CZ14598A3 - Dvoublokový pražec z polymerního betonu a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká dvoublokového pražce pro kolejovou dopravu, u kterého dva bloky pro elektricky izolované kolejnice sestávají z polymerního betonu. Vynález se dále týká způsobu výroby takového dvoublokového pražce.

Dosavadní stav techniky

Jsou dobře známy tyčové pražce z předpjatého betonu, které jsou vyztuženy předpínací ocelí a slouží jako příčné pražce pro uložení dvojice kolejnic. V dokumentech EP 0 495 268 A1 a EP 0 249 574 A2 bylo navrženo, aby se jako náhrada za předpínací oce, použila GFK- nebo jiná vlákna a také podlouhlé umělohmotné prvky s integrovanými hmoždinkami. Jako možné je také zmíněno, že vyšší pevnosti ve zkrutu a lomu lze docílit použitím polymerního betonu s koloidním cementem s přísadou 4 - 10 % polyvinylacetátu. Popsané betonové pražce jsou kromě toho opatřeny elektricky izolovaným pružným uložením pro kolejnice. Pokusy ukázaly, že nelze navzájem dobře kombinovat různá pojivá.

Z dokumentu DE-U 19 12 042 je známa náhrada předpínací oceli cementovým pláštěm, který se zalije betonem. Směs pro výrobu betonu má sestávat ze čtyř dílů písku, 8 dílů štěrku a 1 dílu polymerizované polyesterové pryskyřice; místo inertního anoganického materiálu se také mohou použít vlákna nebo jiný materiál. Mechanické pevnosti pražce se má dosáhnout cementovým pláštěm a odléváním betonu po vrstvách. Jako pryskyřice se uvádí polyesterová • · · · ·

-2 pryskyřice. Připevňovací prvky pro kolejnice se mohou zalít.

V dokumentu DE-AS 21 33 115 jsou popsány tyčové pražce z betonu, ve kterých je cement úplně nahrazen vytvrzenou umělou pryskyřicí. Na spodní straně pražce je nalita hrubozrnná otěrová vrstva o tlouštce 20 mm, která má ve srovnání s pražcem podle DE-U1912 042 zajistit vyšší odpor proti posunutí pražce. Pražec má sestávat ze štěrku, který je spojen pojivém z libovolných vytvrditelných umělých pryskyřic, jako je polyesterová pryskyřice, epoxidová pryskyřice nebo jiné vyjmenované pryskyřice, přičemž pražec má být stabilizován vnějším ztraceným bedněním, GFK-armovacími prameny nebo GFK-vnějšími vrstvami.

V dokumentu EP 0 154 259 A1 je popsán tyčový pražec, který obsahuje beton s umělou pryskyřicí jako pojivém a elastomerní prvky z tkaniny a pryže. Směs pro betonový pražec má sestávat z 63 % kamenné moučky, lomového písku a drobného kameniva, 27 % pryže a 10 % duromeru. Je popsán pražec pro uložení kolejnic se zvýšenou pružností a zlepšeným tlumením. Tlumení má být zřejmě tak dobré, že se může použít tuhé, nepružné a také elektricky neizolované, pevně zalité připevnění pro kolejnice.

Pokud tyto dokumenty o tom vůbec obsahují nějaké údaje, nelze podíl pryskyřice v betonu jednoznačně určit a podle dokumentů se v tomto směru řídit. Pokud se uvádějí procentní hodnoty, je nejasné, zda se jedná o % objemová nebo hmotnostní, v důsledku čehož mohou mít množství až trojnásobný rozptyl. Údaje o složení se mohou podle jejich definice týkat pouze suchých látek, nikoli však složení odlévaného betonu. Popsané způsoby výroby jsou namáhavé a zpravidla se zdá, že beton má nízkou mechanickou pevnost, pročež se doporučuje přídavné použití vnějšího a/nebo vnitřního armování.

·· ··

-3 Dvoublokové pražce z betonu byly v poslední době navrženy zejména pro pevné vozovky, to jest z pražců a/nebo kolejnic uložených na betonovém nebo asfaltovém podkladu - viz dokumenty EP 0 557 870 A1, DE 41 13 566 A1, DE-U-94 15 311. Není tam popsán druh betonu nebo tažné kotvy.

V dokumentu EP 0412 022 A1 je popsán dvoublokový pražec, jehož bloky sestávají z kovových skříní, mezi kterými je uspořádána kovová tažná kotva/rozpěra, která je ve skříních uložena pružně a elektricky izolovaně. Toto řešení má zabránit praskání pražců, které lze pozorovat u dvoublokových pražců z betonu.

