EP0021873B1 - Block for railways limited in height, especially for ballastless railways - Google Patents
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- E01B1/005—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with sleeper shoes
Abstract
Description
La présente invention se rapporte à une construction de blocher de voie ferrée béton-acier où les rails prennent appui sur des blocs de béton armé, dits blochets, éventuellement reliés deux à deux en une traverse par une armature métallique aux extrémités scellées dans lesdits blochets.The present invention relates to a construction of a concrete-steel railroad blocker where the rails bear on blocks of reinforced concrete, called blocks, optionally connected two by two in a crosspiece by a metal frame with ends sealed in said blocks.
Ce type de blochet est utilisé principalement dans les voies dites sans ballast, où les blochets reposent sur des plaques de matériau d'amortissement de vibration, en appui direct sur une chape de béton, dans laquelle ils sont généralement encastrés. Ces voies sont notamment dans des réseaux de transports ferroviaires en tunnels, où l'absence de ballast permet de diminuer sensiblement la hauteur du tunnel.This type of block is used mainly in so-called ballast-free tracks, where the blocks rest on plates of vibration damping material, in direct support on a concrete screed, in which they are generally embedded. These tracks are in particular in rail transport networks in tunnels, where the absence of ballast makes it possible to significantly reduce the height of the tunnel.
Par contre, et malgré l'emploi de bétons renforcés réduisant les besoins d'armatures, la structure de béton armé des blochets oblique à donner à ceux-ci une certaine masse dimensionnelle pour acquérir la solidité et la rigidité requises. Il doit être tenu compte des pressions concentrées importantes sur le centre du blochet à la verticale du rail lors des passages de trains, tendant à faire travailler celui-ci en flexions sur appui central répétées peu souhaitables pour des pièces de béton. Il en résulte donc, pour résister à ces flexions, des blochets nécessairement assez massifs, notamment en hauteur, qui vont à l'encontre du but recherché d'un ensemble de voie aussi surbaissé que possible.By cons, and despite the use of reinforced concrete reducing the need for reinforcement, the reinforced concrete structure oblique blocks to give them a certain dimensional mass to acquire the strength and rigidity required. Account must be taken of the significant concentrated pressures on the center of the block vertical to the rail during the passage of trains, tending to make the latter work in bending on repeated central support which is undesirable for concrete parts. This therefore results, in order to resist these flexions, necessarily fairly massive blocks, in particular in height, which go against the desired objective of a track assembly as low as possible.
Le brevet US-A-1788913 décrit un blochet de voie ferrée surbaissée du type en béton armaturé par une selle métallique de forme générale en U renversé; la base ou semelle de la selle de forme rectangulaire reçoit l'appui et la fixation du rail et se prolonge vers le bas par des nervures scellées dans le béton du blochet en formant une armature.US-A-1788913 describes a low railroad block of the type reinforced concrete with a metal saddle of general shape in inverted U; the base or sole of the rectangular saddle receives the support and the fixing of the rail and is extended downward by ribs sealed in the concrete of the block, forming a frame.
Les brevets BE-A-421 322 et CH-A-97 008 présentent aussi des blochets du type analogue en béton armé par une selle ou une ossature.The patents BE-A-421 322 and CH-A-97 008 also present blocks of the analogous type made of reinforced concrete by a saddle or a framework.
Les structures des blochets précédents ne permettent pas, bien qu'elles ne soient pas excessivement massives, une répartition uniforme de pression sur le béton de ces blochets.The structures of the preceding blocks do not allow, although they are not excessively massive, a uniform distribution of pressure on the concrete of these blocks.
