EP3486369A1 - Dalle préfabriquée pour voie ferrée, traverse associée et procédé d'installation - Google Patents

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EP3486369A1
EP3486369A1 EP18207353.6A EP18207353A EP3486369A1 EP 3486369 A1 EP3486369 A1 EP 3486369A1 EP 18207353 A EP18207353 A EP 18207353A EP 3486369 A1 EP3486369 A1 EP 3486369A1
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EP
European Patent Office
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slab
opening
openings
glue
cross member
Prior art date
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Granted
Application number
EP18207353.6A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3486369B1 (fr
Inventor
Gilles Aubriet
Arnaud Loaec
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TSO
SATEBA Systeme Vagneux SAS
Original Assignee
TSO
SATEBA Systeme Vagneux SAS
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Publication date
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Publication of EP3486369A1 publication Critical patent/EP3486369A1/fr
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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers

Definitions

  • the invention relates to the field of the manufacture and installation of railroad tracks and more specifically the laying of railway on concrete slab.
  • the invention finds particular application in constrained installation locations, such as urban environments, subways, tunnels, or bridges.
  • the present invention relates to the second type of channels.
  • the first method is to set up the lane in the space with laying templates that rest on a raft, then put formwork and pour concrete to form the slab that engages the sleepers on which the rails rest. or with stool or encapsulation of the rail. This method is called casting in place.
  • This method offers a good positioning accuracy in absolute and relative. On the other hand, it requires a lot of manpower to ensure the finish (correct and homogeneous surface condition) and the contribution of a large quantity of concrete, up to 1m3 per linear meter of track. This poses difficulties of supply in the constrained environments mentioned above. Indeed, it is necessary to bring a concrete train or to pump on several hundreds of meters dozens of cubic meters a day. Finally, this method requires the maturation time of the slab in the planning.
  • the second method is to use a prefabricated slab on which the rails are directly laid.
  • Each slab geometry is preconceived and each slab, unique, is manufactured in the factory before, usually by standard manufacture and then cutting with a digital lathe or by using adjustable molds to obtain the final geometry.
  • Slab sizes used are for example 6mx2mx50cm. In this method, there is no transom, but simply a concrete slab.
  • This method ensures a good accuracy in absolute itself too and the manufacturing time can be done in time hidden in the schedule, that is to say, along with the accomplishment of other tasks.
  • it imposes important constraints in relative (that is to say the precision of a point of the rail compared to other points of the distant rail) complex logistical constraints since the good slab must be brought to the good one. place at the right time.
  • a third method presented in the document FR 2 731 238 , proposes prefabricated slabs comprising a flat upper face and a flat lower face, with a number of through housing opening on the upper face to accommodate the blocks of a cross. Filling material is then poured to secure the blocks of the sleeper in the housing.
  • This method offers a good compromise between the two previous methods. On the other hand, it presents difficulties in the curves, where it is generally necessary to use the other methods to install the railroad.
  • the invention proposes a prefabricated slab for railroad tracks, extending in a longitudinal direction in which one defines the slab a length and transverse to this length is defined a width, the slab comprising a lower face to be at least partially in contact with a raft and comprising an upper face intended to be arranged under railway rails extending substantially along the longitudinal direction, the slab comprising a plurality of elongated openings each forming a reservation adapted to receive a railroad cross, said openings each extending along the width of the slab, each opening being open on the upper face and the length of each opening being less than the width of the slab, characterized in that, for each opening, the depth of the opening at one end is different from the depth of the opening at the other end.
  • the invention also proposes a cross rail for characterized in that its height is greater at one end than the other.
  • the invention also relates together comprising a prefabricated slab as described above and at least one cross member configured to be housed in one of the openings, wherein the cross member has a length less than the length of the opening and / or a width less than the width of the opening, to allow play in the placement of the cross, including curves.
  • the cross member may be as previously described.
  • the assembly generally comprises a plurality of cross members interconnected by at least one rail, each cross member being configured to be respectively housed in an opening.
  • the invention also proposes an assembly formed of an assembly according to the invention, in which the slab and the cross members are integral with one another by virtue of glue, such as concrete, cement, mortar, resin or any combination.
  • the invention also provides a railroad portion comprising an assembly as described above, wherein the amount of glue is less than 0.2 m 3 (cubic meter) per linear meter of railroad.
  • At least two crosspieces are placed in two respective openings, the adhesive reaching at least two openings with a single injection site by means of fluid communication means.
  • the step (E2) may also include the installation of laying templates between the cross-member and the slab, the laying template resting on the slab, to position at the desired place the cross.
  • the establishment (E1) of the slab can be done by translating the slab or using a rudder.
  • the figure 1 illustrates a slab 100.
  • Slab means a plate having a length, a width and a thickness.
  • a longitudinal direction Y is defined along the length L, a transverse direction X according to the width l and a dimension Z according to the thickness e.
  • the slab term means that the length L and the width l are large in front of the thickness e. Due to the structure of the railroad tracks VF, the dimensions X and Y are large in front of the width Z. Dimensions will be given later.
  • the slab 100 may have a rectangular shape because the length L is greater than the width l or because the length L is smaller than the width l.
  • the slab 100 may also have a square shape. These dimensions depend on the specifications (constraints of installation, handling, weight, etc.)
  • the slab 10 receives a railroad VF which extends substantially (that is to say, curvatures near) in the longitudinal direction Y.
  • a lower face 102 of the slab 100 is defined, which, when installed, is facing a slab S (or an intermediate belt), and an upper face 104, which, when the sleepers and the railway are installed, is next to the VF railway ( figures 2 ).
  • the lower face 102 is in contact with the base S at least partially, depending on the geometry of this face 102.
  • Two flanks 106, 108 are defined, which correspond to the sides of the slab 100 on either side of the longitudinal direction X.
  • the slab 100 is prefabricated, that is to say that it can be used directly on site without any additional manufacturing step. Reinforced concrete, fiber-reinforced concrete (non-prestressed) or prestressed concrete are preferably used to make it. We will also talk about monolithic slab.
  • the slab 100 comprises a plurality of openings 110, 111, 112 each forming a reservation for the establishment of a cross member 200 with casting an adhesive 300 such as mortar, cement or concrete.
  • the openings 110 extend along the width l of the slab 100, but, for structural reasons, their length is less than the width l of the slab 100.
  • the openings have a shape similar to that of the crosspieces 200. that is, the openings 110 have an elongated shape in the transverse direction Y.
  • the openings 110 are open on the upper face.
  • the cross members 200 can thus be inserted and removed from the openings 110 at will before casting the glue 300.
  • the openings 110 may be closed at the bottom face 102 (not shown). They are thus non-emergent.
  • the sleepers 200 can then be placed on the bottom of the opening while waiting to be put in place.
  • the openings 110 are at least partially through the entire thickness e of the slab 100 ( figure 6 especially).
  • tabs 130 which extend into the openings 110 are provided at the lower face 102 (see FIG. figure 4 ). In this embodiment, the opening 110 is almost completely through. These tabs 130 can cross the opening widthwise.
  • the openings 110 are configured to each receive a crossbar 200 and glue 300, to fix in a predetermined position the cross 200 to build the railroad VF (see figure 2 ).
  • the openings 110 can accommodate the sleepers 200 during storage and transport (see figure 5 ). On-site delivery, logistics and the preparation of the VF glass track are simplified.
  • the openings 110 are regularly spaced, since the railway sleepers 200 VF are generally spaced regularly.
  • standard VF railroad tracks have a cross every 55, 60, 65 or 75 cm. Therefore, the openings 110 are spaced from the same values.
