CZ295607B6 - Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace - Google Patents

Abstract

Stavebnicové prvky (7, 8) jsou uloženy stavebnicově vedle sebe v koleji a tvoří souvislé a většinové zakrytí jízdní dráhy uvnitř i vně koleje. Prvky (7, 8) jsou tvořeny nosnou konstrukcí s výztužnými vložkami (3) a masivní zvukově izolační deskou (2). Dále jsou tvořeny soustavou nosičů (6) u vnitřních prvků (7) a soustavou nosičů (6) a/nebo podpěr (9) u vnějších prvků (8). Nosič (6) je nad částí doléhající shora na patu (1) kolejnice tvarován do špice (11), kterou je zaklíněn pod spodní hranu hlavy (10) kolejnice. Pod patu (1) kolejnice je podvlečen jisticí prvek (12) tak, že svým háčkem (13) zachycuje podélný okraj paty (1) kolejnice a opačným koncem je jisticí prvek (12) zasunut do nosiče (6). Prvky (7, 8) mají ve stěnách, kterými přiléhají ke kolejnicím, vytvořeno prostorové vybrání (14), které je umístěno vždy nad upevněním kolejnice (15). Nosič (6), jehož vnější okraj je uchycen čepem (18), je opatřen excentricky umístěnou dosedací plochou (19), k zajištění polohy nosiče (6) při ukládání na patu (1) kolejnice.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká sestavy a vytvoření stavebnicového prvku v horizontálním prostoru koleje, lokálně uloženým v kolejovém roštu pomocí nosičů a podpěr, kterým lze dosáhnout snížení hluku a vibrací vznikajících jízdou kolejového vozidla a jeho šíření do okolí.

Dosavadní stav techniky

Snížení šíření hluku a vibrací od železničních vozidel do okolního prostoru je nej častěji řešeno protihlukovými svislými stěnami z desek nebo panelů umístěnými vně železniční nebo tramvajové tratě nebo horizontální konstrukční výplní celého prostoru koleje materiály absorbující hluk a vibrace.

Jedno z dosud známých řešení horizontální protihlukové výplně železničních tratí s tuhou jízdní dráhou je tvořeno stavebnicovými dílci se zámkem styčných spár a svislými komorami. Stavebnicové dílce jsou vyráběny z porézní, hluk pohlcující, hmoty, např. na bázi dřevěných plniv, hoblin a pojené silikáty popř. cementem. Tyto stavebnicové dílce jsou plošně ukládány mezi kolejnicemi a vně koleje na betonovou desku stavby tuhé jízdní dráhy a proti posunutí nebo zdvihu jsou dílce lepeny nebo mechanicky kotveny. Tyto stavebnicové dílce lze jen velmi těžko použít na jízdní dráhu tvořenou z kolejnic, příčný podpor - železničních pražců a štěrkového lože.

Jiné dosud známé řešení kolejové tratě snižující hluk a vibrace je předmětem patentu CZ 286 554, s prioritou dne 14. 12. 1995, datem udělení dne 08. 03. 2000, pod názvem „Kolejová trať“, jehož řešení spočívá zejména v horizontálním vyplnění prostoru mezi kolejnicemi, elastomemími dílci v systému uložení kolejnic a jejich bandážováním elastomerními dílci a pěstovací vrstvou pro zatravnění.

I jiné dosud známé řešení kolejové tratě snižující hluk a vibrace je obsahem zveřejněné přihlášky vynálezu PV 2000-3667 ze dne přihlášení 23. 03. 1999 pod názvem „Sestava koleje“, spočívající zejména ve vytvoření bandáže kolejnice z elastomemích materiálů pohlcující vibrace a hluk.

Současná známá technická řešení lze shrnout tak, že řeší snížení šíření vibrací a hluku zejména vytvořením kompaktní, horizontální výplně mezikolejnicového a mezikolejového prostoru elastomerními a hluk pohlcujícími prvky znemožňující okamžitou optickou kontrolu systému upevnění kolejnic. Při případné úpravě geometrického uspořádání koleje nebo údržbě kolejí (např. podbití) je nutné provést úplné rozebrání těchto konstrukčních vrstev při možnosti jejich částečného nebo úplného znehodnocení.

