EP0587517B1 - Encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et procédé de réalisation d'un tel encastrement - Google Patents

Encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et procédé de réalisation d'un tel encastrement Download PDF

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EP0587517B1
EP0587517B1 EP93440069A EP93440069A EP0587517B1 EP 0587517 B1 EP0587517 B1 EP 0587517B1 EP 93440069 A EP93440069 A EP 93440069A EP 93440069 A EP93440069 A EP 93440069A EP 0587517 B1 EP0587517 B1 EP 0587517B1
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rails
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bolts
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Gérard Testart
Frédéric Hege
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COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA
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COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs
    • E01B7/14—Frogs with movable parts

Definitions

  • the present invention relates to the field of construction of railway track equipment, in particular the crossing hearts, and has for object a embedding of the movable point in the cradle of a crossing heart incorporated in the long welded rails.
  • the invention also relates to a method for making such an installation.
  • Such a cradle is generally constituted by a one-piece element, preferably made of manganese steel, and by an element formed by rails joined to the part monobloc by welding, or by any other form of assembly, said element being stiffened by plates placed from below.
  • the installation of the movable point in the cradle is particularly important in appliances incorporated in long welded rails, because they are stressed by vertical forces due to the passage of vehicles and by traction or compression forces due to temperature variations in long welded rails.
  • EP-A-0 365 450 a recess of the moving point in the cradle of a crossing heart incorporated into the long welded rails, said said cradle being composed of two elements, namely an element monobloc and an element constituted by two rails and connected to the movable point by a bonded assembly.
  • a relationship mechanical between the moving tip and the two rails of the cradle is also known from AT-A-343 711.
  • EP-A-0 282 796 and EP-A-0 298 950 describe a mechanical connection between the tip and the hare's feet with a fixed point crossing heart.
  • the object of the present invention is to overcome this disadvantage by proposing a recess of the point movable in the cradle of an incorporated crossing heart in long welded rails, providing a connection durable between the different elements and preventing any risk of rupture of the clamping means.
  • the invention also relates to a method for carrying out the installation, characterized in that it includes a temporary assembly phase for the various elements of the moving point and the cradle of the heart of crossing and a final phase of setting up removable mechanical connection means.