  • sleepers can be brought closer in curves. For this, the openings 110 are brought closer to each other on certain portions of slabs or between certain slabs. It is possible to use a standard constant spacing slab for alignment (75 cm spacing) and to use casting methods as described in the introduction in areas with too large curves (60cm gap).
  • glue is a generic term for any conventionally known bonding product, such as cement or resin mortar, concrete or any combination thereof.
  • the position of the crossmember 200 in the opening is adjusted by means of installation template 400 before the glue injection 300 which fixes the position in the space of the crossmember 200. This step will be described later.
  • the opening 110 has a greater depth on one side than the other (along the Y direction). Preferably, all the openings 110 have the same difference in depth.
  • a slab 100 which has a bevelled section, that is to say that a sidewall has a thickness e 106 greater than that e 108 of the other side and that the lower 102 and upper 104 faces are non-parallel.
  • the two faces form an angle ⁇ between 1 and 10 °, and preferably between 2 and 5 °. In the figures, the angle is 3.3 ° (level of precision not visible).
  • Depth means the distance in Z between, for example, the lower face 104 and the dimension at which the opening opens locally. In other words, this dimension varies gradually from one end to the other of the opening, preferably linearly.
  • all the openings 110 of the slab 100 have the same dimensions and the same differences in depth.
  • This asymmetry which involves positioning in the right direction the slab 110, makes it possible to increase the value of the devers necessary to the curve without increasing the width of the slab 100, nor the height of the crossbar 200, nor the overall bulk (that is, from the base of the slab to the top of the rail).
  • the crossbar 200 to be integral with the slab 100, it must at least be in contact with the glue 80mm high, and that the glue does not reach the upper surface of the crossbar (especially because a distance of at least 50mm in general is imposed between the rail and the slab 100).
  • the angle between the crossbar 200 and the horizontal for example the lower face 104 of the slab 100
  • one of the two sidewalls 106, 108 is voluntarily higher than the another, which creates an opening whose depth varies progressively from one end to the other. In this way, it is possible to further incline the cross member 200 to generate a larger cant.
  • This effect can be combined with a non-symmetrical cross member 200, that is to say a thicker cross on one side than the other. Such a cross will be described in detail below.
  • the figures 8 and 9a to 9e illustrate the different possibilities offered by the asymmetry of the slab 100 and the crossbar 200.
  • the maximum cant for example 160mm (difference in dimension Z of the two rails).
  • the crossbar 200 By tilting less the crossbar 200, all the dimensions can be obtained.
  • the figure 9a illustrates a maximum Z dimension and a maximum deviation, cumulating the asymmetry of the slab 100 and the crossbar 200).
  • the figure 9b illustrates a maximum Z-dimension and a zero-offset, with asymmetries on the same side.
  • the Figure 9c illustrates a minimum Z dimension and a maximum deviation, cumulating the asymmetry of the slab 100 and the cross 200).
  • the figure 9d illustrates a minimum Z-coordinate and a null-bound, with asymmetries on the same side.
  • the figure 9e illustrates a nominal Z-dimension and a maximum deviation, cumulating the asymmetry of the slab 100 and the crossbar 200).
  • the figure 9f illustrates a nominal Z-coordinate and a zero-offset, with asymmetries on the same side.
  • the figure 9g illustrates a nominal Z-dimension and an offset linked to the horizontal installation of the asymmetric cross-beam, with asymmetries on the same side.
  • Figures 9a to 9g have as fixed point the wire of the right rail (to plus or minus 20mm). It is possible to study the different positions with as a fixed point a fictitious point between the two rails (see figure 9h , plus or minus 20mm) or the left rail wire.
  • a difference in dimension of 80mm between the two flanks 106, 108 is suitable.
  • transverse clearance X is necessary to allow the inclination of the cross member 200 in the opening 110, that is to say that the opening 110 must be longer than the cross 200.
  • the principle of asymmetry of the slab 100 also works with a standard crossbar, that is to say symmetrical.
  • the slab 100 also preferably comprises fluid communication means 120 between the openings 110, 111, 112, in order to allow the glue 300 to flow during the injection (see FIG. figures 1 , 4 and 6 ). This avoids having to inject glue into each of the openings 110 to fix the cross member 200.
  • fluidic communication means 120 may take different forms.
  • the fluid communication means 120 may comprise a communication channel 122 formed in the lower surface 102 and open on the lower surface 102, which connects two successive openings 110, 111
  • the communication channel 122 is thus similar to a groove traced on the lower surface 102. Through this groove, the glue injected into an opening 110 can circulate under the slab and join another opening 111.
  • the communication channel 122 and the base S thus form a conduit.
  • the communication channel 122 is defined between the two sides 106, 108 of the slab 100, the slab resting on the slab S by contact with the lower face 102 at the sidewalls 106, 108.
  • the communication means 120 may also comprise ducts formed within the slab 100, that is to say located in the thickness e of the slab 100, to connect the openings 110, in particular in the case of openings emergents (not shown).
  • the communication means 120 also comprise at least one injection orifice 124, in fluid communication with the openings 110.
  • the injection orifice 124 opens onto the upper face 104.
  • the injection orifice 124 passes through the thickness e of the slab, to open into the communication channel 122.
  • the injection orifice 124 can accommodate the injection nozzle of a device for injecting the adhesive 300.
  • the openings 110 may occasionally include a widening 114 at the top face 104.
  • a widening 114 to each end of the elongate opening 110. This enlargement creates an additional access for positioning an adhesive injection nozzle between the slab 110 and the cross member 200.
  • this widening 114 also makes it possible to promote the migration of glue, for example by allowing the passage of a vibrating needle, to make the flow of the glue more fluid.
  • this enlargement 114 allows more simple access to the crossbar 200 to lift, for example before the installation of the rail and before its positioning in space.
  • the length and width dimensions of the opening 110 are greater than that of the crossbar 200. This allows on the one hand to insert the cross member 200 into the opening 110.
  • FIG 7 illustrates the need to shift the sleepers 200 relative to a slab 100 straight in a curve.
  • a radius of curvature 150m (300m) and a rail spacing of 1435mm you need a 2 cm (1 cm) arrow for a slab of 6m (in the figure, the X offset is not visible, with 50mm on each side, for an effective game of 20mm because it takes at least 30mm glue).
  • a game of plus or minus 50 mm on each side can be provided. This game is enough to take over the civil engineering, to allow the arrow of the curve and to have a thickness of glue around the crossbar 200.
  • More slabs 100 have a short length L and the radius of curvature may be small.
  • the transverse clearance X also allows more approximation for the exact positioning of the slab 100, which simplifies the method of installation of the railroad VF.
  • the longitudinal clearance Y that is to say an opening 110 wider than the cross 200 allows to install sleepers 200 non-parallel to the curves, fan.
  • a game in Z is also possible.
  • the cross member 200 For the cross member 200 to be integral with the slab 100, it must at least be in contact with the glue 300 on at least 80mm high (this value is an example that depends on the materials used). To allow a game, it is necessary that the depth of the opening is greater than the 80mm required for the glue. In practice, depths substantially equal to the height of the cross member 200 are favored. In this way, when the crossmember 200 is placed in the opening for storage (without glue, therefore), the crossmember 200 slightly protrudes from the opening 110. in particular to be able to mount the rail. In addition, by limiting the depth Z of the opening, the volume of adhesive 300 to be injected is limited.
  • the Z-dimension of the cross member 200 can thus be chosen traverse cross. This again allows a lower manufacturing accuracy for the raft.
