(13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:
02.03.2004 04447051.6
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej
Polskiej
(97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:
02.07.2008 Europejski Biuletyn Patentowy 2008/27 EP 1467023 B1
(51) Int. Cl.
E01B5/04 E01B21/02
(2006.01) (2006.01)
(54) Tytuł wynalazku:
System szyny w otulinie
(30) Pierwszeństwo:
BE20030000235 11.04.2003
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
13.10.2004 Europejski Biuletyn Patentowy 2004/42
(45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:
30.01.2009 Wiadomości Urzędu Patentowego 01/2009
(73) Uprawniony z patentu:
Global Expert Track System LLC, Albany, US
(72) Twórca (y) wynalazku:
PL/EP 1467023 T3
(74) Pełnomocnik:
Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.
rzecz. pat. Słomczyńska Elżbieta 00-950 Warszawa
skr. poczt. 335
Uwaga:
W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
71P23100PL00 EP 1 467 023 B1
Opis
[0001] Niniejszy wynalazek dotyczy szyny zamocowanej w
5
otulinie do układania toru kolejowego w drogach, według części przedznamiennej niezależnego zastrzeżenia 1.
Wynalazek dotyczy również sposobu układania tej szyny według niezależnego zastrzeżenia 8.
[0002] Przy budowie torów kolejowych problem występuje
10
na trzech poziomach:
a) na poziomie układania szyn;
b) na poziomie tłumienia wibracji i hałasów podczas przejazdu pojazdów po szynach.
[0003] Znane jest, w niektórych zastosowaniach,
15
układanie w drogach szyn w otulinie z materiału bardzo zwartego w celu nadania szynie lepszej wytrzymałości mechanicznej na rozszerzanie i na naciski wywołane ruchem pojazdów po szynach. Stosowanie bardzo zwartego tworzywa otuliny nie zapewnia właściwości statycznych i
20
dynamicznych wymaganych dla zapewnienia skutecznej izolacji przeciwwibracyjnej.
[0004] W dokumencie EP 1219749 A opisano szynę z otuliną z kauczuku i stopką szyny umieszczoną w osłonie
kauczukowej z pośrednią warstwą elastyczną. Osłona stopki szyny jak wydaje się musi być rozpatrywana jako sztywna i stopka szyny spoczywa na warstwie elastycznej. Stopka szyny nie jest jednak całkowicie zagłębiona w giętkim tworzywie elastycznym. Taki montaż
5
szyny nie umożliwia wystarczającego przemieszczania pionowego szyny podczas przejazdu kół pojazdu po szynie.
[0005] W dokumencie DE 29824558 U opisano szynę całkowicie otuloną tworzywem elastycznym (otulenie
10
boczne i elastyczna płytka z powłoką w kształcie litery U). Taki montaż szyny nie zapewnia zadawalającej stabilizacji szyny podczas przejazdu kół pojazdu po szynie.
[0006] Celem wynalazku jest zaradzenie wyżej
15
wspomnianym niedogodnościom. W tym celu, proponuje on system szyny obejmujący szynę i osłonę otulinową otulającą wzdłużnie boki szyny i ułożoną w korycie uformowanym przez profile lub wykonanym w belce lub platformie z betonu. Osłona otulinowa składa się z
20
dwóch warstw: elastycznej warstwy dolnej, ułatwiającej uzyskanie optymalnego poziomu tłumienia wibracji i hałasów i otulającej stopkę szyny oraz ze sztywnej warstwy górnej, zapewniającej stabilność boczną i
wzdłużną szyny i ułożoną po obu bokach środnika szyny co najmniej aż do podstawy główki szyny. Warstwy dolna i górna osłony otulinowej są wykonywane z zastosowaniem produktów lub mieszanek ciekłych, które są wylewane na zimno lub na gorąco w korycie i stabilizują się na
5
miejscu.
[0007] Przy montażu według wynalazku, szyna jest stabilizowana wzdłużnie przez sztywną górną otulinę, podczas gdy elastyczna dolna otulina umożliwia pionowe przemieszczanie szyny podczas przejazdu kół pojazdu po
10
szynie i umożliwia w ten sposób optymalne tłumienie wibracji i hałasów.
[0008] Korzystnie, powierzchnie szyny są pokryte powłoką gruntową, aby zapewnić doskonałe przyleganie pomiędzy szyną i osłoną otulającą. Korzystnie,
15
wewnętrzne powierzchnie pionowe koryta są powleczone smarem lub innym śliskim produktem aby uzyskać śliską powierzchnię graniczną pomiędzy korytem a otuliną. Ma to na celu zapewnienie swobodnego ruchu pionowego pomiędzy otuliną i korytem. W wariancie, możliwe jest
20
wykonanie śliskiej powierzchni granicznej po wylaniu elastycznej otuliny dolnej. W tym przypadku, śliska powierzchnia graniczna wykonywana jest między sztywną otuliną i korytem. Powierzchnia ścianek pionowych
koryta może zawierać, na przykład, pionowe pofałdowania lub żebra, lub każdy inny środek odpowiedni do blokowania wzdłużnego ruchu pomiędzy osłoną otulinową i korytem.
