FR3056995A1 - INSULATED ANCHORING ELEMENT AND RAILWAY CROSSING - Google Patents
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Abstract
Elément d'ancrage pour traverse de voie ferrée ainsi qu'une traverse de voie ferrée comprenant un tel élément d'ancrage, l'élément d'ancrage comprenant une tige filetée (10), métallique, et un manchon (20), réalisé en matériau isolant électrique, entourant au moins une partie (14a-14c) de la tige filetée (10), dans lequel un espace radial (e) est prévu entre la tige filetée (10) et une partie cylindrique du manchon (20) s'étendant axialement sur au moins 30% de la longueur du manchon (20).Anchoring element for a railway crossing as well as a railway crossing comprising such an anchoring element, the anchoring element comprising a threaded rod (10), metal, and a sleeve (20), made of electrical insulating material surrounding at least one portion (14a-14c) of the threaded shank (10), wherein a radial gap (e) is provided between the threaded shank (10) and a cylindrical portion of the sleeve (20) extending axially for at least 30% of the length of the sleeve (20).
Description
DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
Le présent exposé concerne un élément d'ancrage pour traverse de voie ferrée ainsi qu'une traverse de voie ferrée comprenant un tel élément d'ancrage.The present disclosure relates to an anchoring element for a railroad cross member as well as a railroad cross member comprising such an anchoring element.
Un tel élément d'ancrage permet la fabrication de traverses de voie ferrée sur lesquelles reposent et sont fixés les rails de la voie ferrée : il permet une isolation électrique des rails tout en limitant le risque d'endommagement des traverses. Ces éléments d'ancrage et ces traverses peuvent être utilisés pour tout type de voie ferrée.Such an anchoring element enables the manufacture of railway sleepers on which the rails of the railway rest and are fixed: it allows electrical insulation of the rails while limiting the risk of damage to the sleepers. These anchoring elements and these sleepers can be used for any type of railway.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART
Les traverses de voie ferrée sont des pièces déposées à intervalle régulier en travers de la voie permettant de fixer les rails et de maintenir leur écartement ainsi que leur inclinaison. Ces traverses prennent ainsi généralement la forme d'un bloc horizontal, posé sur le ballast de la voie, comportant sur leur face supérieure deux tables d'appui sur lesquelles reposent les rails. Des goujons s'étendent depuis chaque table d'appui de part et d'autre du rail et permettent la fixation d'attaches venant bloquer contre la table d'appui les patins prévus de chaque côté du rail.Railway sleepers are pieces deposited at regular intervals across the track to fix the rails and maintain their spacing and their inclination. These crosspieces generally take the form of a horizontal block, placed on the track ballast, comprising on their upper face two support tables on which the rails rest. Studs extend from each support table on either side of the rail and allow the attachment of fasteners which block the pads provided on each side of the rail against the support table.
Les traverses peuvent être réalisées en plusieurs matériaux ; toutefois, désormais, la majorité des traverses sont réalisées en béton ou dans des matériaux similaires. Les traverses sont alors fabriquées par coulage de béton liquide dans un moule.The sleepers can be made of several materials; however, now the majority of sleepers are made of concrete or similar materials. The sleepers are then manufactured by pouring liquid concrete into a mold.
Les goujons sont pour leur part généralement fabriqués par roulage à froid et/ou à chaud à partir d'un lopin métallique cylindrique et sont mis en place soit au moment de la fabrication de la traverse elle-même, les goujons ayant été installés soit dans le moule de la traverse avant coulage du béton, soit a posteriori en rapportant le goujon dans une cavité de la traverse.The studs, for their part, are generally manufactured by cold and / or hot rolling from a cylindrical metallic piece and are put in place either at the time of the manufacture of the crosspiece itself, the studs having been installed either in the mold of the cross member before pouring the concrete, or a posteriori by bringing the stud back into a cavity of the cross member.
