使铁路轨道的道床形成泡沫的方法

摘要

本发明涉及用泡沫覆盖铁路轨道系统（10）的道床（12）的方法，所述铁路轨道系统包括放置在道床上的轨枕（14）和放置在轨枕（14）上的铁轨（16）。根据本发明，铁轨（16）沿着道床（12）的要被覆盖在泡沫中的区域至少在部分面积上被覆盖，并且在铁轨被覆盖的同时将泡沫形成剂引入到道床。

说明书

本发明涉及使铁路轨道的道床形成泡沫的方法，通过该方法铁路轨道的道床可被以足够的弹性固化。

为了使铁路轨道稳定并且能够消散更高的载荷，已知的是借助EP1619305B1公开的示例利用聚氨酯（PU）使铁路轨道的道床的空腔形成泡沫。为此，反应物异氰酸盐、多元醇和添加剂被混合以作为泡沫形成剂并且被引入到道床的空腔内，在那里这些反应物反应以形成聚氨酯泡沫。为此目的，在由两个连续的轨枕限定的轨枕间距中部分地清除（“挖掘”）道床，其中举例来说，在轨枕间距内去除15cm到20cm的道床。在形成泡沫之后被清除的轨枕间距再被填充道砟直到普通轨道交通期间轨枕间距中的道床的名义操作高度，使得任何可能从深度向上升起的泡沫被后续的废品去除覆盖到名义操作高度。在道床的名义操作高度的情况下，道床的上侧被定位在轨枕的沿着重力方向指向的下侧之上的高度处，其中道砟层的上边缘可被布置成接近轨枕的上侧并在该上侧的下面。

一直都需要尽可能快地执行铁路轨道的建造和/或整修以减少线路停止时间。

本发明的目的是提供一种使铁路轨道的道床形成泡沫的方法，所述方法能实现铁路轨道的迅速建造和/或迅速整修。

根据本发明这是通过权利要求1的特征实现的。本发明的优选的构造在从属权利要求中给出，这些从属权利要求每一个独立地或者组合地能代表本发明的一个方面。

根据本发明，提供了用于使铁路轨道的道床形成泡沫的方法，其中铁路轨道具有放置在道床上的轨枕和放置在轨枕上的铁轨，其中所述铁轨沿着该道床的要被形成泡沫的区域至少在一个部分区域内被覆盖，并且泡沫形成剂在铁轨被覆盖的同时被引入到道床内，其中所述道床在由两个连续的轨枕限定的轨枕间距中具有与重力方向相反地指向的上侧并且该道床是堆成的，使得道床的所述上侧被定位在所述轨枕的沿着重力方向指向的下侧之上的高度处。

所述道床的被定位在所述轨枕的沿着重力方向指向的下侧之上的高度处的上侧因此被定位在道床的正常操作高度处。在此使用的知识是，可以与之前的假设相反，从而使道床形成泡沫使得所得到的泡沫，尤其是聚氨酯（PU）泡沫，保留在道床内部并且不从道床露出并弄脏铁轨。举例来说，可以通过泡沫形成剂的反应物混合物中的至少一个被合适选择的催化剂来延迟膨胀剂的形成，尤其是CO₂，到目前为止在可测量的化学反应发生并且出现固化的泡沫之前，基本上流体的泡沫形成剂能从道床的上侧流入到道床的空腔内。为此不必挖掘轨枕间距从而能将反应物和/或泡沫应用到未挖掘的道床。在形成泡沫之前的挖掘工作步骤和形成泡沫之后的填充道床的工作步骤因此可被省略，借此通过举例来说，对于轨道部分的新建和/或整修，构造工作的总时间可被明显减少。因为在轨枕间距内部道床的上侧在形成泡沫期间被布置在正常操作高度，所以在形成泡沫期间能保证道床的稳定性增加，使得尤其是，举例来说，由温度膨胀作用和/或天气作用和/或轨道车辆的机械应力而引起的道床的移位在形成泡沫期间可被避免。覆盖铁轨可指的是道床可在大表面面积上被喷洒泡沫形成剂而不因此弄脏铁轨。尤其是，可以确保所应用的泡沫形成剂没有一部分能穿过以接触铁轨的轨头上的行车表面。而且，由此可以可靠地防止由还没有流走的泡沫形成剂对铁轨的任何意外弄脏。因为通过被覆盖的铁轨道床能被喷洒泡沫形成剂，所以不必在向铁轨床内插入分配器管来引入泡沫形成剂。这加速了道床的泡沫形成并且尤其能实现在道床的泡沫形成期间的连续工作方法。

