CZ298890A3

CZ298890A3 - Permanent way with rails and process of building thereof

Info

Publication number: CZ298890A3
Application number: CS902988A
Authority: CZ
Inventors: Fritz Dr Howanietz; Helmut Dipl Ing Raschendorfer; Heinrich Salzmann
Original assignee: Porr Allg Bauges
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1995-11-15
Also published as: SK279148B6; CZ280765B6; EP0404756A2; DE59001539D1; EP0404756B1; AT395738B; HUT56893A; SK298890A3; HU903904D0; ATA149689A; EP0404756A3; HU205402B

Description

Svršek s kolejnicemi a způsob jeho ýýstavby

Oblast techniky

Vynález se týká svršku s kolejnicemi, zejména svršku bez štěrku, s výhodou pro širokopatní kolejnice pro provoz po kolenicích, které jsou uvolnitelně spojeny s nosníky, které mají alespoň dvě kolejnice, které mají po obou stranách stojiny kolejnice a případně až k hlavě kolejnice a k patě kolejnice zasahující zařízení pro tlumení hluku, která přiléhají ke kolejnici, přičemž průřez zařízení pro tlumení hluku má v pohledu kolmo k podélnému směru kolejnic paralelogramový tvar a přitom jsou dvě strany tohoto paralelogramu tvořeny stojinou kolejnice g patkou kolejnice a přičemž je s výhodou zařízení pro tlumení hluku upraveno mezi dvěma kolejnicemi jízdní dráhy od jedné kolejnice ke druhé kolejnici a s výhodou zcela překrývá nosníky a/nebo případně štěrkové lože, jakož i způsobu jeho výstavby.

Dosavadní_stav_techniky

Provoz po kolejnicích, at již osobní nebo nákladní, se vyznačuje vysokou výkonností při přepočtu na spotřebu energie nebo na nároky na prostor pro přepravovanou jednotku. Také bezprostřední emise jsou v průběhu přepravy velmi malé, protože velká část přeměny energie se uskutečňuje prostřednictvím elektrických strojů, takže se používá například proud, který se získává z hydraulických elektráren nebo z tepelných elektráren s filtry zachycujícími škodlivé látky. Froto má z emisí těchto dopraviích prostředků stále větší význam, protože se podařilo ostatní emise redukovat na minimum, emise hluku. Původně byl provoz na kolejnicových drahách tak nepatrný, že se netýkal ani soustředění kolem výrobních podniků, ani kolem obytných čtvrtí, přičemž nyní se vytváří v těchto oblastech stále více hluku.

Emise hluku u provozu po kolejnicích mají různé příčiny

Jednak je emise hluku způsobována přímo valícím se materiálem. Zde je třeba uvést především operace v průběhu brzdění, zrychlování a v zatáčkách. Opatření, která je zde třeba realizovat, vedou k tlumení hlukových emisí kol, brzdových ústrojí, mazacích ústrojí při malých obloucích apod.

Emise hluku, které jsou vyvolávány na styku kolejnic, lze odstranit konstrukcemi, které připouštějí svařování kolejnicových styků, což umožňuje, jak je to známé, snížit také periodické emise hluku s nízkou frekvencí.

Svršek kolejnicemi opatřené dráhy jednak zachycuje hluk z dopravního prostředku a jednak vytváří prostřednictvím dynamického namáhání dopravního prostředku sám o sobě hluk. Svršek, a tato skutečnost také platí i pro svršek bez štěrku, musí mít při dynamickém namáhání možnost pohybu, i když samozřejmě omezeného pohybu, foto dynamické namáhání způsobuje také samo o sobě hlukové emise svršku. Hlukové emise svršku lze snížit odpovídající konstrukcí pro pohlcování hluku, přičemž například podle CE-03 35 27 829 Ál je u svršku bez štěrku uspořádána na svršku vrstva z minerální vlny, na které je uspořádána druhá vrstva z minerálních zrn, jako například z křemene, štěrku nebo ze struskv. Tím se dosáhne toho, že se znesnadní přechod hluku z pevného tělesa do ovzduší, čímž se dosahují menší hodnoty emise. Velmi značná emise hluku je však způsobována vlastními kolejnicemi, protože ty mají zvláště vysokou»·, schopnost pro vedení hluku, mimo schopnosti vodit hluk vzniká ještě ta skutečnost, že vzhledem k tomu, že každá kolejnice je v určitých vzájemných roztečích spojena s podkladem a mezi těmito spojeními může volně kmitat, vytváří se hluk, jehož frekvence je podmíněna velikostí roztečí těchto podpěrných míst. ?.by se zmenšilo množství hluku předávané z kolejnic do okolí, je známé z DS-03 36 31 492 Al zařízení, které se ukládá po obou stradách stojiny kolejnice ke kolejnici, přičemž v tělese ze silikonového kaučuku je upraven pohlcovač z čistého olova. Celé zařízení je drženo plochými pružinami, které jsou prostřednictvím kolejnicových hřebů spojeny s pražci. Takové zařízení sice umožňuje zmenšení emisí nluku v malých oblastech, avšak i při svém konstrukčně nákladném řešení zhoršuje provozní spolehlivost a vysoké výrobní náklady prakticky zamezují použití takového zařízení podél dlou hých tratí o

