ES2902939T3 - Raíl para ser montado elásticamente - Google Patents

Abstract

Raíl (12) para ser montado elásticamente con un elemento de relleno de juntas (27), que presenta una cabeza de raíl (13) con una superficie de rodadura para ruedas de vehículos, un pie de raíl (15) y un alma de raíl (16) que conecta los mismos, en particular un raíl de garganta, destinado a estar rodeado por lo menos por un lado por una estructura circundante (31) opcionalmente multicapa, que forma un empotramiento del raíl, cuya superficie (30) se encuentra en la zona de altura de la superficie de rodadura (14), en el que está presente una junta (50), que se va a rellenar con el elemento de relleno de juntas (27), entre el empotramiento y una superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13), en el que el elemento de relleno de juntas (27) está prefabricado y consiste en un material elástico, con un lado interior (35) orientado hacia la cabeza del raíl (13), un lado exterior (36) alejado de la cabeza del raíl (13), un lado superior (33) y un lado inferior (34), en el que el lado interior está montado de forma adhesiva permanentemente a la superficie lateral (23) de la cabeza de raíl (13) antes de la colocación del raíl (12), el lado exterior (36) está configurado para promover la adhesión a la estructura circundante (31), y el lado inferior (34) está configurado para inhibir la adhesión, caracterizado por que en el material del elemento de relleno de juntas (27) están incrustados unos elementos promotores de la adhesión, que presentan un material no tejido (41), que está incrustado en el lado interior (35) en una capa adhesiva (28) a la superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13).

Description

DESCRIPCIÓN

Raíl para ser montado elásticamente

Campo de aplicación y estado de la técnica

La invención se refiere a un raíl para ser montado elásticamente, que presenta una cabeza de raíl con una superficie de rodadura para las ruedas del vehículo, un pie de raíl y un alma de raíl que conecta los mismos, en particular un raíl de garganta destinado a estar rodeado al menos por un lado por una estructura circundante/subestructura, dado el caso, multicapa que forma un empotramiento del raíl, cuya superficie se encuentra en la zona de altura de la superficie de rodadura, estando presente una junta entre el empotramiento y la superficie lateral de la cabeza del raíl, que debe rellenarse con un elemento de relleno de juntas. La invención también se refiere a un procedimiento para la colocación elástica de un raíl en un lecho de vía.

Los ferrocarriles que transitan por zonas habitadas, tales como los tranvías, tienen raíles que a menudo están integrados en el cuerpo de la carretera, que también se denomina estructura circundante en lo sucesivo. Las superficies de rodadura de los raíles para las ruedas del vehículo se encuentran casi a ras de la superficie del cuerpo de la carretera. En la zona de esta superficie, existe una junta entre el cuerpo, rígido, de la carretera y el raíl, que se rellena con una masa de colada líquida endurecible (hormigón y/o asfalto) después de haber instalado el raíl y haber terminado la colocación del cuerpo de la carretera. Los raíles están montados elásticamente para reducir las vibraciones y proporcionar insonorización tanto para el vehículo como para el medio ambiente. Por lo tanto, además de los movimientos térmicos, la cabeza del raíl se desvía no solo en la dirección vertical sino también en la horizontal en una medida nada despreciable cuando el vehículo pasa sobre la misma. Esto conduce a la formación de una grieta en la zona de la junta, ya que el material de la junta no se adhiere bien al raíl y al cuerpo de la carretera. Al establecer las propiedades del material de unión, siempre se debe tomar una decisión entre el curado de elasticidad técnica y la adherencia de forma que no se creen condiciones ideales para la aparición de grietas. La preparación de la junta y la aplicación del material de la junta requieren mucho tiempo en el sitio de construcción y aún no se han resuelto de forma ideal.

El documento EP 2960 370 A1 muestra un "zapato" para un raíl Vignol en forma de envoltura de plástico con cámaras de aire que envuelve el raíl hasta las superficies de rodadura. A este respecto, se inserta una capa intermedia elástica en la envoltura debajo del pie del raíl. Una conexión a un cuerpo de carretera o similar no está prevista. La envoltura que rodea completamente el raíl también está prevista para el importante aislamiento eléctrico del raíl del subsuelo.

El documento EP 2 019 168 B1 describe una envoltura similar para un raíl de garganta. La envoltura termina frente a la parte superior de los lados de la cabeza del raíl. La zona de la envoltura contigua a la misma, apoyada en la parte inferior de la cabeza de raíl del raíl de garganta, está unida al raíl mediante una tira adhesiva. En el documento no se hacen declaraciones sobre la instalación en un cuerpo de carretera y, en particular, la conformación de la junta para la cabeza del raíl.

En el documento WO 2004/048 696, también se muestra una envoltura completa para un raíl de garganta, que sobresale parcialmente hasta la altura de la superficie de rodadura en los lados de la cabeza del raíl. También se mencionan partículas que aumentan la adherencia que se encuentran en el extremo superior de la envoltura. El documento EP 1206 599 B1 describe unos perfiles que se unen lateralmente a un raíl de garganta, que sobresalen en los lados de la cabeza del raíl hasta cerca de la superficie de rodadura. Esto tiene como objetivo proteger el raíl de la estructura de carretera que se encuentra en la cercanía estrecha del raíl.

