EP2845951A1 - Jaquette pour rail destiné aux véhicules ferroviaires - Google Patents

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EP2845951A1
EP2845951A1 EP13183038.2A EP13183038A EP2845951A1 EP 2845951 A1 EP2845951 A1 EP 2845951A1 EP 13183038 A EP13183038 A EP 13183038A EP 2845951 A1 EP2845951 A1 EP 2845951A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
jacket
jacket according
branches
elastomeric material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13183038.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Joseph Rode
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prefarails Holding
Original Assignee
Prefarails Holding
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prefarails Holding filed Critical Prefarails Holding
Priority to EP13183038.2A priority Critical patent/EP2845951A1/fr
Priority to PCT/EP2014/068881 priority patent/WO2015032879A1/fr
Publication of EP2845951A1 publication Critical patent/EP2845951A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B19/00—Protection of permanent way against development of dust or against the effect of wind, sun, frost, or corrosion; Means to reduce development of noise
    • E01B19/003—Means for reducing the development or propagation of noise

Definitions

  • the present invention relates to a jacket for embedding a rail or part of a rail intended for the circulation of rail vehicles, in particular vehicles of the tramway type, trains, cranes and the like ... said rail being at least partially embedded by example in a traffic lane or pedestrian, or in a grassed area.
  • This coating technique using an elastomeric synthetic material makes it possible to insulate the rail electrically from its environment, makes it possible to secure the rail in its support while allowing a dilatation and deformation of the rail as provided according to the technical standards. , and allows to substantially absorb the vibrations resulting from the passage of a rail vehicle on said rails, thus reducing the risk of damage to the environment and the noise pollution due to vibration.
  • the document DE-4344815 plans to apply lateral and longitudinal absorbent elements made of elastic material, in particular rubber or a mixture of elastomers, on existing, surface or apparent tracks, in order to absorb the vibrations and to reduce the nuisances caused by the noise generated by the passage of trains or other railway vehicles. It also provides for the wrapping of the runner rail.
  • the patent application EP-0854234 discloses an anti-noise device comprising a jacket of elastic and resistant material, in particular vulcanized rubber or recycled, arranged to wrap at least one side flank of the rail. According to an embodiment described, this jacket may also include a portion arranged under the sole or shoe of said rail. Although this jacket has proved its worth, it also has certain disadvantages, more particularly, this jacket consists of various elements which are arranged against each other by forming long lengths of joint and therefore presents a risk of lack of watertightness, with the consequence of a decrease in electrical insulation when the rail is embedded in an environment such as a concrete slab or grassy ground. Controlling this risk requires additional measures that can be costly, including the use of glues and other sealants adapted to existing climatic conditions.
  • the document DE-3345388 describes an alternative embodiment of this type of jacket.
  • the object of the invention is to provide a jacket for the coating of rail or rail portion which is intended for the circulation of rail vehicles, including tram-type vehicles trains, cranes or other and which is at least partially embedded in a concrete support, jacket which while providing sound insulation and vibratory comparable to that provided by the known coating jackets, allows easy mounting and ensures good electrical insulation of the rail relative to its environment.
  • the concrete support may for example be constituted by an automobile or pedestrian traffic lane or a concrete slab covered with a grassed surface, or a cast concrete rail support.
  • the jacket should still ensure a good attachment of the rail to its support.
  • the present invention relates to a jacket for the rail coating intended for the circulation of rail vehicles, which consists of a section of elastomeric material having a generally U-shaped section in one piece whose base serves as a support for rail slider and at least one of the branches of the U has a section that at least partially matches the lateral profile of the rail, and at least one of the branches has a retaining means.
  • such a profile consists of a single piece of elastomeric material and therefore does not have a longitudinal seal.
  • the length of the jacket is adapted to the length of the rail so as to reduce the number of transverse joints.
  • the solidity and the insulation, in particular the electrical insulation, are notably improved with respect to jackets known in the state of the art which generally consist of several assembled elements, possibly by gluing.
  • the profile of the invention can be threaded onto the rail by spacing the branches of the U or by sliding from a rail section end. It is preferably produced in great lengths, possibly directly on the rail.
  • the base of the U serves as an elastic support for the rail on its rigid support.
  • the base of the U can thus play the role of the ballast of a conventional way.
  • the branches of the U extend to near the upper surface of the rail to be wrapped.
  • the branches of the U extend advantageously at the same height as the concrete and form a seal between the rail and the concrete on the surface of the latter.
  • the branches of the U-profile can extend to a level slightly below the top of the rail, for example to the foot of the rail head.
  • the upper surface of at least one of the legs of the U can be inclined downwards away from the rail, preferably in the extension of the inclined surface of the concrete support containing said rail.
  • one side of at least one of the rising branches of the U substantially matches the lateral profile of the rail.
  • the two rising branches essentially follow the lateral profile of the rail.
  • the rail is well positioned in its housing and the vibrations transmitted to the rail during the passage of a railway vehicle are damped before being transmitted to the surrounding environment.
  • the outer side has a means for retaining the jacket in the concrete support or raft in which the rail is intended to be embedded.
  • This retaining means may consist of an upwardly directed shoulder, that is to say that the surface vector representative of the upper surface of the shoulder and normal thereto comprises a vertical component oriented towards the end. opposite to the base of the U.
  • This shoulder is intended to fix the jacket and indirectly the rail in its housing. It is therefore possible to avoid fixing the rail by metal fasteners to its support.
