NO762823L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår.jernbanesviller og er spesielt rettet mot sviller som med fordel kan erstatte konvensjonelt anvendte tresviller som understøttelse for skinnene på en jernbanetrase på et partikkelformet underlag. Svillene ifølge foreliggende oppfinnelse er lettere og varigere enn tresviller og har i det minste sammenlignbare evner til å fastholde skinnene i stilling på jern-baneunderlaget.

Selv om tresviller er blitt brukt og fortsatt er al-minnelig anvendt ved anlegg og vedlikehold av jernbanespor, er det søkt å finne andre materialer til dette bruk, spesielt hvor treets iboende egenskaper gjør tresviller utilfredsstillende eller hvor kanpphet på eller omkostningene med egnet tømmer for tresviller gjør alternative materialer attraktive. Det er derfor opp til nå foreslått å benytte sviller fremstilt av betong eller metall. Slike sviller blir imidlertid svært tunge og ubehendige i bruk sammenlignet med tresviller, og betong er svært sprø og lite elastisk.

Det er også foreslått å fremstille sviller av syntetiske og plastiske harpiksforbindelser. Det ble for eksempel i publika-sjonen "Modern Plastics", august 1967, side 96, beskrevet sviller fremstilt av polyuretanskum med en tetthet på 320 g/dm 3 og det ble antydet et ytre skall av glassfiberarmert polyester. Sviller fremstilt av cellulær termoplastisk polymer, slik som polyetylen, med en tetthet på mellom 320 og 800 g/dm er beskrevet og krevet beskyttelse for i US patent nr. 3 813 040 (28. mai 1974), der oppfinner er Ben H. Heinemeyer. Disse sviller ble utformet med utseende som tresviller, dvs. som i hovedsaken rektangulære blokker med lengde, bredde og høyde som standard tresviller, skåret fra vanlige tømmerstokker.

En annen syntetisk sville som er beskrevet og krevet beskyttelse for i US patent nr. 3 416 727 (17. desember 1968), tilhørende Benjamin P. Collins, er støpt av en komposisjon bestående av furutreharpiks, modifisert fenolformaldehydharpiks og opprevet hardtre som fyllmasse.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å fremstille jernbanesviller oppbygd av syntetiske materialer. Uttrykkene "bindstykke","sville" og "slipers" er anvendt om hverandre på dette tekniske område og vil i denne beskrivelse bety horisontale tversgående elementer som sikrer og understøtter jernbaneskinner på spor som vanligvis består av et spesielt kultunderlag.

Jernbanesvillen ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter to skinneunderstøttende blokker og et stegsystem som forbinder de to blokker med hverandre. Hver blokk har en bunnflate og en skinneflate og er beregnet på å understøtte minst en skinne og oppta skinnefesteinnretninger på skinneflaten, f.eks. skinneplater, lange spikere, bolter skruer eller lignende. Blokkene ligger i en avstand fra hverandre som tilsvarer avstanden mellom skinnene som skal bæres av svillene. De respektive bunn- og skinne-flater på svillene er vanligvis innrettet på linje med hverandre, skjønt de på kjent måte kan anordnes hellene i forhold til hverandre. Stegsysternet omfatter minst et selvbærende, stivt plateelement eller en platekomponent som er beregnet på å bli nedgravet i sporkulten når svillen er brakt på plass, og dette element eller denne komponent blir i stand til å samvirke mekanisk med kultunderlaget, slik at svillen yter motstand mot å bli trukket opp fra sporunderlaget. I noen utførelser omfatter svillene for-bindende sideplateelementer som danner en kontur, f.eks. ved at det i platen er utformet korrugeringer som forløper i lengderetningen for svillen og med bølgeform i vertikalprofilet.

Et trekk ved oppfinnelsen angår en ny jernbanesville-konstruksjon som er lettere enn en lignende, konvensjonell tresville. Et annet trekk angår en ny materialkombinasjon i en jernbanesville. Avhengig av materialvalget i skinneunderstøttelses-blokkene og det sammenbindende stegsystem kombinerer den nye sville fordelaktige egenskaper for disse materialer på en slik måte i forhold til for eksempel treets iboende begrensninger, at skinnesystemet får en større varighet i hardt påkjente omgivelser. Det er også viktig at de nye sviller som er oppbygd av syntetiske materialer, har en mye jevnere struktur enn trematerialer, og derved muliggjør et bredere valg av egenskaper etter spesifika-

sjoner for å gi de beste utførelser.

Oppfinnelsen gjelder en jernbanesville som er egnet

for understøttelse av skinner på et jernbanespor, og omfatter minst to skinneunderstøttelsesblokker som ligger i en avstand fra hverandre som tilsvarer avstanden mellom dé skinner som svillen er beregnet på å understøtte, der hver skinneunderstøttelsesblokk har en bunnflate og en skinneflate og der et sammenbindende stegsystem er festet til understøttelsesblokkene,karakterisert vedat stegsysternet omfatter minst en selvbærende, stiv platekomponent som er beregnet for nedgravning i et spesielt kultunderlag når svillen er anbrakt på plass på spreunderlaget, at denne platekomponent er korrugert i lengderetningen og har en rekke vertikale bølger som samvirker mekanisk med kultunderlaget og at denne platekomponent er plassert vertikalt når svillen er anbrakt på plass på kultunderlaget.

På tegningene viser fig. 1 et isometrisk riss, delvis

i snitt, av en utførelse av den nye sville.

