound transition from the solid to the air is difficult, so that lower emission values are achieved. A particularly strong sound emission is caused by the rails themselves, since, as is well known, they have a particularly high sound conductivity. In addition to the sound conductivity, the fact that the rail is connected to the substructure at points spaced apart from one another and can swing freely therebetween produces sound with a frequency which is dependent on the distance between these support points.
In order to reduce the sound emitted by the rails to the environment, a device is known from DE 3 631 492 A1 which is brought into contact with the rail on both sides of the rail web, absorbers made of pure lead being provided in bodies made of silicone rubber. The entire device is held by flat springs via rail screws which are connected to the threshold. Although such a device allows the reduction of sound emissions in small areas, the operational safety deteriorates due to the intrinsically complex solution and the use of the device along long distances is prevented due to the complex construction.
DE 2 410 433 A1 describes railway sleepers or other plate elements or shaped elements for the track substructure, which consist of a composite material.
In high-speed trains with a ballast superstructure, there is often the danger that individual gravel grains will be pulled up and cause damage to the rolling stock or to the areas adjacent to the superstructure. In order to prevent this from whirling up the individual gravel grains, it is known to cover the ballast superstructure with a thin layer of textile and to hold it down.
It is disadvantageous that on the one hand such a textile layer is also sucked upwards and further that it is destroyed by, for example, icicles, which adhere to the rolling material and break off and then impact at a speed of over 200 km / h. In DE 4 006 659 A1 it is proposed to provide a cover made of nets instead of the textile layer, which are resistant to destruction and on which the suction effect is insignificant due to the small areal extent.
From US 4,300,721 A, a track superstructure in the area of fuel delivery points is known in which liquid collecting plates, which are approximately funnel-shaped, rest on the sleepers. At the lowest points, the liquid can be introduced into a piping system. The rail web is also partially covered by the funnel-shaped plates. The panels are attached to the wooden sleepers using screws.
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The present invention is based on a prior art as given by EP 0 404 756 A2. In this patent application a track superstructure is described, which can be constructed with ballast but also without ballast. The rail foot and the rail web catfish on a coating that consists of particles bound with a binder. This coating extends over the fasteners. This coating can either be created in situ or be prefabricated.
A further coating is provided between the rails, which connects to the coating of the rails. A disadvantage of such a construction is that the prefabricated plates between the rails end substantially in front of the rails, so that complex coatings for the rail foot and rail web must be provided and that the coating of the rail on the outside of the track is drawn out so far that the in-situ coating or the prefabricated profile must have an excessive volume and weight, which makes the disassembly of the rails much more difficult.
The present invention has set itself the goal of creating a superstructure which has excellent sound insulation and a particularly high level of serviceability, which can be easily assembled, while further ensuring that both the rails and the superstructure have only the smallest areas, which are not provided with sound insulation.
The superstructure according to the invention, in particular ballastless superstructure, with rails, preferably Vignol rails, for rail-bound traffic, which can be detached with carriers, e.g. B. sleepers, are connected, which have at least two rails, which cover the rail web and the rail foot on both sides of the rail web, in particular entirely, and preferably prefabricated soundproofing devices, eg. B.
Profiles, optionally with recesses, for the rails, which are adhesively bonded to the rails, the sound insulation device being constructed with a mixture of particles, in particular a particle size of 2 mm to 8 mm, which are connected to one another with a binder, and if necessary, at least partially covers the rail head, in particular on the surface facing the outside, the surface between the rails of a track being covered by sound insulation with prefabricated panels which adjoin the sound insulation adhesively connected to the rails essential in
that the sound insulation between the rails with the prefabricated plates has recesses for the rail fastening and on the outside of the track is a cover with a sound insulation that is adjacent to the sound insulation of the rail. Due to this special design of the sound insulation device between the rails in the size that the sound insulation device should extend so far to the rail that the fastening device is partially covered, as well as in that the rail foot should not be essentially covered and also that prefabricated panels are used should be found, a very simple and easy installation can be carried out, whereby a particularly exact and gap-free sound absorption and insulation can be obtained.
This dimensioning allows the prefabricated panels to be lowered essentially vertically, so that no complicated movement sequence is required when installing the sound insulation device. By covering with a sound insulation on the outside of the track, which adjoins the sound insulation of the rail, a simple design of the individual sound insulation elements can be achieved, which are thus particularly easy to install and can also be particularly effective.