  • FIGS. 1 to 4 of the accompanying drawings the embedding of the movable point 1 in the cradle 2 with an incorporated crossover heart in the long welded rails, said recess allowing the transmission of forces of expansion of the rails of current track to said cradle, while absorbing the forces due to vehicle rolling, said cradle 2 being composed of two elements, know a monobloc element 2 'and a 2 "element made up by two rails 3 and 4 and connected to the monobloc element 2 ' by welding or any other form of assembly, the connection between the moving tip 1 and the element 2 "of the cradle consisting of two rails 3 and 4 being produced by an assembly essentially mechanical by means of bolts 7, is characterized in that a significant part of the effort of traction or compression generated by long welded rails is transmitted by friction of spacers 5 and 6 integral with the moving tip 1 and the element 2 " of the cradle formed by the two rails 3 and 4
  • High strength bolts 7 and 8 cooperate with 5 ', 5 “and 6', 6" sections of spacers 5 and 6 and with rails 3 and 4 by means of cotter pins 11 and 12, made of spring steel, serving, on the one hand, as a sheath to said bolts 7 and 8, whose heads 8 ′ are supported by means of parts 13 on the external faces rails 3 and 4 and including the nuts 7 "and 8", as well as the heads 7 ′ of the bolts 7 bear on the profiles 5 ', 5 "and 6', 6" from spacers 5 and 6 via washers 14 and, on the other hand, shear with longitudinal forces, by resumption of longitudinal stresses in the event of cancellation of the friction.
  • the cotter pins cross the rails 3 and 4 and the movable tip 1 by means of holes, whose diameters are barely smaller than those of said pins. It follows that the longitudinal displacements rails relative to the crossing core are extremely limited. In addition, the longitudinal forces shear are taken up by the split pins 11 and 12, so that the high-strength bolts 7 and 8 are only applied to traction.
  • the spacers 5 and 6 transmit by friction, from point 1 to cradle 2, a significant part of the tensile or compressive force generated by the long welded rails. The rest of these efforts are absorbed by the shear strength of the split pins 11 and 12 in spring steel forming the sheaths of bolts 5 and 6.
  • the assembly of the recess according to the invention is designed in such a way that in the event of cancellation friction, cotter pins 11 and 12 are capable to absorb the overall effort by shearing.
  • the invention also relates to a method for carrying out the installation, characterized in that it includes a temporary assembly phase for the various elements of the moving point 1 and the cradle 2 of the heart crossing and a final phase of setting up removable mechanical connection means.
  • the process consists of fix the 5 "and 6" profiles on the tip 1, the profile 5 'on rail 3 and profile 6' on rail 4, to be positioned with precision point 1 and rails 3 and 4, at present the bars 9 and 10 and bring them together respectively 5, 5 "and 6 ', 6" profiles with weld, then remove the spacers 5, 6, spreading rails 3 and 4, as shown in FIG. 4, and, finally, to permanently weld the bars 9 and 10.
  • the final phase of the process consists in putting in place the split pins 11 and 12, to install the spacers 5 and 6 and fix them with the bolts high resistance 7 and 8.
  • the embedding device according to the invention is applicable to a moving tip core, of which the tip 1 and the rails 3 and 4 are of different height, as shown in Figures 5 and 6.
  • the invention is applicable to constructions whose tip 1 and / or rails 3 and 4 are made of rail profiles asymmetrical section.