  • the jacket can thus ensure the role of the ballast used in the case of conventional channels and fixed the rail vertically and transversely on and in its rigid support.
  • the retaining means may also consist of a recess formed in the outer face of at least one of the branches of the U. It can also provide a combination of one or more shoulders and one or more recesses.
  • the jacket of the invention improves the electrical insulation of the rail relative to its environment while reducing the transmission of vibrations during the passage of railway vehicles. It also allows advantageous joining of the rail in its housing by avoiding or at least reducing the metal fasteners. Maintenance of a track comprising rails wrapped with a jacket according to the invention is significantly reduced, generally due to the absence of ballast and the absence or reduction of the number of corrodible metal fasteners.
  • the jacket of the invention is made of an elastomeric material.
  • recesses in particular longitudinal recesses, of various dimensions in the core of the material.
  • the base of the U can be traversed by longitudinal recesses of small dimensions while the branches of the U, particularly at the place facing the web of the rail, may have recesses of larger dimensions.
  • the elastomeric material various types may be suitable. In order to guarantee the insulation of the rail vis-à-vis its environment, the elastomeric material must retain its mechanical properties and its insulating characteristics in a temperature range from -50 ° C to 100 ° C and can not degrade significantly by the presence of water or as a result of climatic conditions. It must also be rot-proof and resist chemical agents such as oils, hydrocarbons, fats and diluted acids.
  • a suitable material for this type of application is a composite material based on rubber granules, especially rubber recycled from tires, bonded by a resin, especially to polyurethane or polyethylene base, for example low density PE, or recycled PE. PE is preferred because it is less likely to absorb water than PU.
  • the rubber particles can in particular be obtained from ground tires; that is, the rubber is separated from the metal cords and tires and the rubber is ground.
  • ground tire particles may be used; i.e., the above-mentioned separation step is avoided. It appears that the metal particles and / or textile present in the composite material serve as load and reinforcement for the material.
  • an advantageous manufacturing method of jacket for the coating of rail for the circulation of railway vehicles may comprise the following steps: provision of the rubber particles, in particular recycled rubber from tires or ground tire particles, having a size of 0.01 to 5 mm, provided with a binder based on resin, especially based on polyurethane or polyethylene, for example low density PE, or recycled PE, and extrusion of the mixture particles / binder in a proportion of 2 to 20% by weight of binder in a suitable extruder known per se, equipped with a tool for obtaining the desired section section corresponding to the jacket section when cooled.
  • the binder is included in the mixture in a proportion of 3 to 15% by weight, most preferably in a proportion of 5 to 10% by weight.
  • the elastomeric material is in particular implemented by extrusion, it is possible to provide a casing made of an elastomer material different from the first.
  • This envelope can be coextruded during the extrusion of the jacket.
  • the elastomeric material of the casing does not comprise a metal filler and enhances the sealing and electrical insulation.
  • the envelope may advantageously comprise pigments which shade it in a manner adapted to its environment, such as paving, a grassed surface, etc.
  • the rail is isolated from its support and the surrounding ground by a thickness of elastic material which on the one hand constitutes an electrical insulation which prevents the passage of leakage currents from the rail to the surrounding ground, and which, d On the other hand, it absorbs at least partially the vibrations generated by the passage of trains or tramways on the railway. The vibrations transmitted to the surrounding ground are thus significantly reduced and the noise nuisance reduced.
  • the jacket serves to coat a rail of a railway intended in particular for the circulation of trains or trams.
  • the jacket bears the general reference mark 1. It consists of an elastomeric material preferably produced in a profile conforming to the overall shape of a U and in one piece.
  • the base 3 of the U serves to support the pad 5 of the rail 7. It transmits the elastic force of the rails 7 to the rigid support and / or the ground. At least in part, it plays the role of the ballast of a conventional railroad.
  • the branches 11 and 13 of the U 1 fit on their inner side generally the profile of the rail 7. Their outer side has at least one shoulder 15, 17, 19 and 21.
  • Each shoulder is arranged such that it has a surface facing the end opposite to the base of the U; that is to say, the vector representative of said surface of the shoulder has a component facing the end opposite to the base of U 1.
  • the branches 11 and 13 thus hold the rail in its housing. When the rail thus wrapped is embedded in a slab or a concrete support, the branches 11 and 13 elastically take up the transverse forces as the ballast of a conventional line. They also dampen vibrations when passing railway vehicles, thus reducing the noise nuisance associated with the circulation of railway vehicles.
  • the jacket wraps a rail groove quite common for tramways passing through pedestrian areas or on a road traffic.
  • the branches 11 and 13 extend essentially up to the height of the peak of the upper surface of the rail 7.
  • the rigid support (not shown) is advantageously arranged at this same height.
  • the branches 11 and 13 The jacket of the invention is made of an elastomeric material.
  • recesses in particular longitudinal recesses, of various dimensions in the core of the material.
  • the base of the U can be traversed by longitudinal recesses of small dimensions 25 whereas the branches 11 and 13 of the U, particularly at the place facing the web of the rail, can comprise recesses of larger dimensions. and 29.
  • the jacket of the invention is advantageously produced so as to form a section in one piece. It preferably has a length adapted to the length of the rails used so as to avoid the transverse joints along the length of a rail.
  • the elastomeric material various types may be suitable. However, care must be taken to ensure that the rail is insulated electrically from its environment under various climatic conditions; the elastomeric material must in particular retain its mechanical properties and insulating characteristics in a temperature range of -50 ° C to 100 ° C and can not be significantly degraded by the presence of water or as a result of conditions of use. aggressive environment. It must be rotproof and resistant to chemicals such as oils, hydrocarbons, fats and diluted acids.
