ES2322443T3 - Sistema amortiguador de vibraciones. - Google Patents

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ES2322443T3 ES02759760T ES02759760T ES2322443T3 ES 2322443 T3 ES2322443 T3 ES 2322443T3 ES 02759760 T ES02759760 T ES 02759760T ES 02759760 T ES02759760 T ES 02759760T ES 2322443 T3 ES2322443 T3 ES 2322443T3
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Abstract

Un método de preparar una placa antivibración para un sistema amortiguador de vibraciones, comprendiendo el citado método las etapas de: - preparar una placa que comprende fibras minerales, un material polimérico que tiene una dureza Shore A entre 35 y 98 y/o una espuma polimérica que tiene una densidad de 20-240 kg/m 3 , caracterizado por - someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en una o más etapas, tratamiento de compresión que es suficiente para reducir la rigidez estática y/o dinámica de la placa por lo menos un 10%, preferiblemente por lo menos un 15%, más preferiblemente por lo menos un 20%, con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes del tratamiento de compresión.

Description

Sistema amortiguador de vibraciones.
La invención se refiere a un sistema amortiguador de vibraciones, especialmente para amortiguar vibraciones, por ejemplo, de trenes, tranvías y otras líneas de tráfico y para amortiguar en general vibraciones transmitidas por el terreno.
En la técnica anterior es bien conocido incorporar material elástico debajo de líneas de tráfico y en particular debajo de carriles de trenes, trolebuses, tranvías y líneas de tráfico similares para amortiguar las vibraciones causadas por este tráfico pesado. Para amortiguar dichas vibraciones, en la técnica anterior se han usado capas de material elástico, especialmente fabricadas de caucho, espumas de poliuretano y corcho, respectivamente, así como combinaciones de estos materiales.
Uno de los materiales preferidos hasta la fecha para amortiguar vibraciones han sido planchas o placas de caucho vulcanizado que tiene excelentes propiedades elásticas para uso como material amortiguador de vibraciones. Las construcciones amortiguadoras de vibraciones en las que los elementos amortiguadores de las vibraciones están constituidos por caucho tienen en la mayoría de las situaciones una eficiencia aceptable de amortiguación de las vibraciones. Sin embargo, en muchas situaciones la cantidad de caucho necesario en dichas construcciones origina un producto relativamente costoso. Además, hay un objetivo general de evitar o reducir el uso de materiales de caucho debido a la polución medioambiental durante su producción y a la polución debida al escape de aditivos, por ejemplo, aditivos de reblandecimiento, durante su uso en ambientes húmedos. La publicación de la patente de los Estados Unidos número 5.060.856 describe una placa elastomérica para amortiguar, por ejemplo, el sonido de trenes.
También se ha ensayado usar como material amortiguador de sonidos en construcción de vías férreas un cartón de fibras minerales, como se describe por ejemplo en las patentes DE 35 27 829 y EP 922 808. Este sistema amortiguador de sonidos ha resultado ser muy bueno en ciertas situaciones.
En general, se ha encontrado que el uso de placas o cartones de fibras minerales en sistemas amortiguadores de vibraciones para fundaciones de vías férreas es muy deseable debido a sus adecuadas características funcionales, fácil instalación, 100% de capacidad de reciclado, bajos efectos contaminantes y precio competitivo. Sin embargo, con los conocidos cartones de fibras minerales existe el riesgo de que cuando se usan durante un período largo bajo cargas altas, como las fuerzas causadas por el balasto de grava durante el paso de trenes, con el tiempo pueden tener un efecto sobre el material de fibras minerales. Este efecto de envejecimiento también se observa con algunos de los materiales conocidos de caucho y poliuretano.
Se ha observado que, incorporando los materiales antes citados en vías férreas para amortiguar vibraciones, existe el riesgo de que la carga aplicada sobre el sistema amortiguador de vibraciones por los trenes que pasan origine con el tiempo un envejecimiento de dicho sistema. Dicho envejecimiento se caracteriza por un cambio de la rigidez estática y dinámica de la placa antivibración del sistema amortiguador de vibraciones, cambio que no es deseable. Por ejemplo, la rigidez estática y dinámica de la placa antivibración puede disminuir o incrementarse significativamente durante los primeros 5 a 10 años de uso.
