BE832136A

BE832136A - Base de voie pour tramway, chemin de fer et metro avec une stucture continue ou prefabriquee en metal et beton arme

Info

Publication number: BE832136A
Application number: BE6045125A
Authority: BE
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1975-12-01

Description


  "BASE DE VOIE POUR TRAMWAY, CHEMIN DE FER ET METRO AVEC UNE

STRUCTURE CONTINUE OU PREFABRIQUEE EN METAL ET BETON ARME".

  
Le but de cette invention est de construire des bases

  
à structure métallique et béton armé servant d'appui aux rails.

  
Cette structure peut être continue ou espacée, préfabriquée en blocs

  
 <EMI ID=1.1> 

  
dale, comme il apparaîtra dans le dessin annexé. Elle est adaptable

  
à toutes les dimensions des lignes de chemin de fer, de tramway 

  
et de métro. L'invention s'étend également au procédé, pour la

  
réalisation de cette structure, en cas de substitution de la super- 

  
structure traditionnelle par celle de l'invention, sans obligation

  
de suspendre l'exploitation de la ligne.

  
Comme on le sait, les transports sur rails sont encore

  
aujourd'hui fondés sur la pose de traverses en bois, en béton

  
précontraint et de semelles en béton armé sur lesquelles viennent

  
s'appuyer les traverses en bois.

  
 <EMI ID=2.1>  a) une vitesse réduite possible des véhicules par suite de la  stabilité faible de la structure de la base de la voie; b) des opérations périodiques de contrôle et d'entretien complexes et coûteuses dues :

  
1- à une nécessaire fréquence des inspections, des contrôles

  
et des rechanges des matériaux de pose;

  
2- au remplissage des espaces entre les rails;

  
3- à la rectification du niveau et au renforcement des traverses;

  
4- à la régularisation de l'alignement;

  
5- à un temps prolongé pour la substitution des traverses en

  
bois;

  
6- à la révision générale des lignes tous les 7 ou 8 années; c) absence d'une sécurité absolue à cause de l'instabilité du rail qui n'est pas fixé à une base ferme et qui par conséquent cause des déraillements du véhicule comme il est indiqué par

  
les statistiques.

  
La présente invention a pour but de réaliser une structure en métal et béton armé, continue ou préfabriquée pour l'appui des rails et adaptés à tout genre de transport sur rail

  
de chemin de fer, tramway ou métro.

  
La structure de la base continue ou espacée selon l'invention (voir les figures 1-2 et 23) pour le rail offre les avantages suivants :

  
1) par ses excellentes caractéristiques elle permet une durée de

  
plusieurs siècles;

  
2) les véhicules peuvent atteindre une vitesse supérieure à

  
250 Kmh.:

  
 <EMI ID=3.1>  

  
f

  
 <EMI ID=4.1> 

  
8) permet une grande'stabilité au-delà du poids calculé; 

  
9) permettra une épargne de fonds à l'avenir;

  
10) empêche l'incendie de la ligne;

  
11) offre des possibilités do travail à beaucoup d'ouvriers,

  
pour la fabrication des matériaux nécessaires aux travaux.

  
L'économie résultante du capital comparée au système actuel, permettra :
a) la diminution des frais d'entretien; b) moins de contrôles et de rechanges des matériaux de pose; c) le remplacement des traverses en bois; d) d'éviter les révisions générales qui sont indispensables tous les 7 ou 8 années d'exploitation.

  
Cette structure, selon l'invention, est aussi applicable aux tronçons de lignes où on n'a pas eu la possibilité d'installer des structures préfabriquées à cause des empêchements provoqués par des ouvrages de maçonnerie ou des obstacles do quelconque nature.

  
Selon cette invention la structure en blocs préfabriqués avec deux ou plus ressauts (figures 9-11-13) donnera presque la même sécurité et stabilité que celle de base continue.

  
Cet avantage est dû au fixage de la structure sur le terrain par l'entremise de tuyaux en béton armé (figure 14) qui doivent être introduits dans des trous indiquée au repère 20 des figures 8-9-10-11-19-20-21 et dans le terrain. Tolérance admise <EMI ID=5.1> 

  
Cette structure apportera les avantages suivants en comparaison de la structure continue : <EMI ID=6.1>  choisi pour la mine en oeuvre; b) un temps d'emploi inférieur et une plus grande rapidité dans la construction des nouvelles lignes; c) un temps minimum pour la substitution de la vieille superstructure (en traverses de bois) par celle prévue par la nouvelle invention.

