SK279244B6

SK279244B6 - Superstructure and substructure of railway bed for rail vehicles

Info

Publication number: SK279244B6
Application number: SK201-91A
Authority: SK
Inventors: Heinrich Salzmann
Original assignee: Allgemeine Baugesellschaft - A. Porr Aktiengesells
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1998-08-05
Also published as: HU910311D0; ATE101218T1; CZ278333B6; EP0440597A1; HU216174B; HUT56894A; EP0440597B1; DE59100962D1; ATA19990A; AT405197B; CS9100201A2

Abstract

Superstructure and substructure of railway bed for rail-borne vehicles consists of rails (10) that are connected with the rail foot (11), indirectly or directly, preferably via intermediate plates made of rubber-elastic material, e.g. rubber or polyurethane, being detachably connected to sleepers (1) which are, if appropriate, provided with a prestressed armouring (6, 7), in particular a steel reinforcement providing that the sleepers (1) are connected in each case to at least two rails (10) and rest on the support surface via a ballast bed (16). The concrete sleepers (1) having, on their faces being in contact with the ballast bed (16), at least one coating (18) which is made of rubber-elastic materials and is, at least partially, connected adhesively to the surface of the concrete sleeper (1).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka koľajového zvršku a spodku pre koľajové vozidlá, ktorého koľajnice sú spojené priamo alebo nepriamo, najmä prostredníctvom podkladníc, pomocou uvoľniteľných spojov s podvalmi, uloženými prostredníctvom štrkového lôžka na koľajovej pláni.The invention relates to a rail superstructure and a substructure for rail vehicles, the rails of which are connected directly or indirectly, in particular by means of supports, by means of releasable joints with sleepers placed by means of a ballast bed on the rail.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pri nosných konštrukciách koľajníc je treba rozlišovať medzi dvomi principiálne rozdielnymi usporiadaniami, teda medzi konvenčným koľajovým zvrškom so štrkovým lôžkom a medzi bezštrkovým koľajovým zvrškom a spodkom. Bezštrkové konštrukcie spravidla obsahujú monolitické betónové bloky, ktoré môžu byť vybavené oceľovou výstužou a na ktorých sú potom uložené buď nosné dosky alebo podvaly. Pri týchto konštrukciách sa väčšinou používajú vyrovnávacie vrstvy, ktoré majú zaisťovať nielen výškové vyrovnania, ale tiež rovnomerné roznášanie síl medzi podvalmi alebo nosnými doskami a monolitickým nosným blokom. Tieto prostriedky na prenos síl majú prenášať napríklad kmity alebo nárazy len ako tlmené nárazy. Ďalej je nutné, aby uloženie koľajnice umožnilo určité pruženie koľajníc pri ich zaťažení prechádzajúcim koľajovým vozidlom. Toto pruženie sa môže dosiahnuť buď pružným uložením podvalov, napríklad prostredníctvom gumových koľajových zarážok, alebo sa môžu pod koľajnice uložiť pružné vložky alebo podložky.In rail supporting structures, it is necessary to distinguish between two principally different arrangements, that is to say between a conventional ballast superstructure with a gravel bed and between a sandless rail superstructure and a bottom. As a rule, the slip-free structures contain monolithic concrete blocks, which may be equipped with steel reinforcement and on which either support plates or sleepers are then placed. In these constructions, alignment layers are usually used to provide not only height alignments but also a uniform distribution of forces between sleepers or support plates and a monolithic support block. These force transmission means are intended, for example, to transmit oscillations or impacts only as damped impacts. Furthermore, it is necessary for the rail support to allow a certain flexibility of the rails when loaded by a passing rail vehicle. This springing can be achieved either by resiliently placing the sleepers, for example by means of rubber track stops, or by providing flexible inserts or pads under the rails.

V odbore bezštrkového koľajového zvršku je známy celý rad riešení, zameraných najmä na znižovanie konštrukčnej výšky, a pri konštrukciách opatrených už vopred pevným betónovým telesom, napríklad pri mostoch alebo tuneloch, na zaistenie takého charakteru koľajového zvršku, aby pri prevádzke neboli takmer žiadne nároky na údržbu koľajového zvršku a spodnej nosnej konštrukcie. Jednou z dôležitých výhod tohto bezštrkového koľajového zvršku je jeho malá stavebná výška, čo umožňuje najmä pri tuneloch aj bez zväčšenia prejazdového profilu tunela dopravu rozmernejších nákladov na normálnych vagónoch, najmä kontajnerov, nadstavieb na nákladných automobiloch a podobne, ako je to pri železničnom zvršku so štrkovým lôžkom, pretože prejazdový profil sa v tomto prípade zväčšuje o výšku štrkového lôžka. Z týchto dôvodov sú ďalšie vývojové práce na zdokonaľovanie tohto bezštrkového zvršku aj pre vysokorýchlostné trate zvlášť žiaduce a sú už tiež známe mnohé zdokonalené riešenia, napríklad v EP-PA 277 090 je opísaný bezštrkový železničný zvršok, ktorého podvaly sú po celom svojom obvode opatrené pružným povlakom z gumového alebo podobného materiálu. Tento povlak má zaistiť, pokiaľ možno, celoplošné uloženie podvalov na spodnej konštrukcii a rozloženie pôsobiacich síl.Numerous solutions are known in the art of non-slip track superstructure, particularly aimed at lowering the structural height, and in structures provided with a pre-fixed concrete body, for example at bridges or tunnels, to ensure that the track superstructure is almost maintenance-free. track superstructure and substructure. One of the important advantages of this skid-free track superstructure is its low construction height, which enables transport of bulky loads on normal wagons, especially containers, superstructures on lorries and the like, especially in tunnels, even without increasing the tunnel passage. bed, because the passage profile in this case increases by the height of the gravel bed. For these reasons, further development work to improve this seamless superstructure is also desirable for high-speed lines and many improved solutions are already known, for example EP-PA 277 090 describes a seamless rail superstructure whose sleepers are provided with a flexible coating over their entire circumference. Of rubber or similar material. This coating should, as far as possible, ensure that the sleepers are fully supported on the substructure and that the forces are distributed.

