EP0733738A1 - Method of manufacture of a rail support and support obtained according to this method - Google Patents
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- EP0733738A1 EP0733738A1 EP96400568A EP96400568A EP0733738A1 EP 0733738 A1 EP0733738 A1 EP 0733738A1 EP 96400568 A EP96400568 A EP 96400568A EP 96400568 A EP96400568 A EP 96400568A EP 0733738 A1 EP0733738 A1 EP 0733738A1
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Definitions
- EP-A-0 465 390 proposes to fix such a sole to or to each concrete block of a cross-member or any other rail support, by proposing different modes of joining, namely a projection or a casting of the visco-elastic material on concrete, an integration of prefabricated plates of visco-elastic material on concrete, during the manufacture of the rail support, such as a cross member, by molding at least one concrete block, or even by bonding of such prefabricated plates to concrete, using any suitable adhesive.
- the object of the present invention is to improve the fixing of a viscoelastic sole prefabricated to the concrete of a rail support block such as a cross member, so as to improve the homogeneity and the efficiency of the fixing of the sole to the concrete while retaining the advantages of speed of implementation and homogeneity of thickness of the sole, resulting from the direct integration of the latter into the molding of the concrete and the prefabrication of the latter.
- the present invention also provides a railway rail support, such as a sleeper, comprising at least one concrete block having in particular an upper face intended to receive at least one rail and a lower face intended to ensure the support of the block on a substrate, such a ballast, and a sole made of visco-elastic material integrally covering this lower face and intended to serve as a support intermediary between the block and the substrate, characterized in that concrete chippings are fixed to one face of the sole facing the underside of the block, evenly distributed.
- a railway rail support such as a sleeper
- the area of the footprint corresponding to the underside of the concrete block to be produced can be defined by a wall defining the footprint, in which case the prefabricated plate is placed against this wall, during step b), before pouring the concrete into the cavity.
- step b) is implemented by first filling the concrete footprint to constitute the underside of the block by the free surface of the concrete and then applying thereto, before setting the concrete, the gravelled face of the prefabricated plate under operating conditions capable of causing the integration of gravel from the gravel face to the concrete.
- the free surface of the concrete is preferably smoothed before applying the gravelled face of the prefabricated plate, which ensures effective penetration of all the gravel in the fresh concrete.
- This smoothing is advantageously carried out by tamping, that is to say by application of a pressure and, preferably, of a vibration, which have the effect of causing a rise in the laitance of the concrete.
- the gravelled face of the prefabricated plate is then applied to the free surface of the concrete under operating conditions, in particular of pressure and, preferably, of vibration, such that it results in flooding. gravel of the face graveled in the laitance and filling, by the latter, of the intermediate space between the free surface of the concrete and the prefabricated plate without any other material for this purpose.
- a railway rail support according to the invention is characterized in that the sole has dimensions, in plan, smaller than those of the underside of the block.
- the mechanical resistance of the sole is improved by integrating, during step a), a reinforcement with the visco-elastic material of the prefabricated plate, the rail rail support according to the invention then being characterized by that the visco-elastic material of the sole includes such a frame.
- this reinforcement defines meshes of dimensions smaller than the particle size of the gravel of the prefabricated plate, that is to say of gravel fixed to the sole, which facilitates the implementation of step a) according to a method consisting in fixing the gravel to the plate by partially integrating them into the visco-elastic material, which means that the support according to the invention is then characterized in that the gravel fixed to the sole protrude from the underside of the block and are partially integrated into the visco-elastic material of the sole.
- the gravel of the prefabricated plate form outside of it a projection of a height of the order of 50% to 95% of their height, measured perpendicular to the gravel face, so well that the gravel attached to the sole are integrated into the visco-elastic material thereof over a height of the order of 5% to 50% of their height, measured perpendicular to the underside of the block.
- the plate is advantageously prefabricated, during step a), by melting, forming and solidifying the visco-elastic material, chosen to be hot-melt, and the gravel is partially integrated into the visco-material. elastic by sowing them on it between forming and solidification.
- the sole includes a reinforcement, and if this reinforcement defines meshes of dimensions smaller than the grain size of the gravel of the prefabricated plate, this reinforcement prevents the gravel thus sown between the forming and the solidification of the visco-elastic material passing through this material until reaching the face of the prefabricated plate intended to constitute the face of support of the sole on the ballast, and thus preserves the homogeneity of this bearing face on the ballast.
- the gravel of the prefabricated plate that is to say the gravel fixed to the sole, have the same nature and the same particle size as those of concrete, and leave spaces between them whose dimensions correspond to the maximum to their particle size, which on the one hand facilitates the insertion of the gravel of the prefabricated plate between those of the concrete intended to constitute the block during the pouring of this concrete and on the other hand ensures a homogeneity of the distribution of the gravel in concrete up to the immediate vicinity of the base.
- the gravel of the prefabricated plate that is to say the gravel fixed to the sole, cover from 80% to 95% of the gravel face of the prefabricated plate, that is to say say more of the underside of the block.
- a one-piece cross member 1 made of prestressed reinforced concrete, has the general shape of a block 2 of concrete, elongated in a longitudinal direction 3 perpendicular to the rail 4 to be supported .
- the block 2 is delimited by a flat bottom face 6, longitudinal, parallel to the rolling plane 7 of the rails, this face lower 6 being embedded in the ballast 5 and resting thereon, flat, by means of a sole 8 of a visco-elastic material chosen for example in accordance with the teachings of EP-A-0 465 390, and an upper face 9 which is essentially flat and parallel to the lower face 6 in the example illustrated but could have other conformations, and receives the two rails 4 directly or, as illustrated, by means of saddles 10, with elastic fixing of the rails 4 by means 11 which are not detailed and well known to a person skilled in the art.
- the block 2 is also delimited by two flat longitudinal faces 12 connecting the lower face 6 to the lower face 9 by converging mutually from the first to the second, so as to communicate to block 2 a cross section in the form of an isosceles trapezoid, and by two transverse end faces 13 also plane, also connecting the lower face 6 to the upper face 9 and connecting in in addition to each other the two longitudinal faces 12, these two faces 13 being approximately transverse and converging mutually from the lower face 6 towards the lower face 9 so that when it is seen in section through a longitudinal plane perpendicular to these faces 6 and 9 , the crosspiece also has a section essentially in the form of an isosceles trapezoid.
- the sole 8 has, in contact, flat with the lower face 6 of the block 2, a planar upper face 14 integral with this lower face 6 while it presents towards the bottom, that is to say in contact with the ballast 5, a lower face 15 also planar, parallel to the upper face 14 and sufficiently close to the latter so that the sole 8, considered in isolation, has the form of a plate with a thickness of the order of 3 to 10 mm, preferably of the order of 4 mm, these figures being given only by way of nonlimiting example.
- the two faces 14 and 15 are connected to each other by an edge 16 which is perpendicular to them and gives them a rectangular shape which can be identical to that of the lower face 6 of the block 2, that is to say in particular have the same dimensions. that this lower face 6 so that the sole 8 completely covers the latter, in a manner known per se, or be approximately identical to that of the lower face 6, and more precisely have dimensions a few millimeters smaller than those of this lower face 6 so that the sole 8 covers practically the whole of it, leaving however remain a free peripheral zone 17 whose presence facilitates the manufacture of the assembly integral with the block 2 and the sole 8 in accordance with the present invention, as will appear below, and whose direct contact with the ballast 5 has little drawback insofar as this zone 17 is limited to the immediate proximity of the connection of the lower face 6 with the longitudinal faces 12 and the transverse end faces 13.
- the plate constituting the sole 8 is prefabricated before being integrated into the concrete constituting the block 2, in the manufacture thereof, but a specific method of prefabrication, constituting an implementation mode
- the preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 3, with regard to the prefabrication process, and FIG. 4 with regard to the prefabricated plate obtained, intended to constitute the sole 8.
- FIG. 3 shows that a plate 18 is initially produced having a lower face 19 and an upper face 20 that are plane, mutually parallel, separated by a thickness e corresponding to the thickness e of the sole 8 measured between its upper face 14 and its underside 15, with plan dimensions which may be those of the sole 8 to be produced, or even be much greater to correspond to the soles 8 of several crosspieces 1, in which case the plate 18 is cut at a time any preceding its integration, as a sole 8, to the concrete constituting the block 2 of each cross member, respectively.
- the plate 18 thus produced has dimensions in plan corresponding to several soles 8, it is then cut into a certain number of elementary plates each of which has the dimensions required to constitute a respective sole 8, as will readily be understood by a person skilled in the art.
