EP0498761B1 - Dispositif de fixation d'un rail sur une dalle en béton - Google Patents
Dispositif de fixation d'un rail sur une dalle en béton Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a device for fixing a rail on a concrete slab without ballast comprising a metal saddle having a counterbore intended to receive the rail and resting on an elastic sole resting itself on a metal base resting on the concrete, with possible interposition of an insulating sole, means for fixing the base to the concrete, means for fixing the metal saddle to the base and means for fixing the rail to the saddle.
- the present invention aims to simplify known metal base and saddle devices while retaining, or even improving, the elastic characteristics of the binding, in particular the dynamic track module.
- the fixing device is characterized in that the means for fixing the saddle to the base and the means for fixing the rail to the saddle are common and constituted by flanges, known per se, consisting of a rod having a vertical rectilinear part provided with a heel which hooks into the base and a wavy curved part making a spring, the end of which pinches the shoe of the rail after being stretched, by rotation, on a ramp of the saddle, and having an intermediate point bearing on the base and substantially opposite the end bearing on the shoe of the rail.
- Two flanges are thus sufficient to fix the metal saddle on the base and the rail on the metal saddle, while in the previous device sixteen elements are necessary, without counting the additional elastic washers.
- the intermediate fulcrum of each fixing flange rests on a pillar secured to the base and passing through the elastic sole and the metal saddle, so that the intermediate support of the clamp is not subject to the vertical movements of the saddle due to vertical vibrations during the passage of a train, displacements which would tend to spread the intermediate support point of the saddle if the clamp rested on saddle.
- the elastic sole is honeycombed on its two faces, the alveoli being arranged so that the elastic sole has in the middle part of its thickness a continuity transverse to the rail, except in the places crossed by the pillars of the base, so as to ensure effective damping in the vertical plane while having a high resistance to horizontal shearing forces.
- the device shown in Figures 1 and 2 essentially comprises a metal base 1 of rectangular shape, a metal saddle 2, a rubber midsole 3 and two flanges 4 and 5 simultaneously maintaining a rail 6 on the saddle 2 and this saddle on the base 1.
- the base 1 is fixed to a concrete slab 7, with the interposition of an insulating sole 8, by means of two lag screws 9 and 10 screwed into sheaths 11 and 12 embedded in the concrete.
- the lag bolts 9 and 10 as well as the sheaths 11 and 12 form the PLASTIRAIL (registered trademark) process as described in patent FR 2 636 685.
- the upper face of the base 1 has a countersink 13 inclined transversely, the device shown being intended to fix a rail in a curve.
- the elastic sole 3 is retained laterally by the edges of this counterbore.
- the flanges 4 and 5 are SYRESCA (registered trademark) flanges as described in patent EP O 373 099.
- the flange 4 has a straight part 41, a heel 42 at its lower end, an upper part 43 in the form of a wavy spring. the end 44 of which rests on the heel of the rail 6 and the intermediate point of which bottom 45 rests on a column 14 of the base 1, column passing through the elastic sole 3 and the saddle 2.
- the flange 5 is identical to the flange 4, the corresponding parts being designated by 51 to 55.
- the intermediate support 55 rests on a second column 15 of the base 1.
- This base 1 has oblong holes 16 and 17 for the passage of the heels 42 and 52 of the flanges when they are put in place.
- the metal saddle 2 has two ramps 18 and 19 extending respectively on either side of the columns 14 and 15 and the upper end of which is at the level of the shoe of the rail 6. These ramps serve to tension the flanges as described in EP 0 373 099.
- the metal saddle 2 also has two platforms 22 and 23 parallel to the base of the saddle, at the same level as the columns 14 and 15 and serving to support the intermediate support points 45 and 55 during the rotation of the flanges 4 and 5.
- the saddle 2 also has a counterbore 20 in which is housed the shoe of the rail with the interposition of a sole 21 of synthetic material rising on each side of the shoe of the rail.
- Eccentric adjustment washers 24 and 25 make it possible to adjust the position of the base 1 on the concrete slab.
- two pairs of oblong holes could be provided.