  
Selon la présente invention, la structure préfabriquée avec un seul ressaut incorporé à la semelle (figures 8-10-12-19-
20-21) assure la même stabilité et sécurité des autres qui ont deux ou plus ressauts, puisqu'elle aussi est fixée sur le terrain à l'aide des tuyaux en béton armé-

  
Cette nouvelle structure offre en outre des autres avantages en comparaison de la structure continue et préfabriquée avec deux ou plusieurs ressauts :
a) une plus grande facilité de manoeuvre pour la mise en oeuvre due à un poids et à un volume réduits; b) un temps minimum pour le remplacement des traverses en bois; c) moins d'outillages pour la construction préfabriquée des traverses et leur mise en oeuvre; d) la fabrication des pièces qui peut être exécutée à proximité du lieu de la mise en oeuvre.

  
Cette invention, en considération de sa structure typique, n'a aucun besoin d'essais de fonctionnement parce que les structures en béton armé sont flexibles et la hauteur de la base rail change en fonction du poids agissant, de la qualité des matériaux employés et de leur traitement (béton précontraint).

  
L'invention pourra être mieux comprise en se référant aux dessins annexés qui représentent :

  
Figure 1, une vue en plan d'un tronçon à double voie dont la structure de base rail peut être continue ou espacée; Figure 2, une coupe selon 1-1 dans la figure 1; Figure 3, une vue en plan de l'organe mécanique de fixation sans le rail; Figure 4, le détail agrandi en perspective d'un organe mécanique  de fixation;  Figure 5. une coupe de l'organe mécanique de fixation selon V-V dans la figure 4; Figure 6, une vue en plan de l'organe mécanique de fixation du rail;  Figure 7, une coupe selon II-II dans la figure 1 avec la disposition des fers; Figures 8 et 10, des vues en plan de deux tronçons de voie préfabriqués ayant plusieurs bases à un seul ressaut avec des poutres de raccordement préfabriquées; Figures 9 et 11, respectivement des vues en plan d'un tronçon de voie avec base à deux ressauts et base à trois ressauts;

   Figure 12, une vue en perspective du flanc droit de la structure préfabriquée à un seul ressaut; Figure 13, une vue en coupe selon IV-IV de la figure 11; Figure 14, une ferme de fixation; Figure 15, un plan de pose préparé pour la construction d'une nouvelle ligne avec des blocs préfabriqués; Figures 16 et 17, un nouveau crick hydraulique servant à soutenir les poutres portantes ou d'autres appareils. Figures 18A et 18B, l'illustration du procédé de substitution de la superstructure traditionnelle par celle

  
de l'invention sans interruption de l'exploitation de la ligne.

  
Figure 19, en axonométrie, un ensemble de bases ayant un seul ressaut avec structure préfabriquée, déjà terminée;

  
li Figure 20, en axonométrie, un ensemble de bases ayant un seul ressaut avec structure préfabriqué déjà terminée et une structure transversale différente de type léger; Figure 21, en axonométrie, une traverse de type léger préfabriquée avec base à un seul ressaut; <EMI ID=7.1>  avec sa charpente métallique; Figure 22, le coffrage nécessaire pour la construction de la base continue;  Figure 23, en axonométrie un segment de la structure continue ou espacée déjà terminée; Figure 24, en axonométrie, une partie de la structure; Figure 25, la disposition de la charpente métallique pour un seul ressaut qui comprend une base convenant soit pour la structure continue soit pour la structure préfabriquée; Figure 26, la charpente métallique pour un seul ressaut qui comprend sa base,convenant pour la structure préfabriquée;

   Figure 27, un tronçon de la poutre portante sur laquelle est incorporé le rail à l'aide d'appareils mécaniques.

  
Des repères identiques cnt été utilisés de manière générale dans les différents dessins pour des éléments identiques ou similaires sauf indications contraires.

