PL200575B1 - Nawierzchnia beztłuczniowa z prefabrykowanymi nośnymi płytami betonowymi oraz sposób wymiany prefabrykowanych nośnych płyt betonowych nawierzchni beztłuczniowej - Google Patents

Abstract

1. Nawierzchnia bezt luczniowa z prefabrykowanymi, no snymi p lytami betonowymi, które podtrzymuj a szyny i których wymiar w kierunku wzd lu z nawierzchni jest wi ekszy ni z w kierunku poprzecznym, z co najmniej dwoma, zw laszcza symetrycznie rozmieszczonymi, wybraniam!, które rozci agaj a si e od góry do do lu, ewentualnie s a przelotowe, oraz maj a kszta lt otwartego od do lu wielok ata, zw laszcza prostok ata, przy czym prostok at ten ma zw laszcza boki o ró znej d lugo sci, z których boki d lu zsze rozci agaj a si e w kierunku wzd lu znym nawierzchni, oraz zaprawa podk la- dowa, spoczywaj aca na wyrównanym pod lo zu, na przyk lad betonie, wchodzi co najmniej w dwa wybrania, za s pomi edzy prefabrykowanymi betonowymi p lytami no snymi i zapraw a podk ladow a, na spodzie p lyt, umieszczona jest, zw laszcza prefabrykowana, warstwa, korzystnie zawie- raj aca granulat, z materia lu o elastyczno sci zbli zonej do gumy, przy czym betonowe p lyty no sne s a ustawione swymi powierzchniami czo lowymi w odst epie wzgl edem siebie, tworz ac spoin e, znamienna tym, ze co najmniej dwie s asiednie betonowe p lyty no sne (1, 1a) maj a co najmniej na swych powierzchniach czo lowych, poni zej stopki szyny, ró zne grubo sci, za s zaprawa podk ladowa (6, 6a) pod p lyta no sna o mniejszej grubo sci ma struktur e co najmniej dwuwarstwowa, przy czym górna warstwa (6a) zaprawy podk ladowej rozci aga si e a z do obszaru spoiny (20), za s dolna warstwa (6) zaprawy podk ladowej, s asiaduj aca, zw laszcza bezpo sred- nio, z pod lo zem, rozci aga si e poni zej p lyt no snych (1, 1a) o ró znej grubo sci. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest nawierzchnia beztłuczniowa z prefabrykowanymi, nośnymi płytami betonowymi oraz sposób wymiany prefabrykowanych nośnych płyt betonowych nawierzchni beztłuczniowej.

Ruch szynowy ma szczególne znaczenie zarówno dla transportu towarów, jak też osób. Poza ulepszeniami konstrukcyjnymi poruszających się po torach mechanizmów istotne znaczenie zarówno dla większych prędkości, jak też dla rosnącego komfortu jazdy, ma również nawierzchnia toru. Ponadto istnieje wymóg maksymalnego skrócenia czasu konserwacji nawierzchni toru, a także czasu usuwania awarii. Tak sformułowane zadania doprowadziły do intensywnego rozwoju tak zwanych nawierzchni beztłuczniowych. W różnych konstrukcjach należy rozwiązać różne zadania. Ponieważ szyny powinny być wymienne, należy zaprojektować rozłączne połączenia ze wspornikami dla szyn. Wsporniki te może stanowić albo szkielet z podkładów, albo płyty betonowe o ograniczonej długości. Szkielet z podkładów może być umieszczony przykładowo w jeszcze niezwiązanym betonie, przy czym szyny muszą być dokładnie ustawione, aby zapewnić ich ściśle określone położenie. Inna możliwość polega na zastosowaniu płyt nośnych, z którymi połączone są rozłącznie szyny. W celu dokładnego ustawienia wzdłuż szyn oraz w kierunku do nich poprzecznym można, przykładowo na końcach płyt, umieścić półkoliste wybrania, współpracujące z odpowiednimi kołowymi cylindrami, wystającymi pionowo z podłoża. Można również zastosować rozwiązanie odwrotne, w którym w podłożu umieszczone są kołowe cylindry, w które wchodzą, biegnące w przybliżeniu w dół, kołowe cylindry częściowe. Tego typu cylindryczne urządzenia mocujące nie zapewniają dokładnego ustawienia, ponieważ wzdłuż cylindrycznych powierzchni mogą zachodzić przesunięcia. W razie pęknięcia nakładki lub cylindra, wystającego z podłoża w górę, ten koniec płyty nie ma żadnego zamocowania.

Kolejna możliwość unieruchomienia tego typu płyt nośnych na podłożu polega na tym, że w płytach nośnych znajdują się wybrania, zwłaszcza przelotowe, przykładowo prostokątne, przy czym wymaganą dokładność ustawienia można osiągnąć zarówno w kierunku wzdłużnym, jak też w kierunku poprzecznym. Szczególnie duże siły mogą być przenoszone wówczas, gdy w płycie nośnej znajduje się kilka wybrań o dużej powierzchni. Kolejna zaleta tego rozwiązania polega na możliwości znacznej redukcji ciężaru płyt nośnych.

