DE60106426T2

DE60106426T2 - Verfahren zum Einlegen eines Gleises und dadurch hergestellten Gleis

Info

Publication number: DE60106426T2
Application number: DE60106426T
Authority: DE
Inventors: Patrick Carels
Original assignee: Composite Damping Material NV CDM
Current assignee: Composite Damping Material NV CDM
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-05-26
Also published as: WO2001090483A1; PT1283923E; DE60106426D1; BE1013537A3; ES2228865T3; AU2001261930A1; EP1283923A1; EP1283923B1; ATE279580T1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Verlegen von Gleisen mit Schienen, die im wesentlichen über die gesamte Länge auf einer Trägereinrichtung ruhen, wobei ein Vibrationsdämpfungsstreifen mit einer ersten Schicht und einer zweiter Schicht unterschiedlicher Steifigkeit, die übereinanderliegen, zwischen den Schienen und der Trägereinrichtung angeordnet ist. Die Erfindung beschäftigt sich zudem mit Gleisen, deren Schienen auf einer Trägereinrichtung ruhen, wobei ein Vibrationsdämpfungsstreifen zwischen der Trägereinrichtung und den Schienen angebracht ist.
Gemäß dem Stand der Technik wird ein Streifen, der aus einer ersten Schicht mit einer geringen Steifigkeit besteht, zur Vibrationsdämpfung verwendet, wohingegen eine zweite Schicht in der Hauptsache als Schutzschicht für die erste Schicht dient. Derartige Streifen sind beispielsweise in EP-A-0 726 359 und US-A-5 011 077 beschrieben.
Um Gleise zu erhalten, bei denen Lärm oder Vibrationen in möglichst geringem Maße über die Schienen auf die Umwelt übertragen werden, ist es wichtig, daß die Oberseite der Schienen beinahe vollständig flach ausgebildet ist, wobei die Steifigkeit der Schiene über deren gesamte Länge beinahe konstant ist.
Gemäß der Verfahren, die bislang eingesetzt wurden, oder mit Hilfe der bekannten Vibrationsdämpfungsstreifen ist es jedoch unmöglich, Gleise mit einer beinahe perfekt flachen Oberfläche auf einfache Art und Weise zu verlegen. Die vertikalen Toleranzen, die bislang erreicht werden, liegen in einer Größenordnung von 3 mm.
Durch perfektes Ausrichten der Oberseite der Schienen der Gleise, kann darüber hinaus der Verschleiß der Schienen verringert werden.
Die Höhenunterschiede, die auf der Oberseite der Schienen auftreten können, sind unter anderem auf die Höhentoleranzen der Schienen an sich, die Tragfähigkeit des Untergrundes und die Dicke der Trägereinrichtung der Schienen zurückzuführen.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen, indem ein Verfahren und ein Vibrationsdämpfungsstreifen angegeben wird, mit denen es möglich wird, Gleise auf einfache Art und Weise zu verlegen, wobei die Oberseite der Schienen äußerst präzise ausgerichtet ist. Darüber hinaus bieten das Verfahren und der Streifen gemäß der Erfindung den zusätzlichen Vorteil, daß Schienen auf einfache Art durch neue Schienen ersetzt werden können, die äußerst präzise ausgerichtet sind, ohne daß die Trägereinrichtung für die Schienen abgebrochen werden muß.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren gemäß dem anhängenden Anspruch 1 erreicht, bei dem, wenn die Schienen ausgelegt und/oder ausgerichtet werden, hauptsächlich die erste Schicht, die die geringste Steifigkeit aufweist, solange zusammengedrückt wird, bis ihre Steifigkeit wenigstens in der gleichen Größenordnung liegt, wie die der zweiten Schicht.
In der Praxis wird die erste Schicht komprimiert, bis ihre Dicke 25 bis 50% und insbesondere 30 bis 40% ihrer ursprünglichen Dicke beträgt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Verfahrens der Erfindung wird für die erste Schicht ein Material gewählt, dessen Steifigkeit wenigsten fünfmal geringer ist als die Steifigkeit der zweiten Schicht.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird für die erste Schicht ein Material gewählt, das eine Steifigkeit zwischen 10 und 25 MN/m³ und insbesondere bis beinahe 20 MN/m³ hat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird für die zweite Schicht ein Material gewählt, das eine Steifigkeit zwischen 50 und 150 MN/m³ und insbesondere bis beinahe 110 MN/m³ hat.
