WO2025190875A1 - Schienenlagerungssystem - Google Patents
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- WO2025190875A1 WO2025190875A1 PCT/EP2025/056482 EP2025056482W WO2025190875A1 WO 2025190875 A1 WO2025190875 A1 WO 2025190875A1 EP 2025056482 W EP2025056482 W EP 2025056482W WO 2025190875 A1 WO2025190875 A1 WO 2025190875A1
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- electrically insulating
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- insulating sealing
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- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B19/00—Protection of permanent way against development of dust or against the effect of wind, sun, frost, or corrosion; Means to reduce development of noise
- E01B19/003—Means for reducing the development or propagation of noise
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B26/00—Tracks or track components not covered by any one of the preceding groups
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
Definitions
- the invention relates to a rail bearing system for the elastic mounting of a rail on a track bed, in particular on a rigid substrate, in order to absorb and cushion the dynamic load when a rail vehicle passes over it and to electrically insulate the rail.
- the invention further relates to a rail track with the rail bearing system and a method for installing the rail bearing system.
- rail chamber fillers for example, made of PU-bonded rubber granulate, to achieve better sound absorption and to fill the space between the rail web and the asphalt adjacent to the rails.
- rail chamber fillers are used particularly for tram tracks in conjunction with grooved rails.
- EP 1 518 963 B1 discloses a grooved rail with a damping profile.
- the damping profile consists in particular of a vulcanized rubber and has parallel slots open on one side, the cross-section of which narrows or tapers in the direction from the open side to the base.
- the rubber damping profile also has channel-like cavities and is apparently glued to the rail at specific points using a separate contact adhesive.
- the disadvantages of this damping profile are its complex production using extrusion or injection molding processes, as well as cumbersome logistics and handling during installation on the rail at the construction site.
- One objective of this damping profile is to line the rail chambers and thereby be adaptable to different dimensions of grooved rail cross-sections.
- the disadvantage is that the damping profile may have to be cut to size by hand on site, which appears to be difficult and laborious.
- the connecting lines between the open slots form predefined weak points.
- the system appears to have room for improvement in terms of its electrical properties.
- the rails are painted in the factory. However, this is complex, for example, in terms of surface preparation of the rail, and can cause further difficulties during transport and installation on site.
- a defined dynamic subsidence of the rail when a rail vehicle, e.g. a tram, passes over it can be important.
- a defined dynamic subsidence can be achieved, for example, using a special elastic intermediate layer in the form of a polyurethane foam strip under the rail foot. The bedding modulus and the thickness of the polyurethane foam strip are selected so that a precisely defined desired dynamic subsidence occurs when the rail vehicle passes over it. This allows the vibration damping behavior of the rail to be specified exactly as required.
- This elastic intermediate layer specifically absorbs the dynamic subsidence of the rail when a rail vehicle, e.g. a tram, passes over the rail and determines the extent of the dynamic subsidence and the dynamic vibration or damping behavior of the rail system.
- the dynamic subsidence or the dynamic vibration or damping behavior defined by this elastic intermediate layer can be the subject of testing or approval procedures.
- the dynamic indentation or the dynamic vibration and damping behavior may be undefined or at least change in an undesirable manner, which may adversely affect the dynamic vibration and damping behavior and/or previously conducted tests or approvals. This may require new tests and/or approvals.
- an improvement in the rail's electrical insulation may be desirable.
- the defined deflection and damping behavior, especially defined by the elastic intermediate layer, should not be adversely affected.
- the object of the invention is to provide a rail bearing system, in particular for bearing on a rigid base, which combines good dynamic bearing properties, in particular a desired predefined dynamic depression and a desired predefined dynamic vibration and damping behavior with good electrical insulation of the rail.
- a further aspect of the task is to provide a rail bearing system in which an already proven and, if applicable, tested or approved elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, can be retained, and nevertheless the electrical insulation of the rail can be improved, in particular without significantly changing the dynamic deflection or the dynamic vibration and damping behavior of the rail in an undesirable manner.
- Another aspect of the task is to provide such a rail storage system that is cost-effective and easy to manufacture, handle and install.
- a multi-part rail bearing system for the elastic mounting of a rail on a track bed.
- This system ensures the desired defined dynamic deflection and damping under dynamic loading when a rail vehicle passes over it, while simultaneously exhibiting high electrical insulation capacity of the rail.
- the rail has a rail foot, a rail head, and a rail web connecting the rail head and the rail foot.
- a rail chamber is formed between the rail head and the rail foot on each side of the rail web.
- the rail bearing system has at least one elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, in particular in the form of, preferably discrete, rail foot bedding pads on the discrete support points, e.g., concrete sleepers, between the rail foot and the track bedding to absorb the dynamic forces when a rail vehicle passes over it.
- the thickness and bedding modulus of the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, are selected such that the dynamic deflection when a rail vehicle passes over it is substantially absorbed by the elastic intermediate layer.
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, with a defined thickness and bedding modulus may have been the subject of tests, e.g. simulations or approval procedures, according to which the desired predefined dynamic deflection or the desired predefined dynamic vibration and damping behavior have already been certified.
- This can ensure a defined dynamic deflection, particularly when the rails are stored on a rigid substrate, e.g. on a concrete substrate and/or when the rails are encased in concrete, as may be the case with tram tracks, for example.
- the rails can be supported on the substrate preferably on discrete support points, such as concrete sleepers, although continuous support should not be completely excluded.
- the rail support system further comprises at least one electrically insulating sealing film with which at least a part of the rail foot is covered or glued in the manner of an adhesive strip in order to electrically insulate the rail foot.
- the electrically insulating sealing film covers the underside of the rail foot completely or over its entire surface in order to electrically insulate the rail foot.
- the electrically insulating sealing film under the rail foot is arranged in particular between the underside of the rail foot and the elastic intermediate layer, which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- an arrangement is formed from bottom to top as follows: at the bottom is the track bed,
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, is located above or on the track bedding.
- the electrically insulating sealing film is arranged above or on the elastic intermediate layer, which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, and the rail foot is arranged above the electrically insulating sealing film.
- the electrically insulating sealing film is preferably arranged between the rail foot and the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it. Therefore, the electrically insulating sealing film and the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, are preferably arranged in a sandwich-like manner between the rail foot and the track bed.
- the electrically insulating sealing film can comprise, on its inner side facing the rail, a layer of a plastically deformable material which plastically conforms to the shape and unevenness of the rail.
- the plastically deformable material at least does not significantly impair the dynamic depression when a rail vehicle passes over it and, at most, contributes to the dynamic depression when a rail vehicle passes over it to a considerably lesser extent than the elastic intermediate layer, which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, in particular, at most, contributes to the dynamic depression when a rail vehicle passes over it.
- the electrically insulating sealing film does not undesirably influence the dynamic depression and the head deflection, i.e. the vertical and horizontal behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- two functions of the rail bearing namely i) the defined dynamic deflection and ii) the electrical insulation
- two different layers made of different materials namely i) the defined dynamic deflection by the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, and ii) the electrical insulation is achieved essentially separately by the electrically insulating sealing film.
- the components for mechanical decoupling in the rail bearing are not misused for electrical insulation purposes. This has the advantage that both functions can be adjusted or optimized independently of each other.
- the electrically insulating sealing film can preferably comprise, on its inner side facing the rail, a layer of a plastically deformable and/or cold-adhesive material, which conforms plastically and adheres to the shape and unevenness of the rail and seals and electrically insulates the rail with a surface adhesive, particularly in the manner of an adhesive strip with a thick, soft adhesive layer.
- a cold-adhesive material is understood, in particular, to be a material that is self-adhesive at a normal temperature of 20°C.
- the surface of the rail does not require any particularly complex preparation. Sandblasting may be omitted, and the notes may even still have some surface rust.
- the electrically insulating sealing film can, in particular, have a two-layer structure.
- the plastically deformable and/or cold-adhesive material can be applied, in particular as a coating, to the inner side of a plastic carrier film, in particular a polymer carrier film, facing the rail.
- the plastic carrier film e.g., a particularly cross-laminated HDPE film, can form the outer side of the electrically insulating sealing film facing away from the rail, so that the electrically insulating sealing film is designed as a cold-adhesive sealing tape.
- the cold-adhesive sealing tape can therefore have a two-layer structure and consist of the carrier film and the plastic leveling and adhesive layer.
- the plastic carrier film preferably has a thickness in the range of 30 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably in the range between 50 ⁇ m and 250 ⁇ m, in particular 100 ⁇ m.
- the plastic carrier film can be a cross-laminated 100 ⁇ m HDPE film.
- the electrically insulating sealing film is designed as a cold-adhesive bitumen sealing strip.
- the plastically deformable and/or cold-adhesive material essentially comprises or consists essentially of a sticky thermoplastic hydrocarbon mixture, in particular bitumen.
- the electrically insulating sealing film or the layer made of plastically deformable and/or cold self-adhesive material or the bitumen layer preferably has a thickness in the range between 0.5 mm and 5 mm, preferably in the range between 1 mm and 3 mm, preferably 1.5 mm +/- 0.5 mm.
- the plastic carrier film preferably forms only a thin carrier film and contributes at most only insignificantly to the thickness of the electrically insulating sealing film.
- the soft plastic behavior of the electrically insulating sealing film is essentially determined by the layer made of plastically deformable and/or cold self-adhesive material or by the bitumen layer.
- the plastically deformable layer e.g. bitumen layer, in particular does not impair, or at least does not significantly impair, the dynamic subsidence of the rail when a rail vehicle passes over it, or preferably does not contribute to this or at least does not significantly.
- the dynamic subsidence of the rail when a rail vehicle passes over it is at least predominantly absorbed by the elastic intermediate layer, which determines the dynamic subsidence and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- the electrically insulating sealing film is bonded piece by piece and overlapping one another and, as a whole, forms a substantially closed electrical insulation sheath around the rail, created by the piece by piece and overlapping bonding, in particular around all areas of the rail that would otherwise come into contact with the environment or the concrete.
- the two rails of a track are preferably electrically connected to each other to achieve potential equalization.
- the electrically insulating sealing film as a whole, preferably forms a substantially seamless electrical insulation sheath around the track and both rails, particularly through piecewise, overlapping bonding.
- metallically conductive rail attachments e.g., including axle counters, heating boxes for point heaters, drainage boxes, potential equalization boxes, and/or point control boxes, are attached to the rails.
- the rail attachments are preferably covered, in particular glued, with overlapping pieces or patches of the electrically insulating sealing film, such that the electrically insulating sealing film forms a seamless electrical insulation layer around the structural unit consisting of the rails and the rail attachments.
- the rail attachments are thus integrated into the electrical insulation sheath made of the electrically insulating sealing film.
- the rail track comprising both The rails and the rail attachments on the rails are electrically connected to each other and form an electrically equivalent structural unit.
- the electrically insulating sealing film as a whole, preferably forms a substantially seamless electrical insulation sheath around the equipotential structural unit, comprising both rails and the rail attachments on the rails, particularly by gluing it piece by piece and overlapping it to all parts.
- the rail attachments covered, in particular glued, with the overlapping pieces or patches of the electrically insulating sealing film are encapsulated in an encapsulation made of elastic plates or boxes.
- the electrically insulating sealing film can be supplied in a practical and cost-effective manner as a roll, e.g., in a suitable width. It can be unrolled and/or cut from the roll to adhere the electrically insulating sealing film in long strips along the rail around the rail base.
- the cold-applied, self-adhesive electrically insulating sealing film can be easily applied to the rail, e.g., by peeling off a lower release paper while simultaneously unrolling or unrolling it. It adapts to the profile of the rail by plastically deforming. This can be achieved, for example, with the aid of a hand roller.
- pieces or patches of the electrically insulating sealing film can be glued on at the track construction site, at least to close gaps in the electrically insulating sealing film at the weld seams of the rail, to repair defects and/or to glue the rail attachments, e.g. comprising axle counters, heating boxes for point heaters, drainage boxes, potential equalization boxes and/or point control boxes to the rail, by gluing the pieces or patches of the electrically insulating sealing film with an overlap onto the rail that has already been at least partially glued with the electrically insulating sealing film at the factory at the track construction site in order to complete the electrical insulation sheath.
- the rail attachments e.g. comprising axle counters, heating boxes for point heaters, drainage boxes, potential equalization boxes and/or point control boxes
- the electrically insulating sealing film consists of webs or strips having a width in the range between 10 cm and 40 cm, preferably in the range between 25 cm and 36 mm, preferably 33 cm +/- 3 cm and/or a length in the range from 3 m to 50 m, preferably in the range from 5 m to 30 m, preferably 15 m +/- 10 m or +/- 5 m.
- the electrically insulating sealing film can therefore preferably be in the form of long strips with narrow sides in the transverse direction around the rail foot and, if necessary, into the rail chambers on both sides up to under the rail head, and with its long side lengthwise along the rail, in particular over several meters and/or several grid spacings of the discrete support points or sleepers around the rail.
- a plurality of such strip-shaped pieces of the electrically insulating sealing film are successively bonded along the length of the rail, preferably overlapping one another at the transverse seams along adjacent strip-shaped pieces, to create a completely closed sealing layer on the rail.
- the electrically insulating sealing film is preferably not bonded end-to-end, but rather overlapping one another at the transverse seams, thereby achieving complete coverage and excellent watertightness and electrical insulation properties.
- the rail foot can also be bonded with the electrically insulating sealing film at the rail foot fastening clamps to form a completely closed sealing layer here as well.
- the rail can largely be bonded with the electrically insulating sealing film in the factory, with the rail ends optionally left unfinished.
- the rail sections are welded together at the joints.
- gaps in the electrically insulating sealing film at discontinuities such as the rail welds, can be closed by bonding pieces of the electrically insulating sealing film to the rail on the track construction site and, if necessary, merging them with overlapping seams.
- any defects in the electrically insulating sealing film are usually clearly visible. Any remaining gaps or defects, such as transport damage in the soft, electrically insulating sealing film, can be repaired, particularly at the track construction site, with a small piece of the electrically insulating sealing film, a so-called patch.
- the cold-applied, self-adhesive patch is applied to the gap or defect in a patch-like manner, overlapping the surrounding part of the electrically insulating sealing film and, if necessary, embedding it.
- the pieces of the electrically insulating sealing film or patch can be heated with hot air.
- the rail bearing system presented here is therefore, unlike some conventional systems, easy to process, especially at the so-called discontinuities of the rail, and also exhibits high quality there, in particular good tightness and electrical insulation properties.
- the electrically insulating sealing film preferably has a closed, in particular essentially smooth, surface on both sides, in other words, it has no deep slits. Due to the plasticity of the cold-applied self-adhesive material, the electrically insulating sealing film conforms well to the rail profile, the contour of which sometimes has quite small radii of curvature, e.g., at the outer lateral edges of the rail foot, as well as alternating convexity and concavity.
- Patchwork-like, overlapping adhesive lining of at least one, preferably both, rail chambers The flat, cold-applied, self-adhesive sealing film thus adheres to each other even at the overlapping seams.
- the electrically insulating sealing film extends, in the installed state, in particular at least from the top side of the left flank of the rail foot to the top side of the right flank of the rail foot, preferably completely around the entire rail foot, at least from one rail chamber to the other opposite rail chamber, and forms a fully adhesive, completely closed sealing layer along the rail that conforms plastically to the rail foot.
- the strip of electrically insulating sealing film can have the desired width, so that no seams are required in the transverse direction.
- several parallel strips of electrically insulating sealing film are preferred, which are adhered laterally adjacent to one another lengthwise along the rail, wherein the strips are adhered one over the other lengthwise along the rail with an overlap.
- the electrically insulating sealing film is adhered with an overlap at the longitudinal seams.
- the rail can be covered with three parallel strips of electrically insulating sealing film, with a lower strip around the rail foot and left and right strips overlapping at the longitudinal seams to line the left and right rail chambers, respectively.
- the lower and left strips and/or the lower and right strips overlap lengthwise along the rail, preferably on the upper side of the rail foot.
- at least two or several, e.g. three long strips are glued parallel to the rail in the longitudinal direction of the rail.
- the lower strip can in particular grip around the rail foot on both sides.
- the left and/or right strips can extend from the top of the left or right flank of the rail foot into the left or right rail chamber down to below the rail head. With three strips extending lengthwise along the rail, two longitudinal seams are created between the respective strips. The longitudinal seams between the strips preferably run on the top of the left and right flank of the rail foot. However, it is also conceivable, within certain limits, to glue the electrically insulating sealing film in fewer or more strips, e.g. one, two, four or five strips.
- strip-shaped pieces are glued one after the other along the rail with longitudinally overlapping transverse seams and/or, if the electrically insulating sealing film consists of at least two strips along the rail, the strip-shaped pieces are glued one on top of the other at the laterally overlapping longitudinal seams with an overlap.
- the electrically insulating sealing film consists essentially of a soft, plastically deformable material in relation to its thickness.
- the electrically insulating sealing film consists essentially of a soft, plastically deformable material in relation to its thickness.
- overlapping layers of the electrically insulating sealing film can be slightly squeezed together or worked into each other at the seams.
- a simple hand roller can be used for this purpose, possibly even on site, to work the plastically deformable layers into each other.
- this has the advantage that excellent tightness and electrical insulation can be achieved due to the flat, adhesive overlap at the seams.
- the electrically insulating sealing film When installed, the electrically insulating sealing film extends at least on one side, preferably on both sides of the rail web, possibly even below the rail head, and adheres tightly to at least one, preferably both, opposite outer surfaces of the rail web.
- the electrically insulating sealing film lines the rail chamber(s) with adhesive and electrical insulation over the entire surface.
- the electrically insulating sealing film can have a resistance to impact loading according to method A of DIN EN 13969:2004+A1:2006 of greater than or equal to 500 mm and/or a resistance to impact loading according to methods A and B of DIN EN 13969:2004+A1:2006 of greater than or equal to 1000 mm, which has proven to be advantageous in the harsh environment of a rail track and the transport of the taped rail.
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic indentation and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, and the electrically insulating sealing film have different rheological properties.
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic indentation and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, behaves elastically.
- the electrically insulating sealing film comprises a plastically deformable material that exhibits viscous behavior and is flowable when the yield point is exceeded.
- the electrically insulating sealing film or the plastically deformable material can be heated with hot air, e.g., from a hot air gun, to slightly reduce the viscosity of the plastically deformable material so that it becomes sufficiently soft to, for example, adhere patches and/or weld overlapping seams together, and so that the plastically deformable material develops a good adhesive effect on the (cold) rail or the already adhered electrically insulating sealing film.