También el documento DE 10 2016 114 172 A1 muestra unos perfiles que se unen lateralmente a un raíl de garganta, que dejan libres principalmente los lados de la cabeza del raíl. Una capa aislante rociada sobre el raíl se extiende hasta la superficie de rodadura. La junta del cuerpo se rellena con una colada para juntas tal como se ha descrito anteriormente.

El documento EP 1331 310 A2 muestra un raíl de garganta, durante el montaje del cual se adhieren en primer lugar placas elásticas a la parte inferior de los pies del raíl. Se adhieren unas piezas de apoyo izquierda y derecha al alma del raíl, sobresaliendo una capa elástica por encima y por debajo de las piezas de soporte. Como consecuencia, en la fosa de obra se vierte hasta la altura especificada hormigón 11, que se adhiere lateralmente a las capas elásticas y penetra en la parte de una rejilla de montaje que sobresale de las paredes laterales de las capas elásticas, de modo que cuando el hormigón se endurece, se produce un anclaje de las piezas de apoyo y por lo tanto del raíl en el hormigón. A esta capa de hormigón se le aplica una capa de asfalto que forma el pavimento de la carretera, permaneciendo una junta junto a la cabeza del raíl o a la capa intermedia elástica dispuesta junto al mismo. A continuación, esta junta se sella con una masa de sellado de hormigón. En los documentos EP 1956143 A1, EP 1219749 A2, WO 2018/010740 A1, FR 2911154 A y DE 102014 114172 A1 también se divulgan raíles con elementos de relleno de juntas.

Objeto y solución

Un objetivo de la invención es crear una junta permanente que sea adecuada para el montaje elástico de un raíl entre la cabeza del raíl y la estructura circundante adyacente con poco esfuerzo de colocación en el sitio de construcción.

Este objetivo se alcanza mediante el raíl para ser montado elásticamente de la reivindicación 1 y mediante el procedimiento para la colocación elástica de un raíl de la reivindicación 11. En particular, se proporciona un elemento de relleno de juntas prefabricado, que consiste en un material elástico, que está configurado con un lado interior orientado hacia la cabeza del raíl y un lado exterior alejado de la misma, un lado superior y un lado inferior, en el que el lado interior está unido de forma adhesiva permanentemente a la superficie lateral de la cabeza del raíl antes de la colocación del raíl, estando un lado exterior opuesto al lado interior configurado para promover la adhesión a la estructura circundante y un lado inferior orientado hacia un pie de raíl para impedir la adhesión.

Por lo tanto, el raíl puede estar previsto previamente, por ejemplo, en un taller y antes de su transporte al sitio de colocación, de un elemento de relleno de juntas en ambos lados de la cabeza del raíl, que está fijado firmemente y está preparado en los lados orientados al exterior después de la instalación para su engarce de forma promotora de la adhesión después de la fijación elástica del raíl sobre el subsuelo con un material de estructura circundante, es decir, hormigón o asfalto. Al igual que en el lado interior, se puede realizar una unión mediante adhesivo. En el lado interior todavía existe la ventaja de que los lados de la cabeza del raíl, a diferencia de con el sitio de construcción, se pueden preparar mediante limpieza, imprimaciones o similares para una sujeción especialmente buena. También es posible utilizar el material del elemento de relleno de juntas, preferentemente un polímero terminado en silano, como adhesivo en el lado de la cabeza del raíl. Los polímeros terminados en silano tienen una elasticidad y una recuperación de la deformación muy altas, pero requieren más tiempo para endurecerse porque se endurecen con la humedad, lo que supondría un trastorno en el sitio de construcción. Pueden estar previstas numerosas medidas en el lado exterior de los elementos de relleno de juntas, dado el caso para apoyar la adhesión o sustituir la misma, que provocan la adherencia mediante el engarce o el empotramiento del material de estructura circundante. Para una fijación en la dirección vertical, por ejemplo, puede estar prevista una conexión en ajuste de forma entre el elemento de relleno de juntas y la estructura circundante, por ejemplo, un destalonamiento.

Sin embargo, según la invención se realiza la introducción de elementos promotores de la adhesión que presentan un material no tejido en el material del elemento de relleno de juntas.

Este puede ser, por ejemplo, un material no tejido cuyas fibras sobresalen más allá del lado exterior y, según la invención, también del lado interior del elemento de relleno de juntas y se introduce durante la fabricación del elemento de relleno de juntas de tal manera que esté incrustado en el material del elemento de relleno de juntas y aloja en el lado interior el adhesivo y/o en el lado exterior el mortero de hormigón o el asfalto, de modo que se produzca una conexión integrada en arrastre de forma que proporciona elementos resistentes a la tracción como un anclaje. A este respecto, en el caso presente, por elementos o disposiciones promotoras de la adhesión se entiende los elementos adyacentes o sus superficies que se fijan entre sí, indirectamente y/o directamente, en particular mediante un posicionamiento en arrastre de forma, no positivo o de acoplamiento de material.

