Voie ferrée La présente invention a pour objet une voie fer rée comprenant deux rails, au moins une traverse, des attaches de maintien des rails sur la traverse, et des boulons de fixation traversant ces attaches et montés oscillants, dans la traverse, transversalement à la ligne d'appui de chaque rail.
Le besoin se fait sentir actuellement de voies ferrées économiques de ce genre dans lesquelles avec un seul type de traverse, d'attaches et de boulons, on puisse inclure des rails de types et d'écartements dif férents. On pourrait obtenir en effet de sérieuses éco- nomies tant sur la fabrication en très grande série des éléments qui les constituent que sur leur pose qui en serait accélérée.
La voie ferrée faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce que chaque attache comporte à son extrémité opposée à celle destinée à prendre appui sur un rail, un dièdre rentrant, de préférence sensiblement droit, dans lequel s'emboîte un dièdre saillant correspondant d'une cale de forme parallélé pipédique, logée de manière amovible dans un évi dement de la face supérieure de la traverse,
le tout étant tel que l'emploi d'un jeu de cales de dimen sions variables permette avec un type unique de tra verse et d'attache la fixation de rails de types et d'écartements différents.
On se rend aisément compte en effet que, en modifiant la largeur ou la hauteur, ou les deux à la fois, de la cale, on peut rattraper des variations de distance entre le logement fixe de la cale et les extrémités du patin du rail ou de hauteur entre la surface supérieure de la traverse et celle du patin.
Dans tous les cas, l'oscillation des boulons dans la traverse, transversalement à la ligne d'appui du rail, permet à ceux-ci de se disposer perpendiculairement aux attaches malgré leur déplacement relatif par rap port à la traverse.
Ainsi, avec un simple jeu de cales ou avec des cales découpées à la demande sur le lieu de pose, il est possible de répondre à tous les problèmes qui peuvent se poser.
Avantageusement, pour assurer également le maintien latéral du patin du rail, indépendamment de tout dispositif annexe devant être prévu sur la traverse telle que butée, selle ou autre élément, rat tache comprend également à son extrémité d'appui sur le rail un dièdre rentrant dans lequel s'emboîte le patin du rail.
Encore que la traverse puisse être réalisée en de nombreux matériaux, il est avantageux de la prévoir, comme connu en soi, en béton armé comportant une armature longitudinale dans, laquelle sont montés os cillants les boulons. Il est alors aisé de prévoir lors du moulage de la traverse, les.
évidements destinés à recevoir les cales, ces, évidements étant avantageuse ment ménagés, en même temps que les cheminées verticales prévues dans le béton pour le passage et l'oscillation des boulons et auxquelles ils sont rac cordés.
Le dessin, annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la voie ferrée faisant l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une vue partielle en perspective d'une traverse en béton armé.
La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle de la traverse selon la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe longitudinale partielle de cette forme d'exécution incorporant la traverse des fig. 1 et 2. La fig. 4 est une vue schématique illustrant les possibilités d'adaptation de la voie en utilisant des rails de types différents fixés à des écartements variables.
La voie ferrée représentée comprend une tra verse en béton armé, de conception générale connue, mais agencée toutefois de manière particulière. Cette traverse T (fig. 1 à 3) est constituée par deux blo- chets 1 en béton,
entretoisés dans la partie centrale par une armature métallique longitudinale 2 qui est noyée à ses extrémités dans les deux blochets. Cette armature 2 (fig. 2) est un profilé en forme de T renversé.
Dans les deux blochets sont également noyés des renforcements métalliques constitués par des barres longitudinales 3, des barres transversales. 4 et une hélice 5 d'axe longitudinal entourant le profilé 2 (fig. 3).
Dans l'âme verticale du profilé 2 sont mé nagées, comme connu en soi, des encoches 6 desti nées à permettre le montage oscillant des boulons de fixation B transversalement à la ligne d'appui du rail.
A cet effet, les encoches 6 comprennent une surface d'appui cylindrique 6a, l'axe de ce cylindre ayant pour trace le point O, et les boulons B sont munis d'une tête-marteau 7 dont la paroi supérieure épouse la forme de la surface d'appui cylindrique des encoches 6. Sur la partie filetée de la tige de chaque boulon vient se visser un écrou 8 avec inter position d'une rondelle fendue élastique 9.