道床尤其是由边缘锋利的道砟的不规则堆放而形成，其中道砟的几何形状和/或尺寸的范围可在比较宽的容差区域内。道床被形成为在行车方向的截面中尤其基本上是梯形的，所述梯形具有侧向下降的斜坡。道床可靠在基底（基础级）上，其中尤其是排水系统，举例来说是排水垫，可被提供在基础级和道床之间以从道床排放流体，尤其是雨水。轨枕可靠在道床并且进而铁轨靠在轨枕上，铁轨的间距对应于目的铁路车辆的轨道宽度。可将轨枕略微地放在道床内从而不仅是下侧还有轨枕的侧表面都可与道床接触。可通过紧固装置将铁轨紧固到轨枕，尤其是福斯洛（Vossloh）夹子。泡沫形成剂尤其是反应混合物的混合物，其尤其包含了异氰酸盐和多元醇，其中该混合物可还包含至少一个催化剂和/或额外的膨胀剂。膨胀剂，尤其是CO₂，优选地通过泡沫形成剂的化学反应产生。泡沫形成剂可还包含添加剂，举例来说，该添加剂改善了耐久性和/或可管理性。尤其是，泡沫形成剂是环境兼容的，优选地基本上是无胺类的。

尤其是，轨枕间距中的道床的上侧的垂直定位基本上对应在普通的铁轨交通操作期间在轨枕间距中道床的名义操作高度。由此在泡沫形成期间在轨枕间距内道床已经处于它的指定最终位置，使得可完全省略之前的挖出轨枕间距和/或此后用道砟填充轨枕间距。道床的操作高度可尤其达到铁轨的沿重力方向指向的下侧或者具有距离该铁轨的该下侧的距离d，0.5 cm ≤ d ≤ 10 cm。

优选地在铁轨的行驶面之上的高度处从出口应用泡沫形成剂，其中尤其是对于使两个连续的轨枕间距形成泡沫，该高度被保持为基本上恒定的。由此，举例来说，通过倾倒和/或喷洒将泡沫形成剂应用到道床，至少一个出口相对于具有该至少一个出口的铁路车辆发生和/或不发生位移。该出口可被形成为可沿着纵向方向和/或横向方向相对于具有该出口的铁路车辆移动，其中该至少一个出口可被形成为在横向方向上可移动超过轨枕的一个端部。由此可简化具有用于排放泡沫形成剂的至少一个出口的排放设备的结构设计。尤其是，可以通过短管构件或喷嘴构件形成该出口，所述构件被连接到混合泡沫形成剂的成分的混合头，使得避免了用于排放泡沫形成剂的较长的长度延伸。由此减少了在出口中发生堵塞的风险。

尤其优选的是，至少铁轨和/或轨枕被覆盖有至少一个盖子，该盖子被排列成相对于重力方向倾斜。该盖子由此能覆盖一个或全部两个铁轨和/或覆盖一个或全部两个邻接一个轨枕间距的轨枕。该盖子可举例来说被设计成盖板的形式。泡沫形成剂能从该盖子上流下并且穿过铁轨和/或轨枕并到达道床。由此避免了弄脏铁轨和/或轨枕，其中在其它情况下会撞击铁轨和/或轨枕的泡沫形成剂能被用于使道床形成泡沫，尤其是接近该铁轨，优选地在该铁轨的下面。泡沫形成剂因此能被基本上均匀地应用到，尤其是，铁路轨道上，但其中能确保用于使道床形成泡沫的足够的泡沫形成剂能被引入到难以到达的铁轨下面的道床区域中。

尤其是，至少一个铁轨和/或轨枕被盖罩覆盖，其中该盖罩具有第一盖子、盖板、和被以一定角度连接到该第一盖子上的第二盖子。盖罩能类似斜屋顶地覆盖铁轨和/或轨枕，其中还可以将第一盖子通过基本上水平对准的中间构件间接连接到第二盖子，从而减少盖罩的垂直延伸。盖子和/或盖罩可被形成为像框架，其中该框架状盖子和/或盖罩能覆盖轨枕间距的铁轨和轨枕，泡沫形成剂要被应用到该轨枕间距上。尤其是，可以阻止盖板从铁轨向侧方滑落。盖子可被利用它们的内在重量而设置在道床上和/或在两个盖板之间夹着铁轨。盖罩由此可具有足够的稳定性使得泡沫形成剂的撞击盖罩的压力不会压着盖罩使其远离铁轨。