Podvaly určené na uloženie v koľajovom lôžku so štrkom sú vystavené zvlášť vysokému zaťaženiu. V tradičnom vyhotovení sú tieto podvaly z dobre vysušeného dubového dreva, ktoré je pred použitím dobre impregnované najmä dechtovými produktmi, aby sa predĺžila ich životnosť a zvýšila odolnosť proti pôsobeniu poveternostných vplyvov a tiež proti mikrobiologickému napadnutiu. Koľajnice sa upevňujú na tieto podvaly spravidla pomocou klincov alebo vrtúľ. Podvaly samé o sebe pôsobia ako tlmiace prvky na tlmenie hluku a tiež nárazov. Nevýhodou týchto drevených podvalov je okrem stále namáhavejšieho získavania suroviny na výrobu nových podvalov tiež značné zaťažovanie životného prostredia pri spracovávaní vyradených podvalov, ktoré už nemajú ďalšie použitie. Tieto podvaly sa nemôžu len tak spaľovať, pretože pri horení vzniká veľké množstvo mimoriadne škodlivých spalín.Sleepers designed for laying in a ballast bed with gravel are subjected to a particularly high load. In a traditional embodiment, these sleepers are made from well dried oak wood, which is well impregnated, in particular, with tar products prior to use, in order to prolong their durability and increase their resistance to weathering as well as to microbiological attack. The rails are usually fastened to these sleepers using nails or propellers. The sleepers themselves act as damping elements for noise and shock absorption. The disadvantage of these timber sleepers is, in addition to the increasingly strenuous acquisition of raw material for the production of new sleepers, a considerable environmental burden in the processing of discarded sleepers, which are no longer used. These sleepers cannot simply be burned, since a large amount of extremely harmful flue gases is produced during combustion.

Namiesto drevených podvalov sa už tiež používali podvaly vyrobené z ocele. Tieto oceľové podvaly však majú v porovnaní s drevenými podvalmi značnú nevýhodu v tom, že netlmia ani hluk ani nárazy, pričom zaťažovacie sily sa prenášajú v netlmenej podobe do spodnej stavby, takže pri prejazde koľajového vozidla po koľajnici s týmito podvalmi vzniká značné zaťaženie okolia hlukom a okrem toho zvršok vyžaduje častejšiu údržbu, pretože sa skracujú intervaly medzi potrebným opätovným podbijaním štrkového lôžka.Instead of wooden sleepers, sleepers made of steel have also been used. However, these steel sleepers have a significant disadvantage compared to wooden sleepers in that they do not dampen noise or impacts, and the load forces are transmitted in an undamped form to the substructure, so that when passing a rail vehicle along these sleepers a considerable noise load is produced and moreover, the upper requires more frequent maintenance as the intervals between the necessary recharging of the gravel bed are shortened.

Známe sú tiež betónové podvaly s predpätou alebo nepredpätou výstužou, ktoré síce majú vďaka svojej väčšej hmotnosti a inej pružnosti lepšie vlastnosti ako oceľové podvaly, ale ich schopnosť tlmiť hluk pri prejazde vozidiel a prenášať nárazy do štrkového lôžka je horšia ako pri drevených podvaloch.Also known are prestressed or non-prestressed concrete sleepers, which, due to their greater weight and other flexibility, have better properties than steel sleepers, but their ability to dampen the passage of vehicles and to transmit shocks to the gravel bed is worse than wooden sleepers.

Známe je tiež ukladať do štrkového lôžka fólie z gumy alebo podobného elastického materiálu, na ktorých sú potom priamo alebo nepriamo uložené podvaly. Táto fólia má však nevýhodu v tom, že pri podbíjacích prácach dochádza súčasne k nevyhnutnému zničeniu fólie, ktorej priaznivý účinok sa tak obmedzí len na krátke časové obdobie.It is also known to deposit rubber or similar elastic material in the gravel bed, on which the sleepers are then directly or indirectly deposited. However, this foil has the disadvantage that the tamping works simultaneously destroy the foil inevitably, the beneficial effect of which is thus limited only for a short period of time.

Úlohou vynálezu je preto vyriešiť konštrukciu železničného alebo všeobecne koľajového zvršku a spodku, ktorá by mala dobré účinky na tlmenie hluku, pričom by mala súčasne zvlášť účinne zamedzovať posunom a putovaniu podvalov v štrkovom lôžku a mala by umožňovať normálnu údržbu štrkového lôžka, napríklad pomocou koľajových podbíjacích strojov.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a railway or generally track structure which has good noise-damping effects, while at the same time particularly effectively preventing shifting sleeper rolling and traveling and allowing normal gravel bed maintenance, for example by track tamping. machines.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Táto úloha je vyriešená koľajovým zvrškom a spodkom podľa vynálezu, ktorého koľajnice sú uvoľniteľne spojené priamo alebo nepriamo, najmä prostredníctvom podkladníc, opatrených pružným materiálom, napríklad polyuretánom, s podvalmi, pričom tieto podvaly, opatrené prípadne predpätou výstužou, najmä oceľovou výstužou, sú spojené vždy s najmenej dvomi koľajnicami a sú uložené prostredníctvom štrkového lôžka na pláni. Podstata vynálezu spočíva v tom, že betónové podvaly sú opatrené na svojich plochách, ktoré sú v styku so štrkovým lôžkom, najmenej jedným povlakom, vytvoreným z pružných materiálov, najmä z gumy, polyuretánu, a spojených aspoň čiastočne adhezívne s povrchovou plochou betónových podvalov.This object is achieved by a rail superstructure and a substructure according to the invention, the rails of which are releasably connected directly or indirectly, in particular by means of supports provided with a resilient material such as polyurethane with sleepers, these sleepers provided with possibly prestressed reinforcement, in particular steel reinforcement. with at least two rails and are supported by a gravel bed on the plain. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that the concrete sleepers are provided on their surfaces in contact with the gravel bed with at least one coating formed of resilient materials, in particular rubber, polyurethane, and bonded at least partially adhesively to the surface of the concrete sleepers.