Le présente invention concerne une structure de blochet selon le préambule de la revendication 1 n"ayant pas les inconvénients ci-dessus, tout en gardant une résistance suffisante et en étant d'une construction simple et économique. Elle se caractérise en ce que la semelle de la selle recouvre l'essentiel de la surface supérieure du blochet en étant rigidifiée par un réseau de nervures pleines quadrillant son volume inférieur et en ce que les nervures ont une hauteur décroissante à partir de leur zone d'appui du rail vers les extrémités de la selle, lui conférant une forme de poutre d'égale résistance en flexion.The present invention relates to a block structure according to the preamble of
Il en résulte de cette combinaison structurelle d'une armature métallique en forme de selle recouvrant le bloc de béton dans lequel elle est scellée par ses ailes que l'essentiel des efforts de flexion exercés par la pression concentrée du rail seront supportés par la structure métallique en U très rigide de la selle, sous laquelle le béton du blochet travaillera essentiellement en compression. La hauteur du blochet pourra donc être réduite ainsi au maximum. Pratiquement, elle n'aura à être que légèrement supérieure aux ailes de la selle, suffisamment pour assurer leur scellement correct, et transmettre la pression exercée par la selle uniformément à la plaque d'amortissement sur laquelle repose le blochet.It follows from this structural combination of a metal frame in the form of a saddle covering the concrete block in which it is sealed by its wings that most of the bending forces exerted by the concentrated pressure of the rail will be supported by the metal structure. in a very rigid U of the saddle, under which the concrete of the wall will work mainly in compression. The height of the block can therefore be reduced as much as possible. In practice, it will only have to be slightly higher than the wings of the saddle, enough to ensure their correct sealing, and transmit the pressure exerted by the saddle uniformly to the damping plate on which the block rests.
La selle peut être réalisée en métal moulé tel que la fonte, la semelle d'appui du rail étant alors rigidifiée par un réseau de nervures obtanues par moulage, ces nervures quadrillant par exemple la surface inférieure de la semelle.The saddle can be made of molded metal such as cast iron, the support sole of the rail then being stiffened by a network of ribs obtained by molding, these ribs crisscrossing for example the lower surface of the sole.
Cette semelle sera avantageusement bordée par une nervure périphérique comportant des nervures externes aux points de raccordement avec les nervures internes de quadrillage, sur la bordure longitudinale de la semelle, pour augmenter l'ancrage de l'armature.This sole will advantageously be bordered by a peripheral rib comprising external ribs at the connection points with the internal grid ribs, on the longitudinal edge of the sole, to increase the anchoring of the reinforcement.
Selon un autre type de construction selon la revendication 4, la selle sera une plaque d'acier découpée et pliée en un profilé en forme de U.According to another type of construction according to
Les deux ailes de ce profilé en U pourront venir s'encastrer par coincement dans la cadre externe d'une armature de renforcement en une grille plate formée de fer rond à béton.The two wings of this U-shaped section can be fitted by wedging in the external frame of a reinforcement frame in a flat grid formed of round concrete iron.
Les butées d'appui et les orifices de fixation des attaches de rail seront aménagés dans la semelle de la selle et réalisés, selon le type de construction, soit directement par fonderie, soit par découpe, encastrement et/ou soudure d'éléments rapportés.The support stops and the fixing holes of the rail fasteners will be fitted in the sole of the saddle and produced, depending on the type of construction, either directly by foundry, or by cutting, embedding and / or welding of added elements.
Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ci-dessous, en référence aux dessins annexés, où:
- -La figure 1 représente en coupe longitudinale axiale 1-1 un blochet selon l'invention dans sa version préférée avec une selle en matériau coulé en fonderie.
- -La figure 2 représente le même blochet en vue de dessus.
- -La figure 3 représente le même blochet en coupe transversale III-II1.
- -La figure 4 représente un blochet selon l'invention dont la selle est réalisée à partir d'une plaque d'acier découpée et pliée en U, en coupe longitudinale IV-IV.
- -La figure 5 représente, en vue de dessus, la disposition de la même selle dans le même blochet.
- -La figure 6 représente, en coupe VI-VI, les sections transversales de la selle et du blochet.
- - Figure 1 shows in axial longitudinal section 1-1 a block according to the invention in its preferred version with a saddle of material cast in foundry.
