EP3221515B1 - Agencement de traverse dans un lit de ballast au moyen d'une semelle elasto-plastique - Google Patents

Agencement de traverse dans un lit de ballast au moyen d'une semelle elasto-plastique Download PDF

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EP3221515B1
EP3221515B1 EP15797349.6A EP15797349A EP3221515B1 EP 3221515 B1 EP3221515 B1 EP 3221515B1 EP 15797349 A EP15797349 A EP 15797349A EP 3221515 B1 EP3221515 B1 EP 3221515B1
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EP
European Patent Office
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test
rails
sleeper
damping layer
assembly according
Prior art date
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Active
Application number
EP15797349.6A
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German (de)
English (en)
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EP3221515A1 (fr
Inventor
Andreas Augustin
Harald Loy
Stefan Potocan
Charles Petit
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.)
Getzner Werkstoffe Holding GmbH
SATEBA Systeme Vagneux SAS
Original Assignee
Getzner Werkstoffe Holding GmbH
SATEBA Systeme Vagneux SAS
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Publication date
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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
    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/46—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from different materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/001—Track with ballast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • 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 small-sized sleepers for in particular so-called heavy railway tracks, the sleepers being equipped with a sole under the sleeper (USP in English acronym, for " Under Sleeper Pad “, more simply called “sole”), intended to be interposed between on the one hand a concrete block of a railway sleeper and on the other hand a ballast.
  • USP in English acronym, for " Under Sleeper Pad ", more simply called "sole”
  • the prior art knows in particular the document EP 1 857 590 which has a sole having different stiffnesses depending on its location in a switch, or the document DE 10 2009 038 414 which uses different portions of sole with elasticities as well as different shapes to compensate for the effects of the load.
  • the document DE 202 15 101 U1 discloses for example a sole 4 under the cross comprising a layer of elastic synthetic material and a geotextile layer adhering to the concrete level of a concrete element of the cross member 100 of rails 3 of a railroad track.
  • the document AT 506 529 A1 also discloses a sole under the crosspiece comprising an elastic damping layer.
  • the document WO2008 / 122065 describes a sole, in particular for a cross member, the covering material of which comprises a polymer.
  • a problem with the elastic properties of the damping layer is that very elastic damping layers also cause the ballast B to be ejected from the area below the railroad ties 100 primarily when vehicles heavy run on the rails 3 and therefore on the crosses 100 of the railroad. This results in a considerable reinforcement of means consisting in having to regularly fill the ballast B located under the sleepers 100 of the railroad.
  • the object of the present invention is to provide a cross member with a flange preserving in particular the ballast, in other words with which the ballast of the ballast bed is maintained as satisfactorily as possible at the level of the flange under the cross member without having to achieve essential concessions in terms of vibration damping.
  • the sole under the cross member or the damping layer thereof is supposed to have the best possible elastic properties in order to fully meet, as far as possible, the requirements for protection against vibrations.
  • the damping layer is also supposed to have elastic properties in order to be able to sustainably hold the ballast of the ballast bed so that it is not ejected from the area below the railroad tie and in order to not having to fill in the area under the railroad crossing again later.
  • under-sleepers comprising a damping layer, which has an EPM index of between 10% and 25%, defined by the load test mentioned above, meet said requirements particularly satisfactorily. contradictory. Particularly satisfactory results have been obtained in the case of an EPM index of between 10% and 20%.
  • a damping layer satisfying these values exhibits both elastic properties required for the purposes of protection against vibrations, and plastic properties, which allow the ballast to be retained from the ballast layer so as to completely or almost completely avoid unintentional ejection of ballast from the area under the railroad crossing.
  • such a sole with such a damping layer has a semi-plastic (or elasto-plastic, these two terms being equivalent in the context of this text) and is adapted to offer an optimal counter-molding of the grains.
  • units of the ballast which makes it possible to maximize the contact surface between the ballast and the cross member and therefore to reduce the contact pressure via a better distribution of the forces.
  • This base is therefore particularly suitable for so-called “heavy” tracks (axle load greater than 30t): the forces being better distributed, the cross member can withstand loads greater than those generated by a standard train.
  • the sole of the invention makes it possible, at constant pressure exerted by the cross member on the ballast, to reduce the dimension of the cross members in length and in width. An indirect consequence resides in the simplification of the installation of the railway tracks, especially in the curves of small radius.
  • the invention also proposes a system comprising an assembly as described above as well as two rails, the two rails being fixed to the cross member and being adapted to allow the movement of rolling stock.
  • the invention also proposes a use of a system as described above for so-called “heavy” railway tracks, that is to say on which trains run whose axle load is greater than 30 t. .
  • the assembly consists of a block 1 of a cross member, rail support 3 and a sole 4 fixed to the cross member 100, said sole 4 comprising a damping layer 5.
  • the assembly is partially embedded in a B ballast.
  • the block 1 of the cross member 100 is typically made of concrete.
  • the cross member 100 is of the one-piece or two-piece type comprising a spacer 2 for example.
  • the crosspiece has a length L.
  • the current track sleepers 100 may be of the two-piece type or else of the one-piece type. Concrete sleepers for switches and crossings (a part of the railway line which makes it possible to provide a fork and / or a route crossing) are generally of the monobloc type.
  • the length L of the cross member 100 depends in particular on the value of the spacing between the tracks of the rail (ie the minimum distance between two points of each of the rails of the track).
  • this gauge value is 1435 mm; for a metric spacing, this spacing value is one meter (1m or 1000mm); for a Russian spacing (called wide), this spacing value is 1520mm; for an Iberian (called wide) gauge, this value is 1668mm.
  • the assembly further comprises the sole 4 and its damping layer 5.
  • the assembly is partially embedded in a ballast B. If we refer to the assembly diagram (see for example the figures 1 to 4 ), in which the crosspiece is partially embedded in the ballast B, the block 1 is delimited by a flat lower surface 1b embedded in the ballast B and resting on it, flat, via the sole 4.
  • the sole 4 is intended to be interposed between on the one hand the concrete block 1 of the cross member 100 of rail 3, and on the other hand the ballast B.
  • the block 1 is also limited by an upper surface 1a which is essentially flat, and receives the rails 3 with elastic fixing of the rails 3 by means not detailed and well known to those skilled in the art.
  • the main zones of force transmission Z1 are defined, that is to say zones of the lower face 1b of the block 1 which transmit the major part of the force, the vibrations and the stresses exerted by the train to the ballast B.
  • These zones Z1 are support zones, on the lower face 1b, and are located under the rails 3. These areas can be described more precisely: when the cross member 100 is placed in the ballast B and the rail 3 is installed on the cross member 100, the zones Z1 are at least included in the area formed by the projection , in a direction orthogonal to the lower face 1b, of the rail on the lower face 1b. In practice, the zones Z1 have an area at least greater than the said zone formed by the projection.
  • the zones Z1 can be made up of all the lower faces 1b of the blocks 1 of the cross member 100, the spacer 2 thus forming the zones Z2.
  • the delimitation between the main Z1 and secondary Z2 zones can be variable.
  • on the sole 4 under the right rail is an example of delimitation, for which the zone Z1, corresponding to the sole 4, is slightly larger than the surface defined by the orthogonal projection of the rail 3 on the lower surface 1b.
  • the damping layer 5 of the sole 4 is placed for all or part under the lower surface 1b of the block 1, and, as a priority, must cover the main zone Z1 which supports the major part of the force.
  • the other regions of the sole 4 facing the secondary zones Z2 may be devoid of a damping layer 5 or else be covered with a damping layer 5 having a reduced stiffness with different properties (explained later).
  • the sole 4 or the damping layer 5 thus comprises a support region Z1 'which is located opposite a main zone Z1.
  • the damping layer of the sole 4 is all or part of a material having viscoelastic properties, derived from a derivative of Sylomer, characterized by its dynamic stiffness (" bedding modulus ", in English terminology), that is, ie the ratio between the pressure and the displacement at a point of a structure in contact with the ground. Dynamic stiffness can also be referred to as "ground reaction modulus” or “reaction coefficient”. In the present application, these terms are equivalent. This value is obtained by dividing the pressure gradually applied to a standard plate by the gradual depression of the latter.
  • Various types of starting materials can be used for the production of cushioning layers of the sole 4.
  • the damping layer it is particularly preferably an elastomer, preferably an elastomeric plastic, or a mixture of various elastomers, preferably elastomeric plastics.
  • an elastomer preferably an elastomeric plastic, or a mixture of various elastomers, preferably elastomeric plastics.
  • damping layers for example in that, in the case for example of polyurethane-based elastomers, the spatial crosslinking density takes values comparable to those of elastic materials. the phase separation being however disturbed in a targeted manner.
  • the variation of the molecular weights of the soft phase as well as the incorporation in addition of short chain and sterically hindered glycols are necessary as measures dedicated to this effect.
  • the reaction coefficient ( bedding modulus ) is between 0.02 N / mm 3 and 0.80 N / mm 3 , preferably between 0.05 and 0.80 N / mm 3 or between 0.05 and 0 , 4 N / mm 3 . More preferably, this modulus is between 0.10 and 0.25 N / mm 3 .
  • a sole 4 has a semi-plastic or elastoplastic behavior, which is characterized in particular by a semi-plastic material index (“ Semi-Plastic-Material-Index ”, EPM-value, or EPM index). This index is calculated according to a protocol which will be presented in the appendix to this text.
  • the sole 4 according to the invention has an intermediate behavior, which is defined as semi-plastic: thanks to its semi-plastic properties. -plastics, the sole 4 opposes a resistance to recover its shape shortly after an initial deformation (plastic behavior) but a few minutes later (of the order of ten minutes), said sole 4 has substantially recovered its shape (elastic behavior) .