Następne istotne zadanie, jakie należy rozwiązać także w przypadku nawierzchni beztłuczniowej, dotyczy tego, że nawierzchnia nie może pod obciążeniem zachowywać się jak ciało sztywne, lecz musi elastycznie sprężynować. Tego typu sprężynowanie powinno zachodzić w obszarze kilku milimetrów. W warstwie tłuczniowej sprężynowanie to osiąga się poprzez ściśnięcie warstwy tłuczniowej, które po usunięciu obciążenia powoduje ponowne jej rozszerzenie. Procesy te prowadzą do zużycia warstwy tłuczniowej, przy czym jednocześnie następuję wypychanie ziaren tłucznia spod podkładów, co pociąga za sobą konieczność regularnego przeprowadzania prac konserwacyjnych, między innymi ubijania warstwy tłuczniowej, zwłaszcza pod podkładami. W przypadku nawierzchni beztłuczniowej do procesu sprężynowania stosuje się z reguły odrębny element konstrukcyjny. Można tutaj umieścić odkształcalną elastycznie warstwę pod szkieletem z podkładów lub pod płytami nośnymi.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 516 612 Bl znana jest nawierzchnia beztłuczniowa, zawierająca płytę fundamentową, wytwarzaną „in situ”. Tą płyta fundamentowa może mieć również kształt skrzynkowy. Na płycie tej wsparta jest, poprzez zaprawę podkładową z betonu i ewentualnie zbrojenia stalowego, płyta nośna, z którą połączone są rozłącznie dwie szyny. W celu zamocowania tych płyt betonowych w prawidłowym położeniu zaprawa podkładowa może wchodzić w prostokątne, przelotowe wybrania w płycie nośnej. Istnieje również możliwość, w ramach której na odpowiednich końcach płyty nośnej znajdują się, wystające w dół w odniesieniu do wzdłużnego kierunku nawierzchni, występy, wchodzące w wybranie płyty fundamentowej, przy czym przestrzeń pośrednia jest wypełniona również zaprawą podkładową. W prostokątnych wybraniach, pomiędzy zaprawą podkładową, która w nie wniknęła, i płytą nośną można również umieścić warstwę o elastyczności zbliżonej do gumy. Te powłoki o elastyczności zbliżonej do gumy odpowiadają dokładnie zewnętrznym wymiarom płyt nośnych. Celem akustycznego udoskonalenia tego typu konstrukcji płyty nośne można zaopatrzyć w powłokę, umieszczoną na powierzchniach stykających się z powietrzem. Taka konstrukcja sprawdziła się w użytkowaniu, jednak osiągnięcie pożądanych własności wymaga wyjątkowej dokładności w postę powaniu oraz zabezpieczenia warstwy przed jakimkolwiek uszkodzeniem.

Z austriackiego opisu zgłoszeniowego nr AT 390 976 B, na którym oparty jest stan techniki dla niniejszego wynalazku, znany jest sposób wytwarzania nawierzchni beztłuczniowej oraz nawierzchnia beztłuczniowa, wytwarzana tym sposobem. Prefabrykowane płyty z betonu są tutaj utrzymywane

PL 200 575 B1 w odstępie względem podło ż a za pomocą rozmieszczonych w ich narożach trzpieni. Płyty noś ne mają przelotowe wybrania. Na skierowanej ku podłożu powierzchni oraz w wybraniach płyt nośnych może być umieszczona powłoka z elastycznego materiału, na przykład poliuretanu, który aplikuje się w postaci ciekłej, a następnie utwardza. Inna możliwość polega na tym, że te warstwy o elastyczności zbliżonej do gumy są prefabrykowane i nakłada się je na płyty nośne, zachowując dokładne wymiary. Przez własne otwory wtryskowe, a także przez otwory mocujące wprowadza się następnie zaprawę podkładową. Po jej utwardzeniu można usunąć podpory. Teraz można zamocować rozłącznie szyny za pomocą śrub, współpracujących z umieszczonymi w płycie nośnej kołkami z tworzywa sztucznego. Wadę tego sposobu stanowi fakt, że wymaga on bardzo dużej dokładności postępowania, aby cała dolna powierzchnia płyty nośnej spoczywała na zaprawie podkładowej jedynie poprzez płytę o elastyczności zbliżonej do gumy, i nie było obszarów, w których zaprawa podkładowa pozostawałaby w bezpośrednim kontakcie z płytami nośnymi.