Tento mäkký pružný povlak betónových podvalov koľajového zvršku zaisťuje, že sily vyvodené podvozkovými kolesami koľajových vozidiel sa prenášajú do štrkového lôžka v tlmenej forme, takže najmä vysokofrekvenčné kmity, ktoré najviac vedú k predčasnému sadaniu štrkového lôžka, sa prenášajú ďalej len s veľmi malými silovými špičkami, takže životnosť štrkového lôžka sa výrazne predlžuje. Ak sa podvaly opatria povlakom, zvýši sa tiež odpor podvalov proti posunom v štrkovom lôžku, v porovnaní so správaním podvalov bez povlaku, takže z tohto hľadiska sa tiež zaistí predĺženie životnosti železničného zvršku. Navyše sa môžu pri tomto železničnom zvršku uskutočňovať v štrkovom lôžku údržbové práce pomocou bežnýchThis soft flexible coating of the concrete sleepers of the track superstructure ensures that the forces exerted by the wheels of the rolling stock are transmitted to the gravel bed in a damped form, so that in particular the high-frequency oscillations which most lead to premature settling of the gravel bed are so the life of the gravel bed is significantly extended. If the sleepers are coated, the resistance of the sleepers to shifts in the ballast bed is also increased compared to the behavior of the sleepers without coating, so that in this respect also the life of the railway superstructure is extended. In addition, maintenance work can be carried out in the gravel bed with the aid of conventional

SK 279244 Β6 podbíjacích strojov, pretože štrkové lôžko nie je opatrené fóliami ani inými prostriedkami, ktoré by použitiu týchto strojov bránili a ktoré by sa pri tomto podbíjaní zničili. Ďalšia výhoda riešenia podľa vynálezu spočíva v tom, že povrchovým povlakom podvalov sa dosahuje tiež tlmenie kmitov v počuteľnom pásme, takže sa súčasne znižuje zaťaženie okolitého prostredia hlukovými emisiami.SK 279244 Β6 tamping machines, because the gravel bed is not provided with foils or other means that would prevent the use of these machines and which would be destroyed by this tamping. A further advantage of the solution according to the invention is that the surface coating of sleepers also achieves a damping of the oscillations in the audible range, so that the noise emission of the surrounding environment is simultaneously reduced.

Vo výhodnom konkrétnom vyhotovení vynálezu sú podvaly opatrené povlakmi s hrúbkou 1 až 5 mm, pričom v tomto rozsahu hrúbok povlakovej vrstvy sa dosahujú zvlášť priaznivé hodnoty tlmenia hluku a veľký odpor podvalov proti posunutiu a putovaniu na štrkovom lôžku. Ak sa tento povlak nanesie celoplošne, podstatne sa tiež obmedzuje emisia hluku z betónových podvalov do vzduchu, pričom na dosiahnutie tohto výsledku nie je nutný žiadny ďalší pracovný úkon a náklady sa tak vôbec nezvyšujú.In a preferred embodiment of the invention, the sleepers are provided with coatings having a thickness of 1 to 5 mm, with particularly favorable noise attenuation values and a high resistance of the sleepers to shifting and traveling on the gravel bed within this range of coating thickness. If this coating is applied over the entire surface, the emission of noise from the concrete sleepers into the air is also considerably reduced, and no further work is required to achieve this result and the costs are not increased at all.

Ak sa použije viacvrstvový povlak, môže sa dosiahnuť dobrá optimalizácia vlastností podvalov. Plochy podvalov, ktoré sú v bezprostrednom kontakte so štrkovým lôžkom, sa môžu opatriť povlakom s vysokou odolnosťou proti natrhnutiu a ďalšiemu trhaniu, takže ďalšie vrchné vrstvy môžu mať zase iné vlastnosti. Podvaly sa môžu napríklad opatriť ďalšou vrstvou, ktorá je schopná zvlášť účinne tlmiť hluk, pričom iná vrstva môže mať zvlášť vysoké vnútorné tlmenie prenášaných kmitov, najmä tých kmitov, ktoré by mohli viesť k predčasnému rozrušeniu štrkového lôžka.If a multilayer coating is used, good optimization of the sleeper properties can be achieved. The sleeper surfaces that are in direct contact with the gravel bed may be coated with a high tear and tear resistance, so that the other topsheets may have other properties. The sleepers may, for example, be provided with a further layer which is particularly effective in attenuating noise, while the other layer may have a particularly high internal damping of transmitted vibrations, in particular those that could lead to premature breaking of the gravel bed.

Ak sa povlak opatrí fóliou, potom sa môžu použiť aj predvyrobené materiály, pričom v zvlášť jednoduchom vyhotovení sa môže povlak vytvoriť len na vybraných miestach podvalov, napríklad na spodnej úložnej ploche, kde tento povlak zaisťuje anizotrópne vlastností podvalov.If the coating is provided with a foil, pre-fabricated materials may also be used, and in a particularly simple embodiment, the coating may be formed only at selected locations of the sleepers, for example on the lower bearing surface, where the coating provides the anisotropic properties of the sleepers.