Il est ménagé dans, la traverse T, au droit de chaque encoche 6, une cheminée verticale 10, s'éva sant vers le haut, pour permettre l'oscillation des boulons B. Dans cette cheminée verticale 10 débou chent, au niveau de l'encoche 6, deux cheminées ho rizontales 11 (fig. 1 et 2). Ces cheminées 11 sont décalées latéralement de manière à ménager des bu tées verticales 12.
Les cheminées 11. créent des dégagements latéraux dans la traverse T au niveau des encoches 6 dans le but suivant: chaque boulon B peut être descendu dans la cheminée verticale 10 dans une position à 900 de la position finale repré sentée sur la fig. 3 ;
lorsque sa tête 7 a pénétré dans l'encoche 6, il est amené par rotation à sa position finale où la tête 7 vient rencontrer les butées 12 qui assurent son positionnement correct de manière que le boulon puisse osciller transversalement au rail.
Chaque cheminée verticale 10 se raccorde du, côté opposé à la ligne d'appui du rail R sur la traverse T à un évidement 13 ménagé dans la face supérieure de la traverse T lors du moulage de celle-ci. Cet évidement 13 est limité à sa base par une plate- forme 14 au niveau de son raccordement à la che- minée 10 et, suivant la direction longitudinale de la traverse T,
par une paroi 15 sensiblement perpendi culaire à la plate-forme 14. La plate-forme 14 est inclinée de bas en haut de son bord externe à son raccordement avec la cheminée 10 et comporte, sui vant l'axe longitudinal de la traverse T, une encoche 16 (fig. 2). Chaque évidement, tel que 13, est destiné à loger une cale parallélépipédique 17, dont une face vient reposer sur la plate-forme 14 et une autre, perpen- diculaire à la première, s'épaule sur la paroi 15.
Les cales 17 peuvent être en tout matériau ap proprié, tel que bois, métal, matière plastique, caout chouc. On peut ainsi leur faire jouer, outre leur rôle propre défini ci-dessous, un rôle complémentaire mettant à profit soit leur élasticité, soit leurs carac téristiques d'isolement électrique.
Les cales 17 sont prévues pour servir d'appui aux attaches A destinées à maintenir le rail R en place sur la traverse. A cet effet, chaque attache A comprend, à son extrémité 18 opposée à l'extrémité d'appui sur le patin du rail, un dièdre rentrant 19 sensiblement droit.
Ce dièdre, formé entre l'extré mité 18 et une saillie 20, est tel que le dièdre sail lant de la cale 17, formé par les deux faces de celle- ci parallèles respectivement aux deux faces reposant sur les parois 14 et 15, vienne s'y emboîter.
L'extrémité d'appui sur le patin du rail de l'at tache A comprend également un dièdre 21 de dimen sions toutefois plus petites que celles du dièdre 19. Dans ce dièdre 21 est destinée à s'emboîter l'extré mité du patin du rail R dont le maintien latéral est ainsi assuré.
L'attache A est enfin percée entre les deux diè dres 19 et 21 d'un orifice 22 que traverse la partie filetée du boulon B.
La traverse T ayant été posée sur le ballast et les boulons B de fixation mis en place au travers des cheminées 10 de manière que leurs têtes 7 soient montées oscillantes dans les encoches 6 du profilé 2, on pose le rail R sur la surface supérieure de la tra verse à l'emplacement désiré. Ayant enfilé les atta ches A librement sur les boulons B,
il est aisé de déterminer la dimension des cales 17 devant être disposées dans les évidements 13 de part et d'autre du rail pour que le patin. du rail vienne s'emboîter dans les dièdres 21 des deux attaches A servant à le maintenir. Les cales 17 peuvent alors soit être tail lées à la demande sur place, soit prises dans un jeu de cales qu'il est aisé de prévoir.
On remarquera que le montage oscillant de cha que boulon B permet de faire varier, dans des limi- tes raisonnables, la distance séparant le dièdre 19 de la paroi 15 de l'évidement 13 et d'assurer, dans tous les cas, la perpendicularité de l'axe du boulon par rapport à la face supérieure de l'attache A. C'est en effet là une condition essentielle pour que la force s'exerçant sur l'attache A du fait du serrage de l'écrou 8 soit bien répartie sur l'attache.
Le boulon n'est ainsi soumis à aucun moment fléchissant et il ne développe aucun moment d'encastrement dans le béton.