- hot air e.g., from a hot air gun
- the rail can be heated, this is not absolutely necessary, so that the heated electrically insulating sealing film may even develop a good adhesive effect on the cold rail without heating the rail.
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, is preferably a layer of polyurethane, of a Ethylene-propylene-diene rubber, especially EPDM, or a vulcanized rubber.
- a layer of foamed polyurethane or foamed ethylene-propylene-diene rubber, especially EPDM is preferably used.
- the bedding modulus of the elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, can preferably be in the range between 0.05 N/mm 3 and 0.5 N/mm 3 , preferably in the range between 0.1 N/mm 3 and 0.3 N/mm 3 , preferably 0.14 N/mm 3 +/- 0.5 N/mm 3.
- the depression of the elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, when a conventional rail vehicle, e.g. a tram, passes over it, can preferably be in the range between 0.5 mm and 3 mm, preferably in the range between 1 mm and 1.5 mm.
- the thickness of the elastic intermediate layer which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, e.g., a possibly foamed polyurethane intermediate layer, a possibly foamed EPDM intermediate layer, or a vulcanized rubber intermediate layer, can be in the range between 3 mm and 20 mm, preferably in the range between 3 mm and 15 mm, preferably in the range between 5 mm and 12 mm, preferably 10 mm +1-2 mm or +/-1 mm.
- the electrically insulating sealing film contributes little or nothing to the dynamic deflection and/or has a smaller thickness.
- the track bedding preferably comprises discrete support points, in particular sleepers or concrete sleepers, and in the installed state, the rail is discretely fastened to the support points, e.g. to the (concrete) sleepers, e.g. with rail foot fastening clamps, e.g. Vossloh clamps or a Vossloh W-Tram fastening.
- the term "sleeper" or "concrete sleeper” should not be interpreted too narrowly.
- a concrete sleeper can, for example, also be designed as a raised area on a continuous concrete slab for discrete support of the rail and fastening with a rail foot clamp.
- ribbed plates for example, can be used.
- the rail rests longitudinally on discrete support points, with the interposition of both the elastic The intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, and the electrically insulating sealing film bonded around the rail foot.
- the electrically insulating sealing film and the elastic intermediate layer which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, form a sandwich arrangement between the rail foot and the discrete support point or sleeper, by means of which the rail rests elastically on the discrete support points or sleepers.
- the rail or more precisely the rail foot, is clamped firmly to the sleepers, for example, with the rail foot fastening clamps when installed.
- the rail foot fastening clamps preferably clamp the rail foot, which is covered or bonded with the electrically insulating sealing film, firmly to the discrete support points or the sleepers.
- the electrically insulating sealing film extends on the upper side of the rail foot beneath the rail foot fastening clamps and/or on the underside of the rail foot in the area of the rail foot fastening clamps between the rail foot and the discrete support point or the sleeper, more precisely between the rail foot and the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- the electrically insulating sealing film is plastically deformed and squeezed in the area of the rail foot fastening clamps on the upper side and/or underside of the rail foot by means of the tension force of the rail foot fastening clamps.
- the elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, is therefore located in the area of the sleepers under the rail foot covered or glued with the electrically insulating sealing film or outside the electrically insulating covering or electrically insulating bonding of the rail formed by the electrically insulating sealing film.
- the rail support system can further comprise an encapsulation made of elastic molded bodies that encapsulates the rail covered with the electrically insulating sealing film, particularly on the underside and on both lateral sides.
- the encapsulation or the elastic molded bodies are considerably thicker than the thin electrically insulating sealing film.
- the molded bodies can, for example, contain an elastic rail foot profile in the form of rail foot profile pieces which, when installed, encompass the rail foot covered or glued with the electrically insulating sealing film.
- the elastic rail foot profile pieces when installed, extend along the rail only between adjacent discrete support points or sleepers.
- the rail foot profile pieces when installed, do not extend longitudinally beyond the sleeper, or above or below the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over them, so that the defined dynamic deflection is not disturbed by the elastic rail foot profile.
- the rail foot profile therefore does not extend between the rail foot wrapped with the electrically insulating sealing film and the discrete support point or sleeper. Instead, only the elastic intermediate layer is located there, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- the material of the elastic intermediate layer which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, is preferably softer and/or has a lower density than the material of the elastic rail foot profile pieces.
- the elastic rail foot profile pieces can be formed transversely in two parts, consisting of two rail foot profile halves.
- the two rail foot profile halves can be plugged transversely to the rail onto the rail foot coated or bonded with the electrically insulating sealing film, once the rail is already attached to the discrete support points or sleepers.
- the two rail foot profile halves can abut each other beneath the rail foot in order to completely encompass the underside of the rail foot with the two rail foot profile halves.
- the encapsulation can contain further elastic molded bodies in the form of, for example, rod-like elastic rail chamber filling elements.
- the Rail chamber fillers at least partially fill one or both of the rail chambers lined with the electrically insulating sealing film, for example, filling the space up to the adjacent concrete or asphalt surface or forming the boundary for a grass track.
- the rail chamber fillers rest at least in spots on the outer side of the electrically insulating sealing film facing away from the rail web.
- the elastic rail chamber filler elements can also be formed vertically in two parts, with upper and lower rail chamber filler elements.
- the lower rail chamber filler elements When installed, the lower rail chamber filler elements can extend along the rail only between adjacent discrete support points or sleepers, thus essentially not filling the rail chamber in the area of the sleeper.
- the upper rail chamber filler elements on the other hand, can extend along the rail over one or more discrete support points or sleepers and over several of the lower rail chamber filler elements when installed.
- the rail foot profile and/or at least parts of the rail chamber elements therefore run discontinuously along the rail, interrupted e.g. by the sleepers and/or the rail foot fastening clamps.
- the lower rail chamber filling elements can be manufactured integrally with the rail foot profile pieces.
- the elastic molded bodies or the elastic rail foot profile pieces and/or the elastic rail chamber filling elements are preferably made of a rubber-elastic material or of a rubber material, in particular of styrene-butadiene rubber, in particular of bound rubber granulate.
- the elastic molded bodies or the elastic rail base profile pieces and/or the elastic rail chamber filler elements are preferably made of polyurethane-bonded rubber granulate, preferably (polyurethane-)bonded styrene-butadiene rubber granulate, preferably (polyurethane-)bonded granulated rubber recyclate, e.g., (polyurethane-)bonded styrene-butadiene rubber recyclate (SBR), e.g., from old tires.
- the elastic molded bodies can alternatively be made of vulcanized rubber.
- the (rubber)elastic molded bodies e.g., the (rubber)elastic rail foot profile pieces and the (rubber)elastic rod-shaped rail chamber filler elements, form a (rubber)elastic encapsulation of the rail covered with the electrically insulating sealing film.
- the rubber-elastic encapsulation is interrupted at least at the discrete support points or sleepers on the underside.
- the rail is supported by the elastic intermediate layer, which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it.
- the (rubber)elastic encapsulation formed by the rail foot profile and/or the rail chamber filler elements thus encapsulates the rail, which is electrically coated or bonded with the electrically insulating sealing film, in order to provide damping of the thus electrically insulated rail in addition to the electrical insulation of the rail created by the electrically insulating sealing film.
- the damping and electrical insulation are essentially preferably achieved by different layers or materials on the rail, namely the electrical insulation by the electrically insulating sealing film and the damping by the (rubber)elastic encapsulation, e.g., with the molded bodies made of bonded rubber granulate.
- a rail support system for a rail is provided, in particular with the features described above, wherein the rail is at least partially, in particular at least the rail foot, bonded with an electrically insulating sealing film, and wherein the electrically insulating sealing film comprises a cold-adhesive bitumen layer and/or a cold-adhesive plastic material layer applied to a plastic carrier layer, i.e., a plastic adhesive, sealing, and insulating layer, by means of which the electrically insulating sealing film is bonded around parts of the rail, conforming to the rail contour.
- a plastic carrier layer i.e., a plastic adhesive, sealing, and insulating layer
- the rail bonded with the electrically insulating sealing film can then be encapsulated with the rubber-elastic molded bodies, wherein the rubber-elastic encapsulation fills the rail chambers and encloses the rail foot bonded with the electrically insulating sealing film between the discrete support points or sleepers.
- the encapsulated rail preferably supported by an elastic intermediate layer on discrete support points or sleepers, can then be cast in concrete, particularly up to the rail head.
- the invention also relates to a rail track on a particularly rigid track superstructure with two rails supported by means of the rail support system described herein.
- the invention also relates to a method for constructing a multi-part rail support system, or an elastically supported and electrically insulated rail track, in particular with the features described above, with the following method steps, in particular at least partly in the following order:
- an elastic intermediate layer which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail when a rail vehicle passes over it, in the form of individual discrete rail footbed pads on the discrete support points or on the sleepers, preferably only on the discrete support points or the sleepers,
- the electrically insulating sealing film under the rail foot is squeezed in a sandwich-like manner between the rail foot and the rail foot bedding pads when the rail foot covered with the electrically insulating sealing film is placed on the rail foot bedding pads.
- the electrically insulating sealing film under the rail foot and the underlying rail foot bedding pads are squeezed together in a sandwich-like manner between the rail foot and the discrete support points or sleepers when the rail foot bonded with the electrically insulating sealing film is placed on the rail foot bedding pads.
- Fig. 1 is a side view of an elastically mounted rail according to an embodiment of the invention
- Fig. 2 is a top view of the elastically mounted rail from Fig. 1,
- Fig. 3 is a partially exploded three-dimensional view of the elastically mounted rail from Fig. 1,
- Fig. 4 shows a cross-section through the elastically mounted rail between the sleepers along the line A-A in Fig. 1 ,
- Fig. 5 a view of the elastically mounted rail in the area of a sleeper
- Fig. 7 a three-dimensional representation of the elastically mounted rail on the sleeper from above
- Fig. 8 a three-dimensional representation of the elastically mounted rail on the sleeper from below
- Fig. 9 is a schematic sectional view of the electrically insulating sealing film
- Fig. 10 is a three-dimensional view of a rail track according to a
- Fig. 11 a three-dimensional view of a screw connection on a rail
- Fig. 13 a three-dimensional view of an encapsulated axle counter on a rail
- Fig. 14 a cross-section through an encapsulated axle counter on a rail
- Fig. 15 a three-dimensional representation of a rail track in the area of a switch with switch heating
- Fig. 16 is an enlarged view of the switch heating system from Fig. 15,
- Fig. 17 a three-dimensional representation of the rail in the area of a switch
- Fig. 18 a three-dimensional representation of a rail track in the area of a
- Fig. 19 a three-dimensional representation of a rail track in the area of a switch with drainage box
- Fig. 20 an enlarged view of a drainage box
- Fig. 21 a three-dimensional representation of a rail with a glued discontinuity in the rail chamber
- Fig. 22 is a three-dimensional representation of a switch box covered with the electrical insulation film.
- the rail 10 in this example a tram rail in the form of a grooved rail, consists of a horizontal rail foot 12, from which a rail web 14 extends vertically upwards in the center, and a rail head 16 adjoining the upper end of the rail web.
- the rail foot 12 has a left half or flank 12a and a right half or flank 12b, which extend transversely away from the rail web 14 in opposite directions.
- the rail head 16 has a groove 18 for receiving the wheel rim of the rail vehicle (not shown).
- the left and right rail chambers 22a, 22b are formed at the bottom by the upper side 24 of the rail foot 12, and by the upper side 24a, 24b of the left and right Flanks 12a, 12b of the rail foot 12.
- the left and right rail chambers 22a, 22b are defined by the rail web 14 and the two side surfaces 14a, 14b of the rail web 14, respectively.
- the left and right rail chambers 22a, 22b are defined by the underside of the rail head 16 and the curved left and right undersides 16a, 16b of the rail head 16, respectively.
- An electrically insulating sealing film 30 is adhered to a portion of the surface of the rail 10.
- the sealing film 30 is adhered laterally to the surface of the rail 10 from the left underside 16a of the rail head 16 around the rail foot 12 to the right underside 16b of the rail head 16.
- the undersides 16a, 16b of the rail head 16 the left and right side surfaces 14a, 14b of the rail web 14, the upper sides 24a, 24b of the left and right flanks 12a, 12b of the rail foot 12, the left and right side edges 24c, 24d of the rail foot 12, and the underside 12e of the rail foot 12 are completely and seamlessly covered or bonded with the electrically insulating sealing film 30.
- the electrically insulating sealing film 30 is fully adhesively bonded to the surfaces 14a, 14b, 16a, 16b, 24a, 24b, 24c, 24d and 24e and forms a completely closed sealing layer.
- the electrically insulating sealing film 30 consists of a left and right strip 30a, 30b and a lower strip 30c.
- the left and right strips 30a, 30b essentially line the left and right rail chambers 22a, 22b, respectively.
- the lower strip 30c is glued to the underside 24e of the rail foot 12 and covers the entire underside 24e of the rail foot.
- the lower strip 30c is further folded or glued around the side edges 24c, 24d of the rail foot 12 up to the upper sides 24a, 24b of the rail foot 12.
- the left strip 30a and the lower strip 30c overlap longitudinally along the rail 10, forming a longitudinal seam 32a running along the rail, at which the electrically insulating sealing film 30 overlaps.
- the right strip 30b and the lower strip 30c overlap on the upper side 24b of the rail foot 12, forming a longitudinal seam 32b running along the rail, at which the electrically insulating sealing film 30 overlaps.
- the overlapping seams 32a, 32b extend longitudinally along the rail 1, preferably glued one above the other on the upper sides 24a, 24b of the rail foot 12.
- the rail 10 is laterally wrapped or glued from the left side to the right side of the rail head 16 with the electrically insulating sealing film, wherein in the present example the wrapping or glueing consists of three longitudinally extending strips 30a, 30b, 30c, which are glued to the corresponding longitudinal seams 32a, 32b are glued to the rail 10 with an overlap in order to achieve complete sealing of the rail for electrical insulation.
- the wrapping or glueing consists of three longitudinally extending strips 30a, 30b, 30c, which are glued to the corresponding longitudinal seams 32a, 32b are glued to the rail 10 with an overlap in order to achieve complete sealing of the rail for electrical insulation.
- the electrically insulating sealing film 30 has a two-layer structure.
- the electrically insulating sealing film 30 consists of a plastic carrier film 31a, e.g., a polymer carrier film, on its outer side facing away from the rail 10, and a considerably thicker adhesive layer made of a plastically deformable, cold-adhesive material, e.g., soft bitumen 31b, on its inner side facing the rail 10.
- the plastic carrier film 31a can, for example, be a cross-laminated 100 ⁇ m HDPE film.
- bitumen layer 31b With the soft, cold-applied, self-adhesive bitumen layer 31b applied to the plastic carrier film 31a, the electrically insulating sealing film 30 is fully adhered to the metal surface of the rail 10.
- the approximately 1.5 mm thick bitumen layer 31b is self-adhesive at a normal temperature of 20°C, plastically deformable, and thick enough to conform to any unevenness in the metallic rail surface during application and installation, compensating for it and enclosing it in the plastically deformable material of the adhesive layer 31b. Therefore, minor unevenness and even surface rust can be compensated for and essentially do not impair, or do not impair excessively, the sealing and insulating effect of the electrically insulating sealing film 30.
- the rail 10, which is covered with the electrically insulating sealing film 30, is cushioned and elastically mounted on the sleepers 40 by means of the elastic intermediate layer 42.
- the sleeper 40 in the present example a biblock sleeper, forms a discrete support point 44 for the rail 10.
- the elastic intermediate layer 42 determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail 10 when the rail vehicle (not shown) passes over it.
- the elastic intermediate layer 42 which determines the dynamic deflection and the dynamic vibration and damping behavior of the rail 10 when the rail vehicle passes over it, is arranged between the support point 44 or the sleeper 40 and the electrically insulating sealing film 30.
- the elastically insulating sealing film 30 is arranged between the elastic intermediate layer 42, which determines the dynamic depression and the dynamic vibration and damping behavior of the rail 10 when the rail vehicle passes over it, and the rail foot 12.
- the elastic intermediate layer 42 or rail footbed intermediate layer can be made, for example, from an approximately 10 mm thick layer of foamed polyurethane.
- the rail is bedded discontinuously.
- the elastic intermediate layer 42 is implemented in the form of a plurality of rail foot bedding pads 42a.
- the elastic rail foot bedding pads 42a extend only on the sleepers 40 or on the discrete support points 44.
- no elastic intermediate layer 42 is present in the longitudinal direction of the rail between the discrete support points 44 or between the sleepers 40.
- the elastic intermediate layer 42 is arranged directly beneath the rail foot 12 to which the electrically insulating sealing film 30 is adhered, i.e., beneath the sealing film 30 or between the sealing film 30 and the sleeper 40 or the discrete support point 44.
- the electrically insulating sealing film 30 and the elastic intermediate layer 42 are sandwiched between the rail foot 12 and the discrete support point 44 or the sleeper 40.
- the layer sequence is therefore preferably from bottom to top: i) discrete support point 44 or sleeper 40, ii) elastic intermediate layer 42, iii) electrically insulating sealing film 30, and iv) rail foot 12.
- the elastic intermediate layer 42 is therefore arranged directly between the electrically insulating sealing film 30 and the discrete support point 44 of the sleeper 40.
- the rail 10 undergoes a defined dynamic depression, which is essentially absorbed exclusively by the elastic intermediate layer 42.
- the relatively thin and essentially plastic, electrically insulating sealing film 30 does not contribute significantly to the dynamic depression, but essentially serves exclusively to electrically insulate the rail 10.
- the rail foot 12 rests with its underside 24e, which is covered with the electrically insulating sealing film 30, on the elastic intermediate layer 42 and is thus, on the one hand, sealed and electrically insulated by the electrically insulating sealing film 30 and, on the other hand, is supported by the elastic intermediate layer 42 in the sense of an elastic rail bearing, such that the elastic intermediate layer 42 absorbs at least the predominant part of the dynamic depression of the rail 10 when a rail vehicle passes over it and then releases it again.
- the rail foot 12 is clamped to the discrete support point 44 or to the sleeper 40 by means of rail foot fastening clamps 46.
- the rail foot fastening clamps 46 are screwed to the discrete support point 44 or to the sleeper 40 by means of screws 48.
- the Rail foot fastening clamps 46 and the screws 48 are covered with cover caps 50 on the sleepers 40, although this may be optional depending on the track design.
- the rails 10 are preferably bonded with the electrically insulating sealing film 30 at the factory, leaving a short section (e.g., approximately 25 cm) at both ends of the rails 10 if necessary.
- the rails 10 bonded with the electrically insulating sealing film 30 are then delivered to the track construction site and installed.