  • the support regions Z1 'of the cushioning layer 5 of sole 4 facing the main zones Z1, which transmit substantially all the force, are composed of such a foam with these properties, which means that the main zones Z1 of the lower surface 1b are covered with such a foam.
  • the other regions facing the secondary zones Z2, which transmit little or no force, have a dynamic stiffness ( bedding modulus ) less than that of the support regions Z1 '.
  • the dynamic stiffness coefficient y is less than 0.05 N / mm 3 .
  • the support regions Z1 'of the damping layer 5 of the sole 4 facing the main zones Z1 and the other regions of the sole 4 or of the damping layer 5 facing the secondary zones Z2 may be separate, forming thus a sole 4 in several elements.
  • the dynamic stiffness ( bedding modulus ) is measured according to DIN 45673-1 on a ballast plate.
  • the sole 4 or the damping layer 5 preferably has the shape of the lower face 1b of the concrete block 1.
  • the sole 4 is typically rectangular (see figures 1, 2 especially). It is nevertheless possible to provide particular shapes of soleplates 4, independent of the geometry of the lower surface 1b of the block 1.
  • the sole be slightly set back from the periphery of the cross member, that is to say that it has a shape similar to that of the lower surface 1b of block 1 but with slightly smaller dimensions, of the order of 1 to 4cm set back.
  • the European Standard currently being drafted “Concrete sleepers and supports with skids under sleepers” gives quantified information on the value of the shrinkage.
  • the damping layer 5 of the sole 4 has a thickness "e” between 5 and 20 mm, preferably between 7 and 13 mm.
  • the thickness “e” is typically chosen as a function of the ballast 5: for a ballast B with a particle size of 25-50 mm or 30-60 mm, the thickness “e” chosen is 10 mm.
  • the attrition state of ballast B, the actual thickness of the ballast bed, the axle load of the rolling stock are also parameters to define the thickness “e”.
  • the sole 4 under the cross member can be formed exclusively from the damping layer 5.
  • additional layers can, for example, serve to reinforce the damping layer as well as to fix the sole 4 under the cross member at the level of the cross member 100 of the railroad. It is possible that the footing under the sleeper is glued to the railroad sleeper or to the outside face, facing the ballast bed, of the latter.
  • the assembly then further comprises a permanent linkage system between the cross member 100 and the sole 4.
  • the sole 4 is fixed to the lower face 1b of the concrete block 1 of the support preferably according to a method described in the document FR 2 935 399 , in which the intermingled threads or fibers 4b extend from the sole 4, on an upper face 4a of the sole, and are intended to be embedded in the concrete of the block 1.
  • the threads 4b are also fixed to the sole 4 by being embedded in the material of the sole 4 during its manufacture ( figure 5 ).
  • the wires 4b are for example made of a material insensitive to corrosion and to hydrolysis, such as stainless steel or polypropylene or polyamide. They advantageously constitute a set of closed loops, the density of which is advantageously between 2 and 4 loops per cm 2 . This density conditions the attachment of the sole 4 to the block 1.
  • a flock layer (“ flockmaschine Mrs " in German) can also be found at the level of the sole 4 under the cross member, said flock layer being able to be similarly. compressed in the still liquid material of a railroad tie 100 in order to obtain in this way a connection by complementarity of shape from the hardened material of the railroad tie and the flock layer or the sole 4 under crosses.
  • the flock layer can also then be useful when the sole 4 under the cross member is fixed by gluing, using the corresponding adhesive, at the level of the outer face, facing the ballast bed B, of the cross member 100 of the path. shod.
  • the soles 4 under the crosspiece can according to the invention also have at least one reinforcing layer known per se, preferably also made of fibers or a weave of fibers.
  • Said thickness is a value which represents the thickness of the whole of the damping layer 5 or of the whole of the element being tested. As a general rule, it corresponds approximately to an initial thickness D0 of the element under test at the test point, but does not necessarily have to be identical to the latter since the initial thickness D0 of the element under test, as explained above, relates exclusively to the test point and is generally measured essentially more accurately than the stated thickness of the cushion layer 5 .
  • said layers serving for fixing at the level of the railroad cross member 100 or used for reinforcement are however preferably completely removed. They may, in order to manufacture the element under test, be removed, by way of example, in a corresponding manner, from the sole 4 under the cross member, by peeling, by cutting, by cleavage or by other suitable ways. without thereby damaging the damping layer 5 itself.
  • the element being tested is expected to have, as far as possible, a thickness within the range indicated above.
  • the element under test is supposed to be made in such a way as to have a plate shape as much as possible and to have an area of 300 mm by 300 mm.
  • the two surfaces of 300 mm by 300 mm respectively of the element under test lie suitably in planes parallel to each other.
  • the contour plate 8 used for the purposes of carrying out the load test mentioned above can have various basic configurations. In all cases, provision is preferably made for both the steel plate and the contour plate to completely cover, during the implementation of the load test, the surfaces mentioned 300 mm by 300 mm of the element forming the object of the test.
  • the contour plate 8 and the planar steel plate are assumed to be so rigid that they do not or only deform insignificantly for the test result when compressing the item under test.
  • contour plates 8 formed in various ways and comprising various types of formed elevations.
  • a geometric ballast plate according to the CEN / TC 256 standard is used as the contour plate 8.
  • the EPM index can in principle, during the implementation of the test in load, be set on the item being tested at a single test point. It is in all cases recommended that this be placed, as far as possible, not completely on the edge of the element under test.
  • the test steps a) to g) are implemented so as to calculate, from the EPM indices calculated in this way for each test point by formation of the mean value, the EPM index of the element being tested and thereby of the damping layer 5.
  • the arithmetic mean in other words the sum of the various values divided by the number of the various values, is suitably used as an average value for this purpose.
  • an element under test 6 is produced from the damping layer 5, according to the top view shown schematically in Figure figure 7 , comprising surfaces preferably extending parallel to each other, respectively 300 mm by 300 mm.
  • the at least one test point 7 is determined in such a way that, in the context of the load test set out below, the contour plate 8 having a maximum elevation 10 of one of its raised parts 9 is compressed precisely in said test point 7 against the element being tested 6.
  • the figures 8 and 9 respectively illustrate sections of the element under test 6 along the section line AA of the figure 7 .
  • the figure 8 represents the element under test 6 before it is exposed to a load, before compression, according to test step c) of the load test.
  • the initial thickness D0 of the element under test is measured at the test point 7, in a direction 11 in a normal or orthogonal manner on the surface 12 of the element under test. of test 6.
  • the surface 12 of the element under test 6 is the surface shown in the top view of the figure 7 , or one of the two surfaces having the dimensions 300 mm by 300 mm.
  • the initial thickness D0 of the element under test 6 corresponds, at the level of test point 7, as a rule, approximately to the thickness 14 having the values mentioned in the introduction t describing the thickness of the element under test 6 over the entire surface 12. In the case of thickness 14, this is a kind of average value. Due to differences that can be observed locally or due to measurements presenting various precisions, the thickness D0 can vary more or less considerably compared to the thickness 14 at the level of the test point 7.
  • the figure 9 illustrates, unlike the figure 8 , the element under test 6 in the zone of test point 7 twenty minutes after the end of the interval dedicated to the discharge according to test step e).
  • the figure 10 is a schematic representation of how the compression of the entire element under test 6 which has not been previously exposed to the load can be achieved according to test step c) of the test in charge.
  • the element under test 6 which has not previously been exposed to a load is placed for this purpose between a flat steel plate 13 and the contour plate 8 so that one of the surfaces 12 of the element under test is facing the raised parts 9 located on the contour plate 8.
  • the opposite steel plate 13 is flat. It therefore has a flat surface, against which rests the element under test 6 during compression.
  • the element under test 6 is located over its entire surface, ie by two opposite surfaces of respectively 300 mm by 300 mm, at the level of the flat steel plate 13.
  • the contour plate 8 likewise suitably covers the entire area of the surface 12, facing the test point 7, of the element under test 6.
  • the test element 6 is only at the level of the maximum elevations 10 of the raised parts 9 of the contour plate 8.
  • the elevations 9 are compressed with increasing compression in the test element 6 of so that the contact face between the element under test 6 and the contour plate 8 increases as the compression increases.
  • the compression of the element under test is carried out in test step c) on the entire element undergoing of the test which has not been previously exposed to a load for a period of 60 seconds.
  • the compression is carried out over a period of time such that the element under test 6 is compressed, at the level of the test point 7, so as to reach 50% of its initial thickness D0 after 60 seconds.
  • the contour plate 8 exerts in this frame with the maximum elevation 10 of the raised part 9 of the contour plate 8 at the level of the test point 7 a pressure against the element being tested 6.
  • Presses known in self can be used for the implementation of compression.
  • the figure 10 schematically illustrates only the punches 17 of the press to be moved in the pressing directions 18 during compression so as to approach, which move the planar steel plate 13 and the contour plate 8, upon compression. pressure operation, so as to bring them together, support them or even maintain them in their position during test step d).
  • step d) of the test provision is made for a continuous and therefore uninterrupted maintenance of the compression, obtained during test step c) at the end of 60 seconds, of the element forming the subject of test 6 for a period of 12 hours.
  • test step d the compression of the element under test 6 is stopped according to test step d).
  • test step e a complete discharge of the element under test 6 during the interval dedicated to the discharge of 5 seconds.
  • the punches 17 are moved away in the opposite direction to the pressure direction 18.