Die Gleise gemäß der Erfindung sind mit einem Vibrationsdämpfungsstreifen mit einer übereinanderliegenden ersten Schicht und zweiten Schicht ausgestattet, wobei im nicht zusammengedrückten Zustand die Steifigkeit der ersten Schicht geringer ist als die der zweiten Schicht. Der Streifen wird zwischen den Schienen der Gleise und der Trägereinrichtung dieser Schienen zusammengedrückt, wobei im zusammengedrückten Zustand die Steifigkeit der ersten Schicht wenigstens in derselben Größenordnung liegt wie jene der zweiten Schicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Gleise der Erfindung besteht die erste Schicht in der Hauptsache aus einem Material mit einer Steifigkeit, die wenigstens fünfmal geringer ist als die Steifigkeit der zweiten Schicht.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Gleise der Erfindung besteht die erste Schicht hauptsächlich aus einem Material mit einer Steifigkeit zwischen 10 und 25 MN/m³ und insbesondere 20 MN/m³.
Vorzugsweise besteht die zweite Schicht hauptsächlich aus einem Vibrationsdämpfungsmaterial mit einer Steifigkeit zwischen 50 und 150 MN/m³ und vorzugsweise beinahe 110 MN/m³.
Andere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einiger spezieller Ausführungsformen der Erfindung deutlich; diese Beschreibung erfolgt lediglich beispielhaft und schränkt den Geltungsbereich des beanspruchten Schutzes in keiner Weise ein; die im folgenden verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die beiliegende Zeichnung.
Diese Zeichnung ist ein schematischer Querschnitt einer Schiene eines Gleises mit einem Streifen der vorliegenden Erfindung. Aus Gründen der Klarheit stellt der Teil der Zeichnung links der Linie I-I eine Situation dar, in der die Schiene auf ei nem Streifen ruht, wenn dieser nicht zusammengedrückt ist, wohingegen der Teil der Zeichnung rechts der Linie I-I den Streifen zeigt, wenn dieser komprimiert ist.
Dieselben Bezugszeichen beziehen sich auf identische oder analoge Elemente.
Der Streifen wird hauptsächlich verwendet, um ein durchgehend aufliegendes Gleis zu verlegen. Dies sind Gleissysteme, bei denen die Schienen in ihrer gesamten Länge auf einer Trägereinrichtung ruhen. Eine derartige durchgehende Trägereinrichtung kann beispielsweise aus einem Betonfundament oder aus verbindenden Schwellen bestehen, die nebeneinander angeordnet sind.
Der Streifen 1 gemäß der Erfindung, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, hat im wesentlichen dieselbe Breite wie der Fuß 2 der Schiene und ist zwischen diesem Fuß 2 und der Trägereinrichtung 4 der Schiene 3 angebracht. Weiterhin ist die Schiene 3 an der Trägereinrichtung 2 mit Hilfe von Befestigungsspangen 5 und 6 befestigt, die als solches bekannt sind.
Der Streifen 1, der in der Zeichnung dargestellt ist, besteht aus zwei Schichten 7 und 8, die übereinander angeordnet sind. Eine erste Schicht besteht aus einer Ausgleichsschicht 7 aus einem sehr flexiblen Material, das, wie es später beschrieben wird, deutlich zusammengedrückt wird, wenn die Schiene 3 ausgerichtet wird. Die zweite Schicht bildet eine Dämpfungsschicht 8, die sicherstellt, daß die Vibrationen der Schiene 3 gedämpft und die Übertragung von Vibrationen auf die Trägereinrichtung 4 stark verringert werden.
Die Ausgleichsschicht 7 verfügt über ein sogenanntes statisches Bettmodul, das im unkomprimierten Zustand geringer ist als jenes der Dämpfungsschicht 8. Aus Gründen der Einfachheit wird die Größe des statischen Bettmoduls kurz Steifigkeit genannt.
Für die Ausgleichsschicht 7 wird vorzugsweise ein Material mit einer Steifigkeit gewählt, die wenigstens fünfmal geringer ist als die Steifigkeit der Dämpfungsschicht 8. Somit beträgt die Steifigkeit der Ausgleichsschicht 7 beispielsweise 20 MN/m³, wohingegen die Steifigkeit der Dämpfungsschicht beispielsweise 110 MN/m³ beträgt.