Fig. 2a og 2b er sideriss resp. enderiss av en utførelse av en av de på fig. 1 viste skinneunderstøttelsesblokker og

fig. 3 er et snitt gjennom en annen utførelse av den nye sville.

Tegningene er ikke opptrukket i riktig målestokk, og

de viste utførelser kan være gjenstand for modifikasjoner, slik som angitt i den følgende beskrivelse.

I den på fig. 1 på tegningen viste utførelse er to skinneunderstøttelsesblokker 11 og 12 koblet sammen ved hjelp av et stegsystem i form av sideelementer eller -komponenter 13 og 14 som ligger overlappende de tilsvarende sideflater på blokkene 11 og 12 og er stivt frestet til disse ved hjelp av festeorganer 15. I den viste utførelse er sidestykkene 13 og 14 korrugert i lengderetningen av svillen, slik at det vertikale profil har bølgeform. Sideflatene på blokkene 11 og 12 har en lignende kontur som tilsvarer formen på de utenpåliggende stegstykker. Som videre vist på fig. 2a og 2b har hver av blokkene 11 og 12

en skinneunderstøttelsesflate 16, en bunnflate 17, sideflater 18 og endeflater 19.

Skinneunderstøttelsesblokkene 11 og 12 fremstilles av et hvilket som helst materiale hvorpå en skinne kan understøttes og festes. Spesielt egnet for dette formål er blokker fremstilt av cellulær polyetylen med stor tetthet, særlig når den er glass fiberarmert, der det cellulære materiale har en (masse)tetthet på omtrent 240 til 800 kg/dm 3 (spesifikk vekt på omtrent 0,24 til omtrent 0,8). Et slikt materiale er hardt, seigt og motstands-dyktig mot ødeleggelser på grunn av været, mot mugg, sopp, bak-terier og andre' naturlig forekommende organismer samt mot kjemi-kalier som kan finnes i omgivelsene eller utslippes fra passerende tog. Skinneplater og skinner kan festes til slike cellulære plastblokker ved hjelp av konvensjonelle spiker, skruer, bolter og andre spesielle festeorganer. på grunn av polyetylenblokkenes seighet og motstand mot forvirring, vil de holde sikkert på feste-organene mot å løsne ved vibrasjoner eller utvidelser av feste-organhullene. Dessuten er slike blokker slitasje- og skjærfaste mot oppskjæring fra skinneplatene og derved reduseres løsning eller endring i helning av skinnen i forhold til svillen. Istedet for cellulær polyetylen kan det anvendes andre materialer i under-støttelsesblokkene, omfattende for eksempel andre skumpolymerer av etylen og propylen, stive plastforbindelser for eksempel bestående av polyuretaner, polyestere, slik som poly (1,4-butylen-tereftalat), nylon,PVC-harpikser, ABS-harpikser, gummimodifiserte polystyrenharpikser, fenolharpikser etc. Det kan også benyttes tilformede og herdnende blandinger av harpiks- og fiber-materialer så vel som komposisjoner med pigmenter, fyllstoffer, fibere og andre armeringselementer, og blokkene kan være monolittisk eller fremstilt av en rekke laminerte eller belagte materialer, eller av et skall av et materiale rundt en kjerne av et annet materiale eller de kan være utformet på annen måte. Blokkene kan videre fremstilles av tre, laminert tre, laminerte asbest-sement-plater, betong eller andre materialer.

på grunn av at dimensjonene på skinneunderstøttelses-blokkene i svillens lengderetning er relativt liten i forhold til hele svillelengden kan disse blokker, slik det angis i det følgende, være fremstilt av tre fra tømmer som ellers ikke ville være brukbart for fremstilling av konvensjonelle sviller i full lengde. En lengde svilletømmer hvorav det bare kan fremstilles en konvensjonell sville vil også kunne benyttes til fremstilling av

flere sviller ifølge utførelsen i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Videre kan blokkene i den nye sville kuttes ut fra ikke skadede partier av tidligere brukte tresviller som ellers ikke egner seg for videre bruk. Selv om en slik sville ifølge foreliggende utførelse benytter treblokker som i det minste har noen

av de feil som følger med trematerialer, vil den nye utformning av svillen være et middel til bedre utnyttelse av begrendede tømmerresurser og til utnyttelse av tidligere brukte tresviller.

Et trekk ved foreliggende oppfinnelse er at den skinne-understøttende funksjon av den nye sville er tilveiebrakt ved hjelp av individuelt adskilte skinneunderstøttelsesblokker. Bare så mye av materialet som er nødvendig for å tjene denne skinne-understøttende funksjon er benyttet i en slik sville i form av blokker, slik at det oppnås betydelige besparelser sammenlignet med fremstilling av en hel sville av et slikt materiale. De. på tegningen viste blokker behøver derfor bare å ha et areale på skinneflaten 16 som er stor nok til å oppta skinneplatene og muliggjøre stillingsjustering ved innretting og tilpasning av skinnen eller skinnene festet til denne. Arealet av bunnflaten 17 på en blokk kan som vist på tegningen etter valg gjøres større enn skinneflaten 16 for å fordele belastningen over en større del av kultunderlaget i sporet. Som vist på fig. 1 og fig. 2a kan siderissprofilet for en skinneunderstøttelsesblokk være et trapes. Hvis det ønskes kan den optimale vinkel mellom endeflatene 19 og bunnflaten 17 bestemmes ved en vektanalyse av belastningskreftene og materialegenskapene i skinneunderstøttelsesblokkene. Som vist på fig. 1 og 2a er sideflatene 18 på skinneunderstøttelsesblokkene vanligvis i hovedsaken parallelle med hverandre, skjønt de kan også være anordnet i en vinkel utad og nedad, slik at det dannes et trapesformet endeprofil og en større breddedimensjon på bunnflaten 17 enn på skinneflaten 16. I den vanlige utførelse av skinneunderstøttelsesblokken som er vist på tegningen er den trapesformede blokk omtrent 20 cm bred, 15 cm høy, der den rektangulære skinneflate 16 er omtrent 20 cm ganger 33 cm og den rektangulære bunnflate 17 er 20 cm ganger 58 cm, og det totale volum av blokken blir da omtrent 14 dm 3. Det kan selvfølgelig benyttes andre former og dimensjoner for blokken.