  • the compression carried out over the period of 60 seconds according to test step c) as well as the discharge carried out during the interval dedicated to the discharge of 5 seconds according to the test step e) are carried out in a suitable manner with a linear load or unload ramp, preferably in that the punches 17 are moved over the defined time intervals, at constant speed so as to approach, therefore in the pressure direction 18, or so as to move away from each other, therefore in the opposite direction to the pressure direction 18.
  • the thickness D20 of the element under test 6 is measured, which is schematically illustrated on the figure 9 , at test point 7, at the end of said 20 minutes once the interval dedicated to the discharge has elapsed, it is possible to calculate the EPM index at test step g) from the thickness initial D0 and instantaneous thickness D20 measured in test step f).
  • the formula providing that the instantaneous thickness D20 is deduced from the initial thickness D0 is used.
  • the result of this subtraction is divided by the initial thickness D0, and the result of this division is multiplied by 100%.
  • the EPM index which according to the invention is assumed to be in the range of 10% to 25%, preferably in the range of 10% to 20%.
  • the figure 11 illustrates a top view of a contour plate 8 preferably used when carrying out the load test or elevations 9 thereof, in the form of the so-called geometric ballast plate (geometric ballast plate) according to CEN / TC 256.
  • said contour plate 8 or the geometric ballast plate has, according to the mentioned standard, raised parts 9 of small or large surface, in the manner of pyramids.
  • the BB cut line of the figure 11 illustrated on the figure 12 , illustrates a section in the area of the raised parts 9 of large surface.
  • the cut shown on the figure 13 along section line CC illustrates the smaller raised portions 9 of said contour plate 8 in a chopped off.
  • the raised portions 9 respectively protrude from a base level 19 of the contour plate 8.
  • the raised portions 9 have the maximum distance from said base plane 19 in the maximum elevations 10.
  • the maximum elevations 10 may be designated as the top or the tip of the elevated portions 9.
  • the test point 7 of the element under test 6 rests, as has been said, at one of said elevations 10. Since the elevations 9 may also have a rounded surface, the term maximum elevations 10 has been chosen for the top area of each elevated portion 9.
  • the maximum elevations 10 of all the raised parts 9 have the same height difference 20 from the base plane 19.
  • said height difference 20 is 15 mm.
  • this height difference 20 should, in the case of the contour plates 8, used for said mentioned load test, be greater than the thickness 14 of the element being tested 6.
  • the figure 14 represents a diagram showing a time interval between 0 and 80 minutes directly consecutive to the end of the interval dedicated to the 5 second discharge according to test step e).
  • Changes 21, 22 and 23 are shown for various elements that are the subject of test 6. These are examples.
  • Evolution 21 illustrates by way of example an element under test 6 or a damping layer 5 which reacts strongly from a plastic point of view to the compression of the element under test 6 according to test step c).
  • a residual strain R of 27% can also be observed after 60 minutes.
  • Damping layers comprising a material of this type certainly very satisfactorily preserve the ballast, but do not obtain the desired elastic properties and therefore neither do the desired protection against vibrations of the sole under the cross member.

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
  • La présente invention concerne les traverses à dimensions réduites pour notamment les voies ferrées dites lourdes, les traverses étant équipées d'une semelle sous traverse (USP en acronyme anglo-saxon, pour « Under Sleeper Pad », plus simplement appelée « semelle »), destinée à être interposée entre d'une part un bloc de béton d'une traverse de rail de chemin de fer et d'autre part un ballast.
    • ETAT DE L'ART
  • En référence aux figures 1 à 4 , une traverse 100 supportant les rails 3 de chemin de fer est présentée. La traverse 100 comprend soit un blochet 1 monobloc (traverse 100 monobloc), soit deux blochets reliés par une entretoise 2 (traverse 100 bi-bloc) ainsi qu'une semelle 4. La semelle 4 comprend une couche d'amortissement 5.
    L'interposition de la semelle 4, en particulier de la couche d'amortissement 5 en un matériau viscoélastique, tel qu'un polyuréthane dense et dur, entre les blochets 1 en béton et le ballast B permet en particulier de remplir les fonctions suivantes :
    • réduire l'attrition du ballast B (c'est-à-dire l'usure et la fragmentation des pierres concassées du ballast par frottement mutuel) et d'éviter son tassement,
    • réduire l'usure du béton du blochet 1 par le ballast B, et
    • dissiper une partie de l'énergie vibratoire générée par les charges roulantes, c'est-à-dire notamment de réduire les vibrations au passage d'un train.
    Les efforts transmis par le train au ballast B dépendent ainsi de la taille des traverses 100 et en particulier de la surface de contact entre les blochets 1 et le ballast B et donc de la semelle 4.
    Il est à noter que tout bloc 1 de béton pour toute traverse 100 de rail 3 de chemin de fer peut remplacer les blochets précédemment cités.
    La semelle 4 peut être continue sous le blochet ( figure 1 ) ou sous la traverse ( figure 3 ) ou bien discontinue en étant placée uniquement au niveau des rails 3 ( figure 4 ).
  • L'art antérieur connait notamment le document EP 1 857 590 qui présente une semelle ayant différentes rigidités selon son emplacement dans un aiguillage, ou bien le document DE 10 2009 038 414 qui utilise différentes portions de semelle avec des élasticités ainsi que des formes différentes pour compenser les effets de la charge. Le document DE 202 15 101 U1 divulgue par exemple une semelle 4 sous traverse comprenant une couche en matière synthétique élastique et une couche géotextile adhérant au niveau du béton d'un élément en béton de la traverse 100 de rails 3 de chemin ferré. Le document AT 506 529 A1 divulgue également une semelle sous traverse comprenant une couche d'amortissement élastique. Le document WO2008/122065 décrit une semelle, notamment pour traverse, dont le matériau de revêtement comprend un polymère.
  • Un problème lié aux propriétés élastiques de la couche d'amortissement réside dans le fait que des couches d'amortissement très élastiques ont également pour effet que le ballast B est éjecté de la zone située sous les traverse 100 de chemin ferré avant tout lorsque des véhicules lourds circulent sur les rails 3 et donc sur les traverse 100 de chemin ferré. Il en découle un renfort de moyens considérable consistant à devoir régulièrement combler le ballast B situé sous les traverses 100 de chemin ferré.
  • La présente invention a pour objectif de proposer une traverse avec semelle préservant notamment le ballast, en d'autres termes avec laquelle le ballast du lit de ballast est maintenu de la manière la plus satisfaisante possible au niveau de la semelle sous traverse sans avoir à réaliser des concessions essentielles en matière d'amortissement de vibrations.
  • En particulier, en ce qui concerne les voies dites « lourdes », c'est-à-dire pour des charges par essieu de matériel roulant de 30 à 50t, voire plus (contre environ 22t pour les trains standards en Europe), les semelles 4 actuellement connues ne sont adaptées qu'aux traverses de grande longueur.
    • PRESENTATION DE L'INVENTION
  • L'invention propose ainsi une traverse en béton à dimensions réduites grâce à l'emploi d'une semelle sous traverse (USP) améliorée.
    Pour cela, l'invention propose un ensemble de maintien de rail de voie de chemin de fer selon la revendication 1 et une utilisation d'un système comprenant ce dernier selon la revendication 18; ledit ensemble comprenant:
    • ∘ Une traverse, destinée à supporter au moins deux rails, ladite traverse comprenant au moins un bloc,
    • ∘ Une semelle comprenant une couche d'amortissement semi-plastique destinée à être interposée entre ledit bloc de la traverse et un ballast,
    caractérisé en ce que la couche d'amortissement présente, dans le cas de la mise en œuvre d'un test en charge, un indice EPM compris dans la plage allant de 10 % à 25 %, de préférence compris dans la plage allant de 10 % à 20 % et en ce que la traverse a une longueur inférieure à 2m30.
  • Pour atteindre l'objectif mentionné ci-avant, l'homme du métier doit réaliser une semelle sous traverse qui présente dans les faits des propriétés contradictoires. D'une part, la semelle sous traverse ou la couche d'amortissement de celle-ci est censée présenter les meilleures propriétés élastiques possibles afin de pleinement satisfaire, autant que possible, aux exigences en matière de protection contre les vibrations. D'autre part, la couche d'amortissement est censée présenter également des propriétés élastiques afin de pouvoir maintenir durablement le ballast du lit de ballast de sorte qu'il ne soit pas éjecté de la zone située sous la traverse de chemin ferré et afin de ne pas avoir à combler à nouveau ultérieurement la zone située sous la traverse de chemin ferré. Il s'est avéré de manière surprenante que des semelles sous traverse comprenant une couche d'amortissement, qui présente un indice EPM compris entre 10 % et 25 %, défini par le test en charge mentionné plus haut, répondent de manière particulièrement satisfaisante auxdites exigences contradictoires. Des résultats particulièrement satisfaisants ont été obtenus dans le cas d'un indice EPM compris entre 10 % et 20 %. Une couche d'amortissement satisfaisant à ces valeurs présente aussi bien des propriétés élastiques requises aux fins de la protection contre les vibrations, que des propriétés plastiques, lesquelles permettent de retenir le ballast de la couche de ballast de manière à éviter totalement ou quasi-totalement l'éjection involontaire du ballast hors de la zone situé sous la traverse de chemin ferré.
  • En d'autres termes, une telle semelle avec une telle couche d'amortissement a un comportement semi-plastique (ou élasto-plastique, ces deux termes étant équivalents dans le cadre de ce texte) et est adaptée pour offrir un contremoulage optimal des grains unitaires du ballast, ce qui permet de maximiser la surface de contact entre le ballast et la traverse et donc de diminuer la pression de contact via une meilleure distribution des efforts.