La force verticale correspondant au serrage se répartit en deux composantes dirigées vers le bas, dont l'une appuie le rail R sur la traverse et dont l'autre, à l'extrémité opposée au rail, exerce une pression sur la face supérieure de la cale 17 sous l'extrémité 18 de l'attache.
Si le passage d'une roue sur le rail développe un effort transversal, la composante horizontale de cet effort est transmise directement du patin du rail à l'attache A et, de là, à la face de la cale 17 sur laquelle vient buter la saillie 20 de l'attache.
A remarquer que l'inclinaison de la plate-forme 14 et, par suite, de la paroi 15, relativement au plan d'appui du rail sur la traverse et à un plan perpendi culaire respectivement, joue un rôle favorable dans la transmission des efforts développés par le passage des charges sur le rail. Grâce à cette inclinaison, en effet, les attaches A appuient plutôt sur le bas des cales 17 que vers leurs arêtes supérieures.
Il en résulte que les forces dynamiques transversales sont transmises au béton le plus bas possible et que l'on évite les forces tangentielles au voisinage de la sur face du béton qui provoquerait l'éclatement ou l'écail lage de celui-ci.
Cette inclinaison, par la dépouille qu'elle crée, favorise également le démoulage de la traverse. Quant à l'encoche 16, prévue dans les plates- formes 14, elle permet d'insérer un outil sous les cales 17 pour les enlever, lorsque, après un temps de service prolongé, elles sont encastrées dans leurs logements 13.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, grâce à un choix judicieux des cales 17, il est possible d'obtenir des voies ferrées à rails de types et d'écartements différents ; la fig. 4 illustre cette possibilité. C'est ainsi que l'on a représenté en trait plein en Rl et en trait interrompu en R2 deux rails. Dans chaque cas, l'arête terminale du patin vient se disposer à un emplacement différent sur la traverse.
Ceci peut être dû, soit au fait qu'on désire obtenir dans chaque cas un écartement de voie. différent, soit au fait qu'on ait affaire à deux rails différents dont les patins ont des largeurs différentes.
On a représenté de la même manière en A1 et A., les positions d'une attache identique destinées à assurer respectivement le maintien des rails Ri et R, et en 171 et 17. les cales différentes destinées à co opérer respectivement avec les attaches A1 et A..
Par oscillation de la tête 7 du boulon B dans son encoche 6, il est possible, dans chaque cas, de dis poser le boulon de manière que son axe, respective ment OXl et OXz, soit perpendiculaire à la surface supérieure de l'attache A1 ou A2. Ceci assure dans chaque cas un effort normal de serrage et le main tien: correct du rail.
On se rend ainsi compte des avantages assurés par la voie ferrée décrite, dans laquelle, avec un type unique de traverse, d'attache et de boulon, on peut satisfaire à tous les problèmes rencontrés lors de la pose.
La voie ferrée décrite peut comprendre tout autre type de traverse, à la condition que les boulons y soient montés de manière à pouvoir osciller trans versalement par rapport à la ligne d'appui des rails. Par ailleurs, les rails, au lieu d'être disposés directement sur la traverse, pourraient reposer sur une semelle. Il suffirait d'accroître en ce cas la hau teur des cales 17 pour tenir compte de l'épaisseur de la semelle.
Enfin, les faces des dièdres 19 et 21, au lieu d'être planes comme représentées, peuvent être constituées par des secteurs de cylindres à géné ratrices parallèles à l'axe longitudinal des rails.
The present invention relates to a railroad track comprising two rails, at least one cross member, fasteners for maintaining the rails on the sleeper, and fixing bolts passing through these fasteners and mounted oscillating, in the sleeper, transversely to the rail. support line of each rail.
There is presently a need for economical railway tracks of this type in which with a single type of sleeper, fasteners and bolts, rails of different types and gauges can be included. Serious savings could in fact be obtained both in the mass production of the elements which constitute them and in their installation, which would be accelerated.
The railway line forming the subject of the invention is characterized in that each fastener comprises at its end opposite to that intended to bear on a rail, a re-entering dihedral, preferably substantially straight, in which a protruding dihedral fits. corresponding to a wedge of parallel piped shape, removably housed in a recess in the upper face of the cross member,
the whole being such that the use of a set of wedges of variable dimensions allows, with a single type of crossbar and fastener, the fixing of rails of different types and spacings.