- the elastic intermediate layer 42 or the elastic rail foot bedding pads 42a are first placed on the discrete support points 44 or on the sleepers 40.
- the rails 10 bonded with the electrically insulating sealing film 30 at the factory are placed on the elastic intermediate layer 42 or the elastic rail foot bedding pads 42a.
- the rails 10, coated with the electrically insulating sealing film 30, are placed on the sleepers 40 with the elastic intermediate support 42 or the elastic rail foot bedding pads 42a interposed.
- adjacent rail sections are welded together at the end joints (not shown).
- the electrically insulating sealing film 30 is plastically deformed and squeezed together by the contact force of the rail foot fastening clamps 46 due to the plasticity of the cold self-adhesive layer 31b beneath the rail foot fastening clamps 46.
- the electrically insulating sealing film 30 is plastically deformed and squeezed together between the rail foot fastening clamps 46 and the upper side 24a, 24b of the rail foot 12 and - possibly to a lesser extent - in the area of the rail foot fastening clamp 46 between the underside 24e of the rail foot 12 and the elastic intermediate layer 42 or the elastic rail foot bedding pads 42a.
- creases 52 The crushing of the bitumen sheets bonded to the rail 10 as an electrically insulating sealing film 30 is indicated in Fig. 10 by creases 52. Due to the softness and plasticity of the bitumen material 31b on the thin plastic carrier film 31a, further creases 52 may also occur along the length of the rail 10, but these are not particularly harmful.
- the strips 30a, 30b, 30c or the electrically insulating sealing film 30 are glued in relatively long strips of typically several meters along the rail 10.
- the strips 30a, 30b, 30c are also glued overlapping one another, creating transverse seams 54 with overlaps that extend many meters can be spaced apart from each other.
- the overlapping transverse seams 54 do not necessarily have to be arranged regularly, but may be arranged at irregular intervals if this occurs during the typically manual gluing process.
- the entire rail 10 Due to the overlapping longitudinal seams 32a, 32b (Fig. 4) and the overlapping transverse seams 54 (Fig. 10), the entire rail 10, with the exception of parts of the rail head 16, is completely and seamlessly covered with the electrically insulating sealing film 30, so that complete watertightness and good insulation capacity are ensured.
- the rail 10 is also sufficiently insulated at the rail foot fastening clamps 46 if the rail foot fastening clamps 46 do not damage the plastic carrier film 31a and thus do not establish direct galvanic contact with the rail foot 12.
- the rail 10 can also be galvanically decoupled and electrically insulated from the rail foot clamps 46 in the area of the rail foot clamps 46, both on the top side 24a, 24b and on the bottom side 24e of the rail foot.
- the two overlapping layers of the electrically insulating sealing film 30 can be slightly blended, if desired, to achieve the most complete bond of the bitumen layer 31b to the metallic rail surface and, if necessary, to slightly reduce the doubled layer thickness.
- the bonding and processing of the electrically insulating sealing film 30 can be done manually.
- a hand roller can be used, for example, to roll over the respective areas to slightly roll out the plastically deformable bitumen material 31b.
- the bonding of the electrically insulating sealing film 30 can therefore involve rolling it on with a (hand) roller. In the same way, creases 52 can also be slightly smoothed, if desired.
- the bitumen material 31b is sufficiently tacky and soft, plastically deformable at a normal temperature of 20°C, allowing it to conform to the contours of the rail and be adhered. If the outside temperature is significantly colder, the electrically insulating sealing film 30 can be locally warmed slightly with hot air, for example, a hot air gun, to improve the adhesive effect and/or to improve the interlocking or rolling of the electrically insulating sealing film 30. In any case, the entire rail does not need to be heated. Should any defects arise during the factory application of the electrically insulating sealing film 30 to the rail 10, or should transport damage in the form of damage to the electrically insulating sealing film 30 occur during transport, these are normally clearly visible on the rail 10.
- the respective patch 56 can also be slightly heated with hot air if necessary and rolled on and slightly worked in with a hand roller for adhesion, resulting in a watertight, flat bond between the bitumen layer 31b of the patch 56 and the carrier film 31a of the underlying electrically insulating sealing film 30, so that the defects can also be repaired in a watertight manner.
- the electrically insulating sealing film can also be bonded to rail 10 on-site at the track construction site at discontinuities, such as rail joint welds. After welding the rails at the joints, the insulation of rail 10 can be completed with the electrically insulating sealing film 30. After laying and installing the rail on the track bed, which is at least partially already covered with the electrically insulating sealing film, the track fitters at the track construction site can close any gaps, e.g., at the rail joint welds. For this purpose, appropriately cut pieces of the electrically insulating sealing film 30 are wrapped around the rail foot 12 on-site at the track construction site and bonded to the rail 10, if necessary with the aid of a hand roller.
- the corresponding longitudinal seams 32a, 32b and/or transverse seams 54 are also executed with an overlap, which can be performed by the track fitters at the track construction site.
- the electrically insulating sealing film 30 at the rail joint welds is completed with pieces of the electrically insulating sealing film 30 with overlap seams 32a, 32b, 54.
- the electrically insulating sealing film 30 is available as a roll and can thus also be delivered to the track construction site, so that the track construction workers on site at the track construction site can unroll the electrically insulating sealing film 30 from the roll, cut pieces from it and glue such pieces onto the rail 10 for repairing, patching and/or completing the closed sealing layer.
- an electrically insulating sealing film 30, consisting of a plastic carrier film 31a and a plastically deformable cold self-adhesive layer, in particular of bitumen 31b, is therefore very flexible and can be adapted to the situation.
- the rail support system further comprises an encapsulation 61 comprising elastic molded bodies which encapsulate the rail 10 bonded with the electrically insulating sealing film 30 and fill the rail chambers 22a, 22b lined with the electrically insulating sealing film 30.
- a rail foot profile 62 can be inserted between the sleepers 40 around the rail foot 12, e.g., in the form of left and right rail foot profile halves 62a, 62b, which are inserted from the left and right around the rail foot 12 and encompass it.
- the rail foot profile pieces 62 or rail foot profile halves 62a, 62b have a length that approximately corresponds to the distance between two adjacent sleepers 40, thus extending exclusively between the sleepers 40 and not over the sleepers 40 (Fig. 3).
- the rail foot profile halves 62a, 62b abut seamlessly at a lower butt seam 63 below the rail foot 12 to completely surround the rail foot 12.
- Rod-shaped upper rail chamber filler elements 64a, 64b rest on the rail foot profile halves 62a, 62b, which fill the upper part of the respective rail chamber 22a, 22b.
- the rail foot profile 62, or the rail foot profile halves 62a, 62b fulfill a dual function: to surround the rail foot 12 and to fill the lower part of the rail chamber 22a, 22b.
- the rail foot profile halves 62a, 62b also form lower rail chamber filler elements 66a, 66b.
- the upper rail chamber filling elements 64a, 64b are longer than the lower rail chamber filling elements 66a, 66b or the rail foot profile halves 62a, 62b and extend along the rail over two of the rail foot profile halves 62a, 62b and also across one or more sleepers 40.
- the rail chambers 22a, 22b are thus filled in the area between the sleepers 40 by the upper and lower rail chamber filling elements 64a, 64b, 66a, 66b, and in the area of the sleeper 40 by the cover caps 50 and the upper rail chamber filling elements 64a, 64b lying thereon.
- the upper rail chamber filling elements 64a, 64b to the left and right of the rail 10 form a continuous line filling the upper part of the rail chambers 22a, 22b along the rail 10.
- the lower rail chamber filling elements 66a, 66b discontinuously fill the lower part of the rail chambers 22a, 22b along the rail 10, interrupted by the sleepers 40 and the cover caps 50, respectively.
- the rail foot profile 62 or the rail foot profile halves 62a, 62b have a lower base plate 62c, which extends below the rail foot 12, which is covered with the electrically insulating sealing film 30.
- the base plate 62c extends exclusively between the sleepers 40 and not onto the sleepers 40, since the rail foot profile 62 is essentially intended only to enclose the rail and fill cavities, but not to contribute to absorbing the dynamic depression of the rail 10 on the sleeper 40.
- this function is fulfilled essentially exclusively or at least predominantly by the elastic intermediate layer 42 with its suitably defined bedding modulus.
- the rail foot profile halves 62a, 62b, the lower rail chamber filling elements 66a, 66b (regardless of whether they are formed integrally or separately with the base plate 62c) and/or the upper rail chamber filling elements 64a, 64b can therefore be made of a cost-effective, but usually denser and harder material than the elastic intermediate layer 42.
- These elastic molded bodies 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, and/or 66b can be made of a rubber-like material, e.g., bound styrene-butadiene rubber granulate, in particular PU-bound granulated recycled tire material (SBR) or other rubber material, such as vulcanized rubber.
- SBR PU-bound granulated recycled tire material
- the rubber-elastic encapsulation 61 comprises or consists of the rail foot profiles 62 encompassing the rail foot and the rail chamber filling elements 64a, 64b, 66a, 66b.
- the upper sides of the upper chamber filling elements 64a, 64b may also have a track structure 68 for driving over with a tire-equipped motor vehicle, for example to enable emergency vehicles to use the track as an escape route.
- Fig. 10 shows the rails 10, coated with the electrically insulating sealing film 30, mounted on the sleepers 40 prior to the application of the encapsulation 61 made of the rubber-elastic molded bodies 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b.
- the rail 10 coated with the electrically insulating sealing film 30 is encapsulated with the rubber-elastic encapsulation 61 or with the rubber-elastic molded bodies 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b, for example, PU-bonded SBR molded bodies 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b (Fig. 1-8).
- the encapsulation 61 preferably has a substantially rectangular outer cross-section.
- the track, with the rails 10 bonded with the electrically insulating sealing film 30 and thus encapsulated can then be cast with concrete, if necessary up to the rail head.
- the rubber-elastic encapsulation 61 ensures that no concrete reaches the bonded rail 10 during the concrete casting process.
- Rail attachments 102 may be, for example, axle counters 104, heater boxes 106 for point heaters, drainage boxes 108, potential equalization boxes, point machines 110, or other rail attachments 102 on a rail track.
- such discontinuities in particular comprising weld seams at rail joints, rail attachments 102 on the rail 10, e.g. axle counters 104, heating boxes 106 for point heaters, drainage boxes 108, potential equalization boxes and/or point control boxes 110, and/or screw connections, e.g. through the rail web 14, can also be bonded over their entire surface with the electrically insulating sealing film 30, preferably completely or seamlessly bonded around them, in order to ensure the electrical insulation of these discontinuities as well.
- This bonding with the electrically insulating sealing film 30 can be carried out on site after the rail track has been assembled and after the rail joints have been welded, after the screw connections have been attached and/or after the rail attachments 102 have been attached to the rail 10 at the track construction site.
- pieces or patches 56 of the electrically insulating sealing film 30 can be applied, in particular, over the weld seams at the rail joints, over the screw connections 112, 114 and/or onto the housings of the rail attachments 102 as well as over the sealing film 30, which has already been glued to the rails 10, if necessary at the factory, with sufficient overlap to create a closed, gapless bond between the metallic parts of the rail track, including the discontinuities, or a glued, closed, electrically insulating sheath around the metallic parts of the rail track, including the discontinuities.
- the pieces or patches 56 of the electrically insulating sealing film 30 can be plastically deformed and adhere flatly to all edges, corners, angles, screw connections, unevenness, projections, or the like. This may result in creases 52, which, if desired, can be smoothed out, for example, using a hand roller. It is advantageous if the pieces or patches 56 are repeatedly bonded with sufficient overlap to achieve a closed, gapless bond with the electrically insulating sealing film 30 or to create a closed electrical insulation sheath made of the electrically insulating sealing film 30 around the metallic parts of the rail track.
- the rail attachments 102 bonded or wrapped with the pieces or patches 56 of the electrically insulating sealing film 30 can, if necessary, be encapsulated with an elastic encapsulation 116, e.g., with plates 118 or encapsulation boxes 120 made of elastic material, e.g., bonded rubber granulate.
- both the rails 10 and the rail attachments 102 are jointly bonded with the electrically insulating sealing film 30, so that the electrically insulating sealing film 30 forms a common, seamless electrical insulation of the structural unit consisting of the rails 10 and the rail attachments 102.
- the metallic parts of the structural unit comprising at least the rails 10 and the metallic rail attachments 102, in particular all metallic surfaces that would otherwise come into contact with concrete, are bonded, in particular seamlessly, with the electrically insulating sealing film 30 before the rail track is cast in concrete.
- the rails 10 which are largely bonded with the electrical sealing film 30 on the rail foot side at the factory, are delivered to the track construction site, whereby the ends can be left open for the weld seams.
- the rail track is then installed on site at the track construction site, the rails 10 are welded together at the end faces, and the rail attachments 102 are attached to the rails 10. Subsequently, the weld seams, the rail attachments 102, and any other discontinuities are bonded with pieces or patches 56 of the elastically insulating sealing film 30 with an overlap in order to fill the remaining gaps in the electrical insulation sheath, the created by the electrically insulating sealing film 30.
- the track system can be cast in concrete.
- discontinuities can represent an important aspect for the electrical insulation of the rail.
- a potential source of error in the electrical insulation of the rail track can be avoided.
- Experimental measurements on an exemplary track system surprisingly revealed an extraordinarily high specific electrical resistance of approximately 69,000 ohm km.
- the concrete casting can, if necessary, be carried out in several stages, e.g., at least two stages.
- a first partial casting step the concrete is poured down to the underside of the rubber-elastic encapsulation 61, in the present example, the underside of the base plate 62c. It has been shown that with the rail support system described herein, in the state of the first partial concrete casting down to the underside of the rubber-elastic encapsulation 61, a specific electrical resistance of 1500 ohm km or more can be achieved.
- the specific electrical resistance in the state of the first partial concrete casting down to the underside of the rubber-elastic encapsulation is at least 100 ohm km, preferably at least 200 ohm km, preferably at least 500 ohm km.
- a potential upper limit of the specific electrical resistance after the first casting can, if necessary, be assumed to be 1 MOhm km or more.
- the encapsulated rails 10 are cast with concrete up to approximately the level of the rail head 16. This represents the final concrete casting state.
- a specific electrical resistance of at least greater than or equal to 200 ohm km is expected.
- a lower specific electrical resistance may be sufficient.
- the specific electrical resistance of the rail in the final concrete casting state is greater than or equal to 10 ohm km, preferably greater than or equal to 40 ohm km, preferably greater than or equal to 100 ohm km, preferably greater than or equal to 200 ohm km.
- a specific electrical resistance of the rail in the final concrete casting state of greater than or equal to 1,000 ohm km, possibly greater than or equal to 5,000 ohm km, possibly greater than or equal to 10,000 ohm km is possible.
- the potential upper limit of the specific electrical resistance in the final Concrete casting condition can be assumed to be 1 MOhm km or more.
- the specific electrical resistance of the Rail in the final concrete casting state can therefore in particular be in the range from 10 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 40 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 100 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 200 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 1,000 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 5,000 Ohm km to 1 MOhm km or more, preferably in the range from 10,000 Ohm km to 1 MOhm km or more.
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Abstract
Schienenlagerungssystem zur elastischen Lagerung einer Schiene auf einer Gleisbettung und zur elektrischen Isolation der Schiene (10), wobei die Schiene (10) einen Schienenfuß (12), einen Schienenkopf (16) und einen den Schienenkopf und den Schienenfuß miteinander verbindenden Schienensteg (14) aufweist, wobei zwischen dem Schienenkopf (16) und dem Schienenfuß (12) beidseits des Schienenstegs (14) jeweils eine Schienenkammer (22a, 22b) gebildet wird und wobei das Schienenlagerungssystem zumindest Folgendes aufweist: eine elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, zwischen dem Schienenfuß (12) und der Gleisbettung und einen elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30), mit welchem zumindest ein Teil des Schienenfußes (12) umkleidet ist, um diesen elektrisch zu isolieren.
Description
Schienenlagerungssystem
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schienenlagerungssystem zur elastischen Lagerung einer Schiene auf einer Gleisbettung, insbesondere auf einem starren Untergrund, um die dynamische Belastung beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug aufzunehmen und abzufedern und zur elektrischen Isolation der Schiene. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienengleis mit dem Schienenlagerungssystem und ein Verfahren zum Einbauen des Schienenlagerungssystems.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, die Schienenkammern mit Schienenkammerfüllelementen, zum Beispiel aus PU- gebundenem Gummigranulat, auszufüllen, um eine bessere Schalldämpfung zu erreichen und den Raum zwischen dem Schienensteg und dem sich seitlich an die Schienen anschließenden Asphalt auszufüllen. Solche Schienenkammerfüllelemente werden insbesondere für Straßenbahngleise in Verbindung mit Rillenschienen verwendet.
Aus der EP 1 518 963 B1 ist eine Rillenschiene mit einem Dämpfungsprofil bekannt, wobei das Dämpfungsprofil insbesondere aus einem vulkanisierten Kautschukgummi besteht und parallel zueinander verlaufende, nach einer Seite offene Schlitze aufweist, deren Querschnitt sich in Richtung von der offenen Seite weg zu ihrem Grund hin verengt oder verjüngt. Das Dämpfungsprofil aus Kautschukgummi weist ferner kanalartige Hohlräume auf und wird scheinbar punktuell mithilfe eines separaten Kontaktklebers an die Schiene angeklebt. Nachteilig bei dem Dämpfungsprofil ist eine komplexe Herstellung mittels Strangpress- oder Spritzgussverfahren sowie eine umständliche Logistik und Handhabung bei der Montage an der Schiene auf der Baustelle. Eine Zielsetzung dieses Dämpfungsprofils ist es, die Schienenkammern auszukleiden und dabei an unterschiedliche Abmessungen von Querschnitten von Rillenschienen angepasst werden zu können. In nachteiliger Weise muss das Dämpfungsprofil aber ggf. vor Ort von Hand passend zugeschnitten werden, was schwierig und umständlich zu sein scheint. Ferner bilden die Verbindungslinien zwischen den offenen Schlitzen vordefinierte Schwachstellen. Darüber hinaus erscheint das System hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften verbesserungsfähig.
Manchmal werden die Schienen im Werk lackiert. Dies ist jedoch aufwändig, z.B. in Bezug auf die Oberflächenvorbereitung der Schiene und kann beim Transport und beim Einbau an der Baustelle weitere Schwierigkeiten verursachen.