    Cette semelle est donc particulièrement adaptée pour les voies dites « lourdes » (charge par essieu supérieure à 30t) : les efforts étant mieux répartis, la traverse peut supporter des charges plus importantes que celles générées par un train standard.
    En effet, la semelle de l'invention permet, à pression constante exercée par la traverse sur le ballast, de réduire la dimension des traverses en longueur et en largeur. Une conséquence indirecte réside dans des simplifications de l'installation des voies de chemins de fer, tout particulièrement dans les courbes de faible rayon.
  • Avantageusement, l'invention comprend les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
    • la couche d'amortissement est faite d'un élastomère, de préférence un élastomère plastique, ou un mélange de différents élastomères, de préférence d'élastomères plastiques, ou en est constituée,
    • l'élastomère ou au moins un des élastomères présente du polyuréthane ou du caoutchouc, de préférence du caoutchouc synthétique, ou en est constitué,
    • la couche d'amortissement présente du polyuréthane ou au moins un glycol à chaîne courte, à encombrement stérique,
    • ladite semelle comprend une région de support destinée à être située sous le rail, ladite région de support ayant la raideur dynamique (bedding modulus) comprise entre 0,05 et 0,80 N/mm3, préférablement entre 0,10 et 0,25 N/mm3,
    • les régions de la semelle n'étant pas destinées à être situées sous les rails ont une raideur dynamique (bedding modulus) inférieure à celle de la région de support,
    • dans lequel la raideur dynamique des régions de la semelle n'étant pas destinées à être situées sous les rails est inférieure à 0,05 N/mm3,
    • la couche d'amortissement, de préférence l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test, présente, lorsqu'il/elle n'est pas exposé(e) à une charge, avant la mise en œuvre du test en charge, une épaisseur allant de 5 mm à 20 mm, de préférence allant de 7 mm à 13 mm,
    • la semelle a la même forme qu'une géométrie de base du bloc,
    • la semelle a des dimensions légèrement réduites par rapport à celles la géométrie de la base du bloc,
    • comprenant en outre des fils s'étendant de la semelle et destinés à être noyés dans le bloc,
    • la plaque de contour utilisée lors de la mise en œuvre du test en charge est une plaque de ballast géométrique selon la norme CEN/TC 256.
    • la longueur de la traverse est inférieure à 2m.
  • L'invention propose aussi un système comprenant un ensemble tel que précédemment décrit ainsi que deux rails, les deux rails étant fixés sur la traverse et étant adaptés pour permettre la circulation de matériel roulant.
  • Avantageusement, le système comprend les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
    • les rails ont un écartement standard de 1435mm et la traverse mesure moins de 2m30 de longueur,
    • les rails ont un écartement métrique de 1000mm et la traverse mesure moins de 2m de longueur,
    • les rails ont un écartement métrique de 1520mm et la traverse mesure moins de 2m50 de longueur,
    • les rails ont un écartement métrique de 1668mm et la traverse mesure moins de 2m60 de longueur,
    • les rails ont un écartement large et la traverse mesure moins de 2m60 de longueur
    • la longueur de la traverse en millimètre est donnée par la formule suivante : longueur de la traverse = valeur d'écartement entre rails + 2 x 430, et la traverse a une longueur (L) inférieure à 2m30.
  • Enfin, l'invention propose aussi une utilisation d'un système tel que précédemment décrit pour des voies de chemins de fer dites « lourdes », c'est-à-dire sur lesquelles circulent des trains dont la charge par essieu est supérieure à 30t.
    • PRESENTATION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
    • Les figures 1 à 4 représentent des ensembles comportant une traverse supportant deux rails, installée sur du ballast,
    • La figure 5 représente un mode de fixation de la semelle à la traverse,
    • Les figures 6a et 6b représente différents rayons de courbure minimaux d'une voie de chemin de fer pour des longueurs de traverse différentes,
    • Les figures 7 à 13 représentent la mise en place d'un protocole de mesure de valeurs de la semelle relatives à la plasticité et à l'élasticité,
    • La figure 14 représente les résultats d'un test de récupération sur une semelle conforme à l'invention par rapport à deux autres semelles connues de l'art antérieur.
    DESCRIPTION DETAILLEE
  • L'ensemble se compose d'un bloc 1 d'une traverse, support de rail 3 de chemin de fer et d'une semelle 4 fixée sur la traverse 100, ladite semelle 4 comprenant une couche d'amortissement 5.
    L'ensemble est partiellement encastré dans un ballast B.
    • La traverse
  • Le bloc 1 de la traverse 100 est typiquement en béton.
    La traverse 100 est du type monobloc, ou bi-bloc comportant une entretoise 2 par exemple. La traverse possède une longueur L.
    En particulier, les traverses 100 de voie courante peuvent être de type bi-bloc ou bien de type monobloc. Les traverses en béton pour appareils de voie (élément de la voie ferrée permettant d'assurer une bifurcation et/ou un croisement d'itinéraire) sont en général de type monobloc.
    La longueur L de la traverse 100 dépend notamment de la valeur de l'écartement entre files du rail (i.e. la distance minimale entre deux points de chacun des rails de la voie). Pour un écartement standard entre files du rail (aussi appelé écartement standard ou voie normale), cette valeur d'écartement est de 1435 mm ; pour un écartement métrique, cette valeur d'écartement est d'un mètre (1m ou 1000mm) ;pour un écartement russe (dit large), cette valeur d'écartement est de 1520mm ; pour un écartement ibérique (dit large), cette valeur est de 1668mm.
  • Pour les écartements de voie autres que 1000/1435/1520 et 1668mm, la longueur de la traverse 100 est adaptée au prorata dudit écartement suivant la formule suivante : Longueur totale de la traverse mm = Valeur d'écartement entre rails mm + 2 × 430 mm
    Figure imgb0001
  • Des textes officiels définissent les traverses et supports en béton.
    Les plus connus sont la série des Normes Européennes E N 13230 ou bien la Norme AREMA Chapitre 30 développée par les Etats-Unis d'Amérique.
  • L'ensemble comporte en outre la semelle 4 et sa couche d'amortissement 5. L'ensemble est partiellement encastré dans un ballast B.
    Si l'on se réfère au schéma de pose de l'ensemble (voir par exemple les figures 1 à 4 ), dans laquelle la traverse est partiellement encastrée dans le ballast B, le bloc 1 est délimité par une surface inférieure plane 1b noyée dans le ballast B et reposant sur lui, à plat, par l'intermédiaire de la semelle 4. Ainsi, la semelle 4 est destinée à être interposée entre d'une part le bloc 1 de béton de la traverse 100 de rail 3, et d'autre part le ballast B.
    Le bloc 1 est aussi limité par une surface supérieure la qui est pour l'essentiel plane, et reçoit les rails 3 avec fixation élastique des rails 3 par des moyens non détaillés et bien connus de l'homme du métier.
  • On définit pour les blocs 1 des zones principales de transmission d'effort Z1, c'est-à-dire des zones de la face inférieure 1b du bloc 1 qui transmettent la majeure partie de l'effort, des vibrations et des contraintes exercés par le train vers le ballast B.
    Ces zones Z1 sont des zones de support, sur la face inférieure 1b, et sont situées sous les rails 3.
    On peut décrire ces zones d'une façon plus précise : lorsque la traverse 100 est mise en place dans le ballast B et que le rail 3 est installé sur la traverse 100, les zones Z1 sont au moins incluses dans la zone formée par la projection, selon une direction orthogonale à la face inférieure 1b, du rail sur la face inférieure 1b. En pratique, les zones Z1 ont une superficie au moins supérieure à ladite zone formée par la projection.
    En particulier, il est possible de définir un cône C de transmission d'effort, s'élargissant du rail vers la face inférieure 1b du bloc 1. La pratique définie dans les documents de l'Union Internationale des Chemins de Fer (UIC Leaflet 713 R) fait état d'un cône C à 45° prenant origine à chaque extrémité du patin du rail, le patin étant la partie du rail au contact de la traverse 100 (voir figure 4 et la semelle 4 sous le rail de gauche).
    Les zones Z1 sont alors au moins égales à la superficie de la section dudit cône C au niveau de la face inférieure 1b.
    De la même façon, on définit des zones secondaires Z2 comme les zones de la traverse 100 ne transmettant pas ou peu au ballast B les efforts reçus des rails 3. Les zones secondaires Z2 ont une surface égale au plus à la surface de la face inférieure 1b moins les zones principales Z1.
  • Dans le cas d'une traverse 100 bi-bloc comportant une entretoise 2 (voir figure 1 ), les zones Z1 peuvent être composées de l'ensemble des faces inférieures 1b des blocs 1 de la traverse 100, l'entretoise 2 formant ainsi les zones Z2.
    Dans le cas d'une traverse 100 monobloc (voir figure 3 ou 4 ), la délimitation entre les zones principales Z1 et secondaires Z2 peut être variable. En figure 4 , sur la semelle 4 sous le rail de droite se trouve un exemple de délimitation, pour lequel la zone Z1, correspondant à la semelle 4, est légèrement plus important que la surface définie par la projection orthogonale du rail 3 sur la surface inférieur 1b.
    • La semelle
  • La couche d'amortissement 5 de la semelle 4 est placée pour tout ou partie sous la surface inférieure 1b du bloc 1, et, en priorité, doit couvrir la zone principale Z1 qui supporte la majeure partie de l'effort. Les autres régions de la semelle 4 en regard des zones secondaires Z2 peuvent être dépourvues de couche d'amortissement 5 ou bien être couvertes d'une couche d'amortissement 5 ayant une raideur réduite des propriétés différentes (explicitées par la suite). La semelle 4 ou la couche d'amortissement 5 comprend ainsi une région de support Z1' qui se trouve en regard d'une zone principale Z1.