  
Dans la figure 1, le repère 2 indique le rail qui apparaît aussi dans les autres figures; un organe mécanique de fixation 5 est en partie incorporé à la structure en béton armé

  
et est en partie mobile et sert à bloquer la bride ou semelle

  
du rail sur la structure de la base; l'élément 6 (traits interrompus) indique une poutre de liaison en béton armé entre deux lignes dont la distance change de 5 à 50 m d'après la configuration du terrain.

  
ri La structure selon l'invention est formée par une semelle continue ou espacée en béton armé coulée directement sur le plan du coffre comportant une série de ressauts transversaux

  
à section trapézoïdale (voir la figure 2). Ils forment un corps unique avec la semelle susdite, les organes mécaniques de fixage et les joints qui servent à bloquer le rail à son corps en ciment armé, dans la position voulue.

  
Dans la figure 2, le repère 1 indique le plan de pose, c'ést-à-dire le plan sur lequel la base de la structure s'appuye; le repère 3 la semelle continue ou espacée avec le ressaut transversal 4 à section trapézoïdale; deux pièces 7 de fer rond'de

  
12 mm relient les deux organes mécaniques de fixage 5; "h" indiqua la hauteur entre le plan de pose et la bride du rail variable selon le poids agissant et la qualité des matériaux employés;

  
 <EMI ID=8.1> 

  
agissant et la composition technologique du rail, tandis que

  
 <EMI ID=9.1> 

  
Dans la figure 3, deux joues 9 servent à bloquer,

  
à l'aide de boulons <1>3, le patin du rail à sa base; le repère 14 indique l'étrier avec la plaque où le patin du rail s'appuie.

  
Dans les figures 4 et 5, un des organes mécaniques

  
de fixation est adaptable soit à la structure de la base continue soit à la structure préfabriquée. L'organe, outre de permettre une plus grande stabilité et sécurité dans la fixation de la bride du rail 2 à la structure de base, permet aussi la substitution du rail en peu de temps. On distingue,en traits discontinus, un couvercle de protection 8, deux joues 9, des cales en acier 11 pour le serrage des joues 9 au patin du rail 10 et une garniture ou cale 12 en plastique antivibrante (ou quelconque matériel approprié du point de vue technologique) qui est interposée   <EMI ID=10.1> 

  
entre la base de la cravate 14 et'le patin du rail 10; une petite barre métallique 15 est soudée aux coquilles filetées 18 dans lesquelles doivent être vissés les boulons 13; une petite barre métallique ou étrier inférieur 17 moulée est fixée par des petits boulons passants 16, à l'étrier à cravate supérieur 14. La petite barre moulée, une partie de l'étrier à cravate, les coquilles filetées, la bandelette soudée, forment un corps unique avec le

  
 <EMI ID=11.1> 

  
Dans la figure 6 le rail 2 est fixé par les joues 9

  
et les boulons de serrage 13.

  
Dans la figure 7, on a indiqué la disposition des fers du béton armé des deux organes mécaniques 5 de fixation aux rails 2;

  
le repère 1 indique le plan de pose, 3 la semelle et 4 la section transversale du ressaut trapézoïdal.

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
configuration du terrain. Un tuyau en ciment armé entre dans un trou 20. Dans les traverses, deux trous 22 sont destinés à recevoir les fermes de fixation en béton armé. Ces fermes sont nécessaires à la fixation des structures préfabriquées sur le terrain et changent selon la configuration du terrain et la vitesse autorisée des trains. Les repères 19 et 21 montrent un cerceau avec son diamètre. Un tel cerceau est indiqué dans toutes les structures des blocs préfabriqués et il sort pour manier

  
 <EMI ID=14.1> 

  
la mise en oeuvre de l'invention.

  
Dans la figure 12, on a indiqué par 23 le plan frontal de la traverse et par "h" la hauteur entre le plan de pose et le patin du rail. 

  
La figure 13 montre le rail 2, le ressaut transversal 4 à section trapézoïdale, les deux pièces 7 qui lient les organes mécaniques de fixage, la forme du cerceau 19 en section, le bloc préfabriqué 24, la ferme 25 en béton armé pour la fixation du bloc sur le terrain. 

  
La ferme de fixation représentée dans la figure 14 a  la forme d'un tronc de tuyau en ciment armé pour fixer la structure sur le terrain, un cerceau 26 avec un fer rond en acier de 14 mm pourra servir pour enlever cette ferme en cas de démontage de la structure, le repère 27 indique la ferme en coupe.

  
 <EMI ID=15.1> 

  
et 28 le trou où devra être introduit le prolongement de la ferme. On devra prévoir un nivellement avec du béton en cas de terrain moins compact.