[0009] Na górnej powierzchni sztywnej otuliny może być
5
umieszczone górne złącze uszczelniające. Złącze wykonane jest z tworzywa mającego doskonałą przyczepność do szyny i do koryta i nie przykleja się do sztywnej otuliny. Aby uzyskać taki efekt, pomiędzy złącze i sztywną otulinę może być wsunięta folia
10
oddzielająca (na przykład z PVC).
[0010] Aby ograniczyć pionowe unoszenie się do góry zespołu szyny i osłony otulinowej podczas przejazdu koła po szynie, ścianki koryta mogą być lekko nachylone w stronę główki szyny lub być uformowane z częściowymi
15
pionowymi pofałdowaniami lub żebrami, które kończą się na wysokości złącza uszczelniającego. W tym ostatnim przypadku, powierzchnia pionowych ścianek koryta jest płaska na całej wysokości złącza uszczelniającego.
[0011] Tak więc, szyna i osłona otulinowa tworzą
20
zespół, który może poruszać się pionowo w stosunku do koryta. To przemieszczanie pionowe zależy od sztywności dolnej warstwy otulającej stosunkowo elastycznej.
Ponadto, stosowanie tworzywa powlekającego o stosunkowo
małej gęstości do uformowania elastycznej dolnej warstwy otulającej ułatwia osiągnięcie optymalnego poziomu tłumienia wibracji i hałasów podczas eksploatacji toru kolejowego. Co do sztywnej górnej warstwy otulinowej, to zapewnia ona stabilność
5
poprzeczną i podłużną szyny. Ogranicza ona przemieszczenia boczne, rotację i przemieszczanie wzdłużne.
[0012] W korzystnym sposobie wykonania, odcinek szyny i osłona otulinowa tworzą zespół umieszczony w obudowie
10
gotowy do ułożenia w miejscu robót. Układanie można wówczas przeprowadzić w bardzo krótkim czasie.
[0013] Wynalazek jest opisany bardziej szczegółowo poniżej z odniesieniem do załączonego rysunku, który przedstawia widok w przekroju poprzecznym przykładu
15
sposobu wykonania systemu szyny według wynalazku.
[0014] Jak widać na rysunku, szyna 1 jest osłonięta powłoką otulającą umieszczoną w korycie 3 otaczającym wzdłuż szynę po jej obu stronach. Podłużne ścianki koryta są wykonane z dwóch profili 2 lub dwóch
20
betonowych ścianek. Osłona otulinowa składa się z dwóch warstw. Pierwsza, stosunkowo elastyczna warstwa otuliny 4, jest wylewana w korycie 3 do poziomu usytuowanego kilka centymetrów wyżej niż górny brzeg nóżki szyny 1.
Ta dolna warstwa otuliny jest uformowana z elastycznego ciekłego produktu, który stabilizuje się na miejscu w korycie.
[0015] Druga warstwa otuliny 5, stosunkowo sztywna, jest wylewana do koryta nad dolną warstwą 4 do poziomu
5
–30 mm, na przykład, w stosunku do górnego brzegu szyny. Ta górna warstwa otuliny 5 jest uformowana z ciekłego produktu mającego gęstość wyższą niż gęstość dolnej warstwy otuliny.
[0016] Warstwy osłony otulinowej są na przykład
10
wykonane z poliuretanu, cząstek korka lub kauczuku i żywicy epoksydowej, lub mieszanin tych substancji.
Warstwa dolna i warstwa górna są wylewane w dwóch oddzielnych etapach.
[0017] Sztywności warstw otuliny są dobrane w
15
zależności od obciążenia na osi i wymaganego tłumienia wibracji. Typowe wartości sztywności otuliny zawarte są pomiędzy 5 i 30 kN/mm/m dla otuliny elastycznej i pomiędzy 30 i 100 kN/mm/m dla otuliny sztywnej.
[0018] Górna powierzchnia górnej warstwy otuliny 5 jest
20
przykryta elastycznym złączem uszczelniającym 6, którego zadaniem jest zapobieganie infiltracji wód deszczowych do koryta. Złącze uszczelniające 6 jest
wykonane z tworzywa mającego wytrzymałość na zrywanie na betonie i stali większą od około 2,5 N/mm2.
[0019] Korzystnie, powierzchnie szyny są powleczone podkładem gruntowym, aby zapewnić doskonałą przyczepność pomiędzy szyną i osłoną otulinową.
5
Korzystnie, wewnętrzne powierzchnie pionowe koryta są powleczone smarem lub innym śliskim produktem aby zapewnić śliską powierzchnię graniczną pomiędzy korytem i otuliną. Zapewnia to swobodny ruch pionowy pomiędzy otuliną i korytem. W wariancie, możliwe jest wykonanie
10
śliskiej powierzchni po wylaniu elastycznej dolnej otuliny. W tym przypadku, śliska powierzchnia graniczna jest wykonana pomiędzy sztywną otuliną i korytem.
