JP5819405B2 - バラスト道床の乾燥および温度制御のための調整装置および調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、バラスト道床の乾燥および／または温度制御のための調整装置および方法に関する。この調整装置および方法によって、鉄道線路システムの道床が乾燥され、その後、少なくとも一部において、バラスト道床を発泡させる（foam）ことができるように温度が制御されうる。

鉄道線路システムの道床を安定化させると共に、より重い荷重を除去できるようにするため、鉄道線路システムのバラスト道床の穴をポリウレタン（ＰＵ）で発泡させる（foam out）ことが知られている。この目的のために、出発原料イソシアネートおよびポリオールは、バラスト道床の穴に注入される。そこで、それらは反応して、ポリウレタンフォームを形成する。規定の反応を達成するために、規定されたやり方でバラスト道床の内部で対応する反応条件をセットアップすることが必要である。特に、上記バラスト道床が、できるだけ乾燥していて、水がないことである。例えば、ＥＰ１６１９３０５Ｂ１は、バラスト道床を発泡させたり、バラスト道床を高温の空気で乾燥させる前に、線路上に加熱ベル（heating bell）を降ろすことを開示している。上記手段は、特に鉄道線路システムが、予めにわか雨にさらされていた場合、実際には非効率であることが証明されている。同様な提案は、ＷＯ２００９／０６８１６９Ａ１、ＷＯ２００８／１２８６６５Ａ１およびＵＳ２００８／０１７３７２４Ａ１により知られている。

本発明は、バラスト道床を乾燥させると共にバラスト道床の温度を制御する方法と同様に、バラスト道床を乾燥させると共にバラスト道床の温度を制御するための調整装置を作成することを目的としている。これらによって、バラスト道床内側の意図された反応条件を、特に含水率に関して、セットアップすることができる。

上記目的は、請求項１の特徴を備えた調整装置および請求項１０の特徴を備えた方法によって達成される。本発明の好適な変形は、従属項で提供される。

鉄道線路システム（バラスト道床上にある枕木と、この枕木上にあるレールとを有する）のバラスト道床を乾燥させるおよび／または温度を制御する、本発明で請求される調整装置は、特にレール上で上記調整装置を移動させるためのボギーを有している。２本の隣接する枕木の間に配置された、少なくとも１つの吹き込み領域を経由して、上記バラスト道床内へ温度制御された空気を吹き込むための出口ノズルがボギーに接続されている。本発明で請求されているように、少なくとも１枚のカバープレートは、バラスト道床のサイドストリップの上面を実質的に気密して覆うために上記ボギーに接続されている。この上面は、重力方向と略反対の方向に向き、上記サイドストリップは、移動方向において、上記枕木に隣接して設けられている。

上記調整装置は、温度制御された空気の吹き込みだけでなく、温度制御された空気がバラスト道床から漏れるのを制御する。上記カバープレートは、温度制御された空気が、バラスト道床に入り込んだ直後に、再び、バラスト道床のサイドストリップを介して吹き込み領域の隣に直接漏れうるのを防いでいる。少なくとも１枚のカバープレートによって、特に吹き込み領域の周りに関してバラスト道床を密閉することができ、対応する短絡流れを防ぐことができる。上記カバープレートは、バラスト道床の上面の領域における流れ抵抗を与える。この流れ抵抗は非常に大きいので、温度制御された空気は、少なくともバラスト道床の傾斜面までの範囲に流れなければならない。この傾斜面は、バラスト道床の側部から温度制御された空気が漏れることができるために傾いた形態である。これは、温度制御された空気がバラスト道床から出ることができる前に、温度制御された空気がバラスト道床に比較的深く入り込むことをもたらす。これは、地面まで、あるいはバラスト道床と地面との間に配置されている排水マットまでの範囲で、バラスト道床を乾燥させ、規定された温度、好ましくは２０°Ｃと５０°Ｃとの間の或る温度をセットアップするのを可能にする。これに関連して、特に、バラスト道床のサイドストリップは、規定された最小の幅を有することが考慮に入れられる。そして、生じている圧縮力は、信頼できる形で離れる方に向かうことができ、鉄道線路システムの線路は、それらの位置を保持する。したがって、上記カバープレートは、移動方向に対して横断する方向に向いている範囲において、サイドストリップの最小の幅に実質的に対応しうる。上記サイドストリップの最小幅の領域においてサイドストリップを実質的に気密して覆うことは、実質的に十分であり、温度制御された空気は、バラスト道床におよそ３５０ｍｍ入り込むことができる。この深さは、一般に、温度制御された空気が全バラスト道床に入り込むのに十分な深さである。