Et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse går ut på

et sammenbindende stegsystem som forbinder skinneunderstøttelses-blokkene i den nye sville med hverandre. I den på fig. 1 viste utførelse er stegsystemet sammensatt åv to separate sideplater 13 og 14 som hver har samme lengde som svillen og er festet til de respektive sideflater på skinneunderstøttelsesblokkene 11 og 12. Disse stegkomponenter kan være fremstilt av ethvert relativt stivt metallisk eller ikke metallisk materiale, slik som stål, galvanisert

jern, kontrollert rustfritt stål, aluminiumlegeringer- termoplast-harpikser, slik som glassfibertilsatte polyester- eller epoksy-harpikser eller fibertilsatte fenolharpikser, asbest-sement-blandinger eller harpiksbelagt•tre. I de tilfelle hvor svillen må være ikke elektrisk ledende for å kunne elektrifisere skinnesystemet, f.eks. for et signalsystem, fremstilles stegsystemet fortrinnsvis av ikke metaller og elektrisk ikke ledende. stegsystemet kan alternativt være arrangert under skinneflaten på skinneunderstøttelsesblokkene som i seg selv er ikke elektrisk ledende, for eksempel som vist i tverrsnittet på fig. 3,. der toppflaten 16 på skinneunderstøttelsesblokken 11 ligger vesentlig over den øvre sidekant på komponentene 13 og 14 i stegsystemet, slik at en skinne som er lagt på tvers av skinneunderstøttelses-blokkene ikke vil være i direkte kontakt med det sammenbindende stegsystem.

Når svillen er plassert på sporunderlaget er en funksjon for stegsystemet å fastholde stillingen for skinneunderstøttelses-blokkene, slik at sporvidde og innretting av skinnene opprett-holdes. Stivheten og styrken for materialet i stegene, bredden av og sammenpasningen av stegene er derfor faktorer som påvirker valget av materialet i og utformningen av stegene sett ut fra de mekaniske egenskaper. Uttrykkene relativt stive og selvbærende når det gjelder stegkomponentene, betyr at komponentene bærer sin egen vekt når svillen fastholdes ved den ene ende og i horisontal-planet . Stegkomponentenes utformning blir fortrinnsvis valgt slik at den sammensatte sville i det minste bærer sin egen vekt når den holdes horisontalt ut ved den ene ende.

Stegsystemet, slik som sidestykkene 13 og 14 på fig. 1 festes til skinneunderstøttelsesblokkene ved hjelp av hvilke som helst organer som gir sammenstillingen tilstrekkelig styrke. på fig. 1 er det vist festeorganer 15 som kan være nagler, bolter, skruer, heftklammere eller lignende. Det kan alternativt eller i tillegg benyttes adhesive bindemidler på skilleflatene mellom sideflatene på skinneunderstøttelsesblokkene og .sideplatene i stegsystemet, idet det frembringes en smeltesveising av blokken til sideplatene eller det benyttes lim, sement eller lignende adhesivmellomsjikt. I enda andre utførelser er det i metall-stegplatene i overlappingsområdet med blokkene stanset ut en rekke ' fremstikkende tenner som drives inn i skinneunderstøttelsesblokkene, slik at det dannes en god forbindelse. Slike festeorganer er spesielt fordelaktige for blokker av cellulær polyetylen med stor tetthet og lignende cellulære plastmaterialer, fordi de mange tenner eller pigger i ett med metallplaten vil fordele spenn-ingene over et bredere område ved forbindelsen, og sammenstillingen kan enkelt utføres med automatisk kraftdrevet utstyr.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at i det minste ett av plateelémentene i stegsystemet, slik som sideplatene 13 og 14 på fig. 1, er anbrakt for å kunne graves ned i sporgrunnen og er. utformet for å samvirke mekanisk med den spesielle kulten i sporunderlaget. I den viste utførelse er således stegplatene korrugert langs rette linjer som forløper i lengderetningen for svillen. Når svillen er plassert på sporunderlaget og kult er pakket i og rundt svillen, vil stykkene i kultmaterialet, slik som knuste stein-stykker, ligge presset inn i bølgene i den korrugerte stegplate og vil tjene til å "låse" steget og hele svillen sammen med kultunderlaget. Derved økes den kraft som skal til for å løfte svillen vertikalt fra sporunderlaget, og den "effektive vekt" av svillen blir større enn den virkelige vekt, slik at den på plass vil virke som én massiv sville og derved medvirker til en stabilere sporkonstruksjon. Det kan også benyttes andre midler for å danne inngrep mellom stegkomponentene og kultmassen.Stegplatene kan