- the flanges 4 and 5 are put in place as described in patent EP O 373 099, that is to say in a position turned 180 ° relative to the position shown. They are then turned slightly to hang their heel in the base with a certain tension due to the rise of the ends 44 and 54, the flanges on the ramps 18 and 19 and the compression of the elastic sole. 3.
- An assembly is thus obtained composed of the base 1, the elastic sole 3, the saddle 2 and the flanges 4 and 5, an assembly which can be handled and transported as a monolithic element.
- the rail 6 After being fixed to the concrete slab by means of lag screws 9 and 10, the rail 6 is put in place and fixed by rotation of the flanges 4 and 5.
- the elastic sole 3 can have different structures.
- An advantageous structure is shown in Figures 3 and 4.
- the sole shown is cellular, that is to say that it has on its two faces substantially rectangular cells or cavities and of three different dimensions 26/27, 28, 29 /30.
- the cells 29 and 30 are elongated in a direction transverse to the rail.
- the sole has cutouts 31, 32, 33, 34 for the passage of the columns 14 and 15 and the flanges.
- the sole therefore has a continuous core 35 except at the location of the cutouts. This core provides the sole with good resistance to shear forces acting parallel to the sole, while the cells of these two faces provide good vibration damping in the vertical direction. This meets the requirements.
- the upper face of the base 1 will of course be flat or of a different inclination depending on whether the device is intended to fix the rails in a straight part or in a curve of different radius.
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Description
- La présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'un rail sur une dalle en béton sans ballast comprenant une selle métallique présentant un lamage destiné à recevoir le rail et reposant sur une semelle élastique reposant elle-même sur une embase métallique reposant sur le béton, avec interposition éventuelle d'une semelle isolante, des moyens de fixation de l'embase sur le béton, des moyens de fixation de la selle métallique sur l'embase et des moyens de fixation du rail sur la selle.
- La pose de voie sans ballast, sur un radier ou des dalles en béton, est une technique qui tend à s'imposer sur les ouvrages d'art et dans les tunnels car elle permet de réduire fortement la hauteur totale de la voie, réduction se traduisant par des économies importantes qui compensent largement les dépenses supplémentaires résultant de l'utilisation d'une telle technique. Dans les ouvrages d'art, la pose de voie sans ballast est souvent la seule solution permettant de respecter les exigences du profil en long de la voie et du gabarit routier, fluvial ou ferroviaire à dégager sous l'ouvrage. Dans les tunnels, une telle technique, en réduisant les travaux d'entretien, augmente la sécurité.
- Dans la publication de la S.N.C.F. "LES POSES DE VOIE SANS BALLAST", de M. R. SAUVAGE et M. J. ERIEAU, est décrit, sous la dénomination dispositif type D, dite de "Monaco", un dispositif tel que défini plus haut, dans lequel les moyens de fixation de la selle métallique sur l'embase sont constitués de crapauds fixés au moyen de boulons spéciaux à crochet venant s'accrocher dans un logement de l'embase, tandis que les moyens de fixation du rail sur la selle métallique sont également constitués de crapauds rigides serrés au moyen de boulons dont la tête vient prendre appui, par rotation d'un quart de tour, dans un logement ménagé à la face inférieure de la selle, et de rondelles élastiques.
- Dans cette même publication sont décrits des dispositifs sans embase métallique, dans lesquels la semelle élastique repose directement sur le béton. Ces dispositifs présentent toutefois une souplesse latérale plus grande que le dispositif "Monaco" et sont dès lors réservés aux alignements et courbes de grand rayon, supérieur à 500 m.
- La présente invention vise à simplifier les dispositifs à embase et selle métalliques connus tout en conservant, voire en améliorant les caractéristiques élastiques de la fixation, notamment le module dynamique de voie.
- Le dispositif de fixation selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de fixation de la selle sur l'embase et les moyens de fixation du rail sur la selle sont communs et constitués par des brides, connues en soi, constituées d'une tige présentant une partie rectiligne verticale munie d'un talon venant s'accrocher dans l'embase et une partie courbe ondulée faisant ressort, dont l'extrémité vient pincer le patin du rail après avoir été tendue, par rotation, sur une rampe de la selle, et présentant un point intermédiaire en appui sur l'embase et sensiblement opposé à l'extrémité en appui sur le patin du rail.
