Materassini sottotraversa
per armamenti a massicciata

1 Materassini sottotraversa
Getzner

La soluzione elastica
per binari e scambi nella
massicciata
Le sollecitazioni e le velocità deltraffico ferroviario moderno sonoin continuo aumento e mettono i
manager delle ferrovie di tutto il
mondo di fronte a nuove sfide, sia
tecniche che economiche.
materassini sottotraversa rappresentano una soluzione idonea asuperare queste sfide: preservano
l’armamento, migliorano la qualità dellageometria dei binari e riducono le vibrazioni sia nei binari che negli scambi.

I

I materassini sottotraversa
presentano i vantaggi seguenti:— Riduzione dei costi di manutenzione;— Maggiore durata dell’armamento;— Riduzione delle vibrazioni.
I materassini permettono ai gestori diridurre drasticamente i costi di mantenimento annui di binari e scambi.

materassini sottotraversa Getzner
rappresentano un ulteriore sviluppodel classico armamento ferroviario.
Questi prodotti vengono applicati direttamente sotto la traversa ed aumentano l’elasticità verticale dell’armamento. Grazie ai materassini, il carico dellecarrozze si distribuisce in modo uniforme sul sottofondo. I materassini,grazie alle loro proprietà elastiche,
riducono in modo considerevole l’usura
dell’armamento.

I

Materassini estremamente elastici
utilizzati come isolanti per le vibrazioni
possono rappresentare anche un’alternativa economica ai materassini
sottoballast.
Getzner produce materassini sottotraversa dal 1990. Oggi vengono applicati
con successo in tutto il mondo su
qualunque tipo di percorso, dalla rete
ad alta velocità fino alle linee a percorrenza locale.

3

2 Modalità d’azione

Distribuzione del carico
con materassini sottotraversa

Distribuzione del caricosenza materassini sottotraversa

4

Traverse con materassini

l tipo più diffuso al mondo dell’armamento sono i tracciati con massicciata. La massicciata, essendo l’elementopiù debole del sistema, è soggetta ad
una deriva dinamica latente. La sollecitazione costante (pressione sulla massicciata) causa usura e scheggiatura.
Questi effetti riducono la qualità dellageometria del binario ed è necessario
rincalzare l’armamento.

I

Il montaggio mirato di materassiniallunga questo processo per i motivi
seguenti.

Distribuzione dei carichi
assiali su un numero
maggiore di traverse

Aumento della superficie
di contatto tra traversa emassicciata

Riduzione delle forze
dinamiche e delle vibrazioni nella massicciata

Le proprietà elastiche dei
materassini allungano la lineadella deflessione della rotaia. Il
carico prodotto dal treno si distribuisce su un numero maggiore ditraverse, quindi su una superficiepiù grande. Questa pressione media ridotta diminuisce quindi lasollecitazione della massicciata.

Le eccezionali caratteristiche delmateriale poliuretanico utilizzato
da Getzner favoriscono un inglobamento ideale della massicciata
nella superficie del materassino
sottotraversa. Stabilizzano il
livello superiore della massicciata. Si ottiene così un aumentodella superficie di contatto tratraversa e pietrisco che va dacirca l’8 % (senza materassino) a
circa il 35 % (con materassino).

I materassini elastici di Getzner
riducono il carico dinamico dellamassicciata. Riducono inoltre laderiva della massicciata el’assestamento del binario.

53 Applicazioni

Miglioramento nel lungo
periodo dell’armamentoa massicciata
L’utilizzo mirato dei materassini
Getzner produce una riduzione delcarico della massicciata. Si riduconocosì i fenomeni di rottura ed usuradella massicciata.
razie alle proprietà plastiche delmaterassino, il pietrisco risulta
ottimamente inglobato. Ne consegue
una riduzione delle derive di massicciata. Questo metodo preserva comedesiderato la massicciata e rallenta
considerevolmente l’assestamento delbinario. Le esperienze degli ultimi anni
hanno mostrato che con questa

G

modalità l’intervallo che intercorre trarincalzature successive si è almeno
raddoppiato. Nei punti soggetti amaggior carico, ad esempio gli scambi,
opere civili o tracciati con raggi dicurvatura molto bassi, si metteparticolarmente in evidenza l’effetto
positivo di un materassino.
Nei percorsi soggetti a sollecitazioni
elevate che arrivano a 37 T di carico
assiale, i vantaggi prodotti dai materassini sottotraversa sono estremamente impressionanti.