Im allgemeinen wird für die Ausgleichsschicht 7 ein Material mit einer Steifigkeit zwischen 10 und 25 MN/m³ gewählt und für die Dämpfungsschicht 8 ein Material mit einer Steifigkeit verwendet, die vorzugsweise zwischen 50 und 300 MN/m³, im besonderen jedoch zwischen 50 und 150 MN/m³ liegt.
Wenn das Gleis gemäß dem Verfahren der Erfindung verlegt wird, dann wird das Gleis 3 während oder nach dem Positionieren auf dem Streifen 1 ausgerichtet. Dies beinhaltet, daß die Befestigungsspangen 5 und 6 durch Muttern, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, festgezogen werden, so daß die Schiene 3 fest mit der Trägereinrichtung 4 verbunden wird, wodurch in der Nähe der entsprechenden Befestigungsspangen 5 und 6 eine bestimmte vertikale Bewegung auf die Schiene 3 wirkt, so daß die Oberseite 9 der Schiene 3 über ihre gesamte Länge eben ist.
Durch derartiges Ausüben einer Klemmkraft auf die Befestigungsklammern wird die Ausgleichsschicht 7 solange zusammengedrückt, bis ihre Steifigkeit wenigstens in derselben Größenordnung wie jene der Dämpfungsschicht 8 liegt. Die zusammengedrückte Schicht 7 ist vorzugsweise steifer als die Dämpfungsschicht 8. Die Kompression der Ausgleichsschicht 7 stellt sicher, daß mögliche vertikale Abweichungen auf der Trägervorrichtung 4 oder der Dicke der Schienen 3 durch eine entsprechende Kompression der Ausgleichsschicht 7 ausgeglichen werden.
Insbesondere wird die Ausgleichsschicht 7 auf eine Dicke von 25 bis 50% und insbesondere auf 30 bis 40% ihrer ursprünglichen Dicke zusammengedrückt.
In der Zeichnung ist der Streifen 1 in einem unkomprimierten Zustand links der Linie I-I dargestellt. Die Befestigungsspange 5 befindet sich in einer entsprechenden Position und wird in ausreichendem Maße festgezogen, um die Schiene provisorisch mit der Trägereinrichtung 4 zu verbinden. Rechts der Linie I-I ist der Streifen komprimiert dargestellt. Die Befestigungsspange 6 ist hier derart festge zogen, daß die Schiene 3 fest mit der Trägereinrichtung 4 verbunden ist, wohingegen die Oberseite der Schiene 3 ausgerichtet ist.
Wie es deutlich aus dieser Zeichnung zu sehen ist, ist die Ausgleichsschicht 7 auf beinahe 40% ihrer ursprünglichen Dicke komprimiert, wohingegen die Dämpfungsschicht 8 relativ gering zusammengedrückt ist.
Um die Isolierung der Schiene 3 im Bezug auf die Trägereinrichtung 4 optimal zu gestalten, ist ein Verbindungsstück, das nicht in der Zeichnung dargestellt ist, zwischen den Befestigungsspangen 5 und 6 sowie dem Fuß 2 vorgesehen, wodurch eine Schalltrennung erzeugt wird. Dieses Verbindungsstück besteht beispielsweise aus einem Kork-/Gummielastomer, der mit synthetischen Fasern armiert ist, die unter dem Markennamen "Kevlar" bekannt sind.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens und des Streifens, die speziell von Bedeutung ist, besteht die Ausgleichsschicht 7 aus einem mikrozellularen Gummi mit einer Steifigkeit von 20 MN/m³, wohingegen für die Dämpfungsschicht 8 ein Elastomer, der als solches bekannt ist, mit einer Steifigkeit von 110 MN/m³ verwendet wird. Die Dicke der Dämpfungsschicht 8 beträgt beispielsweise 12 mm, wohingegen jene der Ausgleichsschicht 7 in einem unkomprimierten Zustand 10 mm mißt. Wenn die Schienen 3 verlegt werden, wird die Ausgleichsschicht 7 auf etwa 4 mm zusammengepreßt.
Wenn die Schienen 3 infolge des Verschleißes ausgewechselt werden müssen, müssen sie lediglich von der Trägereinrichtung 4 entfernt werden und neue Schienen 3 anstelle dessen angebracht werden, ohne daß die Trägereinrichtung 4 abgebrochen werden muß. Es ist ausreichend, die neuen Scheinen wiederum mit Hilfe des Streifens 1 anzubringen und durch Festziehen der Befestigungsspangen 5 und 5 derart auszurichten, daß eine geeignete Kompression der Ausgleichsschicht 7 erreicht wird.
