NL1026515C2

NL1026515C2 - Rail construction, especially for railway bridge or viaduct, has elastic mat between each track rail and rail support plate for reducing train noise

Info

Publication number: NL1026515C2
Application number: NL1026515A
Authority: NL
Inventors: Jelte Annee Bos; Hendrik Tuinenburg
Original assignee: Heerema Silent Bridges B V; Holland Railconsult
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2005-12-30

Abstract

A transmission means is provided between each track rail and the support plate (3) for this rail in order to concentrate forces acting against the track (4) into the vertical length support (7) for the support plate, in order to reduce train noise. The transmission means comprises an elastic mat with a central part above the length support having a greater hardness than the rest of the layer.

Description

SPOORWEGCONSTRUCTIE, IN HET BIJZONDER VOOR BRUG OF VIADUCTRAILWAY CONSTRUCTION, IN PARTICULAR FOR BRIDGE OR VIADUCT

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spoor-5 wegconstructie, in het bijzonder voor een brug of viaduct, met twee met de brug- of viaductconstructie verbonden opleg-platen, een met elke oplegplaat verbonden spoorstaafconstruc-tie met een spoorstaaf, waarbij elke oplegplaat ondersteund wordt door een in hoofdzaak verticale langssteun waarvan het 10 dwarsdoorsnede-oppervlak aanzienlijk groter is dan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de oplegplaat.The present invention relates to a rail construction, in particular for a bridge or viaduct, with two support plates connected to the bridge or viaduct construction, a rail construction connected to each support plate with a rail, each support plate supported by a substantially vertical longitudinal support, the cross-sectional area of which is considerably larger than the cross-sectional area of the support plate.

Een voorbeeld van een dergelijke spoorwegconstructie wordt bijvoorbeeld beschreven in het Europees octrooi EP 0 771 908 van aanvraagster. Bij dergelijke spoorwegcon-15 structies is het van belang om de geluidsoverlast zoveel mogelijk te beperken. Dit kan op verschillende manieren gebeuren. EP 0 628 660 beschrijft bijvoorbeeld een spoorstaaf-constructie waarbij beide zijden van de spoorstaaf in een gietbaar materiaal, zoals Corkelast® zijn ingebed. Volgens 20 een andere mogelijkheid kunnen akoestische dempingslagen aangebracht worden aan weerszijden van de spoorstaaf.An example of such a railway construction is described, for example, in the European patent EP 0 771 908 of applicant. With such railway constructions it is important to limit noise pollution as much as possible. This can happen in different ways. EP 0 628 660 describes, for example, a rail construction in which both sides of the rail are embedded in a castable material, such as Corkelast®. According to another possibility, acoustic damping layers can be provided on either side of the rail.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een spoorwegconstructie voor te stellen waarmee de geluidsoverlast verder kan worden beperkt.The present invention has for its object to propose a railway construction with which the noise nuisance can be further reduced.

25 Daartoe onderscheidt de uitvinding zich doordat over brengingsmiddelen voprzien zijn tussen elke spoorstaaf en bijbehorende oplegplaat voor het concentreren van de op de spoorstaafconstructie uitgeoefende krachten in de bijbehorende langssteun teneinde het geluid te verminderen.To this end the invention is distinguished in that transfer means are provided between each rail and associated support plate for concentrating the forces exerted on the rail construction in the associated longitudinal support in order to reduce the noise.