  • the elastomer material is a composite material based on rubber granules, especially rubber recycled from tires, bonded with a resin, in particular based on polyurethane or polyethylene, for example low density PE, or Recycled PE.
  • PE is preferred because it is less likely to absorb water than PU.
  • the rubber particles can in particular be obtained from ground tires; that is, the rubber is separated from the metal cords and tires and the rubber is ground.
  • the rubber particles may have dimensions ranging from 0.01 to 5 mm, and more.
  • the metal particles and / or textile present in the composite material serve as load and reinforcement for the material.
  • an envelope 31 of an elastomer material different from the first Preferably, the latter has no metal charge and enhances the sealing and electrical insulation of the jacket.
  • This elastomeric envelope may advantageously comprise pigments which dye it in a manner adapted to its environment, such as paving or a grassed surface, etc.
  • the material in particular the base 3 and the branches 11 and 13 in their widest part (or in the part facing the web of the rail), has longitudinal recesses 25, 27 and 29.
  • the dimensions and many of these are calculated to suitably adjust the elasticity and strength of the various parts of the jacket depending on the technical requirements, such as the loads and speeds of passage of railway vehicles.
  • the figure 2 shows an alternative embodiment of the jacket of the invention applied in particular to a Vignole type channel, rather used for the movement of trains.
  • the jacket 100 of the invention and the rail 7 are distinguished.
  • the jacket consists of an elastomer material preferably produced according to a profile conforming to the overall shape of a U and in one piece.
  • the base 103 of the U serves as a support for the shoe 5 of the rail 7. It transmits the elastic force of the rails 7 to the rigid support.
  • the branches 111 and 113 of the U 100 fit on their inside generally the profile of the rail 7. Their outer side each has a shoulder 115 and 119. Each shoulder is arranged such that it has a surface facing the opposite end.
  • the branches 111 and 113 thus hold the rail in its housing.
  • the branches 111 and 113 elastically take up the transverse forces as the ballast of a conventional line. They also dampen vibrations when passing rail vehicles, reducing the noise nuisance associated with train traffic.
  • the branches 111 and 113 extend essentially to the foot of the rail head 7 and provide an inclined upper surface 123 and 124 which generates sufficient clearance for the railway vehicle wheels and prevents fouling of the rail. the way.
  • the upper surface of the rigid support (not shown) will advantageously at least partially marry the same inclination as that of the upper surfaces of the jacket branches.
  • the jacket of the invention is made of an elastomeric material provided with recesses The number of recesses and the dimensions thereof are calculated so as to adapt the static and dynamic stiffness of the track as a function of the loads carried by the rail and the desired acoustic and vibratory performance.
  • the figure 3 shows another variant of jacket which applies in particular to a Vignole type of channel, in particular intended to be embedded in a concrete slab. It differs from the embodiment represented in figure 2 by the different finish of the upper ends of the branches of the jacket.
  • the figure 3 shows the jacket 200 and the rail 7 in cross section.
  • the jacket 200 consists of an elastomeric material preferably produced in a profile conforming to the overall shape of a U and in one piece.
  • the base 203 of the U serves as support for the shoe 5 of the rail 7. It transmits the elastic force of the rails 7 to the rigid support.
  • the branches 211 and 213 of the U 200 conform to their inside generally the profile of the rail 7. Their outer side each has a shoulder 215 and 219.
  • Each shoulder is arranged in such a way that the vector representative of the upper surface of the shoulder has a component facing the end opposite the base 203 of the U 200.
  • the branches 211 and 213 and hold the rail in its housing.
  • the branches 211 and 213 elastically take up the transverse forces as the ballast of a conventional line. They also dampen vibrations when passing rail vehicles, reducing the noise nuisance associated with train traffic.
  • the end 212 of the branch 211 extends approximately up to the height of the ridge of the rail head 7.
  • the other branch 213 of the jacket 200 forms a clearance 214 at the bead 8 of the rail 7, which allows the passage of the wheel of the railway vehicle.
  • the concrete of the slab in which is embedded the rail will come to the height of the branches 211 and 213.
  • Suitable lengths of jackets of the invention can be "strung" on a rail section by spreading the branches of the U in order to allow the engagement of the rail shoe in its slot provided in the jacket or sliding on the rail from one end thereof. It is also possible to produce the jackets on site, directly on the sections of rails. The sections of rail thus wrapped can then be positioned according to the technical requirements concerning the gauge and the inclination of the track and the support or the concrete slab can be cast. It is thus possible to prepare factory prefabricated modules to be assembled on site or to place the coated rails and pour the concrete on site.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

L'invention concerne une jaquette (1) pour l'enrobage de rails (7) destinés à la circulation de véhicules ferroviaires, comportant un profilé en matériau élastomère ayant une section généralement en forme de U dont la base (3) sert d'appui au patin (5) du rail (7) et dont l'une au moins des branches (11,13) présente une section qui épouse au moins partiellement essentiellement le profil latéral du rail, et dont l'une au moins des branches (11,13) présente un épaulement (15,17,19,21) orienté vers l'extrémité opposée à la base (3).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • La présente invention est relative à une jaquette d'enrobage de rail ou de partie de rail destiné à la circulation de véhicules ferroviaires, notamment des véhicules du type tramway, trains, grues et autres... ledit rail étant au moins partiellement noyé, par exemple dans une voie de circulation automobile ou piétonne, ou dans une zone engazonnée. Cette technique d'enrobage à l'aide d'une matière synthétique élastomère permet d'isoler le rail électriquement de son environnement, permet de solidariser le rail dans son support tout en permettant une dilatation et déformation du rail telles que prévues selon les normes techniques, et permet de substantiellement absorber les vibrations résultant du passage d'un véhicule ferroviaire sur lesdits rails, réduisant ainsi les risques d'endommagement de l'environnement ainsi que les nuisances sonores dues aux vibrations.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
  • Il est connu d'enrober au moins partiellement d'une matière synthétique isolante, notamment d'une mousse de polyuréthane, les parties de rails destinés à la circulation de véhicules ferroviaires, qui ne sont pas en contact avec les roues desdits véhicules, avant de les noyer dans un revêtement de sol ou dans une voie de circulation automobile et/ou piétonne ou dans une surface engazonnée. Il est également connu d'appliquer et de fixer notamment par collage des jaquettes ou chambres d'éclisses en caoutchouc sur lesdites parties de rail avant le coulage d'une dalle de béton intégrant lesdits rails. Le document WO95/30796 décrit un tel agencement de rail.
