EP0795645A1 - Dispositif de pose de voies ferrées sans ballast et ses utilisations - Google Patents

Dispositif de pose de voies ferrées sans ballast et ses utilisations Download PDF

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EP0795645A1 EP97400532A EP97400532A EP0795645A1 EP 0795645 A1 EP0795645 A1 EP 0795645A1 EP 97400532 A EP97400532 A EP 97400532A EP 97400532 A EP97400532 A EP 97400532A EP 0795645 A1 EP0795645 A1 EP 0795645A1
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    • E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
    • E01B1/005—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with sleeper shoes
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    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/01—Elastic layers other than rail-pads, e.g. sleeper-shoes, bituconcrete

Definitions

  • the present invention relates to the field of mechanics and more particularly to means of transport.
  • FIG. 4 One of the known devices for installing trackless ballast apparatus with concrete sleepers is shown in FIG. 4. It consists of a concrete sleeper (5) on which a sealed envelope (6) has been partially embedded, most often in rubber, comprising 4 vertical walls and a bottom on which has been placed a shock absorbing sole (7) most often also in rubber.
  • the assembly comprising the envelope and the shock absorbing sole is called a liner.
  • the rails (9) (9') on the sleepers (5) equipped with their liner (6) (7) the track thus produced is lifted, for example using jacks , and, after geometric adjustment of the rails, is concreted (10).
  • the invention therefore proposes to embed in a wooden cross a slipper consisting of an envelope and a shock absorbing sole which is placed in the bottom of this envelope, while remedying the aforementioned drawbacks and overcoming dimensional variations of wood.
  • the envelope has bellows on one or more sides allowing variations.
  • a mounting device formed by a trough-shaped envelope comprising 4 vertical walls and a bottom, having one or more successions of bellows on its 2 side walls and on its bottom, and a shock absorbing sole in rubber whose length is equal to the maximum possible length of the bottom interior of the envelope after complete stretching of the bellows, and the envelope then comes to be partially or completely embedded on a support of railway rails used for a track without ballast.
  • the device comprises on the envelope, in particular of rubber, one or more successions of bellows so as to be able to vary the length of the envelope by traction or by contraction. These bellows are protruding either outward or inward or both.
  • This envelope is made in such a way that its minimum length and its maximum length are compatible with the length of the wooden cross member associated therewith, while taking account of the foreseeable dimensional variations of said wooden cross member.
  • the cushioning sole disposed on the bottom of the envelope is intended, at the time of installation, to match the entire length of the bottom of the envelope, taking into account the mounting clearances, so as to satisfy the cases extreme length of use.
  • the sole is cut to the desired length at the mounting site.
  • the maximum length of the sole is provided and a cutout is made to adjust and allow the wall to have whatever the extension, the same thickness.
  • Figures 1, 2 and 3 show sectional views of the device of the invention showing by way of example, 3 states of presentation which can be achieved depending on the use made of it.
  • These figures illustrate a preferred embodiment given by way of example, the invention not being limited to this embodiment.
  • the reliefs can have all the common shapes, all the frequencies and all the sizes, and can be located on all or part (s) of the walls and the bottom of the envelope, continuously or discontinuously.
  • Figure 1 shows a sectional view of the envelope (1) provided with a succession of bellows (2) before stretching thereof. It represents the finished envelope as it leaves the manufacturing, this is why it is represented without the sole. But it can be used on track in this state, in the case where the length of the wooden crosspiece in which it must be embedded, corresponds exactly to it. It will then be necessary to place a sole there.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the same envelope (1) after partial stretching of the bellows (2), where was placed on its bottom the cushioning sole (4).
  • the adjusted length of the envelope has been defined according to the length of the wooden crosspiece which must be associated with it.
  • Figure 3 shows a sectional view of the same envelope (1) after complete stretching of the bellows, where was placed on its bottom, the shock absorbing sole (4). This complete stretching was made necessary by the length of the wooden crosspiece which must be associated with it.
  • the invention can be used for all applications of railway tracks without ballast, such as for example for the installation of track apparatus, the laying of common tracks; the ballast can be replaced by any other suitable material such as concrete, asphalt, resin-based mixtures.