ha kvadratiske, rektangulære eller sagtakklignende korrugeringer

i dtedet for runde, sinusformede eller de kan være utstyrt med ribber eller andre utstikkende fremspring som forløper i svillens lengderetning. I stegkomponenter av metall kan det være stanset ut hull med omgivende og horisontalt utstikkende knaster, der både hullene og knastene samvirker med kultunderlaget. Ikke metalliske stegkomponenter kari fremstilles ved støping, der det formes nød-vendige organer for inngrep med kultunderlaget, og termoplastiske plastplater kan preformes, f.eks. ved vakuumforming, slik at disse organer dannes. Når det er ønskelig å øke motstanden mot side-forskyvning av svillen på sporunderlaget, kan de kultinngripende organer omfatte elementer som er orientert på tvers av svillen.

Stegsystemet kan også bestå av eller omfatte en stegkomponent som forløper på tvers ved bunnen av svillen. I en ut-førelse er denne bunnstegkomponent festet til bunnflaten på skinneunderstøttelsesblokkene på samme måte som foran beskrevet for sidestegkomponentene. I denne utførelse kan bunnstegkomponenten være en plate adskilt fra sideplatene, og hvis den er tilstrekkelig sterk og stiv, kan bunnstegkomponenten som binder sammen skinnunderstøttelsesblokkene og er festet til bunnflatene på disse, "være den eneste sammenbindende komponent i stegsystemet, dvs. uten noen sideplater. En svillekonstruksjon hvor en eneste stegkomponent som binder samme skinneunderstøttelsesblokkene og ligger over toppflatene på blokkene, samvirker ikke med kultunderlaget når svillen ligger på plass, og denne konstruksjon vil derfor ikke være i samsvar med formålene med oppfinnelsen og inngår derfor ikke i denne. I andre utførelser har stegsystemet både side- og bunn-plater der sideplatene er festet til bunnplaten eller stegsystemet er fremstilt i et enkelt stykke med side- og bunnpartier. Som for eksempel vist på fig. 3 som er et snitt av stegsystemet mellom skinneunderstøttelsesblokkene for en slik sville, omfatter stegsystemet sidekomponenter 13 og en bunnkomponent 20 fremstilt i et enkelt stykke av en korrugert plate som er bukket etter' langsgående linjer, slik at det dannes en rektangulær renne som er åpen ved toppen. I slike utførelser hvor bunnkomponenten 20 er i ett med sidekomponentene 13 og 14 i stegsystemet, er det ikke nødvendig å feste bunnkomponenten 20 til bunnflatene på skinneunderstøttelsesblokkene, og bunnkomponenten 20 kan strekke seg i svillens lengderetning bare i området mellom de indre ender på skinneunderstøttelsesblokkene. I den på fig. 3 i snitt viste utførelse strekker således sidekomponentene 13 og 14 i stegsystemet seg over og er festet til de respektive sideflater på skinneunderstøttelsesblokkene 11. I andre valgte alternative variasjoner av slike sviller kan bunnkomponenten 20

i stegsystemet strekke seg under og være festet til bunnflatene på blokkene 11, eller kan strekke seg under blokkene 11 uten å være festet til disse, eller deler av bunnkomponentene 20 kan være bortkuttet slik at de ikke strekker seg under blokkene 11.

Hvis det ønskes kan bunnkomponenten 20 i stegsystemet være. korrugert på tvers ,av svillen, dvs. med rettlinjede korrugeringer forløpende på tvers av svillen eller den kan være utstyrt med andre organer som vil øke motstanden mot at svillen skal forskyves sideveis på sporkultunderlaget.Bunn- eller basis-flåtene på skinneunderstøttelsesblokkene kan likeledes være korrugert eller utstyrt med fremspring, flenser eller lignende organer som er orientert på tvers av svillen for å gripe inn i kultmaterialet og derved øke stabilitenten for sporsystemet.

I de foretrukne utførelser er skinneunderstøttelses-blokkene fremstilt av oppskummet polyetylen og det sammenbindende stegsystem er uten bunn, dvs. bare har sidekomponenter, eller bare har en bunnkomponent i området mellom de sammenhørende blokker i en sville. I sviller av denne type er bunnen på skinneunderstøtt-elsesblokkene i direkte kontakt med kultunderlaget. En slik tilstand er fordelaktig fordi det oppskummede polyetylenmateriale gir litt etter for trykket fra lasten mot kultunderlaget og former seg etter kultstykkene- og fordi viberasjoner fra lasten fører til at kultunderlaget griper og biter inn i skumpolyetylenen, og derved reduseres forskyvning eller glidning av svillen på sporunderlaget vesentlig. Den ettergivende plastblokk gir også den fordel at den ikke knuser kulten og derved blir svikten minimal.

Som vist på fig. 1 kan. endene på det sammenbindende stegsystem avkuttes i flukt med de ytre ender på skinneunder-støttelsesblokkene ved endene av svillen. I alternative på tegningene ikke vist utførelser kan stegsystemet strekke seg utenfor endene av blokkene, hvis det skulle ønskes en slik utformning. I enda andre utførelser strekker ikke stegsystemet seg ut til de ytre ender på skinneunderstøttelsesblokkene, lengdesideplatene kan for eksempel være skåret kortere enn den totale svillelengde, forutsatt at de overlapper sideflatene på skinneunderstøttelses-blokkene tilstrekkelig til at sammenstillingen blir godt nok sammenfestet.