Natürlich ist die Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, nicht auf das oben beschriebene Verfahren und den Streifen beschränkt. Somit kann der Streifen beispielsweise aus mehr als zwei Schichten bestehen, die übe reinanderliegen und von denen einige eine unterschiedliche Steifigkeit haben, oder er kann hervorstehende Ränder haben, die den Fuß der Schiene wenigstens teilweise umschließen. Natürlich ist die Breite des Streifens nicht notwendigerweise gleich der Breite der Schienen.
Die unterschiedlichen Schichten eines Streifens können zudem ansatzlos ineinander übergehen, so daß ein Streifen ausgebildet wird, der eine sich übergangslos ändernde Steifigkeit in vertikaler Richtung aufweist.
Weiterhin kann entgegen der Darstellung in der Zeichnung die Ausgleichsschicht auch die oberste Schicht des Streifens bilden.

Claims

Verfahren zum Verlegen von Gleisen mit Schienen (3), die im wesentlichen über ihre gesamte Länge auf einer Trägervorrichtung (4) ruhen, wobei ein Vibrationsdämpfungsstreifen (1), der eine erste und eine zweite Schicht (7, 8) enthält, die übereinanderliegen und eine unterschiedliche Steifigkeit haben, zwischen den Schienen (3) und der Trägereinrichtung (4) angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Schienen (3) verlegt und/oder ausgerichtet werden, hauptsächlich die erste Schicht (7), die die geringste Steifigkeit aufweist, zusammengepreßt wird, bis ihre Steifigkeit wenigstens in derselben Größenordnung liegt, wie jene der zweiten Schicht (8).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (7) zusammengepreßt wird, bis ihre Dicke 25 bis 50%, vorzugsweise jedoch 30 bis 40% ihrer ursprünglichen Dicke beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mikrozellularer Gummi für die erste Schicht (7) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elastomer für die zweite Schicht (8) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Schicht (7) ein Material verwendet wird, dessen Steifigkeit wenigstens fünfmal geringer ist als die Steifigkeit der zweiten Schicht (8).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Schicht (7) ein Material gewählt ist, das eine Steifigkeit hat, die zwischen 10 und 25 MN/m³ liegt, die insbesondere jedoch etwa 20 MN/m³ beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die zweite Schicht (8) ein Material gewählt ist, das eine Steifigkeit zwischen 50 und 150 MN/m³ hat, die vorzugsweise jedoch etwa 110 MN/m³ beträgt.
Gleis mit Schienen (3), die auf einer Trägereinrichtung (4) ruhen, wobei ein Vibrationsdämpfungsstreifen (1) zwischen der Trägereinrichtung (4) und den Schienen (3) vorgesehen ist, die im wesentlichen über ihre gesamte Länge auf dem Streifen (1) ruhen, wobei der Streifen (1) eine erste Schicht (7) und eine zweite Schicht (8) aufweist, die übereinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der ersten Schicht (7) im unkomprimierten Zustand geringer ist als jene der zweiten Schicht (8) und der Streifen (1) zwischen den Schienen (3) und der Trägereinrichtung (4) für die Schienen (3) derart zusammengepreßt ist, daß im zusammengepreßten Streifen (1) die Steifigkeit der ersten Schicht (7) wenigstens in derselben Größenordnung liegt wie jene der zweiten Schicht (8).
Gleis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (7) aus einem Material mit einer Steifigkeit besteht, die wenigstens fünfmal geringer ist als die Steifigkeit der zweiten Schicht (8).
Gleis nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (7) hauptsächlich aus einem Material mit einer Steifigkeit besteht, die zwischen 10 und 25 MN/m³ liegt, die im besonderen jedoch etwa 20 MN/m³ beträgt.
Gleis nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (8) hauptsächlich aus einem Vibrationsdämpfungsmaterial mit einer Steifigkeit besteht, die zwischen 50 und 150 MN/m³ liegt, die jedoch vorzugsweise etwa 110 MN/m³ beträgt.
Gleis nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (7) wenigstens teilweise aus einem mikrozellularen Gummi besteht.
Gleis nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (8) wenigstens teilweise aus einem Elastomer besteht.
Gleis nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (7) im unkomprimierten Zustand eine Dicke zwischen 10 mm und 25 mm hat.