Normalmente se desea que un sistema amortiguador de vibraciones colocado debajo de las vías férreas tenga una duración de aproximadamente 40 años. La demanda mínima de Deutsche Bahn-Norm (Technische Lieferbedingungen BN 918 071-1, septiembre de 2000) es que, por excitación mecánica, la rigidez estática de la placa antivibración del sistema amortiguador de vibraciones no puede disminuir más de aproximadamente un 10-20% durante un período simulado de aproximadamente 40 años en el laboratorio.
De acuerdo con experiencia estándar y práctica, preferiblemente la rigidez estática y dinámica debe ser sustancialmente constante con el tiempo.
En consecuencia, subsiste la necesidad de un sistema amortiguador de vibraciones del tipo antes mencionado que no presente los inconvenientes antes identificados.
Por lo tanto, un objeto de la invención es proporcionar un sistema amortiguador de vibraciones que comprende una placa antivibración con mejor estabilidad en cuanto a rigidez estática y, particularmente, dinámica y que comprende preferiblemente una placa antivibración con una rigidez estática y dinámica sustancialmente constante durante su vida útil, definida en 40 años.
Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema amortiguador de vibraciones que comprende una placa antivibración que tiene una superficie superior suficientemente resistente para soportar los cambios de la capa de balasto que se realizan normalmente tres o cuatro veces durante la vida útil del sistema amortiguador de vibraciones.
Estos y otros objetos se consiguen por el sistema amortiguador de vibraciones definido en las reivindicaciones.
El sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invención ha resultado tener un efecto amortiguador de vibraciones muy alto por lo que se puede reducir a un nivel aceptable o incluso eliminar sustancialmente vibraciones no deseadas originadas por el tráfico ferroviario. Se ha encontrado que el efecto amortiguador de vibraciones del sistema amortiguador de vibraciones no está influenciado en absoluto, o lo está sólo ligeramente, por la temperatura del medio circundante, lo cual significa que el sistema funciona eficazmente en un intervalo amplio de
temperaturas.
Además, el sistema amortiguador de vibraciones instalado de acuerdo con la invención es competitivo en comparación con sistemas amortiguadores de vibraciones compuestos, por ejemplo, sólo de caucho. Otra propiedad deseada del sistema amortiguador de vibraciones es su duración, que se incrementa mucho debido a la construcción, porque materiales como grava, piedras, tierra y asfalto así como hormigón no originan un deterioro significativo del material subyacente de fibras minerales.
En un primer aspecto de la invención, el sistema amortiguador de vibraciones comprende una placa antivibración en forma de placa que tiene una primera y una segunda superficie principal. La placa antivibración comprende fibras minerales, un material polimérico que tiene una dureza Shore A entre 35 y 98 y preferiblemente un módulo E en el intervalo de 2x10^{5} a 69x10^{8} Pa, preferiblemente de 7x10^{5} a 35x10^{8} Pa, y/o una espuma polimérica con una densidad de 20-240 kg/m^{3} y preferiblemente un módulo E en el intervalo de 2x10^{5} a 69x10^{8} Pa, preferiblemente de 7x10^{5} a 35x10^{8} Pa.
En el primer aspecto de la invención, el sistema amortiguador de vibraciones se usa especialmente para amortiguar en general vibraciones transmitidas por el terreno, en el que se usa balasto de grava para distribuir las fuerzas originadas por la carga debida al paso de los trenes.
En un segundo aspecto de la invención, el sistema amortiguador de vibraciones comprende una placa antivibración en forma de placa que tiene una primera y una segunda superficie principal. La placa antivibración comprende fibras minerales y además va provista de uno o más espacios vacíos, esto es, cavidades. Estos uno o más espacios vacíos se pueden obtener eliminando una porción de las fibras minerales en la placa antivibración. Esto origina una reducción de la rigidez estática y/o dinámica de la placa y permite la colocación en su sitio sin riesgo de fugas de hormigón al terreno. En este segundo aspecto de la invención, el sistema amortiguador de vibraciones se usa especialmente para amortiguar vibraciones, por ejemplo, de trenes, etc., cuando se usa una capa de hormigón en vez de una capa de balasto para distribuir las fuerzas originadas por la carga debida al paso de los trenes.
Estos dos aspectos de la invención se basan en el resultado esencial de que la placa antivibración se puede obtener por un método que comprende la etapa de someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en una o más etapas, tratamiento de compresión que es suficiente para reducir la rigidez estática y/o dinámica de la placa por lo menos un 10%, preferiblemente por lo menos un 15%, más preferiblemente por lo menos un 20%, con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes de la compresión. Una placa antivibración obtenida por este método tiene, por lo tanto, unas características funcionales sustancialmente constantes, esto es, una rigidez estática y dinámica constante con el tiempo.