Den på fig. 1 på tegningen viste sville ifølge oppfinnelsen har to skinneunderstøttelsesblokker som ligger i en avstand fra hverandre som tilsvarer avstanden mellom to skinner som svillen skal bære. Hvis det ønskes kan det i svillekonstruksjonen inngå tre eller flere skinneunderstøttelsesblokker ved sviller for spesielle formål og hvor mer enn to skinner skal krysse svillen og skal festes til denne. Skinneunderstøttelsesblokkene kan alternativt fremstilles så store at det på skinneflåtene kan opptas mer enn en skinne.

I de på tegningen viste utførelser ligger sideplatene i stegsystemet i flatekontakt med sidene på skinneunderstøttelses-blokkene og er festet til disse. I andre ikke viste utførelser, kan stegsystemet omfatte i det minste ett plateelement som er beregnet på å samvirke mekanisk med kultunderlaget, men som ikke er direkte festet til skinneunderstøttelsesblokkene og som bare indirekte er festet til disse via andre elementer i det sammenbindende stegsystem. Sideplatene 13 og 14 på fig. 1 er for eksempel festet til ikke viste innretninger, slik som stenger eller staver som igjen er festet til blokkene 11 og 12, f.eks. til toppen, bunnen, sidene eller på annen ikke vist måte. I disse ut-førelser er det ikke nødvendig at "sideplaten" ligger i flatekontakt med sidene på skinneunderstøttelsesblokkene. I enkelte av disse utførelser er sideplatene adskilt fra blokkene og/eller ligger i en vinkel til disse. Slike plater som er festet indirekte til blokkene via andre elementer i stegsystemet, behøver heller ikke nødvendigvis å være en sideplate,. men kan være anbrakt mellom skinneunderstøttelsesblokkene, forutsatt at den er plassert i svillen i en slik stilling at den blir nedgravet i kultunderlaget "og samvirker mekanisk med dette når svillen er brakt på plass på sporunderlaget.

I enda andre på tegningene ikke viste utførelser omfatter det sammenbindende stegsystem deler i form av langsgående elementer med forskjellige tverrsnitt, slik som kanal-, vinkel-, H-, I-, T-, X-formede tverrsnitt eller tilbøyde plater. I noen tilfelle benyttes disse som et supplement til plateelementene i stegsystemet, f.eks. for å forsterke eller danne organer for å kunne feste platene til skinneunderstøttelsesblokkene. I andre tilfelle består stegsystemet hovedsakelig av et element med et slikt tverrsnitt at i det minste et element frembringer den nød-vendige mekaniske samvirkning med kultunderlaget når svillen med dette stegsystem er tatt i bruk. Slike sviller er for eksempel sammensatt av skinneunderstøttelsesblokker sammenbundet av et langsgående element med kanaltverrsnitt, der midtpartiet er valgt så bredt at det gir god sammenbinding med kultunderlaget. Når kanalflensene på kanalstykkene ligger horisontalt i svillen t er disse fremstilt så brede at de gir god sammenbinding med kultunderlaget. Med andre tverrsnitt, slik som vinkel-, H-, I-formede og andre, må den horisontale del i svillen være fremstilt så bred at den samvirker med kultunderlaget for sporet.

I tilfelle av at sviller fremstilt med sammenbindende stegsystem og med langsgående elementer med et av de nettopp beskrevne tverrsnitt eller med stenger eller staver, kan skinne-understøttelsesblokkene være utformet med uttagninger eller kanaler med samme tverrsnittsform for å oppta stegelementet. I en slik utførelse er skinneunderstøttelsesblokkene utformet med T-formede spor i en slik retning at de ligger mot hverandre i svillen, idet kuttet eller sporet er utført ned til bunnflaten av blokkene. Blokkene blir plassert på endene.av en lett i-formet metallplate- stav som passer i T-sporet i blokkene, idet den nedre flens på I-profilet ligger an mot bunnen på blokkene. I en utførelse er festeinnretningen anordnet gjennom den nedre flens på sammen-bindingsbjelken og inn i bunnen av blokkene. I en alternativ konstruksjon er skinneunderstøttelsesblokkene formet og støpt av et plastmateriale direkte på en del av det langsgående sammen-bindingselement som da må være utstyrt med. et tversgående element eller en del som låser den påstøpte blokk til det langsgående element. Andre innretninger for sammenbinding av skinneunder-støttelsesblokkene med stegsystemet som består av et plateelément som er beregnet på å bli nedgravet i og på å samvirke med kultunderlaget ved fremstilling av sviller ifølge oppfinnelsen, vil synes åpenbare for fagfolk på området med bakgrunn i denne beskrivelse.

Mange av de' nye syntetiske svilleutførelser ifølge oppfinnelsen kan sammenstilles på sporet eller arbeidsstedet fra komponenter eller komponentsammenstillinger som tilføres dit under anvendelse av enkelt verktøy. Mange av stegsystemene er utformet for å benytte deler som kan settes inn under eksisterende skinner fra arbeidsposisjoner mellom skinnene, for derved å gjøre repara-sjoner og vedlikehold av sporet enklere i tunneler og andre sammen-trengte steder, idet svillen installeres fra området mellom skinnene.