Chociaż nawierzchnie beztłuczniowe są stosowane od dawna, do tej pory poświęcano niewielką uwagę problematyce ich napraw. Ponieważ siły są wprowadzane przez koła do szyn, a co za tym idzie, do płyt nośnych, płyty nośne i usytuowana pomiędzy podłożem i płytami nośnymi zaprawa podkładowa podlegają szczególnym obciążeniom, a zazwyczaj także ulegają zniszczeniu.

Nawierzchnia beztłuczniowa, która pod względem konstrukcyjnym jest bardziej skomplikowana niż nawierzchnia tłuczniowa, znajduje korzystne zastosowanie w silnie obciążonych obszarach toru, na przykład odcinkach szybkiej jazdy, tunelach, dworcach i temu podobnych. Obszary te stanowią z reguły „wąskie gardła”, których naprawa musi odbywać się bardzo szybko, aby zakłócenia ruchu kolejowego były jak najmniejsze. Dotychczas uwaga skierowana była na to, by bardzo szybko wiązać warstwy wytwarzane „in situ”, co umożliwiało przeprowadzenie odpowiednich napraw w nocy, podczas postoju pociągów szybkobieżnych.

Celem wynalazku jest opracowanie nawierzchni beztłuczniowej i sposobu wymiany nośnych płyt betonowych, które ułatwiają naprawę i umożliwiają wymianę nośnych płyt betonowych w jak najkrótszym czasie.

Nawierzchnia beztłuczniowa z prefabrykowanymi, nośnymi płytami betonowymi, które podtrzymują szyny i których wymiar w kierunku wzdłuż nawierzchni jest większy niż w kierunku poprzecznym, z co najmniej dwoma, zwłaszcza symetrycznie rozmieszczonymi, wybraniami, które rozciągają się od góry do dołu, ewentualnie są przelotowe, oraz mają kształt otwartego od dołu wielokąta, zwłaszcza prostokąta, przy czym prostokąt ten ma zwłaszcza boki o różnej długości, z których boki dłuższe rozciągają się w kierunku wzdłużnym nawierzchni, oraz zaprawa podkładowa, spoczywająca na wyrównanym podłożu, na przykład betonie, wchodzi co najmniej w dwa wybrania, zaś pomiędzy prefabrykowanymi betonowymi płytami nośnymi i zaprawą podkładową, na spodzie płyt, umieszczona jest, zwłaszcza prefabrykowana, warstwa, korzystnie zawierająca granulat, z materiału o elastyczności zbliżonej do gumy, przy czym betonowe płyty nośne są ustawione swymi powierzchniami czołowymi w odstępie względem siebie, tworząc spoinę, według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej dwie sąsiednie betonowe płyty nośne mają co najmniej na swych powierzchniach czołowych, poniżej stopki szyny, różne grubości, zaś zaprawa podkładowa pod płytą nośną o mniejszej grubości ma strukturę co najmniej dwuwarstwową, przy czym górna warstwa zaprawy podkładowej rozciąga się aż do obszaru spoiny, zaś dolna warstwa zaprawy podkładowej, sąsiadująca, zwłaszcza bezpośrednio, z podłożem, rozciąga się poniżej płyt nośnych o różnej grubości.

Korzystnie zarówno górna, jak też dolna warstwa zaprawy podkładowej rozciąga się na całej powierzchni betonowej płyty nośnej i jest w zasadzie płasko-równoległa.

Korzystnie górna warstwa zaprawy podkładowej kończy się w spoinie.

Korzystnie górna warstwa zaprawy podkładowej jest w spoinie co najmniej częściowo osłonięta warstwą o elastyczności zbliżonej do gumy, połączoną z płytą nośną o mniejszej grubości.

Korzystnie warstwa o elastyczności zbliżonej do gumy jest wygięta do dołu.

Korzystnie mająca elastyczność zbliżoną do gumy, warstwa betonowej płyty nośnej ma na swej powierzchni, zwróconej ku zaprawie podkładowej, środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk.

Korzystnie na ściankach wybrań umieszczona jest powłoka o elastyczności zbliżonej do gumy, zwłaszcza zaopatrzona w środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk.

Korzystnie wybrania betonowej płyty nośnej o mniejszej grubości są w przekroju równoległym do płaszczyzny toru większe niż wybrania innych betonowych płyt nośnych.

Korzystnie betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma elementy dystansowe na swej dolnej powierzchni, zwłaszcza na warstwie o elastyczności zbliżonej do gumy.

PL 200 575 B1

Korzystnie elementy dystansowe są z materiału o elastyczności zbliżonej do gumy.

Korzystnie umieszczone są co najmniej trzy, zwłaszcza cztery, elementy dystansowe.

Korzystnie betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma naprężone wstępnie zbrojenie, biegnące ewentualnie zarówno we wzdłużnym kierunku nawierzchni, jak też w kierunku do niego poprzecznym.