30 Door de op de spoorstaafconstructie, en in het bijzonder de op de spoorstaaf uitgeoefende krachten te concentreren in de verticale langssteunen, wordt het geluid aanzienlijk beperkt in vergelijking met een spoorwegconstructie waarin deze 1026515 2 overbrengingsmiddelen niet aanwezig zijn en waarin bijvoorbeeld alleen een elastische laag aanwezig is tussen de spoorstaaf en de oplegplaat.By concentrating the forces exerted on the rail construction, and in particular the forces exerted on the rail, in the vertical longitudinal supports, the noise is considerably limited in comparison with a rail construction in which these transfer means are not present and in which, for example, only an elastic layer is present is between the rail and the support plate.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de over-5 brengingsmiddelen een laag elastisch materiaal die in een centraal deel dat in hoofdzaak boven de langssteun ligt een hogere hardheid vertoont dan in de rest van de laag. Deze hogere hardheid in het centraal deel zorgt ervoor dat de op de spoorstaafconstructie uitgeoefende krachten in hoofdzaak 10 naar de langssteun worden geleid.According to a preferred embodiment, the transfer means comprise a layer of elastic material which has a higher hardness in a central part which is substantially above the longitudinal support than in the rest of the layer. This higher hardness in the central part ensures that the forces exerted on the rail construction are guided substantially to the longitudinal support.

In een mogelijke uitvoeringsvorm omvatten de overbrengingsmiddelen een elastische mat of loper die ter hoogte van het centraal deel een hogere hardheid heeft dan aan de zijkanten. Zo kan de mat bijvoorbeeld in delen buiten het cen-15 traal deel voorzien zijn van perforaties of groeven in het materiaal voor het verlagen van de hardheid van deze delen.In a possible embodiment, the transfer means comprise an elastic mat or runner which has a higher hardness at the level of the central part than at the sides. For example, in parts outside the central part, the mat can be provided with perforations or grooves in the material for reducing the hardness of these parts.

Volgens een andere mogelijkheid kan men de delen buiten het centraal deel vervaardigen uit een zachter materiaal voor het verlagen van de hardheid van deze delen. Uiteraard zijn nog 20 tal van andere constructies denkbaar waarmee hetzelfde effect, namelijk het concentreren van de krachten in de verticale langssteunén, kan worden verkregen.According to another possibility, the parts outside the central part can be manufactured from a softer material for reducing the hardness of these parts. Naturally, many other constructions are conceivable with which the same effect, namely concentrating the forces in the vertical longitudinal supports, can be obtained.

Volgens nog een andere mogelijke uitvoeringsvorm omvatten de overbrengingsmiddelen een in het centraal deel aangebrach-25 te elastische mat en een aantal daarmee in hoofdzaak evenwijdig aangebrachte elastische zijmatten, waarbij de centrale elastische mat een hogere hardheid heeft dan de zijmatten.According to yet another possible embodiment, the transfer means comprise an elastic mat arranged in the central part and a number of elastic side mats arranged substantially parallel thereto, the central elastic mat having a higher hardness than the side mats.

De oplegplaat ligt bij voorkeur onder een kleine hoek ten opzichte van de horizontale. Dit is een bijkomende maatregel 30 die voor een gunstige krachtoverbrenging zorgt en de spoorstaaf in de gewenste positie brengt.The support plate is preferably at a slight angle to the horizontal. This is an additional measure 30 which ensures a favorable power transmission and brings the rail to the desired position.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm is nabij de spoorstaafconstructie een ópstaande ongeveer evenwijdig aan de 1 02651 5__ 3 spoorstaaf verlopende beveiligingsrail voorzien die een omgezet of aangelast deel van de oplegplaat is en zich uitstrekt tot boven het bovenoppervlak van de spoorstaaf. Op die manier wordt de oplegplaat in één bewerking voorzien van een veilig-5 heidsrail, hetgeen het aanbrengen van afzonderlijke beveili-gingsrails door middel van bouten overbodig maakt. Meer details hierover zijn te lezen in het Europees octrooi EP 0 771 908 op naam van aanvraagster.According to the preferred embodiment, a safety rail running parallel to the rail structure is provided adjacent the rail construction, which rail is a converted or welded part of the support plate and extends above the upper surface of the rail. In this way the support plate is provided with a safety rail in one operation, which makes the fitting of separate safety rails by means of bolts superfluous. More details on this can be found in the European patent EP 0 771 908 in the name of the applicant.