En una realización preferida, la placa antivibración se puede obtener por un método que comprende la etapa de someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en el que el tratamiento de compresión comprende la etapa de someter una zona de las superficies opuestas de la placa a una presión de compresión en el intervalo de 50 a 250 kN/m^{2}, preferiblemente de 80 a 200 kN/m^{2} y más preferiblemente de 100 a 150 kN/m^{2}, con lo que se reduce la rigidez estática y/o dinámica de la placa, medida de acuerdo con el método definido en Deutsche Bahn-Norm BN 918 971-1 (septiembre de 2000), con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes del tratamiento de compresión.
En general no es significativo el método usado para someter las superficies opuestas de la placa al tratamiento de compresión. Sin embargo, con objeto de proporcionar un método simple y económico y obtener un producto aceptable económicamente se prefiere obtener la placa antivibración por un método que comprende la etapa de someter la placa a un tratamiento de compresión por medio de uno o más pares de rodillos. Cuando se usa este método, preferiblemente los rodillos deben tener un diámetro relativamente grande, por ejemplo, de por lo menos 100 mm, para proporcionar una presión igual por toda la zona del material.
En una realización preferida del sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invención, la placa antivibración está en forma de capa de un material polimérico que tiene una densidad de 400-1.300 kg/m^{3}. El espesor depende principalmente de la dureza Shore A y densidad del material polimérico así como de la carga a la que se supone ha de ser sometida la placa antivibración. En general es útil un espesor entre 5 y 70 mm.
El material polimérico puede comprender cauchos naturales o sintéticos o mezclas de cauchos naturales y sintéticos. Se prefiere que el material polimérico sea de un material seleccionado del grupo que consiste en caucho de butadieno, caucho de butilo, caucho de isopreno, caucho de estireno-butadieno, caucho natural, caucho de poliacrilato, caucho de etileno-acrilato, caucho de etileno-propileno, caucho nitrílico y mezclas de estos cauchos.
En otra realización, la placa antivibración está en forma de capa de espuma de poliuretano. El espesor y densidad deseados de la espuma de poliuretano pueden ser determinados fácilmente por los expertos.
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En la realización más preferida, en la que se usa balasto, la placa antivibración está en forma de capa de fibras minerales que tiene una densidad de por lo menos 150 kg/m^{3}, preferiblemente entre 180 y 550 kg/m^{3} y más preferiblemente entre 200 y 350 kg/m^{3}.
En la realización preferida alternativamente, en la que se usa hormigón, la placa antivibración está en forma de capa de fibras minerales que comprende espacios vacíos y tiene una densidad mayor que 200 kg/m^{3}. La densidad se mide como relación del peso de la placa antivibración que comprende uno o más espacios vacíos y el volumen de esta placa, esto es, longitud x anchura x altura.
La capa de fibras minerales debe comprender preferiblemente por lo menos 20%, más preferiblemente por lo menos 50% y lo más preferiblemente por lo menos 80% en peso de uno o más tipos de fibras minerales, por ejemplo, fibra de roca, escoria, vidrio y materiales vítreos similares.
En general se prefiere que la capa de fibras minerales tenga un espesor entre 10 y 100 mm, preferiblemente entre 25 y 70 mm. Sin embargo, si la capa de fibras minerales se combina con otras capas que tengan efectos amortiguadores de vibraciones, la capa de fibras minerales puede ser más fina.
Para obtener una resistencia al envejecimiento interno muy alta en el material de fibras minerales, se prefiere que por lo menos el 75%, preferiblemente por lo menos el 85% y más preferiblemente por lo menos el 95% en número de las fibras estén orientadas en una dirección sustancialmente paralela \pm25º al plano de la placa. El plano de la placa se define como el plano paralelo a la primera superficie principal de la placa antivibración. La dirección de una fibra de determina como la dirección de la línea que representa la distancia mayor desde un punto de la fibra a otro punto de la fibra. Además, se prefiere que la mayor parte de las fibras en la dirección vertical perpendicular a la primera superficie principal de la placa antivibración \pm22º se rompan después de que la placa haya sido sometida al tratamiento de compresión.