Ved anvendelse av de nye sviller blir disse plassert på jernbanesporunderlaget og avpasset til skinnene. Slik de nye sviller er konstruert, har de oftest ikke noen stor "bjelkestyrke", fordi det sammenbindende stegsystem vanligvis ikke er utformet med dette for øye. I slike tilfeller er det viktig at sporunderlaget er fast og godt under hver skinne og at det benyttes god og ren kult som blir godt pakket for å festne svillene.Svillene blir derpå i hovedsaken innleiret i kult, slik at toppene på svillene ligger omtrent på samme nivå som toppen på kultlaget. Når svillen er installert på denne måte opptar skinneunderstøttelsesblokkene i svillen belastningen fra jernbanetrafikken og overfører og for-deler denne gjennom kulten til fundamenteringen for sporet. Som antydet foran festes skinnene ved hjelp av egnede festeinnretninger på konvensjonell måte til skinneunderstøttelsesblokkene når svillen er anbrakt på plass. Som ved enhver svilletype er det fordelaktig å benytte skinneplater med passe dimensjoner og utformning for å

fordele trafikkpåkjenningene fra skinnene til stort nok areal på

svilleflaten, idet det blant annet tas i betraktning forventet belastning og hastighet for togene som skal kjøre på skinnene, samt materialkonstantene for skinneunderstøttelsesblokkene.

Selv om de nye sviller kan ha liten virkelig vekt, spesielt når de er fremstilt med skinneunderstøttelsesblokker av cellulære plast og sammenbindende steg med relativt liten tetthet, er det også et trekk ved foreliggende oppfinnelse at de på plass virker som om de var mye tyngre, dvs. den tilsynelatende vekt målt ved den kraft som må til for å løfte svillene fra den i kulten nedgravde stilling er sammenlignbar med konvensjonelle tresviller. Dette skyldes at det nye stegsystem som binder sammen skinneunder-støttelsesblokkene samvirker mekanisk med den partikkelformede kult i sporunderlaget.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen, men de må ikke betraktes som noen begrensning av oppfinnelsens ramme.

Eksempel 1

Skumpolyetylenblokker med lukkede celler ble fremstilt av polyetylen med en tetthet på 0,965 g/cm og en standard smelte-indeks på 0,7 grad/min, blandet med omtrent 3 vekt% kjønrøk som pigment og omtrent 1 vekt% azodicarbonamid som oppskummingsmiddel.Blandingen ble oppvarmet til en temperatur over smeltepunktet for polymeren og over dekomponeringstemperaturen for oppskummings-midlet, hvorpå den resulterende oppskummede plastmasse ble helt i en form hvor den fikk anledning til å avkjøles og herdnes. Formen hadde tektangulære bunn- og topp-vegger parallelle med hverandre, parallelle sidevegger normalt på topp- og bunn-veggene og ende-vegger normalt på sideveggene, men i en vinkel i forhold til topp-og bunn-veggene, slik at periferien.for sideveggene dannet en symmetrisk trapesfbrm. De trapesformede sidevegger i formen hadde sinuslignende korrugeringer forløpende parallelt med de parallelle sideveggkanter med en bølgelengde på omtrent 3,2 cm. De andre vegger var jevnt plane. De indre dimensjoner på formen var slik bestemt at de resulterende støpeblokker ble omtrent 19 cm høye

(mellom parallelle, rektangulære flater) og omtrent 21,6 cm brede med en rektangulær flate (som skal være blokkens skinneflate) på omtrent 21,6 ganger 35,6 cm og med den andre rektangulære flate (som skal være blokkens bunnflate) på 21,6 ganger 40,6 cm. De resulterende støpte og cellulære polyetylenblokker hadde en midlere tilsynelatende tetthet på o omtrent 0,592 kg/dm 3.

Svilleprototyper for laboratorieforsøk ble fremstilt av

de ovenfor beskrevne blokker.

Testsville A ble fremstilt med plater av korrugert, galvanisert stål med nominell tykkelse 0,4572 mm, omtrent 274, 3

cm lange og sidekanter parallelle med korrugeringene og 19,68 cm brede, idet korrugeringene passet sammen med korrugeringene i blokk-sidene, slik som foran beskrevet. To skumblokker ble plassert mellom to korrugerte stålplater og blokkene ble plassert med en senteravstand fra hverandre på omtrent 150 cm med de lange bunn-flater ned og med de korrugerte sider sammenpassende med korrugeringene i stålplatene. I denne testsville ble stålsideplatene limt til de sammenstøtende flater på blokkene ved hjelp av et kommer-sielt epoksylim. Det ble i tillegg boret fem små hull gjennom sammenstillingen. Hvert hull gikk gjennom skumblokkene og gjennom hver av stålsideplatene i en retning hovedsakelig perpendikulært på sideflatene, og gjengede stenger ble ført gjennom hullene, for-synt med stoppskiver og muttere for å feste stålsideplatene til skumplastblokkene. Den resulterende konstruksjon tilsvarer i hovedsaken den som er vist på fig. 1, unntatt at de korrugerte sideplater er trukket utenfor de ytre ender på skumplastblokkene.

Testsville B ble fremstilt på lignende måte som testsville A, men i stedet for korrugerte, galvaniserte stålsideplater ble det benyttet plater av korrugert, glassfiberarmert polyester med nominell tykkelse 1,016 mm og med samme korrugeringsform som for stålplatene i testsville A.Sideplatene var omtrent 243,8 cm lange parallelt med korrugeringene og 19,05 cm brede.