If the recesses in the plates correspond to the holding plates for the rails, the plates can lie particularly flat on the superstructure, whereby even with higher mechanical loads, such as those caused by the passing trains and in particular by service personnel, a particularly long service life and thus also a particularly good sound insulation over long periods is guaranteed.
If the recesses in the plates correspond at least to the rail brackets and if they have an expansion, particularly when viewed in the opposite direction to the insertion direction, then rail brackets can also be installed with the soundproofing device already in place, without the same being destroyed.
If the plates are permeable to liquid and in particular have a compressive strength of at least 5 N / cm2, the soundproofing properties of the plates are not only guaranteed initially because the liquid is drained off, but the higher compressive strength also ensures that the pores are in operation are not squeezed by service personnel so that liquids can be drained off.
If the sound insulation or, in particular, the panels are, at least partially, constructed with particles of heavy spar, particularly good sound insulation can be achieved with the same volume with other sound insulation devices.
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If the binder is elastic to plastoelastic, a particularly good energetic sound absorption can be achieved in the sound insulation.
If the cover, which is adjacent to the sound insulation adhesively bonded to the rail on the outside of the rail, has recesses for fastening the rail, it can also be particularly easy to service on the one hand, and on the other hand a particularly easy and exact positioning of the sound insulation device can be achieved.
If the cut-outs in the cover correspond to the holding plates for the rails, the cover lies flat on the superstructure.
If the recesses in the cover correspond at least to the rail brackets and if they are widened, especially in the direction opposite to the insertion direction, then the assembly and disassembly of rail brackets with the sound insulation device in place, as can occur, for example, when rail brackets break, is particularly well taken into account. whereby a particularly high level of serviceability is achieved with excellent sound insulation at the same time.
If the plates between the rails and, if applicable, the cover on the outside of the track are adhesively connected to the superstructure, problem-free traffic is ensured even with a lower basis weight of the sound insulation devices, even with high-speed trains, since the plates are held adhesively on the superstructure. Furthermore, due to the adhesive bond, assembly can be carried out particularly easily.
If the sound-active surface of the cover and / or plate and / or soundproofing of the rail has pores with a diameter between 0.5 mm to 3.0 mm, then either a correspondingly good minimization of the sound emission along the entire route can be achieved in accordance with the maxima , at the same time a shift of the maxima, for example in the direction of those frequencies which cause a lower, either vibrational or acoustic, load along the route is made possible.
If the plates between the rails are formed at least in two parts, in particular three parts, parallel to the longitudinal direction, a mutual orientation of the plates when placing them and thus a particularly good gap-free placement of the soundproofing device can be ensured.
If the plates are positively connected to one another, there is a further possibility for the particularly exact placement of the plates, with mutual orientation of the same.
If the joint between the panels and / or covers is closed with a binder, at least on the outward-facing surface, a connection of the panels to one another is thereby ensured, small-area panels being possible and a continuous sound insulation device provided essentially with the same properties is achieved.
In order to achieve a lower sound emission, at least sound insulation of the rails can be designed to be essentially smooth on their outer surfaces.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings and examples.
Show it :
1 shows a superstructure in a schematic representation in section,
Fig. 2 is a partial section of the superstructure according to FIG. 1 in the area of the rail and
3 and 4 differently designed soundproofing panels on the superstructure in plan view.
The rails 1, u. between Vignol rails, are connected to the carrier 2 via rail screws 3.
The carrier 2 made of concrete rests on a bitumen layer 4 in a trough-shaped base 5 made of concrete. The trough-shaped base 5 in turn rests either directly on the substrate or on a leveling layer 6 made of lean concrete or the like. The rails have a sound insulation device on both sides, u. between a prefabricated profile 7, which is adhesively connected to the rail web and the surface of the rail head facing the rail web. The outward-facing surfaces of the profile are smooth. One-component or two-component adhesives can be used as binders. Adhesives that retain their stickiness are also quite suitable for the present purpose. A prefabricated plate 8 is arranged in the track between two rails.
The carrier 2 is also provided with a sound-absorbing cover on the outwardly facing surfaces. Both the plate 8 and the cover 9 each directly adjoin the profile 7, which is glued to the rail. Both the profiles and the covers 9 can also be produced in situ.
As from Flg. 2 can be seen particularly clearly, the rail 1 can rest on a grooved plate 11 via a plate 10 made of rubber-elastic material, which in turn rests on the carrier 2 via a plate 12 also made of rubber-elastic material. The rail itself is held in position by the screws 3 and holding plates 13. However, rail clips known per se can also be used as an attachment. On the inward-facing side of the rail, the profile 7 is only brought up to the rail head, whereas on the outward-facing side of the rail, the profile 14 is the
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Side surface of the rail head covers.
