"Système de voie ferrée antivibratoire" La présente invention concerne la réalisation de voies ferrées en pose continue comportant un dispositif original antivibratoire.
Le but poursuivi est de réduire fortement les vibrations transmises dans le sol lors du passage de convois ferroviaires et en particulier de véhicules urbains tels que métros et tramways.
Dans l'état actuel de la technique, on connaît différents systèmes de pose antivibratoire de voies ferrées utilisant des appuis locaux élastiques posés sous les rails à intervalles réguliers.
Ces systèmes présentent notamment l'inconvénient d'être la source d'une vibration engendrée, lors du passage du véhicule, par la variation de la déformation due à la discontinuité des appuis.
Pour éviter cet inconvénient, le système, objet de la présente invention, est caractérisé par un appui élastique continu du rail dans une fondation continue en béton.
Ce système permet de réduire la section et l'inertie du rail, engendrant une économie de coût.
Cette réduction de section du rail permet également de réduire la hauteur du niveau de roulement du rail par rapport
au niveau d'assise du rail.
Cette réduction de hauteur permet un gain sur la hauteur des tunnels de métro par exemple, engendrant également une économie de coût.
Le système de rail suivant l'invention est caractérisé également par une disposition du matériau élastique.à proximité immédiate de la source même de vibrations que constitue le contact de la roue sur le rail, ce qui permet un amortissement beaucoup plus efficace des vibrations engendrées.
Ci-après, on décrira en détails les caractéristiques de ce procédé en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 représente une demi-coupe transversale d'un premier mode d'exécution de la voie comportant deux rails indépendants. La figure 2 montre un détail du rail suivant la fig.l. La figure 3 représente une demi-coupe transversale d'un deuxième mode d'exécution de la voie comportant deux rails reliés entre eux par des traverses. La figure 4 montre une vue en plan d'une traverse en béton. La figure 5 représente une vue en plan de la mise en oeuvre de traverses en alignement droit et en courbes. La figure 6 représente un détail d'un mode de liaison par boulons du rail à la traverse. La figure 7 représente un détail d'un autre mode de fixation par clipsage du rail à la traverse.
Nous décrivons en premier lieu le système antivibratoire de voies à rails indépendants suivant les figures 1 et 2.
Le rail 1 comporte un champignon 2 dont le profil de la surface de roulement est conf orme aux normes de roulement imposées sur le réseau ferroviaire considéré.
Ce rail 1 comporte également une âme 3 solidaire du champignon 2, comportant à sa partie inférieure des chanfreins 4.
La section de ce rail 1 est avantageusement symétrique par rapport à son axe vertical ce qui permet un cintrage aisé dans les courbes.
Ce rail 1 est disposé dans une gorge 5 réalisée dans un béton 9 dont les parois latérales sont constituées par deux bandes 6 généralement en acier.
Un élément intercalaire élastique antivibratoire 7
et une fourrure 8 éventuelle sont interposés entre le rail 1 et la gorge 5 en réservant un espace libre 36 de manière à éviter tout contact direct entre le rail 1 et le béton 9.
Cet élément intercalaire élastique 7-muni de sa fourrure éventuelle 8 est disposé de part et d'autre de l'âme 3 et s'appuie simultanément sur les deux faces verticales de l'âme 3 et des bandes 6 ainsi que sur les faces inférieures 38 du champignon 2 et sur les faces supérieures 39 des bandes 6.
Cet élément intercalaire 7 est réalisé en matériau élastique, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique ou tout autre type d'élastomère présentant les propriétés requises. La fourrure éventuelle 8 est réalisée en métal ou en matière plastique appropriée présentant une dureté suffisante et un pouvoir autolubrifiant éventuel.
La mise en oeuvre de cette voie peut s'opérer de
la manière décrite ci-après.
Des traverses en acier 10 comportent des butées 11 dont l'écartement et la position correspondent à la géométrie des deux gorges 5 de la voie.
Ces traverses 10 comportent deux supports d'extrémité 12 munis chacun d'un trou circulaire ou ovale.
Ces traverses 10 sont posées à intervalles réguliers sur des vérins à vis 13 dont la base 14 est fixée sur la face. supérieure 37 d'une fondation primaire en béton par des moyens de fixation 15 tels que douilles d'ancrage, clous au pistolet, collage, etc...
