<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE EN STROOK VOOR HET UITLIJNEN
VAN EEN GELUIDSARME SPOORLIJN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een trillingsdempende strook voor het aanleggen van een spoorweg met spoorstaven die over nagenoeg hun volledige lengte op een ondersteuning rusten, waarbij de strook, die minstens een eerste laag en een tweede laag met een verschillende stijfheid welke boven elkaar gelegen zijn bevat, wordt aangebracht tussen de spoorstaven en de ondersteuning.
Volgens de stand van de techniek, wordt een strook aangewend die bestaat uit een eerste laag met een lage stijfheid als trillingsisolatie, terwijl een tweede laag voomamelijk als beschermlaag voor de eerste laag functioneert.
Dergelijke stroken worden bijvoorbeeld beschreven in EP-A-0 726 359 en US-A- 5011077.
Teneinde een spoorweg te verkrijgen waarbij zo weinig mogelijk trillingen of geluid via de spoorstaven naar de omgeving wordt overgedragen, is het belangrijk dat het bovenvlak van de spoorstaven nagenoeg volkomen vlak wordt uitgevoerd, waarbij de spoorstaaf een nagenoeg gelijke stijfheid vertoont over de volledige lengte ervan.
Volgens de thans toegepaste werkwijzen, of met behulp van de bekende trillingsdempende stroken, is het echter niet mogelijk om op een eenvoudige wijze een spoorweg aan te leggen met een nagenoeg perfect vlak bovenvlak. De thans bereikte verticale toleranties zijn van de grootteorde van 3 mm.
Door het perfect uitlijnen van het bovenvlak van de spoorstaven van een spoorweg vermindert daarenboven het slijtage van de spoorstaven.
De hoogteverschillen die zieh kunnen voordoen in het bovenvlak van de spoorstaven zijn onder andere een gevolg van aanwezige toleranties in de hoogte van de spoorstaven zelf, de draagkracht van de ondergrond en de dikte van de ondersteuning van de spoorstaven.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding wil aan deze nadelen verhelpen door een werkwijze en een trillingsdempende strook voor te stellen welke toelaten om op een eenvoudige wijze een spoorweg aan te leggen waarbij het bovenvlak van de spoorstaven uitermate nauwkeurig uitgelijnd is. Daarenboven biedt de werkwijze en de strook, volgens de uitvinding, het bijkomend voordeel dat spoorstaven op een eenvoudige manier kunnen vervangen worden door nieuwe zeer nauwkeurig uitgelijnde spoorstaven zonder dat het noodzakelijk is om de ondersteuning voor de spoorstaven uit te breken.
Tot dit doel wordt bij het plaatsen en/of het uitlijnen van de spoorstaven hoofdzakelijk genoemde eerste laag, die de kleinste stijfheid vertoont, samengedrukt totdat de stijfheid ervan minstens van dezelfde grootteorde is als deze van genoemde tweede laag.
Doelmatig wordt de eerste laag samengedrukt tot een dikte die 25 à 50%, en in het bijzonder 30 tot 40%, van de oorspronkelijke dikte ervan bedraagt.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, wordt voor genoemde eerste laag een materiaal met een stijfheid gekozen die minstens vijfmaal kleiner is dan de stijfheid van genoemde tweede laag.
Volgens een specifieke uitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, wordt voor genoemde eerste laag een materiaal met een stijfheid gekozen die tussen 10 en 25 MN/m3 ligt, en in het bijzonder nagenoeg 20 MN/m bedraagt.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, wordt voor genoemde tweede laag een materiaal met een stijfheid gekozen die tussen 50 en 150 MN/m ligt, en in het bijzonder nagenoeg 110 OMN/m bedraagt.
De strook, volgens de uitvinding, vertoont minstens een eerste laag en een tweede laag die boven elkaar gelegen zijn, waarbij, in niet samengedrukte toestand, de stijfheid van genoemde eerste laag kleiner is dan deze van genoemde tweede laag. Deze strook is samendrukbaar tussen de
<Desc/Clms Page number 3>
spoorstaven van een spoorweg en de ondersteuning voor deze spoorstaven, waarbij, in de samengedrukte strook, de stijfheid van genoemde eerste laag minstens van dezelfde grootteorde is als deze van de tweede laag.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de strook, volgens de uitvinding, bestaat genoemde eerste laag hoofdzakelijk uit een materiaal met een stijfheid die minstens vijfinaal kleiner is dan de stijfheid van genoemde tweede laag.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de strook, volgens de uitvinding, bestaat genoemde eerste laag hoofdzakelijk uit een materiaal met een
EMI3.1
3 stijfheid die tussen 10 en 25 ligt, en in het bijzonder nagenoeg 20 MN/m3 bedraagt.