- FIG. 2 represents the same block in top view.
- FIG. 3 represents the same block in cross section III-II1.
- FIG. 4 represents a block according to the invention, the saddle of which is produced from a steel plate cut and folded in a U, in longitudinal section IV-IV.
- - Figure 5 shows, in top view, the arrangement of the same saddle in the same block.
- - Figure 6 shows, in section VI-VI, the cross sections of the saddle and the block.
Sur la figure 1, un rail 1, fixé de façon usuelle par des attaches 2 repose sur une semelle 3 formant la plaque supérieure d'une selle 4 en matériau coulé tel que de la fonte. Ladite semelle se prolonge verticalement vers le bas par un réseau de nervures 5, scellées dans le béton d'un blochet 6. La semelle 3 et son réseau de nervures 5 donnent à la selle 4 une structure de poutre nervurée très résistante et rigide en flexion.In FIG. 1, a
La semelle 3 comporte des reliefs 7 formant les butées d'appui du système de fixation de rail et des orifices 8 de passage et de fixation des têtes de boulons des attaches de rail 2.The sole 3 has
Deux types d'attaches différentes sont représentées de part et d'autre du rail sur les figures 1 et 2, pour illustrer l'adaptabilité de ce type de blochet aux différents systèmes de fixation.Two different types of fasteners are shown on either side of the rail in Figures 1 and 2, to illustrate the adaptability of this type of block to different fastening systems.
Ces figures 1 et 2 font apparaître un réseau de nervures 5 quadrillant la surface inférieure de la semelle 3 et dépassant légèrement en 9, de leur jonction avec une nervure périphérique de la semelle 3, ce qui augmente l'ancrage de la semelle dans le béton du blochet 6 et permet d'éviter toute autre armature auxiliaire classique. Le blochet 6 est représenté équipé d'un chausson 10 et d'une semelle 11 du type utilisé pour l'amortissement des vibrations dans les voies sans ballast.These Figures 1 and 2 show a network of
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lorsque cette technique s'avère plus avantageuse selon les moyens industriels disponibles, la selle 4 peut être réalisée en tôle épaisse découpée et pliée en U comme représenté sur les figures 4, 5 et 6 où, à fin de simplification des dessins, les systèmes de fixation du rail 1, n'ont pas été représentés, mais seront aménagés avec des orifices appropriés de la semelle 3 et des butées pouvant être soit calées dans de tels orifices, découpés directement, soit constituées de plots métalliques soudés sur cette semelle selon les types de fixation utilisés.According to another embodiment of the invention, when this technique turns out to be more advantageous according to the industrial means available, the
Les limitations inhérentes à ce mode de réalisation limitent les nervures 5 à deux nervures longitudinales donnant à la selle une forme de poutre en U. Ces ailes longitudinales ont, comme dans le cas précédent, une hauteur décroissante du milieu vers les extrémités selon une forme d'égale résistance classique pour de telles poutres travaillant en flexion. Cette limitation aux deux nervures longitudinales est compensée par une armature de renforcement en fer rond à béton classique, mais se présentant, comme indiqué aux figures 4 et 6, comme une grille plate 12 pouvant venir se coincer, par son cadre extérieur 13, de part et d'autre des nervures 5, en mettant à profit leur inclinaison résiduelle de pliage. Ce coincement en 14 permet le maintien en place de l'armature 13 pendant la coulée et la prise du béton.The inherent limitations of this embodiment limit the
On constate que dans les deux modes de réalisation décrits, le blochet de béton 6 a une hauteur réduite au strict minimum pour l'enrobage de la partie inférieure de la selle 4 et que son rôle se borne à transmettre par simple compression, contrainte pour laquelle ce matériau est bien adapté, les pressions concentrées du rail 1, reçues à travers la selle 4, à la plaque d'amortissement 11, sous forme d'une pression uniformément répartie.It can be seen that in the two embodiments described, the
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