Dans certains cas, il est utile de mettre en place un manchon isolant électrique autour de la portion du goujon ancrée dans la traverse. En effet, en présence d'eau, en cas de pluie par exemple, il est connu que les traverses peuvent conduire légèrement l'électricité, soit à travers un film d'eau déposé à leur surface, soit à travers le matériau même de la traverse lorsqu'il est humidifié : les goujons et les attaches de rail étant généralement métalliques, l'isolation électrique entre les deux rails se retrouve alors affaiblie, ce qui peut entraîner des défauts de signalisation. La mise en place d'un tel manchon isolant permet alors, d'une part, d'isoler le goujon d'un éventuel film d'eau présent sur la table d'appui de la traverse et, d'autre part, d'isoler le goujon du matériau de la traverse. On réduit dès lors le risque d'affaiblir l'isolation électrique des deux rails.In some cases, it is useful to install an electrical insulating sleeve around the portion of the stud anchored in the crosspiece. Indeed, in the presence of water, in the event of rain for example, it is known that the sleepers can conduct electricity slightly, either through a film of water deposited on their surface, or through the very material of the crosspiece when it is wet: the studs and rail fasteners are generally metallic, the electrical insulation between the two rails is then weakened, which can lead to signaling faults. The installation of such an insulating sleeve then makes it possible, on the one hand, to isolate the stud from a possible film of water present on the support table of the cross member and, on the other hand, to isolate the stud from the crossmember material. The risk of weakening the electrical insulation of the two rails is therefore reduced.
Toutefois, si le métal du goujon et le béton de la traverse ont généralement des coefficients de dilation thermique proches, celui du manchon isolant, réalisé fréquemment en matériau plastique, est généralement bien plus important. Dès lors, en cas d'augmentation de la température ambiante, on assiste à un phénomène de dilatation différentielle au cours duquel le manchon isolant se dilate de manière trop importante par rapport au béton de la traverse, entraînant l'apparition de contraintes mécaniques importantes autour du goujon et conduisant parfois à des fissurations du béton ou à des éclatements en surface de la traverse. Une telle dilation différentielle peut également se produire en présence d'humidité avec les mêmes conséquences.However, if the metal of the stud and the concrete of the sleeper generally have close thermal expansion coefficients, that of the insulating sleeve, frequently made of plastic material, is generally much more important. Consequently, in the event of an increase in the ambient temperature, there is a phenomenon of differential expansion during which the insulating sleeve expands too much with respect to the concrete of the cross member, causing the appearance of significant mechanical stresses around of the stud and sometimes leading to cracking of the concrete or to bursting on the surface of the sleeper. Such differential expansion can also occur in the presence of moisture with the same consequences.
Il existe donc un réel besoin pour un élément d'ancrage pour traverse de voie ferrée, ainsi qu'une traverse de voie ferrée comprenant un tel élément d'ancrage, qui soient dépourvus, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux configurations connues précitées.There is therefore a real need for an anchor element for a railroad cross member, as well as a railroad cross member comprising such an anchor element, which are devoid, at least in part, of the drawbacks inherent in the above-mentioned known configurations. .
PRESENTATION DE L'INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION
Le présent exposé concerne un élément d'ancrage pour traverse de voie ferrée, comprenant une tige filetée, métallique, et un manchon, réalisé en matériau isolant électrique, entourant au moins une partie de la tige filetée, dans lequel un espace radial est prévu entre la tige filetée et une partie cylindrique du manchon s'étendant axialement sur au moins 30%, de préférence 50%, de la longueur du manchon.The present disclosure relates to an anchoring element for a railroad sleeper, comprising a metallic threaded rod and a sleeve, made of electrical insulating material, surrounding at least part of the threaded rod, in which a radial space is provided between the threaded rod and a cylindrical part of the sleeve extending axially over at least 30%, preferably 50%, of the length of the sleeve.
