EP0922808A2 - Federnde Matte für Eisenbahnoberbau - Google Patents
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- E01B2204/11—Embedded tracks, using prefab elements or injecting or pouring a curable material
Definitions
- the invention relates to a railway superstructure with an elastic base Structure-borne noise reduction and the use of an appropriate mat or Train.
- a generic document for track support systems with ballast bed is known from DE 43 02 299 A1.
- a mat made of closed-cell foamed, cross-linked rubber material is used as the ballast bed underlay, which can be covered with a protective layer of non-foamed and elastic, permanently pressure-resistant rubber material on the top to protect the foam-like material, the underlay being glued to the protective layer.
- a textile fabric can also be used as a liner as a further protective layer, which can be arranged both above and below the rubber plate.
- AT-PS 357 188 is an elastic ballast bed underlay made of two overlapping loosely arranged rubber mats for sound and Vibration damping known. An adjustment of these mats to one wide frequency range, the vibrations to be damped is natural not possible.
- ballast bed mat for use as a mat for ballastless ones Superstructure is not revealed ..
- the maximum allowable sink under Traffic load therefore limits the insulating effect to frequencies of> 50 Hz.
- the maximum allowable sink under Traffic load therefore limits the insulating effect to frequencies of> 50 Hz.
- the insulating effect limits the insulating effect to frequencies of> 50 Hz.
- threshold underlays especially since only threshold shoes are available, because otherwise the "firm Roadway "becomes unstable.
- ballast mats or underlays for ballastless track support systems are particularly necessary to get the damping in the area of the natural frequencies of the track support systems and adjacent structures under control. Furthermore, it is described that the static and dynamic stiffness of the polyurethane foam mats can be set to approximately the same level and a relative softness is achieved with a degressive course of the spring characteristic.
- the elastic base acts as a spring in a spring-mass system, whereby this track support system with the overlying sleepers and rails is damped as a vibrating mass.
- the effectiveness of this polyurethane material is in particular in the range between 10 and 45 Hz, with a dynamic rigidity of 0.03 - 0.09 N / mm 3 under preload of 0.06N / m 2 .
- Water-permeable moldings made of waste rubber with PUR as a binding agent Use as a noise-damping track substructure is also in DE 41 00 481 A 1 mentioned.
- DE 43 15 215 A1 discloses a sleeper shoe that consists of two Layers can be put together, namely a rubber-like Material as materials contacting the threshold underneath and one another layer of nonwoven fabric.
- a geotextile is mentioned as an example as fleece, which can be glued to the elastomer or rubber-like material.
- the rubber-like material should have a minimum thickness of 8 mm and a hardness from 50 to 60 Shore A. Evidence of an essential Structure-borne noise insulation is not given in this document.
- EP 0 549 559 A1 and US 4 609 144 include a superstructure Concrete sleepers resting on a rubber-elastic intermediate layer, described.
- the intermediate layer is intended to transmit structure-borne noise dampen as much as possible and consists essentially of composite material Used tires with reinforcements made of fabric, with corresponding rubber-elastic adhesive are connected.
- a water permeable Asphalt layer under the liner is intended to transmit structure-borne noise insulate.
- For ballast beds under the liner can also water-permeable fleece, in particular plastic fleece, the a sponging of mineral and organic particles from the Ballast bed prevented.
- Asphalt is a rheological and insofar inconsistent material; the fleece obviously has no soundproofing Properties, just filter effect.
- Ballast on a mineral wool slab can rest to at high frequencies of 500 Hz or more to be able to offer good absorption values for airborne sound.
- a layer of 3 to 6 cm of mineral wool, supplemented by a layer on top of it Layer of mineral grains from 8 to 20 cm thick, laid out next to the sleepers on the railway superstructure, should sound in the upper Absorb frequency range.
- DE 32 43 620 A1 shows a sealing material made of reinforced rubber bitumen for ballast beds, bridges, etc., which serves to seal the structure.
- the sealing membrane has a mineral fiber or organic fiber layer on the top, to prevent damage to the sealing membrane from sharp gravel and the corresponding mechanical stress. There is no reference to structure-borne noise insulation in either document.