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit takový svršek s kolejnicemi, který by měl nepatrné emise kluku a současně byl vytvořen konstrukčně tak, aby jej bylo možné používat i podél dlouhých tratí, přičemž má být současně zajištěna možnost jeho plynulého uvedení do chodu.

Vytčený úkol se řeší svrškem s kolejnicemi podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení pro tlumení hluku je tvořeno povlakem, který je vytvořen částicemi spojenými pojivém, přičemž částice mají zejména velikost zrna 2,0 mm až 8,0 m a případně vlákny, například skleněnými vlákny, a je s kolejnicí adhezivně spojen.

Tím, že je zařízení pro tlumení nluku tvořeno povlakem, který je adhezivně držen na kolejnici, lze získat velmi jednoduché spojení mezi zařízením pro tlumení hluku a kolejnicí, přičemž upevňovací prostředky samy o sobě na rozdíl od šroubů, svorek a jiného kolejiva nepřispívají ke zvýšené emisi hluku. Překrytím stojiny kolejnice a patky kolejnice se podstatně sníží jejich emise hluku. Tím, že povlak je tvořen částicemi spojenými pojivém, je již předem zajištěno další tlumení při průchodu zvuku tímto povlakem, protože částice a pojivo mají různou schopnost vedení zvuku, takže na příslušných mezních plochách dochází k odrazům zvukových vln, čímž se podstatně sníží předávání zvuku do okolního ovzduší a tím i hlukové zatížení

Jestliže povlak ve vztahu k okolku na vnější straně kolejnice překrývá v podstatě hlavu kolejnice a zasahuje v podstatě až k vodicí a ^osné ploše kolejnice, udržuje se i emise hluku vycházejícího z hlavy kolejnice na zvláště nízkém stupni.

Stejného efektu lze dosáhnout na hlavě kolejnice na vnitrní části kolejnice, pokud povlak z části překrývá hlavu kolejnice ve vztahu k okolku.

Pokud má povlak zejména alespoň uvnitř nosnou sít, lze docílit zvláště snadného nanášení povlaku, přičemž současně lze při případné demontáži při odpovídajícím zakotvení nosné sítě v povlaku odtáhnout nosnou sít včetně povlaku.

Pokud se v oblasti uvolnitelných upevňovacích prostředků kolejnice, například kolejnicových hřebů, upraví v povlaku průchozí vybrání pro kontrolu a seřizování, lze provádět obvyklá přezkoušení zvláště jednoduchým způsobem, aniž by se přitom povlak poškodil.

Jestliže se alespoň z části vytvoří částice povlaku z pryže s tvrdostí Shore A 60 až 90, zejména 75 až 85, dosáhne se zvláště příznivého tlumení hluku, přičemž je možné použít materiál, který je snadno k dispozici, například ze zpracovaných starých pneumatik. Pokud jsou alespoň zčásti částice povlaku tvořeny štěrkem, drtí nebo podobně, lze pro tlumení hluku vytvořit povlak s relativně velkou hmotností, čímž se dosahuje zvláště příznivého tlumení hluku, přičemž tyto přídavné hmoty jsou k dispozici ve velkých množstvích a přoto je lze snadno používat.

Pokud má pojivo organický podíl, přičemž je elastické až plastoelastické, lze dosáhnout jednak prostřednictvím částic a jednak vzájemnou vazbou částic zvláště příznivého tlumení hluku, protože takové hmoty mají zpravidla vysokou možnost pohlcování hlukové energie.