Description

La présente invention concerne le domaine de la construction des équipements de voies ferroviaires, en particulier les coeurs de croisement, et a pour objet un encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un tel encastrement.
Un tel berceau est généralement constitué par un élément monobloc, de préférence en acier au manganèse, et par un élément formé par des rails réunis à la partie monobloc par soudure, ou par toute autre forme d'assemblage, ledit élément étant rigidifié par des platines posées par-dessous.
L'encastrement de la pointe mobile dans le berceau est particulièrement important dans les appareils incorporés en longs rails soudés, du fait qu'ils sont sollicités par des efforts verticaux dus au passage des véhicules et par des efforts de traction ou de compression dus aux variations de température dans les longs rails soudés.
On connaít, par EP-A-0 365 450 un encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit ledit berceau étant composé de deux éléments, à savoir un élément monobloc et un élément constitué par deux rails et relié à la pointe mobile par un assemblage collé. Une liaison mécanique entre la pointe mobile et les deux rails du berceau est également connue par AT-A-343 711.
Par ailleurs, EP-A-0 282 796 et EP-A-0 298 950 décrivent une liaison mécanique entre la pointe et les pattes de lièvre d'un coeur de croisement à pointe fixe.
Toutefois, les solutions préconisées par ces différents documents ne permettent pas d'assurer la pérennité de la reprise des sollicitations de compression ou de traction dues à la dilatation des longs rails soudés.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient en proposant un encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, permettant d'obtenir une liaison durable entre les différents éléments et empêchant tout risque de rupture des moyens de serrage.
A cet effet,l'encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit encastrement permettant la transmission des efforts de dilatation des rails de voie courante audit berceau, tout en absorbant les efforts dus au roulement des véhicules, ledit berceau étant composé de deux éléments, à savoir un élément monobloc et un élément constitué par deux rails et relié à l'élément monobloc par soudure ou par toute autre forme d'assemblage, la liaison entre la pointe mobile et l'élément du berceau constitué par deux rails étant réalisée par un assemblage essentiellement mécanique au moyen de boulons, est caractérisé en ce qu'une part importante de l'effort de traction ou de compression engendré par les longs rails soudés est transmise par frottement d'entretoises solidaires de la pointe mobile et de l'élément du berceau constitué par les deux rails et s'appuyant au fond de l'âme des rails et en ce que l'effort résiduel est absorbé par des goupilles fendues coopérant avec des boulons à haute résistance serrés sur les entretoises, les rails et la pointe mobile, de telle sorte que les boulons d'assemblage ne soient sollicités qu'à la traction.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de l'encastrement caractérisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de montage des différents éléments de la pointe mobile et du berceau du coeur de croisement et une phase définitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en plan d'un coeur de croisement à pointe mobile conforme à l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en plan, à plus grande échelle, de la zone d'encastrement ;
  • la figure 3 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 1 ;
  • la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, les deux rails de l'élément de berceau étant écartés, et
  • les figures 5 et 6 représentent, dans des vues analogues à celle suivant la figure 3, des variantes de réalisation de l'invention.
    • Conformément à l'invention et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 à 4 des dessins annexés, l'encastrement de la pointe mobile 1 dans le berceau 2 d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit encastrement permettant la transmission des efforts de dilatation des rails de voie courante audit berceau, tout en absorbant les efforts dus au roulement des véhicules, ledit berceau 2 étant composé de deux éléments, à savoir un élément monobloc 2' et un élément 2" constitué par deux rails 3 et 4 et relié à l'élément monobloc 2' par soudure ou par toute autre forme d'assemblage, la liaison entre la pointe mobile 1 et l'élément 2" du berceau constitué par deux rails 3 et 4 étant réalisée par un assemblage essentiellement mécanique au moyen de boulons 7, est caractérisé en ce qu'une part importante de l'effort de traction ou de compression engendré par les longs rails soudés est transmise par frottement d'entretoises 5 et 6 solidaires de la pointe mobile 1 et de l'élément 2" du berceau constitué par les deux rails 3 et 4 et s'appuyant au fond de l'âme des rails et en ce que l'effort résiduel est absorbé par des goupilles fendues 11 et 12 coopérant avec des boulons à haute résistance 7 et 8 serrés sur les entretoises 5 et 6, les rails 3 et 4 et la pointe mobile 1, de telle sorte que les boulons d'assemblage ne soient sollicités qu'à la traction.