Om de dynamische eigenschappen te verbeteren en het ge-10 luid nog verder te dempen kunnen één of meerdere holle delen van de brug- of viaductconstructie gevuld zijn met een vulmateriaal zoals zand.In order to improve the dynamic properties and further dampen the noise, one or more hollow parts of the bridge or viaduct construction can be filled with a filling material such as sand.

De spoorstaafconstructie kan op de oplegplaat bevestigd zijn met behulp van een bout- en moersysteem met een verend 15 klemstuk voor het vastzetten van de spoorstaaf. Volgens een andere mogelijkheid is de oplegplaat voorzien van twee opstaande wanden waartussen de spoorstaaf is geplaatst, waarbij de spoorstaaf ingebed is in een gietbaar materiaal. Een dergelijke constructie wordt in detail beschreven in het Euro-20 pees octrooi EP 0 628 660.The rail construction can be fixed to the support plate by means of a bolt and nut system with a resilient clamp piece for fixing the rail. According to another possibility, the support plate is provided with two upright walls between which the rail is placed, the rail being embedded in a castable material. Such a construction is described in detail in the Euro-20 patent EP 0 628 660.

Verder kan de brug- of viaductconstructie tenminste gedeeltelijk voorzien zijn van een geluidsabsorberende laag, zoals een laag poreus materiaal.Furthermore, the bridge or viaduct construction can at least partially be provided with a sound-absorbing layer, such as a layer of porous material.

Ook kan de brug- of viaductconstructie, en typisch de 25 dunste delen daarvan, tenminste gedeeltelijk voorzien zijn van dempingsmiddelen, typisch een sandwichdemping voor het dempen van de trillingen.The bridge or viaduct construction, and typically the thinnest parts thereof, can also be provided at least in part with damping means, typically a sandwich damping for damping the vibrations.

Bovendien kan de spoorstaaf zelf ook voorzien zijn van raildempingsmiddelen.Moreover, the rail itself may also be provided with rail damping means.

30 Tenslotte kan elke oplegplaat van de brug- of viaductcon structie aan de buitenkant van de spoorstaafconstructie voorzien zijn van een in hoofdzaak evenwijdig met de spoorstaaf, 1026515 4 schuin omhoog verlopende afschermwand. Hierdoor wordt het geluid van rail en wielen afgeschermd.Finally, each supporting plate of the bridge or viaduct construction on the outside of the rail construction can be provided with a screen wall extending substantially parallel to the rail, 1026515 4. This protects the sound from rail and wheels.

De uitvinding heeft tevens betrekking op overbrengingsmiddelen voor gebruik in een spoorwegconstructie volgens de 5 uitvinding.The invention also relates to transfer means for use in a railway construction according to the invention.

De uitvinding zal nu nader toegelicht worden aan de hand van een aantal niet beperkende uitvoeringsvoorbeelden van de spoorwegconstructie volgens de uitvinding. Deze voorbeelden worden beschreven aan de hand van de figuren in bijlage waar-10 in: fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een spoorwegconstructie volgens de uitvinding; fig. 2 is een doorsnede-aanzicht van de spoorwegconstruc-15 tie van fig. 1; fig. 3 is een detail van de spoorstaafconstructie van fig. 2; fig. 4 is een doorsnede-aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een spoorwegconstructie volgens de uitvinding; 20 fig. 5 is een doorsnede-aanzicht van een derde uitvoe ringsvorm van een spoorwegconstructie volgens de uitvinding; fig. 6A-6D tonen verschillende uitvoeringsvarianten van de overbrengingsmiddelen volgens de uitvinding; en fig. 7A-7C tonen verschillende mogelijk aanbrengingen van 25 de overbrengingsmiddelen volgens de uitvinding.The invention will now be further elucidated on the basis of a number of non-limiting exemplary embodiments of the railway construction according to the invention. These examples are described with reference to the attached figures, in which: Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of a railway construction according to the invention; Fig. 2 is a sectional view of the railway construction of Fig. 1; Figure 3 is a detail of the rail structure of Figure 2; Fig. 4 is a sectional view of a second embodiment of a railway construction according to the invention; Fig. 5 is a sectional view of a third embodiment of a railway construction according to the invention; 6A-6D show various embodiments of the transfer means according to the invention; and Figs. 7A-7C show various possible applications of the transfer means according to the invention.