Genoemde tweede laag bestaat bij voorkeur hoofdzakelijk uit een trillingsdempend materiaal met een stijfheid die tussen 50 en 150 MN/m3 ligt, en in het bijzonder nagenoeg 110 MN/m3 bedraagt.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiema volgende beschrijving van enkele bijzondere uitvoeringsvormen van de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming ; de hiema gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuur.
Deze figuur is een schematische dwarsdoorsnede van een spoorstaaf uit een spoorweg met een strook volgens de uitvinding. Voor de eenvoud van de figuur, stelt het deel van de figuur links van de lijn I-I een toestand voor waarbij de spoorstaaf rust op de strook in niet samengedrukte toestand, terwijl het deel van de figuur rechts van de lijn I-I de strook in samengedrukte toestand weergeeft.
Dezelfde verwijzingscijfers hebben betrekking op dezelfde of analoge elementen.
De strook, volgens de uitvinding, wordt voomamelijk aangewend bij het aanleggen van continu opgelegd spoor. Dit zijn spoorsystemen waarbij de spoorstaven over hun volledige lengte op een ondersteuning rusten. Een
<Desc/Clms Page number 4>
dergelijke continue ondersteuning kan bijvoorbeeld bestaan uit een betonnen ondergrond of uit naast elkaar geplaatste dwarsliggers die op elkaar aansluiten.
De strook 1, volgens de uitvinding, zoals voorgesteld in de figuur, heeft nagenoeg dezelfde breedte als de voet 2 van een spoorstaaf 3 en wordt tussen deze voet 2 en de ondersteuning 4 van de spoorstaaf 3 aangebracht.
Verder is de spoorstaaf 3 met behulp van op zieh bekende bevestigingsklemmen 5 en 6 via de voet 2 aan de ondersteuning 4 bevestigd.
De in de figuur voorgestelde strook 1 bestaat uit twee boven elkaar gelegen lagen 7 en 8. Een eerste laag bestaat uit een aanpassingslaag 7 in een zeer soepel materiaal dat, zoals verder beschreven wordt, bij het uitlijnen van de spoorstaaf 3 aanzienlijk wordt samengedrukt. De tweede laag vormt een dempingslaag 8 die ervoor zorgt dat trillingen van de spoorstaaf 3 gedempt worden en dat de overdracht van trillingen naar de ondersteuning 4 sterk gereduceerd wordt.
De aanpassingslaag 7 vertoont een zogenaamde statische beddingsmodule die in niet-samengedrukte toestand kleiner is dan deze van de dempingslaag 8. Gemakshalve, wordt in deze beschrijving de grootheid statische beddingsmodule verkort weergegeven door de term stijfheid.
Bij voorkeur wordt voor de aanpassingslaag 7 een materiaal gekozen met een stijfheid die minstens vijfinaal kleiner is dan de stijfheid van de dempingslaag 8. Zo bedraagt de stijfheid van de aanpassingslaag 7 bijvoorbeeld
EMI4.1
t 20MN/m, terwijl de stijfheid van de dempingslaag bijvoorbeeld 110 bedraagt.
In het algemeen wordt voor de aanpassingslaag 7 bijvoorkeur een materiaal aangewend met een stijfheid die tussen 10 en 25 MN/rn3 ligt, en wordt voor de dempingslaag 8 een materiaal gebruikt met, bijvoorkeur, een stijfheid
EMI4.2
3 3 tussen 50 en 300 MN/m3, in het bijzonder tussen 50 en 150 MN/rn3.
Bij het aanleggen van een spoorweg wordt, in de werkwijze volgens de uitvinding, de spoorstaaf 3 uitgelijnd tijdens of na het plaatsen van deze laatste op de strook l. Dit wil zeggen dat de bevestigingsklemmen 5 en 6 via, niet in de figuur voorgestelde, bouten worden aangespannen om de
<Desc/Clms Page number 5>
spoorstaaf 3 stevig te verbinden met de ondersteuning 4, waarbij aan de spoorstaaf 3 in de nabijheid van de overeenkomstige bevestigingsklemmen 5 en 6 een welbepaalde verticale verplaatsing wordt opgelegd teneinde het bovenvlak 9 van de spoorstaaf 3 over haar volledige lengte volledig vlak te maken.