Z dokumentu EP 0 019 956 A1 je znám dvoublokový pražec z předpjatého betonu, ve kterém je předpínací ocel vedena k armování v obou betonových blocích skrze trubkovou rozpěru. V armování jsou integrována tělesa z umělé hmoty, která slouží jako opěry pro kolejnice a k pružnému elektricky izolovanému připevnění kolejnic pomocí pružin. Současně je popsána i licí forma, jejíž pomocí se dvoublokové pražce mohou vyrábět. Výrobní náklady jsou mimořádně vysoké a uložení kolejnic, popřípadě uchycení kolejnic je příliš měkké.

Úkolem vynálezu je s přihlédnutím k těmto nedostatkům nalezení konstrukce dvoublokového pražce, která bude oproti stavu techniky zdokonalena, bude provozně spolehlivější a bude jednoduše vyrobitelná. Dalším úkolem vynálezu je nalezení odpovídajícího způsobu výroby takového dvoublokového pražce.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých dvoublokových pražců tohoto

• · • « » · · druhu do značné míry odstraňuje dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, u kterého dva bloky z nevyztuženého polymerního betonu pro uložení elektricky izolovaných kolejnic obklopují konce ocelového profilu tvořícího tažnou kotvu, která je uspořádána mezi těmito bloky, přičemž polymerní beton je vyroben v podstatě z přibližně 85 - 95 % hmotn. zrnitého anorganického materiálu, který obsahuje nejméně 25 % hmotn. štěrku se zrnitostí větší než 8 mm, a zbytek tvoří termosetová umělá pryskyřice představující jediné pojivo, jehož množství je zvoleno v závislosti na povrchu zrn anorganického materiálu.

Dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, u kterého dva bloky z nevyztuženého polymerního betonu pro uložení elektricky izolovaných kolejnic obklopují konce ocelového profitu tvořícího tažnou kotvu, která je uspořádána mezi těmito bloky, uvnitř každého z nichž jsou v jeho podélném směru a napříč ke kolejnici uspořádány prvky přesahující kotvu a určené pro na kotvě nezávislý přenos tažných sil v případě prasknutí bloku, přičemž polymerní beton je vyroben v podstatě z přibližně 85 - 95 % hmotn. zrnitého anorganického materiálu, který obsahuje nejméně 25 % hmotn. štěrku se zrnitostí větší než 8 mm, a zbytek tvoří termosetová umělá pryskyřice představující jediné pojivo, jehož množství je zvoleno v závislosti na povrchu zrn anorganického materiálu.

Je výhodné, jestliže podíl plniva je v rozsahu 8 -12 % hmotn.

Pojivo je s výhodou zvoleno ze skupiny obsahující nenasycené polyesterové pryskyřice, epoxidové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice a furanové pryskyřice.

Anorganický materiál v polymerním betonu má s výhodou následující zrnitost a koncentraci:

• · • ·

-5 do 0,3 mm 0,3 - 8 mm přes 8 mm

5-14 % hmotn. 25 - 55 % hmotn. 25 - 55 % hmotn.

Ještě výhodnější je, jestliže anorganický materiál má následující zrnitost:

do 0,3 mm 0,3 - 2 mm 2 - 8 mm

8-16 mm přes 16 mm

8-12 % hmotn. 12-30 % hmotn. 12-35 % hmotn. 5 - 20 % hmotn. 10-50 % hmotn.

V blocích jsou jsou s výhodou tvarově těsně zality hmoždinky pro připevnění kolejnic, s výhodou z umělé hmoty spojitelné silově s pojivém.

Je výhodné, jestliže hmoždinky jsou otevřeny k horní a spodní straně pražce.

Ocelový profil je s výhodou tvořen L-profilem nebo kulatou trubkou a zasahuje do bloků až do přibližně třetiny délky těchto bloků.

Ocelový profil je na svých obou koncích s výhodou ztvarován pro tvarové spojení s odlévaným polymerním betonem.

Způsob výroby dvoublokového pražce sestává z následujících kroků:

- zhotovení jedno- nebo vícenásobné licí formy vložením zalévaných prvků a vložek tvarujících opěry pro kolejnici,

- přípravy dávky polymerního betonu v množství dostatečném pro vyplnění připravených licích forem,

- za smísení organické minerální moučky, stěrku a plniv v množství 85 - 95 % hmotn. s přísadou termoplastové reakční pryskyřice jako pojivá v množství 5-15 % hmotn.,

- po míchání trvajícím maximálně tři minuty odlití dávky do licích forem,

- vyjmutí pražce z licí formy po uplynutí doby vytvrzování maximálně třicet minut.