La placa antivibración o por lo menos las superficies expuestas de la placa deben ser hidrófobas. Preferiblemente la tensión superficial de las fibras de la placa no debe ser mayor que la tensión superficial de las fibras naturales tratadas y no unidas. En algunas realizaciones, preferiblemente la placa debe ser suficientemente hidrófoba para evitar entrada sustancial de agua cuando se rocíen gotas de agua a 20ºC sobre la placa. Particularmente se prefiere que la placa antivibración tenga una tensión superficial menor que 73 dinas/cm, por ejemplo, menor que 40 dinas/cm o incluso menor que 30 dinas/cm.
Los métodos de hacer hidrófobas las fibras minerales son bien conocidos en la técnica.
La placa antivibración de acuerdo con la invención puede comprender dos o más capas del mismo tipo de material, esto es, material polimérico, espumas poliméricas y fibras minerales, pudiendo tener las dos o más capas densidades iguales o diferentes, espesores iguales o diferentes y/o rigideces estáticas iguales o diferentes. Además o alternativamente, la placa antivibración puede comprender dos o más capas de materiales de tipos diferentes, por ejemplo, combinaciones de capa(s) de material polimérico, capa(s) de espumas poliméricas y capa(s) de fibras minerales. En general, cualquier combinación de estos tipos de capas está dentro del alcance de la invención.
El sistema también puede comprender dos o más placas antivibración colocadas una encima de otra, estando situados el borde o los bordes de las placas a cierta distancia uno de otro para cubrir juntas. Si las placas o las capas de las placas tienen densidades diferentes, preferiblemente la placa o capa de densidad mayor debe estar colocada encima de la placa o capa de densidad menor.
Durante la vida útil de una placa antivibración, se puede cambiar varias veces la capa de balasto. Para proporcionar una superficie fuerte y resistente de la placa antivibración e incrementar así su capacidad de soportar cambios de la capa de balasto, se prefiere que la placa antivibración esté recubierta sobre la primera de sus superficies principales con una capa de un geotextil exento de tensioactivos.
En casos en los que el sistema amortiguador de vibraciones se use para amortiguar vibraciones, por ejemplo, de tranvías, metros, etc., en principio se sustituye la capa de balasto por una capa de hormigón, encima de la cual se montan los raíles. El sistema amortiguador de vibraciones se coloca debajo de la capa de hormigón. Entre la capa de hormigón y el sistema amortiguador de vibraciones se puede colocar una capa fina de material plástico, geotextil,
etc.
En principio el geotextil puede ser cualquier tipo de geotextil siempre que esté exento de tensioactivos. El término "geotextil" significa cualquier estructura plana flexible de fibras.
El término "exento de tensioactivos" significa que las fibras del geotextil no han sido tratadas con un tensioactivo, que en esta solicitud significa un agente humectante o un agente que disminuye la tensión superficial.
La capa de geotextil exento de tensioactivos debe tener preferiblemente un espesor de por lo menos 0,1 mm, más preferiblemente entre 0,4 y 3 mm, medido de acuerdo con EN 964-1 bajo una carga de 2 kN/m^{2}. En la mayoría de las aplicaciones es óptimo un espesor entre 0,5 y 1 mm.
El geotextil exento de tensioactivos se puede seleccionar preferiblemente del grupo que consiste en fibras cortadas, filamentos continuos no tejidos, esterillas trenzadas y esterillas listadas. En una realización preferida, el geotextil exento de tensioactivos es un textil no tejido. Estos tipos de esterillas y su preparación son conocidos generalmente por los expertos. Se ha encontrado que un geotextil no tejido exento de tensioactivos proporciona en general una placa antivibración con una protección óptima de la superficie. El geotextil exento de tensioactivos puede ser, por ejemplo, sustancialmente impermeable al agua o alternativamente puede ser permeable al agua.
En principio el geotextil exento de tensioactivos puede ser de cualquier tipo de material. Sin embargo, para obtener un geotextil estable y suficientemente resistente se prefiere que el geotextil exento de tensioactivos sea de fibras, hilos o filamentos de fibras sintéticas, más preferiblemente de materiales poliméricos. El material de fibras sintéticas se puede seleccionar, por ejemplo, del grupo que consiste en fibras de poliéster, poliamida, polipropileno, poliéter, polietileno, polieteramida, poliacrilonitrilo, vidrio o una combinación de estas fibras. En una realización preferida el geotextil exento de tensioactivos es de fibras o filamentos que comprenden o consisten en poliéster y/o polipropileno recubiertos de poliamida.
Preferiblemente la capa de geotextil exento de tensioactivos se puede fijar a la placa antivibración, por ejemplo, por fusión térmica o por encolado.