- the same reference numeral 18 will be kept thereafter to designate a plate produced directly to the dimensions of a determined sole 8 or a plate obtained by cutting a plate 18 corresponding to several soles 8.
- a plate 18 thus defined, having dimensions corresponding to those of a sole 8, is integrated into the concrete constituting the block 2 of a cross member 1 to be produced, to constitute the sole 8 thereof, under operating conditions which will will now be described, with reference to FIGS. 6 to 10.
- a mold 29 is used for molding the reinforced concrete constituting the block 2 which is detachably hung on a vibrating table 30, in a position of use which will serve as a reference to the brief description, below, of this mold 29 well known to a person skilled in the art.
- flank 33 and end 34 faces, connecting in pairs, thus connect the bottom 32 to a flat, horizontal upper face 35 of the mold 29, at which these flank 33 and end 34 faces delimit a filling opening 36 fully open, rectangular like the underside 6 of the block 2 to be produced and having dimensions slightly greater than those of this face 6.
- the mold 29 has means, not detailed, for temporarily stretching between the end faces 34 of the prestressing frames 37 of the block 2 in compression, and may have various arrangements, in particular at the level of the bottom 32, to optionally receive members to be incorporated into the concrete of block 2 with a view to fixing the saddles 10, in the form of inserted dowels or studs, in a manner not illustrated but well known to a person skilled in the art.
- the reinforcements 37 having been put in tension inside the cavity 31 and the other reinforcements of the block 2 to be produced having also been placed in this cavity 31, as well as any member to be integrated into the concrete in particular for fixing the saddles 10, the concrete 38 intended to constitute the block 2 is poured into the cavity 31, by vibrating the vibrating table 30 under the usual operating conditions, as illustrated in FIG. 6.
- the cavity 31 is thus substantially filled with concrete 38 which, at the end of this filling, presents upwards a free surface 39 approximately flat and approximately level with the upper face 35 of the mold 29, in the filling opening 36 , as can be seen in FIG. 7 which illustrates a next phase in the production of the block 2.
- This phase consists in tamping with the free surface 39 in particular to make it smooth and flat, that is to say giving it the conformation of the lower face 6 of block 2 which it is intended to constitute.
- the concrete 38, inside the cavity 31 then has the shape of the block 2 to be produced.
- This damage also has the effect of causing, if possible taking into account the composition of the concrete 38, a rise in milt at the level of the surface 39, this possible rise in milt being used according to one of the preferred embodiments of the present invention for ensuring the subsequent anchoring of the plate 18 by its gravelled face 20.
- the tamping is accompanied by vibrations communicated by the vibrating table 30 and is carried out by means of a jack 40 having the general shape of a rigid plate having a flat lower face 41 of tamping, horizontal and having a shape in rectangular plan, corresponding to that of the face 6 to be produced, so that it can be moved towards the inside of the imprint 31 by applying pressure to the face 39 until it occupies relative to the bottom 32 of the imprint 31 a position identical to that of the lower face 6 of the block 2 with respect to the upper face 9 thereof.
- the plate 40 is stiffened for example by a beam 42 which doubles it upwards, and which ensures the connection of this plate 40 to means, simply shown diagrammatically by a double vertical arrow 43, of lifting relative to the mold 29, to release the filling opening 36, and the descent towards this mold 29, that is to say towards the inside of the cavity 31, in order to compact the free surface 39 of the concrete 38 with the application of pressure to this one.
- a next step, illustrated in FIG. 8, is characteristic of the implementation of the present invention and consists in depositing on the free, grated surface 39 of the concrete 38 the plate 18, the gravel face 20 of which is turned towards the bottom so that this gravelled face 20 essentially covers the free surface 39 of the concrete 38, in a position substantially identical to that which the sole 8 must occupy with respect to the underside 6 of the block 2. Naturally, this deposition takes place while the tamping plate 40 is lifted.
- the step illustrated in FIG. 7 can be entered and the step illustrated in FIG. 8 effecting on the free surface 39 of the concrete an addition of an additional material constituting the latter, namely in particular water, pure cement or cement added with sand, preferably without adding gravel.
- an additional material constituting the latter, namely in particular water, pure cement or cement added with sand, preferably without adding gravel.
- the material thus provided is in the fluid state, in the same way as the concrete 38 filling the imprint 31.
- the tamping plate 40 is lowered towards the imprint 31 so that the face 41 of this tamping plate 40 rests flat on the face 19, then turned upwards, of the plate 18 itself bearing downwards, by its gravelled face 20, on the free surface 39 of the concrete 38.
- a downward pressure is thus applied to the gravelled plate 18, by means of the tamping plate 40 , by vibrating the mold 29 by means of the vibrating table 30, under conditions identical to those which gave rise to a possible rise in milt during the tamping described with reference to FIG.
- the gravel 27 has a particle size identical to that of the concrete gravel 38, on the one hand, and delimit between them free spaces 28 having dimensions corresponding as much as possible to this particle size
- gravel 44 of the concrete 38 is inserted in the free spaces 28 between the gravel 27 during this phase of penetration of the latter into the concrete 38, as shown in the figure 5 illustrating the finished cross-member 1, in the position of use, so that the gravel 27 is embedded in concrete 38 under the same conditions as the gravel 44, and the identity of nature between the gravel 27 and the gravel 44 ensures homogeneity of concrete 38 until contact with the gravel face 20 of the plate 18.
- the concrete 38 may also contain gravel with a grain size greater than that of gravel 44, in a manner known per se.
- the continuity between the gravel 44 and 27 is ensured by the sole laitance raised during tamping illustrated in FIG. 7, or by the filler material deposited on the free surface 39 between the steps illustrated in FIGS. 7 and 8 in the event that the quantity of laitance thus available is insufficient ; a possible excess of laitance or filler material can be evacuated upward around the plate 18, taking account of the aforementioned dimensioning of the latter.
- the block 40 is lifted and the vibration stopped, and the mold 29 is detached from the vibrating table 30 to convey it to an intermediate storage area or, as illustrated in the figure 10, towards an oven to authorize or cause the setting of the concrete 38.
- the molds 29 are preferably turned over, that is to say rest by their face 35 on a horizontal support , plane 45, so that the concrete 38 rests on this support 45 by means of the gravelled plate 18 and contributes, by its own weight, to preserve the integration of the gravel 27 thereof into the concrete 38; however, it would not be departing from the scope of the present invention to leave the face 35 of the molds facing upwards during setting of the concrete 38.
- the gravel 27, embedded both in the visco-elastic material now constituting the sole 8 and in the concrete 38 now constituting the block 2, provide a regularly distributed connection between the sole 8 and the block 2, in a particularly effective manner, by covering the same proportion of the lower face 6 of the block 2 as of the upper face 14 of the sole 8, namely from the '' from 80% to 95% in the preferred implementation example indicated above.
- the molding imprint 31 to be shaped so as to carry out the molding of the crosspiece not in an inverted position thereof but in another position, in which case it could be necessary to arrange the plate 18 in this footprint 31 before pouring the concrete 38 therein, the gravelled plate 18 being naturally placed in the zone of the footprint 31 intended to produce the lower face 6 of the block 2 of concrete and having its gravelled face 20 towards the inside of imprint 31.
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un support de rail de chemin de fer, tel qu'une traverse, comportant au moins un bloc de béton présentant notamment une face supérieure destinée à recevoir au moins un rail et une face inférieure destinée à assurer l'appui du bloc sur un substrat, tel qu'un ballast, et une semelle en matériau visco-élastique couvrant solidairement cette face inférieure et destinée à servir d'intermédiaire d'appui entre le bloc et le substrat, ledit procédé comportant la succession des étapes consistant à :
- a) préfabriquer une plaque en matériau visco-élastique, aux dimensions de la semelle à réaliser,
- b) fabriquer le bloc par moulage de béton dans une empreinte en y intégrant la plaque préfabriquée pour constituer la semelle, et
- c) autoriser ou provoquer la prise du béton puis démouler le bloc portant solidairement la semelle.
- a) prefabricating a plate of visco-elastic material, to the dimensions of the sole to be produced,
- b) manufacturing the block by molding concrete in an imprint by integrating the prefabricated plate into it to constitute the sole, and
- c) authorize or cause the setting of the concrete then unmold the block carrying the sole securely.
Elle concerne également un support de rail de chemin de fer susceptible d'être obtenu par mise en oeuvre de ce procédé.It also relates to a railway rail support capable of being obtained by implementing this method.