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Abstract

La présente invention se rapporte au domaine de la mécanique et plus précisément aux moyens de transport. Elle concerne spécifiquement un dispositif de pose des voies ferrées sans ballast formé d'une enveloppe (1) en forme d'auge comprenant quatre parois verticales et un fond présentant une ou plusieurs successions de soufflets (2) sur les deux parois latérales et sur le fond ainsi que d'une semelle amortissante (4) en caoutchouc dont la longueur est égale à la longueur maximale possible du bas intérieur de l'enveloppe après étirement complet des soufflets. Utilisation pour toutes les applications de voies ferrées sans ballast. <IMAGE>

Description

  • La présente invention se rapporte au domaine de la mécanique et plus particulièrement aux moyens de transport.
  • Elle concerne plus précisément à un mode de construction des voies ferrées.
  • Spécifiquement elle concerne un dispositif de pose des voies ferrées sans ballast.
  • Un des dispositifs connus de pose d'appareils de voies sans ballast avec des traverses en béton est représenté à la figure 4. Il est constitué d'une traverse en béton (5) sur laquelle a été encastrée partiellement une enveloppe étanche (6), le plus souvent en caoutchouc, comprenant 4 parois verticales et un fond sur lequel a été placée une semelle amortissante (7) le plus souvent également en caoutchouc. L'ensemble comprenant l'enveloppe et la semelle amortissante est appelé chausson. Après fixation (8) (8') des rails (9) (9') sur les traverses (5) équipées de leur chausson (6) (7), la voie ainsi réalisée est levée, par exemple à l'aide de crics, et, après réglages géométriques des rails, est bétonnée (10).
  • Un tel système avec traverses en béton et chaussons en caoutchouc est facilement réalisable, car les tolérances de fabrication de ces composants sont suffisamment faibles pour permettre d'obtenir des pièces finies s'ajustant correctement l'une à l'autre. De plus le béton et le caoutchouc sont des matériaux peu sensibles, dans des conditions normales d'utilisation, à des variations dans leurs dimensions.
  • Malheureusement il n'en est pas de même lorsque l'on veut utiliser des traverses en bois à la place des traverses en béton. Les traverses en bois, sont très sensibles à la perte ou à la reprise d'humidité, elles peuvent varier en dimensions de plusieurs centimètres dans le sens de la longueur par rapport à une valeur nominale donnée, depuis le moment de leur confection jusqu'à leur utilisation sur site ; il devient alors impossible de les encastrer correctement dans les chaussons.
  • Or, il se trouve que dans beaucoup de pays la construction de lignes de chemins de fer n'utilise pas de traverses en béton par ce qu'il n'y a pas de fabrication locale ou parce que le réseau utilisateur préfère les traverses en même matériau en bois. Le problème se pose avec plus d'acuité dans les pays subissant des variations importantes dans l'hygrométrie où le degré de celui-ci est très élevé. La pose de traverses en bois pose alors des problèmes difficiles à résoudre.
  • C'est pourquoi différentes solutions techniques ont été réalisées pour pallier ce problème, comme par exemple :
    • on vient encastrer un long chausson ouvert à ses 2 extrêmités contre la traverse en bois. Après coupe de l'enveloppe et de la semelle à la longueur de la traverse, on vient clouer une plaque en caoutchouc à chaque extrêmité de la traverse et on calfeutre les bords avec du ruban adhésif.
  • Cette opération, réalisée sur site de montage, est longue, fastidieuse, coûteuse en main d'oeuvre, et ne permet pas un ajustement précis dans les règles de l'art, ce qui peut entraîner des conséquences préjudiciables en ce qui concerne les performances recherchées et à la perennité du montage. Une autre solution consiste en ce qu'on vient encastrer 2 demi-chaussons ouverts chacun à une extrémité, contre chaque extrémité de la traverse bois. Ces 2 demi chaussons ayant une longueur totale cumulée supérieure à celle de la traverse en bois, obligent à utiliser un surplus de caoutchouc, qui vient se superposer à un endroit de la traverse. Ce surplus est coupé par exemple au cutter et les 2 demi chaussons viennent alors se retrouver bord à bord ; ils sont ensuite collés à froid.
  • Cette opération est également réalisée sur le site de montage, elle est longue, fastidieuse et coûteuse en main d'oeuvre. Elle nécessite, pour mettre les 2 demi-chaussons bord à bord, une qualité de coupe d'une extrême précision souvent incompatible avec des conditions de chantier. De plus la colle utilisée pour coller le caoutchouc est extrêmement sensible à la température ambiante. Ce montage ne correspond pas non plus aux règles de l'art, et comme pour le précédent montage il peut entraîner des conséquences préjudiciables concernant les performances recherchées et à la perennité du montage.
  • L'invention se propose donc de réaliser l'encastrement dans une traverse en bois un chausson constitué d'une enveloppe et d'une semelle amortissante que l'on vient placer dans le fond de cette enveloppe, tout en remédiant aux inconvénients précités et en s'affranchissant des variations dimensionnelles des bois. L'enveloppe comporte sur une ou plusieurs faces des soufflets permettant des variations.
  • Elle consiste donc en un dispositif de montage formé d'une enveloppe en forme d'auge comprenant 4 parois verticales et un fond, présentant une ou plusieurs successions de soufflets sur ses 2 parois latérales et sur son fond, et d'une semelle amortissante en caoutchouc dont la longueur est égale à la longueur maximale possible du bas intérieur de l'enveloppe après étirement complet des soufflets, et l'enveloppe ensuite vient s'encastrer partiellement ou complètement sur un support de rails de chemin de fer utilisé pour une voie sans ballast.
  • Selon une caractéristique de l'invention le dispositif comporte sur l'enveloppe notamment en caoutchouc, une ou plusieurs successions de soufflets de manière à pouvoir faire varier la longueur de l'enveloppe par traction ou par contraction. Ces soufflets sont débordants soit vers l'extérieur soit vers l'intérieur soit les deux à la fois. Cette enveloppe est confectionnée de manière à ce que sa longueur minimale et sa longueur maximale soient compatibles avec la longueur de la traverse en bois qui lui est associée, tout en tenant compte des variations dimensionnelles prévisibles de ladite traverse en bois.