Při zhotovování licí formy se její vnitřní povrch s výhodou opatří vrstvou gelové výstelky.

K ohřevu směsi polymerního betonu se s výhodou přidává reakční pryskyřice s maximálně exotermní reakcí.

Je výhodné, jestliže po odlití se licí formou za účelem zhutnění polymerního betonu třese nebo se licí forma uvede do vibrace.

K vyjmutí z licí formy se na spodní stranu bloků z polymerního betonu s výhodou nasadí vakuová zvedací zařízení.

Pražec se po vyjmutí z licí formy uskladní, s výhodou na 5 až 8 hodin za teploty vyšší než pokojová teplota, s výhodou za teploty v rozsahu 50 až 80 °C,

Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby dvoublokového pražce pro kolejovou dopravu, vyznačující se jednotlivými nebo všemi novými znaky nebo kombinací popsaných znaků.

Kromě toho je předmětem vynálezu také dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, vyznačující se jednotlivými nebo všemi novými znaky nebo kombinací popsaných znaků.

-7 Řešení podle vynálezu vychází z toho, že sám o sobě známý beton s pojivý na bázi umělé pryskyřice v modifikované formě, zejména s jiným množstvím drobného štěrku a pryskyřice, dává možnost vyrobit optimalizovaný betonový pražec, použitelný jako příčný pražec pro kolejnice. Materiál označovaný dále jako polymerní beton je beton, ve kterém je jako pojivo použita výlučně reakční pryskyřice.

Společnost Deutsche Bahn AG v nedávno zveřejněných informacích o škodách na pražcích z předpjatého betonu uvedla, že dosavadní tyčové pražce z předpjatého betonu jsou mnoha způsoby ohroženy vznikem trhlin. V důsledku chybného předpětí ocele při výrobě pražce mohou vzniknou trhliny v hlavě nebo ve vrubech pražce. Trhliny ve vrubech, trhliny v čerstvém betonu nebo síťové trhliny vznikají často v důsledku nevyhnutelného smršťování po odlití pražců z předpjatého betonu. Vznik trhlin souvisí i s pomalým přijímáním a vydáváním vody z betonu. Při chybné volbě drobného štěrku a pojiv na bázi cementu lze často zjistit trhlinky mezi vrstvami nebo trhlinky z rozpínání betonu. Při použití hmoždinek s uzavřenou spodní stranou může v zimě po vniknutí vody do hmoždinky dojít v důsledku zamrznutí k roztržení pražce. Kromě toho byly zjištěny ohybové a střižné trhlinky, které mohou vzniknout zkrutem nebo silným namáháním ve středu pražce.

Řešení podle vynálezu má odstranit všechny tyto možné příčiny vzniku trhlin, a to tak, že se jim u jinak známého pražce zabrání vhodnou úpravou betonu, popřípadě tažné kotvy a hmoždinek, které se do betonu zapouštějí.

První varianta pražce podle vynálezu spočívá v tom, že polymerní beton není armován, zásluhou čehož nemohou vzniknout žádné problémy co se týká elektrické izolace různých připevňovacích prvků a navíc je umožněno homogenní

-8 ·· · ·· ·· odlití betonu obou bloků. Mezi oběma bloky je jako tažná kotva uspořádán ocelový profil, jehož konce jsou zality v blocích, přičemž ocelové profily zasahují do bloků z polymerního betonu jen krátkými úseky, aby zbylo dostatek místa pro zapouštěné hmoždinky pro připevňovací prvky pro kolejnice. Konce ocelového profilu, který může být proveden jako L-úhelník, T-profil nebo podobně, jsou roztaženy nebo zvlněny či zploštěny a případně přídavně opatřeny otvory, aby se mezi betonovými bloky a konci ocelového profilu po zalití polymerním betonem dosáhlo tvarového spojeni. Zvláště výhodný ocelový profil je L-profil, jehož roh je uspořádán středově ve svislém nebo vodorovném směru, nebo kulatá trubka, jejíž oba konce jsou zploštěny, děrovány nebo rozštěpeny, přičemž průměr děr se volí podle nejhrubší použité frakce drobného štěrku.