  • the game in Z is capital for the curves. Indeed, it allows to adjust the inclination of the cross member 200 in the opening 100 to create a tilt.
  • the crossmember 200 is positioned inclined in the opening 110, one side will be deeper into the opening 110 than the other. Therefore, a sufficient depth of the opening 110 is necessary to allow this arrangement.
  • the figures 8 and 9 illustrate different crossbar positions 200 in an opening 110.
  • One of the main objectives of the invention is to reduce the amount of glue 300. Therefore, it is preferable to optimize the volume of the opening 110 with respect to necessary games for a correct placement of the crossbar 200.
  • the slab 130 may comprise handling orifices 140, generally of oblong shape ( figures 1 and 4 ). These holes allow for example the insertion of a quarter turn latch, which allows easy and fast handling with standard tools.
  • openings 110 may not have widening.
  • templates 400 are used (see figure 10 ). These templates 400 rest on the slab 100 at anchor inserts 150, which allow to position the templates 300 correctly.
  • the slab 100 may also include seats 160 for receiving anchor pads 500 installed in the slab. By blocking the studs 500 in the seats 160, the position in X and Y of the slab 100 is frozen (see figures 2 , 7 and 11 , where the anchor pads 500 are not completely inserted).
  • the seats 160 take a semi-cylindrical cavity on the thickness e at the end of the slab 100.
  • the slab 100 may comprise under the lower face 102 a sole for absorbing vibrations (called floating slab).
  • a sole is a resilient mat as described in the document FR2906269 .
  • the slabs are placed side by side with a slight angular offset (see figure 7 )
  • the clearance X inside the openings allows a positioning of the sleepers so that the rails are curved.
  • a game in Y allows to put the sleepers fan within the openings 110, 111, 112 parallel.
  • the cross member 200 comprises a fastening mechanism 210 of the rail R on each side, to be able to attach two rails R.
  • the cross 200 can understand a mark 220 corresponding to a visual cue indicating the minimum level of anchoring in the opening 110.
  • the cross members 200 may also have a beveled shape.
  • the figure 12 illustrates a profile and top view of such a cross and the figures 8 and 9a to 9e , already presented, illustrate different positions in a beveled slab.
  • the height h 202 of the crossmember 200 at one end 202 is greater than the height h 204 of the crossmember 200 at the other end 204.
  • height is meant the distance between the part dimension of the cross member 200 which rests on the lower element (ie glue 300) and the dimension of an identical element on both ends 202, 204, for example the attachment mechanism 210 or the upper surface of the cross-member.
  • the crossbar 200 is asymmetrical, which implies that it is posed in the right direction.
  • bevelled cross 200 When a bevelled cross 200 is used with beveled slab 200, different configurations are possible for the same positioning in space, depending on the overall size. For example, in a tunnel, the available height generally constrains to limit as much as possible the overall size.
  • the cross member 200 is generally prestressed concrete.
  • the raft is conventional and will not be described beyond measure. It is realized by structural work in the framework of the civil engineering of the project.
  • the intermediate belt when provided, is typically a factory mounted, resilient mat that has vibration attenuation performance greater than 20 dB at 63 Hz.
  • the raft may include the anchoring studs 500 mentioned in the plane, that is to say in X and Y.
  • This part aims to give dimensions to the slab and the sleepers.
  • the slab has a width of 2500mm and a length of 6000mm. These dimensions facilitate transport compared to a slab including wider.
  • the thickness on the flank 106 is 350mm against 310mm on the other side 108.
  • the slab weighs between 5t and 6t.
  • slabs wider than long in that the width may be greater than 2500mm while the length is less than 2500mm.
  • removable blocks 500 are provided to ensure horizontality.
  • the slab 100 is designed to be moved with the crossbars 200 simply placed in the openings 110, 111, 112. When arranged, the fastening mechanism 210, or even a portion of the crossbar itself 200, protrudes above of the slab 100.
  • the minimum dimension of the shim 500 must therefore take into account for the lower face 102 of the stacked slab does not touch the crossmember 200 of the slab disposed below.
  • the figure 5 illustrates the stack of slabs with wedges 500 disposed on each side of the slab 100.
  • the process comprises three major steps.
  • the slab 100 is placed (E1) on the slab, then the cross members 200 are placed partially in the slab openings (E2), then an adhesive is cast (E3) in the openings to fix the positioning of the cross members to the slab (E2). interior of the openings forming a reservation.
  • Step E1 includes feeding the slab 100 to the site. Since the slabs 100 have a standard geometry, there is no particular logistic constraint. In the case of a turn, however, and when the slab is beveled, it is important that it be brought in the right direction, especially when the VF railway is installed in a tunnel or in a place where it does not. It is not possible to rotate the slab 100.
  • the supply to the site can be done by translating or sliding the slab 100 on the raft, or by lifting with a rudder.
  • a step E2 the rails are placed on the sleepers.
  • laying templates 400 are advantageously used for step E3.
  • the laying templates 400 are parts for precisely positioning the sleepers in space before casting.
  • the templates allow to choose the exact dimension and the exact inclination to achieve the necessary angle of the turn.
  • the positioning of the track is done using the rails.
  • the installation templates 400 rely here directly on the slab 100. This means that during the casting, the slab 100 already supports all efforts (cross and rail): unwanted movements related to the recovery of effort are avoided.
  • the casting E3 is carried out by the pouring orifices 124 and / or by the access provided by the widening 114 at the openings. If necessary, to aid the flow of glue 300, vibrations can be applied using a vibratory needle at enlargements 114, in a step E4, concomitant with step E3.
  • the sleepers 200 are thus fixed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

L'invention concerne une dalle préfabriquée (100) comprenant une pluralité d'ouvertures allongées (110, 111, 112, etc.) formant chacune une réservation apte à recevoir une traverse (200) de voie ferrée (VF), caractérisée en ce que, pour chaque ouverture (110), la profondeur de l'ouverture à une extrémité (106) est différente de la profondeur de l'ouverture à l'autre extrémité (108).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
  • L'invention concerne le domaine de la fabrication et de l'installation de voie ferrée et plus spécifiquement la pose de voie ferrée sur dalle béton.
  • L'invention trouve particulièrement application dans les lieux d'installation contrainte, tels que des environnements urbains, des souterrains, des tunnels, ou des ponts.
  • ETAT DE L'ART
  • En matière de voie ferrée, il existe notamment les voies sur ballast et les voies sur béton. La présente invention concerne le deuxième type de voies.
  • On connait aujourd'hui deux grandes méthodes d'installation de voies ferrées sur béton.
  • La première méthode consiste à monter la voie dans l'espace avec des gabarits de pose qui prenne appui sur un radier, puis à mettre des coffrages et à couler du béton pour former la dalle qui vient en prise avec les traverses sur lesquelles repose les rails ou avec les selles ou l'encapsulation du rail. Cette méthode s'appelle la « coulée en place ».
  • Cette méthode offre une bonne précision de pose en absolu et en relatif. En revanche, elle nécessite beaucoup de main d'oeuvre pour assurer la finition (état de surface correct et homogène) et l'apport d'une quantité importante de béton, jusqu'à 1m3 par mètre linéaire de voie. Cela pose des difficultés d'approvisionnement dans les milieux contraints précités. En effet, il faut alors amener un train béton ou pomper sur plusieurs centaines de mètre des dizaines de mètres cubes par jour. Enfin, cette méthode nécessite de prévoir du temps de maturation de la dalle dans le planning.