On sait que l'interposition d'une semelle d'un matériau viscoélastique convenablement choisi, tel qu'un polyuréthane dense et dur, entre le bloc de béton unique d'une traverse monobloc ou chaque blochet de béton d'une traverse bibloc, ou tout bloc de béton de tout support de rail de chemin de fer, et le ballast permet d'éviter l'attrition du béton et du ballast ainsi que le tassement de celui-ci, ainsi que de dissiper l'énergie vibratoire générée par les charges roulantes, c'est-à-dire notamment de réduire le bruit au passage d'un train.It is known that the interposition of a sole of a suitably chosen viscoelastic material, such as a dense and hard polyurethane, between the single concrete block of a monoblock sleeper or each concrete block of a biblock sleeper, or any concrete block of any rail support, and the ballast prevents the attrition of the concrete and the ballast and the settlement of it, as well as dissipate the vibrational energy generated by the loads rolling, that is to say in particular to reduce noise when passing a train.
En particulier, EP-A-0 465 390 propose de fixer une telle semelle au ou à chaque bloc de béton d'une traverse ou de tout autre support de rail, en proposant différents modes de solidarisation, à savoir une projection ou une coulée du matériau visco-élastique sur le béton, une intégration de plaques préfabriquées du matériau visco-élastique au béton, lors de la fabrication du support de rail, tel qu'une traverse, par moulage d'au moins un bloc de béton, ou encore par collage de telles plaques préfabriquées sur le béton, par tout adhésif approprié.In particular, EP-A-0 465 390 proposes to fix such a sole to or to each concrete block of a cross-member or any other rail support, by proposing different modes of joining, namely a projection or a casting of the visco-elastic material on concrete, an integration of prefabricated plates of visco-elastic material on concrete, during the manufacture of the rail support, such as a cross member, by molding at least one concrete block, or even by bonding of such prefabricated plates to concrete, using any suitable adhesive.
Cependant, actuellement, le seul procédé effectivement utilisé pour réaliser la fixation de la semelle au béton est une projection du matériau visco-élastique au pistolet, directement sur le béton, après séchage complet de celui-ci. Ceci nécessite un état de surface particulièrement lisse du béton, sur lequel il est généralement nécessaire d'effectuer à cet effet une reprise de finition, et allonge le temps de fabrication des traverses ou autres supports puisqu'au temps de séchage du béton de ces derniers s'ajoute le temps de projection puis de prise du matériau visco-élastique. En outre, il est difficile d'assurer ainsi une épaisseur uniforme à la semelle.However, currently, the only process actually used to secure the sole to the concrete is a spraying of the visco-elastic material with a spray gun, directly onto the concrete, after the latter has completely dried. This requires a particularly smooth surface condition of the concrete, on which it is generally necessary to carry out for this purpose. a resumption of finishing, and lengthens the manufacturing time of the sleepers or other supports since the drying time of the concrete of the latter is added the time of projection then setting of the visco-elastic material. In addition, it is difficult to ensure a uniform thickness of the sole in this way.
La technique consistant à préfabriquer les semelles sous forme de plaques de matériau visco-élastique pour ensuite les intégrer au béton lors du moulage de celui-ci ou les coller sur celui-ci pendant ou après sa prise permet de remédier à cet inconvénient, mais elle est restée pour l'instant sans suite. En effet, la fixation par collage permet certes d'assurer la fixation de la semelle sur la face inférieure du bloc dans des conditions satisfaisantes d'homogénéité, mais elle présente l'inconvénient de freiner la production ; la fixation par intégration au béton lors de son moulage permet certes de ne pas allonger la fabrication des traverses ou autres supports de rail en ce sens que les plaques préfabriquées peuvent être fabriquées en temps masqué et que leur intégration à la traverse ne nécessite pas d'intervention supplémentaire autre que leur mise en place dans le moule préalablement à la coulée du béton, mais l'ancrage des semelles sur le béton ne résulte alors que d'un encastrement mutuel étroitement localisé, si bien que les semelles restent indépendantes du béton et libres de se déformer par ailleurs, et cet encastrement mutuel présente une résistance mécanique faible.The technique of prefabricating the soles in the form of visco-elastic material plates and then integrating them into the concrete when it is molded or sticking it on it during or after setting allows to overcome this drawback, but it has so far gone unanswered. Indeed, fixing by gluing certainly makes it possible to ensure the fixing of the sole on the underside of the block under satisfactory conditions of homogeneity, but it has the disadvantage of slowing production; fixing by integration with concrete during its molding certainly allows not to lengthen the manufacture of sleepers or other rail supports in the sense that the prefabricated plates can be manufactured in masked time and that their integration into the sleeper does not require additional intervention other than their placement in the mold prior to pouring the concrete, but the anchoring of the footings on the concrete then results only from a closely localized mutual embedding, so that the footings remain independent of the concrete and free to deform otherwise, and this mutual embedding has low mechanical strength.
Le but de la présente invention est de perfectionner la fixation d'une semelle visco-élastique préfabriquée au béton d'un bloc de support de rail tel qu'une traverse, de façon à améliorer l'homogénéité et l'efficacité de la fixation de la semelle au béton tout en conservant les avantages de rapidité de mise en oeuvre et d'homogénéité d'épaisseur de la semelle, résultant de l'intégration directe de celle-ci au moulage du béton et de la préfabrication de celle-ci.The object of the present invention is to improve the fixing of a viscoelastic sole prefabricated to the concrete of a rail support block such as a cross member, so as to improve the homogeneity and the efficiency of the fixing of the sole to the concrete while retaining the advantages of speed of implementation and homogeneity of thickness of the sole, resulting from the direct integration of the latter into the molding of the concrete and the prefabrication of the latter.
A cet effet, la présente invention propose un procédé du type indiqué en préambule, caractérisé en ce que :
- lors de l'étape a), on fixe à une face de la plaque, destinée à être tournée vers le bloc, des gravillons similaires à ceux du béton de telle sorte que ces gravillons forment une saillie sur la face ainsi gravillonnée et soient régulièrement répartis sur celle-ci, et
- lors de l'étape b), on dispose la plaque préfabriquée, par rapport à l'empreinte, de telle sorte que la face gravillonnée coïncide avec une zone de l'empreinte correspondant à la face inférieure du bloc et soit tournée vers l'intérieur de l'empreinte, et que les gravillons de la face gravillonnée s'intègrent ainsi au béton.
- during step a), gravel similar to that of concrete is fixed to one face of the plate, intended to be turned towards the block, so that these gravel form a projection on the face thus gravelled and are regularly distributed on it, and
- during step b), the prefabricated plate is placed, with respect to the imprint, so that the gravelled face coincides with an area of the cavity corresponding to the underside of the block and is turned towards the interior of the cavity, and that the gravel of the gravelled face thus integrates into the concrete.
Dans la mesure où le support de rail de chemin de fer ainsi obtenu se distingue des supports de rail de chemin de fer obtenus par les techniques précédemment connues, notamment les techniques décrites dans EP-A-0 465 390, la présente invention propose également un support de rail de chemin de fer, tel qu'une traverse, comportant au moins un bloc de béton présentant notamment une face supérieure destinée à recevoir au moins un rail et une face inférieure destinée à assurer l'appui du bloc sur un substrat, tel qu'un ballast, et une semelle en matériau visco-élastique couvrant solidairement cette face inférieure et destinée à servir d'intermédiaire d'appui entre le bloc et le substrat, caractérisé en ce que des gravillons du béton sont fixés à une face de la semelle tournée vers la face inférieure du bloc, de façon régulièrement répartie.Insofar as the rail rail support thus obtained differs from the rail rail supports obtained by the previously known techniques, in particular the techniques described in EP-A-0 465 390, the present invention also provides a railway rail support, such as a sleeper, comprising at least one concrete block having in particular an upper face intended to receive at least one rail and a lower face intended to ensure the support of the block on a substrate, such a ballast, and a sole made of visco-elastic material integrally covering this lower face and intended to serve as a support intermediary between the block and the substrate, characterized in that concrete chippings are fixed to one face of the sole facing the underside of the block, evenly distributed.