Qualità geometria binari

Variazione della qualitàdella geometria dei binari
su un percorso di prova inAustria dal 2001.

Insufficiente
Soglia di innesco
Sufficiente

Buono

Ottimo
2001

6

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008
Anno

I miglioramenti a livello diqualità di geometria dei
binari nelle sezioni 1 e 2 enell’area di stazione sono
stati ottenuti grazie a lavoridi rincalzatura.

Sezione retta di binario 1 (senza materassino)

Raggio arco binario 425 m con materassino

Sezione retta di binario 2 (senza materassino)

Fermate in area stazione (senza materassino)Protezione da vibrazioni eriduzione di rumori aerei
Al fine di ridurre le vibrazioni sui tragitti ferroviari, l’applicazione di materassini sottotraversa di alta elasticità
rappresenta un rimedio semplice e più
economico rispetto ai materassini
sottoballast. Inoltre tali materassini
vantano tutte le proprietà positive diun rivestimento elastoplastico.

rilevate variazioni significative delrumore aereo irradiato direttamente.

seconda della deflessione
massima ammissibile del binario,
le traverse con materassini raggiungono valori di assorbimento acusticodell’ordine di 10 dB(v) fino a 15 dB(v)(a 63 Hz). Fino ad ora non sono state

Ciò riguarda in particolare le opere
edilizie in metallo, come i ponti diacciaio e i viadotti. I materassini
elastici antivibranti sono una misura
molto efficace per ridurre il rumore
aereo secondario.

A

Il rumore aereo secondario è generato
dalla radiazione trasmessa di un’opera
edilizia dove, ad esempio, sono state
generate vibrazioni dal passaggio di un
treno.

Assorbimento acustico (dB)

Effetti dei tappetini30

20

Le vibrazioni vengono ridotte nel
campo delle frequenze dominanti,
il che comporta una riduzionedelle emissioni nell’ambiente
circostante.

Riduzione

100
Aumento
-10
5

6,8

8

10

12,5

16

Tratto scoperto

20

25

31,5 40

50

63

80

100 125 160 200 250
Frequenza (Hz)Fonte: Köstli K.; Schwellenbesohlung zur Reduktion von Körperschall-Immissionen (Materassini sottotraversa per la riduzionedelle emissioni sonore intrinseche); pag. 10; Documenti del 10°
Simposio di dinamica delle costruzioni e misurazioni delle
vibrazioni, Ziegler Consultants 2007.

Banchina lontana da tunnel

Banchina vicino a tunnel

7

Riduzione della formazione di corrugazioni

Elasticità a misura negli
scambi con tappetini

Le corrugazioni sono aplanarità
periodiche sulla superficie del binario.

All’interno di un scambio variano lerigidezze. I motivi di tali variazioni
sono le diverse lunghezze delle
traverse e i componenti con effetto diirrigidimento, ad esempio il cuore, lecontrorotaie o le rotaie esterne delcuore dello scambio.

e analisi eseguite negli anni hanno
dimostrato che i materassini
riducono in modo significativo laformazione di tali danni ai binari.
Questo fatto si fa notare in particolare
nelle curve strette dei binari.

Le diverse rigidezze generano un
carico dinamico al momento delpassaggio del treno. Di conseguenza
si ha una rapida usura del tratto, che
fa aumentare i costi di mantenimento
e riduce il comfort dei passeggeri. Il

Lsottofondo inoltre trasmette levibrazioni alle costruzioni limitrofe.
Appositamente per gli scambi,
Getzner offre una combinazione dimaterassini sottotraversa con rigidezze variabili, che distribuiscono con
omogeneità il carico nell’armamento.
Le differenze di deflessione si riducono al minimo, rendendo così liscio lo
scambio. Si ottiene dunque un quadro
uniforme del carico che preserva
l’armamento.

Profondità media di corrugazione in mm

Sviluppo formazione corrugazioni nell’arco binario
0,20

25 Mio. T*(Raggio arco binario: 230 m)
20 Mio. T*

0,15

0,10
10 Mio. T*

0,05

0 Mio. T*

Con materassino
in Sylomer®
modulo di rigidezza
~0,15
N/mm3
~

15 Mio. T*

5 Mio. T**Carico sul trattoin T nette

0,00
2003

8

Senza
materassino

2004

2005

2006

2007

2008
Tempo

Rapporto Hief lau, Università di Innsbruck 2001

I materassini sottotraversa di Getzner
contribuiscono al riguardo anche ad
allungare gli intervalli tra gli interventi della rincalzatura e manutenzione.
Un maggior comfort dei passeggeri eminori costi connessi al ciclo vitale
fanno dei materassini sottotraversa
Getzner la soluzione auspicata per i
manager delle ferrovie.