La position des traverses, latéralement et verticalement, est ajustée avec précision par l'intermédiaire des vérins à vis 13.
Les bandes 6 sont alors engagées entre les butées 11 et solidarisées à celles-ci par soudage par exemple.
Le béton 9 est alors mis en oeuvre sur le béton primaire 37 de fondation. Après durcissement du béton 9, l'élément intercalaire élastique 7 et sa fourrure 8 éventuelle sont engagés dans les deux gorges 5 de la voie. Le rail 1 est alors emboité dans la rainure présentée par le matériau élasti-que 7
et sa fourrure éventuelle 8 en exerçant l'effort vertical nécessaire.
Nous décrivons en deuxième lieu le système antivibratoire de voies à rails reliés par des traverses suivant
les figures 3 à 7.
Ce système présente l'avantage de maintenir rigoureusement constant l'écartement entre les deux rails de la voie.
Ce système permet également d'augmenter la masse flottante de la voie ce qui en réduit la fréquence propre.
L'atténuation de la transmission des vibrations engendrées par le passage du véhicule sur la voie ferrée
sera augmentée par la réduction de la fréquence propre de la voie ferrée dans son ensemble.
Le rail 1 comporte un champignon 2, une âme verticale 3 et au moins une rainure 16 dans l'âme 3.
Les deux rails 1 sont reliés par des traverses 17 au moyen de systèmesde fixation tels que décrits ci-après suivant les figures 6 et 7.
La figure 4 montre la géométrie de principe de ces traverses 17. Elles comportent des crochets métalliques 18 à chaque extrémité. Ces crochets seront réalisés en acier rigide ou en acier à ressort. La figure 6 montre un exemple d'assemblage' avec des crochets en acier rigide 21 solidaires de la traverse 17.
L'âme 3 du rail 1 est serrée entre un ou plusieurs crochets rigides 21 et une clavette 22 à l'aide d'une vis 24 engagée dans une entretoise 26 comportant un trou fileté 27.
La clavette comporte au moins un bossage 23 qui vient s'insérer dans au moins une rainure correspondante 16 dans l'âme 3. Une rondelle fendue 25 évite le déserrage.
La figure 7 montre un deuxième exemple d'assemblage avec des crochets en acier à ressort 34 également solidaires de la traverse.
<EMI ID=1.1>
crochets 34. Ces crochets 34 comportent au moins un bossage 35 qui vient s'insérer dans au moins une rainure 16 dans l'âme 3
du rail 1.
La mise en oeuvre de cette voie antivibratoire avec traverses peut s'opérer de la manière décrite ci-après(fig.3) .
Des traverses en acier 10 comportent des butées 11 dont l'écartement et la position correspondent à la géométrie
de la voie. Ces traverses 10 comportent deux supports d'extrémité
12 munis chacun d'un trou circulaire ou ovale.
Ces traverses sont posées à intervalles réguliers sur des vérins à vis 13 dont la base 14 est fixée sur la face supérieure 37 d'une fondation primaire en béton par des moyens
de fixation 15 tels que douilles d'ancrage, clous au pistolet, collage, etc...
La position des traverses, latéralement et verticalement, est ajustée avec précision par l'intermédiaire des vérins à vis 13.
Les bandes 6 sont alors posées contre les butées 11
à chaque extrémité de chaque traverse 17. Ces bandes 6 sont solidarisées aux traverses 17 par soudage par exemple.
Le béton 9 est alors mis en oeuvre sur le béton primaire 37 de fondation.
Après durcissement du béton 9, les traverses 17
sont disposées sur le niveau supérieur 37 du béton primaire conformément à la figure 5. Elles comportent des butées parallèles 19 sur une faible longueur de part et d'autre de chaque traverse. Elles sont réalisées substantiellement en double trapèze ce qui permet de les accoler les unes aux autres dans les alignements droits et dans les courbes de la voie à installer.
Toujours après durcissement du béton 9, un élément intercalaire élastique 7 avec sa fourrure éventuelle 8 sont mis en place de chaque côté de la voie à installer.