Pri niektorých povlakoch a tiež v prípade, keď je treba dosiahnuť zvlášť vysokú súdržnosť medzi povlakom a povrchom podvalu, môžu sa použiť adhezívne látky, najmä lepidlá alebo penetračné vrstvy medzi povlakom a betónovým podvalom.For some coatings, and also when it is necessary to achieve a particularly high cohesion between the coating and the surface of the sleeper, adhesives, in particular adhesives or penetration layers between the coating and the concrete sleeper, may be used.

Ak sa povlak nanáša striekaním povlakového materiálu, je možné zvlášť priaznivo ovplyvňovať dosahovanú hrúbku povlaku, pričom sa môže dosiahnuť nie len dokonalá rovnomerná vrstva povlaku, ale tiež vytvorenie kontinuálnych prechodov, čim sa životnosť povlaku podstatne zvyšuje.If the coating is applied by spraying the coating material, the achieved coating thickness can be particularly favorably influenced, whereby not only a perfect uniform coating layer can be achieved, but also the creation of continuous transitions, which significantly increases the lifetime of the coating.

Povlak sa môže nanášať tiež ponorením podvalu do povlakového materiálu, pričom jednorazovým ponorením sa tiež môže vytvoriť veľmi dobrá rovnomerná vrstva povlaku s kontinuálnymi prechodmi na hranách. Opakovaným ponorením ešte celkom nezatvrdnutých povlakových vrstiev do tekutého povlakového materiálu sa môže dosiahnuť zvlášť intenzívne vzájomné zakotvenie jednotlivých vrstiev.The coating can also be applied by immersing the sleeper in the coating material, whereby a one-time immersion can also produce a very good uniform coating layer with continuous edge transitions. By repeatedly immersing the completely uncured coating layers in the liquid coating material, an especially intensive anchorage of the individual layers can be achieved.

Zvlášť výhodné vyhotovenie, ktorým sa zaisťuje rovnomerné rozloženie priaznivých vlastností aj pri nižších teplotách, má svoju podstatu v tom, že povlak podvalov je vytvorený z hydraulického spojiva, napríklad z portlandského cementu, z plastu s hodnotou Ty_max najviac -8 °C a prípadne s plnivom. Tieto povlaky majú aj pri nižších teplotách stále ešte požadované vysokoelastické vlastnosti, pričom súčasne sa dosahuje dobré spriahnutie povlakovej vrstvy s betónovým podvalom. Pri tomto vyhotovení sa môže povlak opravovať v priebehu nasadenia podvalu do prevádzky alebo tiež obnovovať spojenie povlaku s betónovým podvalom, pokiaľ niekedy dôjde k narušeniu vzájomnej súdržnosti.A particularly advantageous embodiment, which ensures uniform distribution of favorable properties even at lower temperatures, is based on the fact that the coating of sleepers is made of a hydraulic binder, for example Portland cement, a plastic with a value of _{max max} of -8 ° C and optionally filler. Even at lower temperatures, these coatings still have the desired high elastic properties, while at the same time a good bonding of the coating layer with the concrete sleeper is achieved. In this embodiment, the coating may be repaired during deployment of the sleeper or may also re-establish the bonding of the coating to the concrete sleeper if there is sometimes a failure to adhere to one another.

Keď je povlak pórovitý, ak obsahuje najmä uzavreté póry, môžu sa dodatočne ovplyvňovať pružiace charakteristiky povlaku, pričom najmä pri uzatvorených póroch sa môže ovplyvňovať napríklad vedenie hluku povlakom.If the coating is porous, if it contains mainly closed pores, the spring characteristics of the coating may additionally be influenced, and in particular for closed pores, for example, the conduction of noise through the coating may be influenced.

Povlak betónových podvalov sa môže opatriť plnivami, napríklad kamennou múčkou, ktorými sa môže ovplyvňovať merná hmotnosť povlaku, pričom pružiace charakteristiky sa môžu ovplyvňovať ako napríklad doplnením povlakového materiálu pružným plnivom, napríklad gumovou drvinou, taktiež zvýšením hmotnosti povlaku, pričom týmito úpravami zloženia povlakového materiálu sa môžu meniť tlmiace schopnosti povlaku s ohľadom na tlmenie hluku.The concrete sleeper coating may be provided with fillers, for example stone meal, which may affect the specific gravity of the coating, and the resilient characteristics may be influenced, such as by adding a flexible filler such as rubber pulp to the coating material, also increasing the coating weight. they may alter the damping properties of the coating with respect to noise damping.

Ak je podval opatrený povlakom čiastočne na plochách, ktoré nie sú v priamom styku so štrkovým lôžkom, môže sa zvlášť priaznivo obmedzovať alebo odstraňovať vyžarovanie hluku z podvalov do okolia, pričom tento povlak môže súčasne slúžiť pri zaistení zodpovedajúcich mechanických vlastnosti ako tlmiaca podložka upevňovacej sústavy na pripevnenie koľajníc, ktorá má tlmiť najmä kmity a nárazy.If the sleeper is partially coated on areas that are not in direct contact with the gravel bed, it may be particularly beneficial to reduce or eliminate the emission of noise from the sleepers to the environment, while at the same time providing the corresponding mechanical properties as a damping pad for the fastening system. rail fastenings designed to dampen vibrations and shocks in particular.