Ze zaniklého patentu CS 233422 „Zádlažba kolejového roštu“ je známé řešení uložení zádlažbových dílců určených pro provoz kolových vozidel v místě kolejového roštu pomocí volně uložených kloubových nosníků na patách kolejnic. Toto řešení je využíváno zejména při stavbách železničních přejezdů, kde je vzhledem k dynamickým účinkům od silničních vozidel volné uložení nosníků zádlažbových dílců na patách kolejnic výhodné. V žádném případě se však nejedná o dílce snižující hluk a vibrace, neboť použité materiály a jejich dimenze jsou řešeny pro zajištění bezpečného přejetí kolových vozidel a pěších přes železničních přejezd. Podobné řešení zádlažby kolejového roštu určené pro provoz kolových vozidel a pěších je zřejmé CZ užitného vzoru č. 13167 o názvu „Zádlažbová deska“, kde byly kloubové nosníky v zádlažbových dílcích nahrazeny nosníky bez kloubu.

Společnou nevýhodou uvedených technických řešení uložení zádlažbových dílců je jejich volné uložené na paty kolejnic, které může způsobovat kmitání lehlých zádlažbových desek vlivem jízdy drážních vozidel, zejména pak vlivem aerodynamického proudění vzduchu. Jiné známé technické řešení obsažené v CZ užitném vzoru č. 13412 „Zádlažbová deska“ odstraňuje tento nedostatek volného uložení na patách kolejnic pro lehké zádlažbové desky s nosníky upevněnými bez kloubu k vlastní desce.

Jiné řešení uložení dílců v kolejovém roštuje obsaženo v patentu CZ 290 803 o názvu: Úrovňové zakrytí kolejí a obdélníková deska pro toto zakrytí, kde jednotlivé dílce jsou klíněny do prostoru kolejnice prostřednictvím pružných prvků. Dílce jsou opatřeny v ose koleje zámkem umožňujícím vzájemné zaklínění dvou párových funkčních částí. Po zaklínění obou párových částí dojde k přemostění prostoru mezi kolejnicemi kolejového roštu. I toto řešení je určeno pro zádlažby kolejového roštu za účelem vytvoření plochy pro provoz kolových vozidel nebo pěších. Řešení překrývá v celé své ploše upevnění kolejnic k pražci.

Současný stav techniky v oblasti uspořádání kolejových drah, tj. železniční spodek a svršek, vyžaduje zachování shodné tuhosti v jejím uspořádání v co nej delším možném úseku, snížení šíření hluku a vibrací, a to jak do okolního otevřeného prostoru, tak do prostoru drážního vozidla. Je velmi žádoucí, aby konstrukce snižující šíření hluku a vibrací byly jednoduchým způsobem vkládány do kolejí jak s klasickým kolejovým roštem a štěrkovým ložem, tak do kolejí s tuhou jízdní dráhou tvořenou betonovými plošnými dílci a pružně uloženými kolejnicemi. Rovněž aby umožňovaly okamžitou optickou kontrolu stavu systému upevnění kolejnice, snadnou demontáž a montáž při provádění údržbových a opravných prací koleje bez jejich znehodnocení. Těchto požadavků lze dosáhnout právě stavebnicovým uspořádáním koleje dle tohoto užitného vzoru.

Podstata vynálezu

Stavebnicové prvky snižující hluk a vibrace v horizontálním prostoru koleje jsou uloženy stavebnicové vedle sebe v koleji a tvoří souvislé a většinové zakrytí jízdní dráhy uvnitř i vně koleje.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že prvky jsou tvořeny nosnou konstrukcí s výztužnými vložkami a masivní, zvukově izolační, deskou. Prvky umístěné uvnitř koleje jsou tvořeny soustavou nosičů a prvky umístěné vně koleje jsou tvořeny soustavou nosičů a/nebo podpěr. Nosič je v místě nad částí doléhající shora na patu kolejnice tvarován do špice, kterou je zaklíněn pod spodní hranu hlavy kolejnice.

Stavebnicový prvek je ve výhodném provedení opatřen doplňkovou soustavou zvukových kanálků, nejlépe ve tvaru komolého jehlanu nebo kuželu se základnou v horní ploše prvku. Zvukové kanálky umožňují průchod zvuku deskou a utlumení v prostoru pod stavebnicovým prvkem ve štěrkovém loži. Stavebnicový prvek může být opatřen zvukově pohltivou vrstvou.