Un gabarit rigide de pose 29 est posé sur les deux rails 1 perpendiculairement à ceux-ci. Ce gabarit comporte deux vis 30 qui viennent se visser dans des écrous ou douilles filetées
31 noyées et ancrées dans la traverse 17.
En serrant ces vis 30, on fait remonter chaque traverse 17 du niveau 33 supérieur du béton de fondation primaire jusqu'au niveau définitif 32 de manière à ce que les traverses 17 ne soient plus en contact avec le béton 33 de fondation primaire.
Le jeu compris entre les niveaux 32 et 33 est
choisi de manière telle qu'aucun contact direct ne soit possible lors de la déformation élastique du rail sous le passage des roues du convoi ferroviaire.
REVENDICATIONS
1. Système de voie ferrée antivibratoire, caractérisé
<EMI ID=2.1>
continue en béton (9).
2. Système de voie ferrée antivibratoire caractérisé en ce que deux rails (1) constitués d'un champignon (2) et d'une âme
(3) sont insérés d'une manière continue dans une gorge (5) réalisée dans du béton (9) avec interposition d'un élément intercalaire élastique (7).
3. Système de voie ferrée antivibratoire suivant la
"Anti-vibration track system" The present invention relates to the production of continuous laying rail tracks comprising an original anti-vibration device.
The aim is to greatly reduce the vibrations transmitted into the ground when passing railway convoys and in particular urban vehicles such as metros and trams.
In the current state of the art, various anti-vibration laying systems of railways are known using elastic local supports placed under the rails at regular intervals.
These systems have the particular disadvantage of being the source of a vibration generated, during the passage of the vehicle, by the variation in the deformation due to the discontinuity of the supports.
To avoid this drawback, the system, object of the present invention, is characterized by a continuous elastic support of the rail in a continuous concrete foundation.
This system makes it possible to reduce the section and the inertia of the rail, generating a cost saving.
This reduction in section of the rail also makes it possible to reduce the height of the level of rolling of the rail relative to
at the seat level of the rail.
This reduction in height allows a gain in the height of metro tunnels for example, also generating cost savings.
The rail system according to the invention is also characterized by an arrangement of the elastic material. In the immediate vicinity of the very source of vibrations that constitutes the contact of the wheel on the rail, which allows a much more effective damping of the vibrations generated.
The characteristics of this process will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 shows a half cross section of a first embodiment of the track comprising two independent rails. Figure 2 shows a detail of the rail according to fig.l. Figure 3 shows a half cross-section of a second embodiment of the track comprising two rails connected together by crosspieces. Figure 4 shows a plan view of a concrete sleeper. FIG. 5 represents a plan view of the implementation of crosspieces in straight alignment and in curves. FIG. 6 shows a detail of a method of connection by bolts of the rail to the cross-member. Figure 7 shows a detail of another method of fixing by clipping the rail to the crosspiece.
We first describe the anti-vibration system of independent rail tracks according to Figures 1 and 2.
Rail 1 comprises a mushroom 2, the profile of the running surface of which conforms to the rolling standards imposed on the rail network in question.
This rail 1 also comprises a core 3 integral with the mushroom 2, comprising at its lower part chamfers 4.
The section of this rail 1 is advantageously symmetrical relative to its vertical axis which allows easy bending in the curves.
This rail 1 is arranged in a groove 5 made of concrete 9, the side walls of which consist of two strips 6 generally made of steel.
An elastic antivibration insert 7
and a possible fur 8 are interposed between the rail 1 and the groove 5, reserving a free space 36 so as to avoid any direct contact between the rail 1 and the concrete 9.
This elastic intermediate element 7-provided with its optional fur 8 is disposed on either side of the core 3 and is supported simultaneously on the two vertical faces of the core 3 and of the bands 6 as well as on the lower faces. 38 of the mushroom 2 and on the upper faces 39 of the bands 6.
This intermediate element 7 is made of elastic material, for example natural or synthetic rubber or any other type of elastomer having the required properties. The optional fur 8 is made of metal or of an appropriate plastic material having sufficient hardness and possible self-lubricating power.
The implementation of this path can take place from
as described below.
Steel sleepers 10 have stops 11 whose spacing and position correspond to the geometry of the two grooves 5 of the track.
These crosspieces 10 comprise two end supports 12 each provided with a circular or oval hole.