  • Le document DE-4344815 prévoit d'appliquer des éléments absorbants latéraux et longitudinaux en matériau élastique, notamment en caoutchouc ou en un mélange d'élastomères, sur des voies existantes, en surface ou apparentes, afin d'absorber les vibrations et de réduire les nuisances dues au bruit généré par le passage des trains ou autres véhicules ferroviaires. On y prévoit également l'enveloppement du patin du rail.
  • La demande de brevet EP-0854234 décrit un dispositif antibruit comportant une jaquette en matière élastique et résistante, notamment en caoutchouc vulcanisé ou recyclé, agencée pour envelopper au moins un flanc latéral du rail. Selon une forme d'exécution décrite, cette jaquette peut également comporter une partie agencée sous la semelle ou patin dudit rail. Bien que cette jaquette ait fait ses preuves, elle comporte aussi certains inconvénients, plus particulièrement, cette jaquette se compose de divers éléments qui sont agencés l'un contre l'autre en formant de grandes longueurs de joint et présente, de ce fait, un risque de manque d'étanchéité à l'eau, avec la conséquence d'une diminution de l'isolation électrique lorsque le rail est noyé dans un environnement tel qu'une dalle de béton ou un terrain gazonné. La maîtrise de ce risque exige des mesures complémentaires qui peuvent s'avérer coûteuses, notamment l'usage de colles et autres matières de joint adaptées aux conditions climatiques existantes. Le document DE-3345388 décrit une variante d'exécution de ce type de jaquette.
  • La demande de brevet WO2006/032684 décrit un procédé d'enrobage d'un rail pour véhicules ferroviaires. Dans ce document, on décrit une jaquette de type similaire à celle mentionnée ci-dessus qui présente des inconvénients similaires.
  • Notons encore le document DE-4004208 qui décrit une autre variante d'un assemblage visant à réduire les nuisances sonores générées par le passage de véhicules ferroviaires sur des rails, notamment des rails noyés dans le sol.
  • La demande de brevet WO2008/138913 concerne un module de voie ferrée préfabriqué dont les rails enveloppés d'une jaquette sont noyés dans une dalle de béton. Le type ou l'assemblage de jaquette n'y est toutefois pas précisé et il y a lieu de considérer que la jaquette correspond à l'une ou l'autre des jaquettes connues à la date de priorité du 11 mai 2007.
  • Il a aussi été proposé de remédier au défaut d'isolation électrique de certains agencements mentionnés ci-dessus par collage d'une feuille isolante enrobée de bitume sur toute la surface du rail qui n'est pas en contact avec les roues du véhicule ferroviaire. Toutefois, la mise en oeuvre est compliquée et onéreuse.
    • BUTS DE L'INVENTION
  • Le but de l'invention consiste à fournir une jaquette pour l'enrobage de rail ou de partie de rail qui est destiné à la circulation de véhicules ferroviaires, notamment des véhicules du type tramway trains, grues ou autres et qui est au moins partiellement noyé dans un support en béton, jaquette qui tout en assurant une isolation sonore et vibratoire comparable à celle assurée par les jaquettes d'enrobage connues, permet un montage aisé et assure une bonne isolation électrique du rail par rapport à son environnement. Le support en béton peut par exemple être constitué par une voie de circulation automobile ou piétonne ou par une dalle en béton recouverte d'une surface engazonnée, ou par un support de rail coulé en béton. Lorsque le rail est noyé dans le béton, la jaquette devrait encore assurer une bonne fixation du rail à son support.
  • D'autres objectifs de l'invention deviendront apparents à la lecture de la description détaillée qui suit.
    • DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne une jaquette pour l'enrobage de rail destiné à la circulation de véhicules ferroviaires, qui se compose d'un profilé en matériau élastomère ayant une section généralement en forme de U en une seule pièce dont la base sert d'appui au patin du rail et dont l'une au moins des branches du U présente une section qui épouse au moins partiellement essentiellement le profil latéral du rail, et dont l'une au moins des branches présente un moyen de retenue.
