EP1279769A2 - Dispositif de support pour rails de voie ferrée posée sur ballast - Google Patents

Dispositif de support pour rails de voie ferrée posée sur ballast Download PDF

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EP1279769A2 EP02075194A EP02075194A EP1279769A2 EP 1279769 A2 EP1279769 A2 EP 1279769A2 EP 02075194 A EP02075194 A EP 02075194A EP 02075194 A EP02075194 A EP 02075194A EP 1279769 A2 EP1279769 A2 EP 1279769A2
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01B19/003—Means for reducing the development or propagation of noise

Definitions

  • the present invention relates to a support device for the rails of a railroad track laid on ballast.
  • a problem which therefore arises is that of protecting the anti-vibration sole while at the same time preserving good support for the cross member in order to ensure sufficient stability of the cross member in the ballast, while taking account of the variable dimensions of the cross members, by example in the switchgear areas.
  • This stability of the sleepers is essential to ensure good reliability of the railway supported by the sleepers and thus prevent any deformation of the railway track due to a lack of stability of a sleeper.
  • Another problem which arises is that of producing a support device which allows uniform loading of the elastic sole when the cars of the railway trains are passing on the rails.
  • the invention aims to solve these problems using an improved rail support device.
  • the support device comprises a cross resting on an anti-vibration sole and a liner of elastic material enveloping the base and the lateral faces of the elastic sole and at least the lower part of the lateral faces of the cross.
  • the dynamic stiffness of the elastic sole is chosen to be lower than that of the liner.
  • a distribution plate of relatively rigid material disposed below the elastic sole, inside the liner or under the base of the liner.
  • the elastic sole under the cross member is protected and therefore does not deteriorate, and its anti-vibration behavior is improved.
  • the base of the liner ensures uniform loading of the elastic sole when passing a car on the rails. This load distribution effect is further improved by a distribution plate.
  • This distribution plate can be made of wood, metal, plastic, rubber, polyamide or any other natural or synthetic material.
  • the damping time constant of the rail deformations is effectively reduced by selecting for the elastic sole of each rail support, a dynamic stiffness such that the successive supports along each rail alternately form relatively rigid supports and relatively flexible supports.
  • the ratio of the dynamic stiffness of relatively rigid supports to that of relatively flexible supports is preferably equal to a factor of at least 5. Thanks to this arrangement, the vibrations of the rail during the passage of a car on the rails are found amortized in a very short period of time so that resonances between the rails and the car are avoided, which are not only annoying for passenger comfort but also harmful for the rolling stock and the stability of the rails.
  • the spacing between two successive anti-vibration supports is a function of the type of rail and the dynamic stiffness of the anti-vibration pads used in these supports.
  • the reference sign 11 designates a railroad cross member and the reference sign 19 designates the ballast.
  • the rails carried by the cross member 11 are not shown.
  • the cross member 11 rests on an anti-vibration sole 13 and this rests here on a distribution plate 15 made of any relatively rigid material: wood, metal, plastic, rubber, polyamide or any other natural or synthetic material.
  • a liner 17 made of elastic material, for example an elastomer, envelops the base and the lateral faces of the distribution plate 15, the lateral faces of the anti-vibration sole 13 and at least part of the lateral faces of the cross member 11.
  • the dynamic stiffness of the antivibration sole is chosen to be less than that of the liner.
  • the liner protects the anti-vibration elastic sole placed under the crossmember. It is cut or fabricated from a sheet and has a bottom and side walls that attach to the bottom and are folded vertically. It can be made with any profile chosen according to the cross member and so as to ensure the best possible tightening around the cross member while allowing easy introduction of the cross member as well as easy extraction of the cross member for replacement or maintenance.
  • the attachment of the side walls to the crosspiece is by any means: gluing, nailing, stapling, strapping, for example.
  • the distribution plate arranged between the elastic anti-vibration sole and the ballast promotes uniform loading of the anti-vibration sole when passing a car on the rails and improves the anti-vibration behavior of the anti-vibration sole placed under the crossmember.
  • FIG 2 is a cross section in the embodiment of Figure 1.
  • the ballast is not shown here to better show the arrangement according to the invention in a first embodiment.
  • the distribution plate 15 is housed under the anti-vibration sole 13, inside the liner 17 which rests on the ballast 19 of the railroad track.
  • the distribution plate 15 can also be placed below the base of the liner.
  • Such an embodiment is illustrated in Figure 3, in which the ballast is not shown either.
  • the liner 17 here wraps the base and the lateral faces of the anti-vibration sole 13 and the lateral faces of the cross member 11 up to a predetermined height.
  • the distribution plate 15 then rests on the ballast and provides the same effects as in the first embodiment.
  • the distribution plate can be incorporated into the liner or the base of the liner can itself serve as a distribution plate.
  • the dynamic stiffness of the anti-vibration sole 13 is chosen such that successive supports along the rails alternately form relatively rigid supports and relatively flexible supports, the supports being alternated at regular distance.
  • the ratio of the dynamic stiffness of relatively rigid supports to that of relatively flexible supports is preferably equal to a factor of at least 5.
  • the vibrations of the rail during the passage of a car on the rails are thus absorbed in a very short period of time, which avoids the production of resonances between the rails and the car, which are not only disturbing for the comfort of the travelers. but are also harmful to rolling stock and the stability of the rails.
  • the spacing between two successive anti-vibration supports is determined according to the type of rail and the dynamic stiffness of the anti-vibration pads used in these supports.