Ve variantním řešení je pod patu kolejnice je podvlečen jističi prvek tak, že svým háčkem zachycuje podélný okraj paty kolejnice. Opačným koncem je jistící prvek zasunut do nosiče. Stavebnicový prvek je ve výhodném provedení tvarově upraven tak, aby na stranách přiléhajících ke kolejnicím byla vytvořena prostorová vybrání nad upevňovacím systémem kolejnice nebo průběžné vybrání umožňující tak okamžitou optickou kontrolu stavu tohoto upevnění.

Prostor mezi stojinou kolejnice a bokem nosiče může být vyplněn pružnou hmotou, ke zvýšení tlumení vibrací a hluku.

Nosič v navrhovaném řešení, jehož vnější okraj je uchycen čepem, je opatřen excentricky umístěnou dosedací plochou. Tak je zajištěna poloha nosiče při ukládání na patu kolejnice.

-2CZ 295607 B6

Výhodou stavebnicového prvku je snížení hluku a vibrací v horizontálním prostoru koleje. Další výhodou řešení je možnost použití jak na tratích s klasickým železničním svrškem tvořeným kolejnicemi, pražci a štěrkovým ložem, tak v tratích s tuhou jízdní dráhou tvořenou pružně upevněnými kolejnicemi k tuhé betonové desce.

Stavebnicový prvek je ve výhodném provedení navržen tak, aby umožnil optimální pohyb cestujících a personálu v koleji v případech havárií a mimořádných událostí. S výhodou jej lze použít při vytváření únikových cest v tunelech a na mostních estakádách, kdy lze pochozí plochy opatřit piktogramy vyjadřující informace o možnosti úniku, směru a délky únikových tras.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je vysvětlen a schematicky znázorněn na následujících výkresech, které představují:

Obr. 1 - stavebnicové prvky uložené uvnitř a vně koleje, znázorněno v půdorysu.

Obr. 2 - stavebnicové prvky znázorněné v řezu I - Γ.

Obr. 3 - detail stavebnicových prvků.

Obr. 4 - detail polohy před uložením stavebnicových prvků.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V celkové sestavě železniční nebo tramvajové tratě byla použita kolej tvořená dvěmi kolejnicemi, příčnými pražci s pružným upevněním kolejnic, štěrkovým ložem, vnitřními prvky 7 a vnějšími prvky 8 a vnějšími opěrnými podklady 20 na hlavách pražců. Použitá kolej byla uložena na mostní konstrukci a protihlukové stavebnicové prvky 7, 8 současně tvořily havarijní únikové cesty pro cestující a personál.

Použité stavebnicové prvky 7, 8 jsou tvořeny nosnou konstrukcí s výztužnými vložkami 3 a masivní zvukově izolační deskou 2. U vnitřních prvků 7 jsou dále tvořeny soustavou nosičů 6 a u vnějších prvků 8 jsou tvořeny buď soustavou nosičů 6 a podpěr 9, nebo soustavou nosičů 6.

Každý nosič 6 je nad částí, kterou doléhá shora na patu 1 kolejnice tvarován do vzhůru otočené špice 11. Tou je zaklíněn pod spodní hranu hlavy 10 kolejnice.

Na opačné straně je nosič 6 uchycen kloubově na čepu 18.

Prostor mezi stojinou 16 kolejnice a svislým bokem nosiče 6 je vyplněn pružnou hmotou, v tomto případě zpěněným elastomerem. Ve špici 11 nosiče 6 je mezi svislým bokem a vnější stěnou nosiče 6 je vytvořen prostup 17, kterým je pružná hmota vnášena.

Pro zvýšení stability stavebnicových prvků 7, 8 je pod patu 1 kolejnice podvlečen jistící prvek 12, který svým háčkem 13 bodově zachycuje podélný okraj paty 1 kolejnice. Opačným koncem je jistící prvek 12 zasunut do těla nosiče 6.

Stavebnicové prvky 7, 8 mají ve stěnách, kteiými přiléhají ke kolejnicím, vytvořeno prostorové vybrání 14, které je umístěno vždy nad upevněním kolejnice 15. To znamená, že vnitřní prvky 7 mají prostorové vybrání 14 vytvořeno v obou protilehlých stěnách.