Grâce à une telle configuration, il est possible de doter l'élément d'ancrage d'un manchon isolant, assurant une isolation électrique entre les différents éléments d'ancrage d'une même traverse et donc entre les deux rails montés sur la traverse, tout en réduisant le niveau de contraintes exercé dans la traverse en cas de dilatation du manchon isolant.Thanks to such a configuration, it is possible to provide the anchoring element with an insulating sleeve, ensuring electrical insulation between the various anchoring elements of the same cross member and therefore between the two rails mounted on the cross member, while reducing the level of stresses exerted in the cross member in the event of expansion of the insulating sleeve.
En effet, en cas de dilatation différentielle de l'élément d'ancrage, grâce à cet espace radial prévu entre la tige filetée et au moins une partie du manchon, cette partie du manchon est libre de s'étendre vers l'intérieur au sein de cet espace radial, quitte à se déformer légèrement, et n'exerce donc plus, ou presque plus, de contraintes sur le matériau de la traverse alentour.Indeed, in case of differential expansion of the anchoring element, thanks to this radial space provided between the threaded rod and at least part of the sleeve, this part of the sleeve is free to extend inwardly within of this radial space, even if it deforms slightly, and therefore no longer, or almost no longer, stresses on the material of the surrounding sleeper.
Dès lors, grâce à ce niveau de contraintes réduit, le risque d'apparition de fissures, d'éclatements ou d'autres défauts dans la traverse est réduit. La résistance, la fiabilité et la longévité de la traverse sont donc augmentés.Consequently, thanks to this reduced level of stresses, the risk of the appearance of cracks, bursts or other defects in the cross member is reduced. The resistance, reliability and longevity of the cross member are therefore increased.
Il faut à ce sujet noter qu'il n'est pas nécessaire que cet espace radial soit prévu tout le long du manchon isolant : certaines parties du manchon isolant peuvent en effet être directement au contact de la tige filetée, par exemple pour permettre l'assemblage du manchon isolant sur la tige filetée. Les inventeurs ont en effet constaté qu'un espace radial s'étendant sur au moins 30% de la longueur du manchon, de préférence 50%, suffisait à obtenir une baisse significative du niveau de contraintes dans la partie de la traverse proche de la zone d'ancrage en cas de dilation différentielle. De plus, le centre de la traverse est plus solide que ses zones périphériques et résiste donc mieux aux contraintes mécaniques potentiellement générées par l'élément d'ancrage : en conséquence, la mise en place d'un espace radial entre le manchon isolant et la tige filetée est moins importante dans la zone centrale de la traverse, c'est-à-dire dans la zone d'extrémité inférieure de l'élément d'ancrage.It should be noted in this regard that it is not necessary for this radial space to be provided all along the insulating sleeve: certain parts of the insulating sleeve can indeed be directly in contact with the threaded rod, for example to allow the assembly of the insulating sleeve on the threaded rod. The inventors have in fact found that a radial space extending over at least 30% of the length of the sleeve, preferably 50%, was sufficient to obtain a significant reduction in the level of stresses in the part of the crosspiece close to the area. anchor in case of differential expansion. In addition, the center of the crosspiece is stronger than its peripheral areas and therefore better withstands the mechanical stresses potentially generated by the anchoring element: consequently, the establishment of a radial space between the insulating sleeve and the threaded rod is less important in the central region of the cross member, that is to say in the lower end region of the anchoring element.
En outre, cet espace radial réduit la longueur sur laquelle la tige filetée est en prise dans le manchon et donc, indirectement, verrouillée dans la traverse : dès lors, lorsqu'une réparation nécessite le retrait et le remplacement de la tige filetée, la force à exercer pour retirer la tige filetée endommagée est réduite.In addition, this radial space reduces the length over which the threaded rod is engaged in the sleeve and therefore, indirectly, locked in the crosspiece: therefore, when a repair requires the removal and replacement of the threaded rod, the force to exercise to remove the damaged threaded rod is reduced.