Bei einem Schienenlagerungssystem, insbesondere für Straßenbahn- oder Rillenschienen kann eine definierte dynamische Einsenkung der Schiene beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug, z.B. einer Straßenbahn, wichtig sein. Eine definierte dynamische Einsenkung kann z.B. durch eine spezielle elastische Zwischenlage in Form eines Polyurethan- Schaumstreifens unter dem Schienenfuß erreicht werden. Das Bettungsmodul und die Dicke des Polyurethan-Schaumstreifens werden dabei so ausgewählt, dass eine genau definierte gewünschte dynamische Einsenkung beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug stattfindet. Dadurch kann das Vibrationsdämpfungsverhalten der Schiene genau wie gewünscht vorgegeben werden. Diese elastische Zwischenlage nimmt dabei gezielt die dynamische Einsenkung der Schiene beim Überfahren der Schiene mit einem Schienenfahrzeug, z.B. einer Straßenbahn auf und bestimmt das Maß der dynamischen Einsenkung und das dynamische Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten des Schienensystems. Die dynamische Einsenkung bzw. das dynamische Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten, welches durch diese elastische Zwischenlage definiert wird, kann Gegenstand von Prüf- bzw. Zulassungsverfahren sein. Bei Verwendung eines Dämpfungsprofils aus Kautschukgummi wie in der EP 1 518 963 B1 beschrieben, kann die dynamische Einsenkung bzw. das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten Undefinierter sein oder sich zumindest in unerwünschter Weise verändern, was sich nachteilig auf das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten und/oder auf bereits erfolgte Prüfungen bzw. Zulassungen auswirken kann. Ggf. können dadurch neue Prüfungen und/oder Zulassungen erforderlich werden.
Aus der DE 20 2015 104 683 U1 ist ein mehrteiliges Schienenlagerungssystem zur kontinuierlichen Lagerung bekannt. Hierbei ist eine elastische Zwischenlage in Form eines flachen ebenen Streifens aus geschäumtem Polyurethan vorgesehen, die für die gewünschte dynamische Einsenkung der Schiene beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug sorgt. Bei dieser kontinuierlichen Lagerung werden die Schienen auf einer ebenen Betonplatte gelagert und in Beton eingegossen.
Manche solcher Schienenlagerungssysteme sind nicht für die Lagerung auf Betonschwellen bzw. diskreten Auflagepunkten vorgesehen oder sind hierfür nicht unmittelbar geeignet.
Insbesondere kann eine Verbesserung der elektrischen Isolation der Schiene wünschenswert sein. Andererseits soll aber das definierte Einsenk- und Dämpfungsverhalten, insbesondere definiert durch die elastische Zwischenlage nicht nachteilig beeinflusst werden.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schienenlagerungssystem, insbesondere zur Lagerung auf einem starren Untergrund, bereit zu stellen, welches gute dynamische Lagerungseigenschaften, insbesondere eine wunschgemäß vordefinierte dynamische Einsenkung und ein wunschgemäß vordefiniertes dynamisches Schwingungs- und Dämpfungsverhalten mit einer guten elektrischen Isolation der Schiene kombiniert.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, bei einem solchen Schienenlagerungssystem die elektrische Isolation der Schiene zu verbessern, ohne die dynamische Einsenkung bzw. das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene, die vorgegeben sind durch eine elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, in unerwünschter weise signifikant zu verändern.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, ein Schienenlagerungssystem bereit zu stellen, bei welchem eine bereits bewährte und ggf. geprüfte oder zugelassene elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, beibehalten werden kann, und trotzdem die elektrische Isolation der Schiene verbessert werden kann, insbesondere ohne die dynamische Einsenkung bzw. das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene in unerwünschter weise signifikant zu verändern.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, ein solches Schienenlagerungssystem bereit zu stellen, welches kostengünstig sowie einfach herzustellen, zu handhaben und einzubauen ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein mehrteiliges Schienenlagerungssystem zur elastischen Lagerung einer Schiene auf einer Gleisbettung bereitgestellt, das unter dynamischer Belastung beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug für die gewünschte definierte dynamische Einsenkung und Dämpfung sorgt und gleichzeitig eine hohe elektrische Isolationsfähigkeit der Schiene aufweist. Die Schiene weist einen Schienenfuß, einen Schienenkopf und einen den Schienenkopf und den Schienenfuß miteinander verbindenden Schienensteg auf, wobei zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß beidseits des Schienenstegs jeweils eine Schienenkammer gebildet wird.
Das Schienenlagerungssystem weist zumindest eine elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, insbesondere in Form von, vorzugsweise diskreten, Schienenfußbettungspads jeweils auf den diskreten Auflagepunkten, z.B. Betonschwellen, zwischen dem Schienenfuß und der Gleisbettung zur Aufnahme der dynamischen Kräfte beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug auf. Dabei sind die Dicke und das Bettungsmodul der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, derart ausgewählt, dass die dynamische Einsenkung beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug im Wesentlichen von der elastischen Zwischenlage aufgenommen wird. Die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, mit definierter Dicke und Bettungsmodul kann Gegenstand von Prüfungen, z.B. Simulationen oder Zulassungsverfahren gewesen sein, gemäß denen die wunschgemäß vordefinierte dynamische Einsenkung bzw. das wunschgemäß vordefinierte dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten bereits zertifiziert wurden. Damit kann insbesondere bei einer Lagerung der Schienen auf einem starren Untergrund, z.B. auf einem Betonuntergrund und/oder wenn die Schienen einbetoniert werden, wie dies z.B. bei Straßenbahnschienen vorgesehen sein kann, eine definierte dynamische Einsenkung gewährleistet werden. Die Lagerung der Schienen auf dem Untergrund kann vorzugsweise auf diskreten Auflagepunkten, wie z.B. Betonschwellen erfolgen, wobei eine kontinuierliche Lagerung nicht gänzlich ausgeschlossen sein soll.
Das Schienenlagerungssystem weist ferner zumindest einen elektrisch isolierenden Dichtungsfilm auf, mit welchem zumindest ein Teil des Schienenfußes umkleidet bzw. nach Art eines Klebstreifens umklebt ist, um den Schienenfuß elektrisch zu isolieren.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bedeckt dabei die Unterseite des Schienenfußes insbesondere vollständig bzw. vollflächig, um den Schienenfuß elektrisch zu isolieren.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm unter dem Schienenfuß ist insbesondere zwischen der Unterseite des Schienenfußes und der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, angeordnet.
Vorzugsweise wird demnach eine Anordnung von unten nach oben wie folgt gebildet: unten liegt die Gleisbettung,
über bzw. auf der Gleisbettung liegt die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, über bzw. auf der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, ist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm angeordnet und über dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm ist der Schienenfuß angeordnet.
Mit anderen Worten ist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm vorzugsweise zwischen dem Schienenfuß und der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, angeordnet. Mithin sind vorzugsweise der elektrisch isolierende Dichtungsfilm und die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, sandwichartig gemeinsam zwischen dem Schienenfuß und der Gleisbettung angeordnet.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann hierzu auf seiner der Schiene zugewandten Innenseite eine Schicht aus einem plastisch verformbaren Material umfassen, welches sich plastisch an die Form und Unebenheiten der Schiene anschmiegt. Dabei beeinträchtigt das plastisch verformbare Material die dynamische Einsenkung beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug insbesondere zumindest nicht wesentlich und trägt höchstens in einem erheblich geringerem Maß als die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, insbesondere höchstens unwesentlich zu der dynamischen Einsenkung beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bei. Insbesondere beeinflusst der elektrisch isolierende Dichtungsfilm die dynamische Einsenkung und die Kopfauslenkung, also das vertikale und horizontale Verhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug, nicht in unerwünschter weise.
Mit anderen Worten werden zwei Funktionen der Schienenlagerung, nämlich i) die definierte dynamische Einsenkung und ii) die elektrische Isolation, durch zwei unterschiedliche Schichten aus unterschiedlichen Materialen, nämlich i) die definierte dynamische Einsenkung durch die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt und
ii) die elektrische Isolation durch den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm, im Wesentlichen getrennt voneinander bewirkt. Man könnte auch sagen, dass die Bestandteile zur mechanischen Entkopplung bei der Schienenlagerung nicht für elektrische Isolationszwecke missbraucht werden. Dies hat den Vorteil, dass beide Funktionen unabhängig voneinander eingestellt bzw. optimiert werden können.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann hierbei vorzugsweise auf seiner der Schiene zugewandten Innenseite eine Schicht aus einem plastisch verformbaren und/oder kaltselbstklebenden Material umfassen, welches sich plastisch und flächig klebend an die Form und die Unebenheiten der Schiene anschmiegt und die Schiene flächig klebend, insbesondere nach Art eines Klebstreifens mit dicker weicher Klebeschicht, abdichtet und elektrisch isoliert. Unter einem kaltselbstklebenden Material wird insbesondere ein Material verstanden, welches bei einer Normaltemperatur von 20° C selbstklebend ist.
In vorteilhafter Weise braucht die Oberfläche der Schiene nicht besonders aufwändig vorbereitet werden. Ggf. kann auf ein Sandstrahlen verzichtet werden und die Scheine kann ggf. sogar noch etwas Oberflächenrost aufweisen.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann insbesondere zweischichtig aufgebaut sein. Dazu kann das plastisch verformbare und/oder kaltselbstklebende Material, insbesondere als eine Beschichtung auf einer der Schiene zugewandten Innenseite einer Kunststoffträgerfolie, insbesondere einer Polymerträgerfolie, aufgebracht sein. Die Kunststoffträgerfolie, z.B. eine, insbesondere kreuzlaminierte, HDPE-Folie, kann die der Schiene abgewandte Außenseite des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms bilden, sodass der elektrisch isolierende Dichtungsfilm als kaltselbstklebendes Dichtungsband ausgebildet ist. Das kaltselbstklebende Dichtungsband kann demnach zweischichtig ausgebildet sein und aus der Trägerfolie und der plastischen Ausgleichs- und Klebeschicht bestehen. Die Kunststoffträgerfolie weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 30 my und 500 my, vorzugsweise im Bereich zwischen 50 my und 250 my, insbesondere von 100 my auf. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Kunststoffträgerfolie eine kreuzlaminierte 100 my HDPE-Folie sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm als ein kaltselbstklebender Bitumen-Dichtungsstreifen ausgebildet. Mit anderen Worten umfasst das plastisch verformbare und/oder kaltselbstklebende Material im Wesentlichen ein klebriges thermoplastisches Kohlenwasserstoffgemisch, insbesondere Bitumen, bzw. besteht im Wesentlichen daraus.
Vorzugsweise weist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bzw. die Schicht aus dem plastisch verformbaren und/oder kaltselbstklebenden Material bzw. die Bitumenschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 3 mm, vorzugsweise von 1 ,5 mm +/- 0,5 mm auf. Die Kunststoffträgerfolie bildet dabei vorzugsweise nur eine dünne Trägerfolie und trägt allenfalls nur unwesentlich zur Dicke des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms bei. Vorzugsweise wird das weiche plastische Verhalten des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms im Wesentlichen von der Schicht aus dem plastisch verformbaren und/oder kaltselbstklebenden Material bzw. von der Bitumenschicht bestimmt. Andererseits beeinträchtigt die plastische verformbare Schicht, z.B. Bitumenschicht, insbesondere nicht oder zumindest nicht wesentlich die dynamische Einsenkung der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug, bzw. trägt hierzu vorzugsweise nicht oder zumindest nicht wesentlich bei. Die dynamische Einsenkung der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug wird trotz des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms zumindest überwiegend durch die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, aufgenommen.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm ist stückweise und überlappend übereinander geklebt und bildet in seiner Gesamtheit eine durch das stückweise und überlappende Aufkleben entstandene, im Wesentlichen geschlossene elektrische Isolationshülle um die Schiene und zwar insbesondere um alle Bereiche der Schiene, die andernfalls mit der Umgebung bzw. dem Beton in Berührung kommen würden.
Die beiden Schienen eines Schienengleises sind vorzugsweise elektrisch miteinander verbunden, um einen Potentialausgleich zu erreichen. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bildet in seiner Gesamtheit vorzugsweise eine, insbesondere durch das stückweise und überlappende Aufkleben entstandene, im Wesentlichen lückenlos geschlossene elektrische Isolationshülle um das Schienengleis mit beiden Schienen.
Ggf. sind metallisch leitfähige Schienen-Anbauten, z.B. umfassend Achszähler, Heizungskästen für Weichenheizungen, Drainagekästen, Potentialausgleichskästen und/oder Weichenstellkästen, an den Schienen befestigt. Die Schienen-Anbauten sind vorzugsweise mit überlappenden Stücken oder Patches aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm bekleidet, insbesondere beklebt, derart dass der elektrisch isolierende Dichtungsfilm eine lückenlos geschlossene elektrische Isolationsschicht um die Baueinheit aus den Schienen und den Schienen-Anbauten bildet. Die Schienen-Anbauten sind somit in die elektrische Isolationshülle aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm integriert. Das Schienengleis, umfassend beide
Schienen und die Schienen-Anbauten an den Schienen sind elektrisch miteinander verbunden und bilden eine elektrisch im Wesentlichen potentialgleiche Baueinheit. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bildet in seiner Gesamtheit vorzugsweise eine, insbesondere durch das stückweise und überlappende Aufkleben auf alle Teile entstandene, im Wesentlichen lückenlos geschlossene elektrische Isolationshülle um die potentialgleiche Baueinheit umfassend beide Schienen und die Schienen-Anbauten an den Schienen.
Dadurch kann eine sehr gute elektrische Isolation des Gleissystems erzielt werden.
Vorzugsweise werden die mit den überlappenden Stücken oder Patches aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm bekleideten, insbesondere beklebten Schienen-Anbauten in einer Einkapselung aus elastischen Platten oder Boxen eingekapselt.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann in praktischer und kostengünstiger Weise als Rollenware, z.B. mit passender Breite vorliegen und von der Rolle abgerollt und/oder abgeschnitten werden, um den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm in langen Streifen längs entlang der Schiene um den Schienenfuß zu kleben. Der kaltselbstklebende elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann in einfacher Weise, z.B. durch Abziehen eines unteren Trennpapiers bei gleichzeitigem Aus- bzw. Abrollen, auf die Schiene aufgeklebt werden und passt sich dabei plastisch verformend dem Profil der Schiene an. Dies kann z.B. unter Zuhilfenahme einer Handwalze bewerkstelligt werden.
Insbesondere können auf der Gleisbaustelle also Stücke oder Patches aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm aufklebt werden, zumindest um Lücken in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm an den Schweißnähten der Schiene zu schließen, um Fehlstellen auszubessern und/oder um die Schienen-Anbauten, z.B. umfassend Achszähler, Heizungskästen für Weichenheizungen, Drainagekästen, Potentialausgleichskästen und/oder Weichenstellkästen an der Schiene zu bekleben, indem auf der Gleisbaustelle die Stücke oder Patches des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms mit Überlapp auf die bereits werksseitig zumindest teilweise mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebte Schiene aufgeklebt werden, um die elektrische Isolationshülle zu vervollständigen.
Vorzugsweise besteht der elektrisch isolierende Dichtungsfilm aus Bahnen oder Streifen, welche eine Breite im Bereich zwischen 10 cm und 40 cm, vorzugsweise im Bereich zwischen 25 cm und 36 mm, vorzugsweise von 33 cm +/- 3 cm und/oder eine Länge im Bereich von 3 m bis 50 m, vorzugsweise im Bereich von 5 m bis 30 m, vorzugsweise von 15 m +/- 10 m oder +/- 5 m aufweisen. Vorzugsweise kann der elektrisch isolierende Dichtungsfilm also in Form von
langen Streifen mit Schmalseiten in Querrichtung um dem Schienenfuß herum und ggf. in die Schienenkammern beidseits bis unter den Schienenkopf, und mit seiner Langseite längs entlang der Schiene, insbesondere über mehrere Meter und/oder mehrere Rasterabstände der diskreten Auflagepunkte bzw. Schwellen hinweg um die Schiene herum geklebt werden.
Im Längsverlauf der Schiene wird eine Vielzahl von solchen streifenförmigen Stücken des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms längs der Schiene nacheinander aufgeklebt und dabei an den Quernähten längs benachbarter streifenförmiger Stücke vorzugsweise überlappend übereinander geklebt, um eine vollständig geschlossene Dichtungsschicht auf der Schiene zu erzeugen. Mit anderen Worten wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm vorzugsweise nicht Stoß-an-Stoß, sondern an den Quernähten flächig überlappend übereinander geklebt, wodurch eine vollständige Bedeckung und hervorragende Wasserdichtigkeit sowie elektrische Isolationsfähigkeit erreicht werden kann. Dadurch entstehen z.B. keine Ritzen zwischen streifenförmigen Stücken des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms und die gesamte Oberfläche des Schienenfußes sowie ggf. der Schienenkammern ist wasserdicht und wasserabweisend flächig lückenlos beklebt bzw. umklebt und ausgekleidet. Insbesondere kann der Schienenfuß auch an den Schienenfußbefestigungsklemmen mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebt sein, um auch hier eine vollständig geschlossene Dichtungsschicht zu bilden.
Die Schiene kann größtenteils im Werk mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebt werden, wobei die Enden der Schiene ausgespart werden können. An der Gleisbaustelle werden die Schienenstücke an den Stößen miteinander verschweißt und anschließend können die Lücken in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm an Diskontinuitäten, wie den Schweißnähten der Schiene, geschlossen werden, indem auf der Gleisbaustelle Stücke des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms auf die Schiene aufgeklebt und mit überlappenden Nähten ggf. ineinander gearbeitet werden. Außerdem sind eventuelle Fehlstellen in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm zumeist gut sichtbar. So können eventuell verbleibende einzelne Lücken oder Fehlstellen, z.B. Transportschäden in dem weichen elektrisch isolierenden Dichtungsfilm, insbesondere auch noch auf der Gleisbaustelle, jeweils noch mit einem kleinen Stück des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms, einem sogenannten Patch, geflickt werden, indem das kaltselbstklebende Patch nach Art eines Flickens auf die Lücke oder Fehlstelle überlappend mit dem die Lücke oder Fehlstelle umgebenden Teil des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms geklebt und ggf. eingearbeitet wird. Je nach Außentemperatur können die Stücke des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms bzw. Patches mit Heißluft erwärmt werden.
Das hier vorgestellte Schienenlagerungssystem ist demnach, anders als manche herkömmliche Systeme, insbesondere auch an den sogenannten Diskontinuitäten der Schiene einfach zu verarbeiten und weist auch dort eine hohe Qualität, insbesondere eine gute Dichtigkeit und elektrische Isolationsfähigkeit auf.