  • Contrairement aux jaquettes connues, un tel profilé est constitué d'une seule pièce en matériau élastomère et ne présente de ce fait pas de joint longitudinal. De préférence la longueur de la jaquette est adaptée à la longueur du rail de manière à diminuer le nombre de joints transversaux. La solidité et l'isolation, notamment l'isolation électrique, en sont notablement améliorées par rapport aux jaquettes connues dans l'état de la technique qui se composent généralement de plusieurs éléments assemblés, éventuellement par collage.
  • Le profilé de l'invention peut être enfilé sur le rail par écartement des branches du U ou par coulissement à partir d'une extrémité de tronçon de rail. Il est de préférence produit en grande longueurs, éventuellement directement sur le rail.
  • Il est bien entendu que pour l'assemblage de deux longueurs successives de profilé, il y a lieu de prévoir un assemblage par emboîtement ou chevauchement et/ou collage qui garantit une étanchéité à l'eau et isolation électrique conformes aux exigences techniques généralement imposées par des normes ou autres spécifications.
  • La base du U sert d'appui élastique au rail sur son support rigide. La base du U peut ainsi jouer le rôle du ballast d'une voie classique.
  • Avantageusement, les branches du U s'étendent jusqu'à proximité de la surface supérieure du rail à envelopper. Lorsqu'il s'agit d'envelopper un rail noyé essentiellement jusqu'à son sommet dans le béton, notamment un rail à gorge, les branches du U s'étendent avantageusement à même hauteur que le béton et forment un joint entre le rail et le béton, à la surface de ce dernier. Dans le cas d'un rail de type Vignole noyé dans son support en béton, il y a lieu de prévoir un dégagement suffisant autour du champignon du rail afin d'empêcher l'encrassement de la voie et afin de permettre le passage des roues de véhicules ferroviaires. Dans ce cas, les branches du profilé en U peuvent s'étendre jusqu'à un niveau légèrement inférieur au sommet du rail, par exemple jusqu'au pied du champignon du rail. La surface supérieure de l'une au moins des branches du U peut être inclinée vers le bas en s'écartant du rail, de préférence dans le prolongement de la surface inclinée du support en béton contenant ledit rail.
  • Comme mentionné ci-dessus, un côté de l'une au moins des branches montantes du U épouse essentiellement le profilé latéral du rail. De préférence, les deux branches montantes épousent essentiellement le profilé latéral du rail. Le rail est ainsi bien positionné dans son logement et les vibrations transmises au rail lors du passage d'un véhicule ferroviaire sont amorties avant d'être transmises au milieu environnant.
  • Si le côté intérieur de l'une au moins des branches du U épouse essentiellement le profil latéral du rail, le côté extérieur présente un moyen de retenue de la jaquette dans le support en béton ou radier dans lequel le rail est destiné à être noyé. Ce moyen de retenue peut consister en un épaulement orienté vers le haut, c'est-à-dire que le vecteur de surface représentatif de la surface supérieure de l'épaulement et normal à celle-ci comporte une composante verticale orientée vers l'extrémité opposée à la base du U. Cet épaulement est destiné à fixer la jaquette et indirectement le rail dans son logement. On peut donc éviter de fixer le rail par des fixations métalliques à son support. La jaquette peut ainsi assurer le rôle du ballast utilisé dans le cas de voies classiques et fixe le rail verticalement et transversalement sur et dans son support rigide.
  • Selon une variante, le moyen de retenue peut aussi consister en un évidement pratiqué dans la face extérieure de l'une au moins des branches du U. On peut encore prévoir une combinaison d'un ou plusieurs épaulements et d'un ou plusieurs évidements.
  • La jaquette de l'invention permet d'améliorer l'isolation électrique du rail par rapport à son environnement tout en réduisant la transmission des vibrations lors du passage de véhicules ferroviaires. Elle permet également une solidarisation avantageuse du rail dans son logement en évitant ou du moins en réduisant les fixations métalliques. L'entretien d'une voie comportant des rails enveloppés avec une jaquette selon l'invention est notablement réduit vu généralement l'absence de ballast et l'absence ou la réduction du nombre de fixations métalliques corrodables.
  • La jaquette de l'invention est fabriquée en un matériau élastomère. Afin de faciliter la fabrication et de régler l'élasticité des diverses parties du profilé, en fonction de l'épaisseur du matériau et des exigences techniques, on peut prévoir des évidements, notamment longitudinaux, de diverses dimensions dans le coeur du matériau. Ainsi la base du U peut être parcourue par des évidements longitudinaux de faibles dimensions alors que les branches du U, notamment à l'endroit qui fait face à l'âme du rail, peuvent comporter des évidements de plus grandes dimensions.
  • Pour ce qui concerne le matériau élastomère, divers types de matériaux peuvent convenir. Afin de pouvoir garantir l'isolation du rail vis-à-vis de son environnement, le matériau élastomère doit conserver ses propriétés mécaniques et ses caractéristiques isolantes dans une gamme de température allant de -50 °C à 100 °C et ne peut se dégrader significativement par la présence d'eau ou à la suite de conditions climatiques. Il doit, par ailleurs être imputrescible et résister aux agents chimiques tels que les huiles, hydrocarbures, graisses et acides dilués. Un matériau qui convient pour ce genre d'application est un matériau composite à base de granules de caoutchouc, notamment de caoutchouc recyclé à partir de pneumatiques, liés par une résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé. Le PE est préféré car il a moins tendance à absorber l'eau que le PU. Les particules de caoutchouc peuvent notamment être obtenues à partir de pneumatiques broyés ; c'est-à-dire que l'on sépare le caoutchouc des cordes métalliques et des textiles des pneumatiques et que l'on broie le caoutchouc.