上記吹き込み領域は、特に、２本の隣接する枕木の間で実現されている枕木コンパートメントを含みうる。上記吹き込み領域は、好ましくは、互いに隣接する２つの枕木コンパートメントを含む。上記吹き込み領域は、上記レールによって特に側部で画定されうる。結果として、上記出口ノズルは、温度制御された空気中で送風するために上記枕木の表面まで降ろされうる。上記出口ノズルは、単純な管端として実現することができ、例えば、吹き込み領域への実質的な方法で一致する略長方形断面を有することができる。上記出口ノズルも、特に、バラスト道床内に入りうるランスとして実現することができる。上記吹き込み領域、およびこの吹き込み領域を取り囲む適用可能な領域は、上記取り囲む領域に関連して、実質的に気密の形態で調整装置によって覆われうる。その結果、吹き込まれた、温度制御された空気は、調整装置の内側に集まり、そこで、調整装置の領域内で温度制御された空気が再び漏れるのを回避するために、相応の高圧を構築できる。特に、枕木および／またはレールおよび／またはバラスト道床の支持ストリップの上面を実質的に気密密閉するための少なくとも１つの密閉装置がボギーに接続され、上記上面は、重力方向と略反対の方向に向き、上記支持ストリップは、移動方向において、上記枕木の前または後ろに設けられている。上記カバープレートは、温度制御された空気が側部から漏れるのを防ぐことができ、さらに、上記密閉装置は、温度制御された空気が吹き込み領域の前または後ろで漏れるのを防ぐことができる。これに関連して、枕木自身が、バラスト道床の気密をもたらすという事実が用いられ、その結果、枕木で、調整装置を実質的に気密密閉して、枕木に接続されているレールで適用できる。追加分あるいは選択肢として、枕木コンパートメントもカバープレートへの比較可能な形態で、密閉装置によって平面の形態、および実質的に気密の形態で覆うことができる。

上記密閉装置は、好ましくは、吹き込み領域に隣接する枕木から間隔をあけて配置されている枕木の箇所で実質的に気密密閉するような形態で設計されている。上記密閉装置は、特に、移動方向または移動方向と反対を向いている上記枕木の側部の箇所で密閉するようになっている。特に、取り除かれた枕木コンパートメントの場合、移動方向または移動方向と反対を向いている枕木の一方側に、特に単純な形態で実質的に気密密閉できる略平面的な面がある。この目的のために、特に、使用される吹き込み領域を画定するのは１本の枕木ではなく、好ましくは、１つの枕木コンポーネントにさらに配置されている枕木である。これは、調整装置によって、移動方向において吹き込み領域の前に配置されている枕木コンパートメントを予熱して、バラスト道床の吹き込み領域に隣接して配置されている水の部分を蒸発させることを可能にする。特に、調整装置の内側に行き渡る温度制御された空気の圧力は、温度制御された空気が吹き込み領域から或る間隔をおいた枕木コンパートメントの領域で漏れるのを十分防ぐことができる。これは、比較的大きい領域において、バラスト道床の上面における相応して高い流れ抵抗を可能にする。上記流れ抵抗は、バラスト道床内に温度制御された空気が特に深く浸透することに結びつく。

