轨枕基底的制作方法

本发明涉及一种用于固定在铁道轨枕的至少一个朝向碎石道床的外表面上的轨枕基底，其中所述轨枕基底具有至少一个减震层或者由所述至少一个减震层构成。

背景技术：

轨枕基底在现有技术中本身为人所知。所述轨枕基底尤其用于减轻在驶过布置在所述铁道轨枕上的轨道时所产生的震动。为了实现这个目标，所述减震层应该尽可能拥有弹性的特性。de20215101u1比如公开了一种具有弹性的塑料层和土工布层的轨枕基底，所述土工布层附着在所述铁道轨枕的混凝土本体的混凝土上。从de4315215a1中公开了一种轨枕基底，对于该轨枕基底来说，该轨枕基底的被碎石道床包围的层是无纺织物。at506529a1也公开了一种具有弹性的减震层的轨枕基底。对于这种轨枕基底来说，一方面设置了用于将所述轨枕基底形状锁合地固定在由混凝土构成的铁道轨枕上的不规则纤维层，并且另一方面设置了由纤维材料构成的增强层。

随着所述减震层的弹性的特性产生的问题在于，非常有弹性的减震层也引起以下后果：首先如果沉重的车辆驶到轨道上并且由此驶到铁道轨枕上，所述碎石层的碎石就从所述铁道轨枕下面的区域中移出来（heraustragen）。由于这个原因而产生巨大的开销，所述开销在于，必须定期地将所述碎石重又塞到所述铁道轨枕的下面。

技术实现要素：

本发明的任务是，提出一种上面所提到的类型的轨枕基底，该轨枕基底特别保护碎石，也就是对于所述轨枕基底来说所述碎石道床的碎石尽可能好地被保持在所述轨枕基底上，而不必关于震动的减轻而忍受巨大的损失。

一种按本发明的轨枕基底为此规定，所述减震层在实施负载测试时具有处于10%到25%的范围内、优选处于10%到20%的范围内的epm指数，其中所述负载测试能够在测试本体上实施，所述测试本体由具有300mm乘以300mm的面积的减震层构成，并且所述负载测试由以下测试步骤构成：

a）在所述测试本体的位置上确定所述测试本体上的至少一个测试点，具有多个突起的轮廓板在测试步骤c）中以所述突起之一的最大突起部朝所述测试本体朝所述位置挤压；

b）沿着法向于所述测试本体的表面的方向确定所述测试本体在未负载的状态中在所述测试点上的原始厚度d0；

c）在平坦的钢板与所述轮廓板之间在60秒之内对整个事先未负载的测试本体进行压缩，其中所述测试本体在所述测试点上在所述60秒结束时被压缩到其原始厚度d0的50%，并且所述轮廓板以该轮廓板的突起的最大突起部在所述测试点上朝所述测试本体挤压；