Polymerní beton by měl sestávat ze základní složky tvořené pokud možno hrubozrnným drobným štěrkem, který má poměrně malý povrch zrn. Tento malý povrch zrn má pak pomocí reakční pryskyřice, která je jediným pojivém, vázat anorganické složky, pod kterými se rozumějí složky bez jakýchkoli pojiv na bázi cementu. Podíl anorganického materiálu, který sestává z moučky, jemného štěrku a hrubého štěrku, by měl činit přibližně 80 až 95 % hmotn., z toho nejméně 25 % štěrku se zrnitostí větší než 8 mm, s výhodou větší než 16 mm, až do přibližně 32 nebo 40 mm, přičemž množství reakční pryskyřice, například nenasycené polyesterové pryskyřice nebo také epoxidové pryskyřice, by se mělo omezit na přibližně 5 - 15 % hmotn., s výhodou na 8 - 12 % hmotn. Při takové složení polymerního betonu je zajištěno, že tento beton je dostatečně pevný, nepřijímá po uložení žádnou vodu a v průběhu výroby zásluhou definovaného velmi nízkého obsahu pojivá, v závislosti na jeho druhu, nevykazuje po odlití žádné (při použití epoxidové pryskyřice) nebo jen nepatrné smršťování. Míru smršťování lze ostatně poměrem složek pojivá nastavit na hodnoty mezi 0,5 a 2 %. Naposledy uvedené vlastnosti zamezují vzniku množství trhlinek, které se vyskytují u běžných pražců ·· ·· • · · · • · · · • · · · · • · ·

-9 z předpjatého betonu.

Množství přidávané pryskyřice může odborník stanovit v závislosti na směsi štěrku a písku a z toho vyplývajícího povrchu zrn a struktuře zrnitosti. Uvedené rozsahy množství přidávaného pojivá mohou být odborníkem podle jeho zkušeností při opakovaném použití vynálezu dále zúženy.

Při absenci ocelové armatury nejsou také zapotřebí žádná přídavná opatření pro elektrické odizolování připevňovacích prvků pro kolejnice.

Druhá varianta pražce podle vynálezu se vyznačuje tím, že v každém bloku jsou nejméně v jeho podélném směru, to jest ve směru příčném ke směru kolejnic, uspořádány prvky pro přenos tažných sil v případě zlomení bloku, které překrývají tažnou kotvu. Nejedná se přitom o armování podle dosavadního stavu techniky, které v podstatě představuje v tahu pevné napojení na tažnou kotvu, a/nebo tlakovou výztuž jednotlivého bloku na způsob drátěného koše.

Prvky podle vynálezu se nacházejí zejména v rovině probíhající rovnoběžně blízko dosedací plochy pražce v pracovní poloze, nikoli však v rovině tažné kotvy. V případě vykolejení by mohl nákružek kola zlomit nebo rozštípnout betonový blok mezi opěrou pro kolejnici a koncem tažné kotvy. Prasknutí bloku by mohlo být vyvoláno také prohnutím tažné kotvy. Zanikla by tak funkce pražce jako vedení stopy. Tomuto prasknutí bloku se má podle vynálezu předejít prvky pro přenos tažných sil. Podstatné je však, že z tažné kotvy se na tahové prvky nepřenášejí žádné síly. Stejným způsobem se má také předejít přenosu tlačných sil z tlakových kuželů, vznikajících při zatížení shora v blízkosti podpěr pro kolejnice. Takové prvky se tedy nacházejí v neutrální zóně namáhání bloku a slouží výlučně k vedení stopy kolejnic při prasknutí bloku až do výměny pražce.

-10Tahové prvky jsou s výhodou nekovové, to jest sestávají ze známých skleněných či uhlíkových vláken nebo podobně. Mohou se však použít i odpovídajícně uspořádané ocelové dráty nebo krátké dráty či náhodně uložená vlákna, nebo navzájem se překrývající jednotlivá vlákna.

Jako další výhody lze uvést, že dvoublokový pražec podle vynálezu je zásluhou tažné kotvy z oceli a nižší měrné hmotnosti polymemího betonu značně lehčí než běžný betonový pražec, který se používá jako tyčový pražec. Polymerní beton je přibližně o 5 až 8 % lehčí než běžný beton.

Přes tuto lehčí konstrukci je betonový pražec, který má hmotnost například 120 až 170 kg, stále ještě tak těžký, že dostatečně působí proti pozorovanému vlnitému zvedání, ke kterém dochází v důsledku prohýbání kolejnic.

Zásluhou konstrukce dvoublokového pražce je při jeho uložení do štěrkového lože zajištěna jeho čelními plochami dostatečně vysoká odolnost proti posuvu v příčném směru, takže se předejde snadnému posuvu v příčném směru, který lze dosud pozorovat u tyčových dvoublokových pražců z polymerního betonu. Zvláštní použití dvoublokových pražců v souvislosti s pevnou vozovkou již bylo zmíněno, zejména vytvoří-li se mezi betonovými bloky podklad pro přenos příčných sil, jak je tomu u pevných vozovek například v případě asfaltového podkladu.