We can easily see that, by modifying the width or the height, or both at the same time, of the wedge, it is possible to make up for variations in distance between the fixed housing of the wedge and the ends of the rail shoe or height between the top surface of the cross member and that of the runner.
In all cases, the oscillation of the bolts in the cross member, transversely to the support line of the rail, allows them to be arranged perpendicular to the fasteners despite their relative displacement with respect to the cross member.
Thus, with a simple set of shims or with shims cut on demand at the place of installation, it is possible to respond to all the problems that may arise.
Advantageously, to also ensure the lateral support of the rail runner, independently of any ancillary device to be provided on the cross member such as a stopper, saddle or other element, rat spot also comprises at its end of bearing on the rail a dihedral entering into which fits the rail shoe.
Although the crossmember can be made of many materials, it is advantageous to provide it, as known per se, in reinforced concrete comprising a longitudinal frame in which the bolts are mounted bones. It is then easy to provide during the molding of the cross member, the.
recesses intended to receive the wedges, these recesses being advantageously provided, at the same time as the vertical chimneys provided in the concrete for the passage and oscillation of the bolts and to which they are connected.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the railway line forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a partial perspective view of a reinforced concrete cross member.
Fig. 2 is a section on a larger scale of the crosspiece along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial longitudinal section of this embodiment incorporating the cross member of FIGS. 1 and 2. FIG. 4 is a schematic view illustrating the possibilities of adapting the track using rails of different types fixed at variable spacings.
The railroad shown comprises a reinforced concrete sleeper, of known general design, but arranged however in a particular manner. This cross member T (fig. 1 to 3) is made up of two concrete blocks 1,
braced in the central part by a longitudinal metal frame 2 which is embedded at its ends in the two blocks. This frame 2 (fig. 2) is an inverted T-shaped profile.
Metal reinforcements formed by longitudinal bars 3, transverse bars are also embedded in the two blocks. 4 and a propeller 5 with a longitudinal axis surrounding the section 2 (FIG. 3).
In the vertical core of the profile 2 are formed, as known per se, notches 6 intended to allow the oscillating mounting of the fixing bolts B transversely to the support line of the rail.
To this end, the notches 6 comprise a cylindrical bearing surface 6a, the axis of this cylinder having the point O as its trace, and the bolts B are provided with a hammer head 7 whose upper wall conforms to the shape of the cylindrical bearing surface of the notches 6. A nut 8 is screwed onto the threaded part of the rod of each bolt with the interposition of an elastic split washer 9.
It is provided in, the cross member T, to the right of each notch 6, a vertical chimney 10, flaring upwards, to allow the oscillation of the bolts B. In this vertical chimney 10 open, at the level of the 'notch 6, two horizontal chimneys 11 (fig. 1 and 2). These chimneys 11 are offset laterally so as to provide vertical stops 12.
The chimneys 11. create lateral clearances in the cross member T at the level of the notches 6 for the following purpose: each bolt B can be lowered into the vertical chimney 10 in a position 900 from the final position shown in FIG. 3;
when its head 7 has entered the notch 6, it is brought by rotation to its final position where the head 7 meets the stops 12 which ensure its correct positioning so that the bolt can oscillate transversely to the rail.
Each vertical chimney 10 is connected on the side opposite to the bearing line of the rail R on the cross member T to a recess 13 made in the upper face of the cross member T during the molding of the latter. This recess 13 is limited at its base by a platform 14 at its connection to the chimney 10 and, along the longitudinal direction of the cross member T,
by a wall 15 substantially perpendicular to the platform 14. The platform 14 is inclined from bottom to top of its outer edge at its connection with the chimney 10 and comprises, along the longitudinal axis of the cross member T, a notch 16 (fig. 2). Each recess, such as 13, is intended to accommodate a parallelepipedic wedge 17, one face of which comes to rest on the platform 14 and another, perpendicular to the first, rests on the wall 15.
The wedges 17 can be made of any suitable material, such as wood, metal, plastic or rubber. In addition to their specific role defined below, they can thus be made to play a complementary role making use of either their elasticity or their electrical insulation characteristics.
The wedges 17 are provided to serve as support for the fasteners A intended to hold the rail R in place on the cross member. To this end, each fastener A comprises, at its end 18 opposite to the end of bearing on the shoe of the rail, a re-entrant dihedron 19 which is substantially straight.