Un Homme du métier comprendra aisément que la répartition régulière des gravillons de la face gravillonnée de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire de la face de semelle tournée vers la face inférieure du bloc de béton, permette d'assurer un ancrage réparti de la semelle dans le béton, c'est-à-dire de fixer de façon aussi homogène que possible la semelle au béton. En outre, dans la mesure où la liaison entre le béton et la semelle est assurée par des gravillons, cette fixation peut être rendue beaucoup plus résistante, notamment aux efforts de cisaillement, qu'une fixation assurée par simple encastrement mutuel localisé, d'une part du fait qu'elle met en oeuvre les caractéristiques propres des gravillons et d'autre part du fait de la répartition des efforts de cisaillement, résultant de la répartition des gravillons.A person skilled in the art will readily understand that the regular distribution of the gravel on the gravelled face of the prefabricated plate, that is to say on the sole face facing the underside of the concrete block, makes it possible to ensure a distributed anchoring. of the sole in the concrete, that is to say to fix as homogeneously as possible the sole to the concrete. In addition, insofar as the connection between the concrete and the sole is ensured by gravel, this fixation can be made much more resistant, in particular to shearing forces, than a fixation ensured by simple localized mutual embedding, of a firstly because it implements the specific characteristics of the gravel and secondly because of the distribution of the shear forces, resulting from the distribution of the gravel.
Naturellement, on conserve en outre les avantages inhérents à l'utilisation d'une plaque préfabriquée que l'on intègre au béton lors du moulage de celui-ci, à savoir les avantages de rapidité de fabrication, puisque la mise en place de la semelle s'effectue dès le moulage du béton et ne nécessite pas de reprise ultérieure de celui-ci, et d'homogénéité de l'épaisseur de la semelle, puisque la plaque peut être préfabriquée avec toute la précision requise notamment quant à ses cotes.Naturally, the advantages inherent in the use of a prefabricated plate are also retained, which are integrated into the concrete during the molding of the latter, namely the advantages of rapid production, since the installation of the sole takes place as soon as the concrete is molded and does not require subsequent recovery of the latter, and homogeneity of the thickness of the sole, since the plate can be prefabricated with all the precision required, particularly as regards its dimensions.
La zone de l'empreinte correspondant à la face inférieure du bloc de béton à réaliser peut être définie par une paroi définissant l'empreinte, auquel cas on dispose la plaque préfabriquée contre cette paroi, lors de l'étape b), avant de couler le béton dans l'empreinte.The area of the footprint corresponding to the underside of the concrete block to be produced can be defined by a wall defining the footprint, in which case the prefabricated plate is placed against this wall, during step b), before pouring the concrete into the cavity.
Cependant, on préfère un mode de mise en oeuvre selon lequel ladite zone de l'empreinte est ouverte et tournée vers le haut lors de l'étape b), auquel cas on met en oeuvre l'étape b) en emplissant d'abord l'empreinte de béton pour constituer la face inférieure du bloc par la surface libre du béton et en appliquant ensuite sur celle-ci, avant la prise du béton, la face gravillonnée de la plaque préfabriquée dans des conditions opératoires propres à provoquer l'intégration des gravillons de la face gravillonnée au béton.However, an implementation mode is preferred according to which said zone of the imprint is open and turned upwards during step b), in which case step b) is implemented by first filling the concrete footprint to constitute the underside of the block by the free surface of the concrete and then applying thereto, before setting the concrete, the gravelled face of the prefabricated plate under operating conditions capable of causing the integration of gravel from the gravel face to the concrete.
Afin que cette intégration s'effectue de façon aussi homogène et efficace que possible, on lisse de préférence la surface libre du béton avant d'y appliquer la face gravillonnée de la plaque préfabriquée, ce qui assure une pénétration effective de tous les gravillons dans le béton frais.In order for this integration to take place as homogeneously and efficiently as possible, the free surface of the concrete is preferably smoothed before applying the gravelled face of the prefabricated plate, which ensures effective penetration of all the gravel in the fresh concrete.
Ce lissage s'effectue avantageusement par damage, c'est-à-dire par application d'une pression et, de préférence, d'une vibration, qui ont pour effet de provoquer une remontée de laitance du béton.This smoothing is advantageously carried out by tamping, that is to say by application of a pressure and, preferably, of a vibration, which have the effect of causing a rise in the laitance of the concrete.
Lorsque la quantité de laitance remontant ainsi est suffisante, on applique ensuite la face gravillonnée de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton dans des conditions opératoires, notamment de pression et, de préférence, de vibration, telles qu'il en résulte un noyage des gravillons de la face gravillonnée dans la laitance et le comblement, par celle-ci, de l'espace intercalaire entre la surface libre du béton et la plaque préfabriquée sans autre apport de matière à cet effet.When the quantity of laitance thus rising is sufficient, the gravelled face of the prefabricated plate is then applied to the free surface of the concrete under operating conditions, in particular of pressure and, preferably, of vibration, such that it results in flooding. gravel of the face graveled in the laitance and filling, by the latter, of the intermediate space between the free surface of the concrete and the prefabricated plate without any other material for this purpose.
Cependant, dans le cas d'un béton insuffisamment riche en laitance, on peut également apporter à la surface libre du béton, entre le remplissage de l'empreinte en béton ou le lissage suivant de préférence ce remplissage et l'application de la face gravillonnée de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton, un complément d'un matériau constitutif du béton, à l'état fluide, choisi dans un groupe comportant notamment l'eau, le ciment pur et le ciment additionné de sable, auquel cas on applique ensuite la face gravillonnée de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton dans des conditions opératoires, notamment de pression et, de préférence, de vibration, telles qu'il en résulte l'intégration des gravillons de la face gravillonnée de la plaque préfabriquée au matériau d'apport et le comblement, par ce dernier, de l'espace intercalaire entre la surface libre du béton et la plaque préfabriquée.However, in the case of a concrete insufficiently rich in milt, it is also possible to bring to the free surface of the concrete, between the filling of the concrete imprint or the smoothing following preferably this filling and the application of the gravelled face. of the prefabricated plate on the free surface of the concrete, a complement of a material constituting the concrete, in the fluid state, chosen from a group comprising in particular water, pure cement and cement with sand added, in which case we then apply the gravelled face of the prefabricated plate to the free surface of the concrete under operating conditions, in particular of pressure and, preferably, of vibration, such that the integration of the gravel of the gravelled face of the prefabricated plate results therefrom to the filler material and the filling, by the latter, of the intermediate space between the free surface of the concrete and the prefabricated plate.
Dans un cas comme dans l'autre, on obtient un béton homogène jusqu'au contact du matériau visco-élastique constituant la semelle.In either case, a homogeneous concrete is obtained until contact with the visco-elastic material constituting the sole.
On facilite, selon le cas, la bonne intégration des gravillons de la face gravillonnée à la laitance ou au matériau d'apport, en donnant à la plaque préfabriquée des dimensions, en plan, inférieures à celles de la surface libre du béton. Cette précaution permet notamment de faciliter l'évacuation de l'air susceptible de rester emprisonné entre la plaque préfabriquée et le béton. A cet égard, un support de rail de chemin de fer selon l'invention se caractérise en ce que la semelle présente des dimensions, en plan, inférieures à celles de la face inférieure du bloc.It facilitates, as the case may be, the good integration of the gravel of the gravel face with the laitance or the filler material, by giving the prefabricated plate dimensions, in plan, smaller than those of the free surface of the concrete. This precaution makes it possible in particular to facilitate the evacuation of air likely to remain trapped between the prefabricated plate and the concrete. In this regard, a railway rail support according to the invention is characterized in that the sole has dimensions, in plan, smaller than those of the underside of the block.
De préférence, on améliore la résistance mécanique de la semelle en intégrant, lors de l'étape a), une armature au matériau visco-élastique de la plaque préfabriquée, le support de rail de chemin de fer selon l'invention se caractérisant alors en ce que le matériau visco-élastique de la semelle inclut une telle armature.Preferably, the mechanical resistance of the sole is improved by integrating, during step a), a reinforcement with the visco-elastic material of the prefabricated plate, the rail rail support according to the invention then being characterized by that the visco-elastic material of the sole includes such a frame.