    L'assemblage mécanique entre la pointe mobile 1 et l'élément 2" du berceau constitué par les deux rails 3 et 4 est avantageusement réalisé au moyen d'entretoises 5 et 6 fixées, d'une part, sur la pointe mobile 1 par l'intermédiaire de boulons à haute résistance 7 et, d'autre part, sur les rails 3 et 4 de l'élément 2" du berceau 2 par l'intermédiaire de boulons à haute résistance 8 (figure 2). Les entretoises 5 et 6 se présentent chacune sous forme d'une paire de profilés 5', 5" et 6', 6" s'appuyant au fond de l'âme des rails et dégageant des portées d'éclissage en vue du serrage des boulons à haute résistance permettant l'obtention d'un effort de frottement important âme sur âme, les profilés 5', 5" et 6', 6" de chaque paire étant reliés entre eux respectivement au moyen de barrettes 9 et 10.
    Les boulons à haute résistance 7 et 8 coopèrent avec les profilés 5', 5" et 6', 6" des entretoises 5 et 6 et avec les rails 3 et 4 au moyen de goupilles fendues 11 et 12, en acier à ressort, servant, d'une part, de fourreau auxdits boulons 7 et 8, dont les têtes 8' s'appuient par l'intermédiaire de pièces 13 sur les faces externes des rails 3 et 4 et dont les écrous 7" et 8", ainsi que les têtes 7' des boulons 7 prennent appui sur les profilés 5', 5" et 6', 6" des entretoises 5 et 6 par l'intermédiaire de rondelles 14 et, d'autre part, de pièce de cisaillement aux efforts longitudinaux, par reprise des sollicitations longitudinales en cas d'annulation du frottement.
    Les goupilles fendues traversent les rails 3 et 4 et la pointe mobile 1 par l'intermédiaire de perçages, dont les diamètres sont à peine inférieurs à ceux desdites goupilles. Il en résulte que les déplacements longitudinaux des rails par rapport au coeur de croisement sont extrêmement limités. En outre, les efforts longitudinaux de cisaillement sont repris par les goupilles fendues 11 et 12, de sorte que les boulons à haute résistance 7 et 8 ne sont sollicités qu'à la traction.
    Les entretoises 5 et 6 transmettent par frottement, de la pointe 1 au berceau 2, une part importante de l'effort de traction ou de compression engendré par les longs rails soudés. Le reste de ces efforts est absorbé par la résistance au cisaillement des goupilles fendues 11 et 12 en acier à ressort formant les fourreaux des boulons 5 et 6.
    Des essais effectués en laboratoire avec un coefficient de sécurité de 1,5 par rapport aux efforts considérés comme maximaux et avec un écart de 45° C par rapport à la température d'équilibre des longs rails soudés montrent que 80 % de l'effort de traction ou de compression sont absorbés par le frottement à fond d'âme et 20 % par les goupilles fendues 11 et 12.
    L'assemblage de l'encastrement conforme à l'invention est conçu de telle manière qu'en cas d'annulation du frottement, les goupilles fendues 11 et 12 sont capables d'absorber par cisaillement l'effort global.
    L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de l'encastrement caractérisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de montage des différents éléments de la pointe mobile 1 et du berceau 2 du coeur de croisement et une phase définitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable.
    Dans sa phase provisoire le procédé consiste à fixer les profilés 5" et 6" sur la pointe 1, le profilé 5' sur le rail 3 et le profilé 6' sur le rail 4, à positionner avec précision la pointe 1 et les rails 3 et 4, à présenter les barrettes 9 et 10 et à les réunir respectivement aux profilés 5, 5" et 6', 6" par des points de soudure, puis à déposer les entretoises 5, 6 en écartant les rails 3 et 4, comme représenté sur la figure 4, et, enfin, à souder définitivement les barrettes 9 et 10.
    La phase définitive du procédé consiste à mettre en place les goupilles fendues 11 et 12, à poser les entretoises 5 et 6 et à les fixer à l'aide des boulons à haute résistance 7 et 8.
    Le dispositif d'encastrement conforme à l'invention est applicable à un coeur à pointe mobile, dont la pointe 1 et les rails 3 et 4 sont de hauteur différente, comme représenté aux figures 5 et 6. De même, l'invention est applicable à des constructions dont la pointe 1 et/ou les rails 3 et 4 sont réalisés en profils de rail à section asymétrique.
    Grâce à l'invention il est possible de réaliser un encastrement de la pointe mobile 1 dans le berceau 2 d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et soumis à des efforts de compression et de traction élevés engendrés par des variations de température dans lesdits longs rails soudés.
    Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention comme définie dans les revendications.