Pokud je povrstvení opatřeno průchozími se velmi příznivě odvádění povrchových vod.

průduchy, zajistí

Pokud má pojivo anorganickou naltovi-u, zejména cement,

-os výhodou portlandský cement, zajistí se zvláště odolné pojivo, které má současně vysoké adhezní vlastnosti i vzhledem k anorganickým hmotám. Pokud je povrstvení tvořeno alespoň zčásti prefabrikovanými profily a deskami, lze provádět velmi rychlou montáž, coz umožňuje uskutečňovat jen velmi krátkodobé výluky trati.

Způsob výstavby hluk tlumicího svršku, přičemž svršek je vybudován s nosníky, na nichž jsou upraveny alespoň dvě s nimi uvolnitelně spojené kolejnice, spočívá podle vynálezu v podstatě v tom, že na kolejnice se působí paprskem kapaliny, zejména vodním paprskem, s tlakem alespoň 40 barů, s výhodou alespoň 400 barů, načež se s kolejnicemi adhezivně spojí povlak. Tímto jednoduchým procesem lze i u zařízení, která jsou již dlouho v provozu, upravit dodatečně povlak pro tlumení hlu ku, přičemž je zabezpečeno zvláště jednoduché strojní upevnění

Pokud se potom, co se působilo na kolejnice paprskem kapa líny, na kolejnice nanese adhezní prostředek, zejména pojivo, lze uskutečnit dodatečné nanesení povlaku bez velkého tlakového působení, protože spojení povlaku s kolejnicí se uskuteční zvláště jednoduchým způsobem.

Pokud se povlak nanáší prostřednictvím formy vedené kolem kolejnic, tak se zabezpečí kontinuální nanášení povlaku prostřednictvím nejjednodušších prostředků.

Pokud se nad uvolnitelnými prostředky pro upevnění kolejnic vytvářejí duté hranoly, zejména duté válce, zasahující až k povrchové ploše povlaku, načež se povlak adhezivně spojí s kolejnicí, lze získat zvláště jednoduchým způsobem montážní a servisní otvor pro prostředky pro upevňování kolejnic, přičemž současně vznikají emise hluku jen v jednom směru, například u kolejnicových hřebů v podstatě ve směru jejich osy.

L££?2ied_obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky a v řezu znázorněn svršek podle vynálezu. Obr. 2 představuje dílčí výřez svršku podle obr. 1 v oblasti kolejnice.

Na obr. 3 je schematicky znázorněna kolejnice s připojeným profilem.

StííSlady-groveden i _vynálezu

Kolejnice 1. jsou s nosníkem 2, který je tvořen betonovou deskou, uvolnitelně spojeny prostřednictvím kolejnicových hřebů 3. Nosník 2 je sám o sobě uložen prostřednictvím vrstvy 5 z pryžového pružného materiálu v průchozí betonové mezilehlé vrstvě 4 ve tvaru vany. Betonová mezilehlá vrstva 4 spočívá na podložce 6, která je také zhotovena z betonu. Podložka 6 je upravena na rostlé zemině nebo hornině 7. Mezi kolejnicemi _1 je upraven povlak 8, který překrývá stojinu 9 kolejnice 1. a patku 10 kolejnice 1.. Povlak 8 dosahuje až k hlavě 11 kolejnice.

Na vnější straně kolejnice 1 je upraven v podstatě trojúhelníkový povlak .12, jehož jedna odvěsna je tvořena zhruba stojinou 9 kolejnice 1. a druhá odvěsna patkou 10 kolejnice 1.» Na vnější straně kolejnice 3. dosahuje povlak 12 až k vodicí a nosné ploše 13 kolejnice jL.

Jak je patrno z obr. 2, je uložena kolejnice 1 prostřednictvím desky 14 z pryžového elastického materiálu na drážkované desce 15, která je sama o sobě uložena prostřednictvím desky 16 z pružného materiálu, která je spojena s ocelovou deskou 17, na betonové mezilehlé vrstvě 4. Kolejnice 1. je spojena prostřednictvím kolejnicových hřebů 3 a přídržných desek 18 uvolnitelně s nosníkem 2. Povlaky 12 a 19, upravené po obou stradách kolejnice 3., mají v podstatě trojúhelníkovitý průřez.

U povlaku 12 je na vnější straně upravena nosná sít 20. Povlak 2J., který je uspořádán mezi kolejnicemi 1, má také nosnou sít,22.

^vosná sít 22 může být také uspořádána například uvnitř povlaku 21.