Bij het aldus aanbrengen van een klemkracht op de bevestigingsklemmen, wordt de aanpassingslaag 7 samengedrukt tot de stijfheid ervan minstens van dezelfde grootteorde is als deze van genoemde dempingslaag 8. Bij voorkeur is de samengedrukte laag 7 stijver dan de dempingslaag 8. De samendrukking van de aanpassingslaag 7 zorgt ervoor dat eventuele verticale afwijkingen van de ondersteuning 4 of van de dikte van de spoorstaven 3 gecompenseerd worden door een overeenkomstige samendrukking van de aanpassingslaag 7.
Meer bepaald wordt de aanpassingslaag 7 samengedrukt tot een dikte die 25 à 50%, en in het bijzonder 30 tot 40%, van de oorspronkelijke dikte ervan bedraagt.
In de figuur is links van de lijn I-I de strook 1 in een niet samengedrukte toestand weergegeven. De bevestigingsklem 5 bevindt zieh in een overeenkomstige positie en is voldoende aangespannen om de spoorstaaf 3 op een voorlopige wijze met de ondersteuning 4 te verbinden. Rechts van de lijn I-I is de strook 1 in samengedrukte toestand weergegeven. De bevestigingsklem 6 is hierbij aangespannen zodanig dat de spoorstaaf 3 stevig verbonden is met de ondersteuning 4, terwijl het bovenvlak van de spoorstaaf 3 uitgelijnd is.
Zoals duidelijk uit deze figuur af te leiden is, wordt de aanpassingslaag 7 tot nagenoeg 40% van de oorspronkelijke dikte ervan samengedrukt, terwijl de dempingslaag 8 een relatief geringe samendrukking ondergaat.
Teneinde de isolatie van de spoorstaaf 3 ten opzichte van de ondersteuning 4 optimaal te maken wordt tussen de bevestigingsklemmen 5 en 6 en de voet 2 een, niet in de figuur voorgesteld, tussenstuk aangebracht dat een akoestische scheiding vormt. Dit tussenstuk bestaat bijvoorbeeld uit een kurk-
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
rubber-elastomeer dat inwendig versterkt is met kunststofvezels die bekend zijn onder de merknaam In een bijzonder interessante uitvoeringsvorm van de werkwijze en de strook, volgens de uitvinding, bestaat de aanpassingslaag 7 uit een microcellulair rubber met een stijfheid van 20 MN/m, voor de dempingslaag 8 een op zieh bekend elastomeer wordt aangewend met een 3 stijfheid van 110 De dikte van de dempingslaag 8 bedraagt bijvoorbeeld 12 mm,
terwijl deze van de aanpassingslaag 7 in niet samengedrukte toestand 10mm Bij plaatsing van de spoorstaven 3 wordt de aanpassingslaag 7 samengedrukt tot nagenoeg 4 mm.
Wanneer de spoorstaven 3 wegens slijtage dienen vervangen te worden, volstaat het om deze te verwijderen van de ondersteuning 4 en nieuwe spoorstaven 3 in de plaats te monteren zonder dat de ondersteuning 4 dient uitgebroken te worden. Het volstaat namelijk om de nieuwe spoorstaven opnieuw met behulp van de strook 1, volgens de uitvinding, te monteren en uit te lijnen door de bevestigingsklemmen 5 en 6 zodanig aan te spannen dat een geschikte samendrukking van de aanpassingslaag 7 verkregen wordt.
De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven werkwijze en strook volgens de uitvinding. Zo kan de strook, volgens de uitvinding, bijvoorbeeld uit meer dan twee boven elkaar liggende lagen bestaan welke al dan niet allemaal een verschillende stijfheid vertonen, of kan deze opstaande randen vertonen die de voet van de spoorstaaf minstens gedeeltelijk zijdelings omsluiten. De breedte van de strook is natuurlijk niet noodzakelijk gelijk aan de breedte van de spoorstaven.
Ook kunnen de verschillende lagen van een strook, volgens de uitvinding, continu in elkaar overgaan, zodanig dat een strook wordt verkregen die volgens een verticale richting een variërend stijfheidsverloop vertoont.