Podíl pojivá lze podle vynálezu zredukovat na hodnotu 8 až 12 % hmotn. použitím přiměřeně hrubozrnného materiálu. Podaří se to zejména tehdy, jestliže anorganický materiál pro polymerní beton má následující rozložení zrnitosti: do 0,3 mm 5-14 % hmotn.

0,3 - 8 mm 25 - 55 % hmotn.

přes 8 mm ♦ 4 ·· • · ·

444 · · • 4 · · 4 • · · · • ·· ··

- 55 % hmotn., • 4 44 • · · · • · ··

99 · · • · ·

44 zejména:

moučka 0,3 mm drobný štěrk 0,3 - 2 mm 2 - 8 mm

8-16 mm přes 16 mm do 32 nebo 40 mm

8-12 % hmotn.

12-30 % hmotn. 12-35 % hmotn. 5 - 20 % hmotn.

10-50 % hmotn.

Tímto složením materiálu se dosáhne již dříve zmíněného malého povrchu zrn.

V popsaném bloku z polymerního betonu mohou být zality hmoždinky pro připevnění kolejnic. Použijí se k tomu s výhodou hmoždinky, které jsou otevřeny jak směrem nahoru, tak i dolů, takže voda může protéci a v zimě nezmrzne. Tím se předejde roztržení ledem. Zvláště výhodné jsou hmoždinky, které procházejí od horní strany pražce až k jeho spodní straně a tvoří tak odvodňovací kanálky. Hmoždinky mají vlnitou vnější stranu, aby se tak dosáhlo tvarového spojení s betonem.

Výhodný způsob výroby takového dvoublokového pražce vychází ze známých způsobů výroby dvoublokových pražců, které jsou opatřeny armaturou z předpínací oceli.

Nejdříve se připraví jedno- nebo vícenásobná licí forma, do které se pro každý blok vloží a přesně v ní na vhodné podložce fixují zalévané prvky, jako jsou hmoždinky, tažné kotvy a tahové prvky. Do licí formy se zároveň příslušně vloží i její části, které určují vnější tvar dvoublokového pražce. Jedná se zejména o • ·· ·· · • ··· • · · • · · ··« ··

různé části licí formy, které slouží k různým tvarováním lůžek pro kolejnice. Je známo, že pražce pro tramvajovou dopravu mají jiný tvar a vyžadují jiný druh připevnění než pražce odpovídající pražcům z předpjatého betonu, například typu

B70.

·« *· * · · · • · ·· • *·· · >

• · · <· ··

-12 Polymerni beton se připravuje po dávkách, přičemž se v krátké době navzájem smísí výše popsaná množství drobného štěrku, případně minerální moučky nebo plniv, a termosetové reakční pryskyřice, která představuje pojivo. Pryskyřice a štěrkové frakce se mohou před smísením zahřát, aby se dosáhlo optimální promísení a smočení. V rámci obecného rozsahu pracovních teplot 10 až 40 °C je vhodný rozsah teplot je 20 až 35 °C, protože v tomto rozsahu jsou nejpříznivější doby odkapávání pryskyřic. Takto se při dobrém smočení redukuje spotřeba pojivá.

Z ekonomických důvodů se použije jen tolik pryskyřice, kolik je nezbytné. K zahřátí materiálů se přídavně nebo alternativně využije exotermní reakce dvou -nebo vícesložkové reakční pryskyřice. Vlastnosti pojivá se známým poměry míšení základní hmoty, tvrdidla a urychlovače nastaví tak, aby se v rámci zvládnutelné doby odkapávání uvolnilo při výrobě betonu maximální množství exotermní energie pro ohřev minerálních látek. Doba míšení je přitom omezena na přibližně 3 minuty, doba reakce v licí formě, při které se pražec zahřeje na přibližně 45 až 50 °C, je omezena na přibližně 5 až 30 minut, v závislosti na objemu pražce a druhu pojivá.

Jako plnivo se mohou v případě potřeby přidat anorganické materiály, například popel nebo podobné látky, které se vážou s pryskyřicí. Jako reakční pryskyřice se s výhodou použijí pryskyřice podle DE-normy DIN 18820, část 1, například nenasycené polyesterové pryskyřice na bázi kyseliny izoftalové a

-13 ortoftalové. Mohou se však použít i vinylesterové pryskyřice, epoxidové pryskyřice nebo furanové pryskyřice. Je přitom třeba dbát na to, aby součet povrchů zrn nebyl větší než je zapotřebí pro homogenní pevný polymerní beton.

