[发明专利]用于加固碎石道床的方法和用于执行此方法的装置

说明书

本发明涉及一种加固碎石道床的方法，在道床的上部区域中设置有轨枕和固定其上的铁轨，其中，在轨枕的下面碎石道床具有载荷消除区域，载荷消除区域承受作用到铁轨上的载荷，并且将这些戴荷传递到位于碎石道床下面的地，在该方法中用由反应混合料形成的泡沫材料起泡填充碎石道床的碎石架中的空腔。此外，本发明还涉及一种用于执行此方法的装置。

传统的铁路主要是由设置在所谓的地面上的碎石道床构成。由木材、混凝土或者钢材构成的轨枕埋入在碎石道床中，并且将铁轨固定在轨枕上。

然而这种经过考验的技术的一大问题是通过行驶运行对碎石道床的磨损。在这种情况中所谓的磨损应理解为通过巨大的动态的水平的和垂直的轨道力使碎石块逐渐的磨碎。这种磨碎主要是由于下述原因出现的，即这些碎石块会自身转动和彼此相互移动，其中，通过在此期间出现的极端的压力使颗粒从碎石块中破碎出来。

碎石道床的这种磨损最终导致轨道挠曲和铁路的不平。这些问题必须通过费事的和成本昂贵的维修措施才能消除。其中，这种修理是通过将碎石块填补到轨道的下面，并且将填补的碎石块重新夯实完成的。

不同的发明人从事过这一总课题。例如DE 20 63 727 A1公开了一种方法。在该方法中通过粘合剂完全地或者部分地将碎石架的一些单个的石块粘合起来，其做法是用一种粘合剂填充碎石块之间的单个的空腔，并且大面积地将这些石块彼此粘合起来(见第3页第11到14行)。通过这一措施防止碎石的旋转和彼此移动。

在同一文献中也描述道：“…，部分地或者全部地直到地面地填实轨枕支承下面区域中的空腔”(第四页第9行到12行)，以便以这种方式不仅克服水平的，而且也克服垂直的轨道力而增强碎石架的稳定性。在同一文献DE 20 63 727 A1中还这么描述：“这种合成材料有利地可以是一种两成分的合成树脂，这种树脂在形成泡沫时硬化，这样，在最小的合成材料量的情况下完全填充石块之间的空腔”(第六页第17行到21行)。

其它从事用发泡填充碎石架的空腔的文献还有EP 1 619 305 A2、DE24 48 978 A1，以及US 3 942 448。

但是这些文献中没有哪一篇是从事下面在实际应用中出现的问题：

-这些碎石块不仅具有不同的几何形状，而且在一次又一次地装料时具有不同的颗粒尺寸。这导致在多次卸料中在碎石架中的空腔体积的明显的不同。

-此外，轨栅和地面之间的距离并非到处都是一样大小的，因为地面从来就不是完全平坦的。这也导致在碎石架中的待发泡填充的空腔体积的很大的不同。

在图1中示出了在碎石架中这些空腔变动所产生的后果：

-在简图所示的左边区域中和所投放的反应混合料相比实际的空腔体积太小，因为实际的碎石道床的高度比所估算的碎石道床的高度H要小。这导致左边的轨枕和左边的轨道区域的起沫溢出，并造成必须通过很费事的去除才能消除的损失。

-在简图的右边区域例如和所投放的反应混合料相比实际的空腔体积太大，因为实际的碎石道床的高度比所估算碎石道床的高度H要大。这导致泡沫堆(Schaumschlot)太低，它根本就达不到轨枕。这是一个可能后果严重的错误。因为在泡沫外溢是可看见的时，所以如果很费劲才能消除掉，但是太低的泡沫堆是看不到的，因此简直是致命的，因为这样就没有达到在轨栅和地面之间的载荷消除锥的所要求的稳定。

为相比较在两个不符合要求的泡沫堆之间的中间示出了一个正确的泡沫堆。这个泡沫堆从地面一直延伸到达轨枕的下面区域，并且实现碎石区域的无可挑剔的稳定。

下面措施可以消除所述缺陷：

太低的泡沫堆必须通过投放另外的反应混合料予以纠正。为此需要首先通过合适的测量方法精确地测定在原始起泡过程中所达到的泡沫高度，以便能按规定地加注其它的反应混合料，也就是说，总体看这是一件特别费事的修理活动。

为了消除轨枕和轨道的外溢泡沫的损害有各种不同的做法。当泡沫已经硬化时其中一个做法是如行话所说的“矿工式地”用合适的工具机械地除掉它。

在这其中也可以设想不只是用手去掉硬化的泡沫，而且甚至机械地用一种轮廓铣削机去掉它，并且借助撕碎机(Schreddern)循环利用泡沫残物。

另外一种办法是有针对性的火焰清理，然而这要以一种所谓的自灭的泡沫系统为前提。

当泡沫还未硬化时，也就是还处在新生过程中，也就是说也还处在上升过程中可考虑采用下述对策：

-采用有针对性的空气冲击破坏掉从碎石道床中出来的泡沫，或者

-用一种破坏泡沫的液体，例如含油脂的乳剂喷射从碎石道床中出来的泡沫，或者