System mocowania szyn w otulinie

System mocowania szyny Embedded Rail System (ERS) –szyny w otulinie –znajduje coraz szersze zastosowanie. Jako najważniejsze zalety tego bezpodsypkowego sposobu mocowania szyny podaje się redukcję drgań, dużą wytrzymałość i wysoką trwałość.

W systemie ERS szyna umieszczona jest w zagłębieniu –korycie w betonowej płycie, obejmującej całą szerokość torowiska. Na dnie koryta umieszcza się przekładkę, przyklejoną do dna klejem. Na przekładce znajduje się druga przekładka, służąca do regulacji pochylenia szyn. Obok szyjki szyny umieszcza się wkładki, przyciskane klinami, regulującymi położenie szyny w korycie. Powierzchnie wkładki i ścianki koryta pokrywa się primerem, zwiększającym przyczepność masy zalewowej. Pozostała przestrzeń jest wypełniana masą zalewową, wykonaną z żywicy poliuretanowej. Żywica poliuretanowa to żywica polimerowa uzyskiwana w wyniku polimeryzacji monomerów.

Producentami masy zalewowej są m. in. firmy Edilon i Sika. Przykładowy materiał to Icosit KC 340 (należy jednak wskazać, iż nie ma on zastosowania w rozwiązaniu firmy Edilon i Sika nie zaleca jego stosowania w wyżej zaprezentowanym przypadku).

Przyjrzymy się bliżej tej substancji. Sika Icosit KC 340/45 to dwuskładnikowy materiał o dużej sprężystości powrotnej. Bazująca na żywicy masa tłumi wibracje i emisję dźwięku, a także nie zapewnia izolację elektryczną. Tłumienie wibracji jest efektywniejsze niż w wypadku gumy lub elastomerów. KC 340 twardnieje bezskurczowo i w ciągu 24 godzin uzyskuje docelową strukturę. Materiał wykazuje dobrą przyczepność do stali i betonu. Oporność materiału wynosi 2,85 * 10⁹ Ohm * m (dla porównania oporność porcelany to 10¹³ Ohm * m). Wytrzymałość na rozciąganie wynosi 1,70 N/mm² (200 razy mniejsza niż stali), a wydłużenie przy zerwaniu –120%. Ugięcie przy obciążeniu 10 kN wynosi 0,4 mm. Masa jest odporna na wodę i detergenty, jednak charakteryzuje się mniejszą odpornością na oleje i jest podatna na działanie rozpuszczalników, alkoholi i stężonych kwasów. Odporność termiczna KC 340 to od -40 do + 80 stopni Celsjusza. Przy aplikacji, która powinna nastąpić w dodatniej temperaturze (5 do 35 stopni), składniki należy wymieszać mieszadłem mechanicznym w proporcji 10:1. Materiał jest przydatny do użycia przez 10 minut. Twardość powierzchniowa jest uzyskiwana po 2 godzinach.

Kolejność montażu szyn w otulinie jest następująca: najpierw wykonuje się betonową płytę z korytami, następnie oczyszcza koryta i wykleja na dnie przekładki podszynowe, po czym gruntuje przekładki i ścianki koryta. W następnym etapie umieszcza się szynę i reguluje jej położenie, pokrywa ścianki substancją zwiększającą przyczepność i wylewa masę zalewową.

Cechy uzyskanego systemu mocowania szyny to przede wszystkim ciągłe podparcie szyny (w przeciwieństwie do rozmieszczonych co kilkadziesiąt centymetrów podkładów) i uzyskanie żywotności torowiska powyżej 30 lat. Instalacja jest prosta i nie wymaga skomplikowanych urządzeń (np. maszyn do dokręcania nakrętek tak jak w wypadku podkładów). Nawierzchnia nie wymaga zabiegów utrzymaniowych (w wypadku tłucznia konieczne jest m. in. oczyszczanie podsypki, podbijanie podkładów, dokręcanie śrub mocujących szyny). Konstrukcja torowiska jest niska (podkłady wymagają grubej warstwy kruszywa), a także zapewniona jest dobra izolacja elektryczna szyn.