- the problem underlying the invention is an elastic base both for track support systems with a ballast bed and with a ballastless one Propose superstructure with which effective structure-borne noise insulation is achievable.
- the two materials cannot be mixed; the mat will formed in two layers, the layer of rubber material as that Ballast bed bearing or the concrete body for solid carriageway upper Layer is used. At the same time it serves as a load distribution plate and Protective layer for the mineral wool layer below.
- Both layers can be prefabricated and with glue or mechanical binders, such as building material needles, coupled together be and be installed as a one-piece plate.
- the two plates or mats or sheets are preferably offset to each other so that you always achieve an overlap with the neighboring plate and avoiding the two layers colliding in the same plane.
- Such a duplex arrangement is also assembled in webs possible and known for sub-ballast mats.
- the layer thickness for the upper layer is approximately 10-35 mm, preferably 15-30 mm, in the standard case for loading by track bodies of trams approximately 25 mm.
- the thickness of course depends on the statistical preload and the desired stiffness to match the surface. The thickness can be reduced on loose sandy soils, and the thickness is greater on rocky ground due to a lack of self-damping.
- a manageable mass for the first layer consists of about 25-50% by weight of polyurethane, preferably about 35-40% by weight, 40-55% by weight of rubber granulate obtained from old tires, and rubber powder, preferably about 45% by weight, with additives for adjustment the hardness of the layer so produced.
- Mineral wool usually available in the building materials trade as a one-sided sheet of glass fiber or rock wool laminated with a vapor barrier, is used in addition to polystyrene panels as impact sound insulation in building construction.
- the lower layer can also consist of several layers of thin mineral wool.
- the lamination can also be designed as an integral skin of the rubber material or, in the case of the mineral wool, can be equipped as a cover film in order to obtain a separation from the substrate or an affinity for bonding to the upper layer, depending on which adhesive is used.
- the support according to the invention can reduce the vibration in the low-frequency range of 10-45 Hz by 4-12 dB and, in the same size, reduce the secondary airborne noise resulting from the component vibration.
- FIG. 2 shows the base formed as a duplex plate with an upper one Layer 1 made of polyurethane-bonded rubber granulate, under which around 100 mm offset according to the offset 5, a rock wool plate 2 is arranged.
- the width of the plate is approximately 1000 mm, its length is approximately 3000 mm.
- the offset 5 can be seen again in FIG. 1; it enables the plates in the overlapping joint to create a secure base for the Obtain track support system.
- the rock wool plate 3 can with on the bottom be covered with a PE film so that moisture or stones do not get in from below the lower layer 3 can penetrate.
- Between the upper layer 1 and the lower layer 3 is an adhesive layer 2 with which the Plate layers 1 and 3 are combined to form a unit plate can.
- a grooved rail 10 for a tram track is inserting one elastic rails underlay 9 stored on a concrete support plate 8 and opposite the lateral paving 12 by chamber stones 11 and one Potting compound 14 isolated from vibration.
- the the track support system Representing concrete slab 8 is compared to the plan by 7 by one Cleanliness film, e.g. a PE film 6, separated, on which the two-layer duplex plate according to the invention with the upper layer 1 and the lower Layer 3 rests, thus cushioning the concrete slab 8.
- At the side of the concrete slab 8 is also a compared to the formation or the surrounding structures 15 two-layer plate 1.3 according to the invention arranged to close sound bridges prevent.
- the resulting joint between the paving and the Surrounding structure is by a potting compound 13 above the elastic Duplex plate closed.
Landscapes
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Abstract
Description
Als Vorteil gegenüber den dort als Stand der Technik ausgewiesenen Polyurethanschäumen wird angegeben, daß die geschlossenzellige Schaumstruktur keine Veränderung der Federkennlinie durch Eindringen von Wasser und Schmutz ergibt. Darüber hinaus seien die Kanten aneinander anschließender Matten oder Bahnen miteinander verschweißbar oder vulkanisierbar. Vorzugsweise wird EPDM-Kautschuk als Basismaterial für die Matte verwendet. Die Gesamtdicke der Schutzschichten soll maximal 5 cm betragen.
Ein Hinweis auf Körperschalldämmung ist in beiden Dokumenten nicht gegeben.