Korzystnie betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma grubość co najmniej o 3,0 mm mniejszą niż grubość innych betonowych płyt nośnych.

Sposób wymiany prefabrykowanych nośnych płyt betonowych nawierzchni beztłuczniowej, spoczywających poprzez warstwę o elastyczności zbliżonej do gumy i utwardzoną zaprawę podkładową na podłożu, przy czym przeznaczoną do wymiany betonową płytę nośną zastępuje się następną prefabrykowaną płytą, odznacza się według wynalazku tym, że następną betonową płytę nośną o mniejszej grubości niż przeznaczona do wymiany utrzymuje się nad zaprawą podkładową, zaś wolną przestrzeń wypełnia się kolejną warstwą zaprawy podkładowej.

Korzystnie wolną przestrzeń pomiędzy występem zaprawy podkładowej, wchodzącym w betonową płytę nośną i mającą elastyczność zbliżoną do gumy, warstwą wybrania w betonowej płycie nośnej o mniejszej grubości, wypełnia się następną zaprawą podkładową.

Prefabrykowane betonowe płyty nośne, z którymi połączone są rozłącznie szyny, pozwalają na wytwarzanie tych części konstrukcji nawierzchni beztłuczniowej, które muszą wykazywać szczególnie dużą dokładność, nie na miejscu, lecz w ramach produkcji fabrycznej. Zastosowanie wybrań, zwłaszcza wybrań przelotowych, w betonowej płycie nośnej umożliwia zmniejszenie jej ciężaru bez pogarszania nośności, przy czym wielokątne, zwłaszcza prostokątne, wybrania zapewniają dokładne ustawienie płyt nośnych na podłożu, nawet przy dużym obciążeniu. Umieszczenie warstwy o elastyczności zbliżonej do gumy, rozciągającej się w zasadzie na całej dolnej powierzchni betonowej płyty nośnej, pomiędzy nierównym podłożem, na przykład betonem, spoczywającą na nim zaprawą podkładowa i betonowa płytą nośną pozwala osiągnąć żądane sprężynowanie nawierzchni toru, zaś przy dokładnym ustawieniu można jednocześnie wyeliminować mostki akustyczne. Dzięki ustawionym w odstępie względem siebie, betonowym płytom nośnym można je utrzymywać nawet w różnych temperaturach, nie dopuszczając do niekorzystnego wzajemnego oddziaływania płyt.

Betonowa płyta nośna o mniejszej grubości stanowi płytę naprawczą, przy czym nie jest konieczne niszczenie zaprawy podkładowej, ponieważ betonową płytę nośną można łatwo unieść za pomocą haków wkręconych w gwinty, jakie przykładowo znajdują się we wszystkich czterech narożach i służą do wkręcania trzpieni, stanowiących elementy dystansowe. Wówczas należy jedynie ustawić płytę nośną o mniejszej grubości na zaprawie podkładowej i wypełnić wolną przestrzeń pomiędzy płytą nośną o mniejszej grubości i zaprawą podkładową kolejną warstwą zaprawy podkładowej. Nie ma zatem konieczności usuwania całej zaprawy podkładowej, lecz nową betonową płytę nośną można zamocować za pomocą następnej warstwy zaprawy podkładowej na pierwotnej zaprawie. Betonowe płyty nośne do nawierzchni torów wytwarzane są wprawdzie z reguły z zachowaniem wyjątkowo ścisłych tolerancji, dlatego też nieoczekiwany okazał się fakt, że płyty nośne o mniejszej grubości spełniają wymóg dotyczący zadanych okresów użytkowania. Można to wyjaśnić w ten sposób, że płyty nośne o mniejszej grubości przenoszą siły przez szyny, z którymi są połączone rozłącznie, na graniczące z nimi płyty nośne, dzięki czemu mniejszy wymiar płyt naprawczych nie skraca okresu użytkowania nawierzchni toru. Grubość płyty oznacza przy tym odpowiednio jej grubość poniżej stopki szyny, ponieważ górna powierzchnia betonowej płyty nośnej jest zróżnicowana, jedyne zaś wymaganie polega na tym, aby na zaprawie podkładowej, pomiędzy pierwotną zaprawą podkładową i betonową płytą nośną, można było umieścić kolejną warstwę, rozciągającą się w zasadzie na całej dolnej powierzchni z wyjątkiem wybrań.

Jeżeli zarówno górna, jak też dolna warstwa zaprawy podkładowej rozciąga się na całej powierzchni betonowej płyty nośnej i jest w zasadzie płasko-równoległa, wówczas betonowa płyta nośna spoczywa całą swoją powierzchnią na zaprawie podkładowej, przy czym wyeliminowane są obszary, w których sił a był aby w różnym stopniu przenoszona z pł yty na podł o ż e, co z kolei pozwala znacznie wydłużyć okres użytkowania zarówno pierwotnie ułożonej betonowej płyty nośnej, jak też płyty ułożonej później.