  • La semelle d'amortissement disposée sur le fond de l'enveloppe est destinée, au moment de la pose, à épouser la totalité de la longueur du fond de l'enveloppe, compte-tenu des jeux de montage, de manière à satisfaire les cas d'extrême longueur d'utilisation. Dans le cas où la longueur de la traverse ne justifie pas l'étirement complet de l'enveloppe, la semelle est coupée à la longueur désirée sur le site de montage. Comme on ne connaît pas à l'avance la longueur de l'enveloppe, on prévoit la longueur maximale de la semelle et on procède à une découpe pour ajuster et permettre que la paroi présente quelle que soit l'extension, la même épaisseur.
  • Un tel agencement permet d'obtenir des conditions de pose sans ballast équivalentes à celle décrites précédemment avec utilisation de traverses en béton, mais permet de réaliser ainsi un système tel que décrit pour les traverses en béton avec des traverses en bois. Il permet ainsi, en s'affranchissant des tolérances dans les variations de dimensions des bois, de remédier aux inconvénients cités plus haut concernant les solutions existantes.
  • Les figures 1, 2 et 3 représentent des vues en coupe du dispositif de l'invention montrant à titre d'exemple, 3 états de présentation qui peuvent se réaliser selon l'utilisation qui en est faite. Ces figures illustrent un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple, l'invention n'étant pas limitée à ce mode de réalisation. En particulier les reliefs (ondes, zig zag, accordéon, etc...), peuvent avoir toutes les formes communes, toutes les fréquences et toutes les tailles, et peuvent se situer sur tout ou partie(s) des parois et du fond de l'enveloppe, en continu ou en discontinu.
  • La figure 1 représente une vue en coupe de l'enveloppe (1) pourvue d'une succession de soufflets (2) avant l'étirement de ceux-ci. Elle représente l'enveloppe finie telle qu'elle sort de la fabrication, c'est pourquoi elle est représentée sans la semelle. Mais elle peut être utilisée en voie dans cet état, dans le cas où la longueur de la traverse en bois dans laquelle elle doit être encastrée, lui correspond exactement. Il faudra alors y placer une semelle.
  • La figure 2 représente une vue en coupe de la même enveloppe (1) après étirement partiel des soufflets (2), où a été placée sur son fond la semelle amortissante (4). La longueur ajustée de l'enveloppe a été définie en fonction de la longueur de la traverse en bois qui doit lui être associée.
  • La figure 3 représente une vue en coupe de la même enveloppe (1) après étirement complet des soufflets, où a été placée sur son fond, la semelle amortissante (4). Cet étirement complet a été rendu nécessaire par la longueur de la traverse en bois qui doit lui être associée.
  • Selon des modes d'exécution particuliers, actuellement préférés, l'invention peut encore se définir par les caractéristiques partielles suivantes :
    • L'enveloppe peut être réalisée en une pièce unique par exemple moulée, ou peut être confectionnée par assemblage de plusieurs parties entre elles, par collage, soudage, vulcanisation..., pour peu que cet assemblage présente les mêmes caractéristiques et performances techniques qu'une pièce unique moulée.
    • La semelle peut être d'une pièce ou peut être constituée de plusieurs morceaux mis bout à bout sur le fond de l'enveloppe.
    • L'enveloppe et (ou) la semelle peuvent être réalisées en toute autre matière que le caoutchouc, comme par exemple les matières plastiques, le liège, le coutchouc-liège etc...
  • L'invention telle que décrite jusqu'ici se propose de permettre une variation dans les dimensions de la longueur des enveloppes. Cependant il existe un intérêt à permettre une variation dimensionnelle de la largeur ou de la hauteur de ces enveloppes. En effet la pose d'appareils de voies nécessite l'utilisation de traverses de différentes dimensions, qui de plus ne sont pas normalisées, chaque Administration Ferroviaire ayant ses propres exigences en la matière. Aussi existe-t-il un intérêt à vouloir limiter le nombre de modèles d'enveloppes devant s'adapter à chaque type de traverses pour en réduire les coûts, et faciliter les montages et la gestion des stocks. L'invention répond à cet intérêt en permettant d'utiliser une même enveloppe sur des traverses de différentes dimensions en adaptant les successions de reliefs objet de l'invention :
    • * pour permettre de faire varier la longueur de l'enveloppe : comme déjà décrit
    • * pour permettre de faire varier la largeur de l'enveloppe : par des successions de soufflets sur son fond et sur ses 2 parois verticales d'extrêmités.
    • * de cette façon il est possible de faire varier la hauteur de l'enveloppe par des successions de soufflets sur les 4 parois verticales.
    • * il est possible également de combiner ces différentes possibilités de variations dimensionnelles (longueur, largeur, hauteur) entre elles sur une même enveloppe.
  • Dans le cadre de la présente invention le dispositif est appliquable à d'autres réalisations de voies ferrées sans ballast que celle décrite pour la pose d'appareils de voies sur traverses en bois, et ledit domaine d'applications s' étend en particulier en association avec d'autres supports de rails comme :
    • * des traverses monobloc en un autre matériau que le bois comme par exemple le béton, le métal, les matières plastiques comme l'EVA.
    • * des traverses à plusieurs blochets reliés entre eux et réalisés en tout matériau comme par exemple le béton, le bois, les matières plastiques, le métal
    • * des blochets indépendants réalisés en tout matériau comme par exemple le béton, le bois, les matières plastiques, le métal
  • L'invention peut être utilisée pour toutes les applications de voies ferrées sans ballast, comme par exemple pour la pose d'appareils de voies, la pose de voies courantes ; le ballast pouvant être remplacé par tout autre matériau adéquat comme par exemple le béton, l'asphalte, les mélanges à base de résines.

