SK298890A3 - Superstructure with rails and method of obtaining the same - Google Patents

Description

Zvršok s koľajnicami a spôsob jeho výstavby

Oblasť techniky koľajnice a prípadne koľajnice zasahujúce

Vynález sa týka zvrška s koľajnicami, najmä zvrška bez štrku, s výhodou pre širokopätné koľajnice na prevádzku po koľajniciach, ktoré sú uvoľniteľne spojené nosníkmi, ktoré majú aspoň dve koľajnice, ktoré majú po obidvoch stranách stojky až ku hlave koľajnice a k päte zariadenia na tlmenie hluku, ktoré priliehajú ku koľajnici, pričom prierez zariadenia na tlmenie hluku má v pohľade kolmo k pozdĺžnemu smeru koľajníc paralelogramový tvar a pritom sú dve strany tohoto pralelogramu tvorené stojkou koľajnice a pätkou koľajnice a pričom je s výhodou zariadenie na tlmenie hluku upravené medzi dvomi koľajnicami jazdnej dráhy od jednej koľajnice k druhej koľajnici a s výhodou celkom prekrýva nosníky a/alebo prípadne štrkové lôžko, ako aj spôsobu jeho výstavby.

Doterajší stav techniky

Prevádzka po koľajniciach, nech už osobná alebo nákladná, sa vyznačuje vysokou výkonnosťou pri prepočte na spotrebu energie alebo na nároky na priestor pre prepravovanú jednoku. Tiež bezprostredné emisie sú v priebehu prepravy veľmi malé, pretože veľká časť premeny energie sa uskutočňuje prostredníctvom elektrických strojov, takže sa používa napríklad prúd, ktorý sa získava z hydraulických elektrární alebo z tepelných elektrární s filtrami zachycujúcimi škodlivé lát1 ky. Preto má z emisií týchto dopravných prostriedkov stále väčší význam, pretože sa podarilo ostatné emisie redukovať na minimum, emisia hluku. Pôvodne bola prevádzka na koľajnicových dráhach tak malá, že sa netýkala ani sústredenia okolo výrobných podnikov,. ani okolo obytných štvrtí, pričom teraz sa vytvára v týchto oblastiach stále viacej hluku.

Emisie hluku pri prevádzke po koľajniciach majú rôzne príčiny. Jednak je emisia hluku spôsobovaná priamo valiacim sa materiálom. Tu je potreba uviesť predovšetkým operácie v priebehu brzdenia, zrýchľovania a v zatáčkach. Opatrenia, ktoré je tu potrebné realizovať, vedú k tlmeniu hlukových emisií kolies, brzdových ústrojenstiev, mazacích ústrojenstiev pri malých oblúkoch a podobne.

Emisie hluku, ktoré sú vyvolané na' styku koľajníc, je možné odstrániť konštrukciami, ktoré pripúšťajú zváranie koľajnicových stykov, čo umožňuje, ako je to známe, znížiť tiež periodické emisie hluku s nízkou frekvenciou.

Zvršok koľajnicami vybavenej dráhy jednak zachytáva hluk z dopravného prostriedka a jednak vytvára prostredníctvom dynamického namáhania dopravného prostriedka sám o sebe hluk. Zvršok, a táto skutočnosť tiež platí aj pre vršok bez štrku, musí mať pri dynamickom namáhaní možnosť pohybu, aj ked samozrejme obmedzeného pohybu. Toto dynamické namáhanie spôsobuje tiež samo o sebe hlukové emise zvršku. Hlukové emisie zvršku je možné znížiť zodpovedajúcou konštrukciou na pohlcovanie hluku, pričom napríklad podľa DE-OS 35 S?