This dihedron, formed between the end 18 and a projection 20, is such that the protruding dihedron of the wedge 17, formed by the two faces of the latter parallel respectively to the two faces resting on the walls 14 and 15, come fit into it.
The end of bearing on the shoe of the rail of the attachment A also comprises a dihedral 21 of dimensions however smaller than those of the dihedron 19. In this dihedron 21 is intended to fit the end of the shoe of the R rail whose lateral support is thus ensured.
The fastener A is finally drilled between the two dies 19 and 21 with an orifice 22 through which the threaded part of the bolt B.
The cross member T having been placed on the ballast and the fixing bolts B put in place through the chimneys 10 so that their heads 7 are mounted oscillating in the notches 6 of the profile 2, the rail R is placed on the upper surface of the crossing to the desired location. Having threaded the fasteners A freely on the bolts B,
it is easy to determine the dimension of the wedges 17 to be arranged in the recesses 13 on either side of the rail so that the shoe. of the rail fits into the dihedrals 21 of the two fasteners A used to hold it. The wedges 17 can then either be tailor-made on demand on site, or taken from a set of wedges that it is easy to provide.
It will be noted that the oscillating mounting of each bolt B makes it possible to vary, within reasonable limits, the distance separating the dihedron 19 from the wall 15 of the recess 13 and to ensure, in all cases, the perpendicularity. the axis of the bolt relative to the upper face of the fastener A. This is indeed an essential condition for the force exerted on the fastener A due to the tightening of the nut 8 to be distributed over the clip.
The bolt is thus not subjected to any bending moment and it does not develop any embedding moment in the concrete.
The vertical force corresponding to the clamping is divided into two components directed downwards, one of which rests the rail R on the cross member and the other of which, at the end opposite the rail, exerts pressure on the upper face of the wedge 17 under the end 18 of the clip.
If the passage of a wheel on the rail develops a transverse force, the horizontal component of this force is transmitted directly from the shoe of the rail to the attachment A and, from there, to the face of the wedge 17 on which the projection 20 of the clip.
Note that the inclination of the platform 14 and, consequently, of the wall 15, relative to the bearing plane of the rail on the cross member and to a perpendicular plane respectively, plays a favorable role in the transmission of forces. developed by the passage of loads on the rail. Thanks to this inclination, in fact, the fasteners A bear rather on the bottom of the wedges 17 than towards their upper edges.
The result is that the transverse dynamic forces are transmitted to the concrete as low as possible and that the tangential forces in the vicinity of the surface of the concrete which would cause the latter to burst or flake are avoided.
This inclination, through the undercut that it creates, also promotes the release of the crosspiece. As for the notch 16, provided in the platforms 14, it allows a tool to be inserted under the wedges 17 to remove them, when, after a prolonged service time, they are fitted into their housings 13.
As indicated above, thanks to a judicious choice of the wedges 17, it is possible to obtain railways with rails of different types and spacings; fig. 4 illustrates this possibility. Thus, two rails have been shown in solid lines in R1 and in broken lines in R2. In each case, the end edge of the shoe comes to be disposed at a different location on the cross member.
This may be due either to the fact that it is desired to obtain in each case a track gauge. different, or the fact that we are dealing with two different rails whose runners have different widths.
There is shown in the same way at A1 and A., the positions of an identical fastener intended to ensure respectively the maintenance of the rails Ri and R, and at 171 and 17. the different shims intended to co-operate respectively with the fasteners A1 and A ..
By oscillation of the head 7 of bolt B in its notch 6, it is possible, in each case, to position the bolt so that its axis, respectively OXl and OXz, is perpendicular to the upper surface of the fastener A1 or A2. This ensures in each case a normal tightening force and the correct maintenance of the rail.
We thus realize the advantages provided by the described railway, in which, with a single type of cross member, fastener and bolt, all the problems encountered during laying can be satisfied.
The railway track described may include any other type of cross member, provided that the bolts are mounted therein so as to be able to oscillate transversely with respect to the bearing line of the rails. Furthermore, the rails, instead of being arranged directly on the cross member, could rest on a sole. In this case, it would suffice to increase the height of the wedges 17 to take account of the thickness of the sole.
Finally, the faces of the dihedrals 19 and 21, instead of being flat as shown, can be formed by sectors of cylinders with generators parallel to the longitudinal axis of the rails.