También son útiles otras medidas de anclaje, por ejemplo, la incrustación de fibras o un tejido, por ejemplo, una o más tiras de tejido que sobresalen más allá del lado exterior del elemento de relleno de juntas. Todo esto crea una conexión que no solo es resistente a la compresión, sino también a la tracción, que tiene en cuenta el hecho de que el raíl en operación no solo se expone verticalmente sino también horizontalmente, por lo que el elemento de relleno de juntas debe absorber estos movimientos como compresión y expansión sin que se suelte de los lados de la cabeza del raíl y/o la estructura circundante (hormigón o asfalto) y forme grietas en las puedan penetrar el agua y la suciedad, lo que puede conducir a que se suelte totalmente la junta.

Para poder absorber los movimientos laterales, el elemento de relleno de juntas no debe entrar en una conexión adhesiva en su lado inferior, principalmente a un elemento de llenado de la cámara de raíl o a la estructura circundante o subestructura. Para ello se puede usar un medio de separación, ya sea en forma de una capa de medio de separación aplicada o escindida o mediante esparcido de arena seca.

Según otra característica particularmente ventajosa de la invención, el elemento de relleno de juntas puede estar provisto de un dispositivo pretensor que puede activarse después de haber aplicado la estructura circundante que aplica una tensión de compresión entre la estructura circundante y el lado de la cabeza del raíl. Esto evitaría que las tensiones de tracción esenciales actúen sobre los puntos de conexión del elemento de relleno de juntas en caso de movimientos laterales si el pretensado está dimensionado de manera que el pretensado por compresión predomine incluso con la máxima deflexión.

Para ello, se pueden introducir dispositivos en el elemento de relleno de juntas durante la fabricación del mismo, por ejemplo, elementos de doblado que se desvían transversalmente a la dirección de pretensado, es decir, en la dirección vertical, es decir, en la dirección de extensión entre el lado exterior y el lado interior del elemento de relleno de juntas y, actuando sobre el elemento de relleno de juntas, por ejemplo, mediante impacto o presión en su lado superior, según el tipo de elemento de arrastre, adoptan una forma estirada y por lo tanto alargada y que pretensa el elemento de relleno de juntas.

También es posible un resorte de láminas en forma de U pretensado, que está previsto en una cámara, por ejemplo, en un canal del elemento de relleno de juntas y se mantiene en su posición pretensada por un activador, que a su vez libera los brazos del resorte de láminas actuando sobre el lado superior del elemento de relleno de juntas elástico.

También es posible introducir materiales que se expanden irreversiblemente en una cámara del elemento de relleno de juntas, cuya expansión se activa, por ejemplo, por la acción del calor (dado el caso microondas), o se pueden utilizar plásticos multicomponente o productos químicos que se introducen por separado en una cámara, pero que por acción sobre el elemento de relleno de juntas se llevan a mezclado o reacción. También es posible introducir un material en dicha cámara que aumente su volumen mediante difusión de la humedad a través del elemento de relleno de juntas. Se pueden utilizar varios materiales minerales y orgánicos para este propósito. Es ventajoso a este respecto que, dados los tiempos de construcción habituales de las vías, se disponga de tiempo suficiente hasta que pueda lograrse el pretensado por compresión completo.

Otra opción útil es crear una cámara en el elemento de relleno de juntas, que se coloca bajo presión negativa por sí misma o, por ejemplo, mediante una manguera insertada, por lo que después de la instalación del raíl una pequeña conexión con la atmósfera es suficiente para expandir la manguera y, por lo tanto, la cámara y, por lo tanto, para pretensar del elemento de relleno de juntas.

También es posible poner el elemento de relleno de juntas bajo tensión de compresión entre sus lados interior y exterior después de su fabricación y bloquearlo con un elemento tensor externo, por ejemplo, con una tira adhesiva que se retira después de que se haya colocado el raíl. Esto también se puede realizar mediante un elemento tensor interno, por ejemplo, una especie de costura, pudiendo destruirse los hilos de la costura mediante la acción de calor. Finalmente, también es posible fabricar el elemento de relleno de juntas total o parcialmente de un plástico hinchable que se expande al absorber agua.

La invención proporciona un procedimiento para la colocación elástica de un raíl, en particular un raíl según la invención, en un lecho de vía, que presenta una cabeza de raíl con una superficie de rodadura para las ruedas del vehículo, un pie de raíl y un alma de raíl que las conecta, en el que en una primera etapa antes de la colocación del mismo, por ejemplo en un taller o una instalación de fabricación, un elemento de relleno de juntas prefabricado se une permanentemente de forma adhesiva a los lados de la cabeza del raíl. El raíl preparado de este modo está montado elásticamente en una subestructura y el raíl y, en particular, el elemento de relleno de juntas está rodeado de forma adhesiva de manera resistente a la tracción con una estructura circundante, es decir, está revestido de hormigón o asfalto en forma fundida. Preferentemente, a este respecto, el material de la estructura circundante puede encerrar elementos que sobresalgan del lado exterior del elemento de relleno de juntas y empotrarlos en forma de ancla con tirante de manera adhesiva.