o

8S9 Al je pri zvršku bez štrku usporiadaná na zvršku vrstva z minerálnej vlny, na ktorej je usporiadaná druhá vrstva z minerálnych zŕn, ako napríklad z kremeňa, štrku alebo zo strusky. Tým sa dosiahne toho, že sa zhorší prechod hluku z pevného telesa do ovzdušia, čím sa dosahujú menšie hodnoty emisie. Veľmi veľká emisia hluku je ale spôsobovaná vlastnými koľajnicami, pretože tie majú zvlášť vysokú schopnosť na vedenie hluku. Okrem schopnosti vodiť hluk vzniká ešte tá skutočnosť, že vzhľadom na to, že každá koľajnica je v určitých vzájomných rozpätiach spojená s podkladom a medzi týmito spojeniami môže voľne kmitať, vytvára sa hluk, ktorého frekvencia je podmienená veľkosťou rozpätí týchto podporných miest. Aby sa zmenšilo množstvo hluku odovzdávané z koľajníc do okolia, je známe z DE-OS 36 31 492 Al zariadenie, ktoré sa ukladá po obidvoch stranách stojky koľajnice ku koľajnici, pričom v telese zo silikonového kaučuku je upravený pohlcovač z čistého olova. Celé zariadenie je držané plochými pružinami, ktoré sú prostredníctvom koľajnicových klincov spojené s podvalmi. Také zariadenie síce umožňuje zmenšenie emisií hluku v malých oblastiach, ale aj pri svojom konštrukčne nákladnom riešení zhoršuje prevádzkovú spoľahlivosť a vysoké výrobné náklady prakticky zamedzujú použitie takého zariadenia pozdĺž dlhých tratí.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie sa koľajnicami, ktorý by mal bol vytvorený konštrukčne úlohu vytvoriť taký zvršok s malé emisie hluku a súčasne tak, aby ho bolo možné pou5 žívať aj pozdĺž dlhých tratí, pričom má byt súčasne zaistená možnosť jeho plynulého uvedenia do chodu.

Vytýčená úloha sa rieši zvrškom s koľajnicami podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že zariadenie na tlmenie hluku je tvorené povlakom, ktorý je vytvorený časticami spojenými pojivom, pričom častice majú najmä veľkosť zrna 8,0 mm až 8,0 mm, a prípadne vláknami, napríklad sklenenými vláknami, a je s koľajnicou adhezívne spojený.

Tým, že je zariadenie na tlmenie hluku tvorené povlakom, ktorý je adhezívne držaný na koľajnici, je možné získať veľmi jednoduché spojenie medzi zariadením na tlmenie hluku a koľajnicou, pričom upevňovacie prostriedky samé o sebe na rozdiel od skrutiek, svoriek a iného koľajiva neprispievajú k zvýšenej emisii hluku. Prekrytím stojky koľajnice a pätky koľajnice sa podstatne zníži ich emisia hluku. Tým, že povlak je tvorený časticami spojenými pojivom, je už predom zaistené dalšie tlmenie pri priechode zvuku týmto povlakom, pretože častice a pojivo majú rôznu schopnosť vedenia zvuku, takže na príslušných medzných plochách dochádza k odrazom zvukových vín, čím sa podstatne zníži odovzdávanie zvuku do okolného ovzdušia, a tým aj hlukové zaťaženie.

Ak povlak vo vzťahu na okolok na vonkajšej strane koľajnice prekrýva v podstate hlavu koľajnice a zasahuje v podstate až k vodiacej a nosnej ploche koľajnice, udržuje sa aj emisia hluku vychádzajúceho z hlavy koľajnice na zvlášť nízkom stupni.

u

Rovnaký efekt je možné dosiahnuť na hlave koľajnice na vnútornej časti koľajnice, pokiaľ povlak z časti prekrýva hlavu koľajnice vo vzťahu na okolok.

Pokiaľ má povlak najmä aspoň vo vnútrajšku nosnú sieť, je možné dosiahnúť zvlášť ľahké nanášanie povlaku, pričom súčasne je možné pri prípadnej demontáži pri zodpovedajúcom zakotvení nosnej sieti v povlaku odtiahnúť nosnú sieť vrátane povlaku.