  • La deuxième méthode consiste à utiliser une dalle préfabriquée sur laquelle sont directement posés les rails. Chaque géométrie de dalle est préconçue et chaque dalle, unique, est fabriquée en usine préalablement, généralement par fabrication standard puis taillage avec un tour numérique ou par utilisation de moules réglables pour obtenir la géométrie finale. Des tailles de dalle utilisées sont par exemple de 6mx2mx50cm. Dans cette méthode, il n'y a pas de traverse, mais simplement une dalle en béton.
  • Cette méthode assure une bonne précision en absolu elle-aussi et le temps de fabrication peut se faire en temps masqué dans le planning, c'est-à-dire parallèlement à l'accomplissement d'autres taches. En revanche, elle impose des contraintes importantes en relatif (c'est-à-dire la précision d'un point du rail par rapport à d'autres points du rail éloignés) des contraintes logistiques complexes puisque la bonne dalle doit être amenée au bon endroit au bon moment.
  • Une troisième méthode, présentée dans le document FR 2 731 238 , propose des dalles préfabriquées comprenant une face supérieure plate et une face inférieure plate, avec un certain nombre de logements traversants débouchants sur la face supérieure pour loger les blocs d'une traverse. Du matériel de remplissage est ensuite versé pour fixer les blocs de la traverse dans les logements. Cette méthode offre un bon compromis entre les deux méthodes précédentes. En revanche, elle présente des difficultés dans les courbes, où il faut généralement utiliser les autres méthodes pour installer la voie ferrée.
  • Aucune des méthodes n'est pleinement satisfaisante et il existe un besoin de méthode et de matériel simplifiant la mise en place de voie ferrée, notamment dans des lieux difficiles d'accès et dans les courbes.
  • PRESENTATION DE L'INVENTION
  • Pour cela, l'invention propose une dalle préfabriquée pour voie ferrée, s'étendant selon une direction longitudinale selon laquelle on définit à la dalle une longueur et transversalement à cette longueur on définit une largeur, la dalle comprenant une face inférieure destinée à être au moins partiellement au contact d'un radier et comprenant une face supérieure, destinée à être disposée sous des rails de voie ferrée s'étendant sensiblement le long de la direction longitudinale,
    la dalle comprenant une pluralité d'ouvertures allongées formant chacune une réservation apte à recevoir une traverse de voie ferrée, lesdites ouvertures s'étendant chacune selon la largeur de la dalle, chaque ouverture étant ouverte sur la face supérieure et la longueur de chaque ouverture étant inférieure à la largeur de la dalle,
    caractérisée en ce que, pour chaque ouverture, la profondeur de l'ouverture à une extrémité est différente de la profondeur de l'ouverture à l'autre extrémité.
  • L'invention peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
    • la profondeur de l'ouverture varie progressivement d'une extrémité à l'autre de l'ouverture,
    • la face supérieure présente un angle compris entre 1 et 10° par rapport à la face inférieure, préférablement entre 2 et 5°, de sorte que la profondeur de l'ouverture varie progressivement d'une extrémité à l'autre,
    • la dalle préfabriquée comprend en outre des moyens de communication fluidique entre les ouvertures, permettant une communication fluidique de colle telle que du béton, du mortier ou du ciment entre les différentes ouvertures,
    • les ouvertures sont fermées au niveau de la face inférieure,
    • les ouvertures sont au moins partiellement traversantes sur toute l'épaisseur de la dalle,
    • la dalle comprend, au niveau de la face inférieure, des pattes qui s'étendent dans les ouvertures,
    • la dalle comprend un canal de communication reliant deux ouvertures successives, le canal étant formée sur la face inférieure et étant ouvert sur la face inférieure, les ouvertures étant débouchantes dans le canal de communication,
    • le canal de communication s'étend sur sensiblement toute la largeur de la dalle, afin de favoriser l'écoulement de la colle,
    • les moyens de communication comprennent des canaux situés dans l'épaisseur de la dalle et relient deux ouvertures successives,
    • au moins une ouverture présente au moins un élargissement, afin d'y permettre l'injection de colle lorsqu'une traverse est disposée dans l'ouverture,
    • les moyens de communication fluidique comprennent des orifices d'injection traversant l'épaisseur de la dalle,
    • la distance entre deux ouvertures successives est identique sur toute la longueur de la dalle.
  • L'invention propose aussi une traverse pour voie ferrée caractérisée en ce que sa hauteur est plus importante à une extrémité qu'à l'autre.
  • L'invention concerne aussi ensemble comprenant une dalle préfabriquée telle que décrite précédemment et au moins une traverse configurée pour être logée dans une des ouvertures, dans lequel la traverse a une longueur inférieure à la longueur de l'ouverture et/ou une largeur inférieure à la largeur de l'ouverture, afin d'autoriser des jeux dans le placement de la traverse, notamment pour les courbes. La traverse peut être telle que décrite précédemment.
  • L'ensemble comprend généralement une pluralité de traverses reliées entre elles par au moins un rail, chaque traverse étant configurée pour être respectivement logée dans une ouverture.
  • L'invention propose aussi un assemblage formé d'un ensemble selon tel que décrit, dans lequel la dalle et les traverses sont solidaires entre elles grâce à de la colle, telle que du béton, du ciment, du mortier, de la résine ou toute combinaison.
  • L'invention propose aussi une portion de voie ferrée comprenant un assemblage tel que décrit précédemment, dans lequel la quantité de colle est inférieure à 0,2 m3 (mètre cube) par mètre linéaire de voie ferrée.
  • L'invention propose aussi un procédé d'installation d'une dalle et de traverses, comprenant les étapes suivantes :
    • (E1) Mise en place d'une dalle telle que décrit précédemment sur un radier,
    • (E2) Mise en place d'au moins une traverse, par exemple telle que décrit précédemment, partiellement à l'intérieur d'une ouverture,
    • (E3) Coulage d'une colle dans l'ouverture pour fixer le positionnement de la traverse à l'intérieur de l'ouverture.
  • Selon un mode de réalisation, au moins deux traverses sont mises en place dans deux ouvertures respectives, la colle atteignant au moins deux ouvertures avec un seul lieu d'injection grâce aux moyens de communication fluidique.
  • L'étape (E2) peut aussi comprendre la mise en place de gabarits de pose entre la traverse et la dalle, le gabarit de pose prenant appui sur la dalle, pour positionner à l'endroit voulu la traverse.
  • La mise en place (E1) de la dalle peut se faire par translation de la dalle ou à l'aide d'un palonnier.
  • 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 :
    • La figure 1 représente une dalle biseautée en trois dimensions, sans traverse ni colle,
    • La figure 2 représente la même dalle, mais avec des traverses figées dans la colle à différentes positions (à des fins illustratives),
    • La figure 3 illustre une section de la même dalle,
    • La figure 4 illustre une vue du dessus d'une dalle, biseautée ou non,
    • La figure 5 illustre une vue en coupe de dalle avec traverse, sans colle, pour le stockage,
    • La figure 6 illustre une vue tridimensionnelle d'un canal de communication sous la dalle pour permettre à la colle de s'écouler entre les différentes ouvertures,
    • La figure 7 illustre deux dalles, biseautée ou non, mise bout à bout sans alignement pour permettre un virage de la voie ferrée,
    • La figure 8 illustre, par superposition sur une même image, plusieurs inclinaisons et cote différentes de la traverse dans l'ouverture, une fois figée par la colle, d'une dalle biseautée,
    • Les figures 9a à 9g illustrent le même principe, mais avec une pluralité d'images et un point fixe au niveau du rail droit,
    • La figure 9h illustre des vues similaires aux figures 9a à 9g, avec un point fixe entre les rails,
    • La figure 10 illustre un gabarit de pose pour positionner les traverses, avec la colle coulée,
    • La figure 11 illustre une vue tridimensionnelle de deux dalles côte à côte avec des plots d'ancrage en cours d'insertion,
    • La figure 12 illustre deux vues d'une traverse biseautée,
    • La figure 13 illustre les grandes étapes d'un procédé de mise en place de la dalle et des traverses.