Dans certains modes de réalisation, le manchon entoure au moins une partie inférieure de la tige filetée, et de préférence toute la partie destinée à être ancrée dans la traverse. On renforce ainsi l'isolation électrique de l'élément d'ancrage.In certain embodiments, the sleeve surrounds at least a lower part of the threaded rod, and preferably the whole part intended to be anchored in the cross-member. This reinforces the electrical insulation of the anchoring element.
Dans certains modes de réalisation, l'espace radial mesure au moins 0,2 mm au sommet du filetage de la tige filetée. On entend ici que cette valeur de l'espace radial est mesurée dans des conditions ambiantes de température et pression, c'est-à-dire à 20°C et 1 atm. Un tel espace radial est suffisant compte tenu des différences de coefficients de dilation habituellement constatées entre le matériau de la traverse et celui du manchon et des plages de températures auxquelles sont habituellement soumises les traverses.In certain embodiments, the radial space measures at least 0.2 mm at the top of the thread of the threaded rod. It is understood here that this value of the radial space is measured under ambient conditions of temperature and pressure, that is to say at 20 ° C. and 1 atm. Such a radial space is sufficient taking into account the differences in expansion coefficients usually observed between the material of the cross member and that of the sleeve and the temperature ranges to which the cross members are usually subjected.
Dans certains modes de réalisation, le manchon comprend une base munie d'un taraudage coopérant avec le filetage de la tige filetée. Une telle base taraudée permet de monter le manchon sur la tige filetée et donc de proposer un élément d'ancrage complètement assemblé. Elle assure en outre une résistance à l'arrachement de l'élément d'ancrage. De plus, une fois l'élément d'ancrage intégré dans une traverse, le taraudage permet le remplacement de la tige filetée en cas de dommage sur cette dernière : une nouvelle tige filetée peut en effet facilement être mise en place par vissage et collage dans la base subsistant dans la traverse.In certain embodiments, the sleeve comprises a base provided with a thread cooperating with the thread of the threaded rod. Such a threaded base makes it possible to mount the sleeve on the threaded rod and therefore to propose a completely assembled anchoring element. It also provides resistance to tearing of the anchoring element. In addition, once the anchoring element is integrated in a cross member, the tapping allows the replacement of the threaded rod in the event of damage to the latter: a new threaded rod can indeed easily be put in place by screwing and gluing in the base remaining in the crosspiece.
Dans certains modes de réalisation, la base enserre l'extrémité inférieure de la tige filetée. Ainsi, la base peut être vissée complètement autour de l'extrémité inférieure de la tige filetée, ce qui bloque sa position radiale et axiale et assure donc la stabilité du manchon.In some embodiments, the base encloses the lower end of the threaded rod. Thus, the base can be screwed completely around the lower end of the threaded rod, which blocks its radial and axial position and therefore ensures the stability of the sleeve.
Dans certains modes de réalisation, la base est surmoulée, vissée et/ou collée sur la tige filetée.In certain embodiments, the base is overmolded, screwed and / or glued to the threaded rod.
Dans certains modes de réalisation, le manchon comprend un corps tubulaire comportant ladite partie cylindrique.In some embodiments, the sleeve includes a tubular body having said cylindrical portion.
Dans certains modes de réalisation, le corps tubulaire comprend une bague de serrage munie d'un taraudage coopérant avec le filetage de la tige filetée. Cette bague de serrage permet d'une part de monter le manchon sur la tige filetée et d'autre part d'assurer l'étanchéité entre le manchon et la tige filetée de manière à empêcher de l'eau ou une autre substance de pénétrer dans la cavité formée par ledit espace radial entre la partie cylindrique du manchon et la tige filetée lorsque la traverse est exposée aux intempéries par exemple. De plus, lorsque l'élément d'ancrage est mis en place directement dans le moule de la traverse lors de la fabrication de cette dernière par coulage de béton, cette bague de serrage empêche également le béton liquide de pénétrer dans la cavité du manchon.In certain embodiments, the tubular body comprises a clamping ring provided with a thread cooperating with the thread of the threaded rod. This clamping ring allows on the one hand to mount the sleeve on the threaded rod and on the other hand to ensure sealing between the sleeve and the threaded rod so as to prevent water or another substance from entering the cavity formed by said radial space between the cylindrical part of the sleeve and the threaded rod when the cross member is exposed to the weather, for example. In addition, when the anchoring element is placed directly in the mold of the cross member during the manufacture of the latter by pouring concrete, this clamping ring also prevents liquid concrete from entering the cavity of the sleeve.