特に好適な形態では、上記密閉装置は、上記レールおよび／または上記カバープレートの側方の実質的な気密のために、移動方向に対して横断する方向に移動可能な少なくとも１枚の密閉プレートを有している。これにより、線路を越えて略垂直に密閉装置を降ろすことが可能になり、上記密閉プレートの略水平な移動によって、レールまたはカバープレートの側方密封を達成できる。これは、密閉されるべきアンダーカットが存在する場合や、例えば、ダブルT支持部（double bearer）として設計されているレールの場合でさえ、実質的に気密を可能にする。これは、調整装置によって周りの領域を密閉することを、特に単純な形態で可能にし、好ましくは、或る間隔で吹き込み領域の周りを走り、水平面および／または垂直面および／または傾斜した、あるいはアンダーカットされている形態で延在する面の両方で密閉できる。

特に、ボギーに接続されているフードが設けられ、このフードは、特に実質的に気密の形態でカバープレートおよび／または密閉装置に接続されている。上記フードは、温度制御された空気が調整装置の上側領域を経由して漏れるのを防ぐことができる。これは、出口ノズルを介して吹き込まれた温度制御された空気によって、調整装置の内側のフードの下の上昇した圧力レベルをセットアップすることを可能にする。上記圧力レベルは、温度制御された空気がバラスト道床から漏れて、調整装置に戻るのを防ぐ。これは、短絡流れを防ぎうる。上記フードは、特に、出口ノズルのための１つ開口を有する。上記フード、カバープレートおよび密閉装置は、出口ノズルによって単に中断される閉鎖ベルを実現できる。上記ベルを、周辺領域に関して略全体にわたって気密密封できる。結果として、調整装置からの温度制御された空気の未使用での流出は回避できる。この代わりに、温度制御された空気は、バラスト道床経由で調整装置から出ることだけが可能で、結果として、バラスト道床の温度を所定の温度に制御でき、バラスト道床から湿気、特に水を取り除くことができる。

好ましくは、実質的に気密密閉するために、カバープレートおよび／または密閉装置および／またはフードには、柔軟形状のシーリング材が設けられている。上記シーリング材は、特にエアクッションおよび／またはブラシおよび／またはゴムのようなコーティングおよび／または発泡材を有している。上記シーリング材は、特に耐摩耗フィルムおよび／またはテキスタイル（textile）によって覆われている。上記シーリング材の柔軟形状の開発は、密閉面、特にバラスト道床の上面のでこぼこを自動的に相殺できる。上記耐摩耗フィルム、例えばゴムフィルムは、バラスト石がシーリング材を摩耗するのを防ぐことができる。刻み目およびアンダーカットに入り込むことができるシーリング材によって、たとえ表面がでこぼこしていても、不正確なアラインメントは、相殺することができ、できる限り平らで穴のないカバーを達成できる。特に、調整装置の内側の圧力と、周辺領域の例えば４０ミリバール（mbar）の圧力との圧力差は、僅かな漏れロスだけでしっかりと密閉することができる。

好適な実施形態では、少なくとも２つの出口ノズルが、お互いに関して間隔があいた少なくとも２つの吹き込み領域を介してバラスト道床に温度制御された空気を吹き込むために設けられている。上記２つの吹き込み領域は、好ましくは、分離装置によって、実質的に気密の形態で、お互いから分離されている。分離装置は、ボギーに接続され、特に密閉装置と同様の形態で開発されている。温度制御された空気の体積流量は、少なくとも２つの出口ノズルによって相応して増加されうる。特に、１０，０００立方メートル毎時（m³/h）の体積流量を吹き込ませることができる。上記２つの吹き込み領域は、バラスト道床を乾燥させると共に、吹き込ませることなく、同時に２つの異なる位置で平行して温度を制御することを可能にする。１つの吹き込み領域の温度制御された空気は、吹き込みを妨げることができる。一方、別の吹き込み領域の温度制御された空気は、吹き込みを妨げることができる。これは、例えば、まず上記２つの吹き込み領域に温度制御された空気を作用させ、それから、ボギーによって、以前作用されなかった吹き込み領域に温度制御された空気が供給されるような形態で、上記調整装置を移動させる。これは、温度の制御およびバラスト道床の乾燥を加速させることができる。特に、２つの出口ノズルが、お互いから気密の形態で分離装置によって分けられている場合、それぞれの吹き込み領域に異なる温度で作用することができる。例えば、移動方向の前側領域では、バラスト道床の上記領域の温度が、移動方向の後側の出口ノズルにより、所望の、やや低い温度に制御される前に、バラスト道床を略完全な形態で特に高温で乾燥させることができる。