De préférence, cette armature définit des mailles de dimensions inférieures à la granulométrie des gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire des gravillons fixés à la semelle, ce qui facilite la mise en oeuvre de l'étape a) selon un mode consistant à fixer les gravillons à la plaque en les intégrant partiellement dans le matériau visco-élastique, ce qui fait que le support selon l'invention se caractérise alors en ce que les gravillons fixés à la semelle forment une saillie hors de la face inférieure du bloc et sont intégrés partiellement au matériau visco-élastique de la semelle. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, les gravillons de la plaque préfabriquée forment hors de celle-ci une saillie d'une hauteur de l'ordre de 50% à 95% de leur hauteur, mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée, si bien que les gravillons fixés à la semelle sont intégrés au matériau visco-élastique de celle-ci sur une hauteur de l'ordre de 5% à 50% de leur hauteur, mesurée perpendiculairement à la face inférieure du bloc.Preferably, this reinforcement defines meshes of dimensions smaller than the particle size of the gravel of the prefabricated plate, that is to say of gravel fixed to the sole, which facilitates the implementation of step a) according to a method consisting in fixing the gravel to the plate by partially integrating them into the visco-elastic material, which means that the support according to the invention is then characterized in that the gravel fixed to the sole protrude from the underside of the block and are partially integrated into the visco-elastic material of the sole. Thus, according to a preferred embodiment, the gravel of the prefabricated plate form outside of it a projection of a height of the order of 50% to 95% of their height, measured perpendicular to the gravel face, so well that the gravel attached to the sole are integrated into the visco-elastic material thereof over a height of the order of 5% to 50% of their height, measured perpendicular to the underside of the block.
Dans un tel cas, en effet, on préfabrique avantageusement la plaque, lors de l'étape a), par fusion, formage et solidification du matériau visco-élastique, choisi thermofusible, et l'on intègre partiellement les gravillons dans le matériau visco-élastique en les semant sur celui-ci entre le formage et la solidification. Si le matériau visco-élastique destiné à constituer la plaque préfabriquée puis la semelle inclut une armature, et si cette armature définit des mailles de dimensions inférieures à la granulométrie des gravillons de la plaque préfabriquée, cette armature s'oppose à ce que les gravillons ainsi semés entre le formage et la solidification du matériau visco-élastique traversent ce matériau jusqu'à parvenir à la face de la plaque préfabriquée destinée à constituer la face d'appui de la semelle sur le ballast, et préserve ainsi l'homogénéité de cette face d'appui sur le ballast.In such a case, in fact, the plate is advantageously prefabricated, during step a), by melting, forming and solidifying the visco-elastic material, chosen to be hot-melt, and the gravel is partially integrated into the visco-material. elastic by sowing them on it between forming and solidification. If the visco-elastic material intended to constitute the prefabricated plate then the sole includes a reinforcement, and if this reinforcement defines meshes of dimensions smaller than the grain size of the gravel of the prefabricated plate, this reinforcement prevents the gravel thus sown between the forming and the solidification of the visco-elastic material passing through this material until reaching the face of the prefabricated plate intended to constitute the face of support of the sole on the ballast, and thus preserves the homogeneity of this bearing face on the ballast.
De préférence, les gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire les gravillons fixés à la semelle, ont la même nature et la même granulométrie que ceux du béton, et laissent subsister entre eux des espaces dont les dimensions correspondent au maximum à leur granulométrie, ce qui d'une part facilite l'insertion des gravillons de la plaque préfabriquée entre ceux du béton destiné à constituer le bloc lors de la coulée de ce béton et d'autre part assure une homogénéité de la répartition des gravillons dans le béton jusqu'à proximité immédiate de la semelle.Preferably, the gravel of the prefabricated plate, that is to say the gravel fixed to the sole, have the same nature and the same particle size as those of concrete, and leave spaces between them whose dimensions correspond to the maximum to their particle size, which on the one hand facilitates the insertion of the gravel of the prefabricated plate between those of the concrete intended to constitute the block during the pouring of this concrete and on the other hand ensures a homogeneity of the distribution of the gravel in concrete up to the immediate vicinity of the base.
A cet égard, en outre, les gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire les gravillons fixés à la semelle, couvrent de 80% à 95% de la face gravillonnée de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire encore de la face inférieure du bloc.In this respect, moreover, the gravel of the prefabricated plate, that is to say the gravel fixed to the sole, cover from 80% to 95% of the gravel face of the prefabricated plate, that is to say say more of the underside of the block.
Il s'agit de préférence d'un concassé à arêtes vives, d'une granulométrie de l'ordre de 3 mm/10 mm, de préférence de 4mm/8mm, mais ces chiffres, comme les chiffres précités, ne constituent qu'un exemple non limitatif.It is preferably a crushed with sharp edges, a particle size of the order of 3 mm / 10 mm, preferably 4mm / 8mm, but these figures, like the aforementioned figures, constitute only one nonlimiting example.
D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du support de rail de chemin de fer selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.
- Les figures 1 et 2 montrent des vues d'une traverse selon l'invention, partiellement encastrée dans du ballast et portant deux rails, respectivement suivant la direction des rails et perpendiculairement à celle-ci.
- Les figures 3 et 4 illustrent deux phases successives de l'étape a) de préfabrication de la plaque en matériau visco-élastique présentant une face gravillonnée, en coupe par un plan courant perpendiculaire à cette face.
- La figure 5 illustre, en une vue analogue à celle des figures 3 et 4, l'intégration des gravillons de la plaque au béton armé constituant le bloc.
- Les figures 6 à 9 illustrent quatre phases successives de l'étape b) de fabrication de la traverse par moulage de béton avec intégration d'armatures et de la plaque en matériau visco-élastique, la traverse en cours de fabrication étant vue en bout comme c'est le cas à la figure 2.
- La figure 10 illustre l'une des phases de l'étape c) de prise du béton avant démoulage.
- La figure 11 indique une répartition granulométrique de gravillons ayant donné tout satisfaction pour le gravillonnage de la plaque en matériau visco-élastique et la charge du béton d'une traverse conforme à la présente invention, à titre d'exemple non limitatif.
- Figures 1 and 2 show views of a crosspiece according to the invention, partially embedded in ballast and carrying two rails, respectively in the direction of the rails and perpendicular thereto.
- Figures 3 and 4 illustrate two successive phases of step a) of prefabrication of the plate of visco-elastic material having a gravelled face, in section through a current plane perpendicular to this face.
- FIG. 5 illustrates, in a view similar to that of FIGS. 3 and 4, the integration of the gravel from the plate with the reinforced concrete constituting the block.
- FIGS. 6 to 9 illustrate four successive phases of step b) of manufacturing the cross member by molding concrete with integration of reinforcements and of the plate of visco-elastic material, the cross member during manufacture being viewed at the end as this is the case in Figure 2.
- FIG. 10 illustrates one of the phases of step c) of setting the concrete before demolding.
- FIG. 11 indicates a particle size distribution of gravel having given all satisfaction for the graveling of the plate of visco-elastic material and the load of the concrete of a crosspiece according to the present invention, by way of nonlimiting example.
Bien que l'exemple qui va être décrit soit celui de la fabrication d'une traverse de chemin de fer formée d'un seul bloc de béton armé précontraint, un Homme du métier comprendra aisément que la présente invention s'applique également à la fabrication de tout autre support de rail comportant au moins un bloc de béton, à savoir notamment les traverses bi-bloc, comportant deux blochets en béton armé raccordés par une entretoise, les supports d'appareils de voie, les blochets destinés à recevoir un rail individuellement, et il apportera aux dispositions qui vont être décrites les modifications nécessaires à chaque cas, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.Although the example which will be described is that of the manufacture of a railway sleeper formed from a single block of prestressed reinforced concrete, a person skilled in the art will readily understand that the present invention also applies to the manufacture any other rail support comprising at least one concrete block, namely in particular the bi-block sleepers, comprising two reinforced concrete blocks connected by a spacer, the supports for the track equipment, the blocks intended to receive a rail individually , and it will bring to the provisions which will be described the modifications necessary in each case, without departing from the scope of the present invention.