  • La couche d'amortissement de la semelle 4 est tout ou partie en matériau possédant des propriétés viscoélastiques, issu d'un dérivé du Sylomer, caractérisé par sa raideur dynamique (« bedding modulus », en terminologie anglo-saxonne), c'est-à-dire le rapport entre la pression et le déplacement en un point d'une structure en contact avec le sol. La raideur dynamique peut aussi être appelée « module de réaction au sol » ou « coefficient de réaction ». Dans la présente demande, ces termes sont équivalents. Cette valeur est obtenue en divisant la pression appliquée graduellement sur une plaque normalisée par l'enfoncement graduel de celle-ci.
    Il est possible d'utiliser, aux fins de la fabrication de couches d'amortissement de la semelle 4 divers types de matériaux de départ. Il s'agit de manière particulièrement préférée dans le cas de la couche d'amortissement d'un élastomère, de préférence d'un plastique élastomère, ou d'un mélange de divers élastomères, de préférence de plastiques élastomères. Par le mélange de divers élastomères ou l'ajout d'autres particules, il est possible d'ajuster les propriétés élastiques et plastiques de la couche d'amortissement de manière à obtenir l'indice EPM souhaité selon l'invention et, ce faisant, les propriétés élastiques et plastiques souhaitées. On prévoit de manière particulièrement préférée que l'élastomère ou au moins un des élastomères présente du polyuréthane ou du caoutchouc, de préférence du caoutchouc synthétique, ou en soit constitué. On peut par exemple prévoir que la couche d'amortissement présente du polyuréthane et au moins un glycol à chaîne courte, à encombrement stérique. Selon la technique des matériaux, il est envisageable de réaliser des couches d'amortissement adaptées par exemple en ce que, dans le cas par exemple d'élastomères à base de polyuréthane, la densité de réticulation spatiale prenne des valeurs comparables à celles des matériaux élastiques, la séparation des phases étant toutefois perturbée de manière ciblée. Dans le cas présent, la variation des poids moléculaires de la phase molle ainsi que l'incorporation en complément de glycols à chaîne courte et à encombrement stérique s'imposent en tant que mesures dédiées à cet effet.
  • Préférablement, le coefficient de réaction (bedding modulus) est compris entre 0,02 N/mm3 et 0,80 N/mm3, de préférence entre 0,05 et 0,80 N/mm3 ou entre 0,05 et 0,4 N/mm3. De préférence encore, ce module est compris entre 0,10 et 0,25 N/mm3.
    Une telle semelle 4 possède un comportement semi-plastique ou élasto-plastique, qui se caractérise notamment par un indice de matériau semi-plastique (« Semi-Plastic-Material-Index », EPM-value, soit indice EPM). Cet indice est calculé selon un protocole qui sera présenté en annexe de ce texte. Comparativement à une semelle fortement plastique d'une part, et à une semelle fortement élastique d'autre part, la semelle 4 conforme à l'invention a un comportement intermédiaire, que l'on définit comme semi-plastique : grâce à ses propriétés semi-plastiques, la semelle 4 oppose une résistance pour recouvrer sa forme peu après une déformation initiale (comportement plastique) mais quelques minutes après (de l'ordre de la dizaine de minutes), ladite semelle 4 a recouvré sensiblement sa forme (comportement élastique). Ces considérations sont explicitées plus précisément en annexe, qui définit la semi-plasticité de la semelle 4.
  • Une description concise du test est explicitée ci-dessous. Comme mentionné précédemment, le détail se trouve en annexe. La semelle 4 est présente, dans le cas de la mise en œuvre d'un test en charge, un indice EPM compris dans la plage allant de 10 % à 25 %, de préférence compris dans la plage allant de 10 % à 20 %, le test en charge (voir figures 7 à 14 et annexe) étant à mettre en œuvre au niveau d'un élément faisant l'objet du test 6 constitué de la couche d'amortissement 5 présentant une superficie de 300 mm sur 300 mm et comprenant des étapes de test qui suivent consistant à :
    1. a) fixer au moins un point de test 7 au niveau de l'élément faisant l'objet du test 6 au niveau d'un emplacement de l'élément faisant l'objet du test 6, contre lequel une plaque de contour 8, qui présente une pluralité de parties surélevées (9), exerce une pression contre l'élément faisant l'objet du test (6) lors de l'étape de test c) avec une surélévation maximale 10 d'une des parties surélevées 9 ;
    2. b) déterminer une épaisseur de départ D0 de l'élément faisant l'objet du test 6, lorsqu'il n'est pas exposé à une charge, au niveau du point de test 7 dans une direction 11 de manière normale sur une surface 12 de l'élément faisant l'objet du test 6 ;
    3. c) comprimer l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test 6 n'ayant pas été exposé au préalable à la charge pendant une durée de 60 secondes entre une plaque en acier 13 plane et la plaque de contour 8, l'élément faisant l'objet du test 6 étant comprimé au point de test 7, au terme des 60 secondes, à 50 % de son épaisseur initiale D0 et la plaque de contour 8 présentant la surélévation maximale 10 de la partie surélevée 9 de la plaque de contour 8 étant pressé, au niveau du point de test 7, contre l'élément faisant l'objet du test 6 ;
    4. d) maintenir en continu la compression, obtenue lors de l'étape de test c), au terme des 60 secondes, sur l'élément faisant l'objet du test 6 pendant 12 heures;
    5. e) arrêter la compression et décharger complètement l'élément faisant l'objet du test (6) dans un intervalle de décharge de 5 secondes à l'issue des 12 heures selon l'étape de test d) ;
    6. f) mesurer l'épaisseur instantanée D20 de l'élément faisant l'objet du test 6 au niveau du point de test 7 après 20 minutes, une fois l'intervalle de temps de décharge écoulé, selon l'étape de test e) dans la direction 11 de manière normale sur la surface 12 de l'élément faisant l'objet du test 6 selon l'étape de test b) ;
    7. g) calculer l'indice EPM à partir de l'épaisseur initiale D0 et de l'épaisseur instantanée D20 mesurée à l'étape de test f) selon la formule : 100 % fois (D0-D20)/D0.
  • En particulier, les régions de support Z1' de la couche d'amortissement 5 de semelle 4 en regard des zones principales Z1, qui transmettent sensiblement tout l'effort, sont composées d'une telle mousse avec ces propriétés, ce qui signifie que les zones principales Z1 de la surface inférieure 1b sont recouvertes d'une telle mousse.
  • Les autres régions en regard des zones secondaires Z2, qui transmettent peu ou pas d'effort ont une raideur dynamique (bedding modulus) inférieure à celle des régions de support Z1'. En particulier, le coefficient de raideur dynamique y est inférieur à 0,05 N/mm3.
  • Les régions de support Z1' de la couche d'amortissement 5 de la semelle 4 en regard des zones principales Z1 et les autres régions de la semelle 4 ou de la couche d'amortissement 5 en regard des zones secondaires Z2 peuvent être disjointes, formant ainsi une semelle 4 en plusieurs éléments.
  • La raideur dynamique (bedding modulus) est mesurée selon la norme DIN 45673-1 sur une plaque à ballast.
  • La semelle 4 ou la couche d'amortissement 5 a préférablement la forme de la face inférieure 1b du bloc 1 de béton. Ainsi, la semelle 4 est typiquement rectangulaire (voir figures 1, 2 notamment).
    Il est néanmoins possible de prévoir des formes particulières de semelles 4, indépendante de la géométrie de la surface inférieure 1b du bloc 1.
    En particulier, il est recommandé que la semelle soit légèrement en retrait par rapport à la périphérie de la traverse, c'est-à-dire qu'elle possède une forme similaire à celle de la surface inférieure 1b du bloc 1 mais avec des dimensions légèrement plus faibles, de l'ordre de 1 à 4cm en retrait.
    La Norme Européenne en cours de rédaction « Traverses et supports en béton avec Patins Sous Traverses » donne des informations chiffrées sur la valeur du retrait.
  • La couche d'amortissement 5 de la semelle 4 a une épaisseur « e » comprise entre 5 et 20 mm, de préférence comprise entre 7 et 13 mm. L'épaisseur « e » est typiquement choisie en fonction du ballast 5 : pour un ballast B de granulométrie 25-50 mm ou 30-60 mm, l'épaisseur « e » choisie est de 10mm. L'état d'attrition du ballast B, l'épaisseur réelle du lit de ballast, la charge à l'essieu du matériel roulant sont aussi des paramètres pour définir l'épaisseur « e ».
  • La semelle 4, essentiellement la couche d'amortissement 5, vient se contre-mouler sur le ballast B, du fait de la pression qui s'exerce sur elle (à l'installation, puis au passage des trains). Grâce aux caractéristiques de cette semelle 4, la surface de contact entre la traverse 100 et le ballast B est plus élevée que dans l'état de la technique : la surface de contact avec le ballast B est supérieure à 25% de la surface totale de la traverse 100. Pour une traverse 100 standard sans semelle, la surface réelle de contact avec le ballast B est inférieure à 7% de la surface totale de la traverse 100.