Ak jc hrúbka vrstvy povlaku na plochách podvalov, ktoré nie sú v priamom styku so štrkovým lôžkom, väčšia ako hrúbka povlaku na plochách, ktoré sú v priamom styku so štrkovým lôžkom, a ak je prechod z jednej hrúbky vrstvy na druhú hrúbku povlaku plynulý, je na povrchu podvalov vytvorená v mieste dotyku so štrkovým lôžkom zvlášť odolná povlaková vrstva, ktorá veľmi účinne zamedzuje posunutiu podvalov a ktorá tiež veľmi účinne obmedzuje šírenie hluku štrkovým lôžkom, pričom sa súčasne znižuje vyžarovanie hluku do vzduchu, pretože plynulými prechodmi sa obmedzuje výskyt hrán, ktoré by mohli byť zdrojom vyžarovaného hluku.If the thickness of the coating layer on sleeper surfaces not in direct contact with the gravel bed is greater than the thickness of the coating on surfaces which are in direct contact with the gravel bed, and if the transition from one layer thickness to the other thickness is smooth, a particularly durable coating on the surface of the sleepers at the point of contact with the gravel bed, which very effectively prevents the displacement of the sleepers and which also very effectively limits the propagation of noise by the gravel bed, while reducing the emission of noise into the air. could be a source of radiated noise.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude bližšie objasnený pomocou výkresov, na ktorých znázorňuje obr. 1 bočný pohľad na betónový podval, obr. 2 priečny rez podvalom, natočeným o 90° proti podvalu z obr. 1 a uloženým v štrkovom lôžku, pričom na podvale je upevnená koľajnica, obr. 3 priečny rez iným príkladným vyhotovením podvalu, obr. 4 priečny rez štvrtým príkladným vyhotovením podvalu a obr. 5 priečny rez piatym príkladným vyhotovením podvalu podľa vynálezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a side view of a concrete sleeper, FIG. 2 is a cross-sectional view of a sleeper rotated 90 [deg.] Against the sleeper of FIG. 1 and mounted in a gravel bed, with a rail mounted on the sleeper, FIG. 3 is a cross-sectional view of another exemplary embodiment of a sleeper; FIG. 4 is a cross-sectional view of a fourth exemplary embodiment of a sleeper; and FIG. 5 is a cross-sectional view of a fifth exemplary embodiment of a sleeper according to the invention.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podval 1 zobrazený na obr. 1 je vyrobený z betónu B 400 a je vystužený dvojitou predpätou výstužou 2, 3. Pre väčšiu prehľadnosť nie je toto príkladné vyhotovenie zobrazené s vytvoreným povlakom.The sleeper 1 shown in FIG. 1 is made of concrete B 400 and is reinforced with a double prestressing reinforcement 2, 3. For the sake of clarity, this exemplary embodiment is not shown with the coating formed.

Podval 1 vyrobený z betónu a zobrazený na obr. 2 je opatrený dvomi pozdĺžnymi kanálikmi 4, 5, ktoré sa vzájomne prekrižujú v oboch koncových oblastiach a v ktorých je po čiastočnom vytvrdnutí betónu uložená oceľová výstuž 6, 7, ktorá je potom predpätá. Predpätím výstuže 6, 7 z ocele sa vytvorí betónový dielec, ktorým je v tomto prípade betónový podval 1, v ktorom vzniká od predpätia tlakové napätie, takže pri pôsobení ťahových síl sa najprv musí zrušiť tlakové napätie. Takéto predpätie betónových dielcov sa požaduje vždy vtedy, keď sú veľké rozdiely medzi predpokladanou veľkosťou ťahového napätia a tlakového napätia.The sleeper 1 made of concrete and shown in FIG. 2 is provided with two longitudinal channels 4, 5 which cross each other in both end regions and in which, after the concrete has partially cured, a steel reinforcement 6, 7 is placed, which is then prestressed. The prestressing of the steel reinforcement 6, 7 creates a concrete part, in this case a concrete sleeper 1, in which a compressive stress is created since the prestressing, so that the compressive stress must first be released under the action of tensile forces. Such prestressing of concrete members is required whenever there are large differences between the anticipated magnitude of tensile stress and compressive stress.

V podvale z betónu sú ďalej uložené plastové príchytky 8, ktoré spolupracujú s koľajovými klincami 9. Koľajnica 10 je uložená svojou pätkou 11 cez vložku 12 z pružného gumového materiálu na rebrovej podkladnici 13. Pod rebrovou podkladnicou 13 je uložená podložka 14 tiež z gumového alebo podobného pružného materiálu. Koľajnica 10 je teda upevnená na podvale 1 koľajovými klincami 9 a upínacími zvierkami 15. Každý podval 1 je opatrený najmenej dvomi koľajnicami 10, pričom v znázornenom príkladnom vyhotovení sú podvaly 1 vytvorené ako priebežné podvaly, ktoré majú v celej svojej dĺžke rovnaký prierez.In the concrete sleeper, there are also plastic fasteners 8 which cooperate with rail nails 9. The rail 10 is supported by its shoe 11 through a liner 12 of elastic rubber material on a ribbed plate 13. Under the ribbed plate 13 is also a pad 14 of rubber or the like. elastic material. The rail 10 is thus mounted on the sleeper 1 by rail nails 9 and clamping clamps 15. Each sleeper 1 is provided with at least two rails 10, wherein in the illustrated embodiment the sleepers 1 are formed as continuous sleepers having the same cross-section throughout their length.

Medzi štrkovým lôžkom 16, pozostávajúcim z jednotlivých štrkových zŕn 17 a podvalom 1, sa nachádza povlak 18 z pružného materiálu, ktorý tvorí vrstva tohto pružného materiálu na báze gumy alebo podobnej pružnej hmoty, s hrúbkou 3,5 mm.Between the gravel bed 16, consisting of the individual gravel grains 17 and the sleeper 1, there is a coating 18 of a resilient material which forms a layer of this resilient material based on a rubber or similar resilient material with a thickness of 3.5 mm.