    Claims (10)

    1. Encastrement de la pointe mobile (1) dans le berceau (2) d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit encastrement permettant la transmission des efforts de dilatation des rails de voie courante audit berceau, tout en absorbant les efforts dus au roulement des véhicules, ledit berceau (2) étant composé de deux éléments, à savoir un élément monobloc (2') et un élément (2") constitué par deux rails (3 et 4) et relié à l'élément monobloc (2') par soudure ou par toute autre forme d'assemblage, la liaison entre la pointe mobile (1) et l'élément (2") du berceau constitué par deux rails (3 et 4) étant réalisée par un assemblage essentiellement mécanique au moyen de boulons (7), caractérisé en ce qu'une part importante de l'effort de traction ou de compression engendré par les longs rails soudés est transmise par frottement d'entretoises (5 et 6) solidaires de la pointe mobile (1) et de l'élément (2") du berceau constitué par les deux rails (3 et 4) et s'appuyant au fond de l'âme des rails et en ce que l'effort résiduel est absorbé par des goupilles fendues (11 et 12) coopérant avec des boulons à haute résistance (7 et 8) serrés sur les entretoises (5 et 6), les rails (3 et 4) et la pointe mobile (1), de telle sorte que les boulons d'assemblage ne soient sollicités qu'à la traction.
    2. Encastrement, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les entretoises (5 et 6) sont fixées, d'une part, sur la pointe mobile (1) par l'intermédiaire de boulons à haute résistance (7) et, d'autre part, sur les rails (3 et 4) de l'élément (2") du berceau (2) par l'intermédiaire des boulons à haute résistance (8).
    3. Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les entretoises (5 et 6) se présentent chacune sous forme d'une paire de profilés (5', 5" et 6', 6") s'appuyant au fond de l'âme des rails et dégageant des portées d'éclissage en vue du serrage des boulons à haute résistance permettant l'obtention d'un effort de frottement important âme sur âme, les profilés (5', 5" et 6', 6") de chaque paire étant reliés entre eux respectivement au moyen de barrettes (9 et 10).
    4. Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les goupilles fendues (11 et 12), qui coopèrent avec les profilés (5', 5" et 6', 6") des entretoises (5 et 6) et avec les boulons à haute résistance (7 et 8) sont en acier à ressort et servent, d'une part, de fourreau auxdits boulons (7 et 8), dont les têtes (8') s'appuient par l'intermédiaire de pièces (13) sur les faces externes des rails (3 et 4) et dont les écrous (7" et 8"), ainsi que les têtes (7') des boulons (7) prennent appui sur les profilés (5', 5" et 6', 6") des entretoises (5 et 6) par l'intermédiaire de rondelles (14) et, d'autre part, de pièce de cisaillement aux efforts longitudinaux, par reprise des sollicitations longitudinales en cas d'annulation du frottement.
    5. Encastrement, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les goupilles fendues traversent les rails (3 et 4) et la pointe mobile (1) par l'intermédiaire de perçages, dont les diamètres sont à peine inférieurs à ceux desdites goupilles.
    6. Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un coeur à pointe mobile, dont la pointe (1) et les rails (3 et 4) sont de hauteur différente.
    7. Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est appliqué à des constructions, dont la pointe (1) et/ou les rails (3 et 4) sont réalisés en profils de rail à section asymétriques.
    8. Procédé de réalisation de l'encastrement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de montage des différents éléments d'une pointe mobile (1) et d'un berceau (2) de coeur de croisement et une phase définitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable.
    9. Procédé, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que, dans la phase provisoire, il consiste à fixer des profilés (5" et 6") constitutifs d'entretoises (5 et 6) sur une pointe (1), un profilé (5') constitutif de l'entretoise (5) sur un rail (3) d'un élément de berceau et un profilé (6') constitutif de l'entretoise (6) sur un rail (4) dudit élément de berceau, à positionner avec précision la pointe (1) et les rails (3 et 4), à présenter des barrettes (9 et 10) et à les réunir respectivement aux profilés (5, 5" et 6', 6") par des points de soudure, puis à déposer les entretoises (5, 6) en écartant les rails (3 et 4) et, enfin, à souder définitivement les barrettes (9 et 10).
    10. Procédé, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que sa phase définitive consiste à mettre en place des goupilles fendues (11 et 12), à poser les entretoises (5 et 6) et à les fixer à l'aide de boulons à haute résistance (7 et 8).
    EP93440069A 1992-09-11 1993-08-31 Encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et procédé de réalisation d'un tel encastrement Expired - Lifetime EP0587517B2 (fr)

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    FR9211016A FR2695662B1 (fr) 1992-09-11 1992-09-11 Encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un cÓoeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et procédé de réalisation d'un tel encastrement.

    Publications (3)

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    EP0587517A1 EP0587517A1 (fr) 1994-03-16
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    AT (1) ATE163311T1 (fr)
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