Povlak 8, 12, 19, 21. je opatřen, jak je to z řezu jasně patrno, částicemi 23, které jsou navzájem spojeny nojivem 24, které je uspořádáno mezi částicemi 23. ^va kolejnici 1^ je upraven film 25 z adhezního prostředku.

Fři výstavbě a při výrobě povlaku _8, 12, 19, 21 se postupuje tak, že po vytvoření o sobě známého svršku se kolejnice 1 vyčistí vodním paprskem, načež se nanese ulpívací vrstva a potom se uloží na příslušné místo přímo směs vytvořená z částic 23 a z pojivá 24. Potom se na obě strany otevřenou formou, kte rá se vede podél kolejnic JL, vytvoří požadovaný tvar povlaku .8 12, 19, 21.

Při předtvarováném profilu 27 povlaku podle obr. 3, jehož průřez má v podstatě tvar paralelogramu, nebrání takový profil 27 použití kleštin a umožňuje i práci strojních podbíječek koleje.

Aby se usnadnil přístup k uvolnitelným prostředkům pro upevnění kolejnice 1., například ke kolejnicovým hřebům 3, lze vytvořit před úpravou povlaku 19 nad nimi dutý· válec 26. Pokud se ukládá profil, lze uspořádat v pravidelných roztečích odpovídající vybrání v profilu 27.

Fřiklad 1:

Byla použita směs 570 kg pryžového granulátu s tvrdostí Shore A 80 o velikosti zrna 4 až 8 mra spolu s 18 kg pojivá v podobě polyurethanu, který je v obchodě dostupný pod označením RE3ICA3T CH 40, případně URESTIL 1100 firmy Shell. Po té, co byly kolejnice vyčištěny vodním paprskem o tlaku 1000 barů, bylo na kolejnice s výjimkou hlavy kolejnice aplikováno pojivo Potom se provedlo vytvoření povlaku podle obr. 1, a to jak na kolejnicích, ta;; i na nosnících.

Příklad 2:

Bylo postupováno analogicky jako u příkladu 1, přičemž místo pryžového granulátu byla použita minerální přísada v podobě kamenné drti o velikosti zrn od 1 do 4 mm.

Fříklad 3:

Bylo postupováno analogicky jako u příkladu 1, přičemž jako pojivo bylo použito 140 kg disperzní akrylové pryskyřice, Chemco 646 firmy Chemco, Vídeň, spolu se 100 kg portlandského cementu.

Fříklad 4:

Byla použita minerální přísada o velikosti zrn od 2 do & mm a pojivo 100 kg umělohmotné disperze styrolbutadienu Chemco 605 firmy Chemco, Vídeň, a 100 kg cementu.

U příkladu provedení 5 až S byly použity směsi podle příkladů 1 až 4, přičemž rozdíl spočíval jen v tom, že kolejnice _1 byly povrstvovány z obou stran podle obr. 3.

V následující tabulce uvedené naměřené hodnoty byly získány takto: v kolonce kolejnice bylo působeno na kus dlouhý·

1,20 m kladivem z plastické hmoty, a to vždy konstantní silou, přičemž kolejnice podle příkladu 9 neměla žádné povrstvení. Velký pokles emisí hluku, uvedený v decibelech, ukazuje velmi zřetelně účinnost povrstvení kolej-ice.

\ koxo~ce kolejnice a nosrrl: je uvedena emise hluku v decibelech, přičemž pokusná trat, opatřená povlakem, měla délku 200 m a rychlost projíždějící lokomotivy činila 80 km/h, přičemž měření emise hluku se uskutečňovalo v uzavřeném území centrálně ve vzdálenosti 7,5 m. U příkladu 10 nebyly ani kolejnice, ani štěrkové lože, případně nosníky opatřeny povlakem.

Fříklad

Cit

9

Emise hluku v decibelech

Kolejnice Kolejnice a nosník

56.7 86,2 86,0

85.7

81,3

81,0

79,0

101,0

91,5

Naměřené hodnoty prokazují, že jak při laboratorních pokusech, tak i na pokusné trati bylo možné opatřením kolejnic a nosníků povlakem, zejména prostřednictvím prefabrikovaných desek, dosáhnout podstatného snížení emisí hluku.

Prostřednictvím překrytí, případně povlaků, které jsou upraveny na vnější straně kolejnic, lze přídavně dosáhnout lep ší soudržnosti štěrkového lože v průběhu namáhání kmity.