Dans certains modes de réalisation, la bague de serrage est prévue à l'extrémité supérieure du corps tubulaire. Cette bague de serrage sera donc généralement agencée en surface de la traverse.In certain embodiments, the clamping ring is provided at the upper end of the tubular body. This clamping ring will therefore generally be arranged on the surface of the crosspiece.
Dans certains modes de réalisation, le corps tubulaire comprend une portion d'appui et de centrage, comportant un anneau de centrage et un épaulement d'appui, dirigé vers le haut, prévu immédiatement audessous de l'anneau de centrage. Grâce à cette portion d'appui et de centrage, coopérant avec une ouverture d'un moule adapté, il est possible d'intégrer facilement et précisément l'élément d'ancrage dans le moule de fabrication de la traverse et donc d'obtenir des traverses munies d'éléments d'ancrage pour attaches de voie ferrée directement ancrés dans la traverse à l'issue de leur fabrication. Plus précisément, l'anneau de centrage permet de centrer l'élément d'ancrage dans l'ouverture du moule, ce qui offre une grande précision dans le positionnement de l'élément d'ancrage sur la traverse finale. En particulier, un tel anneau de centrage permet de donner à l'ouverture du moule une taille suffisante, et supérieure à la section de la portion supérieure d'attache de l'élément d'ancrage, pour permettre le passage de l'élément d'ancrage lors du démoulage, y compris lorsque ce dernier est incliné par rapport à la direction de démoulage. L'épaulement d'appui permet quant à lui de retenir l'élément d'ancrage dans le moule en s'appuyant sur les bords de l'ouverture du moule.In certain embodiments, the tubular body comprises a support and centering portion, comprising a centering ring and an upwardly directed support shoulder, provided immediately below the centering ring. Thanks to this support and centering portion, cooperating with an opening of a suitable mold, it is possible to easily and precisely integrate the anchoring element in the manufacturing mold of the cross member and therefore to obtain sleepers provided with anchoring elements for railroad ties directly anchored in the sleeper after their manufacture. More precisely, the centering ring makes it possible to center the anchoring element in the opening of the mold, which offers great precision in the positioning of the anchoring element on the final crosspiece. In particular, such a centering ring makes it possible to give the opening of the mold a sufficient size, and greater than the section of the upper attachment portion of the anchoring element, to allow the passage of the element d anchoring during demolding, including when the latter is inclined relative to the demolding direction. The support shoulder makes it possible to retain the anchoring element in the mold by pressing on the edges of the opening of the mold.
Dans certains modes de réalisation, la portion d'appui et de centrage est prévue à l'extrémité supérieure du corps tubulaire. Elle est de préférence prévue à l'extrémité supérieure de la bague de serrage.In certain embodiments, the support and centering portion is provided at the upper end of the tubular body. It is preferably provided at the upper end of the clamping ring.