d）将所述测试本体的在测试步骤c）中在所述60秒结束时所达到的压缩连续地维持12小时；

e）在按照测试步骤d）的12小时结束之后的5秒的卸载间隔之内，结束压缩并且使所述测试本体完全卸载；

f）在按照测试步骤e）的卸载间隔结束之后的20分钟之后，沿着按照测试步骤b）法向于所述测试本体的表面的方向测量所述测试本体在所述测试点上的瞬时的厚度d20；

g）根据公式：100%乘以（d0-d20）/d0从所述原始厚度d0和在测试步骤f）中所测量的瞬时的厚度d20中计算出所述epm指数。

为了解决上面所提到的任务，本领域的技术人员必须实现一种轨枕基底，该轨枕基底拥有本来彼此矛盾的特性。一方面，所述轨枕基底或者其减震层应该具有尽可能好的弹性的特性，以用于尽可能全面地满足所期望的震动保护（erschütterungsschutz）。不过，另一方面，所述减震层也应该具有塑性的特性，以用于能够持久地保持住所述碎石道床的碎石，从而使得其没有被从所述铁道轨枕下面的区域中移出来并且以后又必须被塞到所述铁道轨枕的下面。已经令人惊讶地表明，具有下述减震层的轨枕基底特别好地符合这些彼此矛盾的要求，所述减震层拥有处于10%与25%之间的、通过上面所提到的负载测试所确定的epm指数。如果所述epm指数处于10%与20%之间，就获得了特别好的结果。满足这些数值的减震层不仅具有弹性的、对所述震动保护来说所需要的特性而且具有塑性的特性，通过所述塑性的特性来保持住所述碎石层的碎石，从而不出现或者仅仅较少出现所述碎石从所述铁道轨枕下面的区域中不期望地移出来。

在知道本发明的情况下，本领域的技术人员能够通过本身所熟知的组分的组合来实现合适的减震层。比如可行的是，比如在测试系列中制造出相应的减震层，并且而后借助于上面所提到的负载测试来检查如此制造的减震层的相应的epm指数。为了制造这样的减震层并且由此也制造所述轨枕基底，能够使用不同种类的原材料。特别优选的是，所述减震层是弹性体、优选是塑料弹性体或者是不同的弹性体的、优选塑料弹性体的混合物。通过不同的弹性体的混合或者其它的颗粒的添加，能够如此调节所述减震层的弹性的特性和塑性的特性，从而产生所期望的按本发明的epm指数并且由此产生所期望的弹性-塑性的特性。特别优选地规定，所述弹性体或者所述弹性体中的至少一种弹性体具有聚氨酯或者优选由合成橡胶（synthetischekautschuk）构成的橡胶（gummi），或者由所述聚氨酯或者优选由合成橡胶构成的橡胶构成。比如能够规定，所述减震层具有聚氨酯和至少一种空间位阻的短链的乙二醇。在材料技术上，合适的减震层比如能够通过以下方式来实现：对于比如聚氨酯弹性体来说，空间上的交联密度具有与弹性的材料相类似的数值，但是相分离有针对性地受到了干扰。在此，比如软质相的分子量的变化以及额外地空间位阻的短链的乙二醇的嵌入适合作为措施。

除了所提到的epm指数之外，对于所述按本发明的轨枕基底来说，所述减震层特别优选具有0.02n/mm³到0.6n/mm³、优选0.05n/mm³到0.4n/mm³的基床模量（bettungsmodul）。所述基床模量在此根据din45673-1来确定。

所述减震层、优选是整个测试本体在未负载的状态中、也就是在实施所述负载测试之前优选具有5mm到20mm、优选7mm到13mm的厚度。这种厚度是一个数值，该数值代表着整个减震层或者整个测试本体的厚度。所述厚度一般来说大约相当于所述测试本体在测试点上的上面所提到的原始厚度d0，但是并非务必与这个原始厚度相同，因为所述测试本体的原始厚度d0如上面所解释的那样仅仅涉及所述测试点，并且对所述原始厚度的测量通常比所述减震层的所提到的厚度精确得多。

所述轨枕基底能够仅仅由所述减震层构成。但是，本发明的实施例能够一样好地实现的是，在所述实施例中所述轨枕基底附加于所述减震层具有另外的层。这些另外的层比如不仅用于增强所述减震层而且用于将所述轨枕基底固定在所述铁道轨枕上。可行的是，所述轨枕基底被粘接在所述铁道轨枕或者其朝向所述碎石道床的外表面上。但是，本发明的优选的实施方式规定，如在现有技术中比如从at506529a1中所公开的那样，在所述轨枕基底的外表面上设置了纤维层，所述纤维层用于将所述轨枕基底固定在由混凝土或者由其它可浇注的并且硬化的材料、比如塑料所构成的铁道轨枕上。这样的纤维层比如能够是不规则纤维层，所述不规则纤维层比如部分地延伸到所述轨枕基底的材料中，但是也部分地突出超过这个轨枕基底，以便所述铁道轨枕的依然液态的材料、比如混凝土能够形状锁合地嵌合到所述不规则纤维层中，从而在所述铁道轨枕的这种材料硬化之后建立形状锁合。作为所述不规则纤维层的替代方案，也能够在所述轨枕基底上存在散纤维层，所述散纤维层同样能够被压入到铁道轨枕的依然液态的材料中，以用于就这样产生由所述铁道轨枕的硬化的材料与所述散纤维层或者轨枕基底构成的形状锁合的连接。但是，所述散纤维层也可能是有益的，如果将所述轨枕基底用相应的胶粘剂黏附地固定在所述铁道轨枕的朝向所述碎石道床的外表面上。