Pokiaľ sa v oblasti uvoľni teľných upevňovacích prostriedkov koľajnice, napríklad koľajnicových klincov, upraví v povlaku priechodzie vybranie na kontrolu a nastavovanie, je možné uskutočňovať obvyklé preskúšanie zvlášť jednoduchým spôsobom tak, aby sa pritom povlak nepoškodil.

Ak sa aspoň z časti vytvoria častice povlaku z gumy s tvrdosťou Shore A 60 až 90, najmä 75 až 85, dosiahne sa zvlášť priaznivé tlmenie hluku, pričom je možné použiť materiál, ktorý je ľahko k dispozícii, napríklad zo spracovaných starých pneumatík. Pokiaľ sú aspoň sčasti častice povlaku tvorené Štrkom, drvou alebo podobne, je možné pre tlmenie hluku vytvoriť povlak s relatívne veľkou hmotnosťou, čím sa dosahuje zvlášť priaznivé tlmenie hluku, pričom tieto prídavné hmoty sú k dispozícii vo veľkých množstvách a preto ich je možné ľahko používať.

Pokiaľ má pojivo organický podiel, pričom je elastické až plastoelastické, je možné dosiahnúť jednak prostredníctvom častíc a jednak vzájomnou väzbou častíc zvlášť priaznivé tlmenie hluku, pretože také hmoty majú spravidla vysokú možnosť pohlcovania hlukovej energie.

Pokiaľ je povrstvenie vybavené priechodzími priechodmi, zaistí sa veľmi priaznivo odvádzanie povrchových vôd.

Pokiaľ má pojivo anorganickú maltovinu, najmä cement, s výhodou portlandský cement, zaistí sa zvlášť odolné pojivo, ktoré má súčasne vysoké adhézne vlastnosti aj vzhľadom na anorganické hmoty. Pokiaľ je povrstvenie tvorené aspoň sčasti prefabrikovanými profilmi a doskami, je možné uskutočňovať veľmi rýchlu montáž, čo umožňuje uskutočňovať len veľmi krátkodobé výluky trate.

Spôsob výstavby hluk tlmiaceho zvršku, pričom zvršok je vybudovaný s nosníkami, na ktorých sú upravené aspoň dve s nimi uvoľniteľne spojené koľajnice, spočíva podľa vynálezu v podstate v tom, že na koľajnice sa pôsobí lúčom kvapaliny, najmä vodným lúčom, s tlakom aspoň 40 barov, s výhodou aspoň 400 barov, potom sa s koľajnicami adhezívne spojí povlak. Týmto jednoduchým procesom je možné aj pri zariadeniach, ktoré sú už dlho v prevádzke, upraviť dodatočne povlak na tlmenie hluku, pričom je zabezpečené zvlášť jednoduché strojné upevnenie.

Pokiaľ sa potom, čo sa pôsobilo na koľajnice lúčom kvapaliny, na koľajnice nanesie adhézny prostriedok, najmä pojivo, je možné uskutočniť dodatočné nanesenie povlaku bez veľkého tlakového pôsobenia, pretože spojenie povlaku s koľajnicou sa uskutoční zvlášť jednoduchým spôsobom.

Pokiaľ sa povlak nanáša prostredníctvom formy vedenej okolo koľajniíc, tak sa zabezpečí kontinuálne nanášanie povlaku prostredníctvom najjednoduhšich prostriedkov.