  • Ainsi, à longueur L de traverse 100 constante, la répartition des efforts est améliorée par rapport à l'état de la technique. Cette amélioration permet ainsi, à pression de contact constante cette fois-ci, de diminuer la longueur L des traverses 100, en particulier pour les voies dites « lourdes », c'est-à-dire devant supporter une charge par essieu de matériel roulant supérieure à 30t (et jusqu'à 40 ou 50t, voire légèrement plus) :
    • pour des voies ferrées à écartement standard (ou voie normale) de 1435mm, il est ainsi possible d'utiliser des traverses 100 de longueur L inférieure à 2m30, typiquement entre 2m24 et 2m26, contre habituellement des traverses 100 de longueur L supérieures à 2m50, typiquement de 2,60m ;
    • pour des voies ferrées à écartement métrique (1m ou 1000mm), il est ainsi possible d'utiliser des traverses 100 de longueur L inférieure à 2m, typiquement entre 1m86 et 1m94, contre habituellement des traverses 100 de longueur L supérieure à 2m10, typiquement de 2m20.
    • pour des voies ferrées dite larges :
      • ∘ à écartement dit russe (1520mm), il est ainsi possible d'utiliser des traverses 100 de longueur L inférieure à 2m50,
      • ∘ à écartement dit ibérique (1668mm), il est ainsi possible d'utiliser des traverses 100 de longueur L inférieure à 2m60,
      cette longueur inférieure à 2m60 peut se généraliser à toutes les voies dites larges.
  • Pour les autres écartements de voie, on rappelle que la longueur de la traverse 100 est adaptée au prorata dudit écartement suivant la formule suivante : Longueur totale de la traverse (mm) = Valeur d'écartement entre rails (mm) + 2 x 430mm.
  • L'invention permet ainsi d'utiliser des longueurs de traverses réduites tout en autorisant un fonctionnement fiabilisé avec des charges lourdes (supérieures à 30t) Cette diminution de longueur de traverse 100 a plusieurs avantages :
    • L'installation des voies de chemin de fer est simplifiée (moins de volumes de matière, moins de ballast, moins de poids à transporter, manipulations simplifiées, largeur réduite pour la plateforme de la voie à construire, etc.),
    • Le coût de construction de la voie de chemin de fer est diminué (de 5 à 10% d'économie escomptée),
    • Le rayon de courbure de la voie de chemin de fer peut être diminué (voir figures 6a, 6b ) : en effet, en fonction de l'espacement des traverses 100 et de leur longueur L, il est possible de définir un rayon de courbure R minimal, en dessous duquel il n'est pas réalisable de construire une voie de chemin de fer (traverses trop proches). Typiquement, en lieu et place des traverses de longueur L de 2,60 m enroulées sur un rayon de courbure minimal R1 (voir figure 6a ), il est possible d'utiliser des traverses de 2,25 m (± 1cm) enroulées sur un rayon de courbure minimal R2 (voir figure 6b ) qui est donc inférieur au rayon de courbure minimal R1,
    • L'ancrage du châssis de voie (traverse 100 et rail 3) dans le ballast B est amélioré, d'où meilleure stabilité.
    Fixation de la semelle sur le bloc en béton
  • La semelle 4 sous traverse peut être constituée exclusivement à partir de la couche d'amortissement 5. Sont néanmoins tout aussi bien envisageables des exemples de réalisation de l'invention, dans le cadre de laquelle la semelle 4 sous traverse présente, en complément de la couche d'amortissement 5, des couches supplémentaires. Celles-ci peuvent par exemple servir à renforcer la couche d'amortissement ainsi qu'à fixer la semelle 4 sous traverse au niveau de la traverse 100 de chemin ferré. Il est possible que la semelle sous traverse soit collée à la traverse de chemin ferré ou à la face extérieure, tournée vers le lit de ballast, de celle-ci.
    L'ensemble comprend alors en outre un système de liaisonnement permanent entre la traverse 100 et la semelle 4.
    La semelle 4 est fixée à la face inférieure 1b du bloc 1 de béton du support préférentiellement selon une méthode décrite dans le document FR 2 935 399 , dans lequel des fils ou fibres entremêlés 4b s'étendent de la semelle 4, sur une face supérieure 4a de la semelle, et sont destinés à être noyés dans le béton du bloc 1. En particulier, les fils 4b sont également fixés à la semelle 4 en étant noyés dans le matériau de la semelle 4 lors de sa fabrication ( figure 5 ).
    Les fils 4b sont par exemple en matériau insensible à la corrosion et à l'hydrolyse, tel qu'en acier inoxydable ou en polypropylène ou polyamide.
    Ils constituent avantageusement un ensemble de boucles fermées, dont la densité est avantageusement comprise entre 2 et 4 boucles par cm2. Cette densité conditionne l'accrochage de la semelle 4 sur le bloc 1.
  • En variante de la couche de fibres entremêlées, une couche en floc (« flockfaserschicht » en allemand) peut également se trouver au niveau de la semelle 4 sous traverse, ladite couche en floc pouvant de la même manière être comprimée dans le matériau encore liquide d'une traverse 100 de chemin ferré afin d'obtenir de cette manière une liaison par complémentarité de forme à partir du matériau durci de la traverse de chemin ferré et de la couche en floc ou de la semelle 4 sous traverse. La couche en floc peut également être alors utile lorsque la semelle 4 sous traverse est fixée par collage, à l'aide de la colle correspondante, au niveau de la face extérieure, tournée vers le lit de ballast B, de la traverse 100 de chemin ferré.
  • En complément ou en variante de la couche de fibres servant à la fixation, des semelles 4 sous traverse peuvent présenter selon l'invention également au moins une couche de renforcement connue en soi, de préférence également en fibres ou en un tissage de fibres.
    • Annexe : l'indice de matériau semi-plastiaue (figures 7 à 14)
  • La couche d'amortissement 5, de préférence l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test, présente, lorsqu'il n'est pas exposé à une charge, en d'autres termes avant la mise en œuvre du test en charge, de préférence une épaisseur allant de 5 mm à 20 mm, de préférence allant de 7 mm à 13 mm. Ladite épaisseur est une valeur qui représente l'épaisseur de l'intégralité de la couche d'amortissement 5 ou de l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test. Elle correspond en règle générale approximativement à une épaisseur initiale D0 de l'élément faisant l'objet du test au niveau du point de test, mais ne doit pas nécessairement être identique à cette dernière dans la mesure où l'épaisseur initiale D0 de l'élément faisant l'objet du test, telle qu'expliquée ci-dessus, se rapporte exclusivement au point de test et est en règle générale mesurée essentiellement avec plus de précision que ne l'est l'épaisseur évoquée de la couche d'amortissement 5.
  • Dans le cas des éléments faisant l'objet du test, lesquels peuvent être constitués de la couche d'amortissement 5 et sont utilisés aux fins de la mise en œuvre du test en charge évoqué plus haut, lesdites couches servant à la fixation au niveau de la traverse 100 de chemin ferré ou servant au renforcement sont toutefois de préférence complètement retirées. Elles peuvent, pour fabriquer l'élément faisant l'objet du test, être retirées, à titre d'exemple, de manière correspondante, de la semelle 4 sous traverse, par pelage, par découpage, par clivage ou par d'autres manières appropriées sans endommager ce faisant la couche d'amortissement 5 à proprement parler. Une fois lesdites couches retirées, l'élément faisant l'objet du test est censé présenter, autant que possible, une épaisseur comprise dans la plage indiquée plus haut. L'élément faisant l'objet du test est censé être réalisé de manière à présenter, autant que possible, une forme de plaque et présenter une superficie de 300 mm sur 300 mm. Les deux surfaces de respectivement 300 mm sur 300 mm de l'élément faisant l'objet du test s'étendent de manière appropriée dans des plans parallèles les uns aux autres.
  • La plaque de contour 8 utilisée aux fins de la mise en œuvre du test en charge évoqué plus haut peut présenter de base diverses configurations. De préférence on prévoit dans tous les cas qu'aussi bien la plaque en acier que la plaque de contour recouvre intégralement, lors de la mise en œuvre du test en charge, les surfaces évoquées de 300 mm sur 300 mm de l'élément faisant l'objet du test. La plaque de contour 8 et la plaque en acier plane sont supposées être si rigides qu'elles ne se déforment pas ou seulement de manière négligeable pour le résultat du test lors de la compression de l'élément faisant l'objet du test.
  • On peut également imaginer de base utiliser, aux fins de la mise en œuvre du test en charge, des plaques de contour 8 formées de diverses manières et comprenant divers types de surélévations formées. De préférence, on utilise néanmoins, en tant que plaque de contour 8, une plaque de ballast géométrique (geometric ballast plate) selon la norme CEN/TC 256. L'indice EPM peut en principe, lors de la mise en œuvre du test en charge, être défini sur l'élément faisant l'objet du test en un seul point de test. Il est dans tous les cas recommandé que celui-ci soit disposé, autant que possible, pas complètement sur le bord de l'élément faisant l'objet du test. Afin de minimiser l'impact d'anomalies locales non souhaitées dans le matériau de la couche d'amortissement 5 et de l'élément faisant l'objet du test, sur la détermination de l'indice EPM, on peut également prévoir que, lors d'un test en charge en divers points de test effectué sur l'élément faisant l'objet du test, les étapes de test a) à g) soient mises en œuvre de manière à calculer, à partir des indices EPM calculés de la sorte pour chaque point de test par formation de la valeur moyenne, l'indice EPM de l'élément faisant l'objet du test et ce faisant de la couche d'amortissement 5. Il est par exemple possible de mettre en œuvre le test en charge simultanément en cinq points de test afin d'en déduire la valeur moyenne évoquée. On utilise en tant que valeur moyenne, à cet effet, de manière appropriée, la moyenne arithmétique, en d'autres termes la somme des diverses valeurs divisée par le nombre des diverses valeurs.