Claims (12)

  1. Dispositif de pose de voies ferrées formé d'un chausson constitué d'une enveloppe et d'une semelle amortissante, que l'on vient encastrer partiellement ou complètement sur un support de rails de chemins de fer pour être utilisé en voie sans ballast dans lequel l'enveloppe est en forme d'auge et comprend 4 parois verticales et un fond, caractérisé en ce que l'enveloppe présente une ou plusieurs successions de soufflets permettant de faire varier ses dimensions par traction ou par contraction.
  2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la succession de soufflets est située sur les deux parois verticales et sur le fond de l'enveloppe permettant de faire varier la longueur de l'enveloppe.
  3. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la succession de soufflets est située sur les deux parois verticales d'extrêmités et sur le fond de l'enveloppe, permettant de faire varier la largeur de l'enveloppe.
  4. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la succession de soufflets est située sur les quatre parois verticales de l'enveloppe et permet de faire varier la hauteur de l'enveloppe.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les soufflets sont débordants vers l'extérieur et/ou vers l'intérieur de l'enveloppe.
  6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel les soufflets sont de formes, de tailles ou de fréquence quelconque sur tout ou partie des parois et du fond de l'enveloppe.
  7. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les soufflets sont appliqués d'une manière continue ou d'une manière discontinue sur une partie ou sur la totalité des parois du fond et de l'enveloppe.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel la longueur de la semelle amortissante est égale, compte-tenu des jeux de montage, à la longueur de la partie basse du support de rails, ou est égale à la longueur possible du bas intérieur de l'enveloppe après étirement complet des soufflets.
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel la largeur de la semelle amortissante, compte-tenu des jeux de montage, est égale à la largeur de la partie basse du support de rails, ou est égale à la largeur maximale possible du bas intérieur de l'enveloppe après étirement complet des soufflets
  10. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'enveloppe est réalisée en une pièce unique ou est constituée de l'assemblage de plusieurs parties entre elles.
  11. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la semelle est formée d'une seule pièce ou est constituée de plusieurs éléments mis bout à bout sur le fond de l'enveloppe.
  12. Utilisation du dispositif selon la revendication 1 pour la réalisation de voies ferrées sans ballast.
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