    DESCRIPTION DETAILLEE
  • Différents aspects de l'invention vont être décrits.
  • La dalle
  • La figure 1 illustre une dalle 100. Par dalle, on entend une plaque ayant une longueur, une largeur et une épaisseur. On définit une direction longitudinale Y selon la longueur L, une direction transversale X selon la largeur l et une cote Z selon l'épaisseur e. Le terme de dalle signifie que la longueur L et la largeur l sont grand devant l'épaisseur e. Du fait de la structure des voies ferrées VF, les dimensions X et Y sont grandes devant la largeur Z. Des dimensions seront données par la suite. Dans le plan XY, la dalle 100 peut avoir une forme rectangulaire parce la longueur L est plus grande que la largeur l ou parce que la longueur L est plus petite que la largeur l. La dalle 100 peut aussi une forme carrée. Ces dimensions dépendent du cahier des charges (contraintes d'installation, de manipulation, de poids, etc.)
  • La dalle 10 reçoit une voie ferrée VF qui s'étend sensiblement (c'est-à-dire aux courbures près) selon la direction longitudinale Y.
  • On définit une face inférieure 102 de la dalle 100, qui, lorsqu'installée, est en regard d'un radier S (ou d'un tapis intermédiaire), et une face supérieure 104, qui, lorsque les traverses et la voie ferrées sont installées, est en regard de la voie ferrée VF ( figures 2 ).
  • La face inférieure 102 est au contact du radier S au moins partiellement, en fonction de la géométrie de cette face 102.
  • On définit deux flancs 106, 108, qui correspondent aux côtés de la dalle 100 de part et d'autre de la direction longitudinale X.
  • La dalle 100 est préfabriquée, c'est-à-dire qu'elle est utilisable directement sur site, sans étape de fabrication supplémentaire. On utilise préférablement du béton armé, du béton fibré (non précontraint) ou du béton précontraint pour la fabriquer. On parlera aussi de dalle monolithique.
  • En référence à la figure 4 notamment, la dalle 100 comprend une pluralité d'ouvertures 110, 111, 112 formant chacune une réservation pour la mise en place d'une traverse 200 avec coulée d'une colle 300 telle que du mortier, ciment ou béton. Les ouvertures 110 s'étendent selon la largeur l de la dalle 100, mais, pour des raisons structurelles, leur longueur est inférieure à la largeur l de la dalle 100. Etant des réservations, les ouvertures ont une forme similaire à celle des traverses 200, c'est-à-dire les ouvertures 110 ont une forme allongée selon la direction transversale Y.
  • Pour la mise en place des traverses 200, les ouvertures 110 sont ouvertes sur la face supérieure. Les traverses 200 peuvent ainsi être insérées et retirées des ouvertures 110 à volonté avant la coulée de la colle 300.
  • Les ouvertures 110 peuvent être fermées au niveau de la face inférieure 102 (non illustrées). Elles sont ainsi non débouchantes. Les traverses 200 peuvent alors être posées sur le fond de l'ouverture en attendant d'être mises en place.
  • Alternativement, les ouvertures 110 sont au moins partiellement traversante sur toute l'épaisseur e de la dalle 100 ( figure 6 notamment). Afin de pouvoir tenir les traverses 200 dans les ouvertures 110 lors du stockage et des déplacements, des pattes 130 qui s'étendent dans les ouvertures 110 sont prévues au niveau de la face inférieure 102 (voir figure 4 ). Dans ce mode de réalisation, l'ouverture 110 est quasiment intégralement traversante. Ces pattes 130 peuvent traverser l'ouverture sur la largeur.
  • Les ouvertures 110 sont configurées pour recevoir chacune une traverse 200 et de la colle 300, pour figer dans une position déterminée la traverse 200 afin de construire la voie ferrée VF (voir figure 2 ).
    En outre, les ouvertures 110 permettent d'accueillir les traverses 200 pendant le stockage et le transport (voir figure 5 ). La livraison sur site, la logistique et la préparation de la voie verrée VF s'en trouvent simplifiées.
  • Dans un mode de réalisation, les ouvertures 110 sont espacées régulièrement, car les traverses 200 de voie ferrée VF sont de façon générale espacées régulièrement.
    A titre d'exemple, on dénombre sur les voies ferrées VF standard une traverse tous les 55, 60, 65 ou 75 cm. Par conséquent, les ouvertures 110 sont espacées des mêmes valeurs.
    Toutefois, essentiellement pour les tramways, les traverses peuvent être rapprochées dans les courbes. Pour cela, les ouvertures 110 sont rapprochées les unes des autres sur certaines portions de dalles ou entre certaines dalles.
    Il est possible d'utiliser une dalle avec espacement constant standard pour les alignement (écartement de 75 cm) et d'utiliser des méthodes de coulée telle que décrite en introduction dans les zones de courbes trop importante (écartement de 60cm).
  • On distingue donc différents objets : la dalle 100 seule, la traverse 200 seule, la dalle 100 avec les traverses 200 simplement posées au sein des ouvertures 110 et la dalle 100 avec les traverses 200 fixées dans les ouvertures 110 grâce à de la colle 300.
    Le terme de colle est un terme générique pour signifier tout produit de liaison classiquement connu, tel que du mortier de ciment ou de résine, du béton ou toute combinaison. La position de la traverse 200 dans l'ouverture est ajustée à l'aide de gabarit de pose 400 avant l'injection de colle 300 qui vient figer la position dans l'espace de la traverse 200. Cette étape sera décrite par la suite.
  • Comme illustré sur les figures 1 à 3 notamment, l'ouverture 110 a une profondeur plus importante d'un côté que de l'autre (le long de la direction Y). Préférablement, toutes les ouvertures 110 présentent ce même écart de profondeur.
  • Pour des raisons de simplification de fabrication, cela se traduit par une dalle 100 qui présente une section en forme biseautée, c'est-à-dire qu'un flanc a une épaisseur e106 plus importante que celle e108 de l'autre flanc et que les faces inférieure 102 et supérieure 104 sont non-parallèles.
    Typiquement, les deux faces forment un angle β compris entre 1 et 10°, et préférablement entre 2 et 5 °.
    Sur les figures, l'angle est de 3,3° (niveau de précision non visible).
  • Par profondeur, on entend la distance en Z entre par exemple la face inférieure 104 et la cote à laquelle débouche l'ouverture localement. En d'autres termes, cette cote varie progressivement d'une extrémité à l'autre de l'ouverture, préférablement de façon linéaire.
  • Préférablement, pour des raisons de similitudes, toutes les ouvertures 110 de la dalle 100 présente les mêmes dimensions et les mêmes différences de profondeur.
  • Cette asymétrie, qui implique de positionner dans le bon sens la dalle 110, permet d'augmenter la valeur du devers nécessaire à la courbe sans augmenter la largeur de la dalle 100, ni la hauteur de la traverse 200, ni l'encombrement général (c'est-à-dire de la base de la dalle jusqu'au-dessus du rail).