Testsville C ble fremstilt med korrugerte glassfiber-armerte polyesterplater med sinusformede korrugeringer og omtrent-lig bølgelengde 6,35 cm. platene var 274,3 cm lange, parallelt med korrugeringene og 20,32 cm brede. Da disse korrugeringer ikke passer sammen med korrugeringene i sideflatene på skumplastblokkene, ble sideplatene i svillen festet til blokkene ved å vikle bredt limbånd flere ganger fullstendig rundt blokkene og sideplatene for å frembringe en sammenstilling som var midlertidig men likevel egnet for de prøver som skal beskrives i det følgende.

For laboratorietesting av den motstand som den beskrevne svilleprototyp utøver mot oppløfting fra et vanlig fundamentert jernbanespor, ble det konstruert en testrigg. I denne testrigg ble prøvesvillene plassert i et underlag av vanlig fundamenterings-masse for jernbanespor av knust stein som omga svillen opp til toppnivået for denne, idet også rommet mellom skumplastblokkene og mellom de korrugerte sideplater ble fyllt. Kultmassen ble pakket godt og stampet ved vibrering for å simulere konvensjonell praksis ved stamping av massen under bygging eller reparering av et jernbanespor. Denne plassering av testsvillen hadde i laboratoriet som formål å simulere installasjonen av en slik sville på et jernbanespor med det unntak at det ikke ble festet noen skinne til svillen. Det ble i stedet anordnet utstyr som kunne løfte svillen vertikalt opp og ut av den omgivende kultmasse ved hjelp av stropper som ble ført rundt svillen nær endene, f.eks. under hver av skumplastblokkene.Stroppene ble forbundet med løfteinnrét-ningen som var utstyrt med lastmåleinstrumenter.

I en første prøve ble en jernbanesville av tre, 15,24

cm tykk, 20,32 cm bred og 254 cm lang testet. Dens virkelige vekt var omtrent 61 kg. Når denne sville ble plassert i kultmasse og løftet opp på den nettopp beskrevne måte, ble oppløftingskraften målt til 108,8 kg.

De foran beskrevne og som A, B og c betegnede testsviller ble veiet og testet på lignende måte som tresvillen. Deres virkelige vekt og den kraft som måtte til for å løfte dem opp fra kultmassen er vist i tabell I.

Det er lett å se at selv om testsvillene ifølge oppfinnelsen er lettere i virkeligheten enn tresvillen som ble prøvet i det første .forsøk, kreves det en større kraft for å løfte dem opp fra den omgivende kultmasse i jernbanesporet.

Eksempel 2.

I en annen prøveserie ble testsvillene konstruert av skumplastblokker og galvaniserte, korrugerte stålplater. Blokkene ble støpt av en polye.tylenkomposisjon lik den i eksempel 1 beskrevne. Det ble brukt kjønrøkpigment og azodicarbonamid som oppskummingsmiddel og på lignende måte som i eksempel 1, men blokkene ble støpt i en forskjellig form, slik at de ble 20,32 cm brede

(mellom de korrugerte flater) og 15,24 cm høye (mellom topp- og bunn-flåtene). Toppflaten var 2032, ganger 33,02 cm bunnflatene var 2032 ganger 58,42 cm. De resulterende blokker hadde et volum på o omtrent 14,2 dm 3 og en tilsynelatende tetthet på o omtrent 0,48

kg/dm 3. Sideflatene ble støpt med korrugeringer parallelle med topp- og bunn-sidekantene, idet korrugeringene ble fremstilt slik at de passet sammen med korrugeringene i standard 6,35 cm korrugert stål.

De nettopp beskrevne blokker ble sammensatt til testsviller ifølge oppfinnelsen under anvendelse av sammenbindende stegsystemplater av standard galvanisert stålplate med nominell tykkelse omtrent 0,86 mm og med korrugeringsbølgelengder på 6,35 cm.

I en testsville D ble to plastblokker festet med en senteravstand på 149,86 cm ble festet til to stykker, en på hver side av blokkene, av de korrugerte stålplater som var skåret 243.84 cm lange parallelt med korrugeringene og 15,24 cm brede, idet endene på platene strakte seg forbi de ytre ender på blokkene.Sideplatene ble innpasset i korrugeringene i de korrugerte sider på skumplastblokkene og ble på hver side festet med 5 bolter, 5,08 cm lange.som ble ført inn gjennom hull i stålplatene og skruet direkte inn i skumplastblokklegemet. Det ble ikke brukt noe adhesivt bindemiddel.

Testsville E ble konstruert av de samme materialer og på samme måte som testsville D med unntak av at endene på stålsideplatene ble skåret av i flukt med de ytre ender på skumplastblokkene på den måte som er vist på fig. 1 på tegningen.

Testsville F ble konstruert av de samme materialer som testsville F ble konstruert av de samme materialer som testsville D og E, unntatt at et enkelt korrugert stålplatestykke omtrent 50,8 cm bredt ble skåret til og brukket etter parallelle langsgående linjer, slik at det ble dannet en renne med en bunn 20,32 cm bred og to sider 15,24 cm høye.Bunnen ble derpå kuttet ut ved endene, slik at det ble igjen et sentralt bunnparti omtrent 91,44 cm langt, tilsvarende avstanden mellom mot hverandre vendende bunn-.kanter ved de indre ender av skumplastblokkene som ble innpasset med en senteravstand fra hverandre på 149,86 cm.Sideplatene ble ved hjelp av bolter skruet til plastblokkene og endene på sideplatene ble skåret til slik som for testsville E.