— Riduzione di vibrazioni— Riduzione dei costi del ciclo vitale(LCC)
Getzner ha sviluppato un modello computerizzato che consente di simulare ladeflessione dovuta al passaggio del treno e ottimizzare così i materassini inbase all’utilizzo specifico.

— Appiattimento della deflessione alpassaggio del treno— Aumento del comfort dei passeggeri— Preservazione dell’armamento

Adattamento della rigidezza dei binari ai passaggi
materassini sottotraversa aiutano aridurre gli sbalzi di rigidezza e quindi
di deflessione, nonché ad evitare laformazione di cavità sotto le traverse,
che si formano soprattutto sui passaggi, dove si sovrappongono tipi dell’armamento con diverse rigidezze.
L’applicazione dei materassini sottotraversa permette di distribuire omogeneamente il carico al passaggio del treno
ed anche di preservare i componentidell’armamento.

I

Armamento a massicciata

Ponte

9

4 L’impiego dei materassini
si contraddistingue per

Riduzione dei costi del ciclo vitale (LCC)
grazie all’impiego dei materassini
Da parecchi anni si sta registrando il
livello di variazione della qualità dellageometria dei binari a seguito dell’impiego di materassini sottotraversa. I
risultati vengono implementati costantemente nello sviluppo.
razie all’applicazione dei materassini è stato osservato un allungamento degli intervalli tra le rincalzature
di un fattore tra 2 e 2,5. Considerando
che il ciclo di rincalzatura è un indicatore della durata di utilizzabilità raggiungibile per un binario, periodi più lunghi
tra due interventi successivi creano unGnotevole allungamento della durata
dell’armamento.
Considerando anche altri costi gravantisull’esercizio legati alla chiusura dei
tratti per gli interventi di manutenzione, i tappetini risultano essere un
investimento estremamente economico, in particolare su tratti con forte
carico.

Composizione dei costi annui normalizzati(tratti con forte carico)
120 %
100 %

100

80 %
60 %

71
61
48
Valutazione statistica(tasso di interesse 0 %)

40 %
23
20 %

16

10

13

0%
Armamento tradizionale
con binari 60E1 e traverse
in calcestruzzo

10

Armamento con binari
60E1 e traverse con
materassini

Costi annui
Ammortamento
Costi gravanti sull’esercizio
Costi di manutenzione

5 Esperienza con
materassini sottotraversa

Comprovata da più
punti di vista
Quasi tutte le grandi società ferroviarie d’Europa impiegano ormai da più
di 18 anni i materassini sottotraversa
Getzner.
materassini vengono utilizzati comeprotezione da vibrazioni, producono
elasticità nelle grandi opere di costruzione di ponti, migliorano la qualitàdella geometria dei binari e riducono i
costi di mantenimento delle tratte.

I

I materassini Getzner possiedono
eccellenti proprietà di durata, comedimostrato da un lato dalle traverse giàsmontate e corredate di materassini
Getzner. Dall’altro lato, l’eccellentequalità dei materassini è confermata
anche dalle misurazioni sulle sezioni ditratte in cui i materassini sono già
montati.
Per garantire la durata di un materassino, la longevità di tutti i tipi è verificata
sulla base della normativa BN 918 145-1.
Questi test vengono eseguiti da un
Istituto di Controllo certificato esterno(ad es. TU di Monaco) o internamente
sul grande banco prove Getzner.

Grande banco prove Getzner

Materassino Getzner SLB 2210G
dopo 7,6 milioni di cicli a 25 T. Le
impressioni plastiche nel materiale
impediscono lo spostamento dellostrato superiore della massicciata.
Non si riconoscono fessure operforazioni nei materassini.

11

6 Il materassino Getzner adatto
per ogni settore d’impiego

Materassini sottotraversa
Getzner, molteplicità disceltare materiali, disponibili in rigidezze
diverse, coprono l’intero spettro diapplicazioni, che va dall’efficacissimo
sistema di protezione da vibrazioni al
miglioramento della qualità dellageometria binari.

T

I tre materiali sono:
SLB – Materiale elastoplastico
SLS – Materiale elastico con
componente ammortizzante
SLN – Materiale altamente elasticosenza ammortizzazione

Tipi
SLB

Protezione da vibrazioni
Tranvia
100 kN

Tipi
SLS

Metropolitana
120 kN
Ferrovia a scartamento ordinario
250 kN

Tipi
SLN
Caricoassiale12

Treno merci(carico assiale
pesante)370 kN

Ponte di Öresund

Scelta del materassino
Getzner ideale

Per ogni tratta il
prodotto giusto
La specialità di Getzner sono gli
elastomeri poliuretanici microcellulari
con svariatissime proprietà perarmamenti ferroviari. I componenti in
Sylomer® e Sylodyn® hanno dimostrato ormai da decenni la loro validità
nelle condizioni più gravose dei più
svariati settori.
etzner offre il materassino ottimale per ogni applicazione: dai tipi
SLB elastoplastici per il miglioramento
esclusivo della qualità della geometria
binari, fino ai materassini altamenteelastici in Sylomer® (tipi SLS) e
Sylodyn® (tipi SLN) per un’efficace
riduzione delle vibrazioni.

G

Per ridurre la sollecitazione dellamassicciata, vengono utilizzati materassini elastoplastici del tipo SLB. Le
proprietà ottimizzate del materiale con
cui sono costruiti questi tipi di materassini permettono di ottenere un inglobamento particolarmente stabile delpietrisco. L’elevata ammortizzazione diquesti tipi di materassini si esplica
positivamente sul comportamento
vibrante della traversa.

I materassini elastoplastici riducono i
costi annui di mantenimento e allungano la durata di una tratta.
Se lo scopo principale è quello diridurre le vibrazioni, la scelta giusta
sono i materassini elastici dei tipi SLS(Sylomer®), ovvero degli efficacissimi
tipi SLN (Sylodyn®).
Mentre i materassini in Sylomer®
dimostrano ancora una certa componente ammortizzante, nelle soluzioni
con Sylodyn® la rigidezza statica e larigidezza dinamica sono pressoché
identiche. Si ottengono dunqueattenuazioni delle vibrazioni molto
elevate anche in caso di una minima
deflessione della rotaia.

Getzner ha un tipo di materassino
sottotraversa ideale per ogni applicazione. La scelta del tipo più adatto sibasa sulla deflessione massima
consentita per il binario per un dato
carico assiale.
singoli tipi di materassini di un solo
gruppo di materiale si contraddistinguono principalmente per la loro
elasticità. L’elasticità si calcola con il
modulo di rigidezza. Si ricava secondo
la DIN 45673-1 con la prova su una
lastra con profilo ballast(lastra ballast
normalizzata). Getzner può offrire tipi
di materassino ottimizzati per linee
tranviarie, metropolitane, linee ad alta
velocità e applicazioni speciali, comecarichi assiali pesanti fino a 37 T.

I

13

7 Sicurezza delcollegamento

Il montaggio nell’impianto
traversa

Montaggio di traverse in calcestruzzo con materassini

I materassini sottotraversa Getzner
possono essere adattati ad ogni forma
di traversa.

Il montaggio delle traverse con
materassini non è diverso dalle
normali procedure.

materassini per traverse in calcestruzzo sono prodotti con una griglia
di montaggio (codice di identificazione“G” alla fine della designazione deltipo). Questa speciale griglia di montaggio di Getzner viene integrata nella
traversa e serve a fissare il materassino su tutta la superficie della traversa.
La griglia di montaggio viene inserita
nel calcestruzzo ancora umido al
momento della produzione delle
traverse. L’adattamento perfetto alla
forma e all’intera superficie assicura un
legame duraturo tra materassino e
traversa, indipendente dal processo di
produzione e dalla consistenza delcalcestruzzo.

razie al peso relativamente basso
dei materassini, il numero di
traverse per vagone resta inalterato.
Anche gli interventi di mantenimento
dei binari non subiscono alcuna
limitazione.

I

Produzione di traverse

Treno di montaggio con materassini
sugli scambi

14

Il processo di giunzione non necessita
di alcun additivo o pretrattamento
dispendioso, e inoltre soddisfa irigidissimi requisiti della normativa BN
918 145-1. Su richiesta del cliente i
materassini possono essere applicati
anche su traverse in calcestruzzo già
indurito. In tal caso i materassini
vengono forniti senza griglia di montaggio, e vengono montati per mezzo
di una colla speciale, che Getzner può
fornire a richiesta del cliente.

G

Nelle zone di passaggio tra traverse
con materassino e senza materassino
può essere necessario adattare
gradualmente la rigidezza. Ciò riguarda
in primo luogo i materassini morbidi(modulo di reazione < 0,15 N/mm3). Per
un tale adattamento della rigidezza,
Getzner consiglia di impiegare unmaterassino di maggiore rigidezza su
una lunghezza di 20 – 30 metri.

8 Referenze
internazionali

I progetti Getzner
parlano da soli
Le soluzioni Getzner sono adottate
in tutto il mondo, come lo stesso teamGetzner.
e dieci filiali permettono a Getzner
di fornire i propri materiali nellezone più strategiche del mondo. Grazie
alla propria rete di distribuzione lasocietà serve di fatto tutti i mercati
importanti del mondo.

L

Obiettivo: Tappetini per traverse
per isolamento delle vibrazioni

Obiettivo: scambi su appoggio
elastico— Metro Amsterdam Linie Ost,
Olanda— Tunnel Bruchsal, Germania— Umega Oka Line, Giappone— Britomart Station, Nuova Zelanda— Matstetten-Rothrist, Svizzera— Timelkam, Feldkirch e Hallwang,
Austria— ÖBB, Austria— DB, Germania— SBB, Svizzera— CR, Repubblica Ceca
— Pro Rail, Olanda— Jernbaneverket, Norvegia

Elenco di referenze, “Materassini
sottotraversa per armamenti a
massicciata” (Estratto):
Obiettivo: preservazione dellamassicciata e miglioramento dellaqualità della geometria dei binari— ÖBB, Austria— DB, Germania— SBB, Svizzera— SNCF, Francia— Bane Denmark, Danimarca— KR, Corea— Jernbaneverket, Norvegia— CR, Repubblica Ceca
— Infrabel, Belgio— ADIF, Spagna

15

Getzner Werkstoffe GmbHAm Borsigturm 11
13507 Berlin
Germany
T +49-30-405034-00
F +49-30-405034-35
info.berlin@getzner.com
Getzner Werkstoffe GmbH
Grünwalder Weg 32
82041 Oberhaching
Germany
T +49-89-693500-0
F +49-89-693500-11
info.munich@getzner.com
Getzner Spring Solutions GmbH
Gottlob-Grotz-Str. 1
74321 Bietigheim-Bissingen
Germany
T +49-7142-91753-0
F +49-7142-91753-50
info.stuttgart@getzner.com
Getzner France S.A.S.
Bâtiment Quadrille
19 Rue Jacqueline Auriol
69008 Lyon
FranceT +33-4 72 62 00 16
info.lyon@getzner.com
Getzner France S.A.S.
19 Rue Hans List
78290 Croissy-sur-Seine
FranceT +33 1 88 60 77 60

Getzner Vibration Solutions Pty Ltd
Unit 1 Number 2-22
Kirkham Road West,
Keysborough Victoria 3173
Australia
Getzner India Pvt. Ltd.
1st Floor, Kaivalya
24 Tejas Society, Kothrud
Pune 411038, India
T +91-20-25385195
F +91-20-25385199
info.pune@getzner.com
Nihon Getzner K.K.
6-8 Nihonbashi Odenma-cho
Chuo-ku, Tokyo
103-0011, Japan
T +81-3-6842-7072
F +81-3-6842-7062
info.tokyo@getzner.com
Getzner Materials (Beijing) Co., Ltd.
No. 905, Tower D, the Vantone Center
No. Jia 6, Chaowai Street, Chaoyang District
10020, Beijing, the P.R.C.
T +86-10-5907-1618
F +86-10-5907-1628
info.beijing@getzner.com
Getzner USA, Inc.
8720 Red Oak Boulevard, Suite 460
Charlotte, NC 28217, USA
T +1-704-966-2132
info.charlotte@getzner.com

www.getzner.com

SL it © Copyright by Getzner Werkstoffe GmbH | 07-2023

Getzner Werkstoffe GmbH
Herrenau 56706 Bürs
Austria
T +43-5552-201-0
F +43-5552-201-1899
info.buers@getzner.com