  • Aux fins de la mise en œuvre du test en charge, on fabrique à partir de la couche d'amortissement 5 un élément faisant l'objet du test 6, conformément à la vue du dessus représenté de manière schématique sur la figure 7 , comprenant des surfaces s'étendant de préférence de manière parallèle les unes aux autres, respectivement de 300 mm sur 300 mm. Conformément aux explications avancées ci-avant, on retire de manière correspondante à cet effet, éventuellement dans le cas de la semelle présente, des couches de fibres présentes servant à la fixation ou des couches de renforcement. L'au moins un point de test 7 est déterminé de telle manière que, dans le cadre du test en charge exposé ci-après, la plaque de contour 8 présentant une surélévation maximale 10 d'une de ses parties surélevées 9 est comprimée précisément en ledit point de test 7 contre l'élément faisant l'objet du test 6.
  • Les figures 8 et 9 illustrent respectivement des coupes de l'élément faisant l'objet du test 6 le long de la ligne de coupe AA de la figure 7 . La figure 8 représente l'élément faisant l'objet du test 6 avant qu'il ne soit exposé à une charge, avant la compression, selon l'étape de test c) du test en charge. Dans cet état, l'épaisseur initiale D0 de l'élément faisant l'objet du test est mesurée au niveau du point de test 7, dans une direction 11 de manière normale ou orthogonale sur la surface 12 de l'élément faisant l'objet du test 6. La surface 12 de l'élément faisant l'objet du test 6 est la surface illustrée sur la vue du dessus de la figure 7 , soit l'une des deux surfaces présentant les dimensions 300 mm sur 300 mm. Lorsque l'élément faisant l'objet du test n'est pas exposé à une charge, l'épaisseur initiale D0 de l'élément faisant l'objet du test 6 correspond, au niveau du point de test 7, en règle générale, approximativement à l'épaisseur 14 présentant les valeurs mentionnées en introduction t décrivant l'épaisseur de l'élément faisant l'objet du test 6 sur l'intégralité de la surface 12. Dans le cas de l'épaisseur 14, il s'agit d'une sorte de valeur moyenne. Du fait d'écarts pouvant être constatés localement ou du fait de mesures présentant diverses précisions, l'épaisseur D0 peut varier de manière plus ou moins considérable par rapport à l'épaisseur 14 au niveau du point de test 7. La figure 9 illustre, contrairement à la figure 8 , l'élément faisant l'objet du test 6 dans la zone du point de test 7 vingt minutes après le terme de l'intervalle dédié à la décharge selon l'étape de test e). Il convient d'identifier, dans la zone du point de test 7, une certaine déformation résiduelle de la surface 12. Est également illustrée l'épaisseur instantanée D20 de l'élément faisant l'objet du test 6 au point de test 7, laquelle est à mesurer selon l'étape de test f). Ladite mesure est à mettre en œuvre dans la même direction 11 de manière normale sur la surface 12 de l'élément faisant l'objet du test 6, tout comme la mesure de l'épaisseur initiale D0 de l'élément faisant l'objet du test 6.
  • La figure 10 est une représentation schématique de la manière selon laquelle la compression de l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test 6 n'ayant pas été exposé au préalable à la charge peut être réalisée selon l'étape de test c) du test en charge. L'élément faisant l'objet du test 6 n'ayant pas été exposé au préalable à une charge est placé à cet effet entre une plaque en acier 13 plane et la plaque de contour 8 de sorte qu'une des surfaces 12 de l'élément faisant l'objet du test soit tournée vers les parties surélevées 9 situées sur la plaque de contour 8. La plaque en acier 13 opposé est plane. Elle présente donc une surface plane, contre laquelle repose l'élément faisant l'objet du test 6 lors de la compression. L'élément faisant l'objet du test 6 se trouve sur toute sa superficie, soit par deux surfaces opposées de respectivement 300 mm sur 300 mm, au niveau de la plaque en acier 13 plane. La plaque de contour 8 recouvre de la même manière de manière appropriée toute la superficie de la surface 12, tournée vers le point de test 7, de l'élément faisant l'objet du test 6. Avant le début de la compression, l'élément faisant l'objet du test 6 se trouve toutefois uniquement au niveau des surélévations maximales 10 des parties surélevées 9 de la plaque de contour 8. Les surélévations 9 sont comprimées à une compression croissante dans l'élément faisant l'objet du test 6 de sorte que la face de contact entre l'élément faisant l'objet du test 6 et la plaque de contour 8 augmente au fur et à mesure que la compression augmente. Globalement, la compression de l'élément faisant l'objet du test est effectuée à l'étape de test c) sur l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test n'ayant pas été exposé au préalable à une charge pendant une durée de 60 secondes. La compression est effectuée sur une durée telle que l'élément faisant l'objet du test 6 est comprimé, au niveau du point de test 7, de manière à atteindre 50 % de son épaisseur initiale D0 au bout de 60 secondes. La plaque de contour 8 exerce dans ce cadre avec la surélévation maximale 10 de la partie surélevée 9 de la plaque de contour 8 au niveau du point de test 7 une pression contre l'élément faisant l'objet du test 6. Des presses connues en soi peuvent être utilisées pour la mise en œuvre de la compression. La figure 10 illustre de manière schématique uniquement les poinçons 17 de la presse devant être déplacés dans les directions de pression 18 au cours de la compression de manière à se rapprocher, lesquels déplacent la plaque en acier 13 plane et la plaque de contour 8, lors de l'opération de pression, de manière à les rapprocher, supportent ceux-ci voire les maintiennent dans leur position lors de l'étape de test d). Tel que cela est exposé ci-avant, on prévoit lors de l'étape d) du test un maintien continu donc ininterrompue de la compression, obtenue lors de l'étape de test c) au terme des 60 secondes, de l'élément faisant l'objet du test 6 pour une durée de 12 heures. A l'issue des 12 heures, la compression de l'élément faisant l'objet du test 6 est arrêtée selon l'étape de test d). S'en suit, à l'étape de test e), une décharge intégrale de l'élément faisant l'objet du test 6 pendant l'intervalle dédié à la décharge de 5 secondes. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 10 , les poinçons 17 sont éloignés dans le sens opposé à la direction de pression 18. La compression réalisée sur la durée de 60 secondes selon l'étape de test c) tout comme la décharge réalisée pendant l'intervalle dédié à la décharge de 5 secondes selon l'étape de test e) sont effectuées de manière appropriée avec une rampe de charge ou de décharge linéaire, de préférence en ce que les poinçons 17 sont déplacés sur les intervalles de temps définis, à vitesse constante de manière à se rapprocher, donc dans la direction de pression 18, ou de manière à s'éloigner les uns des autres, donc dans le sens inverse à la direction de pression 18. Une fois l'intervalle dédié à la charge écoulé selon l'étape de test e), l'élément faisant l'objet du test 6 est à nouveau complètement déchargé. On attend alors, à l'étape de test f), à l'état à nouveau déchargé, 20 minutes après l'intervalle dédié à la décharge. Au cours de ces 20 minutes, un rappel élastique du matériau de l'élément faisant l'objet du test 6 a lieu, en particulier au niveau du point de test 7. Afin de répondre selon l'invention aux exigences aussi bien élastiques que plastiques au niveau de la couche d'amortissement 5, il n'est pas question toutefois dans ce cadre d'une reformation élastique intégrale. La déformation laisse donc encore après 20 minutes une certaine proportion élastique de sorte qu'il en résulte précisément un indice EPM situé dans la plage comprise entre 10 % et 25 %, de préférence entre 10 % et 20 %, selon l'invention. Si cela est rempli, on obtient une semelle 4 sous traverse selon l'invention qui répond, selon l'invention, aux exigences élastiques et plastiques contradictoires à première vue si bien que la semelle sous traverse est d'une part si élastique qu'elle garantit l'effet d'amortissement souhaité et donc la protection contre les vibrations et qu'elle préserve d'autre part également de manière très satisfaisante le ballast 5 qui est retenu sous la traverse 10 par la proportion plastique de la déformation dans la mise en œuvre pratique de la semelle sous traverse. Une fois l'épaisseur D20 de l'élément faisant l'objet du test 6 mesurée, laquelle est illustrée de manière schématique sur la figure 9 , au niveau du point de test 7, à l'issue desdites 20 minutes une fois l'intervalle dédié à la décharge écoulé, il est possible de calculer l'indice EPM à l'étape de test g) à partir de l'épaisseur initiale D0 et de l'épaisseur D20 instantanée mesurée à l'étape de test f). On utilise, aux fins dudit calcul, la formule prévoyant que l'épaisseur instantanée D20 est déduite de l'épaisseur initiale D0. Le résultat de cette soustraction est divisé par l'épaisseur initiale D0, et le résultat de cette division est multiplié par 100 %. Cela donne l'indice EPM, qui est censé, selon l'invention, se trouver dans la plage allant de 10 % à 25 %, de préférence dans la plage allant de 10 % à 20 %.