盖子和/或盖罩优选地具有至少一个引导件以连续地在铁轨上携带盖罩和/或盖子。

引导件可以是铁轨携带的引导件，该引导件允许盖罩和/或盖子相对于铁轨的准确定位。举例来说，引导件可被设计为用于设置在铁轨上的框架的形式，并且可具有用于接触一个或多个铁轨的滚子、轮、和/或滑动靴。盖子和/或盖罩在行进方向上的定位可由此被预先确定。还可以将泡沫形成剂沿着行进方向倾斜地排放，从而泡沫形成剂撞击盖子和/或盖罩，撞击具有在行进方向上的或与行进方向相反的方向上的一个力分量，并且该盖子和/或盖罩由此能沿着纵向方向移动。盖子和/或盖罩可被设计成框架样子，其中该框架状盖罩可由多个盖子和至少一个中间构件形成，举例来说被形成为开放框架。该框架状盖子和/或盖罩由此能覆盖轨枕间距的铁轨和轨枕，泡沫形成剂要被应用到该轨枕间距上。引导件能实现盖子和/或盖罩沿着铁轨的连续携带，由此反应混合物的连续应用变为可能。

尤其是，盖子和/或盖板具有排斥装置以排斥泡沫形成剂，其中该排斥装置被尤其设计成涂层，其中提供了若干剥除型金属箔，这些金属箔被布置成一个在另一个上并且每一个都具有形成排斥装置的涂层。举例来说，排斥装置可具有微结构，该微结构被设计成类似于莲植物，由此提供了莲类型的排斥效果。尤其是，提供了若干剥除型金属箔，这些金属箔通过可移除的粘合剂层彼此连接并且每一个都提供有排斥装置。在一次使用后，最上面的剥除型金属箔可被剥除，使得位于下面的剥除型金属箔或者位于下面的排斥装置可被用于另外的使用。排斥装置能阻止泡沫形成剂粘着在盖子和/或盖罩上，使得泡沫形成剂能被快速地引向道床，优选地在泡沫形成剂开始形成泡沫之前。尤其是，盖子和/或盖罩由此也能被保护不被泡沫形成剂弄脏。盖子和/或盖罩由此能被重复地使用。举例来说，可以最初用盖子和/或盖罩覆盖铁轨。在泡沫形成剂已经被应用到这个区域后，盖子和/或盖罩可被再次拾起并被用于覆盖铁轨的另一区域，同时泡沫形成剂仍被应用到前一区域之后的区域中，另一组盖子和/或盖罩被用于该区域。由此在形成泡沫期间可利用盖子和/或盖罩的低材料使用来覆盖一长段铁轨。此外，盖板可用压缩空气，尤其是用压缩空气的加压喷射，清洁可能仍然粘附的任何反应混合物。

尤其是，泡沫形成剂被一直引入到道床内，使得在泡沫形成剂形成泡沫后，所产生的泡沫保持基本上完全在轨枕间距中道床的上侧下面。举例来说，通过泡沫形成剂中的合适选择的催化剂，泡沫形成过程的开始和结束可被因此调节，使得所得到的泡沫的期望升高高度可被提供从而泡沫不会延伸到道床的顶侧之上。由此避免了泡沫形成剂的不必要的采用使用。

尤其优选地，泡沫形成剂的排放可在越过铁轨和/或从一个轨枕间距转换到下一个轨枕间距时被中断。泡沫形成剂应用的中断，举例来说，可当在没有盖子和/或盖罩的情况下应用泡沫形成剂时进行。在出口被引导位于铁轨和/或轨枕上方时，可由此中断泡沫形成剂的应用。通过临时中断应用，可以避免泡沫形成剂弄湿铁轨，尤其是铁轨的顶侧，和/或在两个连续的轨枕间距之间的轨枕。由此避免了泡沫形成剂的不必要的采用使用。尤其是，泡沫形成剂的排放通过出口在横向和/或纵向方向上的来回移动来发生以应用泡沫形成剂，尤其是相对于铁路轨道的行车方向横向地，其中泡沫形成剂的排放可在铁轨区域中被中断。在轨枕的一端，出口可被绕着轨枕端部U形引导，由此改善了轨枕在道床中的嵌入。由此减少了弄脏铁轨的风险。而且，使盖子和/或盖罩接触更低质量的泡沫形成剂，由此增加了盖子和/或盖罩的使用寿命。

尤其优选地，泡沫形成剂由在铁路轨道的铁轨上移动的铁路车辆供应，由此铁路车辆基本上连续地向前移动，尤其是以恒定的行驶速度，以使铁路轨道的道床形成泡沫。可独立于铁路车辆的运动地相对于铁路车辆的连续移动方向在纵向方向和横向方向上移动至少一个出口。该至少一个出口可在铁路车辆的运动期间被基本上平行于轨枕地移动，尤其是通过与铁路车辆的速度匹配地在纵向方向和横向方向上同时运动。由此能实现在泡沫混合物的应用期间铁路车辆的恒定行进速度。由此避免了在道床的形成泡沫期间不连续的操作方法，使得快速的且不复杂的操作方法变为可能。尤其是，不必一次次地停止和起动铁路车辆。

