EP1467023A1 - Système de rail enrobé - Google Patents

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EP1467023A1
EP1467023A1 EP04447051A EP04447051A EP1467023A1 EP 1467023 A1 EP1467023 A1 EP 1467023A1 EP 04447051 A EP04447051 A EP 04447051A EP 04447051 A EP04447051 A EP 04447051A EP 1467023 A1 EP1467023 A1 EP 1467023A1
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rail
coating
gutter
rail system
sheath
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Patrick Vanhonacker
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C9/00—Special pavings; Pavings for special parts of roads or airfields
    • E01C9/06—Pavings adjacent tramways rails ; Pavings comprising railway tracks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B21/00—Track superstructure adapted for tramways in paved streets
    • E01B21/02—Special supporting means; Draining of rails

Definitions

  • the present invention relates to a rail fixed in a coating for the installation of railways in a road.
  • the invention aims to overcome the aforementioned drawbacks.
  • she proposes a rail system comprising a rail and an encapsulating coating sheath longitudinally the sides of the rail and resting in a gutter formed by profiles or made in a concrete beam or platform.
  • the coating sheath is consisting of two layers: a relatively soft lower layer that extends into underneath or coats the runner of the rail and a relatively rigid upper layer which extends from both sides of the web of the rail up to the height of the rail head.
  • the bottom and top layers of the coating sheath are made using fluid products or mixtures which are cold or hot cast in the gutter and which stabilize on the spot.
  • the surfaces of the rail are advantageously covered with a primer to ensure a excellent adhesion between rail and coating sheath.
  • Inner vertical surfaces of the gutter are advantageously coated with a grease or other slippery product in order to achieve a sliding interface between the gutter and the longitudinal coating. This, in order to ensure vertical free movement between the coating and the gutter.
  • the sliding interface between the gutter and the longitudinal coating after pouring the lower coating layer flexible.
  • the sliding interface is made between the rigid coating and the gutter.
  • the surface of the vertical walls of the gutter may have ripples or vertical ribs, for example, or any other suitable means to block the longitudinal movement between the coating sheath and the gutter.
  • An upper seal may be disposed on the upper surface of the coating rigid.
  • This seal consists of a material having a perfect adhesion with the rail and with the gutter and not sticking to the rigid coating.
  • a separation sheet eg PVC
  • the walls of the gutter may be slightly inclined towards the rail head or formed with corrugations or ribs Partial verticals, which terminate at the height of the seal.
  • the surface of the vertical walls of the gutter is flat over the entire height of the joint sealing.
  • the rail and the coating sheath form a unit that can move vertically in relation to the gutter.
  • This vertical displacement is a function of the stiffness of the relatively soft bottom coating layer.
  • the use a coating material of relatively low density for the coating layer soft bottom supports the achievement of an optimal damping level of vibrations and noise during operation of the railway.
  • the coating layer rigid upper ensures the lateral and longitudinal stability of the rail. She limits lateral displacement, rotation and longitudinal displacement.
  • a rail section and the coating sheath form a set housed in a box ready to be set up on a site. Setting in place can then be done in a very short time.
  • the rail 1 is coated with a coating sheath contained in a gutter 3 along the rail on both sides.
  • the longitudinal walls of the Gutter are formed by two profiles 2 or two concrete walls.
  • the coating sheath consists of two layers.
  • a first relatively soft coating layer 4 is poured into the gutter 3 to a level a few centimeters higher the upper edge of the runner of the rail 1.
  • This lower coating layer is consisting of an elastic fluid product that stabilizes on site in the gutter.
  • a second, relatively rigid, coating layer 5 is poured into the gutter above from the lower layer 4 to a level of -30 mm, for example, relative to at the top edge of the rail.
  • This upper coating layer 5 consists of a fluid product having a density higher than that of the coating layer lower.
  • the layers of the coating sheath are, for example, made of polyurethane, particles of cork or rubber and epoxy resins, or mixtures thereof substances.
  • the lower layer and the upper layer are poured in two stages separated.
  • the stiffness of the coating layers are chosen according to the axle load and the vibration damping requested. Typical values of the stiffness of the coating is between 5 and 30 kN / mm / m approximately for the flexible coating and between 30 and 100 kN / mm / m for the rigid coating.
  • the upper surface of the upper coating layer 5 is coated with an elastic seal 6 for the purpose of preventing the infiltration of rainwater into the gutter.
  • the seal 6 is made of a material having a tensile strength on concrete and steel greater than about 2.5 N / mm 2 .
  • the surfaces of the rail are advantageously covered with a primer to ensure a excellent adhesion between rail and coating sheath.
  • Inner vertical surfaces of the gutter are advantageously coated with a grease or other slippery product to achieve a slippery interface between gutter and coating. This ensures a vertical free movement between the coating and the gutter.
  • the surface vertical walls of the gutter may have corrugations or ribs vertical, for example, or any other appropriate means to block the movement longitudinal between the coating sheath and the gutter.
  • the upper surface of the upper coating layer 5 is preferably coated with an elastic seal 6 intended to prevent the infiltration of rainwater into the gutter.
  • the seal 6 is made of a material having a tensile strength on concrete and steel greater than about 2.5 N / mm 2 .
  • the road network After alignment of the rails 1 and casting of the coating sheath 4 and 5, the road network can be concreted in one or more phases.