Po smísení, při kterém je třeba dbát na to, aby nedošlo k separaci hrubých a jemných složek směsi, se dávka odlije do licí formy. Polymerní beton se případě potřeby může také zhutnit, například třepáním nebo vibracemi licí formy. Po uplynutí přibližně 30 minut je pražec vytvrzen natolik, že může být z licí formy vyjmut. Pražec může být z licí formy vyjmut pomocí vakuového zvedacího a dopravního zařízení, které se nasadí na spodní stranu betonového pražce, protože polymerní beton není na povrchu písčitý a je tak k dispozici spolehlivá přísavná plocha.

Dodatečné vytvrzování není zapotřebí. Pražec může být po vyrobení již transportován k položení na stavbu. Pokud je teplota okolí příliš nízká, mělo by se přesto vyčkat na pokračování polymerizace pojivá po několik hodin, a to uložením pražce v prostoru s teplotou přesahující pokojovou teplotu. Hodnoty mechanické pevnosti pražce lze v případě potřeby zvýšit jeho uložením po dobu 5 až 8 hodin za teploty v rozsahu 40 až 80 °C. Po přepravě na staveniště lze již pražce plně mechanicky zatížit; při použití epoxidové pryskyřice se však přesto doporučuje jejich uložení na přibližně 7 dní.

U pražců z předpjatého betonu je obvyklé, že mezi jejich vyrobením a použitím je přibližně 20 dní, přičemž také způsob výroby často předpokládá několikahodinové vytvrzování pojiv na bázi cementu a zpravidla také dodatečné ošetření napařováním.

Pražec vyrobený způsobem podle vynálezu má pevnost v tlaku, která je

• · · · • · a • · · • · · · 1 • · 4 • · · ·

-14přibližně dvojnásobkem pevnosti v tlaku běžných betonových pražců.

Dokonce i při neobyčejně vysokých namáháních při vibračních testech nevykazoval pražec po několika milionech zátěžových cyklů žádné opotřebení, které by bylo způsobeno namáháním. Pražec je zásluhou svého mimořádně přesného tvarování a svého homogenního povrchu velmi vhodný pro kombinaci s pružnými připevňovacími prvky pro kolejnice z umělých hmot, například se svorkami z elastomerú.

Pro zvýšení odolnosti proti ultrafialovému záření se k pojivu mohou přidat o sobě známé stabilizační prostředky. V jedné z variant způsobu podle vynálezu toto však může být vyřešeno také tak, že licí forma se před odlitím betonu potře gelovou výstelkou, odolnou proti ultrafialovému záření, která později tvoří povrch betonu. Takto se sníží potřebné množství stabilizátorů proti ultrafialovému záření a zjednoduší se proces míšení pryskyřice.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na neomezujících příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují:

- na obr. 1 pražec podle vynálezu v dílčím půdorysném pohledu;

- na obr. 2 zvětšený dílčí boční pohled na jeden blok pražce podle obr. 1;

- na obr. 3 druhé provedení dvoublokového pražce;

- na obr. 4 boční pohled na část pražce podle obr. 3, ve zvětšeném měřítku;

-15- na obr. 5 čelní pohled na dvoublokový pražec s různými tažnými kotvami;

- na obr. 6 čelní pohled na dvoublokový pražec s pojistkou při prasknutí.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn dvoublokový pražec s dvěma bloky 1, které jsou navzájem spojeny tažnou kotvou 2, která je při výrobě pražce zalita do zmíněných bloků 1. V oblasti budoucí opěry 3 pro kolejnici jsou stranou neznázorněné patky nasazované kolejnice v betonu uspořádány hmoždinky 4, zde vlnité hmoždinky, obklopené betonem, do kterých se později mohou zašroubovat prostředky pro připevnění kolejnice. Zásluhou neexistujícího smršťování betonu a tím i nepatrného sevření hmoždinky v hotovém pražci se mohou použít vhodné hmoždinky 4 z levného materiálu a nebezpečí roztržení hmoždinky je menší než u normálně se smršťujícího betonu. Opěry 3 pro kolejnice jsou po stranách vymezeny prohlubněmi 5, jejichž boky slouží k přiložení připevňovacích prostředků pro kolejnici, které bočně vedou patku této kolejnice. Vnitřní čelní strany 6 a vnější čelní strany 7 pražce s dvěma bloky 1 kladou při uložení pražce do štěrku dostatečně velký odpor proti posuvu pražce ve štěrku v příčném směru. Takto je zajištěno dostatečně spolehlivé vedení kolejnic.

Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku znázorněn boční pohled na oblast opěry 3 pro kolejnici na bloku 1 dvoublokového pražce. Je zřetelně patrné, že prohlubně 5 a jejich boky jsou provedeny přesně, aby mohly tvořit protiopěru například pro úhlové vodicí desky, které jsou přitaženy neznázorněnými šrouby, zašroubovanými v ose 4a hmoždinky 4 z obr. 1 do bloku 1. Zmíněné šrouby takto na jedné straně fixují úhlovou vodicí desku a na druhé straně přidržují v požadované poloze i neznázorněnou patku kolejnice. Popsané provedení prohlubní • ·

-16 • · předpokládá velmi přesnou výrobu pražců z předpjatého betonu a mimořádně hladkou negativně tvarovanou desku, která je součástí licí formy. U polymerního betonu se nemusí počítat s výraznějším smršťováním, takže zmíněné prohlubně nemohou u pražce z polymerního betonu vyvolat nebezpečí vzniku trhlin.

Na obr. 3 je znázorněno alternativní provedení pražce s dvěma bloky 11 podle obr. 1, které jsou opět navzájem spojeny tažnou kotvou 2. Opěra pro kolejnici, popřípadě lůžko 12 pro kolejnici je po stranách vymezeno bočními stranami 8, 9, 10, které jsou patrné na obr. 4, a je opatřeno hmoždinkami 4 pro uložení připevňovacích prvků pro kolejnici.

Na obr. 4 je ve srovnání s obr. 3 schematicky ve zvětšeném měřítku znázorněn boční pohled na opěru, popřípadě lůžko 12 pro kolejnici a hmoždinky 4 v rozích tohoto lůžka 12. Je zřetelně patrné, že boční strany 8, 9, 10 lůžka 12 jsou velmi strmé. Takto strmé boční strany 8, 9,10 se u bloků 11 z polymerního betonu vytvoří snadno, protože, jak již bylo uvedeno, dochází k jen stěží zjistitelnému smršťování tohoto polymerního betonu. Zmíněné boční strany 8, 9, 10 slouží jako opěra pro připevňovací prvky pro kolejnice, které se zašroubovávají do hmoždinek 4.

Na obr. 5 jsou v čelním pohledu znázorněny čtyři různé tvary tažné kotvy 2 v dvoublokovém pražci 13. V jednotlivých variantách je znázorněna tažná kotva 2a tvořená T-železem, tažná kotva 2b tvořená T-železem se zvýšeným středním ramenem a odpovídajícně vyšším modulem průřezu, tažná kotva 2c tvořená naplocho uspořádaným ocelovým úhelníkem a tažná kotva 2e tvořená podle obr.

svisle mezi bloky uspořádaným L-železem. Analogicky k obr. 1 a 3 je zde také znázorněn konec 2d kulaté trubky, která je stisknuta do oválného tvaru, aby se zásluhou změny tvaru profilu dosáhlo lepšího uchycení uvnitř bloku z póly-17 -

merního betonu. Není znázorněn otvor v konci 2d trubky, který má průměr přibližně 40 mm.

Na obr. 6 je znázorněn čelní pohled na blok 21 s vnější čelní stranou 7, ve kterém je v rovině mezi dosedací plochou 20 a tažnou kotvou 2e uspořádána síť z uhlíkových vláken 13 s vysokou pevností v tahu a příčných spojů 14. Zmíněná síť, popřípadě uhlíková vlákna 13 v podélném směru drží blok 21 z polymerního betonu pohromadě, jestliže by síly vyvozované na něj kolejnicí měly tendenci tento blok 21 rozštěpit. V průběhu odlévání bloku 21 mohou být příčné spoje 14 v licí formě dočasně přilepeny na tažné kotvě 2e.