  • La figure 11 illustre une vue de dessus d'une plaque de contour 8 utilisé de préférence lors de la mise en œuvre du test en charge ou des surélévations 9 de celle-ci, sous la forme de ce qu'on appelle la plaque de ballast géométrique (geometric ballast plate) selon la norme CEN/TC 256. On peut voir sur la figure 11 que ladite plaque de contour 8 ou la plaque de ballast géométrique présente, selon la norme évoquée, des parties surélevées 9 de petite ou de grande surface, à la manière de pyramides. La ligne de coupe BB de la figure 11 , illustrée sur la figure 12 , illustre une coupe dans la zone des parties surélevées 9 de grande surface. La coupe illustrée sur la figure 13 le long de la ligne de coupe CC illustre les parties surélevées 9 de plus petite taille de ladite plaque de contour 8 dans une coupe. Les parties surélevées 9 dépassent respectivement d'un niveau de base 19 de la plaque de contour 8. Les parties surélevées 9 présentent la distance maximale dudit plan de base 19 dans les surélévations 10 maximales. Les surélévations 10 maximales peuvent être désignées de sommet ou de pointe des parties surélevées 9. Le point de test 7 de l'élément faisant l'objet du test 6 repose, comme on l'a dit, au niveau d'une desdites surélévations 10. Dans la mesure où les surélévations 9 peuvent également présenter une surface arrondie, on a choisi le terme de surélévations maximales 10 pour la zone de sommet de chaque partie surélevée 9. Dans des modes de configuration préférés de la plaque de contour 8, comme de la plaque de ballast géométrique illustrée à cet effet, les surélévations maximales 10 de toutes les parties surélevées 9 présentent la même différence de hauteur 20 par rapport au plan de base 19. Dans le cas de la plaque de ballast géométrique selon la norme CEN/TC 256, ladite différence de hauteur 20 est de 15 mm. De manière appropriée, cette différence de hauteur 20 devrait, dans le cas des plaques de contour 8, utilisées pour ledit test en charge évoqué, devrait être supérieure à l'épaisseur 14 de l'élément faisant l'objet du test 6.
  • La figure 14 représente un diagramme présentant un intervalle de temps entre 0 et 80 minutes directement consécutif au terme de l'intervalle dédié à la décharge de 5 secondes selon l'étape de test e). Sont représentées les évolutions 21, 22 et 23 pour divers éléments faisant l'objet du test 6. Ce sont là des exemples. L'évolution 21 illustre à titre d'exemple un élément faisant l'objet du test 6 ou une couche d'amortissement 5 réagissant fortement d'un point de vue plastique à la compression de l'élément faisant l'objet du test 6 selon l'étape de test c). Ici, on peut également observer après 60 minutes une déformation résiduelle R de 27 %. Des couches d'amortissement comprenant un matériau de ce type préservent certes de manière très satisfaisante le ballast, mais n'obtiennent pas les propriétés élastiques souhaitées et donc ce faisant non plus la protection souhaitée contre les vibrations de la semelle sous traverse. Un exemple contraire d'un comportement fortement marqué au niveau élastique d'un élément faisant l'objet du test 6 est illustré à l'aune de l'évolution 23. Ici, il reste certes une déformation résiduelle de 5 % sous la forme d'une proportion plastique de la déformation, mais elle est obtenue dans les faits au bout de 20 minutes. L'indice EPM correspond à la déformation résiduelle R à l'issue des 20 minutes. On peut voir sur la figure 14 que ni le matériau ou l'élément faisant l'objet du test 6 présentant l'évolution 21, ni le matériau ou l'élément faisant l'objet du test 6 présentant l'évolution 23 ne présente des propriétés selon l'invention de la couche d'amortissement 5. L'évolution d'un élément faisant l'objet du test 6 selon l'invention, illustré à titre d'exemple, ou d'une couche d'amortissement 5 correspondante est désignée par le numéro de référence 22. Il en résulte une déformation résiduelle R 20 minutes une fois l'intervalle dédié à la déformation écoulé selon l'étape de test e) et donc un indice EPM allant d'environ 16 % à 17 %, soit quasiment au milieu de l'intervalle selon l'invention allant de 10 à 25 %. Une couche d'amortissement 5 présentant un indice EPM de ce type présente aussi bien les caractéristiques élastiques souhaitées et donc la protection souhaitée contre les vibrations, que les propriétés plastiques souhaitées et donc l'action souhaitée consistant à préserver le ballast.

Claims (18)

  1. Ensemble de maintien de rail de voie de chemin de fer, comprenant :
    ∘ Une traverse (100), destinée à supporter au moins deux rails (3), ladite traverse comprenant au moins un bloc (1),
    ∘ Une semelle (4) comprenant une couche d'amortissement (5) semi-plastique destinée à être interposée entre ledit bloc (1) de la traverse (100) et un ballast (B),
    caractérisé en ce que :
    ∘ la couche d'amortissement (5) présente, dans le cas de la mise en œuvre d'un test en charge, un indice EPM compris dans la plage allant de 10 % à 25 %, de préférence compris dans la plage allant de 10 % à 20 %, et en ce que
    ∘ la traverse a une longueur (L) inférieure à 2m30,
    dans lequel le test en charge EPM est à mettre en œuvre au niveau d'un élément faisant l'objet du test (6) constitué de la couche d'amortissement (5) présentant une superficie de 300 mm sur 300 mm et comprenant des étapes de test qui suivent consistant à :
    a) fixer au moins un point de test (7) au niveau de l'élément faisant l'objet du test (6) au niveau d'un emplacement de l'élément faisant l'objet du test (6), contre lequel une plaque de contour (8), qui présente une pluralité de parties surélevées (9), exerce une pression contre l'élément faisant l'objet du test (6) lors de l'étape de test c) avec une surélévation maximale (10) d'une des parties surélevées (9) ;
    b) déterminer une épaisseur de départ D0 de l'élément faisant l'objet du test (6), lorsqu'il n'est pas exposé à une charge, au niveau du point de test (7) dans une direction (11) de manière normale sur une surface (12) de l'élément faisant l'objet du test (6) ;
    c) comprimer l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test (6) n'ayant pas été exposé au préalable à la charge pendant une durée de 60 secondes entre une plaque en acier (13) plane et la plaque de contour (8), l'élément faisant l'objet du test (6) étant comprimé au point de test (7), au terme des 60 secondes, à 50 % de son épaisseur initiale D0 et la plaque de contour (8) présentant la surélévation maximale (10) de la partie surélevée (9) de la plaque de contour (8) étant pressé, au niveau du point de test (7), contre l'élément faisant l'objet du test (6) ;
    d) maintenir en continu la compression, obtenue lors de l'étape de test c), au terme des 60 secondes, sur l'élément faisant l'objet du test (6) pendant 12 heures ;
    e) arrêter la compression et décharger complètement l'élément faisant l'objet du test (6) dans un intervalle de décharge de 5 secondes à l'issue des 12 heures selon l'étape de test d) ;
    f) mesurer l'épaisseur instantanée D20 de l'élément faisant l'objet du test 6 au niveau du point de test (7) après 20 minutes, une fois l'intervalle de temps de décharge écoulé, selon l'étape de test e) dans la direction (11) de manière normale sur la surface (12) de l'élément faisant l'objet du test (6) selon l'étape de test b) ;
    g) calculer l'indice EPM à partir de l'épaisseur initiale D0 et de l'épaisseur instantanée D20 mesurée à l'étape de test f) selon la formule : 100 % fois (D0-D20)/D0.
  2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d'amortissement (5) est faite d'un élastomère, de préférence un élastomère plastique, ou un mélange de différents élastomères, de préférence d'élastomères plastiques, ou en est constituée.
  3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élastomère ou au moins un des élastomères présente du polyuréthane ou du caoutchouc, de préférence du caoutchouc synthétique, ou en est constitué.
  4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d'amortissement (5) présente du polyuréthane ou au moins un glycol à chaîne courte, à encombrement stérique.
  5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite semelle (4) comprend une région de support (Z1') destinée à être située sous le rail (3), ladite région de support (Z1') ayant la raideur dynamique (bedding modu/us) comprise entre 0,05 et 0,80 N/mm3, préférablement entre 0,10 et 0,25 N/mm3.
  6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les régions de la semelle (4) n'étant pas destinées à être situées sous les rails (Z2) ont une raideur dynamique (bedding modulus) inférieure à celle de la région de support (Z1').
  7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la raideur dynamique des régions de la semelle (4) n'étant pas destinées à être situées sous les rails (Z2) est inférieure à 0,05 N/mm3.
  8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche d'amortissement (5), de préférence l'intégralité de l'élément faisant l'objet du test (6), présente, lorsqu'il/elle n'est pas exposé(e) à une charge, avant la mise en œuvre du test en charge, une épaisseur (14) allant de 5 mm à 20 mm, de préférence allant de 7 mm à 13 mm.
  9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la semelle (4) a la même forme qu'une géométrie de base du bloc (1).
  10. Ensemble selon la revendication précédente, dans laquelle la semelle (4) a des dimensions légèrement réduites par rapport à celles la géométrie de la base du bloc (1).
  11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des fils (4b) s'étendant de la semelle (4) et destinés à être noyés dans le bloc (1).
  12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la plaque de contour (8) utilisée lors de la mise en œuvre du test en charge est une plaque de ballast géométrique selon la norme CEN/TC 256.
  13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les étapes de test a) à g) soient mises en œuvre de manière à calculer, à partir d'indices EPM calculées de la sorte en divers point de test par formation de la valeur moyenne, l'indice EPC de la couche d'amortissement (5).
  14. Système comprenant un ensemble tel que précédemment décrit ainsi que deux rails (3), les deux rails étant fixés sur la traverse et étant adaptés pour permettre la circulation de matériel roulant.
  15. Système selon la revendication 14, dans lequel les rails (3) ont un écartement standard de 1435 mm.
  16. Système selon la revendication 14, dans lequel les rails (3) ont un écartement standard de 1000 mm et la traverse a une longueur (L) inférieure à 2m.
  17. Système selon la revendication 14, dans lequel la longueur de la traverse en millimètre est donnée par la formule suivante : longueur de la traverse = valeur d'écartement entre rails + 2 x 430, et la traverse a une longueur (L) inférieure à 2m30.
  18. Utilisation d'un système selon l'une des revendications 14 à 17 pour des voies de chemins de fer dites « lourdes », c'est-à-dire sur lesquelles circulent des trains dont la charge par essieu est supérieure à 30t.
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