作为用于固定的纤维层的补充方案或者替代方案，轨枕基底按照本发明也能够具有至少一个本身熟知的、优选同样由纤维或者纤维编织物构成的增强层。这一点本身也比如从at506529a1中得到了公开并且不必进行进一步解释。

原则上要指出，按本发明的轨枕基底能够被安置在下述铁道轨枕上，所述铁道轨枕能够由不同的材料、像比如混凝土或者木材或者也由塑料构成。如果所述铁道轨枕由可浇注的并且硬化的材料、比如混凝土构成或者必要时也由塑料来构成，那么为了将所述轨枕基底固定在所述铁道轨枕上而能够使用上面所提到的方法。作为将所述轨枕基底固定在所述铁道轨枕上的替代方案，也要提到粘接或者其它合适的本身熟知的固定方法。所述其它的固定方法也能够使用，如果所述铁道轨枕不是由可浇注的硬化的材料、像比如木材或者实心木材构成。

只要存在纤维层或者增强层，用于固定在所述铁道轨枕上的纤维层或者所述增强层优选在所述减震层上被固定在边缘上。这种固定比如能够通过粘接来进行。但是一样好地可行的是，所提到的纤维层和/或增强层在边缘上被注入到所述减震层或者形状锁合地嵌合。但是，对于由减震层构成的、用于实施上面所提到的负载测试的测试本体来说，这些用于固定在所述铁道轨枕上或者用于增强的层优选完全被移走。所述层为了制造所述测试本体而比如能够相应地被从所述轨枕基底上削掉、切除、劈下或者通过其它合适的方式方法来移走，而由此没有损害本来的减震层。在移走这些层之后，所述测试本体应该尽可能还具有处于上面所说明的范围内的厚度。所述测试本体应该尽可能构造成板状并且具有300mm乘以300mm的面积。所述测试本体的两个分别为300mm乘以300mm大小的表面有利地在相互平行的平面中伸展。

用于实施上面所提到的负载测试的轮廓板原则上能够不同地构造。无论如何优选规定，不仅所述钢板而且所述轮廓板都在实施所述负载测试时完全覆盖所述测试本体的所提到的300mm乘以300mm大小的表面。所述轮廓板和所述平坦的钢板应该如此刚硬，使得其在压缩所述测试本体时没有变形或者对测试结果来说仅仅微不足道地变形。

原则上能够考虑，为了实施所述负载测试而使用以不同方式成形的、具有以不同方式成形的突起的轮廓板。但是，优选将按照标准cen/tc256的几何碎石板（geometricballastplate）用作轮廓板。所述epm指数原则上能够在实施所述负载测试时在所述测试本体上的仅仅唯一的测试点上来确定。无论如何，这个测试点应该尽可能不是完全布置在所述测试本体的边缘上。但是，为了将所述减震层或者测试本体的材料中的无意的局部的异常对所述epm指数的确定的影响降低到最低限度，也能够规定，在进行负载测试时在所述测试本体上的多个测试点上实施所述测试步骤a）到g），从而从就这样为每个测试点所计算的epm指数中通过平均值形成来计算出所述测试本体的并且由此所述减震层的epm指数。比如能够同时在五个测试点上实施所述负载测试，以用于从中形成所提到的平均值。作为平均值，为此有利地使用算术的方法、也就是单个数值的总和除以单个数值的数目。