Para proteger la placa antivibración un grado óptimo, la capa de geotextil exento de tensioactivos debe tener preferiblemente una resistencia a la tracción de por lo menos 8 kN/m, más preferiblemente de por lo menos 20 kN/m, medida de acuerdo con EN ISO 10.319. Preferiblemente la capa de geotextil exento de tensioactivos debe tener una resistencia a la tracción mayor que 8 kN/m en todas las direcciones de su plano.
Estructuras útiles de geotextiles son, por ejemplo, el geotextil comercializado por DuPont Nonwovens bajo el nombre comercial "Typar® SF".
En el sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invención, la placa antivibración puede estar más o menos recubierta por la capa de geotextil exento de tensioactivos a lo largo de una o más de sus dos superficies principales. Por ejemplo, la placa antivibración puede estar recubierta totalmente por la capa de geotextil exento de tensioactivos o puede estar recubierta sobre su primera superficie principal. En la mayoría de las realizaciones no es necesario recubrir más que la primera superficie principal de la placa antivibración y, como el geotextil exento de tensioactivos es relativamente costoso, normalmente se evita recubrir más de la primera superficie principal de la placa antivibración. Dependiendo del estado de la superficie del terreno puede ser necesario recubrir también la segunda superficie principal.
Preferiblemente el sistema amortiguador de vibraciones puede comprender también una capa de un material central de drenaje que comprende una estructura tridimensional de filamentos rizados.
Los filamentos rizados deben tener preferiblemente una resistencia suficientemente alta para evitar un colapso total y permanente bajo la carga de la grava, piedras o materiales similares de recubrimiento que pueden estar recubriendo al sistema amortiguador de vibraciones. Se prefiere que los filamentos rizados sean monofilamentos poliméricos soldados entre sí donde se cruzan con lo que se proporciona una estructura abierta con un volumen abierto. Los filamentos rizados de la capa central de drenaje son preferiblemente de un material seleccionado del grupo que consiste en poliamida, poliéster, polietileno de alta densidad, poliestireno y combinaciones de estos materiales. Un material particularmente preferido para la producción de los filamentos rizados de la capa central de drenaje es poliamida.
El volumen abierto debe constituir preferiblemente el 80% o más del volumen total de la capa central de drenaje. La capa central de drenaje debe estar colocada preferiblemente entre la primera superficie principal de la placa antivibración y la capa de recubrimiento de geotextil exento de tensioactivos.
En una realización preferida del sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invención, el sistema amortiguador de vibraciones comprende además una segunda capa de geotextil colocada entre la primera superficie principal de la placa antivibración y la capa central de drenaje. Así, esta realización preferida incluye un producto estratificado que comprende un cartón de fibras minerales recubierto sobre su primera superficie principal con una esterilla de drenaje o capa central de drenaje interpuesta entre dos capas de geotextil exento de tensioactivos.
El espesor de la capa central de drenaje puede ser preferiblemente hasta aproximadamente 15 mm. Las capas centrales de drenaje más gruesas tienden a ser blandas en cuanto a los requisitos de rigidez estática y dinámica del sistema. Puesto que el precio de la capa central de drenaje depende mucho del espesor de esta capa central de drenaje, se prefiere usar un espesor de esta capa lo más bajo posible. Se prefiere que el espesor total de la capa central de drenaje que incluye los filamentos rizados de poliamida, la capa de geotextil exento de tensioactivos y la segunda capa de geotextil exento de tensioactivos sea por lo menos 3 mm, preferiblemente por lo menos 5 mm. En general se prefiere que la capa de geotextil exento de tensioactivos sea lo más fina posible siempre que sea capaz de proporcionar una distribución de las fuerzas contra la capa subyacente de fibras minerales. Preferiblemente los geotextiles de la esterilla de drenaje pueden ser unidos a la capa central de drenaje por encolado o por fusión térmica.
El segundo geotextil exento de tensioactivos se puede seleccionar del mismo grupo de materiales y ser del mismo tipo que el geotextil exento de tensioactivos antes descrito. La resistencia de la segunda capa de geotextil exento de tensioactivos no es tan importante y, por lo tanto, la segunda capa de geotextil exento de tensioactivos puede tener el mismo espesor que la primera capa de geotextil exento de tensioactivos o ser más fina.
En una realización particularmente preferida, la esterilla de drenaje está formada de dos capas de geotextil exento de tensioactivos de fibras de poliéster recubiertas de poliamida no tejida y una capa central de drenaje de filamentos rizados de poliamida, interpuestas entre las dos capa de geotextil exento de tensioactivos.
Esterillas de drenaje útiles del tipo antes citado se describen en las publicaciones números DE 2150590 y DE 4431976. Colbond Geosynthetics, de los Países Bajos, comercializa un tipo particularmente preferido de esterilla de drenaje bajo el nombre comercial Enkadrain®.
Preferiblemente una o más de las superficies no recubiertas por un geotextil pueden estar recubiertas por un recubrimiento superficial en forma de red fibrosa formada por un material polimérico termoplástico. Particularmente se prefiere que una o más superficies de la placa antivibración estén recubiertas por dicha superficie de recubrimiento en forma de red fibrosa. Dicho material de recubrimiento se describe en el documento EP 629153.
La invención se refiere también a un método de preparar una placa antivibración de acuerdo con la invención. Este método comprende las etapas de preparar una placa que comprende fibras minerales, un material polimérico y/o una espuma polimérica, como las definidas anteriormente, y someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en una o más etapas, tratamiento de compresión que es suficiente para reducir la rigidez estática y/o dinámica de la placa por lo menos un 10%, preferiblemente por lo menos un 15%, más preferiblemente por lo menos un 20%, con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes del tratamiento de compresión.
En una realización preferida, el tratamiento de compresión comprende la etapa de someter una zona de las superficies opuestas de la placa a una presión de compresión en el intervalo de 50 a 250 kN/m^{2}, preferiblemente 80 a 200 kN/m^{2}, más preferiblemente de 100 a 150 kN/m^{2}, con lo que se reduce la rigidez estática de la placa, medida de acuerdo con el método definido en Deutsche Bahn-Norm BN 918 071-1 (septiembre de 2000).
Como se ha mencionado anteriormente, en general no es significativo el método usado para someter las superficies opuestas de la placa al tratamiento de compresión pero se prefiere que el método comprenda la etapa de someter la placa a un tratamiento de compresión pasándola a través de uno o más pares de rodillos. Preferiblemente los rodillos deben tener un diámetro relativamente grande, por ejemplo, de por lo menos 100 mm, para proporcionar una presión igual por toda la superficie del material.
La invención también se refiere a un método de aplicar un sistema amortiguador de vibraciones a un terreno sometido a vibraciones.
El método comprende las etapas de:
(i)
proporcionar una placa antivibración, preferiblemente usando el método definido anteriormente,
(ii)
recubrir opcionalmente una o más superficies de la placa antivibración como se ha definido anteriormente,
(iii)
aplicar la placa antivibración sobre el terreno con su primera superficie principal hacia arriba, y
(iv)
recubrir la primera superficie principal de la placa antivibración con hormigón, piedras, grava, tierra y/o asfalto.
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Antes de aplicar el sistema amortiguador de vibraciones, preferiblemente se debe preparar el terreno, por ejemplo, nivelándolo en la depresión en que se ha de aplicar el sistema amortiguador de vibraciones. Además, preferiblemente el terreno se debe estabilizar, por ejemplo, recubriéndolo con un material seleccionado del grupo que consiste en cinta permeable al agua, granulados de caucho, grava o mezclas de estos materiales.
Si la superficie principal de la placa antivibración está recubierta con una capa de recubrimiento de geotextil exento de tensioactivos y/o una capa central de drenaje o esterilla de drenaje, se prefiere que la capa de geotextil exento de tensioactivos y la placa antivibración estén entre sí pegadas, cosidas o fusionadas por calor. Esto se puede hacer en fábrica o sobre el terreno.
Alternativamente, primero se puede aplicar sobre el terreno la placa antivibración y aplicar después sobre la primera superficie principal de la placa antivibración una capa de recubrimiento de un geotextil exento de tensioactivos y/o una capa central de drenaje o esterilla de drenaje.
Si el sistema amortiguador de vibraciones comprende también una capa central de drenaje y/o una segunda capa de geotextil exento de tensioactivos, estas capas pueden ser aplicadas una a una sobre la placa antivibración antes de aplicar la capa de geotextil exento de tensioactivos o estas capas pueden ser aplicadas junto con la capa de geotextil exento de tensioactivos en forma de esterilla de drenaje como la definida anteriormente.
La esterilla de drenaje puede ser aplicada preferiblemente desde un rodillo de material de la esterilla de drenaje directamente sobre la placa o placas antivibración. Se prefiere que el material de la esterilla de drenaje aplicado desde un rodillo recubra dos o más placas antivibración. El ancho del rodillo del material de la esterilla de drenaje debe ser preferiblemente por lo menos sustancialmente igual que el ancho de las placas antivibración.
Cuando el sistema amortiguador de vibraciones ha sido bien aplicado, la primera superficie de la placa antivibración u opcionalmente la primera superficie recubierta del cartón de la placa antivibración puede ser recubierta también con hormigón, piedras, grava, tierra y/o asfalto o materiales similares. Finalmente, sobre el sistema amortiguador de vibraciones se puede aplicar una vía férrea.
El sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invención se usa preferiblemente para amortiguar vibraciones causadas en una vía férrea o carretera por trenes, trolebuses, tranvías y/o otros elementos de transporte, comprendiendo este uso incorporar el sistema amortiguador de vibraciones en el terreno debajo de la vía férrea o carretera.
Ejemplo
Se proporcionó como se describe a continuación una placa antivibración de acuerdo con la invención que tenía una primera y una segunda superficie principal. La placa antivibración se hizo de lana de roca y tenía una densidad de aproximadamente 220 kg/m^{3}. Las dimensiones de la placa antivibración fueron aproximadamente 35 x 600 x 100 mm. La placa antivibración se obtuvo por un método que comprendía la etapa de someter una zona de la placa a un tratamiento de compresión. El tratamiento de compresión se realizó a través de rodillos que tenían un diámetro de aproximadamente 20 cm. El tratamiento de compresión redujo la rigidez estática aproximadamente un 40% con respecto a la rigidez estática antes del tratamiento de compresión. La rigidez estática antes del tratamiento de compresión era 0,023 N/mm^{3} y, después del tratamiento de compresión, fue 0,014 N/mm^{3}, medida de acuerdo con el método definido en BN 918 071-1.

Claims (20)

1. Un método de preparar una placa antivibración para un sistema amortiguador de vibraciones, comprendiendo el citado método las etapas de:
-
preparar una placa que comprende fibras minerales, un material polimérico que tiene una dureza Shore A entre 35 y 98 y/o una espuma polimérica que tiene una densidad de 20-240 kg/m^{3}, caracterizado por
-
someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en una o más etapas, tratamiento de compresión que es suficiente para reducir la rigidez estática y/o dinámica de la placa por lo menos un 10%, preferiblemente por lo menos un 15%, más preferiblemente por lo menos un 20%, con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes del tratamiento de compresión.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico tiene un módulo E en el intervalo de 2x10^{5} a 69x10^{8} Pa, preferiblemente de 7x10^{5} a 35x10^{8} Pa.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la espuma polimérica tiene un módulo E en el intervalo de 2x10^{5} a 69x10^{8} Pa, preferiblemente de 7x10^{5} a 35x10^{8} Pa.
4. Un método de preparar una placa antivibración para un sistema amortiguador de vibraciones, comprendiendo el citado método las etapas de:
-
preparar una placa que comprende fibras minerales y uno o más espacios vacíos, caracterizado por
-
someter una zona de las superficies opuestas de la placa a un tratamiento de compresión en una o más etapas, tratamiento de compresión que es suficiente para reducir la rigidez estática y/o dinámica de la placa por lo menos un 10%, preferiblemente por lo menos un 15%, más preferiblemente por lo menos un 20%, con respecto a la rigidez estática y/o dinámica antes del tratamiento de compresión.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración se puede obtener por un método que comprende la etapa de someter la placa a un tratamiento de compresión, en el que el citado tratamiento de compresión comprende la etapa de someter una zona de las superficies opuestas de la placa a una presión de compresión en el intervalo de 50 a 250 kN/m^{2}, preferiblemente de 80 a 200 kN/m^{2}, más preferiblemente de 100 a 150 kN/m^{2}, con lo que se reduce la rigidez estática y/o dinámica de la placa, medida de acuerdo con el método definido en Deutsche Bahn-Norm BN 918 071-1.
6. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración se puede obtener por un método que comprende la etapa de someter la placa a un tratamiento de compresión pasándola a través de uno o más pares de rodillos, teniendo preferiblemente los citados rodillos un diámetro de por lo menos 100 mm, respectivamente.
7. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está en forma de capa de fibras minerales que tiene una densidad mayor que 200 kg/m^{3}.
8. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está en forma de capa de material polimérico que tiene una densidad de 400-1.300 kg/m^{3} y que tiene preferiblemente un espesor de 5-70 mm.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la capa de material polimérico comprende cauchos naturales o sintéticos o mezclas de cauchos naturales y sintéticos, siendo preferiblemente la capa de material polimérico de un material seleccionado del grupo que consiste en caucho de butadieno, caucho de butilo, caucho de isopreno, caucho de estireno-butadieno, caucho natural, caucho de poliacrilato, caucho de etileno-acrilato, caucho de etileno-propileno, caucho nitrílico y mezcla de estos cauchos.
10. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está en forma de fibras minerales y en la que por lo menos el 75%, preferiblemente por lo menos el 85% y más preferiblemente por lo menos el 95% en número de las fibras están orientadas en una dirección sustancialmente paralela \pm25º al plano de la placa, determinándose la dirección de una fibra como la dirección de la línea que representa la distancia mayor desde un punto de la fibra a otro punto de la fibra.
11. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está en forma de fibras minerales y en la que la mayor parte de las fibras en la dirección vertical \pm20º se han roto después de que la placa haya sido sometida al tratamiento de compresión.
\newpage
12. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está recubierta sobre la primera de sus superficies principales con una capa de geotextil exento de tensioactivos, teniendo la capa de geotextil exento de tensioactivos un espesor preferiblemente de por lo menos 0,1 mm, más preferiblemente entre 0,4 y 3 mm, medido de acuerdo con EN 964-1 bajo una carga de 2 kN/m^{2}.
13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el sistema amortiguador de vibraciones comprende además una capa de un material central de drenaje que comprende una esterilla tridimensional de filamentos rizados hecha preferiblemente de monofilamentos poliméricos soldados entre sí donde se cruzan, con lo que se proporciona una estructura abierta en la que el volumen abierto constituye 80% o más del volumen total de la capa central de drenaje, estando situada la citada capa central de drenaje entre la citada primera superficie principal de la citada placa antivibración y la citada capa de recubrimiento de geotextil exento de tensioactivos.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el sistema amortiguador de vibraciones comprende además una segunda capa de geotextil, situada preferiblemente entre la citada primera superficie principal del citado cartón de fibras minerales y la citada capa central de drenaje, con lo que se proporciona un producto estratificado que comprende un cartón de fibras minerales recubierto sobre su primera superficie principal con una esterilla de drenaje o capa central de drenaje interpuesta entre las dos capas de geotextil exento de tensioactivos.
15. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la placa antivibración está recubierta sobre una o más de sus superficies con un recubrimiento superficial en forma de red fibrosa formada de un material polimérico termoplástico.
16. Un método de aplicar un sistema amortiguador de vibraciones a un terreno sometido a vibraciones, comprendiendo el citado método las etapas de:
(i)
proporcionar una placa antivibración, usando el método de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 4,
(ii)
recubrir opcionalmente una o más superficies de la placa antivibración como se ha definido en las reivindicaciones,
(iii)
aplicar la placa antivibración sobre el terreno con su primera superficie principal hacia arriba, y
(iv)
recubrir la primera superficie principal de la placa antivibración con hormigón, piedras, grava, tierra y/o asfalto.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Un método de aplicar un sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la superficie principal de la placa antivibración está recubierta con una capa de recubrimiento en forma de geotextil exento de tensioactivos y/o una capa central de drenaje o esterilla de drenaje, preferiblemente como las definidas en las reivindicaciones anteriores, antes de su aplicación sobre el terreno, estando la citada capa de recubrimiento y la citada placa antivibración unidas entre sí por encolado o por fusión térmica.
18. Un método de aplicar un sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con la reivindicación 16, en el que primero se aplica sobre el terreno la placa antivibración y después se aplica sobre la primera cara principal del cartón de fibras minerales una capa de recubrimiento en forma de geotextil exento de tensioactivos y/o una capa central de drenaje o esterilla de drenaje, preferiblemente como las definidas en las reivindicaciones anteriores.
19. Un método de aplicar un sistema amortiguador de vibraciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que la primera superficie de la placa antivibración o la primera superficie opcionalmente recubierta de la placa antivibración se recubre con hormigón, piedras, grava, tierra y/o asfalto, comprendiendo además el citado método la etapa de aplicar una vía férrea sobre el sistema amortiguador de vibraciones.
20. Uso de un sistema amortiguador de vibraciones obtenido por un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para amortiguar las vibraciones causadas por trenes, trolebuses, tranvías y/u otros elementos de transporte en una vía férrea o carretera, en el que el uso comprende la incorporación del sistema amortiguador de vibraciones debajo de la vía férrea y/o carretera.
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