Povlak 18 sa nanáša striekaním a má tvrdosť 73 Shore A. Povlak 18 sa môže vytvoriť tiež z polyuretánu, ktorý môže byť upravený s polyéterpolyolom a s modifikovaným 4,4-diizokyanatodifenylmetánom. Medzi betónovým podvalom 1 a povlakom 18 sa môže vytvoriť penetračná vrstva, prípadne adhézna prepojovacia vrstva tiež na báze polyuretánu, rozpusteného v rozpúšťadle, ktorá sa nanáša v malej hrúbke. Po odparení rozpúšťadiel sa na túto vrstvu môže nanášať vrchná povlaková vrstva.The coating 18 is spray applied and has a hardness of 73 Shore A. The coating 18 can also be formed from polyurethane, which can be treated with polyether polyol and modified 4,4-diisocyanatodiphenylmethane. Between the concrete sleeper 1 and the coating 18, a penetration layer or an adhesive bonding layer can also be formed based on polyurethane dissolved in a solvent, which is applied in a small thickness. After evaporation of the solvents, a topcoating layer can be applied to this layer.

Podval 19 zobrazený v treťom príklade na obr. 3 je vystužený mäkkou výstužou 20 z rebrovitých oceľových výstužných prútov. Betónový podval 19 je po celom svojom obvode opatrený plnoplošným povlakom 21 s hrúbkou 2 mm, ktorý je na svojej spodnej ploche 22 opatrený prídavným povlakom 23, naneseným na spodnú časť plnoplošného povlaku 21. Plnoplošný povlak 21 zodpovedá svojim materiálovým zložením a spôsobom nanášania povlaku 18 z obr. 2, pričom prídavný povlak 23 na spodnej ploche 22 plnoplošného povlaku 21 zodpovedá svojim zložením povlaku z príkladu na obr. 2, ale sa nanáša stierkou, pričom tento prídavný povlak 23 má asi o 20 % väčšiu objemovú hmotnosť, ktorá je približne 1100 kg/m3, ako povlak 18 nanášaný striekaním. Okrem toho jc odolnosť tohto stierkovaného prídavného povlaku 23 asi o 10 % vyššia ako pri nanášaní striekaním a hodnota jeho odolnosti proti ďalšiemu trhaniu sa pohybuje okolo 16 kN/m. Tým sa dosahuje jednak zvýšenie súdržnosti spodného povlaku 23 so spodnou plochou plnoplošného povlaku 21 na spodnej ploche podvalu 19 a jednak zvýšenie odporu proti posunutiu podvalu 19.The sleeper 19 shown in the third example of FIG. 3 is reinforced with a soft reinforcement 20 of ribbed steel reinforcing bars. The concrete sleeper 19 is provided with a 2 mm thick full-area coating 21 over its entire circumference, which is provided with an additional coating 23 on its lower surface 22 applied to the lower portion of the full-area coating 21. The full-area coating 21 corresponds to its material composition and coating method 18 of Fig. 2, wherein the additional coating 23 on the bottom surface 22 of the full-area coating 21 corresponds to its coating composition of the example of FIG. 2, but is applied with a squeegee, the additional coating 23 having a bulk density of about 1100 kg / m < 20% greater than the coating 18 applied by spraying. In addition, the resistivity of this screeded add-on coating 23 is about 10% higher than that of the spray coating, and its tear resistance is about 16 kN / m. This achieves, on the one hand, an increase in the cohesion of the bottom coating 23 with the bottom surface of the full-area coating 21 on the bottom surface of the sleeper 19 and, on the other hand, an increase in the resistance against displacement of the sleeper 19.

V príkladnom vyhotovení, zobrazenom na obr. 4, je podval 19 vystužený tiež mäkkou výstužou 20 a je na svojom povrchu opatrený tromi povlakovými vrstvami, ktorými sú povlak 18 zo striekaného polyuretánu s hrúbkou 2 mm, uskutočnený rovnako ako v príkladoch na obr. 2 a 3, ďalej medziľahlý povlak 24 tiež z polyuretánu, ale nanesený ponorením podvalu do kúpeľa v hrúbke 2 mm, a konečne vonkajší povlak 20 z fólie s hrúbkou 0,5 mm, vytvorenej zlisovaním polypropylénovej pavučiny za horúca, ktorá sa nanáša mechanicky na ešte vlhký medziľahlý povlak 24. Takéto vytvorenie povlakových vrstiev podvalu 19 je síce pracovne náročnejšie, ale na druhej strane sa pri ňom dosahujú priaznivejšie účinky, pretože základný povlak 18, nanášaný striekaním a majúci menšiu hustotu, účinne zamedzuje šíreniu hluku, zatiaľ čo medziľahlý povlak 24 z polyuretánu nanášaného máčaním má väčšiu hmotnosť a tým tiež lepšie mechanické tlmiace schopnosti, pričom fólia vonkajšieho povlaku, vytvorená zlisovaním polypropylénovej pavučiny za horúca, má v dôsledku neorientovaného usporiadania zlisovaných vlákien zvlášť vysokú pevnosť, ktorá vyhovuje ako mechanickým namáhaniam pri prevádzke, najmä bočným silám, tak aj mechanickým namáhaniam vznikajúcim pri dodatočnom podbíjaní štrkového lôžka.In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the sleeper 19 is also reinforced with a soft reinforcement 20 and is provided on its surface with three coating layers, which are a 2 mm thick sprayed polyurethane coating 18, carried out as in the examples of FIG. 2 and 3, an intermediate coating 24 also made of polyurethane, but applied by dipping the sleeper into a bath of 2 mm thickness, and finally an outer coating 20 of a 0.5 mm thick foil formed by hot pressing the polypropylene web which is applied mechanically to still a wet intermediate coating 24. Such formation of sleeper layers 19 is labor intensive, but, on the other hand, produces more beneficial effects, since the spray coating base coat 18 having a lower density effectively prevents the spread of noise, while the intermediate coating 24 of The soaked polyurethane has a greater weight and thus better mechanical damping properties, wherein the outer coating foil formed by hot pressing the polypropylene web has a particularly high strength due to the non-oriented arrangement of the pressed fibers, which satisfies the mechanical stresses in operation, in particular lateral forces as well as mechanical stresses resulting from additional tamping of the gravel bed.