- Une telle bride est décrite dans le brevet EP O 373 099 de la demanderesse. Ces brides sont par ailleurs commercialisées sous la marque déposée SYRESCA.
- Deux brides sont ainsi suffisantes pour fixer la selle métallique sur l'embase et le rail sur la selle métallique, alors que dans le dispositif antérieur seize éléments sont nécessaires, sans compter les rondelles élastiques additionnelles.
- Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, le point d'appui intermédiaire de chaque bride de fixation s'appuie sur un pilier solidaire de l'embase et traversant la semelle élastique et la selle métallique, de telle sorte que l'appui intermédiaire de la bride n'est pas soumis aux déplacements verticaux de la selle dus aux vibrations verticales lors du passage d'un train, déplacements qui auraient tendance à écarter le point d'appui intermédiaire de la selle si la bride s'appuyait sur la selle.
- Selon une forme d'exécution préférée de l'invention la semelle élastique est alvéolée sur ses deux faces, les alvéoles étant disposées de telle sorte que la semelle élastique présente dans la partie médiane de son épaisseur une continuité transversalement au rail, sauf aux endroits traversés par les piliers de l'embase, de manière à assurer un amortissement efficace dans le plan vertical tout en présentant une résistance élevée aux efforts de cisaillements horizontaux.
- Un exemple d'exécution du dispositif selon l'invention sera maintenant décrit en relation avec le dessin annexé dans lequel :
- La figure 1 en représente une vue en coupe longitudinale selon I-I de la figure 2;
- la figure 2 en représente une vue en plan;
- la figure 3 représente une vue en plan d'une autre forme d'exécution de la semelle élastique; et
- la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3.
- Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 comprend essentiellement une embase métallique 1 de forme rectangulaire, une selle métallique 2, une semelle intermédiaire 3 en caoutchouc et deux brides 4 et 5 maintenant simultanément un rail 6 sur la selle 2 et cette selle sur l'embase 1.
- L'embase 1 est fixée sur une dalle de béton 7, avec interposition d'une semelle isolante 8, au moyen de deux tire-fond 9 et 10 vissés dans des gaines 11 et 12 noyées dans le béton. Les tire-fond 9 et 10 ainsi que les gaines 11 et 12 forment le procédé PLASTIRAIL (marque déposée) tel que décrit dans le brevet FR 2 636 685.
- La face supérieure de l'embase 1 présente un lamage 13 incliné transversalement, le dispositif représenté étant destiné à fixer un rail dans une courbe. La semelle élastique 3 est retenue latéralement par les bords de ce lamage.
- Les brides 4 et 5 sont des brides SYRESCA (marque déposée) telles que décrites dans le brevet EP O 373 099. La bride 4 présente une partie rectiligne 41, un talon 42 à son extrémité inférieure, une partie supérieure 43 en forme de ressort ondulé dont l'extrémité 44 s'appuie sur le talon du rail 6 et dont un point intermédiaire bas 45 s'appuie sur une colonne 14 de l'embase 1, colonne traversant la semelle élastique 3 et la selle 2. La bride 5 est identique à la bride 4, les parties correspondantes étant désignées par 51 à 55. L'appui intermédiaire 55 s'appuie sur une seconde colonne 15 de l'embase 1. Cette embase 1 présente des trous oblongs 16 et 17 pour le passage des talons 42 et 52 des brides lors de leurs mises en place.
- La selle métallique 2 présente deux rampes 18 et 19 s'étendant respectivement de part et d'autre des colonnes 14 et 15 et dont l'extrémité supérieure est au niveau du patin du rail 6. Ces rampes servent à tendre les brides comme décrit dans le brevet EP O 373 099. La selle métallique 2 présente en outre deux plates-formes 22 et 23 parallèles à la base de la selle, au même niveau que les colonnes 14 et 15 et servant d'appui aux points d'appui intermédiaires 45 et 55 lors de la rotation des brides 4 et 5. La selle 2 présente également un lamage 20 dans lequel est logé le patin du rail avec interposition d'une semelle 21 en matière synthétique remontant de chaque côté du patin du rail.