Pro zajištění polohy nosiče 6 při jeho ukládání je vnější okraj nosiče 6 opatřen dosedací plochou 19, která je excentricky umístěná vzhledem kčepu 18.

-3CZ 295607 B6

Příklad 2

V celkové sestavě železniční nebo tramvajové tratě byla použita kolej tvořená dvěmi kolejnicemi, uloženými v ložích s pružným upevněním, vnitřními a vnějšími stavebnicovými prvky 7, 8 a vnějšími opěrnými podklady.

Uvnitř koleje byl vnitřní stavebnicový prvek 7 uložen pomocí nosičů 6 na patách 1 kolejnic a po jeho vložení byl prostor mezi stojinou 16 kolejnice a svislým bokem nosiče 6 vyplněn zpětným elastomerem.

Vnější prvek 8 byl na své jedné straně uložen pomocí nosičů 6 na patách 1 kolejnic a po jeho vložení byl prostor mezi stojinu 16 kolejnice a svislým bokem nosiče 6 vyplněn zpěněným elastomerem. Na své druhé straně byl vnější prvek 8 uložen na opěrných podkladech se svislou rektifíkací, ležících na tuhé jízdní dráze.

Stavebnicové prvky 7, 8 byly na své horní straně opatřeny zvukově pohltivou vrstvou 5 s povrchovým tvarovým dezénem. Dále byly stavebnicové prvky 7, 8 opatřeny zvukovými kanálky 4, které byly vytvarovány tak, že svisle procházely tělem prvků7, 8.

Stavebnicové prvky 7, 8 jsou ukládány do koleje pomocí soustavy plastových nosičů 6, které svým tvarem a závěrem resp. špicí 11 zajišťují stabilitu stavebnicových prvků 2, 8 proti vztlaku a chvění při jízdě kolejových vozidel vysokými rychlostmi.

Průmyslová využitelnost

Stavebnicové prvky lze s výhodou použít ke snížení hluku a vibrací vznikajících jízdou kolejových vozidel vyššími rychlostmi na železničních a tramvajových tratích v intravilánech obcí a měst, v železničních stanicích a zastávkách, v místech přírodních rezervací, v tunelech a na mostních konstrukcích.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace v horizontálním prostoru koleje, ve které jsou kolejnice uchyceny k pražci nebo loži upevněním (15), a prvky (7, 8) jsou uloženy stavebnicově vedle sebe v koleji a tvoří souvislé a většinové zakrytí jízdní dráhy uvnitř i vně koleje, vyznačující se tím, že prvky (7, 8) jsou tvořeny nosnou konstrukcí s výztužnými vložkami (3) a masivní zvukově izolační deskou (2) a dále soustavou nosičů (6) u vnitřních prvků (7) a soustavou nosičů (6) a/nebo podpěr (9) u vnějších prvků (8), přičemž nosič (6) je nad částí doléhající shora na patu (1) kolejnice tvarován do špice (11), kterou je zaklíněn pod spodní hranu hlavy (10) kolejnice a je opatřen jistícím prvkem (12).

2. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároku 1,vyznačující se tím, že jistící prvek (12) je podvlečen pod patu (1) kolejnice tak, že svým háčkem (13) zachycuje podélný okraj paty (1) kolejnice a opačným koncem je jistící prvek (12) zasunut do nosiče (6).

3. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároků 1 a 2, vyznačující se t í m, že součástí stavebnicových prvků (7, 8) je zvukově pohltivá vrstva (5).

-4CZ 295607 B6

4. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároků 1 až 3, vyznačující se t í m, že ve stavebnicových prvcích (7, 8) jsou vytvarovány zvukové kanálky (4).

5. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároků 1 až 4, vyznačující se t í m, že prostor mezi stojinou (16) kolejnice a bokem nosiče (6) je vyplněn pružnou hmotou.

6. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že prvky (7, 8) mají ve stěnách, kterými přiléhají ke kolejnicím, vytvořeno prostorové vybrání (14), které je umístěno vždy nad upevněním (15) kolejnice.

7. Stavebnicový prvek snižující hluk a vibrace, podle nároků 1 až 6, vyznačující se t i m, že nosič (6), jehož vnější okraj je uchycen čepem (18), je opatřen excentricky umístěnou dosedací plochou (19), k zajištění polohy nosiče (6) při ukládání na patu (1) kolejnice.