The profile 7 can, however, also be raised on the inside, since the wheel 15 of a locomotive or a wagon does not cover the entire long side of the rail head as it passes. As can be seen particularly clearly, both the plate 8 and the cover 9 extend up to the profile which is glued to the rail. Both the cover and the plate are connected to the carrier 2 via an adhesive layer, not shown. The side surface of the carrier 2 can, as shown in FIG. 2, also be covered by a sound-absorbing cover. The cover 10 is advantageously adhesively connected to the cover 9 and to the carrier 2. The plates 8 and the covers 9 have recesses 16 and 17 which correspond approximately to the holding plates or the entire rail fastening.
If the fastening takes place via rail clamps, the recess is designed in such a way that it has a larger recess against the fastening direction of the rail clamps, so that the rail clamps can be easily assembled and disassembled.
As can be seen from FIG. 3, the plates 8 can be positively connected to one another via extensions 18 and recesses 19. The joint between two plates is covered with a film of binder.
As can be seen from FIG. 4, the plates between two rails can also be divided into three parallel to the longitudinal direction, whereby an offset laying of the middle plates 21 relative to the outer plates 20 also allows a particularly exact laying of the plates.
Example 1 :
570 kg of a rubber granulate with an A 80 Shore hardness and a grain size of 4 mm to 8 mm were mixed with 18 kg of a binder (polyurethane), which is sold under the name "Resicast CH 40" by Shell. Profiles 7 and 14 according to Flg. 2 made to cover the rail web and the foot or rail web and the side surface of the rail head with a smooth surface. Furthermore, a cover 9 and plates 8 were each made with a thickness of 8 cm with foamed binder and a pore diameter between 0.5 mm and 3.0 mm. The product thus obtained was open-pore.
Both the profiles and the cover and the plates were adhesively bonded to the rail or the carrier with the same binder as was used for the use of the rubber particles. The binder was elastic.
Example 2:
A mixture was prepared analogously to Example 1, a conventional mineral aggregate (grit) with a grain size of 4 mm to 8 mm being used instead of the rubber granulate.
Example 3:
The procedure was analogous to Example 1, 140 kg of Chemco 646 dispersion acrylic resin from Chemco Vienna with 100 kg of Portland cement being used as the binder. The binder was plastoelastic.
Example 4:
The procedure was analogous to Example 1, but instead of rubber granules, a heavy spar with a grain size of 5 mm was used. The decrease in noise emission in the range of 2,000 Hz was 3 dB.
Example 5:
The procedure was analogous to Example 3, with heavy spar instead of rubber granules
EMI4.1
Example 6:
Smooth profiles for the rails were formed from a mixture with 339 kg rubber granulate, 1,018 kg heavy spar, 119 kg Portland cement and 167 kg Chemco 646, which were glued to the rails after they had hardened completely. An analogue mixture was also produced, whereby instead of the heavy
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chippings with the same grain size and quantity were used and the binder was foamed with chemical propellant. After curing, the open pores had a pore diameter between 0.5 mm and 3.0 mm.
Example 7:
Neither the rail nor the beam were coated when determining the noise emission.
The measurement values shown in the following table were obtained as follows. The noise emissions were determined in each case on a test section of 200 m length carried out according to the examples, the speed of a locomotive traveling over it being 80 km / h. The measurement of the formwork emission in the closed off area was carried out at a distance of 7.5 m and 1.2 m above the top edge of the rail 10 of the middle of the longitudinal extent of the test track.
table
EMI5.1
<tb>
<tb> Sound emission <SEP> In <SEP> dB
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 86, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Example <SEP> 2 <SEP> 86, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Example <SEP> 3 <SEP> 86, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Example <SEP> 4 <SEP> 84, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Example <SEP> 5 <SEP> 84, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Example <SEP> 6 <SEP> 84, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Example <SEP> 7 <SEP> 91, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
The compressive strength of the sound insulation according to Examples 1 to 6 was at least 5 N / cm 2.
For a better structural solution, the sound insulation between the rails and outside of them was adhesively bonded to the superstructure.
Smooth profiles with heavy spar and, as a cover for the superstructure, sound insulation with open pores with a diameter between 0.5 mm and 3.0 mm are particularly suitable for the rails. Due to these pore diameters, a special noise emission decrease in the range of 2,000 Hz can be measured.