- Des rondelles de réglage à excentrique 24 et 25 permettent de régler la position de l'embase 1 sur la dalle de béton. En variante on pourrait prévoir deux paires de trous oblongs.
- Les brides 4 et 5 sont mises en place comme décrit dans le brevet EP O 373 099, c'est-à-dire dans une position tournée de 180° par rapport à la position représentée. Elles sont ensuite tournées légèrement pour accrocher leur talon dans l'embase avec une certaine tension due à la montée des extrémités 44 et 54, des brides sur les rampes 18 et 19 et à la compression de la semelle élastique 3. On obtient ainsi un assemblage composé de l'embase 1, de la semelle élastique 3, de la selle 2 et des brides 4 et 5, assemblage qui peut être manipulé et transporté comme un élément monolithique. Après sa fixation sur la dalle de béton au moyen des tire-fond 9 et 10, le rail 6 est mis en place et fixé par rotation des brides 4 et 5.
- Une fois le rail posé, un réglage transversal millimétré est possible au moyen de cales de réglage 36 et 37 en matière plastique.
- La semelle élastique 3 peut présenter différentes structures. Une structure avantageuse est représentée aux figures 3 et 4. La semelle représentée est alvéolaire, c'est-à-dire qu'elle présente sur ses deux faces des alvéoles ou cavités sensiblement rectangulaires et de trois dimensions différentes 26/27, 28, 29/30. Les alvéoles 29 et 30 sont allongées dans une direction transversale au rail. La semelle présente des découpes 31, 32, 33, 34 pour le passage des colonnes 14 et 15 et des brides. La semelle présente donc une âme 35 continue sauf à l'endroit des découpes. Cette âme assure à la semelle une bonne résistance aux efforts de cisaillements s'exerçant parallèlement à la semelle, tandis que les alvéoles de ces deux faces assurent un bon amortissement aux vibrations dans le sens vertical. Ceci est conforme aux exigences.
- La face supérieure de l'embase 1 sera bien entendu plane ou d'une inclinaison différente selon que le dispositif est destiné à fixer les rails dans une partie rectiligne ou dans une courbe de rayon différent.
Claims (4)
- Dispositif de fixation d'un rail sur une dalle en béton (7) sans ballast comprenant une selle métallique (2) présentant un lamage destiné à recevoir le rail et reposant sur une semelle élastique (3) reposant elle-même sur une embase métallique (1) reposant sur le béton, des moyens (9, 10) de fixation de l'embase sur le béton, des moyens de fixation de la selle métallique sur l'embase et des moyens de fixation du rail sur la selle, caractérisé en ce que les moyens de fixation de la selle sur l'embase et les moyens de fixation du rail sur la selle sont communs et constitués par des brides, (4, 5), connues en soi, constituées d'une tige présentant une partie rectiligne verticale (41,51) munie d'un talon (42, 52) venant s'accrocher dans l'embase et une partie courbe ondulée faisant ressort, dont l'extrémité vient pincer le patin du rail après avoir été tendue, par rotation, sur une rampe (18,19) de la selle, et présentant un point intermédiaire (45,55) en appui sur l'embase et sensiblement opposé à l'extrémité en appui sur le patin du rail.
- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit point d'appui intermédiaire (45, 55) de chaque bride s'appuie sur un pilier (14, 15) solidaire de l'embase et traversant la semelle élastique et la selle métallique.
- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la semelle élastique est alvéolée sur ses deux faces, les alvéoles (26 à 30) étant disposées de telle sorte que la semelle élastique présente dans la partie médiane de son épaisseur une continuité transversalement au rail, sauf aux endroits traversés par les piliers de l'embase sur lesquels s'appuient les brides de fixation.
- Dispositif de fixation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend des cales de réglage (36, 37) en matière plastique destinées à être insérées entre la semelle métallique (2) et lesdits piliers (14, 15) après la pose du rail.
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