La invención proporciona así la posibilidad de colocar los raíles en poco tiempo y con poco esfuerzo de construcción, estando el raíl unido con la estructura circundante, en particular una estructura circundante esencialmente en el mismo nivel que el raíl, tal como una instalación en una carretera, herméticamente y sin el riesgo de formación de grietas con penetración de la humedad y la suciedad y, permanece conectado incluso en el caso de movimientos debidos al uso del raíl. También se asegura, a este respecto, que el raíl permanezca eléctricamente aislado en esta zona con respecto a la estructura circundante, lo que también sucede. No obstante, el raíl también se puede aislar eléctricamente, tal como muestra la solicitante en el documento DE 10 2016 114172 A1. Además de los movimientos laterales, es decir, horizontales del raíl durante el funcionamiento, el elemento de relleno de juntas también absorbe los movimientos verticales del raíl. El elemento de relleno de juntas y su adherencia también son adecuados para absorber elásticamente movimientos de cizallamiento y fuerzas de cizallamiento.

La invención proporciona así un raíl y una instalación de raíl elástica en la que está previsto un elemento de relleno de juntas flexible prefabricado durante la preparación del raíl para el cierre hermético sin grietas de la junta que se produce a ambos lados del raíl. Están previstos unos elementos y medidas que promueven la adherencia para crear una conexión resistente a la compresión y a la tracción entre el raíl y la estructura circundante, que solo se une después del montaje del raíl, por ejemplo, de hormigón o asfalto.

Para mejorar aún más la absorción sin fisuras de, en particular, movimientos laterales del raíl, puede estar previsto un almacenamiento de expansión activable en el elemento de relleno de juntas, que crea y mantiene una pretensión de compresión en el elemento de relleno de juntas entre la estructura circundante y el raíl después de que se haya instalado el raíl.

Las características anteriores y otras características surgen de las reivindicaciones y también de la descripción y los dibujos, y las características individuales se implementan individualmente o en combinación en forma de subcombinaciones en una forma de realización de la invención y en otros ámbitos y son ventajosas y por sí mismas pueden representar formas de realización protegibles. La subdivisión de la solicitud en secciones y epígrafes individuales no limita la validez general de las declaraciones realizadas bajo los mismos. Las características descritas anteriormente como posibles formas de realización descritas deben entenderse siempre como formas de realización preferidas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Los ejemplos de realización de la invención se muestran esquemáticamente en los dibujos y se explican con más detalle a continuación. Estos muestran:

Figura 1: una sección transversal a través de un raíl de garganta montado elásticamente con elementos de relleno de juntas y con estructura circundante de hormigón,

Figuras 2 y 3: unas secciones transversales parciales a través de una cabeza de raíl y elementos de relleno de juntas

Figura 4: una sección transversal correspondiente a la figura 1 con elementos de relleno de juntas y un anclaje en una estructura circundante de asfalto,

Figuras 5 y 6: unas secciones transversales parciales según las figuras 2 y 3 con otros elementos de relleno de juntas,

Figuras 7 a 16: unos dibujos en sección ampliados de elementos de relleno de juntas dispuestos en cada caso en un lado de una cabeza de raíl con diferentes formas de realización de dispositivos pretensores activables en cada caso antes y después de la activación.

Descripción detallada de ejemplos de formas de realización preferidos

La sección mostrada en la figura 1 representa un raíl de garganta 12 montado elásticamente en un lecho de vía 11 previsto para un vehículo ferroviario (no representado), por ejemplo, un tranvía. Tiene una cabeza de raíl 13 con una superficie de rodadura 14 para las ruedas de un vehículo, una canal de pista 15 para la pestaña de las ruedas del vehículo y un lado de canal de pista 16. La cabeza de raíl 13 está conectada al pie de raíl 18 mediante un alma de raíl 17. Este está montado sobre un perfil de pie 19 elástico. Este, a su vez, se apoya sobre una placa base 25 que compensa las irregularidades en la base del lecho de vía 26.

En las cámaras de raíl 20 formadas a ambos lados entre la cabeza de raíl 13 y el pie de raíl 18, se inserta en cada caso un elemento de llenado de cámara 21 conformado de forma correspondiente que se apoya en el pie de raíl por un lado y en los lados inferiores 22 de la cabeza de raíl 13 por el otro lado. Los elementos de llenado de cámara terminan ligeramente por debajo de los lados de la cabeza de raíl 23 en una superficie 24 esencialmente horizontal. Una junta 50 está formada a ambos lados del raíl entre los lados de la cabeza de raíl 23 y una estructura circundante 31 formada por hormigón in situ y/o aplicación de una capa de asfalto después del montaje del raíl 11.

Para rellenar esta junta 50, unos elementos de relleno de juntas 27 están montados de forma adhesiva a los lados de la cabeza de raíl 23 en ambos lados antes del montaje del raíl 11. Estos están prefabricados a partir de un plástico flexible, en particular un polímero terminado en silano, en forma de una tira, por ejemplo, como perfil de colada continua. También son adecuados poliuretanos y polisulfitos. Tienen un lado superior 33 que se encuentra sustancialmente en un plano con la superficie de rodadura 14 y la superficie de estructura circundante (carretera) 30 de la estructura circundante 31 o un poco por debajo del mismo, una parte inferior 34 contigua a un elemento de llenado de cámara 21 en el ejemplo representado, un lado interior contiguo al lado de la cabeza del raíl 35 y un lado exterior 36 que limita con la estructura circundante 31.