上記出口ノズルは、好ましくは、吹き込み領域が２本の枕木の間に配置されている少なくとも２つの枕木コンパートメントを含むような形態で開発されている。これは、２つの枕木コンパートメントに同時に温度制御された空気が作用することを可能にする。特に、第１の調整動作後、上記調整装置は、ボギーによって、１つの枕木コンパートメントの距離によって、さらに移動できる。その結果、第２の調整動作では、上記吹き込み領域は、前の吹き込み領域の枕木コンパートメントおよび未だ温度制御された空気が作用していない枕木コンパートメントを含む。これは、新しい枕木コンパートメントを最初に予熱し、好ましくは、略完全な形態で、この新しい枕木コンパートメントを乾燥させ、それから、次の調整動作において、所望の終了温度にセットアップすることを可能にする。これは、バラスト道床の含水率に応じて、バラスト道床を乾かすために対応する量の気化熱が要求され、特に湿ったバラスト道床の場合、バラスト道床の内側の所望の終了温度は、１つの調整動作だけで強制的にセットアップできないことを考慮できることを意味する。

特に、上記カバープレートは、ボギーに接続され、動作位置と運搬位置との間で旋回可能である。鉄道車両で運ぶために、カバープレートの運搬位置での調整装置の範囲は、カバープレートの動作位置での範囲より小さい。カバープレートが運搬位置にあるとき、調整装置をクレーンによって運搬車の中に入れることができ、例えば、上記カバープレートが運搬車の壁で終わりになりうることはない。カバープレートの動作位置では、カバープレートは、運搬車の通常の寸法を超えた側面まで明らかに及びうる。そして、バラスト道床のサイドストリップの特に大きな表面を気密の形態でカバーすることができる。上記カバープレートは、必要に応じ、例えばロックピンで運搬位置にロックされうる。これにより、上記カバープレートは、運搬されるとき、運搬位置から不注意に出てこない。

また、本発明は、鉄道線路システムのバラスト道床の乾燥と温度制御のための方法に関する。この鉄道線路システムは、バラスト道床上にある枕木と、この枕木上にあるレールとを有している。特に調整装置（上述したように開発されており、さらに開発されうる）によって、バラスト道床および／または少なくとも１本の枕木および／または少なくとも１本のレールは、温度制御された空気が吹き込み領域を介してバラスト道床に吹き込まれる前に、実質的に気密の形態で吹き込み領域の外側で密閉される。吹き込み領域を囲む周辺エリアの領域を密閉することによって、短絡流れは回避されうる。そして、温度制御された空気は、バラスト道床を乾燥させると共に所望の終了温度になるように温度を制御するために、バラスト道床に特に深く入り込むことができる。上記方法は、特に、上述した調整装置によって、設計され、さらに設計されうる。