Betónový podval 19, zobrazený na obr. 5, je opatrený na svojich plochách, ktoré sú v styku so štrkovým lôžkom 16, povlakom 18 z polyuretánu s hrúbkou 3 mm. Na skosených plochách 27 podvalov 19 je vytvorený prechod s plynulým zväčšovaním hrúbky povlakovej vrstvy, v ktorom povlak 18 plynulé zväčšuje svoju hrúbku, takže na hornej ploche 28 podvalu 19 je vytvorená vrstva 26 s hrúbkou 6 mm. Táto vrstva 26 povlakového materiálu sa môže vytvoriť ako viacvrstvová, pričom má obsahovať predovšetkým také povlakové materiály, ktoré majú vysokú tlmiacu schopnosť, napríklad polyuretány. Táto vrstva 26 sa môže tiež nanášať máčaním, striekaním, stierkovaním, lepením a podobne. Použitie týchto podvalov 19 na uzatvorenom skúšobnom okruhu na pozemku firmy ukázalo, že vyžarovanie hluku do vzduchu bolo v porovnaní s bežnými podvalmi podstatne obmedzené, takže aj v tomto prípade sa dosiahne výrazný tlmiaci účinok.The concrete sleeper 19 shown in FIG. 5 is provided on its surfaces in contact with the gravel bed 16 with a coating 18 of 3 mm thick polyurethane. On the tapered surfaces 27 of the sleeper 19, a transition with a continuous increase in the thickness of the coating layer is formed, in which the coating 18 continuously increases its thickness, so that a layer 26 with a thickness of 6 mm is formed on the upper surface 28 of the sleeper 19. The coating material layer 26 may be multilayered, in particular containing coating materials having a high damping capacity, for example polyurethanes. This layer 26 can also be applied by dipping, spraying, screeding, gluing and the like. The use of these sleepers 19 on a closed test circuit on the company site showed that the emission of noise into the air was substantially reduced compared to conventional sleepers, so that a significant damping effect is also achieved in this case.

Betónové podvaly 19 sa môžu pri vytváraní povlakových vrstiev opatriť vždy dvomi koľajovými klincami, ktoré slúžia ako prichytávacie prostriedky na manipuláciu pri máčaní, pričom takto upravený podval 19 sa potom môže ponoriť do suspenzie obsahujúcej 100 hmotnostných dielov cementu, vodnú disperziu plastu a plnivo, napríklad kamennú múčku. Ako plast sa môže použiť 50 hmotnostných dielov styrénbutadiénového polyméru s hodnotou Tx_max podľa DIN 53 445 -70 °C, prípadne 120 hmotnostných dielov butylesteru kyseliny akrylovej s hodnotou T;,_Iliax + 18 °C, pripadne 5 hmotnostných dielov akrylbutylesteru s hodnotou T/__max-46 °C, prípadne 100 hmotnostných dielov akrylbutylesteru s hodnotou Τχ_η1αχ -46 °C. Tieto povlakové vrstvy, najmä s nízkou hodnotou Τχ_Γη3Χ pri plastoch, vykazujú zvlášť dobré tlmenie hluku, pričom po podbíjaní, pri ktorom sa niektoré časti povlakových vrstiev prípadne oddelili od povrchu podvalu 19, tieto časti povlakových vrstiev opäť prilipnú na povrch podvalu 19.The concrete sleepers 19 can be provided with two rail nails for the purpose of forming the coating layers, which serve as anchoring means for manipulation during steeping, and the treated sleeper 19 can then be immersed in a slurry containing 100 parts by weight of cement, an aqueous plastic dispersion and a filler. meal. 50 parts by weight of a styrene-butadiene polymer with a Tx _max value according to DIN 53 445 -70 ° C or 120 parts by weight of a butyl ester of acrylic acid with a T value, _Iliax + 18 ° C or 5 parts by weight of a acrylic butyl ester with a T value _ _max -46 ° C, or 100 parts akrylbutylesteru having a _Τχ η1αχ -46 ° C. These coating layers, in particular with a low value of Τχ _Γη3Χ in plastics, exhibit particularly good sound attenuation, and after tamping, in which some parts of the coating layers have possibly separated from the sleeper surface 19, these parts of the coating layers adhere again to the sleeper surface 19.

Všetky podvaly 19 podľa vynálezu majú zvlášť vysoký odpor proti posunutiu na štrkovom lôžku 16, ktorý značne presahuje odpor betónových podvalov bez povlakových vrstiev, takže najmä v zatáčkach sa dosiahne zvlášť vysoká stabilita koľajnice. Celkom prekvapujúce bolo zistenie, že podvaly 19 podľa vynálezu odolávali aj mechanickému namáhaniu pri podbíjaní podbíjacím strojom a pri skúškach tieto podvaly 19 vydržali päťkrát opakovaný podbíjací proces bez podstatného zhoršenia vstupných vlastností. Tento výsledok je síce prekvapujúci, ale môže sa odvodiť z toho, že povlakové vrstvy sa vytvorili ako pružné, takže pri podbíjaní, keď sa napríklad zatláčal pozdĺž bočnej plochy podvalu 19 väčší kus štrku, mohla povlaková vrstva vďaka svojim elastickým vlastnostiam pôsobením tohto namáhania povoliť a prečkať posuv štrkových zŕn len s malým poškodením.All sleepers 19 according to the invention have a particularly high resistance to displacement on the gravel bed 16, which greatly exceeds the resistance of the concrete sleepers without coating layers, so that a particularly high stability of the rail is achieved especially in curves. Quite surprisingly, it was found that the sleepers 19 according to the invention also withstood mechanical stresses during tamping with a tamping machine and during the tests these sleepers 19 withstood a five-fold tamping process without substantially deteriorating the input properties. This result is surprising, but it can be inferred from the fact that the coating layers have been made resilient, so that when tamping, for example, when a larger gravel has been pressed along the side surface of the sleeper 19, the coating has been able to loosen due to its elastic properties. Resume gravel feed with little damage.