En las figuras 2 y 3, se muestra que la conexión a los lados de la cabeza del raíl se realiza mediante una capa adhesiva 28, y concretamente durante la preparación del raíl en un taller preparado para ello o una instalación correspondiente cerca del punto de colocación. Así se asegura que la unión se lleve a cabo en las mejores condiciones en términos de posicionamiento, limpieza, control de temperatura y preparación de la superficie de adhesión en el raíl 12 y el elemento de relleno de juntas 27.

La capa adhesiva 28 indicada en las figuras 2 y 3 puede ser un adhesivo que se adhiera bien al raíl y al material del elemento de relleno de juntas 20, ventajosamente también del mismo material que el propio elemento de relleno de juntas. Estos ejemplos también muestran una estructuración de los lados exteriores 36 del elemento de relleno de juntas 27 de forma que se produzca un ajuste de forma (destalonamiento) al menos en la dirección vertical, discurriendo en la figura 2 el lado exterior 36 oblicuamente con ensanchamiento hacia abajo y presentando en la figura 3 el lado exterior 36 un redondeo hacia dentro 37. Junto con el lado exterior 23 de la cabeza del raíl, que está inclinado de todos modos al lado del canal de pista, cuando se realiza la estructura circundante 31 vertiendo hormigón o (véanse las figuras 2 a 4) con una capa de asfalto 39 aplicada a la subcapa de estructura circundante de hormigón 38, que conjuntamente forman la estructura circundante 31, se produce una disposición fijada en arrastre de forma en la dirección vertical (hacia arriba).

En las figuras 2 y 3, también está representada una capa adhesiva 28 en el lado exterior 36 del elemento de relleno de juntas 27. Dado que los trabajos en el sitio de construcción, tales como la aplicación de adhesivos, etc., deben evitarse en la medida de lo posible, un adhesivo solo es útil allí, por ejemplo, donde una capa adhesiva 28 aplicada previamente al elemento de relleno de juntas se puede activar mediante la aplicación de la estructura circundante, por ejemplo, donde una estructura circundante 31 con una capa de asfalto 39 dispone de calor suficiente en su aplicación líquida para activar una capa adhesiva 28 que consiste en un adhesivo de fusión en caliente.

En la figura 1, se indica que el elemento de relleno de juntas ya estaba provisto de un material no tejido 41 en su lado interior y en el lado exterior durante la fabricación, que parcialmente, por ejemplo, en la mitad de su espesor, está incrustado en el material del elemento de relleno de juntas 27. Es un material no tejido de alta densidad constituido por plástico y comprimido de varias capas. Como material no tejido debe entenderse, a este respecto, cualquier material que se compone de fibras o hilos en una capa regular o irregular, por ejemplo, enredada, y deja libres espacios huecos que se encuentran en destalonados. A este respecto, debe tener un determinado espesor para poder introducirse entre los materiales entre los que se supone que debe proporcionar adherencia. Así, el material no tejido 41 se rellena aproximadamente hasta la mitad con el material del elemento de relleno de juntas 27 en su lado orientado hacia el elemento de relleno de juntas 27. Con un proceso de prensado, el material no tejido se puede llevar a una determinada forma para que también pueda formar el encofrado para el bisel 43 representado en la figura 1 junto a la estructura circundante de hormigón 31. El material no tejido 41 mejora la adherencia a los lados de la cabeza del raíl, en particular en lo que respecta a la resistencia a la tracción de la unión adhesiva. Debido a la capacidad de absorción ajustada del material no tejido 41, este puede absorber el polímero terminado en silano tanto durante la fabricación del elemento de relleno de juntas 27 prefabricado como durante la colada para la producción de la estructura circundante 31 de hormigón, es decir, la porción muy fluida de lechada o mortero contenida en el mismo.

Cuando se aplica a los lados 23 de la cabeza del raíl, la capa adhesiva 28 anteriormente descrita penetra en las fibras, lazos, bucles o similares del material no tejido 41 que sobresalen de los lados interiores 35 de los elementos de relleno de juntas y mejora la adhesión incluso en caso de una superficie relativamente lisa de los lados de la cabeza del raíl. Estos también pueden haber sido tratados con un promotor de la adhesión (imprimación) como preparación para la unión.

Una vez que se ha colocado el raíl 11, los lados exteriores 36 de los elementos de relleno de juntas 27 forman los límites exteriores del complejo de raíles en la zona cercana a la superficie. La estructura circundante se realiza ahora mediante colada con el material previsto a tal efecto, es decir con hormigón in situ (figura 1) o una capa de asfalto 39 sobre una subcapa de estructura circundante de hormigón (figura 4). A este respecto, los componentes inicialmente fluidos de estos materiales, es decir, el mortero de hormigón y la porción en gran parte líquida del asfalto, que generalmente está reforzado con materiales minerales, penetran en los elementos que sobresalen del lado exterior 36 que no están incrustados en el elemento de relleno de juntas 27, es decir, fibras, lazos, bucles o similares del material no tejido, y así forman un anclaje en ajuste de forma del elemento de relleno de juntas 27 en la estructura circundante 31 y, por lo tanto, una conexión resistente a la tracción entre el raíl y la estructura circundante. Para evitar que se impida la flexibilidad del elemento de relleno de juntas 27 cuando se mueve el raíl, se proporciona un medio de separación 46 entre la superficie 24 horizontal del elemento de llenado de cámara 21 (u otros elementos previstos en esta ubicación) y la parte inferior del elemento de relleno de juntas 27. Como la forma de realización más sencilla, esté también puede ser arena de cuarzo esparcida. También se puede utilizar papel de aceite o un material no tejido geotextil o un medio de separación pulverizado.