附图说明

本发明的优选的实施方式的另外的详情和细节以及为了实施所述负载测试而借助于以下附图说明来进行解释。附图中：

图1示出了铁道轨枕连同布置其下面的处于碎石道床上的轨枕基底的简化的垂直剖面，其中为完整起见也示出了布置在所述铁道轨枕上的轨道；

图2示出了测试本体的简化的俯视图；

图3和4示出了所述测试本体沿着剖面线aa的剖面图，其中图3示出了未负载的状态，并且图4示出了在卸载间隔结束之后20分钟的状态；

图5示出了用于对所述测试本体进行压缩的简化的图示；

图6示出了能够用于实施所述负载测试的轮廓板的优选的实施方式的俯视图；

图7和8示出了按照图6的轮廓板沿着剖面线b和c的剖面；并且

图9示出了关于时间为不同的材料绘示的以%为单位的剩余变形r的曲线。

具体实施方式

在图1中示出了铁道轨枕4连同在其上布置的、用于轨道车辆的轨道16的基本构造，所述铁道轨枕在这种实施例中由混凝土构成。所述轨枕基底1处于所述铁道轨枕4的朝向碎石道床2的外表面3上。在所示出的实施例中绘示出纤维层15，该纤维层优选形状锁合地不仅被固定在所述铁道轨枕4上而且被固定在所述减震层5上。作为替代方案，如开头已经解释的那样，当然也能够是其它的本身熟知的固定形式、比如粘接和类似形式。增强层在这里未被绘示出，但是所述增强层如在现有技术中本身熟知的那样能够存在于所述轨枕基底中、优选在所述减震层5上存在于边缘上。所述减震层5按照本发明具有处于10%到25%的范围内、优选处于10%到20%的范围内的epm指数。

为了实施所述负载测试，由所述减震层5制成测试本体6，如在图2中以俯视图简化地示出的那样，所述测试本体具有优选彼此平行地伸展的、相应300mm乘以300mm大小的表面。如开头所解释的那样，为此相应地移走必要时在具体存在的轨枕基底1中存在的、用于固定的纤维层或者增强层。对于至少一个测试点7的固定如此进行，使得在进行接下来所描述的负载测试时，所述轮廓板8以其突起9之一的最大突起部10朝所述测试本体6刚好挤压到这个测试点7上。

图3和4分别示出了所述测试本体6沿着图2的剖面线aa的剖面。在图3中，所述测试本体6还处于在按照所述负载测试的测试步骤c）的压缩之前的、未负载的状态中。在这种状态中，所述测试本体在所述测试点7上的原始厚度d0沿着法向于或者说正交于所述测试本体6的表面12的方向11来测量。所述测试本体6的表面12在此是人们在图2中的俯视图中朝其看的表面、也就是两个表面之一，所述表面大小为300mm乘以300mm。在所述未负载的状态中，所述测试本体6在所述测试点7上的原始厚度d0通常大约相当于所述厚度14，所述厚度优选具有开头所提到的数值，并且描述了所述测试本体6在整个表面12的范围内的厚度。所述厚度14是一种平均值。由于局部的偏差或者也由于不一样精确的测量，所述测试点7中的厚度d0可能或多或少地偏离所述厚度14。与图3相比，图4示出了在按照测试步骤e）的卸载间隔结束之后二十分钟所述测试本体6在所述测试点7的区域中的情况。在所述测试点7的区域中能够看出所述表面12的某种残余变形。也绘示出了所述测试本体6在所述测试点7中的、有待按照测试步骤f）测量的瞬时的厚度d20。如对于所述测试本体6的原始厚度d0的测量一样，这种测量能够沿着相同的、法向于所述测试本体6的表面12的方向11来实施。