En se référant en premier lieu aux figures 1 et 2, on rappellera qu'une traverse 1 monobloc, en béton armé précontraint, présente la forme générale d'un bloc 2 de béton, allongé suivant une direction longitudinale 3 perpendiculaire au rail 4 à supporter. Si l'on se réfère à une position de pose, dans laquelle la traverse 1 est partiellement encastrée dans du ballast 5, le bloc 2 est délimité par une face inférieure plane 6, longitudinale, parallèle au plan de roulement 7 des rails, cette face inférieure 6 étant noyée dans le ballast 5 et reposant sur lui, à plat, par l'intermédiaire d'une semelle 8 en un matériau visco-élastique choisi par exemple conformément aux enseignements de EP-A-0 465 390, et une face supérieure 9 qui est pour l'essentiel plane et parallèle à la face inférieure 6 dans l'exemple illustré mais pourrait présenter d'autres conformations, et reçoit les deux rails 4 directement ou, comme il est illustré, par l'intermédiaire de selles 10, avec fixation élastique des rails 4 par des moyens 11 non détaillés et bien connus d'un Homme du métier. Le bloc 2 est par ailleurs délimité par deux faces longitudinales planes 12 raccordant la face inférieure 6 à la face inférieure 9 en convergeant mutuellement de la première vers la seconde, de façon à communiquer au bloc 2 une section transversale en forme de trapèze isocèle, et par deux faces d'extrémité transversale 13 également planes, raccordant également la face inférieure 6 à la face supérieure 9 et raccordant en outre mutuellement les deux faces longitudinales 12, ces deux faces 13 étant approximativement transversales et convergeant mutuellement de la face inférieure 6 vers la face inférieure 9 de telle sorte que lorsqu'elle est vue en coupe par un plan longitudinal perpendiculaire à ces faces 6 et 9, la traverse présente également une section pour l'essentiel en forme de trapèze isocèle. Cette convergence mutuelle, vers le haut, d'une part des faces longitudinales 12 et d'autre part des faces d'extrémité transversale 13 a pour but de faciliter le démoulage du bloc 2, lorsqu'il est moulé selon une technique qui sera décrite plus loin, et présente l'intérêt de provoquer son ancrage dans le ballast 5, qui noie les faces 12 et 13 sur la majeure partie de leur hauteur comme il ressort de l'examen des figures 1 et 2. Cependant, il est bien entendu que d'autres formes pourraient être choisies sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention, seule présentant au regard de celle-ci la planéité de la face inférieure 6 de ce bloc 2.Referring first to Figures 1 and 2, it will be recalled that a one-
Conformément à la présente invention, et de façon connue en elle-même, la semelle 8 présente au contact, à plat, de la face inférieure 6 du bloc 2 une face supérieure plane 14 solidaire de cette face inférieure 6 alors qu'elle présente vers le bas, c'est-à-dire au contact du ballast 5, une face inférieure 15 également plane, parallèle à la face supérieure 14 et suffisamment proche de celle-ci pour que la semelle 8, considérée isolément, présente la forme d'une plaque d'une épaisseur de l'ordre de 3 à 10 mm, de préférence de l'ordre de 4 mm, ces chiffres n'étant indiqués qu'à titre d'exemple non limitatif. Les deux faces 14 et 15 sont raccordées mutuellement par un chant 16 qui leur est perpendiculaire et leur communique une forme rectangulaire qui peut être identique à celle de la face inférieure 6 du bloc 2, c'est-à-dire notamment présenter les mêmes dimensions que cette face inférieure 6 de telle sorte que la semelle 8 couvre intégralement cette dernière, de façon connue en elle-même, ou être approximativement identique à celle de la face inférieure 6, et plus précisément présenter des dimensions inférieures de quelques millimètres à celles de cette face inférieure 6 de telle sorte que la semelle 8 couvre pratiquement la totalité de celle-ci en en laissant toutefois subsister une zone périphérique libre 17 dont la présence facilite la fabrication de l'ensemble solidaire du bloc 2 et de la semelle 8 conformément à la présente invention, comme il apparaîtra plus loin, et dont le contact direct avec le ballast 5 présente peu d'inconvénient dans la mesure où cette zone 17 est limitée à la proximité immédiate du raccordement de la face inférieure 6 avec les faces longitudinales 12 et les faces d'extrémité transversale 13.In accordance with the present invention, and in a manner known per se, the sole 8 has, in contact, flat with the
De façon connue en elle-même, la plaque constituant la semelle 8 est préfabriquée avant d'être intégrée au béton constituant le bloc 2, à la fabrication de celui-ci, mais un mode de préfabrication spécifique, constituant un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, va être décrit à présent en référence à la figure 3, en ce qui concerne le procédé de préfabrication, et la figure 4 en ce qui concerne la plaque préfabriquée obtenue, destinée à constituer la semelle 8.In a manner known in itself, the plate constituting the sole 8 is prefabricated before being integrated into the concrete constituting the
La figure 3 montre que l'on fabrique initialement une plaque 18 présentant une face inférieure 19 et une face supérieure 20 planes, mutuellement parallèles, séparées par une épaisseur e correspondant à l'épaisseur e de la semelle 8 mesurée entre sa face supérieure 14 et sa face inférieure 15, avec des dimensions en plan qui peuvent être celles de la semelle 8 à réaliser, ou encore être largement supérieures pour correspondre aux semelles 8 de plusieurs traverses 1, auquel cas on procède à un découpage de la plaque 18 à un moment quelconque précédant son intégration, en tant que semelle 8, au béton constituant le bloc 2 de chaque traverse, respectivement.FIG. 3 shows that a
La plaque 18 est constituée du matériau visco-élastique destiné à constituer la semelle 8, lequel est avantageusement choisi de nature thermofusible, et par exemple constitué d'un polyuréthane choisi selon les spécifications de EP-A-0 465 390, notamment un polyuréthane de dureté 70 shore A. Alors, la plaque 18 peut être avantageusement préfabriquée par la succession des étapes consistant à :
- réaliser une première couche 21 de matériau visco-élastique à l'état fondu, cette première couche 21 définissant la face 19 et une partie, par exemple environ la moitié, de l'épaisseur e de la
plaque 18 à partir de cetteface 19; - alors que le matériau visco-élastique de la première couche 21 est encore fluide, déposer sur cette première couche 21
une armature textile 22, par exemple tissée de façon à définir des mailles 23, notamment un voile de polyester à 80g/m2 ; - déposer ensuite sur l'armature 22 une deuxième couche 24 de matériau visco-élastique en fusion, qui s'ancre sur la première couche 21 à travers l'armature 22 et constitue le reste de l'épaisseur e de la
plaque 18, jusqu'àla face supérieure 20 de celle-ci ; - alors que le matériau visco-élastique de la deuxième couche 24 est encore à l'état fluide, et que la
face inférieure 19 de laplaque 18 repose à titre provisoire sur une face supérieure horizontale, plane 25d'un support approprié 26, semer sur laface supérieure 20, tournée vers le haut, des gravillons 27 propres, c'est-à-dire dépoussiérés, de même nature et de même granulométrie que les gravillons utilisés pour le béton constitutif dubloc 2 à réaliser, lesquels gravillons 27 s'enfoncent partiellement dans la deuxième couche 24 sans atteindre la première couche 21 ; en effet, les mailles 23 de l'armature 22 présentent une dimension inférieure à la granulométrie des gravillons 27, qui ne peuvent la traverser et dont la pénétration dans laplaque 18 est donc limitée à la deuxième couche 24 de celle-ci ; - autoriser ou provoquer la prise du matériau visco-élastique des
couches 21et 24, qui se solidarisent mutuellement à travers l'armature 22 et ancrent définitivement les gravillons 27 dans laplaque 18, dont la structure finale est illustrée à la figure 4.
- producing a
first layer 21 of visco-elastic material in the molten state, thisfirst layer 21 defining theface 19 and a part, for example about half, of the thickness e of theplate 18 from thisface 19; - while the visco-elastic material of the
first layer 21 is still fluid, deposit on this first layer 21 atextile reinforcement 22, by example woven so as to definemesh 23, in particular a polyester veil at 80 g / m2; - then deposit on the frame 22 a
second layer 24 of visco-elastic molten material, which is anchored on thefirst layer 21 through theframe 22 and constitutes the rest of the thickness e of theplate 18, up to to theupper face 20 thereof; - while the visco-elastic material of the
second layer 24 is still in the fluid state, and thelower face 19 of theplate 18 rests provisionally on a horizontal, planar upper face 25 of asuitable support 26, sow on theupper face 20, facing upwards,clean gravel 27, that is to say dust-free, of the same nature and of the same particle size as the gravel used for the concrete constituting theblock 2 to be produced, which gravel 27 s '' partially sink into thesecond layer 24 without reaching thefirst layer 21; in fact, themeshes 23 of theframe 22 have a dimension smaller than the particle size of thegravel 27, which cannot pass through it and whose penetration into theplate 18 is therefore limited to thesecond layer 24 thereof; - authorize or cause the setting of the visco-elastic material of the
21 and 24, which join together through thelayers frame 22 and permanently anchor thegravel 27 in theplate 18, the final structure of which is illustrated in FIG. 4.