Verder is het zo dat, in tegenstelling tot hetgeen in de figuur werd voorgesteld, de aanpassingslaag ook de bovenste laag van een strook kan vormen.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD AND LINE FOR ALIGNMENT
OF A SOUND LOW RAIL LINE
The invention relates to a method and a vibration-damping strip for constructing a railroad with rails that rest on almost their entire length on a support, the strip comprising at least a first layer and a second layer of different stiffness that are above each other is located between the rails and the support.
According to the state of the art, a strip is used that consists of a first layer with a low rigidity as vibration isolation, while a second layer mainly functions as a protective layer for the first layer.
Such strips are described, for example, in EP-A-0 726 359 and US-A-5011077.
In order to obtain a railway in which as few vibrations or noise as possible are transmitted to the surroundings via the rails, it is important that the upper surface of the rails is made almost completely flat, the rail showing a substantially equal rigidity over its entire length.
However, according to the currently applied methods, or with the aid of the known vibration-damping strips, it is not possible to construct a railroad in a simple manner with a substantially perfect flat top surface. The vertical tolerances now achieved are of the order of 3 mm.
Moreover, by perfectly aligning the upper surface of the rails of a railroad, the wear of the rails is reduced.
The differences in height that may occur in the upper surface of the rails are among other things due to tolerances in the height of the rails themselves, the bearing capacity of the substrate and the thickness of the support of the rails.
<Desc / Clms Page number 2>
The invention seeks to remedy these disadvantages by proposing a method and a vibration-damping strip which allow the construction of a railway in a simple manner, wherein the upper surface of the rails is extremely precisely aligned. In addition, the method and the strip according to the invention offer the additional advantage that rails can be replaced in a simple manner by new, very precisely aligned rails without the necessity of breaking out the support for the rails.
For this purpose, when placing and / or aligning the rails, essentially said first layer, which exhibits the least stiffness, is compressed until its stiffness is at least of the same order of magnitude as that of said second layer.
The first layer is expediently compressed to a thickness that is 25 to 50%, and in particular 30 to 40%, of its original thickness.
According to a special embodiment of the method according to the invention, a material with a stiffness which is at least five times smaller than the stiffness of said second layer is chosen for said first layer.
According to a specific embodiment of the method according to the invention, a material with a rigidity that is between 10 and 25 MN / m3 is selected for said first layer, and in particular amounts to substantially 20 MN / m3.
According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a material with a rigidity between 50 and 150 MN / m is chosen for said second layer, and in particular is approximately 110 OMN / m.
The strip, according to the invention, has at least a first layer and a second layer which are located one above the other, wherein, in the non-compressed state, the stiffness of said first layer is smaller than that of said second layer. This strip is compressible between the
<Desc / Clms Page number 3>
rails of a railroad and the support for these rails, wherein, in the compressed strip, the stiffness of said first layer is at least of the same order of magnitude as that of the second layer.
According to a preferred embodiment of the strip, according to the invention, said first layer consists essentially of a material with a stiffness that is at least five times smaller than the stiffness of said second layer.
According to a special embodiment of the strip, according to the invention, said first layer consists essentially of a material with a
EMI3.1
3 rigidity that is between 10 and 25, and in particular amounts to approximately 20 MN / m3.
Said second layer preferably consists essentially of a vibration-damping material with a rigidity that lies between 50 and 150 MN / m3, and in particular amounts to substantially 110 MN / m3.
Other details and advantages of the invention will be apparent from the following description of some particular embodiments of the invention; this description is only given as an example and does not limit the scope of the protection claimed; the reference numerals used herein refer to the attached figure.
This figure is a schematic cross-section of a rail from a railroad with a strip according to the invention. For the sake of simplicity of the figure, the part of the figure to the left of the line II represents a state where the rail rests on the strip in the non-compressed state, while the part of the figure to the right of the line II represents the strip in the compressed state .
The same reference numerals refer to the same or analogous elements.
The strip, according to the invention, is mainly used in the construction of a continuously imposed track. These are rail systems in which the rails rest on their entire length on a support. A
<Desc / Clms Page number 4>
such continuous support may, for example, consist of a concrete base or of side-by-side sleepers that connect to each other.
The strip 1 according to the invention, as represented in the figure, has substantially the same width as the foot 2 of a rail 3 and is arranged between this foot 2 and the support 4 of the rail 3.
Furthermore, the rail 3 is fastened to the support 4 via the base 2 by means of mounting clamps 5 and 6 known per se.