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Abstract

Un dispositif de support pour rails d'une voie ferrée posée sur ballast, comprenant une traverse (11) reposant sur une semelle élastique (13) et un chausson (17) en matière élastique enveloppant la base et les faces latérales de la semelle élastique et au moins la partie inférieure des faces latérales de la traverse. Une plaque de répartition (15) en matière relativement rigide peut en outre être disposée entre la semelle élastique (13) et le ballast (19), à l'intérieur ou à l'extérieur du chausson. Grâce au chausson, la semelle élastique se trouve protégée et son comportement antivibratoire se trouve amélioré, ce qui permet un chargement uniforme de la semelle lors du passage d'une voiture sur les rails. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de support pour les rails d'une voie ferrée posée sur ballast.
  • Il est déjà connu d'installer une semelle élastique sous les traverses d'une voie ferrée ballastée afin de renforcer la stabilité des traverses et des rails et aussi d'améliorer l'amortissement des vibrations générées lors du passage de voitures sur les rails. La semelle présente cependant l'inconvénient de se désintégrer et de se détériorer, en particulier lorsque le ballast doit être bourré. De plus, le fonctionnement antivibratoire de la semelle élastique n'est pas optimal par suite du contact irrégulier de la semelle avec le ballast sous la semelle. Enfin, le ballast génère des points de contact ponctuels qui ne permettent pas une mise en charge uniforme sur toute la surface de la semelle.
  • Un problème qui se pose est donc celui de la protection de la semelle antivibratoire tout en préservant cependant un bon maintien de la traverse afin d'assurer une stabilité suffisante de la traverse dans le ballast, tout en tenant compte des dimensions variables des traverses, par exemple dans les zones des appareils de voie. Cette stabilité des traverses est essentielle pour assurer une bonne fiabilité de la voie ferrée supportée par les traverses et empêcher ainsi toute déformation de la voie ferrée par suite d'un manque de stabilité d'une traverse.
  • Un autre problème qui se pose est celui de réaliser un dispositif de support qui permet un chargement uniforme de la semelle élastique lors du passage des voitures des rames ferroviaires sur les rails.
  • L'invention vise à résoudre ces problèmes grâce à un dispositif de support de rails perfectionné.
  • Le dispositif de support suivant l'invention comprend une traverse reposant sur une semelle antivibratoire et un chausson en matière élastique enveloppant la base et les faces latérales de la semelle élastique et au moins la partie inférieure des faces latérales de la traverse. La raideur dynamique de la semelle élastique est choisie inérieure à celle du chausson. De préférence, mais pas obligatoirement, une plaque de répartition en matière relativement rigide disposée en dessous de la semelle élastique, à l'intérieur du chausson ou sous la base du chausson.
  • Grâce au chausson, la semelle élastique sous la traverse se trouve protégée et ne se détériore donc pas, et son comportement antivibratoire se trouve amélioré. De plus, la base du chausson assure un chargement uniforme de la semelle élastique lors du passage d'une voiture sur les rails. Cet effet de répartition de la charge est encore amélioré par une plaque de répartition. Cette plaque de répartition peut être en bois, métal, matière plastique, caoutchouc, polyamide ou tout autre matériau naturel ou synthétique.
  • La constante de temps d'amortissement des déformations du rail se trouve réduite de façon efficace en sélectionnant pour la semelle élastique de chaque support de rail, une raideur dynamique telle que les supports successifs le long de chaque rail forment alternativement des appuis relativement rigides et des appuis relativement souples. Le rapport de la raideur dynamique des appuis relativement rigides à celle des appuis relativement souples est de préférence égal à un facteur d'au moins 5. Grâce à cette disposition, les vibrations du rail lors du passage d'une voiture sur les rails se trouvent amorties en un laps de temps très court de sorte que sont ainsi évitées les résonances entre les rails et la voiture, qui sont non seulement gênantes pour le confort des voyageurs mais également nuisibles pour le matériel roulant et la stabilité des rails. L'espacement entre deux supports antivibratoires successifs est fonction du type de rail et de la raideur dynamique des semelles antivibratoires utilisées dans ces supports.
  • Les avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, accompagnée des dessins ci-annexés.
    • La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de support de rails suivant l'invention dans une première forme d'exécution;
    • La figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de support de rails suivant l'invention dans une deuxième forme d'exécution.