Il ressort de cette figure que les gravillons 27, tous situés du même côté de l'armature 22 que la couche 24, à présent solidaire de la couche 21 à travers les mailles 23 de l'armature 22, forment une saillie sur la face 20 de la plaque 18, de façon régulièrement répartie sur cette face 20 et en laissant subsister entre eux, sur celle-ci, des espaces libres 28 dont les dimensions correspondent au maximum à leur granulométrie, qui est également celle des gravillons destinés à entrer dans la composition du béton constituant le bloc 2.It appears from this figure that the
A titre d'exemple non limitatif, en utilisant notamment comme gravillons 27 un concassé silico-calcaire à arêtes vives d'une granulométrie de 3 mm/10 mm, de préférence 4 mm/8 mm, notamment un concassé répondant à l'analyse granulométrique par tamisage ressortant de la figure 11, qui doit être considérée comme intégrée à la présente description, on a obtenu de bons résultats en couvrant de 80% à 95% de la surface de la face 20 par les gravillons 27, et en faisant former par ces derniers, perpendiculairement à la face 20, une saillie d'une hauteur h de l'ordre de 50% à 95% de leur hauteur H, également mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée 20 ; en d'autres termes, les gravillons 27 étaient intégrés au matériau visco-élastique de la plaque 18 sur une profondeur p, mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée 20, de l'ordre de 5% à 50% de leur hauteur H, étant entendu que cette profondeur p est égale à la différence entre H et h, d'une part, et est inférieure à l'épaisseur e de la plaque 18, et plus précisément au plus égale à l'épaisseur non référencée de la couche 24, elle-même par exemple approximativement égale à la moitié de l'épaisseur e, d'autre part.By way of nonlimiting example, using in particular as gravel 27 a silica-limestone crushed with sharp edges with a particle size of 3 mm / 10 mm, preferably 4 mm / 8 mm, in particular a crushed responding to the particle size analysis by sieving emerging from FIG. 11, which must be considered as integrated into the present description, good results have been obtained by covering from 80% to 95% of the surface of the
Si la plaque 18 ainsi réalisée présente des dimensions en plan correspondant à plusieurs semelles 8, elle est alors coupée en un certain nombre de plaques élémentaires dont chacune présente les dimensions requises pour constituer une semelle 8 respective, comme le comprendra aisément un Homme du métier. Pour des raisons de simplicité, on conservera par la suite la même référence numérique 18 pour désigner une plaque réalisée directement aux dimensions d'une semelle 8 déterminée ou une plaque obtenue par découpage d'une plaque 18 correspondant à plusieurs semelles 8.If the
Une plaque 18 ainsi définie, présentant des dimensions correspondant à celles d'une semelle 8, est intégrée au béton constitutif du bloc 2 d'une traverse 1 à réaliser, pour constituer la semelle 8 de celle-ci, dans des conditions opératoires qui vont être décrites à présent, en référence aux figures 6 à 10.A
Ces conditions opératoires diffèrent peu des conditions opératoires habituelles de fabrication des traverses, si bien qu'elles ne seront décrites que dans leurs grandes lignes, hormis en ce qui concerne les opérations de mise en place et d'intégration de la plaque préfabriquée 18.These operating conditions differ little from the usual operating conditions for manufacturing sleepers, so that they will only be described in broad outline, except with regard to the operations of placing and integrating the
Dans l'exemple non limitatif illustré, de façon connue en elle-même, on utilise pour le moulage du béton armé constitutif du bloc 2 un moule 29 que l'on accroche de façon amovible sur une table vibrante 30, dans une position d'utilisation qui va servir de référence à la description succinte, ci-dessous, de ce moule 29 bien connu d'un Homme du métier.In the nonlimiting example illustrated, in a manner known per se, a
Ce moule 29 définit en vue du moulage du béton une empreinte 31 intégralement ouverte vers le haut, et délimité par ;
- une face de fond 32 reproduisant, en négatif, la géométrie de la
face 9 dubloc 2 à mouler et présentant une orientation générale horizontale, - deux faces de flanc planes 33 occupant par rapport à la face de fond 32 la même position que les faces longitudinales 12 du
bloc 2 à réaliser par rapport à laface supérieure 9 de celui-ci, c'est-à-dire notamment s'écartant mutuellement vers le haut, à partir de leur raccordement à la face de fond 32, de façon à donner à l'empreinte 31 une forme évasée, la dimension des deux faces de flanc 33 dans le sens de la hauteur étant sensiblement identique à la dimension correspondante des faces longitudinales 12 à réaliser, - deux faces
d'extrémité 34 occupant par rapport à la face de fond 32 et aux faces de flanc 33 une position respective identique à celle des faces d'extrémité transversale 13 dubloc 2 à réaliser par rapport à laface supérieure 9 et aux faces longitudinales 12 de celui-ci, respectivement, avec un dimensionnement dans le sens de la hauteur sensiblement identique à celui des faces d'extrémité transversale 13 et un écartement mutuel vers le haut, à partir du fond 32, propre à donner à l'empreinte 31 une forme évasée vers le haut.
- a
bottom face 32 reproducing, in negative, the geometry of theface 9 of theblock 2 to be molded and having a generally horizontal orientation, - two flat side faces 33 occupying with respect to the
bottom face 32 the same position as the longitudinal faces 12 of theblock 2 to be produced with respect to theupper face 9 thereof, that is to say in particular s' spreading each other upwards, from their connection to thebottom face 32, so as to give the imprint 31 a flared shape, the dimension of the two flank faces 33 in the direction of the height being substantially identical to the corresponding dimension of the longitudinal faces 12 to be produced, - two end faces 34 occupying with respect to the
bottom face 32 and the side faces 33 a respective position identical to that of the transverse end faces 13 of theblock 2 to be produced with respect to theupper face 9 and to the longitudinal faces 12 thereof, respectively, with a dimensioning in the direction of the height substantially identical to that of the transverse end faces 13 and a mutual spacing upwards, from the bottom 32, suitable for giving theimpression 31 an upward flared shape.
Les faces de flanc 33 et d'extrémité 34, se raccordant deux à deux, raccordent ainsi le fond 32 à une face supérieure plane, horizontale 35 du moule 29, au niveau de laquelle ces faces de flanc 33 et d'extrémité 34 délimitent une ouverture de remplissage 36 intégralement ouverte, rectangulaire comme la face inférieure 6 du bloc 2 à réaliser et présentant des dimensions légèrement supérieures à celles de cette face 6.The
De façon également connue en elle-même, le moule 29 présente des moyens, non détaillés, pour tendre provisoirement entre les faces d'extrémité 34 des armatures 37 de précontrainte du bloc 2 en compression, et peut présenter diverses dispositions, notamment au niveau du fond 32, pour recevoir éventuellement des organes à intégrer au béton du bloc 2 en vue de la fixation des selles 10, sous forme de chevilles insérées ou de goujons, de façon non illustrée mais bien connue d'un Homme du métier.In a manner also known in itself, the
Les armatures 37 ayant été mises en traction à l'intérieur de l'empreinte 31 et les autres armatures du bloc 2 à réaliser ayant été mises en place également dans cette empreinte 31, de même que tout organe à intégrer au béton notamment en vue de la fixation des selles 10, on coule dans l'empreinte 31 le béton 38 destiné à constituer le bloc 2, en faisant vibrer la table vibrante 30 dans les conditions opératoires habituelles, comme l'illustre la figure 6.The
On remplit ainsi sensiblement l'empreinte 31 de béton 38 qui, à la fin de ce remplissage, présente vers le haut une surface libre 39 approximativement plane et approximativement de niveau avec la face supérieure 35 du moule 29, dans l'ouverture de remplissage 36, comme il ressort de la figure 7 qui illustre une phase suivante de la fabrication du bloc 2. Cette phase consiste à damer la surface libre 39 notamment pour la rendre lisse et plane, c'est-à-dire lui donner la conformation de la face inférieure 6 du bloc 2 qu'elle est destinée à constituer. Le béton 38, à l'intérieur de l'empreinte 31, présente alors la forme du bloc 2 à réaliser. Ce damage a également pour effet de provoquer, si possible compte tenu de la composition du béton 38, une remontée de laitance au niveau de la surface 39, cette remontée éventuelle de laitance étant utilisée selon l'un des modes de réalisation préféré de la présente invention pour assurer l'ancrage ultérieur de la plaque 18 par sa face gravillonnée 20.The