  • En effet, pour que la traverse 200 soit solidaire de la dalle 100, il faut au moins qu'elle soit en prise avec de la colle sur 80mm de hauteur, et que la colle n'atteigne pas la surface supérieure de la traverse (notamment parce qu'une distance d'au moins 50mm en général est imposée entre le rail et la dalle 100). Pour augmenter le devers, c'est-à-dire l'angle entre la traverse 200 et l'horizontal (par exemple la face inférieure 104 de la dalle 100), un des deux flancs 106, 108 est volontairement plus haut que l'autre, ce qui crée une ouverture dont la profondeur varie progressivement d'une extrémité à l'autre. De la sorte, il est possible de davantage incliner la traverse 200 pour générer un dévers plus important.
  • Cet effet peut être combiné avec une traverse 200 non symétrique, c'est-à-dire une traverse plus épaisse d'un côté que de l'autre. Une telle traverse sera décrite en détail ci-dessous.
  • Les figures 8 et 9a à 9e illustrent les différentes possibilités offertes par l'asymétrie de la dalle 100 et de la traverse 200. En cumulant les deux, c'est-à-dire en mettant la partie la plus épaisse de la traverse 200 du côté du flanc 104 de la dalle 100 le plus haut, on peut obtenir le dévers maximal, par exemple de 160mm (écart de cote en Z des deux rails). En inclinant moins la traverse 200, toutes les cotes peuvent être obtenues.
  • La figure 9a illustre une cote en Z maximum et un devers maximum, en cumulant l'asymétrie de la dalle 100 et de la traverse 200).
  • La figure 9b illustre une cote en Z maximum et un devers nul, avec les asymétries du même côté.
  • La figure 9c illustre une cote en Z minimum et un devers maximum, en cumulant l'asymétrie de la dalle 100 et de la traverse 200).
  • La figure 9d illustre une cote en Z minimum et un devers nul, avec les asymétries du même côté.
  • La figure 9e illustre une cote en Z nominale et un devers maximum, en cumulant l'asymétrie de la dalle 100 et de la traverse 200).
  • La figure 9f illustre une cote en Z nominale et un devers nul, avec les asymétries du même côté.
  • La figure 9g illustre une cote en Z nominale et un devers lié à l'installation horizontale de la traverse asymétrique, avec les asymétries du même côté.
  • Ces figures 9a à 9g ont comme point fixe le fil du rail droit (à plus ou moins 20mm). Il est possible d'étudier les différentes positions avec comme point fixe un point fictif entre les deux rails (voir figure 9h , à plus ou moins 20mm aussi) ou le fil du rail gauche.
  • Pour les situations de devers nul, dite horizontale, on peut changer le sens de la traverse biseauté, c'est-à-dire mettre le côté de la traverse le plus épais du côté de l'ouverture la moins profonde. Cela change l'encombrement général (c'est-à-dire la distance entre le haut du rail et la face inférieure de la dalle).
  • A titre d'exemple, un écart de cote de 80mm entre les deux flancs 106, 108 convient.
  • On remarque par ailleurs que le jeu transversal en X est nécessaire pour autoriser l'inclinaison de la traverse 200 dans l'ouverture 110, c'est-à-dire que l'ouverture 110 doit être plus longue que la traverse 200.
  • Le principe d'asymétrie de la dalle 100 fonctionne aussi avec une traverse standard, c'est-à-dire symétrique.
  • La dalle 100 comprend en outre préférablement des moyens de communication fluidique 120 entre les ouvertures 110, 111, 112, afin de permettre une circulation de la colle 300 lors de l'injection (voir figures 1 , 4 et 6 ). Cela évite de devoir injecter de la colle dans chacune des ouvertures 110 pour fixer la traverse 200.
    Ces moyens de communication fluidique 120 peuvent prendre différentes formes.
  • En particulier, dans le cas d'ouvertures 110 au moins partiellement traversantes, les moyens de communication fluidique 120 peuvent comprendre un canal de communication 122 formé dans la surface inférieure 102 et ouvert sur la surface inférieure 102, qui relie deux ouvertures successives 110, 111. Le canal de communication 122 s'apparente ainsi à une rainure tracée sur la surface inférieure 102. Par le biais de cette rainure, la colle injectée dans une ouverture 110 peut circuler sous la dalle et rejoindre une autre ouverture 111.
    Le canal de communication 122 et le radier S forment ainsi un conduit.
  • En particulier, le canal de communication 122 est défini entre les deux flancs 106, 108 de la dalle 100, la dalle reposant sur le radier S par contact avec la face inférieure 102 au niveau des flancs 106, 108.
  • Les moyens de communication 120 peuvent aussi comprendre des conduits formés au sein de la dalle 100, c'est-à-dire situés dans l'épaisseur e de la dalle 100, pour relier les ouvertures 110, notamment dans le cas d'ouvertures non débouchantes (non illustrées).
  • Afin de faciliter l'injection de colle, les moyens de communication 120 comprennent aussi au moins un orifice d'injection 124, en communication fluidique avec les ouvertures 110. L'orifice d'injection 124 débouche sur la face supérieure 104.
    Dans le cas du canal de communication 122, l'orifice d'injection 124 est traversant sur l'épaisseur e de la dalle, pour déboucher dans le canal de communication 122.
    L'orifice d'injection 124 permet d'accueillir la buse d'injection d'un dispositif pour injecter la colle 300.
  • Pour vérifier que la colle 200 a correctement migré sous la dalle 200 et/ou voir si la colle 300 est à niveau, les ouvertures 110 peuvent comprendre ponctuellement un élargissement 114 au niveau de la face supérieure 104. Préférablement, on dénombre un élargissement 114 à chaque extrémité de l'ouverture allongée 110. Cet élargissement crée un accès supplémentaire pour positionner une buse d'injection de colle entre la dalle 110 et la traverse 200.
    Enfin, cet élargissement 114 permet aussi de favoriser la migration de colle, par exemple en permettant le passage d'une aiguille vibrante, pour fluidifier l'écoulement de la colle.
  • En outre, cet élargissement 114 permet d'accéder plus simplement à la traverse 200 pour la soulever, par exemple avant l'installation du rail et avant son positionnement dans l'espace.
  • Les dimensions en longueur et en largeur de l'ouverture 110 sont supérieures à celle de la traverse 200. Cela permet d'une part d'insérer la traverse 200 dans l'ouverture 110.
  • En outre, avoir un jeu transversal X, c'est-à-dire avoir une ouverture 110 plus longue que la traverse 200 permet d'ajuster la position en X de chaque traverse 200 par rapport aux autres, notamment dans le cas d'une courbe. La figure 7 illustre le besoin de décaler les traverses 200 par rapport à une dalle 100 droite dans une courbe. Pour un rayon de courbure 150m (300m) et un écartement des rails de 1435mm, il faut une flèche de 2 cm (1 cm) pour une dalle de 6m (sur la figure, le décalage en X n'est pas visible, avec 50mm de chaque côté, pour un jeu effectif de 20mm car il faut au moins 30mm de prise de colle).
    A titre d'exemple, un jeu de plus ou moins 50 mm de chaque côté peut être prévu. Ce jeu est suffisant pour reprendre le génie civil, pour permettre la flèche de la courbe et pour avoir une épaisseur de colle autour de la traverse 200.
    Plus les dalles 100 ont une longueur L courte et plus le rayon de courbure peut être faible.
  • Le jeu transversal X permet aussi plus d'approximation pour le positionnement exact de la dalle 100, ce qui simplifie la méthode d'installation de la voie ferrée VF.
  • Dans une variante, il est possible de prévoir des dalles 100 sans jeu en X pour les alignements droits.
  • Le jeu longitudinal Y, c'est-à-dire une ouverture 110 plus large que la traverse 200 permet d'installer des traverses 200 de façon non-parallèle pour les courbes, en éventail.