特に、２以上の調整装置を同じ鉄道線路システム上で縦に並ばせることは可能であり、様々な調整装置は、それぞれバラスト道床の領域の温度を制御し、この温度は、各ケースにおいて他の調整装置で制御されない。これは、鉄道線路システムの相応して大きなセクションの温度を制御することを比較的短時間で可能にする。そして、バラスト道床の温度制御された領域は、ポリウレタンで発泡されうる。特に枕木の下に生成されているロードコーン（load cone）は、発泡されうる。さらに、バラスト道床の発泡されていない領域は、表面に、特に、ポーラスフォーム、好ましくはポリウレタンのポーラスフォームが結合されうるか、または固定されうる。これは、石がバラストから外れて、どこにでも飛んでいくことを防止する。枕木の下の発泡部は、特に雨水が発泡部領域の間から排水されうる形態で生じる。特に好適な形態では、少なくとも１つの残りの領域は、表面から、地面あるいは２本の枕木の間の地面上にある排水マットの範囲まで延在し、雨水が信頼できる形態で排水されうる。調整装置を移動させるために、好ましくは、フードおよび／またはカバープレートおよび／または密閉装置を例えば油圧または空気圧の形態で少し上昇させ、調整装置を鉄道線路システムのレールに沿ってボギーで移動させるようになっている。上昇した領域は、その後、気密の覆いを得るために再度降ろすことができる。特に、調整装置は、実質的に気密密閉のために相応して高圧力を与えるために、カバープレートおよび／または密閉装置をそれ自身の重量で少なくとも一部分を押圧することができる。この目的のために、例えば、フードに接続されているフード本体および部品は、レールとの関連で、あるいはレール上にあるボギーの回転ホイールとの関連で、例えばリフティングスピンドル駆動（lifting spindle drive）によって、好ましくは油圧または空気圧または電動の形態で降下しうる。枕木との関連で、密閉装置の移動方向または移動方向と反対方向における意図しないオフセットは、特に移動方向または移動方向と反対方向における密閉装置の変位によって、好ましくは空気圧または油圧駆動システムによって、釣り合うことができる。

本発明は、添付の図面を参照して、好適な実施形態によって、以下に一例として説明される。
鉄道線路システムの概要を示す平面図である。 上昇した位置における、本発明の請求項に係る調整装置の縦方向に関する概略断面を示す図である。 図２に係る調整装置を横断する方向における概略断面を示す図である。 降下した位置における、図３に係る調整装置を横断する方向における概略断面を示す図である。 図４に係る調整装置の概略斜視図である。

図１に示す鉄道線路システム１０は、バラスト道床１２を有し、このバラスト道床１２には、いくつかの枕木１４がある。上記枕木１４は、２本のレール１６を支持している。これらのレール１６は、所定の線路幅に対応して、互いに対して間隔をあけて配置されている。２つの枕木１４の間の領域は、「枕木コンパートメント」と呼ばれている。上記枕木１４は、バラスト道床１２の支持領域１８にある。上記枕木１４の隣では、バラスト道床１２が略水平に整地されているサイドストリップ２０を有している。傾斜面２２は、上方に大きく傾斜し、あるいは大多数の場合には、下方に傾斜し、サイドストリップ２０に接続されている。図２〜５に示される調整装置２４は、２つの枕木コンパートメント越しに示されている典型的な実施形態において、温度制御された空気をレール１６間の吹き込み領域２６に送風することができる。上記調整装置２４は、温度制御された空気が、吹き込み領域２６の周りのカバー領域２８におけるバラスト道床１２から漏れるのを防ぐことができる。

図２に示すように、調整装置２４は、ボギー３０を有し、このボギー３０にリフト装置３２が接続され、このリフト装置３２は、フード３４を上下に移動させることができる。出口ノズル３６は、フード３４を通ってガイドされ、出口ノズル３６によって、吹き込み領域２６内へ温度制御された空気を送風機で吹き込むことができる。さらに、図示されている典型的な実施形態では、４つの分離装置３８は、調整装置２４の移動方向に対して横断する方向に伸びて、フード３４に接続されている。分離装置３８は、移動装置４０による移動方向または移動方向と反対に、空気圧、油圧、または電動で移動可能になっている。