Pokiaľ sa nad uvoľni teľnými prostriedkami na upevnenie koľajníc vytvárajú duté hranoly, najmä duté valce, zasahujúce aš k povrchovej ploche povlaku, potom sa povlak adhezívne spojí s koľajnicou, je možné získať zvlášť jednoduchým spôsobom montážou a servisný otvor na prostriedky na upevňovanie koľajníc, pričom súčasne vznikajú emisie hluku len v jednom smere, napríklad pri koľajnicových klincoch v podstate v smere ich osi.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je v dalšom podrobnejšie vysvetlený na príkladoch uskutočnenia v spojení s pripojenými výkresmi, kde na obr. 1 je schematicky a v reze znázornený zvršok podľa vynálezu, na obr. S je dielci výrez zvršku podľa obr. 1 v oblasti koľajnice a na obr. 3 je schematicky znázornená koľajnica s pripojeným profilom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Koľajnice i sú s nosníkom S, ktorý je tvorený betónovou doskou, uvoľniteľne spojené prostredníctvom koľajnicových klincov 5. Nosník S je sám o sebe uložený prostredníctvom vrstvy 5 z gumeného pružného materiálu v priechodzej betónovej medziľahlej vrstve £ v tvare vane. Betónová medziľahlá vrstva 4 spočíva na podložke 6, ktorá je tiež zhotovená z betónu. Podložka 6 je upravená₍ na ras.tlej zemine alebo hornine 7. Medzi koľajnicami 1 je upravený povlak 8, ktorý prekrýva stojku 9 koľajnice i a pätku 10 koľajnice i. Povlak 8 dosahuje až k hlave 11 koľajnice. Ma vonkajšej strane koľajnice 1 je upravený v podstate trojuholníkový povlak 19. ktorého jedna odvesna je tvorená zhruba stojkou 9 koľajnice i a druhá odvesna pätkou 10 koľajnice 1. Na vonkajšej strane koľajnice 1 dosahuje povlak 19 až k vodiacej a nosnej ploche 15 koľajnice 1.

Ako je zrejmé z obr. prostredníctvom dosky 14.

9, je uložená koľajnica 1 z gumeného elastického materiálu na drážkovanej doske 15, ktorá je sama o dosky 16 z pružného oceľovou doskou 12, na

Koľajnica 1 je spojená sebe uložená prostredníctvom materiálu, ktorá je spojená s betónovej medziľahlej vrstve 4.

prostredníctvom koľajnicových klincov 5 a prídržných dosák 18 uvoľniteľne s nosníkom S. Povlaky 19 a 19, upravené po obidvoch stranách koľajnice 1, majú v podstate trojuholníkový prierez. Na povlaku 19 je na vonkajšej strane upravená nosná siet 90. Povlak 91. ktorý je usporiadaný medzi koľajnicami 1, má tiež nosnú siet 99. Nosná siet 99 môže byt tiež usporiadaná napríklad vo vnútri povlaku 91.

Povlak 8, 19, 19, SI je opatrený, ako je to z rezu jasne vidieť .časticami 93, ktoré sú navzájom spojené pojivom 94, ktoré je usporiadané medzi časticami 93. Na koľajnici 2 je upravený film 95 z adhézneho prostriedku

Pri výstavbe a pri výrobe povlaku 8, 18, 19, 81 sa postupuje tak,že po vytvorení o sebe známeho zvršku sa koľajnica i vyčistí vodným lúčom, potom sa nanesie priľnievacia vrstva a potom sa uloží na príslušné miesto priamo zmes vytvorená z častíc 83 a z pojiva 84. Potom sa na obidve strany otvorenou formou, ktorá sa vedie pozdĺž koľajníc i, vytvorí požadovaný tvar povlaku 8, 18, 19. 81.

Pri predtvarovanom profile 87 povlaku podľa obr. 3,ktorého prierez má v podstate tvar paralelogramu, nebráni taký profil 87 použitiu klieštin a umožňuje aj prácu strojných podbíjačiek koľaje.

Aby sa uľahčil prístup k uvoľniteľným prostriedkom na upevnenie koľajnice 1, napríklad ku koľajnicovým klincom 5, možno vytvoriť pred úpravou povlaku 19 nad nimi dutý valec 86. Pokiaľ sa ukladá profil, možno usporiadať v pravidelných rozpätiach zodpovedajúce vybranie v profile 87.