La figura 4 muestra que, en lugar del material no tejido en el exterior 36, uno o más tejidos 45, por ejemplo, en forma de tiras que se extienden a lo largo del raíl, están incrustados en el elemento de relleno de juntas, y también están incrustados en la capa de asfalto 39 perteneciente a la estructura circundante 31 de la manera ya descrita, cuando se realiza la estructura circundante. También pueden ser fibras individuales. En esta forma de realización, está previsto un material no tejido 41 como promotor de la adhesión en el lado interior 35 del elemento de relleno de juntas 27, tal como se describe.

La figura 5 muestra una combinación de la forma de realización según la figura 2 con una tira de tejido incrustado o fibras en una estructura circundante de hormigón 31. La figura 6 muestra una forma de realización en la que adicionalmente al material no tejido 41 también está incrustado en el lado exterior del elemento de relleno de juntas 27 un elemento de refuerzo de la resistencia a la tracción, una tira de tejido o fibras 45, en la parte inferior del elemento de relleno de juntas 27, donde termina el material no tejido 41.

Para evitar la formación de grietas en la zona de la junta 50 incluso cuando el raíl se mueve en dirección horizontal, el elemento de relleno de juntas 27 puede estar provisto de forma particularmente preferida de un dispositivo pretensor 51 que puede activarse después de aplicar la estructura circundante, por así decirlo un almacenamiento de la expansión, que actúa principalmente en la dirección horizontal. En las figuras 7 a 16, se muestran esquemáticamente ejemplos.

Las figuras 7 y 8 muestran esquemáticamente una forma de realización sugerida del dispositivo pretensor 51 en la que están previstos uno o más elementos de doblado 53 en o junto al elemento de relleno de juntas 27, por ejemplo, como una capa de plaquitas de plástico diseñada con forma de techo. Cuando el elemento de relleno de juntas se presiona desde arriba después de que la estructura introducida 31 se ha endurecido, los elementos de doblado 53 se comprimen hasta quedar planos y también mantienen esta posición. Como resultado, el material del elemento de relleno de juntas se estira algo en la zona central y forma un pretensado de compresión en las zonas de los bordes. La figura 8 muestra que, como resultado, el lado superior 33 del elemento de relleno de juntas 27 puede quedar algo cóncavo, pero esto se puede compensar si esta superficie se produce algo convexa abultada hacia arriba.

Las figuras 9 y 10 muestran una forma de realización del dispositivo pretensor 51 en la que está prevista una cámara 54 en el elemento de relleno de juntas 27, que se extiende a lo largo del raíl 11 y en la que los dispositivos pretensores 51 separados longitudinalmente están dispuestos en resortes de láminas dobladas en forma de U 55 que se mantienen por un tensor o un activador 56 en estado tensado (figura 9) enganchándose estos dobleces 57 en los extremos de los brazos de resorte 58. El activador en forma de T invertida se presiona hacia abajo después de la introducción de la estructura mediante presión o impacto en el lado superior 33 del elemento de relleno de juntas 27 y libera los brazos de resorte 58 de modo que estiren la zona central del elemento de relleno de juntas 27 y formen en conjunto una pretensión de compresión en la misma, a este respecto principalmente en la zona superior.

Las figuras 11 y 12 muestran una forma de realización del dispositivo pretensor 51 en la que los componentes 47, 48 están previstos en una cámara 54 prevista en el centro del elemento de relleno de juntas 27 separados por una pared destruible 59. Así, en la cámara que contiene uno de los componentes, por ejemplo, puede encontrarse una cápsula o ampolla con un segundo componente, que entra en una reacción química o física con el otro, lo que conduce a un aumento de volumen y a la expansión para formar una pretensión de compresión (figura 12). Los componentes, por ejemplo, pueden formar una espuma plástica de endurecimiento flexible que agranda la cámara de forma permanente pero flexible. Pero también hay materiales inorgánicos que pueden expandirse irreversiblemente con un segundo componente, por ejemplo, varios materiales de arcilla o yeso en caso de adición de agua. Sin embargo, en determinadas circunstancias, también se puede prescindir de un segundo componente si el reactivo activador es agua. En este caso, la reacción también podría activarse mediante la difusión de humedad. Entonces surgiría una expansión "con temporizador". Las figuras muestran que en este caso el elemento de relleno de juntas se produce con una constricción central, es decir en cada caso un lado superior y/o lado inferior cóncavo, con el fin de obtener superficies planas después de la expansión. Todavía es posible prescindir de un segundo componente si el material introducido en la cámara es, por ejemplo, reactivo a una temperatura elevada. Esta podría generarse desde el exterior ya sea por calor de contacto (principio: plancha) o por radiación térmica o eléctrica (microondas).