Ferner hat der elektrisch isolierende Dichtungsfilm vorzugsweise beidseits eine geschlossene, insbesondere im Wesentlichen glatte, Oberfläche, weist also mit anderen Worten keine tiefen Schlitze auf. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm schmiegt sich durch die Plastizität des kaltselbstklebenden Materials gut an das Schienenprofil an, dessen Kontur teilweise recht kleine Krümmungsradien, z.B. an der seitlichen Außenkanten des Schienenfußes, sowie wechselnde Konvexität und Konkavität aufweist. Mit anderen Worten bildet die gesamte Umklebung eines z.B. mehrere 100 Meter langen Schienenverlaufs aus einer Mehrzahl von an den Quernähten überlappend aufgeklebten Streifen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms eine Patchworkartige lückenlose Umklebung des gesamten Schienenfußes und ggf.
Patchworkartige überlappende klebende Auskleidung zumindest einer, vorzugsweise beider Schienenkammern. Der flächige kaltselbstklebende Dichtungsfilm klebt demnach auch an den überlappenden Nähten flächig klebend aufeinander.
In Querrichtung (lateral zur Schiene) erstreckt sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm im eingebauten Zustand insbesondere zumindest von der Oberseite der linken Flanke des Schienenfußes bis zur Oberseite der rechten Flanke des Schienenfußes, vorzugsweise vollständig um den gesamten Schienenfuß zumindest von einer Schienenkammer bis zur gegenüberliegenden anderen Schienenkammer und bildet eine flächig klebende vollständig geschlossene, sich plastisch um den Schienenfuß anschmiegende Dichtungsschicht entlang der Schiene. Quer zur Schiene kann der Streifen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms die gewünschte Breite aufweisen, so dass in Querrichtung keine Nähte erforderlich sind. Bevorzugt sind allerdings mehrere parallele Streifen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms, die lateral aneinander angrenzend längs entlang der Schiene aufgeklebt werden, wobei die Streifen längs entlang der Schiene mit Überlapp übereinander geklebt werden. Mit anderen Worten wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm an den Längsnähten mit Überlapp aufgeklebt. Z.B. kann die Schiene mit drei parallelen Streifen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms umklebt werden, wobei ein unterer Streifen um den Schienenfuß herum und ein linker und rechter Streifen zum Auskleiden der linken bzw. rechten Schienenkammer an den Längsnähten überlappend aufgeklebt werden. Vorzugsweise überlappen der untere und der linke Streifen und/oder der untere und der rechte Streifen jeweils längs entlang der Schiene, bevorzugt jeweils auf der Oberseite des Schienenfußes.
Mit anderen Worten werden also vorzugsweise zumindest zwei oder mehrere wenige, z.B. drei lange Streifen parallel in Längsrichtung der Schiene auf die Schiene aufgeklebt. Dabei kann der untere Streifen insbesondere beidseits um den Schienenfuß herumgreifen. Der linke und/oder der rechte Streifen können sich von der Oberseite der linken bzw. rechten Flanke des Schienenfußes in die linke bzw. rechte Schienenkammer bis unter den Schienenkopf erstrecken. Bei drei sich längs entlang der Schiene erstreckenden Streifen entstehen zwei Längsnähte zwischen den jeweiligen Streifen. Die Längsnähte zwischen den Streifen verlaufen vorzugsweise auf der Oberseite der linken und rechten Flanke des Schienenfußes. Es ist jedoch auch denkbar, den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm in gewissen Grenzen in weniger oder mehr Streifen aufzukleben, z.B. ein, zwei, vier, oder fünf Streifen, vorzusehen.
Insbesondere werden also streifenförmige Stücke nacheinander längs der Schiene mit längs überlappenden Quernähten und/oder, wenn der elektrisch isolierende Dichtungsfilm aus zumindest zwei Streifen längs entlang der Schiene besteht, die streifenförmigen Stücke an den lateral überlappenden Längsnähten mit Überlapp übereinander geklebt.
Dies mag dem Fachmann zunächst problematisch erscheinen, da dies zu einer Verdopplung der Dicke an den überlappenden Nähten führt, was auf den ersten Blick höchst unerwünscht erscheinen mag. Dies hat sich aber überraschenderweise als unproblematisch herausgestellt, insbesondere wenn der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bezogen auf seine Dicke im Wesentlichen aus einem weichen plastisch verformbaren Material besteht. Dadurch können nämlich, falls dies erforderlich ist, an den Nähten überlappende Schichten aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm ggf. etwas zusammengequetscht oder ineinander gearbeitet werden. Falls erforderlich, kann hierzu, ggf. auch noch auf der Baustelle, z.B. ein einfacher Handroller bzw. eine Handwalze verwendet werden, mit dem die plastisch verformbaren Schichten ineinander gearbeitet werden können. Andererseits hat dies den Vorteil, dass eine hervorragende Dichtigkeit und elektrische Isolation aufgrund des flächig klebenden Überlapps an den Nähten erzielt werden kann.
Dabei erstreckt sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm im eingebauten Zustand zumindest auf einer Seite, vorzugsweise beidseits des Schienenstegs, ggf. bis unter den Schienenkopf und schmiegt sich vollständig flächig klebend an zumindest eine, vorzugsweise an die beiden gegenüberliegenden Außenflächen des Schienenstegs plastisch an. Dabei kleidet der elektrisch isolierende Dichtungsfilm die Schienenkammer bzw. die Schienenkammern vollflächig klebend und elektrisch isolierend aus.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm kann insbesondere eine Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastung nach Methode A der DIN EN 13969:2004+A1:2006 von größer oder gleich 500 mm und/oder eine Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastung nach Methode A und B der DIN EN 13969:2004+A1:2006 von größer oder gleich 1000 mm aufweisen, was sich im harschen Umfeld eines Schienengleises und des Transports der umklebten Schiene als vorteilhaft herausgestellt hat.
Die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, und der elektrisch isolierende Dichtungsfilm weisen unterschiedliche rheologische Eigenschaften auf. Die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, verhält sich elastisch. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm hingegen umfasst ein plastisch verformbares Material, welches ein viskoses Verhalten aufweist und bei Überschreiten der Fließgrenze fließfähig ist. Insbesondere ist das plastisch verformbare Material des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms nicht oder zumindest weniger kompressibel als die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt. Vorzugsweise ist das plastisch verformbare Material des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms im Wesentlichen nicht kompressibel.
Bei kalten Außentemperaturen, z.B. unter etwa 10° C bis 15° C, kann der elektrisch isolierende Dichtungsfilm bzw. das plastisch verformbare Material mit Heißluft, z.B. aus einem Heißluftgebläse, erwärmt werden, um die Viskosität des plastisch verformbaren Materials etwas zu erniedrigen, so dass es hinreichend weich wird, um z.B. Patches aufkleben und/oder überlappende Nähte ineinander arbeiten zu können, und so dass das plastisch verformbare Material eine gute Klebewirkung auf der (kalten) Schiene bzw. dem bereits aufgeklebtem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm entfaltet. Dafür genügt es normalerweise, lediglich den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm, vorzugsweise nach dem Abrollen von der Rolle, mit Heißluft zu erwärmen. Die Schiene kann zwar erwärmt werden, zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht, so dass ggf. sogar ohne eine Erwärmung der Schiene der erwärmte elektrisch isolierende Dichtungsfilm eine gute Klebewirkung auf der kalten Schiene entfaltet.
Die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, ist vorzugsweise eine Schicht aus Polyurethan, aus einem
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, insbesondere EPDM, oder aus einem vulkanisierten Gummi. Bei Einsatz einer Polyurethanschicht oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk-Schicht, insbesondere EPDM, wird vorzugsweise eine Schicht aus geschäumtem Polyurethan oder aus einem geschäumten Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, insbesondere EPDM, verwendet.
Demnach kann eine Schicht aus einem Kunststoffschaum, insbesondere aus einem Polyurethanschaum oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Schaum, insbesondere EPDM-Schaum, oder aus einem vulkanisiertem Gummi verwendet werden. Der Schaum kann insbesondere ein geschlossenzelliger Schaum sein.
Ferner bevorzugt kann das Bettungsmodul der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt im Bereich zwischen 0,05 N/mm3 und 0,5 N/mm3, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 N/mm3 und 0,3 N/mm3, vorzugsweise von 0,14 N/mm3 +/-0,5 N/mm3 betragen. Weiter bevorzugt kann die Einsenkung der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt beim Überfahren mit einem üblichen Schienenfahrzeug, z.B. einer Straßenbahn, im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 1 ,5 mm betragen.
Vorzugsweise kann die Dicke der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, z.B. eine, ggf. geschäumte Polyurethanzwischenlage, eine ggf. geschäumte EPDM-Zwischenlage oder eine Zwischenlage aus vulkanisiertem Gummi, im Bereich zwischen 3 mm und 20 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mm und 15 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 mm und 12 mm, vorzugsweise 10 mm +1-2 mm oder +/-1 mm betragen. Der elektrische isolierende Dichtungsfilm trägt hingegen nicht oder allenfalls unwesentlich zur dynamischen Einsenkung bei und/oder weist eine geringere Dicke auf.
Die Gleisbettung umfasst vorzugsweise diskrete Auflagepunkte, insbesondere Schwellen oder Betonschwellen, und im eingebauten Zustand ist die Schiene, z.B. mit Schienenfußbefestigungsklemmen, z.B. Vossloh-Klemmen oder einer Vossloh-W-Tram- Befestigung, diskret auf den Auflagepunkten, z.B. auf den (Beton-)Schwellen befestigt. Der Begriff „Schwelle“ oder „Betonschwelle“ ist nicht zu eng auszulegen. Eine Betonschwelle kann z.B. auch als eine Erhöhung auf einer durchgehenden Betonplatte zur diskreten Auflage der Schiene und Befestigung mit einer Schienenfußklemme ausgebildet sein. Je nach Anwendung können z.B. Rippenplatten verwendet werden. Vorzugsweise liegt die Schiene in Längsrichtung auf diskreten Auflagepunkten auf und zwar unter Zwischenschaltung sowohl der elastischen
Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, als auch des um den Schienenfuß geklebten elektrisch isolierenden Dichtungsfilms. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm und die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, bilden demnach zwischen dem Schienenfuß und der diskreten Auflagestelle bzw. der Schwelle eine Sandwichanordnung, mittels welcher die Schiene elastisch gebettet auf den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen aufliegt.
Ferner ist die Schiene, genauer der Schienenfuß, im eingebauten Zustand mit den Schienenfußbefestigungsklemmen z.B. auf den Schwellen festgeklemmt. D.h. die Schienenfußbefestigungsklemmen klemmen vorzugsweise den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umkleideten bzw. umklebten Schienenfuß auf den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen fest, wobei sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm auf der Oberseite des Schienenfußes unter den Schienenfußbefestigungsklemmen und/oder auf der Unterseite des Schienenfußes im Bereich der Schienenfußbefestigungsklemmen zwischen dem Schienenfuß und der diskreten Auflagestelle bzw. der Schwelle, genauer zwischen dem Schienenfuß und der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungsund Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, erstreckt. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm wird dabei im Bereich der Schienenfußbefestigungsklemmen an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Schienenfußes mittels der Spannkraft der Schienenfußbefestigungsklemmen plastisch verformt eingequetscht. Die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, befindet sich demnach im Bereich der Schwellen unter dem mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umkleideten bzw. umklebten Schienenfuß oder außerhalb der von dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm gebildeten elektrisch isolierenden Umkleidung oder bzw. elektrisch isolierenden Umklebung der Schiene.
Das Schienenlagerungssystem kann ferner eine Einkapselung aus elastischen Formkörpern umfassen, welche die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebte Schiene, insbesondere unterseitig und an beiden lateralen Seiten, einkapselt. Die Einkapselung bzw. die elastischen Formkörper sind dabei erheblich mächtiger als der dünne elektrische isolierende Dichtungsfilm.
Die Formkörper können z.B. ein elastisches Schienenfußprofil in Form von Schienenfußprofilstücken enthalten, welche im eingebauten Zustand den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umkleideten bzw. umklebten Schienenfuß umgreifen.
Weiter bevorzugt erstrecken sich die elastischen Schienenfußprofilstücke im eingebauten Zustand längs der Schiene lediglich zwischen benachbarten diskreten Auflagepunkten bzw. Schwellen. Mit anderen Worten erstrecken sich die Schienenfußprofilstücke im eingebauten Zustand also längs nicht bis über die Schwelle, bzw. nicht über oder unter die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, so dass die definierte dynamische Einsenkung auch durch das elastische Schienenfußprofil nicht gestört wird.
Das Schienenfußprofil erstreckt sich demnach nicht zwischen dem mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umwickelten Schienenfuß und der diskreten Auflagestelle bzw. der Schwelle, sondern dort ist lediglich die elastische Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, angeordnet. Das Material der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, ist vorzugsweise weicher und/oder hat eine geringere Dichte als das Material der elastischen Schienenfußprofilstücke.
Die elastischen Schienenfußprofilstücke können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform transversal zweiteilig aus zwei Schienenfußprofilhälften ausgebildet sein und die beiden Schienenfußprofilhälften können quer zur Schiene auf den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umkleideten bzw. umklebten Schienenfuß aufgesteckt werden, wenn die Schiene bereits auf den diskreten Auflagepunkten bzw. Schwellen befestigt ist. Die beiden Schienenfußprofilhälften können dabei im montierten Zustand unter dem Schienenfuß aneinander anstoßen, um den Schienenfuß mit den beiden Schienenfußprofilhälften unterseitig vollständig zu umgreifen.
Weiter vorzugsweise kann die Einkapselung weitere elastische Formkörper in Form von z.B. stangenartigen elastischen Schienenkammerfüllelementen enthalten. Wenn der Schienensteg und/oder die Unterseite des Schienenkopfes mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebt sind, derart dass zumindest eine oder beide Schienenkammern mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm zumindest teilweise ausgekleidet sind, können die
Schienenkammerfüllelemente zumindest eine oder beide der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm ausgekleideten Schienenkammern zumindest teilweise ausfüllen und z.B. den Raum bis zum angrenzten Beton oder Asphalt-Belag ausfüllen oder die Begrenzung für ein Rasengleis bilden. Vorzugsweise liegen die Schienenkammerfüllelemente an der dem Schienensteg abgewandten Außenseite des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms zumindest punktuell an.
Die elastischen Schienenkammerfüllelemente können ferner vertikal zweiteilig mit oberen und unteren Schienenkammerfüllelementen ausgebildet sein. Die unteren Schienenkammerfüllelemente können sich im eingebauten Zustand längs der Schiene lediglich zwischen benachbarten diskreten Auflagepunkten bzw. Schwellen erstrecken, also die Schienenkammer im Wesentlichen nicht im Bereich der Schwelle ausfüllen. Die oberen Schienenkammerfüllelemente hingegen können sich im eingebauten Zustand längs der Schiene über eine oder mehrere diskrete Auflagepunkte bzw. Schwellen und über mehrere der unteren Schienenkammerfüllelemente erstrecken.
Das Schienenfußprofil und/oder zumindest Teile der Schienenkammerelemente verlaufen also diskontinuierlich entlang der Schiene, unterbrochen z.B. von den Schwellen und/oder von den Schienenfußbefestigungsklemmen.
Wenn zweckdienlich, können die unteren Schienenkammerfüllelemente integral mit den Schienenfußprofilstücken hergestellt sein.
Die elastischen Formkörper bzw. die elastischen Schienenfußprofilstücke und/oder die elastischen Schienenkammerfüllelemente sind vorzugsweise aus einem gummielastischen Material bzw. aus einem Gummimaterial, insbesondere aus Styrol-Butadien-Kautschuk, insbesondere aus gebundenem Gummigranulat hergestellt.
Vorzugsweise sind die elastischen Formkörper bzw. die elastischen Schienenfußprofilstücke und/oder die elastischen Schienenkammerfüllelemente aus Polyurethan-gebundenem Gummigranulat, vorzugsweise (Polyurethan-)gebundenem Styrol-Butadien-Kautschuk-Granulat, vorzugsweise aus (Polyurethan-)gebundenem granuliertem Gummirezyklat, z.B. aus (Polyurethan-)gebundenem Styrol-Butadien-Kautschuk-Rezyklat (SBR), z.B. aus Altreifen hergestellt. Die elastischen Formkörper können ggf. alternativ aus vulkanisiertem Gummi hergestellt sein.
Mit anderen Worten bilden die (gummi)elastischen Formkörper, z.B. die (gummi)elastischen Schienenfußprofilstücke und die (gummi)elastischen stangenförmigen Schienenkammerfüllelemente eine (gummi)elastische Einkapselung der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebten Schiene. Die gummielastische Einkapselung ist dabei zumindest an den diskreten Auflagepunkten bzw. Schwellen unterseitig unterbrochen. Dort ist die Schiene mittels der elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, gelagert.