Jeżeli górna warstwa zaprawy podkładowej kończy się w spoinie, wówczas uzyskuje się wyjątkowo korzystne przejście górnej warstwy zaprawy podkładowej w jej warstwę dolną.

Jeżeli górna warstwa zaprawy podkładowej jest w spoinie co najmniej częściowo osłonięta warstwą o elastyczności zbliżonej do gumy, połączoną z płytą nośną o mniejszej grubości, wówczas można

PL 200 575 B1 bez użycia dodatkowych elementów osłaniających osiągnąć dokładne i proste przejście górnej warstwy zaprawy podkładowej.

Jeżeli warstwa o elastyczności zbliżonej do gumy jest wygięta do dołu, wówczas przejście do dolnej warstwy zaprawy podkładowej ma zmniejszającą się grubość.

Jeżeli mająca elastyczność zbliżoną do gumy, warstwa betonowej płyty nośnej ma na swej powierzchni, zwróconej ku zaprawie podkładowej, środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk, wówczas z jednej strony betonowa płyta noś na moż e swobodnie rozszerzać się na zaprawie podkładowej, co jest związane z różnymi obciążeniami termicznymi, z drugiej zaś betonowe płyty nośne można w razie potrzeby łatwo podnieść z zaprawy podkładowej.

Jeżeli na ściankach wybrań umieszczona jest powłoka o elastyczności zbliżonej do gumy, zwłaszcza zaopatrzona w środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk, wówczas z jednej strony uwzględnione zostają korzystnie naprzemienne elastyczne przemieszczenia betonowych płyt nośnych wzdłuż toru i w kierunku do niego poprzecznym, z drugiej zaś środek rozdzielczy znacznie ułatwia usunięcie betonowych płyt nośnych, bez konieczności mechanicznego niszczenia występów zaprawy podkładowej.

Jeżeli wybrania betonowej płyty nośnej o mniejszej grubości są w przekroju równoległym do płaszczyzny toru większe niż wybrania innych betonowych płyt nośnych, wówczas przy wymianie betonowych płyt nośnych nie trzeba dokładnie dopasowywać ich do występów, wystających w górę z zaprawy podkładowej, lecz można płyty ustawić swobodnie, przy czym wolną przestrzeń pomiędzy wybraniami i występami zaprawy podkładowej można wypełnić następną warstwą zaprawy podkładowej.

Jeżeli betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma elementy dystansowe na swej dolnej powierzchni, zwłaszcza na warstwie o elastyczności zbliżonej do gumy, wówczas można wyjątkowo szybko i łatwo ustalić położenie płyt nośnych o mniejszej grubości, przy czym dodatkowa zaleta tego rozwiązania polega na tym, że już po bardzo krótkim czasie, chociaż z mniejszą prędkością, można jeździć po płytach naprawczych, ponadto nie są konieczne dodatkowe prace konserwacyjne po utwardzeniu zaprawy podkładowej, jak to ma miejsce na przykład przy zastosowaniu trzpieni, które trzeba usunąć po utwardzeniu zaprawy podkładowej.

Jeżeli przewidziane są co najmniej trzy, zwłaszcza cztery, elementy dystansowe, wówczas zapewniona jest szczególna dokładność ustawienia płyt nośnych o mniejszej grubości, które podczas utwardzania zaprawy podkładowej mogą same przejmować duże siły przy obciążeniu.

Jeżeli betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma naprężone wstępnie zbrojenie, biegnące ewentualnie zarówno we wzdłużnym kierunku nawierzchni, jak też w kierunku do niego poprzecznym, wówczas mimo mniejszej grubości można osiągnąć analogiczne parametry wytrzymałościowe, w zwią zku z czym zapewnione jest równomierne zachowanie betonowych płyt noś nych, co z kolei pozwala w prosty sposób zapobiec przedwczesnym uszkodzeniom w obszarze płyt naprawczych.

Jeżeli betonowa płyta nośna o mniejszej grubości ma grubość co najmniej o 3,0 mm mniejszą niż grubość innych betonowych płyt nośnych, wówczas z jednej strony zapewniona jest wystarczająca wytrzymałość przy uwzględnieniu przenoszenia sił na sąsiednie betonowe płyty nośne, z drugiej zaś możliwe jest wypełnienie wolnej przestrzeni pomiędzy dolną warstwą zaprawy podkładowej i elastyczną warstwą naprawczej płyty nośnej.

Sposób według wynalazku umożliwia przeprowadzenie wymiany betonowej płyty nośnej przy jak najmniejszym nakładzie pracy, ponieważ nie jest potrzebne zdejmowanie zaprawy podkładowej, lecz jedynie uniesienie starej, ewentualnie uszkodzonej, betonowej płyty nośnej, po czym można ustawić nową płytę, zaś przestrzeń pośrednią można wypełnić dalszą zaprawą podkładową albo przed, albo po ustawieniu płyty.