  • Sur la figure 1, le signe de référence 11 désigne une traverse de voie ferrée et le signe de référence 19 désigne le ballast. Les rails portés par la traverse 11 ne sont pas représentés. La traverse 11 repose sur une semelle antivibratoire 13 et celle-ci repose ici sur une plaque de répartition 15 constituée d'une matière relativement rigide quelconque : bois, métal, matière plastique, caoutchouc, polyamide ou tout autre matériau naturel ou synthétique. Un chausson 17 en matière élastique, par exemple un élastomère, enveloppe la base et les faces latérales de la plaque de répartition 15, les faces latérales de la semelle antivibratoire 13 et au moins une partie des faces latérales de la traverse 11. La raideur dynamique de la semelle antivibratoire est choisie pour être inférieure à celle du chausson.
  • Le chausson protège la semelle élastique antivibratoire placée sous la traverse. Il est découpé ou fabriqué d'une feuille et présente un fond et des parois latérales qui se rattachent au fond et sont pliées verticalement. Il peut être réalisé avec un profil quelconque choisi en fonction de la traverse et de manière à assurer le meilleur serrage possible autour de la traverse tout en permettant une introduction facile de la traverse ainsi qu'une extraction aisée de la traverse pour remplacement ou entretien. L'accrochage des parois latérales à la traverse se fait par un moyen quelconque : collage, clouage, agrafage, cerclage , par exemple.
  • La plaque de répartition disposée entre la semelle élastique antivibratoire et le ballast favorise le chargement uniforme de la semelle antivibratoire lors du passage d'une voiture sur les rails et améliore le comportement antivibratoire de la semelle antivibratoire placée sous la traverse.
  • La figure 2 est une coupe transversale dans le mode d'exécution de la figure 1. Le ballast n'est pas représenté ici afin de mieux montrer l'agencement suivant l'invention dans un premier mode d'exécution. Dans cet exemple, la plaque de répartition 15 est logée sous la semelle antivibratoire 13, à l'intérieur du chausson 17 qui repose sur le ballast 19 de la voie ferrée. La plaque de répartition 15 peut aussi être placée en dessous de la base du chausson. Un tel mode d'exécution est illustré à la figure 3, sur laquelle le ballast n'est pas représenté non plus. Le chausson 17 enveloppe ici la base et les faces latérales de la semelle antivibratoire 13 et les faces latérales de la traverse 11 jusqu'à une hauteur prédéterminée. La plaque de répartition 15 repose alors sur le ballast et assure les mêmes effets que dans le premier mode d'exécution. La plaque de répartition peut être incorporée au chausson ou bien la base du chausson peut elle-même servir de plaque de répartition.
  • Afin de réduire la constante de temps d'amortissement des déformations des rails de manière à éviter les effets de résonance gênants pour le confort des voyageurs et nuisibles pour le matériel roulant et les rails, la raideur dynamique de la semelle antivibratoire 13 est choisie telle que les supports successifs le long des rails forment alternativement des appuis relativement rigides et des appuis relativement souples, les appuis étant alternés à distance régulière. Le rapport de la raideur dynamique des appuis relativement rigides à celle des appuis relativement souples est de préférence égal à un facteur d'au moins 5.
  • Les vibrations du rail lors du passage d'une voiture sur les rails se trouvent ainsi amorties en un laps de temps très court, ce qui évite la production de résonances entre les rails et la voiture, qui sont non seulement gênantes pour le confort des voyageurs mais sont également nuisibles pour le matériel roulant et pour la stabilité des rails. L'espacement entre deux supports antivibratoires successifs est déterminé en fonction du type de rail et de la raideur dynamique des semelles antivibratoires utilisées dans ces supports.

Claims (7)

  1. Dispositif de support pour les rails d'une voie ferrée posée sur ballast, comprenant une traverse (11) reposant sur une semelle antivibratoire (13), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un chausson (17) enveloppant la base et les faces latérales de la semelle élastique et au moins la partie inférieure des faces latérales de la traverse (11).
  2. Dispositif de support de rails suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque de répartition (15) est disposée en dessous de la semelle antivibratoire (13) à l'intérieur du chausson (17) reposant sur le ballast (19).
  3. Dispositif de support de rails suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque de répartition (15) est disposée entre la base du chausson (17) et le ballast (19).
  4. Dispositif de support de rails suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la raideur dynamique de la semelle antivibratoire (13) est choisie inférieure à la raideur du chausson (17).
  5. Dispositif de support de rails suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la raideur dynamique de la semelle antivibratoire (13) est choisie en fonction du comportement dynamique des rails.
  6. Dispositif de support de rails suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la raideur dynamique de la semelle antivibratoire (13) est choisie de manière que les supports successifs le long des rails forment alternativement des appuis relativement rigides et des appuis relativement souples
  7. Dispositif de support de rails suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espacement entre deux supports successifs est fonction du type de rail et de la raideur dynamique des semelles antivibratoires.
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