Fig. 1 toont een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de spoorwegconstructie volgens de uitvinding. Een overbruggings-constructie 16 is aangebracht op kolommen 14 en 15. De over-bruggingsconstructie 16 draagt een brugdek 9 dat voorzien is 30 van oplegplaten 3 waarop telkens een spoorstaafconstructie 4 is geplaatst.FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the railway construction according to the invention. A bridging structure 16 is arranged on columns 14 and 15. The bridging structure 16 carries a bridge deck 9 which is provided with support plates 3 on which in each case a rail construction 4 is placed.

In de eerste uitvoeringsvorm die getoond is in de fig. 1 tot en met 3 zijn de spoorstaven via een moer-boutsamenstel 1026515 5 17, 18 met een klemstuk 13 op de oplegplaat 3 vastgezet (omwille van eenvoud is het moer-boutsamenstel weggelaten in fig. 1). Tussen de spoorstaaf 5 en de oplegplaat 3 bevinden zich van boven naar onder een rubberen beddingplaat 11, een 5 stalen verdeelplaat 10 en een elastische mat 8. De elastische mat 8 fungeert als overbrengingsmiddel voor het concentreren van de op de spoorstaafconstructie uitgeoefende krachten in de verticale langssteunen 7.In the first embodiment shown in Figs. 1 to 3, the rails are secured to the support plate 3 via a nut-bolt assembly 1026515 5 17, 18 with a clamping piece 13 (for the sake of simplicity, the nut-bolt assembly is omitted in Figs. 1). Between the rail 5 and the support plate 3 there is a rubber bed plate 11, a steel distribution plate 10 and an elastic mat 8 from top to bottom. The elastic mat 8 acts as a transfer means for concentrating the forces exerted on the rail construction in the vertical longitudinal supports 7.

Het dwarsdoorsnede-oppervlak van de langssteunen 7 is 10 aanzienlijk groter dan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de oplegplaat 3 en derhalve ook groter dan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de omgezette delen 19 en het brugdek 9. Proefnemingen hebben aangetoond dat hierdoor de geluidsuitstraling aanzienlijk wordt verminderd, en dit in het bijzonder wanneer 15 de krachten geconcentreerd worden in deze verticale langssteunen 7.The cross-sectional area of the longitudinal supports 7 is considerably larger than the cross-sectional area of the bearing plate 3 and therefore also larger than the cross-sectional area of the flanged parts 19 and the bridge deck 9. Experiments have shown that this considerably reduces the sound emission , and this in particular when the forces are concentrated in these vertical longitudinal supports 7.

Het omgezette deel 19 vormt de beveiligingsrail. De over-bruggingsconstructie 16 is verder voorzien van een opstaande afschermwand 24 bijvoorbeeld in de vorm van een omgezet deel 20 van de oplegplaat 3, welke wand 24 zich uitstrekt langs het profiel van vrije ruimte waarin de railvoertuigen zich bewegen. Hierdoor wordt het geluid van rail en wielen afgeschermd. Deze opstaande afschermwand 24 staat bijvoorbeeld onder een hoek van 30’ naar buiten en is bij voorkeur in 25 hoofdzaak even hoog als het hoogste punt van de brug.The converted part 19 forms the security rail. The bridging structure 16 is further provided with an upright shielding wall 24, for example in the form of a converted part 20 of the support plate 3, which wall 24 extends along the profile of free space in which the rail vehicles move. This protects the sound from rail and wheels. This upright shielding wall 24 is, for example, at an angle of 30 'to the outside and is preferably substantially as high as the highest point of the bridge.

De spoorstaaf 5 kan optioneel aan weerszijden voorzien zijn van spoorstaafdempingsmiddelen 25.The rail 5 can optionally be provided on both sides with rail damping means 25.