Jeżeli przestrzeń pomiędzy występem zaprawy podkładowej, wchodzącym w betonową płytę nośną, i mającą elastyczność zbliżoną do gumy, warstwą wybrania w betonowej płycie nośnej o mniejszej grubo ś ci wypeł nia się zaprawą podkł adową , wówczas póź niejsze dokł adne ustawienie pł yt nośnych można zrealizować również w kierunku wzdłuż nawierzchni toru, przy czym wiążąca zaprawa podkładowa umożliwia wówczas dokładne ustalenie położenia płyty.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia nawierzchnię toru w widoku z góry, fig. 2 - zamocowanie szyn w płycie nośnej, w przekroju, fig. 3 - nawierzchnię toru z fig. 1 w przekroju wzdłuż linii III-III, fig. 4 -nawierzchnię toru z fig. 1 w przekroju wzdłuż linii IV-IV, zaś fig. 5 - spoinę pomiędzy dwiema betonowymi płytami nośnymi.

Na fig. 1 przedstawione są cztery betonowe płyty nośne 1, 1a, zaopatrzone w biegnące od góry do dołu, przelotowe wybrania 2, 2a i przelotowe otwory wtryskowe 3.

PL 200 575 B1

Jak widać zwłaszcza na fig. 2, szyna 4 jest połączona rozłącznie z betonową płytą nośną 1. Płyta nośna ma podwyższenie 14, dzięki czemu szyny są usytuowane wyżej niż pozostałe obszary płyty nośnej. W betonowej płycie nośnej umieszczone są kołki 15, współpracujące ze śrubami 16, które łączą szynę 4 rozłącznie z betonową płytą nośną poprzez płyty dociskowe 17, podkładkę płytową 18 i płytę poś rednią 19 o elastyczności zbliżonej do gumy.

W czterech narożach betonowych płyt noś nych 1 umieszczone są gwinty 5, współpracujące z trzpieniami do regulacji wysokości ustawienia betonowych płyt noś nych. Płyty nośne 1 mają wymiary 2400 mm na 5160 mm. Typowe wymiary wynoszą od 2000 do 2700 mm na 3000 do 7000 mm. Grubość płyt wynosi od 140 do 250 mm, w niniejszym przypadku 160 mm. Wybrania 2 mają kształt prostokątny, przy czym dłuższy bok prostokąta jest równoległy do wzdłużnego kierunku nawierzchni toru i wynosi 900 mm, natomiast jego szerokość wynosi 600 mm. Wybrania 2a odpowiadają wybraniem 2, są jednak większe w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny toru, zaś ich wymiary wynoszą 910 mm na 610 mm.

Betonowe płyty nośne spoczywają, jak widać zwłaszcza na fig. 3 i 4, poprzez płasko-równoległą zaprawę podkładową 6, 6a na podłożu, mianowicie na dnie koryta betonowego 7. Koryto betonowe 7 spoczywa z kolei poprzez elementy kształtowe 8 o elastyczności zbliżonej do gumy na wyrównanym podłożu 9. Zamiast koryta betonowego można również zastosować płytę betonową lub tylko wyrównane podłoże. Ponadto zamiast elementu kształtowego można zastosować ciągłą warstwę o elastyczności zbliżonej do gumy. W przypadku wyjątkowo dużych naprężeń wywołanych drganiami wanna betonowa lub płyta betonowa może spoczywać na podłożu za pośrednictwem dużej liczby pojedynczych oddzielnych podpór o elastyczności zbliżonej do gumy. Betonowe płyty nośne 1 mają zwisające zbrojenie 10, które z jednej strony kończy się przed wybraniami 2, z drugiej zaś biegnie wzdłuż nawierzchni i w kierunku poprzecznym do niej. Betonowe płyty nośne o mniejszej grubości mają wstępnie naprężone zbrojenie 10a. Pokrycie obu rodzajów płyt betonem wynosi co najmniej 25 mm. Obie betonowe płyty nośne mają na swej zwróconej ku podłożu powierzchni prefabrykowaną powłokę 11 o grubości 30 mm, wystającą poza zewnętrzny zarys betonowej płyty nośnej 1, 1a. Warstwa ta składa się z gumowych cząstek o średniej wielkości od 15 do 20 mm, połączonych spoiwem poliuretanowym. Do tego celu nadaje się jednak również folia natryskowa z tworzywa sztucznego. W odniesieniu do szerokości wystaje ona co najmniej 5 mm poza szerokość betonowej płyty nośnej, natomiast w kierunku wzdłuż szyn powłoka o elastyczności zbliżonej do gumy wystaje 2,5 cm poza betonową płytę nośną, jeżeli powłoka ta wystaje poza betonową płytę nośna na każdej z jej powierzchni czołowych. Jeżeli powłoka wystaje tylko z trzech stron, wówczas wystaje poza spoinę. Jeżeli betonowe płyty nośne spoczywają nie w korycie, lecz jedynie na następnej płycie betonowej lub, za pośrednictwem zaprawy podkładowej, na wyrównanym podłożu, wówczas wystarcza, jeżeli pomiędzy dwiema płytami nośnymi znajduje się uszczelnienie spoiny. To uszczelnienie spoiny można osiągnąć albo za pomocą umieszczonej tylko na jednej płycie nośnej, wystającej powłoki o elastyczności zbliżonej do gumy, albo za pomocą wystających na obu czołowych powierzchniach płyt nośnych, powłok o elastyczności zbliżonej do gumy. Zaprawa podkładowa 6 wchodzi również w wybrania 2, betonowej płyty nośnej, przy czym boczne ścianki betonowej płyty nośnej mają również powłokę 12 o elastyczności zbliżonej do gumy. W zaprawie podkładowej 6 w wybraniach umieszczone jest zbrojenie 13, w związku z czym zaprawa podkładowa może swoimi występami lepiej przenosić obciążenia rozciągające.