The strip 1 shown in the figure consists of two superimposed layers 7 and 8. A first layer consists of an adaptation layer 7 in a very flexible material which, as will be further described, is considerably compressed when the rail 3 is aligned. The second layer forms a damping layer 8 which ensures that vibrations from the rail 3 are damped and that the transmission of vibrations to the support 4 is greatly reduced.
The adaptation layer 7 has a so-called static bedding module which, in the non-compressed state, is smaller than that of the damping layer 8. For the sake of convenience, in this description the quantity of static bedding module is shortened by the term stiffness.
Preferably, a material is chosen for the adaptation layer 7 with a stiffness which is at least five-fold smaller than the stiffness of the damping layer 8. For example, the stiffness of the adaptation layer 7 is, for example,
EMI4.1
t 20MN / m, while the stiffness of the damping layer is, for example, 110.
In general, for the adaptation layer 7, preferably a material is used with a rigidity that lies between 10 and 25 MN / nm 3, and for the damping layer 8 a material is used with, preferably, a rigidity
EMI4.2
3 between 50 and 300 MN / m3, in particular between 50 and 150 MN / m3.
When a railway is laid, in the method according to the invention, the rail 3 is aligned during or after the latter is placed on the strip 1. This means that the fixing clips 5 and 6 are tightened via bolts, not shown in the figure
<Desc / Clms Page number 5>
securely connect the rail 3 to the support 4, wherein a specific vertical displacement is imposed on the rail 3 in the vicinity of the corresponding fastening clips 5 and 6 in order to make the upper surface 9 of the rail 3 completely flat over its entire length.
Upon thus applying a clamping force to the mounting clamps, the adaptation layer 7 is compressed until its rigidity is at least of the same order of magnitude as that of said damping layer 8. Preferably, the compressed layer 7 is stiffer than the damping layer 8. The compression of the adaptation layer 7 ensures that any vertical deviations of the support 4 or the thickness of the rails 3 are compensated by a corresponding compression of the adaptation layer 7.
In particular, the adjustment layer 7 is compressed to a thickness that is 25 to 50%, and in particular 30 to 40%, of its original thickness.
In the figure, to the left of the line I-I, the strip 1 is shown in a non-compressed state. The mounting clamp 5 is in a corresponding position and is sufficiently tightened to connect the rail 3 with the support 4 in a provisional manner. To the right of the line I-I, the strip 1 is shown in the compressed state. The fixing clamp 6 is herein tensioned such that the rail 3 is firmly connected to the support 4, while the top surface of the rail 3 is aligned.
As can clearly be deduced from this figure, the adaptation layer 7 is compressed to almost 40% of its original thickness, while the damping layer 8 undergoes a relatively small compression.
In order to optimize the insulation of the rail 3 relative to the support 4, an intermediate piece (not shown in the figure) is provided between the mounting clamps 5 and 6 and the base 2 which forms an acoustic separation. This intermediate piece consists of, for example, a cork
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
rubber elastomer internally reinforced with plastic fibers known under the brand name In a particularly interesting embodiment of the method and the strip according to the invention, the adaptation layer 7 consists of a microcellular rubber with a rigidity of 20 MN / m for the damping layer 8 an elastomer known per se is used with a 3 rigidity of 110. The thickness of the damping layer 8 is, for example, 12 mm.
while this of the adaptation layer 7 in the non-compressed state 10 mm. When placing the rails 3, the adaptation layer 7 is compressed to substantially 4 mm.
If the rails 3 have to be replaced due to wear, it is sufficient to remove them from the support 4 and to fit new rails 3 in place without the support 4 having to be broken out. Namely, it is sufficient to reassemble and align the new rails with the aid of the strip 1 according to the invention by tensioning the fixing clips 5 and 6 in such a way that a suitable compression of the adaptation layer 7 is obtained.
The invention is of course not limited to the method and strip according to the invention described above. For example, the strip according to the invention may consist of more than two layers lying one above the other, which may or may not all have different stiffness, or may have upright edges which at least partially enclose the foot of the rail. The width of the strip is of course not necessarily equal to the width of the rails.
The different layers of a strip according to the invention can also merge continuously into one another, such that a strip is obtained which exhibits a varying stiffness curve in a vertical direction.
Furthermore, contrary to what is shown in the figure, the adjustment layer can also form the top layer of a strip.