Die von dem Schienenfußprofil und/oder den Schienenkammerfüllelementen gebildete (gummi)elastische Einkapselung kapselt demnach die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm elektrisch isolierend umkleidete bzw. umklebte Schiene ein, um zusätzlich zu der von dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm erzeugten elektrischen Isolation der Schiene eine Dämpfung der so elektrisch isolierten Schiene bereit zu stellen. D.h. die Dämpfung und die elektrische Isolation werden im Wesentlichen vorzugsweise durch unterschiedliche Schichten bzw. Materialien an der Schiene bewirkt, nämlich die elektrische Isolation durch den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm und die Dämpfung durch die (gummi)elastische Einkapselung, z.B. mit den Formkörpern aus gebundenem Gummigranulat.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Schienenlagerungssystem für eine Schiene, insbesondere mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, bereit gestellt, wobei die Schiene zumindest teilweise, insbesondere zumindest der Schienenfuß, mit einem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm beklebt ist und wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm eine kaltselbstklebende Bitumenschicht und/oder eine auf eine Kunststoffträgerschicht aufgebrachte kaltselbstklebende plastische Materialschicht, also eine plastische Klebe-, Dichtungs- und Isolationsschicht, umfasst, mittels welcher der elektrisch isolierende Dichtungsfilm um Teile der Schiene herum an die Schienenkontur anschmiegend aufgeklebt ist. Die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebte Schiene kann anschließend mit den gummielastischen Formkörpern eingekapselt werden, wobei die gummielastische Einkapselung die Schienenkammern ausfüllt und zwischen den diskreten Auflagepunkten oder Schwellen den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schienenfuß umschließt. Anschließend kann die so eingekapselte Schiene und, vorzugsweise mit einer elastischen Zwischenlage auf diskreten Auflagepunkten oder Schwellen gelagerte Schiene, insbesondere bis zum Schienenkopf, in Beton eingegossen werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Schienengleis auf einem insbesondere starren Gleisoberbau mit zwei mittels des hierin beschriebenen Schienenlagerungssystems gelagerten Schienen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Aufbauen eines mehrteiligen Schienenlagerungssystems, bzw. eines elastisch gelagerten und elektrisch isolierten Schienengleises, insbesondere mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, mit folgenden Verfahrensschritten, insbesondere zumindest teilweise in der folgenden Reihenfolge:
Bereitstellen zweier Schienen, welche einen Schienenfuß, einen Schienenkopf und einen den Schienenkopf und den Schienenfuß miteinander verbindenden Schienensteg aufweisen, wobei zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß beidseits des Schienenstegs jeweils eine Schienenkammer gebildet wird,
Umkleben zumindest der Schienenfüße mit einem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm durchgängig geschlossen längs entlang der Schienen,
Bereitstellen von diskreten Auflagepunkten oder Schwellen auf einer insbesondere starren Gleisbettung,
Aufbringen einer elastischen Zwischenlage, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, in Form von einzelnen diskreten Schienenfußbettungspads auf den diskreten Auflagepunkten bzw. auf den Schwellen, vorzugsweise nur auf den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen,
Auflegen der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schienen auf die Schienenfußbettungspads auf den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm auf den Schienenfußbettungspads zu liegen kommt, ggf. Verschweißen der Schienen an den Schienenstößen, ggf. Ausbessern von Fehlstellen in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm mit Patches aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm und/oder Schließen von Lücken des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms an Schweißnähten der Schiene mit Stücken aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm auf der Baustelle,
Befestigen der Schienen auf den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen mittels Schienenfußbefestigungsklemmen, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm zwischen den Schienenfußbefestigungsklemmen und dem Schienenfuß und/oder zwischen dem Schienenfuß und dem jeweiligen Schienenfußbettungspad lokal eingequetscht und dabei plastisch verformt wird, ggf. Einkapseln der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schienen mit elastischen Formkörpern entlang der Schienen, ggf. umfassend beidseits Ummanteln des mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schienenfußes mit
Schienenfußprofilstücken entlang der Schienen jeweils zwischen den diskreten Auflagepunkten bzw. den Schwellen, und/oder Einsetzen von Schienenkammerfüllelementen entlang der Schienen in eine oder beide der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm ausgeklebten Schienenkammer bzw. Schienenkammern, ggf. Einbetonieren der so umklebten, elastisch gelagerten und mit den elastischen Formkörpern eingekapselten Schienen.
Vorzugsweise wird dabei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm unter dem Schienenfuß sandwichartig zwischen dem Schienenfuß und den Schienenfußbettungspads eingequetscht, wenn der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebte Schienenfuß auf die Schienenfußbettungspads aufgelegt wird.
Weiter vorzugsweise werden der elektrisch isolierende Dichtungsfilm unter dem Schienenfuß und die darunter liegenden Schienenfußbettungspads gemeinsam sandwichartig zwischen dem Schienenfuß und den diskreten Auflagepunkten oder Schwellen eingequetscht, wenn der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebte Schienenfuß auf die Schienenfußbettungspads aufgelegt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
Kurzbeschreibunq der Figuren
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer elastisch gelagerten Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf die elastisch gelagerte Schiene aus Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise explosionsartige dreidimensionale Darstellung der elastisch gelagerten Schiene aus Fig. 1 ,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die elastisch gelagerte Schiene zwischen den Schwellen entlang der Linie A-A in Fig. 1 ,
Fig. 5 eine Ansicht der elastisch gelagerten Schiene im Bereich einer Schwelle,
Fig. 6 wie Fig. 5 in teilweise transparenter Darstellung,
Fig. 7 eine dreidimensionale Darstellung der elastisch gelagerten Schiene an der Schwelle von schräg oben,
Fig. 8 eine dreidimensionale Darstellung der elastisch gelagerten Schiene an der Schwelle von schräg unten,
Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms, Fig. 10 eine dreidimensionale Ansicht eines Schienengleises gemäß einem
Ausführungsbeispiel während des Aufbaus nach dem Befestigen der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schienen vor dem Einsetzen der Schienenfußprofilstücke und der Schienenkammerfüllelemente,
Fig. 11 eine dreidimensionale Ansicht einer Verschraubung an einer Schiene,
Fig. 12 wie Fig. 11 mit überklebter Verschraubung,
Fig. 13 eine dreidimensionale Ansicht eines eingekapselten Achszählers an einer Schiene,
Fig. 14 einen Querschnitt durch einen eingekapselten Achszähler an einer Schiene, Fig. 15 eine dreidimensionale Darstellung eines Schienengleises im Bereich einer Weiche mit Weichenheizung,
Fig. 16 eine vergrößerte Darstellung der Weichenheizung aus Fig. 15,
Fig. 17 eine dreidimensionale Darstellung der Schiene im Bereich einer Weiche,
Fig. 18 eine dreidimensionale Darstellung eines Schienengleises im Bereich einer
Weiche mit Weichenstellkasten,
Fig. 19 eine dreidimensionale Darstellung eines Schienengleises im Bereich einer Weiche mit Drainagekasten,
Fig. 20 eine vergrößerte Darstellung eines Drainagekastens,
Fig. 21 eine dreidimensionale Darstellung einer Schiene mit einer überklebten Diskontinuität in der Schienenkammer,
Fig. 22 eine dreidimensionale Darstellung eines mit dem elektrischen Isolationsfilm beklebten Weichenstellkastens.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bezug nehmend auf Fig. 4-9 besteht die Schiene 10, in diesem Beispiel eine Straßenbahnschiene in Form einer Rillenschiene, aus einem horizontalen Schienenfuß 12, aus welchem sich mittig ein Schienensteg 14 vertikal nach oben erstreckt und einem sich am oberen Ende des Schienenstegs anschließenden Schienenkopf 16. Der Schienenfuß 12 weist eine linke Hälfte oder Flanke 12a und eine rechte Hälfte oder Flanke 12b auf, welche sich in entgegengesetzter Richtung transversal von dem Schienensteg 14 weg erstrecken. Der Schienenkopf 16 weist eine Rille 18 zur Aufnahme des Radkranzes des Schienenfahrzeugs (nicht dargestellt) auf. Die linke und rechte Schienenkammer 22a, 22b werden unten von der Oberseite 24 des Schienenfußes 12, bzw. von der Oberseite 24a, 24b der linken und rechten
Flanke 12a, 12b des Schienenfußes 12 begrenzt. Innenseitig werden die linke und rechte Schienenkammer 22a, 22b von dem Schienensteg 14 bzw. von den beiden Seitenflächen 14a, 14b des Schienenstegs 14 begrenzt. Oben werden die linke und rechte Schienenkammer 22a, 22b von der Unterseite des Schienenkopfes 16 bzw. von der gekrümmten linken und rechten Unterseite 16a, 16b des Schienenkopfes 16 begrenzt.
Auf einen Teil der Oberfläche der Schiene 10 ist ein elektrisch isolierender Dichtungsfilm 30 aufgeklebt. In den vorliegenden Beispiel ist der Dichtungsfilm 30 lateral von der linken Unterseite 16a des Schienenkopfes 16 um den Schienenfuß 12 herum bis zur rechten Unterseite 16b des Schienenkopfes 16 auf die Oberfläche der Schiene 10 aufgeklebt. Mithin sind in dem Beispiel zumindest ein Teil der Unterseiten 16a, 16b des Schienenkopfes 16, die linke und rechte Seitenfläche 14a, 14b des Schienenstegs 14, die Oberseiten 24a, 24b der linken bzw. rechten Flanke 12a, 12b des Schienenfußes 12, die linke und rechte Seitenkante 24c, 24d des Schienenfußes 12 sowie die Unterseite 12e des Schienenfußes 12 vollständig und lückenlos mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebt bzw. umklebt. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 ist dabei vollflächig klebend auf den Oberflächen 14a, 14b, 16a, 16b, 24a, 24b, 24c, 24d und 24e aufgeklebt und bildet eine vollständig geschlossene Dichtungsschicht.
Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 besteht in dem gezeigten Beispiel aus einem linken und rechten Streifen 30a, 30b sowie einem unteren Streifen 30c. Der linke und rechte Streifen 30a, 30b kleiden im Wesentlichen die linke bzw. rechte Schienenkammer 22a, 22b aus. Der untere Streifen 30c ist auf die Unterseite 24e des Schienenfuß 12 geklebt und bedeckt die komplette Unterseite 24e des Schienenfußes. Der untere Streifen 30c ist ferner um die Seitenkanten 24c, 24d des Schienenfußes 12 bis auf die Oberseiten 24a, 24b des Schienenfußes 12 herumgeschlagen bzw. herumgeklebt. Auf der linken Oberseite 24a des Schienenfußes 12 überlappen sich der linke Streifen 30a und der untere Streifen 30c längs entlang der Schiene 10 und bilden eine längs der Schiene verlaufende Längsnaht 32a an der der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 überlappt. In gleicher weise überlappen sich der rechte Streifen 30b und der untere Streifen 30c an der Oberseite 24b des Schienenfußes 12 und bilden eine längs der Schiene verlaufende Längsnaht 32b, an welcher der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 überlappt. Mit anderen Worten erstrecken sich die überlappenden Nähte 32a, 32b längs entlang der Schiene 1 und zwar vorzugsweise übereinander geklebt auf den Oberseiten 24a, 24b des Schienenfußes 12. Mithin ist die Schiene 10 lateral von der linken Seite bis zur rechten Seite des Schienenkopfes 16 mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umwickelt bzw. umklebt, wobei im vorliegenden Beispiel die Umwicklung bzw. Umklebung aus drei sich längs erstreckenden Streifen 30a, 30b, 30c besteht, die an den
entsprechenden Längsnähten 32a, 32b mit Überlapp auf die Schiene 10 aufgeklebt sind, um eine vollständige Abdichtung der Schiene zur elektrischen Isolation zu erzielen.
Bezug nehmend auf Fig. 9 ist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 zweischichtig aufgebaut. Der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 besteht auf seiner der Schiene 10 abgewandten Außenseite aus einer Kunststoffträgerfolie 31a, z.B. eine Polymerträgerfolie, und auf seiner der Schiene 10 zugewandten Innenseite aus einer erheblich dickeren Klebeschicht aus einem plastisch verformbaren kaltselbstklebenden Material, z.B. weichem Bitumen 31b. Die Kunststoffträgerfolie 31a kann z.B. eine kreuzlaminierte 100 my HDPE-Folie sein.
Mit der weichen kaltselbstklebenden Bitumenschicht 31b, die auf der Kunststoffträgerfolie 31a aufgebracht ist, wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 vollflächig klebend auf die Metalloberfläche der Schiene 10 aufgeklebt. Die z.B. etwa 1 ,5 mm dicke Bitumenschicht 31b ist bei einer Normaltemperatur von 20°C selbstklebend, plastisch verformbar und dick genug, um sich beim Aufkleben und Einarbeiten an eventuelle Unebenheiten der metallischen Schienenoberfläche anzuschmiegen und diese auszugleichen und in das plastisch verformbare Material der Klebeschicht 31b einzuschließen. Daher können geringfügige Unebenheiten und sogar Oberflächenrost ausgeglichen werden und beeinträchtigen die Dicht- und Isolationswirkung des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 im Wesentlichen nicht, bzw. nicht in übermäßiger Weise.
Bezug nehmend auf die Fig. 5-8 ist die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebte Schiene 10 mittels der elastischen Zwischenlage 42 auf den Schwellen 40 gebettet und elastisch gelagert. Die Schwelle 40, im vorliegenden Beispiel eine Biblockschwelle, bildet dabei eine diskrete Auflagestelle 44 für die Schiene 10. Die elastische Zwischenlage 42 bestimmt die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene 10 beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug (nicht dargestellt). Die elastische Zwischenlage 42, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene 10 beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug bestimmt, ist dabei zwischen der Auflagestelle 44 bzw. der Schwelle 40 und dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 angeordnet. Der elastisch isolierende Dichtungsfilm 30 ist dabei zwischen der elastischen Zwischenlage 42, die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene 10 beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug bestimmt und dem Schienenfuß 12 angeordnet.
Die elastische Zwischenlage 42 oder Schienenfußbettungszwischenlage kann z.B. aus einer etwa 10 mm dicken Schicht aus geschäumten Polyurethan hergestellt sein. In dem Beispiel ist
die Schiene diskontinuierlich gebettet. Bei der diskontinuierlichen Schienenbettung ist die elastische Zwischenlage 42 in Form einer Vielzahl von Schienenfußbettungspads 42a realisiert. Die elastischen Schienenfußbettungspads 42a erstrecken sich bei der diskontinuierlichen Schienenbettung nur auf den Schwellen 40 bzw. auf den diskreten Auflagepunkten 44. In Schienenlängsrichtung zwischen den diskreten Auflagepunkten 44 bzw. zwischen den Schwellen 40 ist vorzugsweise keine elastische Zwischenlage 42 vorhanden.
Die elastische Zwischenlage 42 ist unmittelbar unter dem mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebten Schienenfuß 12, also unterhalb des Dichtungsfilms 30 bzw. zwischen dem Dichtungsfilm 30 und der Schwelle 40 bzw. der diskreten Auflagestelle 44 angeordnet. Mit anderen Worten sind der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 und die elastische Zwischenlage 42 zwischen dem Schienenfuß 12 und der diskreten Auflagestelle 44 bzw. der Schwelle 40 sandwichartig eingeschlossen. Vorzugsweise ist die Schichtabfolge demnach von unten nach oben: i) Diskrete Auflagestelle 44 bzw. Schwelle 40, ii) elastische Zwischenlage 42, iii) elektrisch isolierender Dichtungsfilm 30 und iv) Schienenfuß 12. Die elastische Zwischenlage 42 ist demnach unmittelbar zwischen dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 und der diskreten Auflagestelle 44 der Schwelle 40 angeordnet.
Beim Überfahren der Schiene 10 mit dem Schienenfahrzeug erfährt die Schiene 10 eine definierte dynamische Einsenkung, die im Wesentlichen ausschließlich von der elastischen Zwischenlage 42 aufgenommen wird. Der relativ dünne und im Wesentlichen plastische, elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 trägt nicht wesentlich zur dynamischen Einsenkung bei, sondern dient im Wesentlichen ausschließlich der elektrischen Isolation der Schiene 10.
Mit anderen Worten liegt der Schienenfuß 12 mit seiner mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebten Unterseite 24e auf der elastischen Zwischenlage 42 auf und ist somit einerseits durch den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 abgedichtet und elektrisch isoliert und andererseits durch die elastische Zwischenlage 42 im Sinne einer elastischen Schienenlagerung gebettet, derart dass die elastische Zwischenlage 42 zumindest den überwiegenden Teil der dynamischen Einsenkung der Schiene 10 beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs aufnimmt und anschließend wieder abgibt.
Bezug nehmend auf Fig. 6 ist der Schienenfuß 12 mit Schienenfußbefestigungsklemmen 46 an der diskreten Auflagestelle 44 bzw. auf der Schwelle 40 festgeklemmt. Hierzu sind die Schienenfußbefestigungsklemmen 46 mit Schrauben 48 an der diskreten Auflagestelle 44 bzw. auf der Schwelle 40 festgeschraubt. Im vorliegenden Beispiel sind die
Schienenfußbefestigungsklemmen 46 und die Schrauben 48 mit Abdeckkappen 50 auf den Schwellen 40 abgedeckt, was jedoch je nach Gleiskonstruktion optional sein kann.
Die Schienen 10 werden vorzugsweise werksseitig mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebt, wobei ggf. ein kurzes Stück (z.B. ca. 25 cm) an den beiden Ende der Schienen 10 ausgespart wird. Anschließend werden die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebten Schienen 10 an die Gleisbaustelle geliefert und eingebaut. Beim Einbau wird zunächst die elastische Zwischenlage 42 bzw. werden die elastischen Schienenfußbettungspads 42a auf die diskreten Auflagepunkte 44 bzw. auf die Schwellen 40 aufgelegt. Anschließend werden die werksseitig mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebten Schienen 10 auf die elastische Zwischenlage 42 bzw. auf die elastischen Schienenfußbettungspads 42a aufgelegt. Mit anderen Worten werden die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebten Schienen 10 unter Zwischenschaltung der elastischen Zwischenablage 42 bzw. der elastischen Schienenfußbettungspads 42a auf die Schwellen 40 aufgelegt. Um ein lückenloses Schienengleis zu erzeugen, werden stirnseitig benachbarte Schienenstücke an den Stößen miteinander verschweißt (nicht dargestellt).
Beim Festziehen der Schienenfußbefestigungsklemmen 46 an den diskreten Auflagepunkten 44 bzw. auf den Schwellen 40 wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 durch die Anpresskraft der Schienenfußbefestigungsklemmen 46 aufgrund der Plastizität der kaltselbstklebenden Klebeschicht 31b unter den Schienenfußbefestigungsklemmen 46 plastisch verformt zusammengequetscht. Mit anderen Worten wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 zwischen den Schienenfußbefestigungsklemmen 46 und der Oberseite 24a, 24b des Schienenfußes 12 und - ggf. in geringerem Ausmaß - im Bereich der Schienenfußbefestigungsklemme 46 zwischen der Unterseite 24e des Schienenfußes 12 und der elastischen Zwischenlage 42 bzw. den elastischen Schienenfußbettungspads 42a plastisch verformt zusammengequetscht. Die Quetschungen der auf die Schiene 10 aufgeklebten Bitumenbahnen als elektrisch isolierender Dichtungsfilm 30 sind in Fig. 10 durch Knitterfalten 52 angedeutet. Aufgrund der Weichheit und Plastizität des Bitumenmaterials 31b auf der dünnen Kunststoffträgerfolie 31a können im Verlauf der Schiene 10 auch weitere Knitterfalten 52 entstehen, welche aber nicht weiter schädlich sind.
Längs der Schiene 10 werden die Streifen 30a, 30b, 30b bzw. der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 in relativ langen Bahnen von typischerweise mehreren Metern aufgeklebt. An den Quernähten an denen längsbenachbarte Streifen 30a, 30b, 30c des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 aneinander grenzen, werden die Streifen 30a, 30b, 30c ebenfalls mit Überlapp übereinander geklebt, sodass Quernähte 54 mit Überlapp entstehen, die viele Meter
voneinander beabstandet sein können. Die überlappenden Quernähte 54 müssen ferner nicht zwingend regelmäßig angeordnet sein, sondern können sich ggf. in unregelmäßigen Abständen befinden, wenn sich dies beim typischerweise manuellen Bekleben so ergibt.