  • Un jeu en Z est aussi possible. Pour que la traverse 200 soit solidaire de la dalle 100, il faut au moins qu'elle soit en prise avec de la colle 300 sur au moins 80mm de hauteur (cette valeur est un exemple qui dépend des matériaux utilisés). Pour autoriser un jeu, il faut ainsi que la profondeur de l'ouverture soit supérieure au 80mm nécessaire pour la colle.
    En pratique, on privilégie des profondeurs sensiblement égales à la hauteur de la traverse 200. De la sorte, lorsque la traverse 200 est posée dans l'ouverture pour le stockage (sans colle donc), la traverse 200 dépasse légèrement de l'ouverture 110 afin notamment de pouvoir y monter le rail. De plus, en limitant la profondeur en Z de l'ouverture, le volume de colle 300 à injecter est limité.
  • La cote en Z de la traverse 200 peut ainsi être choisie traverse par traverse. Cela autorise à nouveau une précision de fabrication moindre pour le radier.
  • En revanche, le jeu en Z est capital pour les courbes. En effet, celui-ci permet de régler l'inclinaison de la traverse 200 dans l'ouverture 100 pour créer un dévers. Lorsque la traverse 200 est positionnée inclinée dans l'ouverture 110, un côté sera plus enfoncé dans l'ouverture 110 que l'autre. Par conséquent, une profondeur suffisante de l'ouverture 110 est nécessaire pour autoriser cet agencement. Les figures 8 et 9 illustrent différentes positions de traverse 200 dans une ouverture 110.
  • Un devers de plus ou moins 160mm doit pouvoir être atteint.
  • Plus l'ouverture 110 est grande et plus la marge pour positionner la traverse 200 est importante. En revanche, il faudra davantage de colle 300 pour figer la traverse 200. Un des objectifs principaux de l'invention est diminuer la quantité de colle 300. Par conséquent, il est préférable d'optimiser le volume de l'ouverture 110 par rapport aux jeux nécessaires pour un placement correct de la traverse 200.
  • Grâce au volume de l'ouverture 110, il est ainsi possible d'instaurer un devers dans la voie ferrée VF.
  • La dalle 130 peut comprendre des orifices de manutention 140, généralement de forme oblongue ( figures 1 et 4 ). Ces orifices autorisent par exemple l'insertion d'un verrou quart de tour, ce qui permet une manutention facile et rapide avec des outils standards.
  • En fonction de la présence adjacente ou non d'orifices de manutention 140 ou d'orifice d'injection 124, certaines ouvertures 110 peuvent ne pas présenter d'élargissement.
  • Pour le positionnement exact des traverses 200 dans l'espace, des gabarits de pose 400 sont utilisés (voir figure 10 ). Ces gabarits 400 reposent sur la dalle 100 au niveau d'inserts d'ancrage 150, qui permettent de positionner les gabarits 300 correctement.
  • La dalle 100 peut aussi comprendre des sièges 160 pour recevoir des plots d'ancrage 500 installés dans le radier. En calant les plots 500 dans les sièges 160, on fige la position en X et Y de la dalle 100 (voir figures 2 , 7 et 11 , où les plots d'ancrage 500 ne sont pas complètement insérés).
    Dans un mode de réalisation, les sièges 160 prennent de cavité semi-cylindrique sur l'épaisseur e, en extrémité de la dalle 100.
  • La dalle 100 peut comprendre sous la face inférieure 102 une semelle pour absorber les vibrations (appelée dalle flottante). Une telle semelle est un tapis résilient tel que décrit dans le document FR2906269 .
  • Agencement de plusieurs dalles en virage
  • Pour effectuer un courbe, les dalles sont mises à côté à côté avec un léger décalage angulaire (voir figure 7 )
  • Le jeu en X à l'intérieur des ouvertures permet un positionnement des traverses de sorte que les rails sont en courbe. De plus, un jeu en Y permet de mettre les traverses en éventail au sein des ouvertures 110, 111, 112 parallèles.
  • La traverse
  • D'une façon générale (voir figure 12 , qui illustre le cas d'une traverse biseautée mais cela est vrai pour toutes les traverses), la traverse 200 comprend un mécanisme d'attache 210 du rail R de chaque côté, pour pouvoir y attacher deux rails R. La traverse 200 peut comprendre une marque 220 correspondant à un repère visuel indiquant le niveau minimum d'ancrage dans l'ouverture 110.
  • D'une façon complémentaire à la forme biseautée de la dalle 100, les traverses 200 peuvent elle aussi avoir une forme biseautée.
  • La figure 12 illustre une vue de profil et de haut d'une telle traverse et les figures 8 et 9a à 9e , déjà présentées, illustrent différents positionnements dans une dalle biseautée.
    La hauteur h202 de la traverse 200 à une extrémité 202 est supérieure à la hauteur h204 de la traverse 200 à l'autre extrémité 204. Par hauteur, on entend la distance entre la cote de partie de la traverse 200 qui repose sur l'élément inférieur (à savoir la colle 300) et la cote d'un élément identique sur les deux extrémités 202, 204, par exemple le mécanisme d'attache 210 ou la surface supérieure de la traverse.
  • La traverse 200 est donc asymétrique, ce qui implique qu'elle soit posée dans le bon sens.
  • Lorsqu'une traverse 200 biseautée est utilisée avec dalle biseautée 200, différentes configurations sont possibles pour un même positionnement dans l'espace, en fonction de l'encombrement général. Par exemple, dans un tunnel, la hauteur disponible contraint généralement à limiter au maximum l'encombrement général.
  • La traverse 200 est généralement en béton précontraint.
  • Le radier
  • Le radier est classique et ne sera pas décrit outre mesure. Il est réalisé par des travaux de gros oeuvre dans le cadre du génie civil du projet.
  • Le tapis intermédiaire, lorsque prévu, est généralement un tapis résilient, monté en usine, qui a des performances en atténuation vibratoire supérieures à 20 dB à 63 Hz.
  • Le radier peut comprendre les plots d'ancrage 500 précités dans le plan, c'est-à-dire en X et Y.
  • Dimensions
  • Cette partie vise à donner des dimensions à la dalle et aux traverses.
  • Ces dimensions ne sont pas limitatives et ne forment qu'un mode de réalisation particulier de l'invention.
  • La dalle a une largeur de 2500mm et une longueur de 6000mm. Ces dimensions facilitent le transport par rapport à une dalle notamment plus large.
    L'épaisseur sur le flanc 106 est de 350mm contre 310mm sur l'autre flanc 108.
  • A titre d'exemple, la dalle pèse environ entre 5t et 6t.
  • On privilégie une largeur inférieure à 2500mm pour des raisons de transports routiers (norme européenne pour éviter d'être en convoi exceptionnel - transport des dalles à plats en général).
  • Il peut exister des dalles plus larges que longues, en ce sens que la largeur peut être supérieure à 2500mm tandis que la longueur est inférieure à 2500mm.
  • Stockage
  • Afin de permettre l'empilement des dalles 100 pour le stockage, des cales amovibles 500 sont prévues pour assurer l'horizontalité.
  • La dalle 100 est prévue pour être déplacée avec les traverses 200 simplement posées dans les ouvertures 110, 111, 112. Lorsqu'ainsi disposée, le mécanisme d'attache 210, voire une partie de la traverse elle-même 200, dépasse au-dessus de la dalle 100. La dimension minimale de la cale 500 doit donc en tenir compte pour la face inférieure 102 de la dalle empilée ne touche pas la traverse 200 de la dalle disposée dessous.