  • Selon une forme d'exécution préférée, on peut utiliser des particules de pneumatiques broyés ; c'est-à-dire que l'on évite l'étape de séparation susmentionnée. Il apparaît que les particules métalliques et/ou textiles présentes dans le matériau composite servent de charge et de renfort pour le matériau.
  • Selon un autre aspect de l'invention, on fournit également un procédé de fabrication avantageux de jaquette destinée à l'enrobage de rail pour la circulation de véhicules ferroviaires. Un tel procédé peut comporter les étapes suivantes : mise à disposition des particules de caoutchouc, notamment de caoutchouc recyclé à partir de pneumatiques ou des particules de pneumatiques broyés, ayant une dimension de 0,01 à 5 mm, mise à disposition d' un liant à base de résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé, et extrusion du mélange particules/liant dans une proportion de 2 à 20 % en poids de liant dans une extrudeuse adéquate connue en soi, équipée d'un outil permettant d'obtenir le profilé de section voulue correspondant à la section de jaquette lorsqu'il est refroidi. De préférence, le liant est compris dans le mélange à raison de 3 à 15 % en poids, tout particulièrement à raison de 5 à 10 % en poids.
  • Lorsque le matériau élastomère est notamment mis en oeuvre par extrusion, on peut prévoir une enveloppe en un matériau élastomère différent du premier. Cette enveloppe peut être co-extrudée lors de l'extrusion de la jaquette. De préférence, le matériau élastomère de l'enveloppe ne comporte pas de charge métallique et renforce l'étanchéité et l'isolation électrique. L'enveloppe élastomère peut avantageusement comporter des pigments qui le teinte de façon adaptée à son environnement, tel qu'un pavage, une surface engazonnée etc.
  • Grace à l'invention, le rail est isolé de son support et du sol environnant par une épaisseur de matériau élastique qui d'une part constitue une isolation électrique qui empêche le passage de courants de fuite du rail au sol environnant, et qui, d'autre part absorbe au moins partiellement les vibrations générées par le passage de trains ou tramways sur la voie ferrée. Les vibrations transmises au sol environnant sont ainsi notablement réduites et les nuisances sonores diminuées.
    • DESCRIPTION DES FIGURES
    • La figure 1 est une vue en coupe d'une forme d'exécution de la jaquette selon l'invention;
    • La figure 2 est une vue en coupe selon une autre forme d'exécution de la jaquette selon l'invention ; et
    • La figure 3 est une vue en coupe d'une variante d'exécution de la jaquette selon l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE FORMES D'EXECUTION DE L'INVENTION
  • Comme représenté dans les figures, la jaquette sert à enrober un rail d'une voie ferrée destinée notamment à la circulation de trains ou tramways. En se référant plus particulièrement à la figure 1, la jaquette porte le repère de référence général 1. Elle se compose d'un matériau élastomère de préférence produit selon un profil épousant la forme globale d'un U et en une seule pièce. La base 3 du U sert d'appui au patin 5 du rail 7. Elle transmet les efforts élastiquement des rails 7 vers le support rigide et/ou le sol. Elle joue ainsi en partie du moins le rôle du ballast d'une voie ferrée classique. Les branches 11 et 13 du U 1 épousent sur leur côté intérieur généralement le profil du rail 7. Leur côté extérieur présente au moins un épaulement 15, 17, 19 et 21. Chaque épaulement est agencé de telle sorte qu'il comporte une surface orientée vers l'extrémité opposée à la base du U ; c'est-à-dire que le vecteur représentatif de ladite surface de l'épaulement comporte une composante orientée vers l'extrémité opposée à la base du U 1. Les branches 11 et 13 retiennent ainsi le rail dans son logement. Lorsque le rail ainsi enveloppé est noyé dans une dalle ou un support en béton, les branches 11 et 13 reprennent élastiquement les efforts transversaux comme le ballast d'une ligne classique. Elles amortissent également les vibrations lors des passages de véhicules ferroviaires, réduisant ainsi les désagréments sonores liés à la circulation de véhicules ferroviaires.
  • Dans le cas de la figure 1, la jaquette enveloppe un rail à gorge assez courant pour les tramways en passage dans des zones piétonnes ou sur une voie de circulation automobile. Les branches 11 et 13 s'étendent essentiellement jusqu'à hauteur de la crête de la surface supérieure du rail 7. Le support rigide (non représenté) sera avantageusement agencé à cette même hauteur. Les branches 11 et 13 La jaquette de l'invention est fabriquée en un matériau élastomère. Afin de faciliter la fabrication et de régler l'élasticité des diverses parties du profilé, en fonction de l'épaisseur du matériau et des exigences techniques, on peut prévoir des évidements, notamment longitudinaux, de diverses dimensions dans le coeur du matériau. Ainsi la base du U peut être parcourue par des évidements longitudinaux de faibles dimensions 25 alors que les branches 11 et 13 du U, notamment à l'endroit qui fait face à l'âme du rail, peuvent comporter des évidements de plus grandes dimensions 27 et 29.
  • La jaquette de l'invention est avantageusement produite de sorte à former une section d'une seule pièce. Elle présente, de préférence, une longueur adaptée à la longueur des rails utilisés de manière à éviter les joints transversaux sur la longueur d'un rail.