図３に示すように、水平に突出したカバープレート４２もフード３４に接続されている。カバープレート４２は、旋回可能なようにフード３４に接続され、図示された操作位置から運搬位置（図示せず）へ旋回できる。この運搬位置では、カバープレート４２は、ロックピン、ラッチファスナ、または張力ケーブルによってリテーニングリング４４を介して固定されうる。カバープレート４２の旋回のために、カバープレート４２には、ハンドル４６を設けることができる。上記分離装置３８は、密閉プレート４２を有している。この密閉プレート４２は、移動方向に対して横断する方向に移動できて、その密閉面に柔軟型密閉材料５０を有している。上記分離装置３８および上記カバープレート４２の密閉保持面にも柔軟型密閉材料５０を設けることができる。分離装置３８およびカバープレート４２は、実質的に気密の形態で上記フードに同様に接続されている。

図４に示すように、調整装置２４の下降位置では、調整装置２４は、密閉材料５０によって、バラスト道床１２、枕木１４およびレール１６上に気密の形態で密閉されて、実質的に気密になっている。特に、サイドストリップ２０は、カバープレート４２によって覆われている。そして、出口ノズル３６を介して吹き込み領域２６に吹き込まれる温度制御された空気は、上記吹き込み領域２６から距離をあけて、例えば傾斜面２２を介して、バラスト道床１２から出ることだけは明らかにできる。バラスト道床１２および結果として得られる長い流路の表面の高い流れ抵抗のため、吹き込みの温度制御された空気は、特に深い形態で、バラスト道床１２に入り込むことができる。行き先のない空気圧の結果としてカバープレート４２が持ち上がるのを回避するために、カバープレート４２は、例えば個別の重量で、より重くなりうる。

図５に示すように、フード３４、カバープレート４２および分離装置３８は、周辺領域との関連で実質的に気密の形態で密閉されるベルを作る。このベルで、吹き込まれた温度制御された空気を集めることができると共に、上記ベルの内側を相応に高圧にできる。上記圧力は、バラスト道床１２内に入り込んだ温度制御された空気が上記ベル内に流れ出るのを防ぐ。相応に高い体積流量をもたらすために、出口ノズル３６は２本以上の入口管５２に接続されうる。これらの入口管５２の各々は、送風機に接続されうる。図示されている典型的な実施形態では、出口ノズル３６は、フード３４を通ってガイドされる略矩形管として開発されている。

Claims (2)

1. 鉄道線路システム（１０）のバラスト道床（１２）の乾燥および／または温度制御のための調整装置であって、
   上記鉄道線路システム（１０）は、上記バラスト道床（１２）上にある枕木（１４）と、これらの枕木（１４）上にある一対のレール（１６）とを有し、
   調整装置（２４）を特に上記一対のレール（１６）上で移動させるためのボギー（３０）と、
   このボギー（３０）に取付けられ、２本の隣接する枕木（１４）の間に配置されている少なくとも１つの吹き込み領域（２６）を介して、上記バラスト道床（１２）の中に温度制御された空気を吹き込むための出口ノズル（３６）と、
   上記ボギー（３０）に取付けられ、上記枕木（１４）に隣接し、かつ上記吹き込み領域の移動方向に対して側方外方であって、一対のレール（１６）の外方に設けられている上記バラスト道床（１２）のサイドストリップ（２０）の、重力方向と略反対の方向に向いている上面を、覆うための密閉材料（５０）を含む少なくとも１枚のカバープレート（４２）と、
   を備え、
   前記カバープレートは前記一対のレール（１６）外方に設けられた前記サイドストリップ（２０）の上面を密閉材料（５０）により気密に覆うことを特徴とする調整装置。
2. 鉄道線路システム（１０）のバラスト道床（１２）の乾燥と温度制御のための方法であって、
   上記鉄道線路システム（１０）は、バラスト道床（１２）上にある枕木（１４）と、これらの枕木（１４）上にあるレール（１６）とを有し、請求項１に記載の調整装置（２４）によって、上記バラスト道床（１２）および／または少なくとも１本の枕木（１４）および／または少なくとも１本のレール（１６）の上面は、温度制御された空気が吹き込み領域（２６）を介して上記バラスト道床（１２）に吹き込まれる前に、気密の形態で上記吹き込み領域（２６）の外側で密閉されることを特徴とする方法。

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