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Abstract

Un système de rail comprenant un rail (1) et une gaine d'enrobage enrobant longitudinalement les côtés du rail et reposant dans une gouttière (3) formée par des profilés (2) ou réalisée dans une poutre ou plate-forme en béton. La gaine d'enrobage est constituée de deux couches : une couche inférieure relativement souple (4) qui s'étend en dessous du ou enrobe le patin du rail et une couche supérieure relativement rigide (5) qui s'étend des deux côtés de l'âme du rail jusqu'à hauteur du champignon du rail. Les couches inférieure et supérieure de la gaine d'enrobage sont réalisées à l'aide de produits ou mélanges fluides qui sont coulés à froid ou à chaud dans la gouttière et qui se stabilisent sur place. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un rail fixé dans un enrobage pour l'installation de voies ferrées dans une voirie.
Dans l'installation de voies ferrées, le problème se situe principalement à trois niveaux:
  • a) au niveau de la mise en place des rails ;
  • b) au niveau de l'amortissement des vibrations et des bruits lors de la circulation des voitures sur les rails.
    • Il est connu, dans certaines applications, d'installer dans la voirie des rails enrobés dans un matériau très compact dans le but de conférer au rail une meilleure résistance mécanique aux dilatations et aux efforts engendrés par la circulation des voitures sur les rails. L'utilisation d'un matériau d'enrobage très compact ne présente pas les caractéristiques statiques et dynamiques requises pour assurer une isolation antivibratoire efficace.
    L'invention a pour but de pallier les inconvénients susmentionnés. A cet effet, elle propose un système de rail comprenant un rail et une gaine d'enrobage enrobant longitudinalement les côtés du rail et reposant dans une gouttière formée par des profilés ou réalisée dans une poutre ou plate-forme en béton. La gaine d'enrobage est constituée de deux couches : une couche inférieure relativement souple qui s'étend en dessous du ou enrobe le patin du rail et une couche supérieure relativement rigide qui s'étend des deux côtés de l'âme du rail jusqu'à hauteur du champignon du rail. Les couches inférieure et supérieure de la gaine d'enrobage sont réalisées à l'aide de produits ou mélanges fluides qui sont coulés à froid ou à chaud dans la gouttière et qui se stabilisent sur place.
    Les surfaces du rail sont avantageusement couvertes d'un primer pour assurer une excellente adhérence entre rail et gaine d'enrobage. Les surfaces verticales intérieures de la gouttière sont avantageusement revêtues d'une graisse ou autre produit glissant afin de réaliser une interface glissante entre la gouttière et l'enrobage longitudinal. Ceci, dans le but d'assurer un mouvement libre vertical entre l'enrobage et la gouttière.
    Dans une variante d'exécution, il est possible de réaliser l'interface glissante entre la gouttière et l'enrobage longitudinal après le coulage de la couche d'enrobage inférieure souple. Dans ce cas, l'interface glissante est réalisée entre l'enrobage rigide et la gouttière. La surface des parois verticales de la gouttière peut présenter des ondulations ou des nervures verticales, par exemple, ou tout autre moyen approprié pour bloquer le mouvement longitudinal entre la gaine d'enrobage et la gouttière.
    Un joint d'étanchéité supérieur peut être disposé sur la surface supérieure de l'enrobage rigide. Ce joint est constitué d'une matière ayant une adhérence parfaite avec le rail et avec la gouttière et ne collant pas à l'enrobage rigide. Afin d'obtenir cet effet, une feuille de séparation (en PVC, par exemple) peut être insérée entre le joint et l'enrobage rigide.
    Pour réduire le soulèvement vertical vers le haut de l'ensemble rail et gaine d'enrobage lors du passage d'une roue sur le rail, les parois de la gouttière peuvent être légèrement inclinées vers le champignon du rail ou être formées avec des ondulations ou nervures verticales partielles, qui se terminent à la hauteur du joint d'étanchéité. Dans ce dernier cas, la surface des parois verticales de la gouttière est plane sur toute la hauteur du joint d'étanchéité.