Durch die überlappenden Längsnähte 32a, 32b (Fig. 4) und die überlappenden Quernähte 54 (Fig. 10) ist die gesamte Schiene 10 mit Ausnahme von Teilen des Schienenkopfes 16 vollflächig und lückenlos mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebt, sodass eine vollständige Wasserdichtigkeit und gute Isolationsfähigkeit gewährleistet ist.
Auch an den Schienenfußbefestigungsklemmen 46 ist die Schiene 10 hinreichend isoliert, wenn die Schienenfußbefestigungsklemmen 46 die Kunststoffträgerfolie 31a nicht verletzen und damit keinen unmittelbaren galvanischen Kontakt zum Schienenfuß 12 herstellen. Somit kann die Schiene 10 auch im Bereich der Schienenfußklemmen 46 sowohl auf der Oberseite 24a, 24b, als auch an der Unterseite 24e des Schienenfußes galvanisch von den Schienenfußklemmen 46 entkoppelt und elektrisch isoliert sein.
An den Überlappnähten 32a, 32b und 54 können die zwei überlappenden Schichten des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 - falls gewünscht - etwas ineinander gearbeitet werden, um eine möglichst vollflächige Klebung der Bitumenschicht 31b auf der metallischen Schienenoberfläche zu erzielen und ggf. um die verdoppelte Schichtdicke etwas zu reduzieren. Das Aufkleben und Bearbeiten des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 kann manuell erfolgen. Bei Aufkleben des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms und beim Ineinanderarbeiten der Überlappnähte 32a, 32b, 54 kann z.B. eine Handwalze verwendet werden, mit der über die jeweiligen Stellen gerollt wird, um das plastisch verformbare Bitumenmaterial 31b etwas auszuwalzen. Das Aufkleben des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 kann also ein Aufwalzen mit einer (Hand-)Walze umfassen. In gleicher Weise können auch - falls gewünscht - Knitterfalten 52 etwas glatt gewalzt werden.
Das Bitumenmaterial 31b ist bei Normaltemperatur von 20°C ausreichend klebrig und weich plastisch verformbar, sodass es sich an die Kontur der Schiene anschmiegt und aufkleben lässt. Sollte die Außentemperatur deutlich kälter sein, kann der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 mit Heißluft, zum Beispiel einem Heißluftgebläse lokal etwas angewärmt werden, um die Klebewirkung zu verbessern und/oder um das ineinander arbeiten bzw. Walzen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 zu verbessern. Jedenfalls braucht nicht die gesamte Schiene erhitzt werden.
Falls beim werksseitigen Bekleben der Schiene 10 mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 Fehlstellen entstanden sein sollten, oder beim Transport Transportschäden in Form von Verletzungen des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 entstanden sein sollten, sind diese normalerweise an der Schiene 10 gut sichtbar. Es können dann nachträglich auf der Baustelle noch kleinere Stücke oder Patches 56 auf derartige Fehlstellen aufgeklebt werden. Auch hierzu kann das jeweilige Patch 56 gegebenenfalls mit Heißluft leicht erwärmt werden und mit der Handwalze zum Aufkleben aufgewalzt und etwas eingearbeitet werden, wodurch sich eine wasserdichte flächige Verklebung der Bitumenschicht 31b des Patches 56 mit der Trägerfolie 31a des darunterliegenden elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 ergibt, sodass auch die Fehlstellen wasserdicht ausgebessert werden können.
Auch an Diskontinuitäten, wie z.B. den Schienenstoß-Schweißnähten kann der elektrisch isolierende Dichtungsfilm noch vor Ort auf der Gleisbaustelle auf die Schiene 10 aufgeklebt werden. Nach dem Verschweißen der Schienen an den Stößen kann die Isolation der Schiene 10 mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 vervollständigt werden. Die Gleismonteure auf der Gleisbaustelle können nach dem Verlegen und Montieren der zumindest teilweise bereits mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm umklebten Schiene auf dem Gleisbett Fehlstellen, z.B. an den Schienenstoß-Schweißnähten schließen. Hierzu werden vor Ort entsprechend zugeschnittene Stücke des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 auf der Gleisbaustelle um den Schienenfuß 12 gewickelt und auf die Schiene 10 geklebt, ggf. unter Zuhilfenahme der Handwalze. Auch beim Zukleben der Schienenstoß-Schweißnähte werden entsprechende Längsnähte 32a, 32b und/oder Quernähte 54 mit Überlapp ausgeführt, was von den Gleismonteuren auf der Gleisbaustelle ausgeführt werden kann. Mit anderen Worten wird der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 an den Schienenstoß-Schweißnähten mit Stücken des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 mit Überlappnähten 32a, 32b, 54 vervollständigt.
Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 als Rollenware vorliegt und so auch auf die Gleisbaustelle geliefert werden kann, so dass die Gleisbaumonteure vor Ort auf der Gleisbaustelle den elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 von der Rolle abrollen, hiervon Stücke abschneiden und solche Stücke zum Ausbessern, Flicken und/oder Vervollständigen der geschlossenen Dichtungsschicht auf die Schiene 10 aufkleben können.
Es wird als effizient angesehen, den größten Teil der Beklebung der Schiene mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 im Werk vorzunehmen und an der Gleisbaustelle nach dem Montieren der Schiene 10 auf dem Gleisbett lediglich zu vervollständigen. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass ein Großteil oder die gesamte Beklebung der Schiene 10 mit dem
elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 erst auf der Gleisbaustelle erfolgt. Auch dies ist in vorteilhafter Weise mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 mit seiner plastischen Klebeschicht 31b möglich. Dies erscheint selbst bei kälteren Temperaturen grundsätzlich möglich, wobei ggf. der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 stückweise z.B. mit Heißluft etwas erwärmt werden kann.
Im Großen und Ganzen ist die Verwendung eines elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30, bestehend aus einer Kunststoffträgerfolie 31a und einer plastisch verformbaren kaltselbstklebenden Schicht, insbesondere aus Bitumen 31b, also sehr flexibel und situationsangepasst möglich.
Bezug nehmend auf Fig. 1-8 umfasst das Schienenlagerungssystem ferner eine Einkapselung 61 umfassend elastische Formkörper, die die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebte Schiene 10 einkapseln und die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 ausgekleideten Schienenkammern 22a, 22b ausfüllen.
Zur Einkapselung kann zwischen den Schwellen 40 ein Schienenfußprofil 62 um den Schienenfuß 12 gesteckt werden, z.B. in Form von linken und rechten Schienenfußprofilhälften 62a, 62b, die von links und rechts um den Schienenfuß 12 gesteckt werden und diesen umgreifen. Die Schienenfußprofilstücke 62 bzw. Schienenfußprofilhälften 62a, 62b haben in diesem Beispiel eine Länge, die etwa dem Abstand zwischen zwei benachbarten Schwellen 40 entspricht, erstrecken sich also ausschließlich zwischen den Schwellen 40 und nicht über die Schwellen 40 (Fig. 3). Die Schienenfußprofilhälften 62a, 62b stoßen an einer unteren Stoßnaht 63 unter dem Schienenfuß 12 lückenlos zusammen, um den Schienenfuß 12 vollständig zu umgeben.
Auf den Schienenfußprofilhälften 62a, 62b liegen stangenförmige obere Schienenkammerfüllelemente 64a, 64b auf, welche den oberen Teil der jeweiligen Schienenkammer 22a, 22b ausfüllen. Im vorliegenden Beispiel erfüllt das Schienenfußprofil 62 bzw. erfüllen die Schienenfußprofilhälften 62a, 62b eine Doppelfunktion, nämlich einerseits den Schienenfuß 12 zu umgeben, als auch den unteren Teil der Schienenkammer 22a, 22b auszufüllen. Die Schienenfußprofilhälften 62a 62b bilden demnach in diesem Beispiel auch untere Schienenkammerfüllelemente 66a, 66b.
Die oberen Schienenkammerfüllelemente 64a, 64b sind in diesem Beispiel länger als die unteren Schienenkammerfüllelemente 66a, 66b bzw. die Schienenfußprofilhälften 62a, 62b und erstrecken sich entlang der Schiene über jeweils zwei der Schienenfußprofilhälften 62a, 62b
und auch über eine oder mehrere Schwellen 40 hinweg. Die Schienenkammern 22a, 22b werden also im Bereich zwischen den Schwellen 40 von den oberen und unteren Schienenkammerfüllelementen 64a, 64b, 66a, 66b ausgefüllt und im Bereich der Schwelle 40 von den Abdeckkappen 50 und den darauf liegenden oberen Schienenkammerfüllelementen 64a, 64b. Folglich bilden die oberen Schienenkammerfüllelemente 64a, 64b links und rechts der Schiene 10 einen den oberen Teil der Schienenkammern 22a, 22b ausfüllenden längs der Schiene 10 fortlaufenden Strang. Die unteren Schienenkammerfüllelemente 66a, 66b füllen den unteren Teil der Schienenkammern 22a, 22b längs entlang der Schiene 10, unterbrochen von den Schwellen 40 bzw. den Abdeckkappen 50, diskontinuierlich aus.
Das Schienenfußprofil 62 bzw. die Schienenfußprofilhälften 62a, 62b weisen in dem Beispiel eine untere Basisplatte 62c auf, welche sich unterhalb des mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebten Schienenfußes 12 erstreckt. Die Basisplatte 62c erstreckt sich ausschließlich zwischen den Schwellen 40 und nicht auf die Schwellen 40, da das Schienenfußprofil 62 im Wesentlichen lediglich zum Ummanteln der Schiene und zum Ausfüllen von Hohlräumen vorgesehen sind, nicht jedoch zur Aufnahme der dynamischen Einsenkung der Schiene 10 auf der Schwelle 40 beitragen sollen. Diese Funktion wird, wie vorstehend beschrieben, im Wesentlichen ausschließlich bzw. zumindest überwiegend von der elastischen Zwischenlage 42 mit ihrem geeignet definierten Bettungsmodul erfüllt.
Die Schienenfußprofilhälften 62a, 62b, die unteren Schienenkammerfüllelemente 66a, 66b (unabhängig davon, ob integral oder separat mit der Basisplatte 62c ausgebildet) und/oder die oberen Schienenkammerfüllelemente 64a, 64b, können daher aus einem kostengünstigen, aber zumeist dichteren und härteren Material hergestellt sein als die elastische Zwischenlage 42. Diese elastischen Formkörper 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, und/oder 66b können aus einem gummiartigen Material, z.B. gebundenem Styrol-Butadien-Kautschuk-Granulat, insbesondere PU-gebundenem granuliertem Altreifenrezyklat (SBR) oder anderem Gummimaterial, wie z.B. vulkanisiertem Gummi hergestellt sein.
Die gummielastische Einkapselung 61 umfasst also in dem vorliegenden Beispiel die den Schienenfuß umgreifenden Schienenfußprofile 62 und die Schienenkammerfüllelemente 64a, 64b, 66a, 66b bzw. besteht aus diesen.
Die Oberseiten der oberen Kammerfüllelemente 64a, 64b können noch eine Fahrbahnstruktur 68 zum Befahren mit einem bereiften Kraftfahrzeug aufweisen, zum Beispiel um das Gleis durch Notfalleinsatzfahrzeuge als Rettungsweg befahren zu können.
Fig. 10 zeigt die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebten Schienen 10 montiert auf den Schwellen 40 vor dem Anbringen der Einkapselung 61 aus den gummielastischen Formkörpern 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b. Anschließend wird die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebte Schiene 10 mit der gummielastischen Einkapselung 61 bzw. mit den gummielastischen Formkörpern 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b, beispielsweise PU-gebundenen SBR-Formkörpern 62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b, eingekapselt (Fig. 1-8). Die Einkapselung 61 weist vorzugsweise einen im Wesentlichen rechteckigen Außenquerschnitt auf. Anschließend kann das Gleis mit den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 umklebten und so eingekapselten Schienen 10 ggf. bis an den Schienenkopf mit Beton vergossen werden. Die gummielastische Einkapselung 61 bewirkt beim Betonverguss, dass kein Beton an die umklebte Schiene 10 gelangt.
Bezug nehmend auf die Fig. 11-22 können sich z.B. Verschraubungen an der Schiene 10 befinden und/oder es können Schienen-Anbauten 102 an der Schiene 10 befestigt sein. Schienen-Anbauten 102 können z.B: Achszähler 104 (axle counter), Heizungskästen 106 für Weichenheizungen (heater), Drainagekästen 108 (drainage box), Potentialausgleichskästen, Weichenstellkästen 110 (point machines) oder andere Schienen-Anbauten 102 an einem Schienengleis sein. Solche Schienen-Anbauten 102, Schweißnähte an den Schienenstößen und/oder Verschraubungen, z.B. in Form von durch Bohrungen im Schienensteg 14 gesteckte Stangen oder Schrauben 112 und Muttern 114 oder Ähnliches bilden Diskontinuitäten im Schienenverlauf. Solche Diskontinuitäten können bei herkömmlichen Schienenlagerungssystemen für Schwierigkeiten sorgen, da z.B. Dämpfungsprofile vor Ort von Hand passend zugeschnitten werden müssen und/oder Lücken in den Dämpfungsprofilen entstehen können.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung können solche Diskontinuitäten, insbesondere umfassend Schweißnähte an Schienenstößen, Schienen-Anbauten 102 an der Schiene 10, z.B. Achszähler 104, Heizungskästen 106 für Weichenheizungen, Drainagekästen 108, Potentialausgleichskästen und/oder Weichenstellkästen 110, und/oder Verschraubungen z.B. durch den Schienensteg 14 ebenfalls mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 flächig beklebt werden, vorzugsweise vollständig oder lückenlos umklebt werden, um die elektrische Isolation auch dieser Diskontinuitäten zu gewährleisten. Diese Beklebung mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 kann vor Ort nach dem Zusammenbau des Schienengleises und nach dem Verschweißen der Schienenstöße, nach dem Anbringen der Verschraubungen und/oder nach dem Anbau der Schienen-Anbauten 102 an der Schiene 10 auf der Gleisbaustelle erfolgen. Hierzu können Stücke oder Patches 56 des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 insbesondere über die Schweißnähte an den Schienenstößen,
über die Verschraubungen 112, 114 und/oder auf die Gehäuse der Schienen-Anbauten 102 sowie über den Dichtungsfilm 30, der bereits, ggf. werksseitig auf die Schienen 10 geklebt wurde, mit ausreichendem Überlapp geklebt werden, so dass eine geschlossene lückenlose Beklebung der metallischen Teile des Schienengleises einschließlich der Diskontinuitäten bzw. eine aufgeklebte geschlossene elektrische Isolationshülle um die metallischen Teile des Schienengleises einschließlich der Diskontinuitäten entsteht. Auch hierbei ist von Vorteil, wenn sich die Stücke oder Patches 56 des elektrisch isolierende Dichtungsfilms 30, um alle Kanten, Ecken, Winkel, Verschraubungen, Unebenheiten, Vorsprünge oder dergleichen plastisch verformbar und flächig klebend anschmiegen kann. Hierbei können ggf. Knitterfalten 52 entstehen, die, falls gewünscht z.B. mit dem Handroller beigearbeitet werden können. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Stücke oder Patches 56 immer wieder mit ausreichend Überlapp geklebt werden, um die geschlossene lückenlose Beklebung mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 zu erreichen bzw. die geschlossene elektrische Isolationshülle aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 um die metallischen Teile des Schienengleises zu erzeugen. Nach dem Bekleben der metallisch leitfähigen Schienen-Anbauten 102 können die mit den Stücken oder Patches 56 des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms 30 beklebten oder umklebten Schienen-Anbauten 102 ggf. noch mit einer elastischen Einkapselung 116 eingekapselt werden, z.B. mit Platten 118 oder Einkapselungsboxen 120 aus elastischem Material, z.B. gebundenem Gummigranulat.
Mit anderen Worten sind sowohl die Schienen 10 als auch die Schienen-Anbauten 102 gemeinsam mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebt, so dass der elektrisch isolierende Dichtungsfilm 30 eine gemeinsame lückenlose elektrische Isolation der Baueinheit aus den Schienen 10 und den Schienen-Anbauten 102 bildet. Die metallischen Teile der Baueinheit, umfassend zumindest die Schienen 10 und die metallischen Schienen-Anbauten 102, insbesondere alle metallischen Oberflächen, die andernfalls mit Beton in Berührung kommen würden, sind, insbesondere lückenlos mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 beklebt, bevor das Schienengleis in Beton eingegossen wird.
D.h. für den Aufbau des Schienengleises werden die werksseitig größtenteils mit dem elektrischen Dichtungsfilm 30 schienenfußseitig umklebten Schienen 10 auf die Gleisbaustelle geliefert, wobei die Enden für die Schweißnähte ausgespart sein können. Vor Ort auf der Gleisbaustelle wird dann das Schienengleis montiert, die Schienen 10 werden stirnseitig miteinander verschweißt und die Schienen-Anbauten 102 werden an den Schienen 10 befestigt. Nachfolgend werden insbesondere die Schweißnähte, die Schienen-Anbauten 102 und ggf. weitere Diskontinuitäten mit Stücken oder Patches 56 des elastisch isolierenden Dichtungsfilms 30 mit Überlapp beklebt, um die verbleibenden Lücken in der elektrischen Isolationshülle, die
von dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 erzeugt wird, zu schließen. Nach dem optionalen Anbringen der elastischen Einkapselung 116 der Schienen-Anbauten 102 kann das Gleis-System in Beton eingegossen werden.
Im Rahmen der Erfindung wurde unter anderem herausgefunden, dass die Diskontinuitäten ein wichtiger Aspekt für die elektrische Isolation der Schiene darstellen können. Somit kann durch die elektrische Isolation auch der Diskontinuitäten mit Stücken oder Patches 56 aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm 30 eine potentielle Fehlerquelle bei der elektrischen Isolation des Schienengleises vermieden werden. Bei experimentellen Messungen an einem beispielhaften Gleis-System konnte überraschend ein außerordentlich hoher spezifischer elektrischer Widerstand in Höhe von etwa 69.000 Ohm km ermittelt werden.