图5示出了如何能够按照所述负载测试的测试步骤c）来实施整个事先未负载的测试本体6的压缩的示意图。为此将所述事先未负载的测试本体6放到平坦的钢板13与所述轮廓板8之间，使得所述测试本体的表面12之一朝向所述轮廓板8上的突起9。对置的钢板13是平坦的。所述钢板也就是具有平坦的表面，所述测试本体6在压缩时贴靠在该表面上。所述测试本体6全平面地、也就是以两个彼此对置的分别为300mm乘以300mm大小的表面贴靠在所述平坦的钢板13上。所述轮廓板8也有利地覆盖所述测试本体6的、这里具有面向所述测试点7的表面12的整个面积。不过，在压缩开始之前，所述测试本体6仅仅贴靠在所述轮廓板8的突起9的最大突起部10上。随着压缩的增加，所述突起9被挤压到所述测试本体6中，使得测试本体6与轮廓板8之间的接触面积随着压缩的增加而增加。总之，在测试步骤c）中，在整个事先未负载的测试本体上在60秒之内对所述测试本体进行压缩。所述压缩如此实施，使得所述测试本体6在所述测试点7上在所述60秒结束时被压缩到其原始厚度d0的50%。所述轮廓板8在此以该轮廓板8的突起9的最大突起部10在所述测试点7上朝所述测试本体6挤压。为了实施压缩，能够使用本身熟知的压力机。在图5中仅简化地示出了所述压力机的、在压缩机期间沿着挤压方向18有待朝彼此运动的挤压模17，所述挤压模在挤压过程中使所述平坦的钢板13和所述轮廓板8朝彼此运动，并且在测试步骤d）中对其进行支撑或者将其保持在其位置中。在测试步骤d）中，如上面所解释的那样，规定在十二小时的时间段内连续地、也就是不中断地维持所述测试本体在测试步骤c）中在60秒结束时所达到的压缩。在按照测试步骤d）十二小时结束之后，结束对于所述测试本体6的压缩。在测试步骤e）中，在五秒的卸载间隔之内完全使所述测试本体6卸载。在按照图5所示出的实施例中，为此使所述挤压模17反向于所述挤压方向18相应地远离彼此。按照测试步骤c）的在60秒之内的压缩以及按照测试步骤e）的在5秒的卸载间隔之内的卸载有利地用线性的负载或者卸载斜坡来进行，优选方法是：使所述挤压模17在相应的时间间隔中以恒定的速度朝彼此、也就是沿着挤压方向18运动或者离开彼此、也就是反向于所述挤压方向18来运动。按照测试步骤e），在负载间隔结束时又完全使所述测试本体6卸载。现在，在测试步骤f）中，在重又卸载的状态中自所述卸载间隔结束起等候20分钟。在这二十分钟里，尤其也在所述测试点7上进行所述测试本体6的材料的弹性的复位。不过，为了按照本发明不仅满足对所述减震层5的弹性的要求而且满足对其的塑性的要求，在此不是刚好涉及完全弹性的复原。所述变形因而在20分钟之后也还留下一定程度的塑性的份额，从而正好产生处于按本发明的、在10%与25%之间、优选在10%与20%之间的范围内的epm指数。如果满足这一点，那么涉及按本发明的轨枕基底1，该轨枕基底按照本发明满足彼此本来乍一看就矛盾的弹性的和塑性的要求，从而所述轨枕基底1一方面如此有弹性，使得其保证所希望的减震效应并且由此保证震动保护，但是另一方面也很好地保护所述碎石道床2，方法是：通过所述变形的塑性的份额，所述碎石道床2的碎石在所述轨枕基底1的实际上的移置中被保持在所述铁道轨枕4的下面。在所述卸载间隔结束之后的所提到的20分钟结束之后，对所述测试本体6在所述测试点7上的、在图4中简化地示出的厚度d20进行测量，此后能够在测试步骤g）中从所述原始厚度d0和在测试步骤f）中所测量的瞬时的厚度d20中计算出所述epm指数。为了进行这种计算，使用下述公式，在所述公式中规定，将所述瞬时的厚度d20从所述原始厚度d0中减除。将这种减法的结果除以所述原始厚度d0并且将这种除法的结果乘以100%。从中得到所述epm指数，所述epm指数按照本发明应该处于10%到25%的范围内、优选处于10%到20%的范围内。