Zastupuje:

Ing.J.Chlustina

16.01.98 • · · ·

-18Z 02936/98-CZ

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, u kterého dva bloky (1,11,13) z nevyztuženého polymerního betonu pro uložení elektricky izolovaných kolejnic obklopují konce ocelového profilu tvořícího tažnou kotvu (2), která je uspořádána mezi těmito bloky (1, 11, 13), přičemž polymerní beton je vyroben v podstatě z přibližně 85 - 95 % hmotn. zrnitého anorganického materiálu, který obsahuje nejméně 25 % hmotn. štěrku se zrnitostí větší než 8 mm, a zbytek tvoří termosetová umělá pryskyřice představující jediné pojivo, jehož množství je zvoleno v závislosti na povrchu zrn anorganického materiálu.
2. 2. Dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, u kterého dva bloky (1,11,13, 21) z nevyztuženého polymerního betonu pro uložení elektricky izolovaných kolejnic obklopují konce ocelového profilu tvořícího tažnou kotvu (2), která je uspořádána mezi těmito bloky (1, 11, 13, 21), uvnitř každého z nich jsou v jeho podélném směru a napříč ke kolejnici uspořádány prostředky (18, 19) přesahující tažnou kotvu (2) a určené pro na tažné kotvě (2) nezávislý přenos tažných sil v případě prasknutí bloku (1, 11, 13, 21), přičemž polymerní beton je vyroben v podstatě z přibližně 85 - 95 % hmotn. zrnitého anorganického materiálu, který obsahuje nejméně 25 % hmotn. štěrku se zrnitostí větší než 8 mm, a zbytek tvoří termosetová umělá pryskyřice představující jediné pojivo, jehož množství je zvoleno v závislosti na povrchu zrn anorganického materiálu.

   -193. Pražec podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podíl plniva je v rozsahu 8 -12 % hmotn.
3. 4. Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pojivo je zvoleno ze skupiny obsahující nenasycené polyesterové pryskyřice, epoxidové pryskyřice, vinylesterové pryskyřice a furanové pryskyřice.

   Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující setím, že anorganický materiál v polymerním betonu má následující zrnitost a koncentraci:

   do 0,3 mm 5-14 % hmotn.

   0,3 - 8 mm 25 - 55 % hmotn.

   přes 8 mm 25 - 55 % hmotn.

   Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že anorganický materiál má následující zrnitost:

   do 0,3 mm 0,3 - 2 mm 2 - 8 mm 8 -16 mm přes 16 mm

   8-12 % hmotn. 12-30 % hmotn. 12-35 % hmotn.
4. 5 - 20 % hmotn. 10-50 % hmotn.

   Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v blocích (1, 11, 13, 21) jsou tvarově těsně zality hmoždinky (4) pro připevnění kolejnic, s výhodou z umělé hmoty spojitelné silově s pojivém.

   7.

   • ·

   - 20 8. Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hmoždinky (4) jsou otevřeny k horní a spodní straně pražce.
5. 9. Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ocelový profil je tvořen L-profilem nebo kulatou trubkou (2) a zasahuje do bloků (1,11,13, 21) až do přibližně třetiny délky těchto bloků (1,11,13, 21).
6. 10. Pražec podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ocelový profil (2) je na svých obou koncích ztvarován pro tvarové spojení s odlévaným polymerním betonem.
7. 11. Způsob výroby dvoublokového pražce sestávající z následujících kroků:

   - zhotovení jedno- nebo vícenásobné licí formy vložením zalévaných prvků (2, 4, 18, 19) a vložek tvarujících opěry (3, 12) pro kolejnici,

   - přípravy dávky polymerního betonu v množství dostatečném pro vyplnění připravených licích forem,

   - za smísení organické minerální moučky, stěrku a plniv v množství 85 - 95 % hmotn. s přísadou termoplastové reakční pryskyřice jako pojivá v množství 5 -15 % hmotn.,

   - po míchání trvajícím maximálně tři minuty odlití dávky do licích forem,

   - vyjmutí pražce z licí formy po uplynutí doby vytvrzování maximálně třicet minut.
8. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že při zhotovování licí formy se její vnitřní povrch opatří vrstvou gelové výstelky.

   ·· ··
9. 13. Způsob podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, žek ohřevu směsi polymerního betonu se přidává reakční pryskyřice s maximálně exotermní reakcí.
10. 14. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že po odlití se licí formou za účelem zhutnění polymerního betonu třese nebo se licí forma uvede do vibrace.
11. 15. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že k vyjmutí z licí formy se na spodní stranu (20) bloků z polymerního betonu nasadí vakuová zvedací zařízení.
12. 16. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pražec se po vyjmutí z licí formy uskladní, s výhodou na 5 až 8 hodin za teploty vyšší než pokojová teplota, s výhodou za teploty v rozsahu 50 až 80 °C.
13. 17. Způsob výroby dvoublokového pražce pro kolejovou dopravu, vyznačující se jednotlivými nebo všemi novými znaky nebo kombinací popsaných znaků.
14. 18. Dvoublokový pražec pro kolejovou dopravu, vyznačující se jednotlivými nebo všemi novými znaky nebo kombinací popsaných znaků.