El pretensado de compresión deseado también se puede lograr utilizando un material para el elemento de relleno de juntas 27 que se hincha al absorber humedad. Este material se conoce como sello de hinchamiento. Es un material plástico flexible de un solo componente, sin disolvente e hinchable en agua, a base de poliuretano. Es particularmente ventajoso que tenga excelentes propiedades de adhesión sobre una amplia diversidad de sustratos. A este respecto, solo debería asegurarse que el elemento de relleno de juntas 27 esté protegido del agua entre su fabricación y su uso, lo que, no obstante, no es un problema durante su fabricación y su almacenamiento en una instalación. Si es necesario, podría estar prevista una cubierta desprendible.

Las figuras 13 y 14 muestran una forma de realización del dispositivo pretensor 51, que presenta una cámara 54 en la que, dado el caso en una manguera 60 ubicada en la cámara 54, se genera una presión negativa después de la producción del elemento de relleno de juntas 27, por lo que se produce una contracción de la manguera, la cámara y la parte central del elemento de relleno de juntas. Una vez que se ha colocado la estructura circundante 31, la manguera 60 se puede perforar en un extremo del elemento de relleno de juntas alargado y así agrandar la manguera y también la cámara.

Finalmente, las figuras 15 y 16 muestran una forma de realización del dispositivo pretensor 51 en la que, después de haber producido el elemento de relleno de juntas, este se coloca bajo una presión lateral, que se mantiene mediante un elemento tensor interno 61, por ejemplo, mediante una costura entre el lado interior y el lado exterior 35, 36 del elemento de relleno 27. Esta se puede realizar con un hilo 62 que se funde fácilmente, de forma que un calentamiento lo rompa (figura 16) y libere la tensión de compresión almacenada en el elemento de relleno de juntas 27.

Listado de símbolos de referencia

Lecho de vía 11 Raíl de garganta 12 Cabeza de raíl 13 Superficie de rodadura 14 Canal de pista 15 Lado del canal de pista 16 Alma de raíl 17 Pie de raíl 18 Perfil del pie 19 Cámara de raíl 20 Elemento de llenado de cámara 21 Lado inferior 22 Lado de la cabeza del raíl 23 Superficie horizontal 24 Placa base 25 Base del lecho de vía 26 Elementos de relleno de juntas 27 Capa adhesiva 28 Superficie de la estructura circundante 30 Estructura circundante 31 Lado superior 33 Lado inferior 34 Lado interior 35 Lado exterior 36 Redondeo hacia adentro 37 Subcapa de estructura circundante de hormigón 38 Capa de asfalto 39 Capa adhesiva 40 Material no tejido 41 Chaflán 43 Tejido 45 Medio de separación 46 Junta 50 Dispositivo pretensor 51 Elemento de doblado 53 Cámara 54 Resorte de láminas 55 Activador 56 Dobleces 57 Brazos de resorte 58 Pared 59 Manguera 60 Elemento tensor 61 Hilo 62

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Raíl (12) para ser montado elásticamente con un elemento de relleno de juntas (27), que presenta una cabeza de raíl (13) con una superficie de rodadura para ruedas de vehículos,

un pie de raíl (15) y

un alma de raíl (16) que conecta los mismos,

en particular un raíl de garganta, destinado a estar rodeado por lo menos por un lado por una estructura circundante (31) opcionalmente multicapa, que forma un empotramiento del raíl, cuya superficie (30) se encuentra en la zona de altura de la superficie de rodadura (14), en el que está presente una junta (50), que se va a rellenar con el elemento de relleno de juntas (27), entre el empotramiento y una superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13),

en el que

el elemento de relleno de juntas (27) está prefabricado y consiste en un material elástico, con

un lado interior (35) orientado hacia la cabeza del raíl (13), un lado exterior (36) alejado de la cabeza del raíl (13),

un lado superior (33) y

un lado inferior (34),

en el que el lado interior está montado de forma adhesiva permanentemente a la superficie lateral (23) de la cabeza de raíl (13) antes de la colocación del raíl (12),

el lado exterior (36) está configurado para promover la adhesión a la estructura circundante (31), y el lado inferior (34) está configurado para inhibir la adhesión,

caracterizado por que en el material del elemento de relleno de juntas (27) están incrustados unos elementos promotores de la adhesión, que presentan un material no tejido (41), que está incrustado en el lado interior (35) en una capa adhesiva (28) a la superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13).

2. Raíl según la reivindicación 1, caracterizado por que el lado exterior (36) del elemento de relleno de juntas (27) tiene una estructura, que forma una conexión por lo menos parcialmente en arrastre de forma junto con la estructura circundante (31).

3. Raíl según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la propiedad promotora de la adhesión del lado exterior (36) es proporcionada por lo menos adicionalmente por una capa adhesiva (28).

4. Raíl según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los elementos promotores de la adhesión presentan un material no tejido (41), cuyas fibras sobresalen del lado exterior (36) y para su recepción adhesiva en el material de la estructura circundante (31),

o un tejido (45) que sobresale del lado exterior (36) para su recepción adhesiva en el material de la estructura circundante (31),

o unas fibras que sobresalen del lado exterior (36) para su recepción adhesiva en el material de la estructura circundante (31).