Na fig. 4 przedstawiona jest w przekroju betonowa płyta nośna 1a, której grubość d2, mianowicie 3,0 mm, jest mniejsza niż grubość betonowej płyty nośnej w wykonaniu standardowym. Grubość betonowej płyty nośnej jest wyznaczana w obszarze szyn, przy czym dolna powierzchnia betonowej płyty nośnej jest równoległa do płaszczyzny toru. Pomiędzy dolną powierzchnią betonowej płyty nośnej i pochodzącą z poprzedniej betonowej płyty nośnej 1a zaprawa podkładową 6 umieszczona jest następna warstwa zaprawy podkładowej 6a, w związku z czym betonowa płyta nośna 1a o mniejszej grubości jest, w odniesieniu do jej dolnej powierzchni, usytuowana wyżej niż standardowa betonowa płyta nośna 1. Wybranie 2a w betonowej płycie nośnej jest jednak większe niż wybranie 2 standardowej betonowej płyty nośnej, ponieważ miedzy występem 6 i betonową płytą nośną również znajduje się zaprawa podkładowa 6a.

Jak widać na fig. 5, betonowa płyta nośna 1a może spoczywać na podłożu 6 poprzez warstwę 11 o elastyczności zbliżonej do gumy i elementy dystansowe 19 o elastyczności zbliż onej do gumy. Dzię ki temu bezpośrednio po wymianie płyty można płytę o mniejszej grubości ustawić bezpośrednio na zaprawie podkładowej 6, ponieważ wspomniane elementy dystansowe 19 muszą mieć jedynie grubość nanoszonej na nowo zaprawy podkładowej 6a. Zaprawa podkładowa 6a sięga do spoiny 20.

PL 200 575 B1

Warstwy 11 o elastyczności zbliżonej do gumy zapewniają osłonięcie zaprawy podkładowej 6 i 6a również w spoinie. Spoina 20 może być osłonięta suwakiem 21, w związku z czym podczas utwardzania zaprawy podkładowej 6 względnie 6a, warstwy 11 o elastyczności zbliżonej do gumy zostają wygięte w dół. Spoina może zostać wówczas zakryta osłoną 22.

Poszczególne warstwy zaprawy podkładowej mogą mieć identyczną lub zróżnicowaną budowę. Tak na przykład dolną warstwę może stanowić zaprawa z hydraulicznym środkiem wiążącym, ewentualnie modyfikowana tworzywem sztucznym, zaś górną warstwę może stanowić tworzywo sztuczne z wypeł niaczem. Z uwagi na niewielką odległ o ść, wyst ę pują c ą w sytuacji, gdy pł yta naprawcza jest utrzymywana za pomocą trzpieni nad dolną warstwą zaprawy podkładowej, zaś przestrzeń pośrednią należy wypełnić zaprawą, szczególne znaczenie ma zdolność płynięcia górnej warstwy zaprawy.