  • Pour ce qui concerne le matériau élastomère, divers types de matériaux peuvent convenir. Il y a toutefois lieu de veiller au pouvoir isolant électrique du rail vis-à-vis de son environnement, dans des conditions climatiques diverses ; le matériau élastomère doit notamment conserver ses propriétés mécaniques et ses caractéristiques isolantes dans une gamme de température allant de -50 °C à 100°C et ne peut se dégrader significativement par la présence d'eau ou à la suite de conditions d'utilisation en milieu agressif. Il doit être imputrescible et résister aux agents chimiques tels que les huiles, hydrocarbures, graisses et acides dilués. De préférence, le matériau élastomère est un matériau composite à base de granules de caoutchouc, notamment de caoutchouc recyclé à partir de pneumatiques, liés par une résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé. Le PE est préféré car il a moins tendance à absorber l'eau que le PU. Les particules de caoutchouc peuvent notamment être obtenues à partir de pneumatiques broyés ; c'est-à-dire que l'on sépare le caoutchouc des cordes métalliques et des textiles des pneumatiques et que l'on broie le caoutchouc. Les particules de caoutchouc peuvent présenter des dimensions allant de 0,01 à 5 mm, et plus.
  • Selon une variante d'exécution, on peut utiliser des particules de pneumatiques broyés ; c'est-à-dire que l'on évite l'étape de séparation susmentionnée. Il apparaît que les particules métalliques et/ou textiles présentes dans le matériau composite servent de charge et de renfort pour le matériau. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir une enveloppe 31 en un matériau élastomère différent du premier. De préférence, ce dernier ne comporte pas de charge métallique et renforce l'étanchéité et l'isolation électrique de la jaquette. Cette enveloppe élastomère peut avantageusement comporter des pigments qui la teintent de façon adaptée à son environnement, tel qu'un pavage ou une surface engazonnée etc.
  • Comme on peut le voir à la figure, le matériau, notamment la base 3 et les branches 11 et 13 dans leur partie la plus large (ou dans la partie face à l'âme du rail), présente des évidements longitudinaux 25, 27 et 29. Les dimensions et nombre de ceux-ci sont calculés de manière à régler de façon appropriée l'élasticité et la résistance des diverses parties de la jaquette en fonction des exigences techniques, comme les charges et vitesses de passage des véhicules ferroviaires.
  • La figure 2 montre une variante d'exécution de la jaquette de l'invention appliquée notamment à une voie du type Vignole, plutôt utilisée pour la circulation de trains. On y distingue la jaquette 100 de l'invention et le rail 7. La jaquette se compose d'un matériau élastomère de préférence produit selon un profil épousant la forme globale d'un U et en une seule pièce. La base 103 du U sert d'appui au patin 5 du rail 7. Elle transmet les efforts élastiquement des rails 7 vers le support rigide. Les branches 111 et 113 du U 100 épousent sur leur côté intérieur généralement le profil du rail 7. Leur côté extérieur présente chacun un épaulement 115 et 119. Chaque épaulement est agencé de telle sorte qu'il comporte une surface orientée vers l'extrémité opposée à la base 103 du U ; c'est-à-dire que le vecteur représentatif de ladite surface de l'épaulement comporte une composante orientée vers l'extrémité opposée à la base du U 100. Les branches 111 et 113 retiennent ainsi le rail dans son logement. Lorsque le rail ainsi enveloppé est noyé dans une dalle ou un support en béton, les branches 111 et 113 reprennent élastiquement les efforts transversaux comme le ballast d'une ligne classique. Elles amortissent également les vibrations lors des passages de véhicules ferroviaires, réduisant ainsi les désagréments sonores liés à la circulation de trains.
  • Comme le montre la figure, les branches 111 et 113 s'étendent essentiellement jusqu'au pied du champignon du rail 7 et offrent une surface supérieure inclinée 123 et 124 qui génère un dégagement suffisant pour les roues de véhicule ferroviaire et empêche l'encrassement de la voie. La surface supérieure du support rigide (non représenté) épousera avantageusement au moins partiellement la même inclinaison que celle des surfaces supérieures des branches de jaquette. Comme dans le cas de figure décrit plus haut, la jaquette de l'invention est fabriquée en un matériau élastomère pourvu d'évidements longitudinaux 125, 127 et 129. Le nombre d'évidements et les dimensions de ceux-ci sont calculés de manière à adapter la raideur statique et dynamique de la voie en fonction des charges portées par le rail et des performances acoustique et vibratoire désirées.
  • La figure 3 montre une autre variante de jaquette qui s'applique notamment à une voie du type Vignole, notamment destinée à être noyée dans une dalle de béton. Elle se distingue de la forme d'exécution représentée à la figure 2 par la finition différente des extrémités supérieures des branches de la jaquette. La figure 3 montre la jaquette 200 et le rail 7 en coupe transversale. La jaquette 200 se compose d'un matériau élastomère de préférence produit selon un profil épousant la forme globale d'un U et en une seule pièce. La base 203 du U sert d'appui au patin 5 du rail 7. Elle transmet les efforts élastiquement des rails 7 vers le support rigide. Les branches 211 et 213 du U 200 épousent sur leur côté intérieur généralement le profil du rail 7. Leur côté extérieur présente chacun un épaulement 215 et 219. Chaque épaulement est agencé de telle sorte que le vecteur représentatif de la surface supérieure de l'épaulement comporte une composante orientée vers l'extrémité opposée à la base 203 du U 200. Les branches 211 et 213 retiennent ainsi le rail dans son logement. Lorsque le rail ainsi enveloppé est noyé dans une dalle ou un support en béton, les branches 211 et 213 reprennent élastiquement les efforts transversaux comme le ballast d'une ligne classique. Elles amortissent également les vibrations lors des passages de véhicules ferroviaires, réduisant ainsi les désagréments sonores liés à la circulation de trains. Comme on peut le voir, l'extrémité 212 de la branche 211 s'étend approximativement jusqu'à hauteur de la crête du champignon du rail 7. L'autre branche 213 de la jaquette 200 forme un dégagement 214 au niveau du bourrelet 8 du rail 7, qui permet le passage de la roue du véhicule ferroviaire. Le béton de la dalle dans laquelle est noyé le rail viendra à même la hauteur des branches 211 et 213.