De resulterende testsviller ble veiet og prøvet på den i eksempel 1 beskrevne måte for å.måle motstanden mot oppløfting fra en standard jernbanesporfundamentering, og resultatene er vist i tabell II.

Den store oppløftingskraft som var nødvendig for testsville 2F skriver seg selvsagt fra vekten av kultmassen som holdes i rennen mellom skumplastblokkene på grunn av bunnplateelementet i det sammenbindende stegsystem. Oppløftingskraften som var nødvendig . for svillene 2D og 2E uten bunn er gunstig sammenlignet med den mye tyngre tresville i det første forsøk som er beskrevet i forbindelse med eksempel 1.

Eksempel 3.

Dette eksempel illustrerer .installering og bruk av de

nye sviller på et virkelig jernbanespor.

Ved anvendelse samme materialer og samme konstruksjons-måte som beskrevet i eksempel 2 ble 23 sviller fremstilt ifølge beskrivelsen for prøvesville E og 23 andre sviller ble fremstilt ifølge beskrivelsen av testsville F.

En del av en virkelig jernbanelinje ble valgt og den omfattet sammenskjøtte skinner boltet til tresviller som var ned-lagt i knust steinmasse på sporunderlaget, idet alt dette er en vanlig utførelse. En del av skinnene ble tatt opp og tresvillene ble fjernet. De 46 testsviller E og F ble lagt på plass på sporunderlaget.Skinneplatene ble lagt på toppen av skinneunder-støttelsesblokkene på de nye sviller.Skinnene ble plassert på nytt og boltet, og boltene ble lett drevet til sikkert feste i skumplastblokkene.Kultmassen ble plassert rundt svillene og stampet med maskiner på konvensjonell måte, idet det ble anvendt ny kultmasse som ble tilført ved toppen av svillene, mellom svillene og på skuldrene av sporunderlaget.

Det spor som den nye sville er en del av er i daglig bruk ved kjøring og midlertidig stopp av lagerplasstog bestående av lastede og tomme kullvogner med 100 tonns kapasitet som har en fullvekt hver på 135 tonn i lastet tilstand.

Etter omtrent syv måneder etter installeringen av de nye sviller ble hele sporet (også omfattende tresvilledelen og den nye syntetiske svilledel) løftet og stampet på nytt som en del av et vanlig rutinevedlikeholdsprogram for sporet. Det oppsto ingen vanskeligheter på grunn av de nye sviller før, under eller etter den fornyede stamping. Etter omtrent ni måneder etter installeringen synes de nye sviller å være uforandret. Innstilling og dimensjoner holder seg og boltene er faste. Under denne periode ble sviller og sporsystem utsatt for værforandringer fra vinter med temperaturer under null grader til varm sommer og fra snø til regn og tørke helt uten enhver registrerbar ødeleggelseseffekt.

Claims (9)

1. Jernbanesville som er egnet for understøttelse av skinner på et jernbanespor,karakterisert vedminst to skinneunderstøttelsesblokker (11, 12) som ligger i en avstand fra hverandre som tilsvarer avstanden mellom de skinner som svillen er beregnet for å understøtte, der hver skinneundérstøttelses-blokk (11, 12) har en bunnflate og en skinneflate og der et sammenbindende stegsystem er festet til skinneunderstøttelsesblokkene, og ved at stegsystemet omfatter minst en selvbærende, stiv platekomponent . (13, 14) som er beregnet for nedgraving i en partikkel formet underlagskult når svillen er anbrakt på plass på sporunderlaget, at denne platekomponent (13, 14) er korrugert i lengderetningen og har en rekke vertikale bølger som samvirker mekanisk med kultunderlaget og at denne platekomponent er plassert vertikalt når svillen er anbrakt på plass på kultunderlaget.

2. Sville ifølge krav 1,karakterisert vedat skinneunderstøttelsesblokken (11, 12) er fremstilt av cellulær plast.

3. Sville ifølge krav 2,karakterisert vedat den cellulære plast er cellulær polyetylen med stor tetthet med en midlere massetetthet på o 240 til 800 kg/m 3.

4.Sville ifølge krav 1, 2 eller 3,karakterisertved at platekomponenten (13, alt. 14) er utformet som to sideplater som hver er i flatekontakt med ett sett i samme plan liggende sideflater på skinneunderstøttelsesblokkene og er festet til disse sideflater.

5. Sville ifølge krav 4,karakterisert vedat sideflatene på skinneunderstøttelsesblokkene er korrugert, slik at de passer sammen med korrugeringene i de kontaktende sideplater.

6. Sville ifølge krav 4 eller 5,karakterisert vedat sideplatene er festet til sideflatene på skinneunderstøttelsesblokkene ved hjelp av en rekke tanger eller tenner som er stanset ut i ett med de deler av platene som kontakter sideflatene på blokkene og at tennene er drevet inn i sideflatene på blokkene.

7. Sville ifølge et hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat skinneunderstøttelses- blokkene har et rektangulært tverrsnitt på tvers av svillen.

8. Sville ifølge et hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat den stive platekomponent består av et metallisk eller ikke metallisk materiale.

9. Sville ifølge krav 4,karakterisert vedat platekomponehten omfatter en bunnplate som ligger i et plan parallelt med bunnflatene på skinneunderstøttelsesblokkene samt sidekanter som er festet til sideplatene og at bunnplaten for-løper i svillens lengderetning mellom, men ikke under skinneunder-støttelsesblokkene .