Der Betonverguss kann ggf. mehrstufig, z.B. zumindest zweistufig erfolgen. Z.B. wird der Beton in einem ersten Teilvergussschritt (sog. „first casting“) bis an die Unterseite der gummielastischen Einkapselung 61 , im vorliegenden Beispiel also die Unterseite der Basisplatte 62c, gegossen. Es hat sich gezeigt, dass mit dem hierin beschriebenen Schienenlagerungssystem im Zustand des ersten Beton-Teilvergusses bis an die Unterseite der gummielastischen Einkapselung 61 ein spezifischer elektrischer Widerstand von 1500 Ohm km oder mehr erzielt werden kann. Vorzugsweise beträgt der spezifische elektrische Widerstand im Zustand des ersten Beton-Teilvergusses bis an die Unterseite der gummielastischen Einkapselung zumindest 100 Ohm km, vorzugsweise zumindest 200 Ohm km, vorzugsweise zumindest 500 Ohm km. Als potentielle Obergrenze des spezifischen elektrischen Widerstands nach dem first casting können ggf. 1 MOhm km oder mehr angenommen werden.
In einem zweiten Teilvergussschritt (sog. second casting“) werden die eingekapselten Schienen 10 bis etwa auf das Niveau des Schienenkopfes 16 mit Beton vergossen. Dies stellt den finalen Betonvergusszustand dar. In dem finalen Betonvergusszustand wird ein spezifischer elektrischer Widerstand von mindestens größer oder gleich 200 Ohm km erwartet. Je nach Bauvorhaben kann aber bereits ein geringerer spezifischer elektrischer Widerstand ausreichend sein. Vorzugsweise beträgt der spezifische elektrische Widerstand der Schiene im finalen Betonvergusszustand größer oder gleich 10 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 40 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 100 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 200 Ohm km. Nach den ersten Messungen ist sogar ein spezifischer elektrischer Widerstand der Schiene im finalen Betonvergusszustand von größer oder gleich 1.000 Ohm km, ggf. größer oder gleich 5.000 Ohm km, ggf. größer oder gleich 10.000 Ohm km möglich. Als potentielle Obergrenze des spezifischen elektrischen Widerstands im finalen Betonvergusszustand können ggf. 1 MOhm km oder mehr angenommen werden. Der spezifische elektrische Widerstand der
Schiene im finalen Betonvergusszustand kann also insbesondere im Bereich von 10 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 40 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 100 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 200 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 1.000 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 5.000 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 10.000 Ohm km bis 1 MOhm km oder mehr liegen.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.
Claims
1. Schienenlagerungssystem zur elastischen Lagerung einer Schiene (10) auf einer Gleisbettung und zur elektrischen Isolation der Schiene (10), wobei die Schiene (10) einen Schienenfuß (12), einen Schienenkopf (16) und einen den Schienenkopf (16) und den Schienenfuß (12) miteinander verbindenden Schienensteg (14) aufweist, wobei zwischen dem Schienenkopf (16) und dem Schienenfuß (12) beidseits des Schienenstegs (14) jeweils eine Schienenkammer (22a, 22b) gebildet wird und wobei das Schienenlagerungssystem zumindest Folgendes aufweist: eine elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, angeordnet zwischen dem Schienenfuß (12) und der Gleisbettung und einen elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) mit welchem zumindest ein Teil des Schienenfußes (12) umkleidet ist, um diesen elektrisch zu isolieren.
2. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Schienenfuß (12) eine Unterseite (24e) aufweist und der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) die Unterseite (24e) des Schienenfußes (12) vollflächig bedeckt.
3. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schienenfuß (12) eine Unterseite (24e) aufweist und der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) unter dem Schienenfuß (12) zwischen der Unterseite (24e) des Schienenfußes (12) und der elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, angeordnet ist.
4. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Anordnung von unten nach oben wie folgt gebildet ist: unten liegt die Gleisbettung, auf der Gleisbettung liegt die elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, über der elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, ist der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30)
angeordnet und über dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) ist der Schienenfuß (30) angeordnet.
5. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) auf seiner der Schiene (10) zugewandten Innenseite eine Schicht (31b) aus einem plastisch verformbaren Material umfasst, welches sich plastisch an die Form und Unebenheiten der Schiene (10) anschmiegt.
6. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) auf seiner der Schiene (10) zugewandten Innenseite eine Schicht (31b) aus einem plastisch verformbaren und kaltselbstklebenden Material umfasst, welches sich plastisch und/oder flächig klebend an die Form und Unebenheiten der Schiene (10) anschmiegt.
7. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das plastisch verformbare und/oder kaltselbstklebende Material auf einer der Schiene (10) zugewandten Innenseite einer Kunststoffträgerfolie (31a), insbesondere einer Polymerträgerfolie, aufgebracht ist.
8. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) als kaltselbstklebender Bitumen-Dichtungsstreifen ausgebildet ist.
9. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) und/oder die Schicht (31b) aus dem plastisch verformbaren und/oder kaltselbstklebenden Material oder die Bitumenschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 3 mm, vorzugsweise von 1 ,5 mm +/- 0,5 mm aufweist.
10. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei metallisch leitfähige Schienen-Anbauten (102), z.B. umfassend Achszähler (104), Heizungskästen (106) für Weichenheizungen, Drainagekästen (108), Potentialausgleichskästen und/oder Weichenstellkästen (110), an der Schiene (10) befestigt sind, und die Schienen-Anbauten (102) mit überlappenden Stücken oder Patches (56) aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) bekleidet, insbesondere
beklebt, sind, derart dass der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) eine geschlossene elektrische Isolationshülle um die Baueinheit aus der Schiene (10) und den Schienen- Anbauten (102) bildet.
11. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 10, wobei die mit den überlappenden Stücken oder Patches (56) aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) bekleideten, insbesondere beklebten, Schienen-Anbauten (102) in einer elastischen Einkapselung (116), z.B. aus elastischen Platten (118) oder Boxen (120) eingekapselt sind.
12. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) als Rollenware vorliegt und vor Ort von der Rolle abgeschnitten werden kann, zumindest um Lücken in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) an Schweißnähten der Schiene (10) zu schließen, um Fehlstellen auszubessern und/oder um Schienen-Anbauten (102), z.B. umfassend Achszähler (104), Heizungskästen (106) für Weichenheizungen, Drainagekästen (108), Potentialausgleichskästen und/oder Weichenstellkästen (110), an der Schiene (10) zu bekleben, indem an der Gleisbaustelle Stücke oder Patches (56) des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms (30) auf die bereits zumindest teilweise mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) beklebte Schiene (10) aufklebbar sind.
13. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) in langen Streifen (30a, 30b, 30c) vorliegt, welche eine Breite im Bereich zwischen 10 cm und 40 cm, vorzugsweise im Bereich zwischen 25 cm und 36 mm, vorzugsweise von 33 cm +/- 3 cm und/oder eine Länge im Bereich von 3 m bis 50 m, vorzugsweise im Bereich von 5 m bis 30 m, vorzugsweise von 15 m +/- 10 m oder +/- 5 m aufweisen.
14. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von streifenförmigen Stücken (30a, 30b, 30c) des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms (30) an den Nähten (32a, 32b) zwischen längs benachbarten streifenförmigen Stücken überlappend übereinander geklebt sind, um eine vollständig geschlossene Dichtungsschicht auf der Schiene (10) zu erzeugen.
15. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) im eingebauten Zustand um den Schienenfuß (12) zumindest von der Oberseite (24a) der linken Flanke (12a) des
Schienenfußes (12) bis zur Oberseite (24b) der rechten Flanke (12b) des Schienenfußes (12) erstreckt und eine flächig klebende vollständig geschlossene, sich plastisch um den Schienenfuß (12) anschmiegende Dichtungsschicht entlang der Schiene (10) bildet, insbesondere wobei sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) im eingebauten Zustand vollständig um den gesamten Schienenfuß (12) zumindest von einer Schienenkammer (22a, 22b) bis zur gegenüberliegenden anderen Schienenkammer erstreckt und eine flächig klebende vollständig geschlossene, sich plastisch um den gesamten Schienenfuß (12) anschmiegende Dichtungsschicht entlang der Schiene (10) bildet.
16. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 15, wobei sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) im eingebauten Zustand zumindest bis unter den Schienenkopf (16) erstreckt und sich flächig klebend an die beiden gegenüberliegenden Außenflächen (14a, 14b) des Schienenstegs (14) plastisch anschmiegt und die Schienenkammern (22a, 22b) elektrisch isolierend auskleidet.
17. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) eine Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastung nach Methode A der DIN EN 13969:2004+A1:2006 von größer oder gleich 500 mm und/oder eine Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastung nach Methode A und B der DIN EN 13969:2004+A1 :2006 von größer oder gleich 1000 mm aufweist.
18. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, zumindest einen, mehrere oder alle der folgenden Parameter aufweist: die elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, ist aus Polyurethan, einem Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk oder aus einem vulkanisierten Gummi, insbesondere aus einem Polyurethanschaum, einem geschäumten Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk oder aus einem vulkanisierten Gummi hergestellt, das Bettungsmodul der elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, beträgt im Bereich zwischen
0,05 N/mm3 und 0,5 N/mm3, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 N/mm3 und 0,3 N/mm3, vorzugsweise von 0,14 N/mm3 +/-0,5 N/mm3, die dynamische Einsenkung der elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, beträgt im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 1,5 mm, die Dicke der elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, beträgt im Bereich zwischen 3 mm und 20 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mm und 15 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 mm und 12 mm, vorzugsweise 10 mm +1-2 mm oder +/-1 mm.
19. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gleisbettung diskrete Auflagepunkte (44) oder Schwellen (40) umfasst und im eingebauten Zustand die Schiene (10) auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) befestigt ist und die elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, zwischen dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) und der diskreten Auflagestelle (44) oder Schwelle (40) angeordnet ist, so dass der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) und die elastische Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungsund Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, zwischen dem Schienenfuß (12) und der diskreten Auflagestelle (44) oder Schwelle (40) eine Sandwichanordnung bilden, mittels welcher die Schiene (10) elastisch gebettet auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) aufliegt.
20. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gleisbettung diskrete Auflagepunkte (44) oder Schwellen (40) umfasst und im eingebauten Zustand die Schiene (10) mit Schienenfußbefestigungsklemmen (46) auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) befestigt ist und die Schienenfußbefestigungsklemmen (46) den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfuß (12) auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) festklemmt, wobei sich der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) unter den Schienenfußbefestigungsklemmen (46) und/oder im Bereich der Schienenfußbefestigungsklemmen (46) zwischen dem Schienenfuß (12) und den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) erstreckt und der elektrisch isolierende
Dichtungsfilm (30) dort an der Oberseite (24a, 24b) und/oder an der Unterseite (24e) des Schienenfußes (12) mittels der Spannkraft der Schienenfußbefestigungsklemmen (46) eingequetscht ist.
21. Schienenlagerungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Einkapselung (61) der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schiene (10) aus elastischen Formkörpern (62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b).
22. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 21 , wobei die elastischen Formkörper elastische Schienenfußprofilstücke (62) enthalten, welche im eingebauten Zustand den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfuß (12) umgreifen.
23. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 22, wobei sich die elastischen Schienenfußprofilstücke (62) im eingebauten Zustand längs der Schiene (10) lediglich zwischen benachbarten diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) erstrecken.
24. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 22 oder 23, wobei die elastischen Schienenfußprofilstücke (62) transversal zweiteilig aus zwei Schienenfußprofilhälften (62a, 62b) ausgebildet sind und die beiden Schienenfußprofilhälften (62a, 62b) quer zur Schiene (10) auf den mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfuß (12) aufsteckbar sind, wenn die Schiene (10) auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) befestigt ist und wobei die beiden Schienenfußprofilhälften (62a, 62b) im montierten Zustand unter dem Schienenfuß (12) aneinander anstoßen, um den Schienenfuß (12) mit den beiden Schienenfußprofilhälften (62a, 62b) unterseitig vollständig zu umgreifen.
25. Schienenlagerungssystem gemäß einem der Ansprüche 21-23, wobei der Schienensteg (14) und/oder eine Unterseite (16a, 16b) des Schienenkopfes (16) mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) beklebt sind, derart dass zumindest eine oder beide Schienenkammern (22a, 22b) mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) ausgekleidet sind und wobei die elastischen Formkörper elastische Schienenkammerfüllelemente (64a, 64b, 66a, 66b) enthalten, welche zumindest eine oder beide mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) ausgekleideten Schienenkammern (22a, 22b) zumindest
teilweise ausfüllen.
26. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 25, wobei die elastischen Schienenkammerfüllelemente (64a, 64b, 66a, 66b) vertikal zweiteilig mit einem oberen (64a, 64b) und einem unteren (66a, 66b) elastischen Schienenkammerfüllelement ausgebildet sind und sich die unteren elastischen Schienenkammerfüllelemente (66a, 66b) im eingebauten Zustand längs der Schiene (10) lediglich zwischen benachbarten diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) erstrecken und/oder sich die oberen elastischen Schienenkammerfüllelemente (64a, 64b) im eingebauten Zustand längs der Schiene (10) über eine oder mehrere diskrete Auflagepunkte (44) oder Schwellen (40) und über mehrere der unteren elastischen Schienenkammerfüllelemente (66a, 66b) erstrecken.
27. Schienenlagerungssystem gemäß Anspruch 26, wobei die unteren elastischen Schienenkammerfüllelemente (66a, 66b) integral mit den elastischen Schienenfußprofilstücken (62) hergestellt sind.
28. Schienenlagerungssystem gemäß einem der Ansprüche 22-27, wobei die elastischen Schienenfußprofilstücke (62) und/oder die elastischen Schienenkammerfüllelemente (64a, 64b, 66a, 66b) aus einem Gummimaterial, insbesondere Styrol-Butadien-Kautschuk, insbesondere aus gebundenem Gummigranulat hergestellt sind.
29. Schienenlagerungssystem gemäß einem der Ansprüche 22-28, wobei die elastischen Schienenfußprofilstücke (62) und/oder die elastischen Schienenkammerfüllelemente (64a, 64b, 66a, 66b) aus Polyurethan-gebundenem Gummigranulat, vorzugsweise Polyurethan-gebundenem Styrol-Butadien-Kautschuk- Granulat, vorzugsweise Polyurethan-gebundenem granuliertem Gummirezyklat, hergestellt sind.
30. Schienenlagerungssystem gemäß einem der Ansprüche 21-29, wobei die Schiene (10) mit der Einkapselung (61) in einem finalen Betonvergusszustand bis an den Schienenkopf (16) in Beton eingegossen ist und der spezifische elektrische Widerstand in dem finalen Betonvergusszustand größer oder gleich 10 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 40 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 100 Ohm km, vorzugsweise größer oder gleich 200 Ohm km beträgt.
31. Schienenlagerungssystem für eine Schiene (10), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schiene (10) einen Schienenfuß (12), einen Schienenkopf (16) und einen den Schienenkopf und den Schienenfuß miteinander verbindenden Schienensteg (14) aufweist, wobei zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß beidseits des Schienenstegs jeweils eine Schienenkammer (22a, 22b) gebildet wird, wobei die Schiene (10) zumindest teilweise mit einem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) beklebt ist und wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) eine kaltselbstklebende Bitumenschicht (31b) und/oder eine auf eine Kunststoffträgerschicht (31a) aufgebrachte kaltselbstklebende plastische Materialschicht (31b) umfasst, mittels welcher der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) sich um Teile der Schiene (10) herum anschmiegend aufgeklebt ist, wobei die mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) beklebte Schiene (10) vorzugsweise mit einer Einkapselung (61) aus elastischen Formkörpern (62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b) eingekapselt ist und die so eingekapselte Schiene (10) vorzugsweise in Beton eingegossen ist.
32. Verfahren zum Aufbauen eines mehrteiligen Schienenlagerungssystems, insbesondere gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten:
Bereitstellen einer Schiene (10), welche einen Schienenfuß (12), einen Schienenkopf (16) und einen den Schienenkopf (16) und den Schienenfuß (12) miteinander verbindenden Schienensteg (14) aufweist, wobei zwischen dem Schienenkopf (16) und dem Schienenfuß (12) beidseits des Schienenstegs (14) jeweils eine Schienenkammer (22a, 22b) gebildet wird, Umkleben zumindest des Schienenfußes (12) mit einem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) durchgängig längs entlang der Schiene (10), Aufbringen einer elastischen Zwischenlage (42), die die dynamische Einsenkung und das dynamische Schwingungs- und Dämpfungsverhalten der Schiene (10) beim Überfahren mit einem Schienenfahrzeug bestimmt, in Form von Schienenfußbettungspads (42a) auf diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40), Auflegen des mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfußes (12) auf die Schienenfußbettungspads (42a), ggf. Verschweißen der Schienen (10) an Schienenstößen, ggf. Ausbessern von Fehlstellen in dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm mit Patches (56) aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) und/oder Schließen von Lücken des elektrisch isolierenden Dichtungsfilms (30) an den Schweißnähten der Schiene (10) mit Stücken aus dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm auf der Gleisbaustelle,
Befestigen der Schiene (10) auf den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) mittels Schienenfußbefestigungsklemmen (46), wobei der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) zwischen den Schienenfußbefestigungsklemmen (46) und dem Schienenfuß (12) und/oder zwischen dem Schienenfuß (12) und dem jeweiligen Schienenfußbettungspad (42a) eingequetscht wird, ggf. Einkapseln (61) der mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schiene (10) mit elastischen Formkörpern (62, 62a, 62b, 64a, 64b, 66a, 66b) entlang der Schiene (10), ggf. Einbetonieren der eingekapselten Schiene (10).
33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei beim Auflegen des mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfußes (12) auf die Schienenfußbettungspads (42a) der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) unter dem Schienenfuß (12) sandwichartig zwischen dem Schienenfuß (12) und den Schienenfußbettungspads (42a) eingequetscht wird.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, wobei beim Auflegen des mit dem elektrisch isolierenden Dichtungsfilm (30) umklebten Schienenfußes (12) auf die Schienenfußbettungspads (42a) der elektrisch isolierende Dichtungsfilm (30) unter dem Schienenfuß (12) und die darunter liegenden Schienenfußbettungspads (42a) gemeinsam sandwichartig zwischen dem Schienenfuß (12) und den diskreten Auflagepunkten (44) oder Schwellen (40) eingequetscht werden.
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004048696A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-10 | Edilon B.V. | Rail construction having a coating structure |
| EP1518963B1 (de) | 2003-09-23 | 2009-07-15 | Johann Bogel | Rillenschiene mit Dämpfungsprofil |
| EP2531653B1 (de) * | 2010-02-03 | 2016-02-03 | Pandrol Cdm Track Nv | Kontinuierlich unterstützte schiene mit schwingungsisolator |
| DE202015104683U1 (de) | 2015-09-03 | 2016-12-06 | Het Elastomertechnik Gmbh | Mehrteiliges Schienenlagerungssystem |
| EP3380672B1 (de) * | 2016-08-01 | 2020-05-13 | Edilon Sedra GmbH | Schiene mit elektrischer isolierung |
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