现在通过示例参照附图使用优选实施例来解释本发明，其中下面解释的特征可每一个单独地以及组合地代表本发明的一个方面。附图示出了：

图1        铁路轨道的图解平面图；

图2                 在形成泡沫期间的铁路轨道的细节的图解截面图；

图3        图2的铁路轨道的图解平面图；

图4        能连续携带的盖子的透视图；

图5a      盖子的图解平面图；

图5b      带有盖子的铁路轨道的图解平面图；

图6        带有两个盖子的铁路轨道的侧视图。

图1中示出的铁路轨道10具有道床12，若干轨枕14被放置在该道床上。轨枕14支撑两个铁轨16，所述铁轨沿着行进方向在纵向方向X上对准，并且被布置成彼此之间的间隔对应目的轨道宽度。在两个轨枕14和两个铁轨16之间形成了轨枕间距18。

如在图2中所示，在道床12的形成泡沫期间铁轨16可被用盖罩20覆盖。盖罩20在图示的实施例中具有第一盖子22和第二盖子24，所述盖子都以斜屋顶的方式被彼此连接。盖罩20具有至少一个中间构件38，其在横向方向Y上被布置在盖子22、24上，基本上与铁轨16成直角。中间构件38能被设计成一侧盖子的形式，该一侧盖子带有朝着轨枕间距的斜面。中间构件38可被设计成带有两个斜面的屋顶形式。在图示的实施例中，盖罩20在轨枕间距18区域中与道床12的上侧26间隔开。盖罩20可由盖子22、24居中定位，盖子在侧向上邻接铁轨16的轨头28，并且通过其内在重量可与铁轨16夹紧。由轨头28形成的并且面向重力方向的相反方向的铁轨16的行驶面30由此被基本上完全覆盖。轨枕14由中间构件38覆盖。当泡沫形成剂被从混合器头32通过出口34应用时，混合器头32被提供在横向方向Y上，出口34位于在重力方向上高于铁轨16的行驶面30的高度处并且在可应用时还在盖罩20之上，基本上流体泡沫形成剂能在盖罩20的盖子22、24和中间构件38处流动远离铁轨16的行驶面30和轨枕14，并且流到道床12。由此不必挖出轨枕间距18使得道床12的上侧26已经在轨枕间距18的区域内对应普通铁轨操作期间道床12的名义操作高度。轨枕间距18区域中的道床12的上侧26由此能被定位在沿重力方向被提供在轨枕14的面向基础级的下侧36的高度处。

如在图3中所示，盖罩20具有至少一个相对于行进方向横向布置的中间构件38。该中间构件38可在行进方向上或与行进方向相反的方向上被布置在盖子22、24上，并且能保护至少部分的轨枕（未示出）以及至少部分的紧固构件40，举例来说福斯洛（Vossloh）夹子形式的紧固构件，不被泡沫形成剂弄脏。在沿着横向方向Y移动混合器头34时，盖子22、24可保护铁轨16不被弄脏。

图4中的盖罩20具有盖子22、24以及两个中间构件38，其中中间构件38至少具有轨枕的宽度。盖罩20具有滚子形式的与铁轨相关的引导件42以连续地携带盖罩20，滚子沿着铁轨16在纵向方向X上滚动。滚子42通过杆连接44被连接，盖罩20被定位在该杆连接44上。混合器头32可在横向方向以及纵向方向X上相对于铁路车辆（未示出）和/或盖罩20移动。利用铁路车辆和/或盖罩20的连续运动，混合器头32由此可被基本上平行于轨枕14地移动以将泡沫形成剂应用到轨枕间距18中。混合器头32可在横向方向Y上关于铁轨16作钟摆运动，其中钟摆运动能在端部绕着轨枕14运动。

图5a示出了布置在两个铁轨16上并且具有第一和第二盖子22、24和两个中间构件38的盖罩20。盖罩20在图5b中被示出位于铁路轨道10上，其中提供了两个混合器头32，一个混合器头用于一个铁轨16。混合器头32可在纵向方向X和横向方向Y上被彼此独立地移动。利用盖罩20沿着纵向方向X的连续移动，每个混合器头32可绕着铁轨16以钟摆运动摆动，并且由此遵循了U形行进路径46，该路径具有在纵向方向X和横向方向Y上的分量，其中行进路径46可每次都被引导围绕轨枕14的外端。泡沫形成剂可主要在铁轨16区域内被引入道床12。

在图6中示出了两个盖罩20的布置，每个盖罩20可具有一个或两个混合器头32。泡沫形成剂48可通过混合器头32的出口34被应用到道床12，尤其是在轨枕间距18中。盖罩20可沿着纵向方向X由引导件42沿着铁轨16连续移动。泡沫形成剂48由此可被连续地分配，其中铁轨16和轨枕14被盖罩20保护不被弄脏。