图6示出了优选在实施所述负载测试时所使用的、形式为按照标准cen/tc256的所谓的几何碎石板（geometricballastplate）的轮廓板8或者其突起9的俯视图。在图6中能够清楚地看出，这个轮廓板8或者按照所提到的标准的几何碎石板具有大面积的和小面积的角锥状的突起9。图6的、在图7中示出的剖面线bb示出了在所述大面积的突起9的区域中的剖面。在图8中示出的、沿着剖面线cc的剖面以剖面图示出了这个轮廓板8的较小的突起9。所述突起9分别突出超过所述轮廓板8的基面19。所述突起9在所述最大突起部10中具有从这个基面19起的、最大的间距。所述最大突起部10就此而言也能够被称为所述突起9的顶点或者尖部。所述测试本体6的测试点7如所提到的那样贴靠在这些最大突起部9之一上。因为所述突起9也能够具有经过倒圆的表面，所以为相应的突起9的顶点区域选择了最大突起部10这个概念。在如这里所示出的几何碎石板一样的轮廓板8的优选的实施方式中，所有突起9的最大突起部10相对于所述基面19具有相同的高度差20。对于按照标准cen/tc256的几何碎石板来说，这个高度差20为15mm。对于用于所提到的负载测试的轮廓板8来说，这个高度差20应该有利地大于所述测试本体6的厚度14。

图9示出了具有0与80分钟之间的时间间隔的图表，所述时间间隔直接紧接着按照测试步骤e）的5秒的卸载间隔的结束。示出的是用于不同的测试本体6的曲线21、22和23。在此涉及示例。所述曲线21示范性地示出了测试本体6或者减震层5，所述测试本体以强烈的塑性的方式对所述测试本体6的、按照测试步骤c）的压缩作出反应。即使在60分钟之后，在这里依然能够观察到27%的剩余变形或者残余变形r。具有这样的材料的减震层虽然很好地保护碎石，但是没有实现所期望的弹性的特性，并且由此没有实现对于所述轨枕基底1的所期望的震动保护。在所述曲线23上示出了测试本体6的、强烈的弹性的挤压特性的一种对立的实施例。在这里虽然留下形式为所述变形的塑性的份额的5%的残余变形，但是已经实际上在20分钟之后就达到了这个结果。所述epm指数相当于在20分钟的时刻的残余变形r。在图9上能够清楚地看出，不仅具有曲线21的材料或者测试本体6而且具有曲线23的材料或者测试本体6都不具有所述减震层5的按照本发明的特性。一种示范性地绘示的按本发明的测试本体6或者相应的减震层5的曲线用附图标记22来表示。在这里，在按照测试步骤e）的卸载间隔结束之后的二十分钟产生残余变形r，并且由此产生大约16到17%的epm指数，这差不多处于按本发明的、10到25%的间隔中的当中。具有这样的epm指数的减震层5不仅具有所期望的弹性的特性并且由此具有所期望的震动保护特性，而且具有所期望的塑性的特性并且由此具有所期望的碎石保护特性。

附图标记列表：

1轨枕基底

2碎石道床

3外表面

4铁道轨枕

5减震层

6测试本体

7测试点

8轮廓板

9突起

10最大突起部

11方向

12表面

13钢板

14厚度

15纤维层

16轨道

17挤压模

18挤压方向

19基面

20高度差

21曲线

22曲线

23曲线。