PL191430B1 - Podkład do torów kolejowych - Google Patents

Abstract

1. Podklad do torów kolejowych z betonu, zelbetu lub ze stali, znamienny tym, ze ma plastycznie odksztalcalna warstwe (22) na jego dolnej stronie. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podkład do torów kolejowych z betonu, żelbetu lub ze stali, jaki jest używany w budowie nawierzchni kolejowych w powiązaniu z rusztem torowym leżącym na podłożu z tłucznia.

Podkład poprzeczny jako typowy element budowlany stosowany w budowie nawierzchni kolejowych przejmuje siły pochodzące od obciążeń ruchomych na szyny i przekładki z elementami mocującymi w punktach podparcia podpór podkładu i wprowadzone siły są odprowadzane z rozłożeniem obciążenia na leżące pod nim rusztowanie z tłucznia i przekazywane dalej na podtorze lub na podłoże ziemne.

Od początku epoki kolei w minionym stuleciu jako podkłady poprzeczne są używane podkłady drewniane. W czasie industrializacji i jako barometr przemysłu stalowego produkowano i wbudowywano także podkłady stalowe, w nowszych czasach także jako „podkłady typu Y”. Od pięćdziesiątych lat obecnego stulecia używano coraz więcej podkładów z betonu sprężonego, które obecnie zyskały uznanie w stanie techniki.

Podkłady drewniane, tylko ledwie jeszcze używane między innymi ze względów ekologicznych, miały tę zaletę, że uważano je za „elastyczne. Jednym z powodów tego jest zazębienie stosunkowo miękkiej dolnej strony podkładu drewnianego z tłuczniem skaleniowym.

Natomiast podkłady betonowe i porównywalne w tej sytuacji podkłady stalowe mają tę wadę, że w przeciwieństwie do podkładów drewnianych, na powierzchni przylegania podkładu do tłucznia spotykają się dwa nieelastyczne materiały w ten sposób, że nie jest możliwe wyżej wspomniane zazębienie tak, że jest zmniejszone przejmowanie sił wzdłużnych i sił poprzecznych przez podłoże z tłucznia. A ponadto, twarde, nieelastyczne miejsca styku między tłuczniem i podkładem, przy przeciążeniach prowadzą do uszkodzeń względnie do zniszczeń podkładu lub tłucznia.

Dla zapobiegania przeciążeniom tłucznia, zwłaszcza na szlakach torowych do szybkiej jazdy, wcelu osiągnięcia usprężynowania i dzięki temu uzyskania zmniejszenia nacisków na tłuczeń, zostało już zaproponowane powlekanie dolnej strony podkładów elastycznym materiałem polimerowym. Dzięki zastosowaniu takiej elastycznej warstwy pośredniej między tłuczniem i podkładem betonowym, można mianowicie ochraniać podłoże z tłucznia, z drugiej strony jednakże znacznie są zmniejszone siły oporu przesunięcia w kierunku wzdłużnym i siły oporu przesunięcia w kierunku poprzecznym w ten sposób, że stateczność położenia takiego toru kolejowego jest jeszcze mniejsza niż tych torów, w których podkłady betonowe leżą bezpośrednio na podłożu z tłucznia.

Opis patentowy nr EP 0465390 B1 przedstawia podkład do torów kolejowych posiadający warstwę na spodniej stronie z warstwami, które są wykonane z lepkosprężystego materiału. Rozwiązanie sprowadza się do podkładu wyposażonego w sprężystą warstwę usytuowaną na spodniej stronie.

Również opis patentowy nr EP 733 738 B1 w opisie stanu techniki przedstawia podkład do torów kolejowych posiadający warstwę na stronie spodniej wykonaną z lepkosprężystego materiału, na przykład kolumna 2 wiersz 25, kolumna 3 wiersz 3, kolumna 4 wiersz 44 i kolumna 6 wiersz 46 oraz zastrz. 1. W tym dokumencie rozwiązanie również sprowadza się do podkładu wyposażonego w lepkosprężystą warstwę usytuowaną na spodniej stronie.

Przedmiotem wynalazku jest podkład do torów kolejowych z betonu, żelbetu lub ze stali, charakteryzujący tym, że ma plastycznie odkształcalną warstwę na jego dolnej stronie.

Korzystnie plastycznie odkształcalna warstwa jest umieszczona wyłącznie w obszarze podpory podkładu poprzecznego.

Korzystnie warstwa zasadniczo jest wykonana z mieszankismołowo-asfaltowej.

Korzystnie warstwa zasadniczo jest wykonana z tworzywa sztucznego.

Korzystnie warstwa zasadniczo jest wykonana z drewna lub betonu strużkowego lub z wiórów drewnianych.

Korzystnie dolna strona warstwy jest profilowana.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku można zwiększyć stateczność położenia toru kolejowego i jednocześnie można uniknąć uszkodzenia podłoża z tłucznia.

Podkład na swojej dolnej stronie, zwłaszcza w obszarze jego podpór jest zaopatrzony w nałożoną, plastycznie odkształcalną warstwę, czyli posiadającą właściwość odkształcenia plastycznego, to znaczy trwałego w przeciwieństwie do materiału lepkosprężystego nie podlegającego jakimkolwiek plastycznym deformacjom lub materiałom sprężystym, które z chwilą ustania nacisku powracają do swojego pierwotnego kształtu, bez żadnych zmian w kształcie wynikających z deformacji.

PL 191 430 B1

Podstawową cechą niniejszego wynalazku jest spodnia warstwa wykonana z materiału plastycznego czyli kiedy materiał zostanie zdeformowany, nie wróci już do swojego pierwotnego kształtu.