Príklad 1

Bola použitá zmes 570 kg gumeného granulátu s tvrdosťou Shore A 80 o veľkosti zrna 4 až 8 mm spolu s 18 kg pojiva v podobe polyuretánu, ktorý je v obchode dostupný pod označením RESICAST CH 40, prípadne URESTIL 1100 firmy Shell. Potom, čo boli koľajnice vyčistené vodným lúčom o tlaku 1 000 barov, bolo na koľajnice s výnimkou hlavy koľajnice aplikované pojivo. Potom sa urobilo vytvorenie povlaku podľa obr. 1, a to ako na koľajniciach, tak aj na nosníkoch.

o

K.

Príklad 3

Bolo postupované analogicky ako pri príklade 1, pričom namiesto gumeného granulátu bola použitá minerálna prísada v podobe kamennej drvi o veľkosti zŕn od 1 do 4 mm.

Príklad 3

Bolo postupované analogicky ako pri príklade 1, pričom ako pojivo bolo použité 140 kg disperznej akrylovej živice, Cheraco 646 firmy Chemco, Viedeň, spolu so 100 kg portlandského cementu.

Príklad 4

Bola použitá minerálna prísada o veľkosti zŕn od 3 do 8 mm a pojivo 100 kg umelohmotnej disperzie styrolbutadíenu Chemco 605 firmy Chemco, Viedeň, a 100 kg cementu.

Pri príklade uskutočnenia 5 až 8 boli použité zmesi podľa príkladov 1 až 4, pričom rozdiel spočíval v tom, že koľajnice 1 boli povrstvované z obidvoch strán podľa obr. 3.

V nasledujúcej tabuľke uvedené namerané hodnoty boli získané takto: v kolonke koľajnice bolo pôsobené na kus dlhý 1,30 m kladivom z plastickej hmoty, a to vždy konštantnou silou, pričom koľajnica podľa príkladu 9 nemala žiadne povrstvenie. Veľký pokles emisií hluku, uvedený v decibeloch, ukazuje veľmi zreteľne účinnosť povrstvenia koľajnice.

V kolonke koľajnice a nosník je uvedená emisia hluku v decibeloch, pričom pokusná trať, vybavená povlakom, mala dĺžku 200 m a rýchlosť prechádzajúcej lokomotívy bola 80 km/h, pričom meranie emisie hluku sa uskutočňovalo v uzatvorenom území centrálne vo. vzdialenosti 7,5 m. Pri príklade 10 neboli ani koľajnice, ani štrkové lôžko, prípadne nosníky vybavené povlakom.

Emisia hluku v decibeloch

Príklad

9

Koľajnica Koľajnica a nosník

86.7 86,2 86,0

85.7

81,3 81,0 81,0 79,0

101,0

91,5

Namerané hodnoty laboratórnych pokusoch, preukazujú, že ako pri tak aj na pokusnej trati bolo možné opatrením koľajníc a nosníkov povlakom, najmä prostredníctvom prefabrikovaných dosák, dosiahnúť podstatného zníženia emisií hluku.

Prostredníctvom prekrytia , poprípade povlakov, ktoré sú upravené na vonkajšej strane koľajníc je možné prídavné dosiahnúť lepšej súdržnosti štrkového lôžka v priebehu namáhania kmitami.

Ako materiál pre častice spojené pojivom sú zvlášť vhodné tiež korok, vermikulit, keramzit a nabobtnaná sľuda.