  
Dans les figures 16 et 17 la structure d'un nouveau crick hydraulique comporte des colonnes portantes 29, le plan d'appui 30, le boulon de fixage 31 au cylindre, le cylindre 32,

  
 <EMI ID=16.1> 

  
l'huile, la soupape 36 pour ouvrir et fermer la sortie de l'huile, la soupape de sûreté et de purge 37, les poutres portantes 38,

  
la petite barre métallique 39 pour soutenir le crick et les poutres portantes, l'espace d'introduction 40 des cales calibrées, une de ces cales 41 qui change à 50 mm.

  
Dans la figure 18, on distingue le rail 2, les poutres

  
 <EMI ID=17.1> 

  
44.

  
On débarrasse le ballast entre les deux traverses (A) jusqu'à rejoindre le plan inférieur, on introduit les poutres portantes. provisoire" 38; au-dessous du rail 2 les poutres portantes

  
 <EMI ID=18.1>  les poutres provisoires en les incorporant aux rails avec des cales  calibrées (figure 2?). effectue le relèvement des parties latérales jusqu'à rejoindre le plan de la plateforme et on installe  les cricks aux parties extrêmes des poutres 44 (figures 16 et 17) et on met en action les cricks jusqu'à rejoindre la partie inférieure des poutres portantes 38, on introduit des cales calibrées

  
 <EMI ID=19.1> 

  
hydraulique des deux parties des cricks et complète le déblayement de la partie centrale du ballast (B, repère 43) et on range l'espace nécessaire à la mise en oeuvre de la structure, soit continue, soit préfabriquée.

  
 <EMI ID=20.1> 

  
le trou 20 pour introduire la ferme et les parties d'allégement 20 X de la structure.

  
Dans la figure 21bis en plus du rail 2 on a représenté la structure 60 de la base avec son ressaut.

  
Dans la figure 22 sont représentés les éléments constitutifs 46, 47, 48, 49, 50 du coffrage pour la construction

  
de la base continue.

  
Dans la figure 23 on ondique également le prolongement
51 des fers de la semelle.

  
Dans la figure 24, on a indiqué le poids agissant

  
qui charge la surface en traits discontinus de la base, qui se transmettra à son tour sur la structure située au dessous. Le repère 2 indique le rail, le repère 52 A un tronçon de voie avec base.

  
Dans la figure 25, les repères 52, 53, 54, 55, 56, 57

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
mécaniques de fixation 5. 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
indiquent les formes différentes des fers ronds, tandis que le  repère 7 indique deux pièces à crochet qui lient les deux organes mécaniques de fixation 5. Les structures susdites ont la même fonction des poutres de fondation renversées et partant la disposition de la charpente métallique est la même que celle décrite aux figures 25 et 26.

  
La structure de la figure 27 a la faculté de provoquer des inclinaisons différentes aux voies selon les intentions des techniciens et ceci soit pour la structure continue soit pour la structure préfabriquée. On distingue le rail 2, le patin du rail 10, la poutre portante 38, la petite équerre 64, les boulons passants
65, une cale calibrée 66 à coin avec des trous passants.

  
On peut donner des inclinaisons plus marquées aux susdites structures soit en penchant les coffrages qui joueront sur les parties des structures en causant une position telle qu'une partie sera plus basse et l'autre plus haute, soit en donnant des

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Cette invention a été décrite dans les détails d'exécution préférés par le déposant mais il est bien entendu

  
que les techniciens pourront apporter des variantes tout en restant dans le cadre de la présente invention dont les éléments et caractéristiques majeurs sont repris dans les revendications qui

  
 <EMI ID=25.1> 

  
précède. 

REVENDICATIONS

  
1. Structure métallique et en béton armé pour la

  
construction des lignes de chemins de fer, de tramway et du métro,

  
caractérisée par une base où le rail prend appui, qui peut être

  
continue ou espacée, préfabriquée en blocs avec un ou plusieurs

  
ressauts transversaux à section trapézoïdale.

Claims

2. Structure selon la revendication 1, caractérisée

par le fait que la construction de la base continue ou espacée

comprend en combinaison une semelle continue ou espacée en béton

armé, coulée sur le plan du coffrage avec une série de ressauts

transversaux à section trapézoïdale qui forme un corps unique

avec cette semelle, et des organes mécaniques de fixage et joints

destinés à bloquer les rails dans la position choisie à l'égard

de ce corps en ciment armé.