Eine gut handhabbare Masse für die erste Schicht besteht aus etwa 25 - 50 Gew% Polyurethan, vorzugsweise etwa 35 - 40 Gew%, 40 - 55 Gew% aus Altreifen gewonnenem Gummigranulat und Gummimehl, vorzugsweise etwa 45 Gew %, versetzt mit Additiven, zur Einstellung der Härte der so erzeugten Schicht.
Für die vertikale Unterfütterung des Gleistragsystems wurden Platten für die obere Schicht mit Raumgewichten zwischen 700 - 900 kg/m3 mit dynamischer Steifigkeit von etwa 0,02 - 0,06 N/mm3 erzeugt. Die seitlichen Dämmplatten in vertikaler Anordnung neben dem Gleistragsystem sind geringfügig härter eingestellt, da sie kaum statistische Lasten aufnehmen müssen.
Je nach Verfügbarkeit oder konstruktiver Bemessung mittels Bahnen unterschiedlichen Raumgewichtes, kann die untere Schicht auch aus mehreren Lagen dünner Mineralwolle bestehen.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß Schichtdicken von 30 - 100 mm, vorzugsweise 40 - 70 mm, typischerweise im Fall von Straßenbahngleisen etwa 50 mm, die gewünschte Minderung niederfrequenter Erschütterungen bringen. Die Kaschierung kann auch als Integralhaut des Gummiwerkstoffes ausgebildet sein bzw. bei der Mineralwolle als Deckfolie ausgestattet sein, um eine Trennung von Untergrund oder eine Affinität für die Verklebung mit der oberen Schicht zu erhalten, je nachdem, welcher Kleber verwendet wird. Als Kleber sind insbesondere PUR-Kleber oder andere Kleber ohne wesentliche exothermische Reaktion einsetzbar.
Je nach Untergrund ist durch die erfindungsgemäße Unterlage eine Verminderung der Erschütterung im niederfrequenten Bereich von 10-45 Hz um 4-12 dB und in gleicher Größe eine Reduzierung des Sekundärluftschalles resultierend aus der Bauteilschwingung möglich.
- Figur 1
- einen Querschnitt durch die Unterlage gemäß Figur 1;
- Figur 2
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Duplexplatte;
- Figur 3
- den Aufbau eines schotterlosen Oberbaus mit erfindungsgemäßer Unterlage.
Claims (10)
- Eisenbahnoberbau mit elastischer, mehrere Schichten, darunter eine aus Gummiwerkstoff, aufweisender Unterlage zur Körperschallminderung, angeordnet zwischen Unterbau und Gleistragsystem, gekennzeichnet durch eine zweischichtige Unterlage, von der die obere aus Gummiwerkstoff und die damit gekoppelte untere Schicht aus Mineralwolle besteht.
- Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß beide Schichten durch Kleber oder mechanische Binder miteinander gekoppelt sind.
- Eisenbahnoberbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht aus polyurethangebundenem Gummi besteht.
- Eisenbahnoberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht zu25 - 50 Gew% aus Polyurethan.40 - 55 Gew% aus Altgummiteilen - Eisenbahnoberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht aus einer oder mehreren Lagen Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glaswolle, Steinwolle oder Kombinationen beider Werkstoffe.
- Eisenbahnoberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten als endliche Platten vorzugsweise vorgefertigt oder vor Ort gefertigt sind und die Platten versetzt zueinander aufeinander fixiert sind.
- Eisenbahnoberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder alle Schichten an mindestens einer ihrer Oberflächen mit einer Kaschierung versehen sind.
- Eisenbahnoberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht 10 - 35 mm, vorzugsweise 15 - 30 mm und die untere Schichten 30 - 100 mm, vorzugsweise 40 - 70 mm dick ist.
- Verwendung einer Matte oder eines Streifens aus polyurethangebundenen Gummireifenteilen in Kombination mit einer darunter liegenden Matte aus Mineralwolle als elastische Unterlage zur Körperschallminderung für ein schotterloses Gleistragsystem eines Eisenbahnoberbaus.
- Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage auch seitlich des Gleistragsystems zur Unterbindung von Schallbrücken angeordnet wird.
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