Powierzchnia pionowych ścianek koryta może zawierać, na przykład, pionowe pofałdowania lub żebra, lub każdy
15
inny odpowiedni środek do zablokowania ruchu wzdłużnego pomiędzy osłoną otulinową i korytem.
[0020] Korzystnie, górna powierzchnia górnej warstwy otuliny 5 jest przykryta elastycznym złączem uszczelniającym 6, którego zadaniem jest zapobieganie
20
infiltracji wód deszczowych do koryta. Złącze uszczelniające 6 jest wykonane z tworzywa mającego wytrzymałość na zrywanie na betonie i stali większą od około 2,5 N/mm2.
[0021] Po wyrównaniu liniowym szyn 1 i wylaniu osłony otulinowej 4 i 5, droga może być zabetonowana w jednej lub kilku fazach.
Jest oczywiste, że wynalazek może być realizowany z zastosowaniem szyn rowkowych i szyn o stopie płaskiej.
5
Global Expert Track System LLC Pełnomocnik:
10
15
20
25
71P23100PL00 EP 1 467 023 B1
Zastrzeżenia
1. System szyny w otulinie do toru kolejowego,
5
zawierający szynę (1) i osłonę otulinową otulającą wzdłużnie szynę po obu bokach, przy czym zespół jest umieszczony w korycie, znamienny tym, że osłona otulinowa jest utworzona z pierwszej dolnej warstwy otuliny (4) uformowanej z elastycznego
10
tworzywa otulającego, ułatwiającej osiągnięcie optymalnego poziomu tłumienia wibracji i hałasów i otulającej stopkę szyny, oraz z drugiej górnej warstwy otuliny (5) uformowanej ze sztywnego tworzywa, które zapewnia stabilność boczną i
15
wzdłużną szyny i otula boki szyny co najmniej do podstawy główki szyny.
2. System szyny według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koryto jest odgraniczone poprzecznie przez boczne ścianki (2) utworzone przez profile (2).
20
3. System szyny według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że koryto jest wykonane w belce lub platformie z betonu.
4. System szyny według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że ścianki boczne koryta (3) są nachylone tak, że zbliżają się stopniowo do siebie w stronę główki szyny.
5. System szyny według któregokolwiek z poprzednich
5
zastrzeżeń, znamienny tym, że ścianki boczne (2) koryta (3) mają pionowe pofałdowania lub żebra na co najmniej części wysokości ich powierzchni, która styka się z osłoną otulinową (4, 5).
6. System szyny według któregokolwiek z poprzednich
10
zastrzeżeń, znamienny tym, że pomiędzy co najmniej częścią wysokości osłony otulinowej (4, 5) i bocznymi ściankami (2) koryta (3) jest uformowana śliska powierzchnia graniczna.
7. System szyny według któregokolwiek z poprzednich
15
zastrzeżeń, znamienny tym, że górna powierzchnia górnej warstwy otulinowej (5) jest przykryta przez złącze uszczelniające (6) z ewentualnym włożeniem folii oddzielającej.
8. Sposób wykonania systemu szyny z otuliną do torów
20
kolejowych, znamienny tym, że zawiera następujące etapy:
(a) uformowanie koryta (3) przeznaczonego do umieszczenia w nim wzdłużnie szyny, przy czym dolna
powierzchnia ścianek bocznych (2) koryta jest uformowana z pofałdowaniami lub żebrami które rozciągają się wzdłużnie na co najmniej części wysokości wyżej wspomnianej dolnej powierzchni każdej ścianki bocznej,
5
(b) obróbka powierzchni wewnętrznej ścianek bocznych (2) koryta (3) w celu utworzenia śliskiej powierzchni granicznej na co najmniej części dolnej powierzchni wyżej wspomnianych ścianek bocznych pokrytej wzdłużnymi pofałdowaniami lub żebrami,
10
(c) umieszczenie odcinka szyny w korycie (3), ewentualnie z ułożeniem spodniej warstwy z elastycznego tworzywa,
(d) wylanie do koryta pierwszej dolnej warstwy otuliny (4) powyżej stopki szyny, przy czym ta
15
dolna warstwa otuliny (4) jest uformowana z elastycznego tworzywa stabilizującego się na miejscu,
(e) na pierwszej dolnej warstwie otuliny (4), wzdłuż obu boków szyny (1), wylanie drugiej górnej
20
warstwy otuliny (5) do określonego poziomu co najmniej do podstawy główki szyny, przy czym ta górna warstwa otuliny (5) jest uformowana ze
sztywnego tworzywa mającego gęstość wyższą niż gęstość dolnej warstwy otuliny (4).
9. Sposób według zastrzeżenia 8, znamienny tym, że na górnej warstwie otuliny (5) pomiędzy główką szyny (1) i ściankami bocznymi (2) koryta (3) jest
5
ułożone elastyczne złącze uszczelniające (6).
10. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 8 i 9, znamienny tym, że ścianki boczne (2) koryta (3) są uformowane z profili.
10
Global Expert Track System LLC Pełnomocnik:
