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Traverse en béton armé pour voie ferrée.
La raison pour laquelle l'emploi deatraverses en béton armé pour les voies ferrées donne des résultats peu satis- faisante doit être cherchée dans le fait qu'on n'a pas tenu suffisamment compte, pour les établir, des propriétés du béton armé lui même, ni des efforts auxquels ces traverses sont soumises pendant l'exploitation.
Des essais prolongés sur des poutres en béton armé ont démontré que des efforts de flexion très inférieurs à ceux théoriquement admissibles produisent déjà la dislocation de leur texture par la production de crevasses, lorsque ces
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efforts de flexion sont réitérés; or les travers subissent pendant l'exploitation de pareils efforts réitérés, par suite des chocs qui leur sont communiqués par le matériel roulant, et en conséquence, elles sont détruites en un lape de temps relativement très court.
De ces essais, il résulte que d'une part, on ne doit pas compter sur la coopération de l'armature pour résister aux efforts de flexion, et que d'autre part, toutes les précautions doivent être prises pour diminuer les efforts de flexion provoqués par les mou- vements des traverses pendant l'exploitation, à un point tel que le béton puisse y résister à lui seul sans dommages.
La présente invention se rapporte aux mesures à prendre à cet effet afin d'empêcher les parties des traverses qui servent d'assises aux rails de se mouvoir librement dans le ballast, en donnant une forme spéciale à ces parties, et de rendre inoffensifs les mouvements relatifs de ces assises sous le choc des roues, en les/reliant entre elles d'une façon particulière.
Le dessin représente deux formes d'exécution d'une traverse en béton armé suivant la présente invention, la Fig. 1 montrant une vue longitudinale d'une construction dont les Figs. 2 à 5 sont des coupes suivant les lignes I-I, II-II III-III, et IV-IV; et la Fig. 6 montrant une coupe longitu- dinale d'une autre construction.
La traverse consiste habituellement, dans les voies nor- males, en deux blocs d'assise disposés sous les rails et en, une partie intermédiaire servant à relier ces blocs dans le sens transversal. Ces sortes de traverses en trois parties sont connues en elles-mêmes et permettent entre autres de donner à l'ensemble de la traverse un poids tel qu'il laisse @
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encore la possibilité d'un transport facile de chaque partie de la vole.
Afin de s'opposer aux efforts de flexion agissant sur les deux bloos d'assise a de la traverse, les faces latérales de ceux-ci convergent vers le bas à la façon d'un coin d'une manière connue et, pour mieux transmettre les efforts au bal- last et réaliser sûrement sa participation à la résistance aux chocs, c'est-à-dire pour augmenter la masse sur laquelle agissent ce s chocs, ces faces latérales sont pourvues de surfaces accidentées, par exemple à redans e (fig. 2) ou à, évidements en forme de poches f (Fig.4) etc, qui garantissent une liaison intime du ballast avec la traverse.
Le ballast est tassé dans ces renfoncements, et il est ainsi forcé de participer aux mouvements de la traverse. De cette manière on parvient non seulement à éviter les efforts de flexion et à arrêter pratiquement les mouvements de trépi- dation des blocs 1 qui jusqu'à présent se répétaient fréquem- ment au passage de chaque roue, mais encore à faire partici- per le ballast à la résistance aux efforts et à augmenter ainsi effectivement la masse soumise aux chocs.
Le ballast subit Inévitablement, par suite de la diffé- rence de résistance de ses diverses parties, des pressions résultantes différentes sous les deux blocs d'assise des rails, et il se produit ainsi entre ces blocs des mouvements relatifs que la partie intermédiaire de la traverse doit être en état de supporter et de rendre Inoffensifs.
Les pièces Intermédiaires rigides connues amènent une dangereuse trépidation des traverses qui conduit rapidement à leur destruction et à leur rupture parcuqu'en ce cas, il se produit dans la traverse des efforts de flexion réitérés que le béton ne supporte pas et qui ont pour résultat de le 1
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crevasser. on a déjà proposé, pour éviter les inconvénients des pièces intermédiaires rigides et de leur liaison rigide aux blocs d'assise des/rails, de relier ces pièces intermé- diaires aux blocs par des articulations.
Toutefois cette solution n'est pas efficace car lorsque les blocs tournent autour des axes des articulations, celles-ci ne peuvent pas les ramener dans l'alignement et par suite de cette rotation la largeur de la voie est modifiée. suivant la présente invention, la pièce intermédiaire de la traverse est construite de telle manière que d'une part, elle présente une section flexible capable de subir sans dé- térioration les petites déformations provenant de ce qu'elle appuie sur le ballast, et que d'autre part, elle soit capa- ble de ramener les blocs d'assise des rails dans leur posi- tion initiale et d'éviter ainsi que ces blocs demeurent en place après avoir tourné sous l'effet d'une sollicitation statique.
La pièce intermédiaire est constituée par un certain nombre de barres b en acier ou en béton armé, dont chacune est par elle même très flexible, et qui fournissent par leur réunion un entretoisage entre les deux blocs d'assise des rails. Les extrémités libres de ces barres sont reliées par
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bétormage aux fers d'armature g 80rtant des blocs d'assise.
Les extrémités libres des barres et les armatures peuvent être d'abord réunies provisoirement au moyen de verrous, afin d'établir et de maintenir la largeur correcte de la voie, et ensuite, entre les passages des trains, elles peuvent être bétonnées, c'est-à-dire que les extrémités libres reçoivent une forte enveloppe de mortier très riche, en forme de bloc c,
Entre les blocs d'assise 1. et le bloc de béton c entou- rant les extrémités libres des barres et les fers d, on
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laisse un intervalle qui n'est franchi que par les fers d'armature d.
Les parties de ces fers 1 qui se trouvent dans cet intervalle et qui sont protégées contre des influences extérieures destructives, telles que la rouille, par un enduit ou un faible revêtement de ciment, constituent une articulation incomplète qui permet, d'une part, que les blocs d'assise cèdent un peu sous les chocs sans dégradation de leur structure, mais qui oppose, d'autre part, une résistance notable aux flexions et empêche en même temps que la pièce intermédiaire - pièce de liaison - ait à subir des flexions trop considérables qui provoqueraient des efforts que cette pièce ne pourrait supporter.
On peut obtenir un résultat analogue en donnant aux barres de la partie intermédiaire une section affaiblie qui fournit une articulation incomplète.
Les barres 1 de la partie intermédiaire sont reliées entre elles de manière à former un entretoisage en quinconce ou en carré et, de même que les fers d'armature des blocs d'assise,elles sont réparties sur la section transversale de ceux-ci de manière que leur action combinée fournisse le plus grand moment résistant possible opposé à la torsion des blocs d'assise des rails, suivant la direction des deux axes principaux, Ceci s'obtient de la manière la plus complète en plaçant les quatre ancrages le/plus près possible des arêtes de la section du bloc d'assise. On peut aussi employer trois ancrages seulement, par exemple comme c'est montré par les coupes des Figs. 3 et 4.
Il est évident que la partie in- termédlaire peut être réunie en une seule pièce par un béton- nage, mais elle peut consister en deux ou plusieurs barres.
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Dans la forme de construction applicable aux traverses pour voies étroites suivant la Fig. 6, les armatures 1 des blocs d'assise des rails saillent davantage de ceux-ci que dans la construction représentée sur la Fig. 1, et les deux blocs de béton c, mentionnés ci-dessus, sont réunis en un seul bloc qui,relie ces fers et qui s'étend de part et d'au- tre de l'axe médian de la traverse. Les fers 1 franchissant l'intervalle entre le bloc de béton get les supports consti- tuent ici aussi l'articulation incomplète, laquelle peut être remplacée par une articulation incomplète semblable disposée au milieu de la voie.
REVENDICATIONS @
1.- Traverse en béton armé comprenant deux blocs d'as- sise de rails ayant chacun un poids propre à permettre de les transporter aisément, et une partie intermédiaire reliant ces blocs entre eux, caractérisée en ce que les blocs d'as- sise des rails présentent dans leurs faces latérales conver- gentes comme celle d'un coin, des redans ou des poches per- mettant d'obtenir leur liaison intime avec le ballast.
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Reinforced concrete sleeper for railway tracks.
The reason why the use of reinforced concrete sleepers for railways gives unsatisfactory results must be sought in the fact that sufficient account has not been taken, in establishing them, of the properties of the reinforced concrete itself. , nor the stresses to which these sleepers are subjected during operation.
Prolonged tests on reinforced concrete beams have shown that bending forces much lower than those theoretically admissible already produce the dislocation of their texture by the production of crevices, when these
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bending forces are repeated; now the cross members undergo during the operation of such repeated forces, as a result of the shocks communicated to them by the rolling stock, and consequently, they are destroyed in a relatively very short time.
From these tests, it follows that on the one hand, we must not count on the cooperation of the reinforcement to resist the bending forces, and that on the other hand, all precautions must be taken to reduce the bending forces. caused by movement of sleepers during operation, to such an extent that the concrete can withstand them on its own without damage.
The present invention relates to the measures to be taken to this end in order to prevent the parts of the sleepers which serve as bases for the rails from moving freely in the ballast, giving a special shape to these parts, and to render harmless the movements. relative to these seats under the impact of the wheels, by connecting them in a particular way.
The drawing shows two embodiments of a reinforced concrete sleeper according to the present invention, FIG. 1 showing a longitudinal view of a construction of which Figs. 2 to 5 are sections along lines I-I, II-II III-III, and IV-IV; and Fig. 6 showing a longitudinal section of another construction.
The sleeper usually consists, in normal tracks, of two base blocks arranged under the rails and an intermediate part serving to connect these blocks in the transverse direction. These kinds of sleepers in three parts are known in themselves and allow, among other things, to give the whole sleeper a weight such that it leaves @
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still the possibility of easy transport of each part of the flight.
In order to oppose the bending forces acting on the two seat bloos a of the cross member, the side faces of these converge downwards like a wedge in a known manner and, to better transmit ballast efforts and surely achieve its participation in impact resistance, that is to say to increase the mass on which these shocks act, these side faces are provided with uneven surfaces, for example with steps e ( Fig. 2) or with pocket-shaped recesses f (Fig. 4) etc, which guarantee an intimate connection of the ballast with the cross member.
The ballast is packed in these recesses, and it is thus forced to participate in the movements of the sleeper. In this way it is not only possible to avoid the bending forces and to practically stop the trepidating movements of the blocks 1 which until now were frequently repeated as each wheel passes, but also to involve the ballast to resistance to forces and thus effectively increase the mass subjected to impact.
The ballast inevitably undergoes, owing to the difference in resistance of its various parts, different resulting pressures under the two base blocks of the rails, and there are thus produced between these blocks relative movements as the intermediate part of the crosses must be able to withstand and render harmless.
The known rigid Intermediate parts cause a dangerous trepidation of the sleepers which quickly leads to their destruction and their rupture because in this case, it occurs in the sleeper repeated bending forces that the concrete does not support and which result in 1
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crack. it has already been proposed, in order to avoid the drawbacks of rigid intermediate pieces and of their rigid connection to the seat blocks of the rails, to connect these intermediate pieces to the blocks by articulations.
However, this solution is not effective because when the blocks rotate around the axes of the joints, the latter cannot bring them back into alignment and as a result of this rotation the width of the track is modified. according to the present invention, the intermediate part of the cross member is constructed in such a way that, on the one hand, it has a flexible section capable of withstanding, without deterioration, the small deformations resulting from it pressing on the ballast, and that on the other hand, it is capable of returning the base blocks of the rails to their initial position and thus preventing these blocks from remaining in place after having turned under the effect of a static stress.
The intermediate piece is formed by a number of bars b of steel or reinforced concrete, each of which is in itself very flexible, and which provide by their union a bracing between the two base blocks of the rails. The free ends of these bars are connected by
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concreting with reinforcing irons g 80rtanting base blocks.
The free ends of the bars and the reinforcements can first be brought together temporarily by means of bolts, in order to establish and maintain the correct width of the track, and then, between the passages of the trains, they can be concreted, this that is, the free ends receive a strong envelope of very rich mortar, in the form of a block c,
Between the base blocks 1.and the concrete block c encircling the free ends of the bars and the bars, we
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leaves an interval which is crossed only by the reinforcing bars d.
The parts of these irons 1 which are in this interval and which are protected against destructive external influences, such as rust, by a plaster or a weak coating of cement, constitute an incomplete joint which allows, on the one hand, that the seat blocks yield a little under the shocks without degradation of their structure, but which opposes, on the other hand, a notable resistance to bending and at the same time prevents that the intermediate part - connecting part - has to undergo bending too considerable which would cause stresses that this part could not withstand.
A similar result can be obtained by giving the bars of the intermediate part a weakened section which provides incomplete articulation.
The bars 1 of the intermediate part are interconnected so as to form a staggered or square bracing and, like the reinforcing bars of the seat blocks, they are distributed over the cross section of the latter. so that their combined action provides the greatest possible moment of resistance against the torsion of the base blocks of the rails, following the direction of the two main axes, This is obtained in the most complete way by placing the four anchors as close as possible to the edges of the seat block section. It is also possible to use only three anchors, for example as shown by the sections of Figs. 3 and 4.
It is obvious that the intermediate part can be united in one piece by concrete, but it can consist of two or more bars.
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In the form of construction applicable to sleepers for narrow tracks according to Fig. 6, the reinforcements 1 of the seat blocks of the rails project more from them than in the construction shown in FIG. 1, and the two concrete blocks c, mentioned above, are united in a single block which connects these irons and which extends on either side of the median axis of the cross member. The bars 1 crossing the gap between the concrete block and the supports constitute here also the incomplete joint, which can be replaced by a similar incomplete joint arranged in the middle of the track.
CLAIMS @
1.- Reinforced concrete sleeper comprising two seat blocks of rails each having its own weight to allow them to be easily transported, and an intermediate part connecting these blocks to each other, characterized in that the seat blocks rails have in their convergent side faces like that of a corner, steps or pockets making it possible to obtain their intimate connection with the ballast.