    Ainsi, le rail et la gaine d'enrobage forment un ensemble qui peut se mouvoir verticalement par rapport à la gouttière. Ce déplacement vertical est fonction de la raideur de la couche d'enrobage inférieure relativement souple. De plus, l'utilisation d'un matériau d'enrobage de densité relativement réduite pour la couche d'enrobage inférieure souple favorise la réalisation d'un niveau d'amortissement optimal des vibrations et bruits en cours d'exploitation de la voie ferrée. La couche d'enrobage supérieure rigide, quant à elle, assure la stabilité latérale et longitudinale du rail. Elle limite le déplacement latéral, la rotation et le déplacement longitudinal.
    Dans un mode de réalisation avantageux, un tronçon de rail et la gaine d'enrobage forment un ensemble logé dans un caisson prêt à être mis en place sur un site. La mise en place peut alors se faire en un temps très court.
    L'invention est décrite plus en détails dans ce qui suit à l'aide du dessin ci-joint qui représente une vue en coupe transversale d'un exemple de mode de réalisation du système de rail suivant l'invention.
    Comme le montre le dessin, le rail 1 est enrobé d'une gaine d'enrobage contenue dans une gouttière 3 longeant le rail sur ses deux côtés. Les parois longitudinales de la gouttière sont formées par deux profilés 2 ou deux parois en béton. La gaine d'enrobage est constituée de deux couches. Une première couche d'enrobage relativement souple 4 est coulée dans la gouttière 3 jusqu'à un niveau situé quelques centimètres plus haut que le bord supérieur du patin du rail 1. Cette couche d'enrobage inférieure est constituée d'un produit fluide élastique qui se stabilise sur place dans la gouttière.
    Une deuxième couche d'enrobage 5, relativement rigide, est coulée dans la gouttière au-dessus de la couche inférieure 4 jusqu'à un niveau de -30 mm, par exemple, par rapport au bord supérieur du rail. Cette couche d'enrobage supérieure 5 est constituée d'un produit fluide ayant une densité plus élevée que celle de la couche d'enrobage inférieure.
    Les couches de la gaine d'enrobage sont par exemple constituées de polyuréthane, de particules de liège ou de caoutchouc et de résines d'époxy, ou de mélanges de ces substances. La couche inférieure et la couche supérieure sont coulées en deux étapes séparées.
    Les raideurs des couches d'enrobage sont choisies en fonction de la charge à l'essieu et de l'amortissement antivibratoire demandés. Des valeurs typiques de la raideur de l'enrobage sont comprises entre 5 et 30 kN/mm/m environ pour l'enrobage souple et entre 30 et 100 kN/mm/m pour l'enrobage rigide.
    La surface supérieure de la couche d'enrobage supérieure 5 est revêtue d'un joint d'étanchéité élastique 6 ayant pour but d'éviter l'infiltration des eaux de pluies dans la gouttière. Le joint d'étanchéité 6 est constitué d'une matière ayant une résistance à l'arrachement sur béton et acier supérieure à environ 2,5 N/mm2.
    Les surfaces du rail sont avantageusement couvertes d'un primer pour assurer une excellente adhérence entre rail et gaine d'enrobage. Les surfaces verticales intérieures de la gouttière sont avantageusement revêtues d'une graisse ou autre produit glissant afin de réaliser une interface glissante entre gouttière et enrobage. Ceci assure un mouvement libre vertical entre l'enrobage et la gouttière. En variante, il est possible de réaliser l'interface glissante après le coulage de l'enrobage inférieur souple. Dans ce cas, l'interface glissante est réalisée entre l'enrobage rigide et la gouttière. La surface des parois verticales de la gouttière peut présenter des ondulations ou des nervures verticales, par exemple, ou tout autre moyen approprié pour bloquer le mouvement longitudinal entre la gaine d'enrobage et la gouttière.
    La surface supérieure de la couche d'enrobage supérieure 5 est de préférence revêtue d'un joint d'étanchéité élastique 6 ayant pour but d'éviter l'infiltration des eaux de pluies dans la gouttière. Le joint d'étanchéité 6 est constitué d'une matière ayant une résistance à l'arrachement sur béton et acier supérieure à environ 2,5 N/mm2.
    Après alignement des rails 1 et coulage de la gaine d'enrobage 4 et 5, la voirie peut être bétonnée en une ou plusieurs phases.
    Il est bien entendu que l'invention est réalisable avec des rails à gorges et avec des rails vignol.