Fig. 4 toont een tweede uitvoeringsvariant van de spoorwegconstructie volgens de uitvinding. De oplegplaat is hier 30 voorzien van twee opstaande wanden ter vorming van een goot-vormig deel 20 waarin de spoorstaaf 5 is geplaatst. Tussen de spoorstaaf 5 en de oplegplaat 3 is een elastische mat 8 aangebracht, welke in het centraal deel dat in hoofdzaak boven 1026515 6 de langssteun 7 ligt, een hogere hardheid heeft dan in de rest van de elastische mat 8. De spoorstaaf 5 is ingebed in een gietbaar materiaal zoals Corkelast® onder vrijlating van cilindrische kamers 22. Deze worden bij voorkeur gevuld met 5 een massa en fungeren als dempend element. De omgezette delen 23 welke zich uitstrekken tot boven het bovenoppervlak van de spoorstaaf 5, vormen telkens een beveiligingsrail.FIG. 4 shows a second embodiment of the railway construction according to the invention. The supporting plate is here provided with two upright walls for forming a gutter-shaped part 20 in which the rail 5 is placed. An elastic mat 8 is arranged between the rail 5 and the support plate 3, which mat has a higher hardness in the central part which is substantially above 1026515 6 than in the rest of the elastic mat 8. The rail 5 is embedded in a castable material such as Corkelast® with the release of cylindrical chambers 22. These are preferably filled with a mass and act as a damping element. The flanged parts 23 which extend above the upper surface of the rail 5 each form a safety rail.

Fig. 5 toont een derde uitvoeringsvorm van de spoorwegconstructie volgens de uitvinding. Deze dwarsdoorsnede toont 10 een zogenaamde hulpbrug met vier langsliggers 30-33. Opnieuw is de oplegplaat 3 ondersteund op een in hoofdzaak verticale langssteun 7 waarvan het dwarsdoorsnede-oppervlak aanzienlijk groter is dan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de oplegplaat 3 en van de vier langsliggers 30-33. Verder zorgen overbreng-15 ingsmiddelen in de vorm van een elastische mat die harder is in het centraal deel dan in de zijdelen voor een concentratie van de krachten in de langssteun 7.FIG. 5 shows a third embodiment of the railway construction according to the invention. This cross section shows a so-called auxiliary bridge with four longitudinal beams 30-33. Again, the support plate 3 is supported on a substantially vertical longitudinal support 7, the cross-sectional area of which is considerably larger than the cross-sectional area of the support plate 3 and of the four longitudinal beams 30-33. Furthermore, transfer means in the form of an elastic mat which is harder in the central part than in the side parts ensure a concentration of the forces in the longitudinal support 7.

Fig. 6 toont een aantal mogelijke uitvoeringsvarianten van de overbrengingsmiddelen volgens de uitvinding. Fig. 6A 20 toont een elastische mat waarvan het centraal deel 40 een hogere hardheid heeft dan de zijdelen 41. Fig. 6B toont overbrengingsmiddelen die drie matten omvatten: een centrale mat 44 en twee zijmatten 43, waarbij de centrale mat 44 een hogere hardheid heeft dan de twee zijmatten 43. Uiteraard is het 25 ook mogelijk om een reeks evenwijdig aan elkaar geplaatste zijmatten 43, 43' te voorzien, zoals getoond in fig. 6D. Fig. 6C toont een variant die lijkt op fig. 6A, waarbij de lagere hardheid in de zijdelen 41 verkregen wordt door het aanbrengen van een aantal perforaties 45 in de zijdelen van de elas-30 tische mat.FIG. 6 shows a number of possible embodiments of the transmission means according to the invention. FIG. 6A 20 shows an elastic mat whose central part 40 has a higher hardness than the side parts 41. FIG. 6B shows transfer means comprising three mats: a central mat 44 and two side mats 43, the central mat 44 having a higher hardness than the two side mats 43. It is of course also possible to have a series of side mats 43, 43 'arranged parallel to each other. as shown in Fig. 6D. FIG. 6C shows a variant similar to FIG. 6A, in which the lower hardness in the side parts 41 is obtained by providing a number of perforations 45 in the side parts of the elastic mat.