W wyniku powleczenia dolnej strony podkładu plastycznie odkształcalną warstwę, ze względu na plastyczne odkształcenie nałożonej warstwy osiąga się „zazębienie” podkładu z tłuczniem, dzięki czemu zwiększa się znacznie opór przesunięcia w kierunku poprzecznym i tym samym opór przesunięcia w kierunku wzdłużnym rusztu torowego i tym samym jest znacznie ulepszona stateczność położenia toru. Ponadto osiąga się dzięki temu, że z jednej strony są ograniczone szczytowe naciski i są zmniejszone naciski na skraju powierzchni nośnej i z drugiej strony, że powierzchnie styku między tłuczniem i podkładem są zwiększone tak, że naciski powierzchniowe w porównaniu do stanu techniki są mniejsze i zniszczenia materiału są redukowane względnie wykluczone. Wreszcie uzyskana za pomocą nałożonej warstwy „miękkość” obszaru styku między tłuczniem i podkładem jest także materiałooszczędna.

Chociaż warstwa według wynalazku nakładana na podkładach poprzecznych w danym przypadku może być umieszczona na podkładach także uzupełniająco, korzystne jest zintegrowanie wytwarzanie warstwy podczas procesu produkcji podkładów betonowych, aby zapewnić jej możliwie najlepszą przyczepność. Ponadto warstwę można wytwarzać na odpowiednim obszarze dolnej strony podkładu, zwłaszcza w operacji technologicznej zamykającej odlewanie podkładu. W alternatywny sposób warstwa mogłaby być także później przyklejona na dolnej stronie podkładu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pionowy przekrój toru w płaszczyźnie równoległej do szyn, fig. 2 - widok toru kolejowego odpowiadający fig. 1, fig. 3 - poziomy przekrój toru kolejowego odpowiadający fig. 1 prostopadły do kierunku wzdłużnego szyn i fig. 4 -w powiększeniu widok z boku w obszarze podkładu.

Na figurach oznaczono za pomocą oznaczenia odsyłającego 10 podłoże z tłucznia, za pomocą oznaczenia odsyłającego 12 podkłady poprzeczne umieszczone w podłożu z tłucznia, za pomocą oznaczenia odsyłającego 14 szyny umieszczone na podkładach 12 poprzecznych i za pomocą oznaczenia odsyłającego 16 koło prowadzone po szynach 14. Między szyną 14 i podkładami 12 poprzecznymi są umieszczone zwykłe przekładki 18. Podłoże z tłucznia 10 leży na torowisku 20. Ta struktura toru kolejowego tak dalece odpowiada układowi powszechnie przyjętemu, że nie wymaga bliższego objaśnienia.

Na dolnych stronach podkładów 12 poprzecznych są wykonane plastycznie odkształcalne warstwy 22, a mianowicie, jak daje się dostrzec na fig. 2 i fig. 3 w ten sposób, że obszary 24 niepodparte podkładów 12 poprzecznych są pozbawione nakładanej warstwy. Można zauważyć, że cieniowanie kreskami na fig. 2tych obszarów (nie widocznych na fig. 2) dolnej strony podkładu ma oznaczać te obszary, na których jest przewidziana nakładana warstwa. Strzałki 26i 28 na fig. 1, fig. 2 i fig. 3 mają pozorować siły poprzeczne i siły wzdłużne występujące w torze kolejowym.

Rysunek w powiększeniu odpowiednio do fig. 4 wyjaśnia zazębienie kamieni warstwy tłuczniowej z nałożoną, plastycznie odkształcalną warstwą 22. Po pierwsze jest z niego bezpośrednio zrozumiałe, że siły przemieszczające ze względu na zazębienie wyraźnie wzrastają, po drugie można także bez trudności zauważyć, że powierzchnia styku dolnej strony podkładu z warstwą tłuczniową obecnie jest znacznie zwiększona na tyle, że siły na jednostkę powierzchni występujące między powierzchniami styku w sumie są zmniejszone w sposób jednoznaczny.

Korzyści osiągnięte za pomocą wynalazku polegają zatem w szczególności na tym, że zamiast, jak w stanie techniki istniejącym przenoszeniu siły w odpowiednich punktach między podkładem i tłuczniem obecnie następuje przenoszenie siły przez powierzchnie, ograniczone są szczytowe naciski na poszczególnych ziarnach tłucznia i zmniejszone są naciski na skraju powierzchni nośnej, dzięki temu zapobiega się rozkruszeniu ziaren tłucznia lub uszkodzeniu podkładu betonowego i ze względu na zazębienie podłoża z tłucznia z plastycznie odkształcalną nałożoną warstwą, na podkładach poprzecznych występuje zwiększenie oporów przemieszczenia wzdłużnego i oporów przemieszczenia poprzecznego, dzięki czemu jest poprawiona stateczność położenia toru kolejowego.

Claims (6)

1. Podkład do torów kolejowych z betonu, żelbetu lub ze stali, znamienny tym, że ma plastycznie odkształcalną warstwę (22) na jego dolnej stronie.

2. Podkład według zastrz. 1, znamienny tym, że plastycznie odkształcalna warstwa (22) jest umieszczona wyłącznie w obszarze podpory podkładu poprzecznego.

PL 191 430B1

3. Podkład według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa (22) zasadniczo jest wykonana z mieszanki smołowo-asfaltowej.

4. Podkład według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa (22) zasadniczo jest wykonana z tworzywa sztucznego.

5. Podkład według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa (22) zasadniczo jest wykonana z drewna lub betonu strużkowego lub z wiórów drewnianych.

6. Podkład według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna strona warstwy (22) jest profilowana.