5. Raíl según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de relleno de juntas (27) forma una conexión elástica por compresión y tracción entre la superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13) y la estructura circundante (31).

6. Raíl según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el lado inferior (34) del elemento de relleno de juntas (27) está configurado para la conexión inhibidora de la adhesión mediante un medio de separación (46) a un elemento de llenado de cámara (21) que va a ser insertado en una cámara de raíl (20) formada entre la cabeza de raíl (13), el alma de raíl (17) y el pie de raíl (18).

7. Raíl según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de relleno de juntas (27) está provisto de un dispositivo pretensor (51), que puede activarse después de la aplicación de la estructura circundante (31) y que aplica una pretensión de compresión entre la estructura circundante (31) y el lado de la cabeza de raíl (23).

8. Raíl según la reivindicación 7, caracterizado por que el dispositivo pretensor activable (51) presenta una de las características siguientes:

el elemento de relleno de juntas (27) presenta por lo menos un elemento de doblado (23) provisto de una deflexión orientada transversalmente a la dirección de pretensado, que debe llevarse a una forma estirada por la acción sobre el elemento de relleno de juntas (27),

o un resorte pretensado (55), en particular un resorte de láminas dobladas es introducido en el elemento de relleno de juntas (27) y se mantiene tensado mediante un activador (56) hasta que el activador es accionado por una acción exterior sobre el elemento de relleno de juntas (27) para liberar la tensión del resorte, o el elemento de relleno de juntas (27) contiene una cámara (54), que es llenado con un material que se expande irreversiblemente mediante la aplicación de calor.

9. Raíl según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que el dispositivo pretensor (51) activable presenta una de las características siguientes:

el elemento de relleno de juntas (27) contiene una cámara (54), que contiene dos componentes que inicialmente están separados entre sí, que se ponen en contacto entre sí por expansión mediante una acción mecánica, o

el elemento de relleno de juntas (27) contiene una inclusión de un material, que aumenta su volumen mediante la difusión de humedad en el elemento de relleno de juntas, o

el elemento de relleno de juntas (27) contiene una cámara (54, 60), que se encuentra a una presión atmosférica negativa y que se expande después de la creación de una entrada de aire.

10. Raíl según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que el dispositivo pretensor (51) activable presenta una de las siguientes características:

el elemento de relleno de juntas (27) está dispuesto bajo una tensión de compresión, que está bloqueada por un elemento tensor (61) externo que se debe retirar, o

el elemento de relleno de juntas está dispuesto bajo una tensión de compresión, que está bloqueada por un elemento tensor (61, 62) interno que puede ser destruido por la acción del calor.

11. Procedimiento para la colocación elástica de un raíl (12) con un elemento de relleno de juntas (27) en un lecho de vía (11), que presenta una cabeza de raíl (13) con una superficie de rodadura para las ruedas del vehículo, un pie de raíl (18), y un alma de raíl (17) que une los mismos, en particular un raíl de garganta, en el que el elemento de relleno de juntas (27) está prefabricado y consiste en un material elástico, con un lado interior (35) orientado hacia la cabeza del raíl (13), un lado exterior (36) alejado de la cabeza del raíl (13), un lado superior (33) y un lado inferior (34), con las etapas de trabajo siguientes

unir elásticamente a una subestructura (26) un raíl (12) provisto del elemento de relleno de juntas (27) unido de forma adhesiva por lo menos por un lado a la cabeza del raíl (13) antes de la colocación del mismo, colar la estructura circundante (31) en el lado exterior (36) del elemento de relleno de juntas (27) creando una conexión adhesiva entre los mismos,

caracterizado por que

los elementos promotores de la adhesión están incrustados en el material del elemento de relleno de juntas (27), que presentan un material no tejido (41), que está incrustado en el lado interior en una capa adhesiva (28) a la superficie lateral (23) de la cabeza del raíl (13).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado por que la conexión adhesiva comprende una inclusión de elementos que sobresalen del lado exterior del elemento de relleno de juntas (27) al interior de la estructura circundante (31).

13. Procedimiento según la reivindicación 11 o 12, caracterizado por que después de la unión de la estructura circundante (31) al raíl, un dispositivo pretensor (51) previsto para el elemento de relleno de juntas (27) es activado por la acción sobre el elemento de relleno de juntas (27) para formar una pretensión de compresión en el elemento de relleno de juntas (27) entre el lado de la cabeza del raíl (23) y la estructura circundante (31).

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado por que la acción sobre el elemento de relleno de juntas (27) comprende una de las etapas de trabajo siguientes:

acción mecánica sobre el lado superior (33) del elemento de relleno de juntas (27) por presión o impacto, o acción del calor sobre el elemento de relleno de juntas (27), o

creación de una conexión de una cámara (54, 60) que se encuentra en el elemento de relleno de juntas (27) con la atmósfera, o

retirada de un dispositivo que bloquea una pretensión del elemento de relleno de juntas (27), o exposición de la superficie del elemento de relleno de juntas (27) a la humedad.