Zoals getoond in fig. 7 kan men bijvoorbeeld in de langs-richting van de oplegplaat ofwel een opeenvolging van tegen elkaar geplaatste matten (fig. 7A), ofwel een opeenvolging 1026515 7 van op een afstand van elkaar geplaatste matten (fig. 7B), . ofwel één lange elastische mat in de vorm van een loper (fig. 7C) voorzien. Afhankelijk van de gebruikte spoorstaafcon-structie kunnen bepaalde manieren van aanbrengen van de mat-5 ten de voorkeur genieten.As shown in Fig. 7, it is possible, for example, in the longitudinal direction of the support plate to place a sequence of mats placed against each other (Fig. 7A) or a sequence 1026515 7 of mats placed at a distance from each other (Fig. 7B), . or one long elastic mat in the shape of a runner (Fig. 7C) provided. Depending on the rail construction used, certain ways of applying the slabs may be preferred.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden, en de vakman zal begrijpen dat vele modificaties mogelijk zijn zonder het kader van de onderhavige uitvinding te verlaten.The invention is not limited to the exemplary embodiments described above, and those skilled in the art will appreciate that many modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

10265151026515

Claims

Railway structure (1,2), in particular for a bridge or viaduct, with two support plates (3) connected to the bridge or viaduct construction, a rail construction (4) connected to each support plate with a rail (5), wherein each support plate is supported by a substantially vertical longitudinal support (7) whose cross-sectional area is considerably larger than the cross-sectional area of the support plate, characterized in that transfer means are provided between each rail (5) and associated support plate (3) ) for concentrating the forces exerted on the rail structure in the associated longitudinal support (7) in order to reduce the noise.

Railway structure according to claim 1, characterized in that the transfer means comprise a layer of elastic material, which layer has a higher hardness in a central part (40) that is substantially above the longitudinal support than in the rest of the layer.

Railway construction as claimed in claim 2, characterized in that the transfer means comprise an elastic mat, the elastic mat having a higher hardness at the height of the central part (40) than in the side parts (41).

Railway structure according to claim 3, characterized in that the elastic mat in parts (41) outside the central part (40) is provided with perforations (45) for reducing the hardness of these parts.

5. Railway construction as claimed in claim 3, characterized in that the elastic mat in parts (41) outside the central part (40) is provided with grooves (45) for reducing the hardness of these parts.

Railroad structure according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the elastic mat is made in parts outside the single-part part (40) of a softer material for reducing the hardness of these parts.

Railway construction as claimed in claim 2, characterized in that the transfer means comprise an elastic mat (44) arranged in the central part 5 and a number of elastic side mats (43, 43 ') arranged substantially parallel thereto, wherein the central elastic mat has higher hardness than the side mats.

Railroad construction according to one of the preceding claims, characterized in that the support plate (3) is at an angle to the horizontal.

9. Railway construction as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that an upright security rail (19), which runs approximately parallel to the rail, is provided near the rail construction, which rail is a converted part of the support plate (3) and extends to above the top surface of the rail.

10. Railway construction as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that one or more hollow parts of the bridge or viaduct construction are filled with a filling material, such as sand.

Railroad construction according to one of the preceding claims, characterized in that the rail is embedded in castable material.

12. Railway construction as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the bridge or viaduct construction is at least partially provided with a sound-absorbing layer.

13. Railway construction as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the bridge or viaduct construction is at least partially provided with the vibration-damping means. 1026515

Railroad construction according to one of the preceding claims, characterized in that each supporting plate on the outside of the rail construction is provided with a screening wall (24) extending substantially parallel to the rail (9).

15. Transfer means for use in a device according to any one of the preceding claims. 1026515