Ako plnivá sa môžu použiť nielen kamenné múčky, ale tiež iné materiály, napríklad gumové drviny a v závislosti od požadovaných vlastností tiež vermikulit, perlit a podobne.As fillers, not only stone meal but also other materials such as rubber crumbs and, depending on the desired properties, vermiculite, perlite and the like can be used.

Fólie sa nemusia použiť výhradne na vonkajšiu vrstvu, ale môžu tvoriť tiež medziľahlý povlak alebo vnútorný povlak, pričom sa môžu použiť tiež perforované, penové alebo vytláčané fólie.The films need not be applied exclusively to the outer layer, but may also form an intermediate coating or an inner coating, and perforated, foamed or extruded films may also be used.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

1. Koľajový zvršok a spodok pre koľajové vozidlá, pri ktorom sú koľajnice spojené priamo alebo nepriamo, najmä cez podložky z pružného materiálu, napríklad z gumy, polyuretánu a podobne, uvoľniteľnými spojmi s podvalmi, pričom podvaly, opatrené prípadne výstužou, najmä oceľovou predpätou výstužou, sú spojené vždy s najmenej dvomi koľajnicami a sú uložené prostredníctvom štrkového lôžka na podklade, vyznačujúci sa tým, že betónové podvaly (1, 19) sú opatrené na svojich plochách, ktoré sú obklopené štrkovým lôžkom (16), najmenej jedným povlakom (18, 21) z pružného materiálu, ktorý je aspoň čiastočne adhezívne spojený s povrchovou plochou betónového podvalu (1, 19).1. Track superstructure and substructure for rail vehicles in which the rails are connected directly or indirectly, in particular by means of resilient material such as rubber, polyurethane and the like, releasable joints with sleepers, the sleepers provided with reinforcement, possibly with steel prestressing are connected to at least two rails and are supported by a gravel bed on a substrate, characterized in that the concrete sleepers (1, 19) are provided with at least one coating (18) on their surfaces surrounded by the gravel bed (16), 21) of a resilient material which is at least partially adhesively bonded to the surface of the concrete sleeper (1, 19).

2. Koľajový zvršok a spodok podľa nároku 1, v y značujúci sa tým, že povlak (18, 21) s hrúbkou 1 až 5 mm obklopuje celú obvodovú plochu betónového podvalu (1).A track superstructure and substructure according to claim 1, characterized in that the coating (18, 21) having a thickness of 1 to 5 mm surrounds the entire peripheral surface of the concrete sleeper (1).

3. Koľajový zvršok a spodok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že podval (19) je opatrený viacvrstvovým povlakom.Track superstructure and substructure according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeper (19) is provided with a multi-layer coating.

4. Koľajový zvršok a spodok podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že povlak obsahuje fóliu (25).Track superstructure and substructure according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that the coating comprises a film (25).

5. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že medzi povlakom (18, 21) a betónovým podvalom (1, 19) je adhezívny prostriedok, najmä viažuci materiál.Track superstructure and substructure according to one of claims 1 to 4, characterized in that an adhesive agent, in particular a binding material, is provided between the coating (18, 21) and the concrete sleeper (1, 19).

6. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž5, vyznačujúci sa tým, že povlakom (18, 21) je nastriekaná povlaková vrstva.Track superstructure and substructure according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the coating (18, 21) is a spray coating layer.

7. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž6, vyznačujúci sa tým, že povlakom je máčaním nanesená povlaková vrstva.Track superstructure and substructure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating is a dip coating.

8. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že povlak pozostáva z hydraulického spojiva, najmä z cementu, napríklad z portlandského cementu, z plastu s hodnotou Tkmax podľa DIN 53 445 najviac - 8 °C a prípadne z plniva.Track superstructure and substructure according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the coating consists of a hydraulic binder, in particular of cement, for example Portland cement, of plastics with a Tkmax according to DIN 53 445 of at most - 8 ° C and optionally filler.

9. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž 8, vyznačujúci sa tým, že povlak obsahuje najmä uzatvorené póry.Track superstructure and substructure according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coating comprises in particular closed pores.

10. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov laž 9, vyznačujúci sa tým, že povlak obsahuje plnivo, napríklad kamennú múčku.Track superstructure and substructure according to one of claims 1 to 9, characterized in that the coating comprises a filler, for example stone meal.

11. Koľajový zvršok a spodok podľa jedného z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že podval (19) je opatrený aspoň čiastočne na svojich plochách, ktoré sú mimo štrkového lôžka (16), najmä na skosených plochách (27) a na hornej ploche (28) povlakovou vrstvou.Track superstructure and substructure according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the sleeper (19) is provided at least partially on its surfaces which are outside the gravel bed (16), in particular on the bevelled surfaces (27) and on the upper a flat (28) coating layer.

12 Koľajový zvršok a spodok podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že hrúbka povlakových vrstiev na plochách (27, 28) podvalu (19), ktoré sú mimo štrkového lôžka (16), je väčšia ako na plochách podvalu (19), ktoré sú obklopené štrkovým lôžkom (16), pričom prechod z jednej hrúbky povlakovej vrstvy na druhú hrúbku povlakovej vrstvy je najmä plynulý.Track superstructure and substructure according to claim 11, characterized in that the thickness of the coating layers on the surfaces (27, 28) of the sleeper (19) which are outside the gravel bed (16) is greater than on the surfaces of the sleeper (19) which are surrounded by a gravel bed (16), the transition from one coating layer thickness to the other coating layer thickness being particularly smooth.