  • Des longueurs appropriées de jaquettes de l'invention peuvent être « enfilées » sur un tronçon de rail en écartant les branches du U afin de permettre l'engagement du patin de rail dans son logement prévu dans la jaquette ou en les coulissant sur le rail à partir d'une extrémité de celui-ci. Il est également possible de produire les jaquettes sur chantier, directement sur les tronçons de rails. Les tronçons de rail ainsi enveloppés peuvent ensuite être positionnés selon les exigences techniques concernant l'écartement et l'inclinaison de voie et le support ou la dalle de béton peut être coulée. On peut ainsi préparer des modules préfabriqués en usine à assembler sur chantier ou placer les rails enrobes et couler le béton sur chantier.
  • Les avantages de la solution technique proposée par la présente invention ont été décrits ci-dessus. L'homme de l'art comprendra aisément que d'autres variantes que celles décrites ici peuvent être envisagées et tombent dans le cadre de l'invention.

Claims (15)

  1. Jaquette (1,100) pour l'enrobage de rail (7) destiné à la circulation de véhicules ferroviaires, comportant un profilé en matériau élastomère ayant une section généralement en forme de U en une seule pièce dont la base (3,103,203) sert d'appui au patin (5) du rail (7) et dont l'une au moins des branches (11,13 ; 111,113 ;211,213) présente une section qui épouse au moins partiellement essentiellement le profil latéral du rail, et dont l'une au moins des branches (11,13 ; 111,113 ;211,213) présente un moyen de retenue (15,17,19,21 ; 115,117 ; 215,219).
  2. Jaquette selon la revendication 1 caractérisée en ce que les branches du U (11,13 ; 111,113 ; 211,213) s'étendent jusqu'à proximité de la surface supérieure du rail (7) à envelopper.
  3. Jaquette selon la revendication 2 caractérisée en ce que les branches du U (11,13 ; 111,113 ; 211,213) s'étendent essentiellement à même hauteur que le béton noyant le rail et forment un joint entre le rail et le béton, à la surface de ce dernier.
  4. Jaquette selon la revendication 2 caractérisée en ce que la surface supérieure (123,124) de l'une au moins des branches du U (100) est inclinée vers le bas en s'écartant du rail, de préférence dans le prolongement de la surface inclinée du support en béton contenant ledit rail.
  5. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le côté intérieur des deux branches montantes (11,13 ;111,113 ; 211,213) du U épouse essentiellement le profilé latéral du rail.
  6. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le moyen de retenue consiste en un ou plusieurs épaulement(s) orienté(s) vers le côté opposé à la base du U, ou en un ou plusieurs évidements ou en une combinaison de ceux-ci.
  7. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle est fabriquée en un matériau élastomère, éventuellement parcouru d'évidements (25,27,29 125, 127, 129 ;225,227,229) notamment longitudinaux, de diverses dimensions dans le coeur du matériau.
  8. Jaquette selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle consiste en un matériau composite à base de particules de caoutchouc, notamment de caoutchouc recyclé à partir de pneumatiques, liées par une résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé.
  9. Jaquette selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle consiste en un matériau composite à base de particules de pneumatiques, liées par une résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé.
  10. Jaquette selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte une enveloppe (31,131,231) en un matériau élastomère différent du premier, de préférence en un matériau élastomère ne comportant essentiellement pas de charge métallique ou textile.
  11. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le matériau élastomère et/ou le matériau élastomère de l'enveloppe contient un pigment le teintant de façon adaptée à son environnement.
  12. Jaquette selon l'une des revendications 8 à 11 caractérisée en ce que les dimensions et le nombre des évidements (25,125,225) sont calculés de manière à adapter la raideur statique et dynamique de la voie en fonction des charges portées par le rail et des performances acoustique et vibratoire désirées.
  13. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle est produite dans un matériau étanche et isolant électrique.
  14. Jaquette selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle présente une longueur adaptée à la longueur des rails utilisés de manière à éviter les joints transversaux sur la longueur d'un rail.
  15. Procédé de fabrication de jaquette destinée à l'enrobage de rail destiné à la circulation de véhicules ferroviaires, caractérise en ce que
    - on met à disposition des particules de caoutchouc, notamment de caoutchouc recyclé à partir de pneumatiques ou des particules de pneumatiques broyés, ayant une dimension de 0,01 à 5 mm,
    - en ce qu'on met à disposition un liant à base de résine, notamment à base de polyuréthane ou de polyéthylène, par exemple de PE à basse densité, ou de PE recyclé, et
    - en ce qu'on extrude un mélange particules/liant dans une proportion de 2 à 20 % en poids de liant, de préférence 3 à 15 % en poids, plus particulièrement 5 à 10 % en poids, dans une extrudeuse adéquate connue en soi, équipée d'un outil permettant d'obtenir un profilé ayant la section voulue après refroidissement.
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