De façon connue, le damage est accompagné de vibrations communiquées par la table vibrante 30 et s'effectue au moyen d'une dame 40 présentant la forme générale d'une plaque rigide comportant une face inférieure plane 41 de damage, horizontale et présentant une forme en plan rectangulaire, correspondant à celle de la face 6 à réaliser, de façon à pouvoir être déplacée vers l'intérieur de l'empreinte 31 en appliquant une pression à la face 39 jusqu'à occuper par rapport au fond 32 de l'empreinte 31 une position identique à celle de la face inférieure 6 du bloc 2 par rapport à la face supérieure 9 de celui-ci. La plaque 40 est rigidifiée par exemple par une poutre 42 qui la double vers le haut, et qui assure le raccordement de cette plaque 40 à des moyens, simplement schématisés par une double flèche verticale 43, de levée par rapport au moule 29, pour dégager l'ouverture de remplissage 36, et de descente vers ce moule 29, c'est-à-dire vers l'intérieur de l'empreinte 31, pour effectuer le damage de la surface libre 39 du béton 38 avec application d'une pression à celle-ci.In known manner, the tamping is accompanied by vibrations communicated by the vibrating table 30 and is carried out by means of a
Une étape suivante, illustrée à la figure 8, est quant à elle caractéristique de la mise en oeuvre de la présente invention et consiste à déposer sur la surface libre, damée 39 du béton 38 la plaque 18 dont on tourne la face gravillonnée 20 vers le bas de telle sorte que cette face gravillonnée 20 couvre pour l'essentiel la surface libre 39 du béton 38, dans une position sensiblement identique à celle que la semelle 8 doit occuper par rapport à la face inférieure 6 du bloc 2. Naturellement, ce dépôt s'effectue alors que la plaque de damage 40 est levée.A next step, illustrated in FIG. 8, is characteristic of the implementation of the present invention and consists in depositing on the free,
Si la quantité de laitance disponible sur la surface 39, après le damage illustré à la figure 7, est insuffisante pour mettre en oeuvre la suite du procédé, dans des conditions qui seront décrites ultérieurement, on peut entre l'étape illustrée à la figure 7 et l'étape illustrée à la figure 8 effectuer sur la surface libre 39 du béton un apport d'un complément de matériau constitutif de celui-ci, à savoir notamment d'eau, de ciment pur ou de ciment additionné de sable, de préférence sans addition de gravillons. Naturellement, le matériau ainsi apporté, comparable à un complément de laitance, se trouve à l'état fluide, au même titre que le béton 38 emplissant l'empreinte 31.If the quantity of laitance available on the
Ensuite, comme le montre la figure 9, on redescend la plaque de damage 40 vers l'empreinte 31 de telle sorte que la face 41 de cette plaque de damage 40 s'appuie à plat sur la face 19, alors tournée vers le haut, de la plaque 18 elle-même en appui vers le bas, par sa face gravillonnée 20, sur la surface libre 39 du béton 38. On applique ainsi à la plaque gravillonnée 18 une pression vers le bas, au moyen de la plaque de damage 40, en faisant vibrer le moule 29 au moyen de la table vibrante 30, dans des conditions identiques à celles qui ont donné lieu à une remontée éventuelle de laitance lors du damage décrit en référence à la figure 7, de façon à enfoncer les gravillons 27 de la face gravillonnée 20 de la plaque 18 dans le béton frais définissant la surface libre 39, jusqu'à ce que les espaces libres 28 de la face gravillonnée 20 de la plaque 18 viennent eux-mêmes s'appliquer sous pression sur le béton 38, qui enrobe intégralement la partie des gravillons 27 formant saillie par rapport à la face gravillonnée 20 de la plaque 18. Compte tenu de ce que les gravillons 27 présentent une granulométrie identique à celle des gravillons du béton 38, d'une part, et délimitent entre eux des espaces libres 28 présentant des dimensions correspondant au maximum à cette granulométrie, d'autre part, des gravillons 44 du béton 38 viennent s'intercaler dans les espaces libres 28 entre les gravillons 27 lors de cette phase de pénétration de ces derniers dans le béton 38, comme le montre la figure 5 illustrant la traverse 1 finie, en position d'utilisation, si bien que les gravillons 27 sont enrobés dans le béton 38 dans les mêmes conditions que les gravillons 44 , et l'identité de nature entre les gravillons 27 et les gravillons 44 assure une homogénéité du béton 38 jusqu'au contact avec la face gravillonnée 20 de la plaque 18. Il est bien entendu, toutefois, que le béton 38 peut en outre contenir des graviers de granulométrie supérieure à celle de gravillons 44, de façon connue en soi.Selon le cas, la continuité entre les gravillons 44 et 27 est assurée par la seule laitance remontée lors du damage illustré à la figure 7, ou encore par le matériau d'apport déposé sur la surface libre 39 entre les étapes illustrées aux figures 7 et 8 au cas où la quantité de laitance ainsi disponible serait insuffisante ; un excédent éventuel de laitance ou de matériau d'apport peut s'évacuer vers le haut autour de la plaque 18, compte tenu du dimensionnement précité de celle-ci.Then, as shown in FIG. 9, the tamping
On remarquera que le choix préféré, pour la plaque 18 destinée à constituer la semelle 8, de dimensions en plan légèrement inférieures à celles de la face inférieure 6 du bloc 2 à réaliser, c'est-à-dire à celles de la surface libre 39 du béton 38 à l'intérieur de l'empreinte 31, facilite également l'évacuation de l'air qui pourrait tendre à rester emprisonné entre la plaque 18 et le béton 38, c'est-à-dire permet d'obtenir un contact aussi intime que possible entre le béton 38, d'une part, les gravillons 27 et, par les espaces libres 28 entre eux, la face 20 de la plaque 18, d'autre part.It will be noted that the preferred choice, for the
A titre d'exemple non limitatif, on a obtenu de bons résultats en enfonçant la plaque gravillonnée 18 dans le béton frais 38 en utilisant la vibration précitée et une pression de l'ordre de 7000 N/m2 pendant 10 à 20 secondes, mais ces chiffres sont indiqués à titre d'exemple limitatif.By way of nonlimiting example, good results have been obtained by driving the
Lorsque le béton 38 a fait suffisamment prise, la dame 40 est levée et la vibration arrêtée, et l'on détache le moule 29 de la table vibrante 30 pour l'acheminer vers une aire de stockage intermédiaire ou, comme l'illustre la figure 10, vers une étuve pour autoriser ou provoquer la prise du béton 38. Pendant cette prise, comme le montre la figure 10, les moules 29 sont de préférence retournés, c'est-à-dire reposent par leur face 35 sur un support horizontal, plan 45, si bien que le béton 38 repose sur ce support 45 par l'intermédiaire de la plaque gravillonnée 18 et contribue, par son propre poids, à préserver l'intégration des gravillons 27 de celle-ci au béton 38 ; cependant, on ne sortirait pas du cadre de la présente invention en laissant la face 35 des moules tournée vers le haut pendant la prise du béton 38.When the concrete 38 has set sufficiently, the
Après le temps nécessaire à la prise complète de celui-ci, dans des conditions identiques aux conditions habituelles, on procède au démoulage et à la libération des armatures 37 qui créent une précontrainte de compression dans le béton 38, étant entendu que le démoulage pourrait également être effectué avant que la prise ne soit complète ; on obtient ainsi une traverse 1 selon l'invention, dont notamment la face inférieure 6 est constituée par la surface 39, initialement libre, du béton 38 constituant à présent le bloc 2 et dont la semelle 8 est constituée par la plaque 18, dont la face gravillonnée 20 constitue la face supérieure 14 et dont l'autre face 19 constitue la face inférieure 15. Les gravillons 27, noyés à la fois dans le matériau visco-élastique constituant à présent la semelle 8 et dans le béton 38 constituant à présent le bloc 2, assurent une liaison régulièrement répartie entre la semelle 8 et le bloc 2, de façon particulièrement efficace, en couvrant la même proportion de la face inférieure 6 du bloc 2 que de la face supérieure 14 de la semelle 8, à savoir de l'ordre de 80% à 95% dans l'exemple de mise en oeuvre préféré précédemment indiqué.After the time necessary for it to set completely, under conditions identical to the usual conditions, the
Naturellement, un Homme du métier comprendra aisément que non seulement les chiffres indiqués, mais également le procédé adopté pour le moulage du béton 38 et l'intégration des gravillons 27 de la plaque 18 à celui-ci pourraient être modifiés dans une large mesure sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. En particulier, on pourrait prévoir que l'empreinte de moulage 31 soit conformée de façon à effectuer le moulage de la traverse non pas dans une position retournée de celle-ci mais dans une autre position, auquel cas on pourrait être amené à disposer la plaque 18 dans cette empreinte 31 avant d'y couler le béton 38, la plaque gravillonnée 18 étant naturellement placée dans la zone de l'empreinte 31 destinée à réaliser la face inférieure 6 du bloc 2 de béton et présentant sa face gravillonnée 20 vers l'intérieur de l'empreinte 31.Naturally, a person skilled in the art will readily understand that not only the figures indicated, but also the method adopted for the molding of the concrete 38 and the integration of the
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