Jako materiál pro částice spojené pojivém jsou zvláště vhodné také korek, vermikulit, keramzit a nabotnalá slída.

V povlacích lze použít přídavně také vlákna, čímž se zvýší pevnost napětí v tahu. Pro tyto účel}⁷ jsou vhodná vlákna ze skla, uhlíku, hliníku, polypropylenu, konopí a podobně.

Claims

1. Svršek s kolejnicemi, zejména svršek bez štěrku, s výhodou pro širokopatní kolejnice pro provoz po kolejnicích, které jsou uvolnitelně spojeny s nosníky, které mají alespoň dvě kolejnice, které mají po obou stranách stojiny kolejnice a případně až k hlavě kolejnice a k patě kolejnice zasahující zařízení pro tlumení hluku, která přiléhají ke kolejnici, přičemž průřez zařízení pro tlumení hluku má v pohledu kolmo k podélnému směru kolejnic paralelogramový tvar a přitom jsou dvě strany tohoto paralelogramu tvořeny stojinou kolejnice a patkou kolejnice a přičemž je s výhodou zařízení pro tlumení hluku upraveno mezi dvěma kolejnicemi jízdní dráhy od jedné kolejnice ke druhé kolejnici a s výhodou zcela překrývá nosníky a/nebo případně štěrkové lože, vyznačující se tím, že zařízení pro tlumení hluku je tvořeno povlakem (S, 12, 19, 21), který je vytvořen částicemi (23) spojenými pojivém (24), přičemž částice (23) mají zejména velikost zrna 2,0 mm až S,0 mra, a případně vlákny, například skle· něnými vlákny, a je s kolejnicí (1) adhezivně spojen.

2. Svršek podle nároku 1, vyznačující tím že povlak (12) ve vztahu k okolku na vnější straně kolejnice (1) překrývá v podstatě hlavu (11) kolejnice (1) a zasahuje v podstatě až k vodicí a nosné ploše (13) kolejnice (1).

3. Svršek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že povlak (S, 19) překrývá zčásti hlavu (11) kolejnice (1) na vnitřní části kolejnice (1) ve vztahu k okolku.

4. Svršek podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se t í m , že povlak (12, 21) má zejména alespoň uvnitř nosnou sít (20, 22).

Svršek podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že v oblasti uvolnitelných upevňovacích prostředků kolejnice (1), například kolejnicových hřebů (3), jsou v povlaku (19) upravena průchozí vybrání pro kontrolu a seřizování.

6. Svršek podle jednoho z nároků 1 až δ, vyznačující se t í m , že alespoň zčásti jsou částice (23) povlaku složeny z pryže s tvrdostí Shore A 60 až 90, zejména 75 až 85.

7. Svršek podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň zčásti jsou částice (23) povlaku tvořeny štěrkem, drtí nebo podobně.

8. Svršek podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tíui, že pojivo (24) má organický podíl a je elastické až plastoelastické.

9. Svršek podle jednoho z nároků 1 až S, vyznačující se tím, že pojivo (24) má anorganickou maltovinu, zejména cement, s výhodou portlandský cement.

10. Svršek podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že povlak (S, 12, 19, 21) má průchozí průduchy.

11. Svršek podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že povlak (S, 12, 19, 21) je tvořen alespoň zčásti prefabrikovanými profily a/nebo deskami.

12. Způsob výstavby hluk tlumicího svršku, zejména podle jednoho z nároků 1 až 11, přičemž svršek je vybudován s nosníky, na nichž jsou upraveny alespoň dvě s nimi uvolnitelně spojené kolejnice, vyznačující se tím, že na kolejnice se působí paprskem kapaliny, zejména vodním paprskem, s tlakem alespoň 40 barů, s výhodou alespoň 400 barů, načež se s kolejnicemi adhezivně spojí povlak.

13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že pot

C4f</ sse pňsnh^a na kuleinicc paprskem kapaliny se na kolejnice nanese adhezivní prostředek, zejména pojivo.

14. Způsob podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že povlak se nanáší prostřednictvím formy vedené podle kolejnic.

15. Způsob podle nároku 12, 13 nebo 14, vyznačující se tím, že nad uvolnitelnými prostředky pro upevnění kolejnic se vytvářejí duté hranoly, zejména duté válce, zasahující až k povrchové ploše povlaku, načež se povlak adhezivně spojí s kolejnicí.