Claims (15)

1. Nawierzchnia beztł uczniowa z prefabrykowanymi, noś nymi pł ytami betonowymi, które podtrzymują szyny i których wymiar w kierunku wzdłuż nawierzchni jest większy niż w kierunku poprzecznym, z co najmniej dwoma, zwłaszcza symetrycznie rozmieszczonymi, wybraniam!, które rozciągają się od góry do dołu, ewentualnie są przelotowe, oraz mają kształt otwartego od dołu wielokąta, zwłaszcza prostokąta, przy czym prostokąt ten ma zwłaszcza boki o różnej długości, z których boki dłuższe rozciągają się w kierunku wzdłużnym nawierzchni, oraz zaprawa podkładowa, spoczywająca na wyrównanym podłożu, na przykład betonie, wchodzi co najmniej w dwa wybrania, zaś pomiędzy prefabrykowanymi betonowymi płytami nośnymi i zaprawą podkładową, na spodzie płyt, umieszczona jest, zwłaszcza prefabrykowana, warstwa, korzystnie zawierająca granulat, z materiału o elastyczności zbliżonej do gumy, przy czym betonowe płyty nośne są ustawione swymi powierzchniami czołowymi w odstępie względem siebie, tworząc spoinę, znamienna tym, że co najmniej dwie sąsiednie betonowe płyty nośne (1, 1a) mają co najmniej na swych powierzchniach czołowych, poniżej stopki szyny, różne grubości, zaś zaprawa podkładowa (6, 6a) pod płyta nośna o mniejszej grubości ma strukturę co najmniej dwuwarstwowa, przy czym górna warstwa (6a) zaprawy podkładowej rozciąga się aż do obszaru spoiny (20), zaś dolna warstwa (6) zaprawy podkładowej, sąsiadująca, zwłaszcza bezpośrednio, z podłożem, rozciąga się poniżej płyt nośnych (1, 1a) o różnej grubości.

2. Nawierzchnia wed ł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e zarówno górna (6a), jak też dolna warstwa (6) zaprawy podkładowej rozciąga się na całej powierzchni betonowej płyty nośnej (1, 1a) i jest w zasadzie płasko-równoległa.

3. Nawierzchnia według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że górna warstwa (6a) zaprawy podkładowej kończy się w spoinie.

4. Nawierzchnia wedł ug zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, ż e górna warstwa (6a) zaprawy podkładowej jest w spoinie co najmniej częściowo osłonięta warstwą (11) o elastyczności zbliżonej do gumy, połączoną z płytą nośną (1a) o mniejszej grubości.

5. Nawierzchnia według zastrz. 4, znamienna tym, że warstwa (11) o elastyczności zbliżonej do gumy jest wygięta do dołu.

6. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 5, znamienna tym, że mająca elastyczność zbliżoną do gumy, warstwa (11) betonowej płyty nośnej ma na swej powierzchni, zwróconej ku zaprawie podkładowej, środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk.

7. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienna tym, że na ściankach wybrań (2, 2a) umieszczona jest powłoka (12) o elastyczności zbliżonej do gumy, zwłaszcza zaopatrzona w środek rozdzielczy, na przykład olej, wosk.

8. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 7, znamienna tym, że wybrania (2a) betonowej płyty nośnej (1a) o mniejszej grubości są w przekroju równoległym do płaszczyzny toru większe niż wybrania innych betonowych płyt nośnych.

9. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 8, znamienna tym, że betonowa płyta nośna (1a) o mniejszej grubości ma elementy dystansowe (19) na swej dolnej powierzchni, zwłaszcza na warstwie (11) o elastyczności zbliżonej do gumy.

10. Nawierzchnia według zastrz. 9, znamienna tym, że elementy dystansowe (19) są z materiału o elastyczności zbliżonej do gumy.

11. Nawierzchnia według zastrz. 9 albo 10, znamienna tym, że umieszczone są co najmniej trzy, zwłaszcza cztery, elementy dystansowe (19).

PL 200 575 B1

12. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 11, znamienna tym, że betonowa płyta nośna (1a) o mniejszej grubości ma naprężone wstępnie zbrojenie (10), biegnące ewentualnie zarówno we wzdłużnym kierunku nawierzchni, jak też w kierunku do niego poprzecznym.

13. Nawierzchnia według jednego z zastrz. 1 do 12, znamienna tym, że betonowa płyta nośna (1a) o mniejszej grubości ma grubość co najmniej o 3,0 mm mniejszą niż grubość innych betonowych płyt nośnych (1).

14. Sposób wymiany prefabrykowanych nośnych płyt betonowych nawierzchni beztłuczniowej, spoczywających poprzez warstwę o elastyczności zbliżonej do gumy i utwardzoną zaprawę podkładową na podłożu, przy czym przeznaczoną do wymiany betonową płytę nośną zastępuje się następną prefabrykowaną płytą, znamienny tym, że następną betonową płytę nośną (1a) o mniejszej grubości niż przeznaczona do wymiany utrzymuje się nad zaprawą podkładową (6), zaś wolną przestrzeń wypełnia się kolejną warstwą (6a) zaprawy podkładowej.

15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że wolną przestrzeń pomiędzy występem zaprawy podkładowej (6), wchodzącym w betonową płytę nośną (1a), i mającą elastyczność zbliżoną do gumy, warstwą (12) wybrania w betonowej płycie nośnej (1a) o mniejszej grubości, wypełnia się następną zaprawą podkładową (6a).