  • La figure 5 illustre l'empilement de dalles avec des cales 500 disposées sur chacun des flancs de la dalle 100.
  • Procédé de mise en place
  • En référence à la figure 13 , un procédé de mise en place d'une voie ferrée, à l'aide de la dalle 100, décrite précédemment va être explicité.
  • On suppose tout d'abord que les travaux de génie civil et de gros oeuvre ont déjà été effectuée. Cela signifie qu'un radier plat est préexistant. Grâce à l'utilisation de la dalle 100, la précision de réalisation de ce radier n'a pas besoin d'être supérieure à plus ou moins 20mm.
  • Le procédé comprend trois grandes étapes.
    La dalle 100 est mise en place (E1) sur le radier, puis les traverses 200 sont placées partiellement dans les ouvertures de dalles (E2), puis une colle est coulée (E3) dans les ouvertures pour fixer le positionnement des traverses à l'intérieur des ouvertures formant réservation.
  • Ces étapes sont à présent détaillées davantage.
  • L'étape E1 comprend l'amenée de la dalle 100 sur le site. Comme les dalles 100 ont une géométrie standard, il n'y a pas de contrainte logistique particulière. Dans le cas d'un virage, toutefois, et lorsque la dalle est biseautée, il est important que celle-ci soit amenée dans le bon sens, notamment lorsque la voie ferrée VF est installée dans un tunnel ou dans un endroit où il n'est pas possible de faire pivoter la dalle 100. L'amenée sur le site peut se faire par translation ou coulissement de la dalle 100 sur le radier, ou bien par levage à l'aide d'un palonnier.
  • Dans une étape E2, les rails sont posés sur les traverses.
  • Après l'installation sur le radier, des gabarits de pose 400 sont avantageusement utilisées pour l'étape E3. Les gabarits de pose 400 sont des pièces permettant de positionner précisément les traverses dans l'espace, avant la coulée. En particulier, les gabarits permettent de choisir la cote exacte et l'inclinaison exacte pour réaliser le devers nécessaire au virage. En pratique, le positionnement de la voie se fait à l'aide des rails.
    A l'inverse des méthodes traditionnelles de « coulée sur place » où les gabarits sont appuyés sur le radier, les gabarits de pose 400 s'appuient ici directement sur la dalle 100. Cela signifie que lors de la coulée, la dalle 100 supporte déjà tous les efforts (traverse et rail) : les déplacements non désirés liés à la reprise d'effort sont donc évités.
  • La coulée E3 s'effectue par les orifices de coulée 124 et/ou par l'accès offert par l'élargissement 114 au niveau des ouvertures.
    Si besoin, pour aider l'écoulement de la colle 300, des vibrations peuvent être appliquées à l'aide d'une aiguille vibratoire au niveau des élargissements 114, dans une étape E4, concomitante à l'étape E3.
  • Les traverses 200 sont ainsi figées.
  • En cas de problème, l'assemblage par dalles standards successives permet en outre de remplacer une dalle rapidement.

Claims (15)

  1. Dalle préfabriquée (100) pour voie ferrée (VF), s'étendant selon une direction longitudinale (X) selon laquelle on définit à la dalle une longueur (L) et transversalement (Y) à cette longueur on définit une largeur (l), la dalle comprenant une face inférieure (102) destinée à être au moins partiellement au contact d'un radier et comprenant une face supérieure (104), destinée à être disposée sous des rails (R) de voie ferrée (VF) s'étendant sensiblement le long de la direction longitudinale (X),
    la dalle (100) comprenant une pluralité d'ouvertures allongées (110, 111, 112) formant chacune une réservation apte à recevoir une traverse (200) de voie ferrée (VF), lesdites ouvertures (110) s'étendant chacune selon la largeur (l) de la dalle (100), chaque ouverture (110) étant ouverte sur la face supérieure (104) et la longueur de chaque ouverture étant inférieure à la largeur (l) de la dalle (110),
    caractérisée en ce que, pour chaque ouverture (110), la profondeur de l'ouverture à une extrémité (106) est différente de la profondeur de l'ouverture à l'autre extrémité (108).
  2. Dalle préfabriquée selon la revendication 1, dans lequel la profondeur de l'ouverture varie progressivement d'une extrémité (106) à l'autre (108) de l'ouverture (110).
  3. Dalle préfabriquée selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel la face supérieure (104) présente un angle compris entre 1 et 10° par rapport à la face inférieure (102), préférablement entre 2 et 5°, de sorte que la profondeur de l'ouverture (110) varie progressivement d'une extrémité à l'autre.
  4. Dalle préfabriquée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre des moyens de communication fluidique (120) entre les ouvertures (110), permettant une communication fluidique de colle telle que du béton, du mortier ou du ciment entre les différentes ouvertures (110).
  5. Dalle préfabriquée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la dalle comprend, au niveau de la face inférieure (104), des pattes (114) qui s'étendent dans les ouvertures (110).
  6. Dalle préfabriquée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 comprenant un canal de communication (122) reliant deux ouvertures successives (110, 111), le canal (122) étant formée sur la face inférieure (104) et étant ouvert sur la face inférieure (104), les ouvertures (110, 111) étant débouchantes dans le canal de communication (122).
  7. Traverse (200) pour voie ferrée (VF) caractérisée en ce que sa hauteur est plus importante à une extrémité qu'à l'autre.
  8. Ensemble comprenant une dalle préfabriquée (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et au moins une traverse (200) configurée pour être logée dans une des ouvertures (110), la traverse étant préférablement définie selon la revendication 7, dans lequel la traverse (200) a une longueur inférieure à la longueur de l'ouverture (110) et/ou une largeur inférieure à la largeur de l'ouverture (110), afin d'autoriser des jeux dans le placement de la traverse (200), notamment pour les courbes.
  9. Ensemble selon la revendication 8, comprenant une pluralité de traverses (200) reliées entre elles par au moins un rail (R), chaque traverse (200) étant configurée pour être respectivement logée dans une ouverture (110).
  10. Assemblage formé d'un ensemble selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel la dalle (100) et les traverses (200) sont solidaires entre elles grâce à de la colle (300), telle que du béton, du ciment, du mortier, de la résine ou toute combinaison.
  11. Portion de voie ferrée comprenant un assemblage selon la revendication 10, dans lequel la quantité de colle (300) est inférieure à 0,2 m3 par mètre linéaire de voie ferrée (VF).
  12. Procédé d'installation d'une dalle et de traverses, comprenant les étapes suivantes :
    - (E1) Mise en place d'une dalle (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 sur un radier,
    - (E2) Mise en place d'au moins une traverse (200), partiellement à l'intérieur d'une ouverture (110),
    - (E3) Coulage d'une colle (300) dans l'ouverture (110) pour fixer le positionnement de la traverse (200) à l'intérieur de l'ouverture (110).
  13. Procédé selon la revendication 12, utilisant une dalle (100) telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins deux traverses sont mises en place dans deux ouvertures respectives, la colle (300) atteignant au moins deux ouvertures (110, 111) avec un seul lieu d'injection grâce aux moyens de communication fluidique (120)
  14. Procédé d'installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 13, dans lequel l'étape (E2) comprend la mise en place de gabarits de pose (400) entre la traverse (200) et la dalle (100), le gabarit de pose (400) prenant appui sur la dalle (100), pour positionner à l'endroit voulu la traverse (200).
  15. Procédé d'installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la mise en place (E1) de la dalle (100) se fait par translation de la dalle (100) ou à l'aide d'un palonnier.
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