3. Structure selon la revendication 1 ou 2, caracté- <EMI ID=26.1>

avec un ou plusieurs ressauts comprend, en combinaison une semell

dont la longueur est en rapport avec le nombre de ressauts, les

ressauts transversaux à section trapézoïdale étant incorporés

dans ladite semelle en formant un corps unique avec cette semelle

et des organes mécaniques de fixage et joints destinés à bloquer

successivement les rails dans la position prévue à l'égard des

susdits blocs en béton armé.

4. Structure selon les revendications 2 ou 3,

caractérisée par le fait que la construction de bases préfabriquée

<EMI ID=27.1>

en combinaison une semelle dont la longueur est en rapport avec le

nombre de ressauts et des parties restées vides pour alléger la

structure en vue de réduire les frais d'investissement, les ressac

transversaux à section trapézoïdale qui ont, au centre, des structures différentes étant incorporés dans ladite semelle.

5. Structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que les dimensions des fers ronds de la charpente métallique (en fer ou en acier) sont variables selon le poids agissant, et la structure typique du matériel employé.

6. Structure selon les revendications 5 et 6, carac-

<EMI ID=28.1>

comprennent une plaque d'appui solidaire à un étrier à cravate destiné à être noyé dans la coulée du béton armé et un couple j

<EMI ID=29.1>

avec des boulons qui doivent être vissés dans des coquilles filetées qui forment un corps unique avec cette plaque d'appui

et des coquilles filetées étant liées au dessous de cette plaque

(18) et une fourche (17) étant liée à l'étrier à cravate à l'aide des boulons (16).

7. Structure selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la distance X (figure 3) est variable à l'égard de la largeur du patin du rail, et la tolérance latérale entre

<EMI ID=30.1>

tandis que la cale du matériel plastique antivibrante ou d'autres matériaux aptes du point de vue technologique (figure 4, repère 12) est variable de deux à six mm.

8. Procédé pour la réalisation d'une structure selon l'une quelconque des revendications <1> à 7, caractérisé par le fait que les structures sont préfabriquées dans des coffrages adaptés avec des outillages particuliers en formes différentes en fonction de la stabilité de l'ouvrage.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé

par le fait que l'inclinaison du rail est obtenue avec des poutres portantes métalliques provisoires de superstructure dans lesquelles doivent être incorporées des cales calibrées à coin, en coopération avec des petites équerres de blocage liées avec des boulons passants dans le cas de la structure continue ou espacée tandis que pour la structure préfabriquée, on a recours à l'équipement des coffrages aménagés.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications

8 ou 9, caractérisé par le fait que la compensation des inclinaisons plus marquées peut être obtenue ou par des coffrages ou en élaborant le plan de pose.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que les hauteurs des structures continues ou préfabriquées indiquées ("h"), entre le plan de pose

et la base du patin du rail sont variables à l'égard du poids agissant et de la qualité des matériaux employés (ciment, acier ou fer) et de la fabrication des structures à béton précontraint

ou des matériaux spéciaux (argile expansible) pour des blocs préfabriqués.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications

<EMI ID=31.1>

(figure 2) est variable en fonction du poids agissant et de la structure technologique du rail, tandis que la distance "X"

<EMI ID=32.1>

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé par le fait que les organes mécaniques de fixation pour le maintien de la stabilité et aussi le crick hydraulique dont la structure change selon le poids agissant, sont en acier.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé par le fait que les mesures d'entre axes des rails et la largeur de la base sont modifiées en fonction des

<EMI ID=33.1> 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications

8 à 14, caractérisé par le fait que la fixation de la structure préfabriquée sur le terrain est réalisée à l'aide des pieux,

la quantité de ces pieux étant variable selon la vitesse du véhicule circulant sur les rails et la nature géologique du terrain.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications

8 à 16, caractérisé par le fait que la disposition de la charpente métallique pour les structures préfabriquées et celle de la structure en section préfabriquée précontrainte sont choisies

en fonction du poids agissant compte tenu du respect de la stabilité de l'ouvrage.

17. Structure en métal et béton armé pour la construction de lignes sur rails réalisable comme structure continue

et préfabriquée telles que décrites en référence aux dessins annexés.