    Claims (8)

    1. Système de rail enrobé pour voie ferrée, caractérisé en ce qu'il comprend un rail (1) et une gaine d'enrobage enrobant longitudinalement le rail sur ses deux côtés, ladite gaine d'enrobage comprenant une couche inférieure (4) constituée d'un matériau d'enrobage relativement souple s'étendant en dessous du patin du rail ou enrobant le patin du rail, et une couche supérieure (5) constituée d'un matériau d'enrobage relativement rigide enrobant le rail au moins jusqu'au champignon du rail.
    2. Système de rail suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine d'enrobage (4, 5) repose dans une gouttière (3).
    3. Système de rail suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la gouttière est formée par des profilés (2).
    4. Système de rail suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la gouttière est réalisée dans une poutre ou une plate-forme en béton.
    5. Système de rail suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les parois verticales de la gouttière sont inclinées de manière à se rapprocher progressivement l'une de l'autre vers le champignon du rail.
    6. Système de rail suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les parois verticales de la gouttière présentent des ondulations ou nervures verticales sur au moins une partie de la hauteur de leur surface qui se trouve en contact avec la gaine d'enrobage (4, 5).
    7. Système de rail suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface supérieure de la couche d'enrobage supérieure (5) est couverte par un joint d'étanchéité (6), avec éventuellement interposition d'une feuille de séparation.
    8. Système de rail suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une interface glissante est prévue entre une partie au moins de la hauteur de la gaine d'enrobage et les parois verticales de la gouttière.
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    BE2003/0235A BE1016434A5 (fr) 2003-04-11 2003-04-11 Systeme de rail enrobe.
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    AT (1) ATE399902T1 (fr)
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    ES (1) ES2309483T3 (fr)
    PL (1) PL1467023T3 (fr)
    PT (1) PT1467023E (fr)

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