V povlakoch je možné použiť prídavné tiež vlákna, Čím sa zvýši pevnosť napätia v ťahu. Ma tieto účely sú vhodné vlákna zo skla, uhlíka, hliníka,polypropyléna, konope a podobne.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zvršok s koľajnicami, najmä zvršok bez štrku, s výhodou pre širokopätné koľajnice na prevádzku po koľajniciach, ktoré sú uvoľniteľne spojené s nosníkmi, ktoré majú aspoň dve koľajnice, ktoré majú po oboch stranách stojky koľajnice a prípadne až k hlave koľajnice a k päte koľajnice zasahujúce zariadenie na tlmenie hluku , ktoré priliehajú ku koľajnici, pričom prierez zariadenia na tlmenie hluku má v pohľade kolmo na pozdĺžny smer koľajníc paralelogramový tvar a pritom sú dve strany tohto paralelogramu tvorené stojkou koľajnice a pätkou koľajnice a pričom je s výhodou zariadenie na tlmenie hluku upravené medzi dvoma koľajnicami jazdnej dráhy od jednej koľajnice k druhej koľajnici a s výhodou úplne prekrýva nosníky a/alebo prípadne štrkové lôžko, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na tlmenie hluku je tvorené povla kom (8, 18, 19, 81), ktorý je vytvorený časticami (83) spojenými pojivom (84), pričom častice (23) majú najmä veľkosť zrna 8,0 mm až 8,0 mm, a prípadne vláknami, napríklad sklenenými vláknami, a je s koľajnicou (1) adhezívne spojený.
2. 2. Zvršok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že povlak (18) vo vzťahu na okolok na vonkajšej strane koľajnice (1) prekrýva v podstate hlavu (11) koľajnice (1) a zasahuje v podstate až na vodiacu a nosnú plochu (13) koľajnice (1).

   5. Zvršok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že povlak (8, 19) prekrýva sčasti hlavu (11) koľajnice (1) na vnútornej časti koľajnice (1) vo vzťahu na okoiok.
3. 4. Zvršok podľa nároku 1, g alebo 3, v y.z n ačujúci sa tým, že povlak (18, 81) má najmä aspoň vo vnútri nosnú sieť (80, 88).
4. 5. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že v oblasti uvoľniteľných upevňovacích prostriedkov koľajnice (1), napríklad koľajnicových klincov (3), sú v povlaku (19) upravené priechodzie vybrania na kontrolu a nastavovanie.
5. 6. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že aspoň sčasti sú častice (83) povlaku zložené z gumy s .tvrdosťou Shore A 80 až 90, najmä 75 až 85.
6. 7. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 6 , vyzná č u j ú c i sa tým, že aspoň sčasti sú častice (83) povlaku tvorené štrkom, drvou alebo podobne.
7. 8. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že pojivo (84) má orga nický podiel· a je elastické až plastoelastické.
8. 9. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že pojivo (84) má anorganickú maltovinu, najmä cement, s výhodou portlandský cement.
9. 10. Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že povlak (8, 18, 19, 81) má priechodzie prieduchy.

   11 , . Zvršok podľa jedného z nárokov 1 až 10, v y z- n a č u j ú c i sa tým, že povlak (8, 18, 19 , 81) je tvorený aspoň sčasti prefabrikovanými profilmi a/alebo doskami, 18. , Spôsob výstavby hluku tlmivého zvršku, najmä

   podľa jedného z nárokov 1 až 11, pričom zvršok je vybudovaný s nosníkmi, na ktorých sú upravené aspoň dve s nimi uvoľniteľne spojené koľajnice, vyznačujúci sa tým, že na sa koľajnice pôsobí lúčom kvapaliny, najmä vodným lúčom, s tlakom aspoň 40 barov, s výhodou aspoň 400 barov, potom sa s koľajnicami adhezívne spojí povlak.
10. 13. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že po pôsobení lúčom kvapaliny sa na koľajnice nanesie adhezívny prostriedok, najmä pojivo.
11. 14. Spôsob podľa nárokov 18 alebo 13, vyznačujúci sa t ým, že povlak sa nanáša prostredníctvom formy vedenej podľa koľajníc.
12. 16. Spôsob podľa nárokov 18, 13 alebo 14, vyznačujúci sa tým, že nad uvoľni teľnými prostriedkami na upevneie koľajníc sa vytvárajú duté hranoly, najmä duté valce, zasahujúce až na povrchovú plochu povlaku, potom sa povlak adhezívne spojí s koľajnicou.