These crosspieces 10 are placed at regular intervals on screw jacks 13 whose base 14 is fixed on the face. upper 37 of a primary concrete foundation by fixing means 15 such as anchor sleeves, gun nails, gluing, etc.
The position of the cross members, laterally and vertically, is precisely adjusted by means of the screw jacks 13.
The strips 6 are then engaged between the stops 11 and secured to them by welding, for example.
The concrete 9 is then used on the primary concrete 37 of the foundation. After the concrete 9 has hardened, the elastic intermediate element 7 and its possible fur 8 are engaged in the two grooves 5 of the track. The rail 1 is then fitted into the groove presented by the elastic material 7
and its possible fur 8 by exerting the necessary vertical force.
Secondly, we describe the anti-vibration system of rail tracks connected by sleepers according to
Figures 3 to 7.
This system has the advantage of keeping the spacing between the two rails of the track strictly constant.
This system also makes it possible to increase the floating mass of the track, which reduces its natural frequency.
Attenuation of the transmission of vibrations generated by the passage of the vehicle on the railway
will be increased by reducing the natural frequency of the railway as a whole.
The rail 1 comprises a mushroom 2, a vertical core 3 and at least one groove 16 in the core 3.
The two rails 1 are connected by crosspieces 17 by means of fixing systems as described below according to FIGS. 6 and 7.
Figure 4 shows the basic geometry of these crosspieces 17. They have metal hooks 18 at each end. These hooks will be made of rigid steel or spring steel. FIG. 6 shows an example of assembly 'with rigid steel hooks 21 integral with the cross-member 17.
The core 3 of the rail 1 is clamped between one or more rigid hooks 21 and a key 22 using a screw 24 engaged in a spacer 26 having a threaded hole 27.
The key has at least one boss 23 which is inserted into at least one corresponding groove 16 in the core 3. A split washer 25 prevents loosening.
Figure 7 shows a second example of assembly with spring steel hooks 34 also integral with the crosspiece.
<EMI ID = 1.1>
hooks 34. These hooks 34 comprise at least one boss 35 which is inserted into at least one groove 16 in the core 3
of rail 1.
The implementation of this antivibration track with crosspieces can be done as described below (fig.3).
Steel sleepers 10 have stops 11 whose spacing and position correspond to the geometry
of the way. These sleepers 10 have two end supports
12 each provided with a circular or oval hole.
These crosspieces are placed at regular intervals on screw jacks 13, the base 14 of which is fixed to the upper face 37 of a primary concrete foundation by means
fixing 15 such as anchor sleeves, gun nails, gluing, etc.
The position of the cross members, laterally and vertically, is precisely adjusted by means of the screw jacks 13.
The strips 6 are then placed against the stops 11
at each end of each cross member 17. These bands 6 are joined to the cross members 17 by welding, for example.
The concrete 9 is then used on the primary concrete 37 of the foundation.
After hardening of the concrete 9, the sleepers 17
are arranged on the upper level 37 of the primary concrete in accordance with FIG. 5. They comprise parallel stops 19 over a short length on either side of each cross-member. They are made substantially in double trapezium which allows them to be joined to each other in straight alignments and in the curves of the track to be installed.
Still after the concrete 9 has hardened, an elastic intermediate element 7 with its possible fur 8 is placed on each side of the track to be installed.
A rigid installation template 29 is placed on the two rails 1 perpendicular to them. This template has two screws 30 which are screwed into threaded nuts or bushings
31 submerged and anchored in the crosspiece 17.
By tightening these screws 30, each cross member 17 is raised from the upper level 33 of the primary foundation concrete to the final level 32 so that the cross members 17 are no longer in contact with the concrete 33 of the primary foundation.
The game between levels 32 and 33 is
chosen in such a way that no direct contact is possible during the elastic deformation of the rail under the passage of the wheels of the railway convoy.
CLAIMS
1. Anti-vibration track system, characterized
<EMI ID = 2.1>
continuous concrete (9).
2. Antivibration track system characterized in that two rails (1) consisting of a mushroom (2) and a core
(3) are inserted continuously into a groove (5) made in concrete (9) with the interposition of an elastic intermediate element (7).
3. Anti-vibration track system according to