Dans certains modes de réalisation, le corps tubulaire et la base du manchon sont deux pièces distinctes montées l'une sur l'autre. Une telle configuration facilite la fabrication du manchon et notamment la réalisation de l'espace radial. La base peut par exemple être surmoulée sur la tige filetée tandis que le corps tubulaire est moulé indépendamment puis rapporté sur la base et la tige filetée. En outre, ceci permet de découpler les fonctions de la base, principalement structurales, et du corps tubulaire, principalement liées à la réduction des contraintes mécaniques dans la traverse.In certain embodiments, the tubular body and the base of the sleeve are two separate parts mounted one on the other. Such a configuration facilitates the manufacture of the sleeve and in particular the production of the radial space. The base can for example be molded onto the threaded rod while the tubular body is independently molded and then attached to the base and the threaded rod. In addition, this makes it possible to decouple the functions of the base, mainly structural, and of the tubular body, mainly linked to the reduction of mechanical stresses in the cross-member.
Dans certains modes de réalisation, l'extrémité inférieure du corps tubulaire possède un épaulement et une jupe annulaires coopérant avec un socle prévu au sommet de la base. Ce socle est de préférence tronconique. Une telle configuration permet d'assurer l'étanchéité à l'interface entre le corps tubulaire et la base grâce à la pression réciproque exercée par le manchon sur la base lors du vissage du corps tubulaire sur la tige filetée. En outre, par réaction, la partie taraudée du corps tubulaire exerce une pression sur le filet de la tige filetée, ce qui renforce l'étanchéité également à ce niveau.In certain embodiments, the lower end of the tubular body has an annular shoulder and skirt cooperating with a base provided at the top of the base. This base is preferably frustoconical. Such a configuration ensures sealing at the interface between the tubular body and the base thanks to the reciprocal pressure exerted by the sleeve on the base when the tubular body is screwed onto the threaded rod. In addition, by reaction, the threaded part of the tubular body exerts pressure on the thread of the threaded rod, which also reinforces the seal at this level.
Dans certains modes de réalisation, le corps tubulaire et la base sont réalisés dans deux matériaux différents. Ceci permet d'adapter le matériau à la fonction de chaque élément. La base possède des fonctions structurales et peut donc être réalisée dans un matériau rigide, notamment du polyamide chargé de fibres ; à l'inverse, le corps tubulaire ne possède pas de fonctions structurales et peut donc être réalisé dans un matériau plus économique tel du polyéthylène.In some embodiments, the tubular body and the base are made of two different materials. This allows the material to be adapted to the function of each element. The base has structural functions and can therefore be made of a rigid material, in particular polyamide loaded with fibers; conversely, the tubular body has no structural functions and can therefore be made of a more economical material such as polyethylene.
Dans certains modes de réalisation, le manchon est une pièce monobloc. Une telle configuration réduit le nombre total de pièces, ce qui simplifie les lignes de production.In certain embodiments, the sleeve is a single piece. Such a configuration reduces the total number of parts, which simplifies production lines.
Dans certains modes de réalisation, un matériau de remplissage est prévu dans l'espace radial séparant la tige filetée de la partie cylindrique du manchon. Ce matériau de remplissage permet de surmouler l'ensemble du manchon directement sur la tige filetée lorsque le manchon est monobioc et que la cavité formée par l'espace radial est fermée à ses deux extrémités. Ce matériau de remplissage est de préférence suffisamment souple pour que la partie cylindrique du manchon puisse se dilater au moins en partie dans la cavité formée par l'espace radial.In certain embodiments, a filling material is provided in the radial space separating the threaded rod from the cylindrical part of the sleeve. This filling material makes it possible to overmold the entire sleeve directly on the threaded rod when the sleeve is monobioc and the cavity formed by the radial space is closed at its two ends. This filling material is preferably flexible enough so that the cylindrical part of the sleeve can expand at least in part in the cavity formed by the radial space.
Dans certains modes de réalisation, le manchon, de préférence sa base, comprend des anneaux périphériques. Ces anneaux périphériques permettent de s'opposer à une force d'arrachement qui pourrait s'appliquer sur l'élément d'ancrage, par exemple lors du serrage d'un boulon sur la tige filetée.In some embodiments, the sleeve, preferably its base, includes peripheral rings. These peripheral rings make it possible to oppose a tearing force which could be applied to the anchoring element, for example when tightening a bolt on the threaded rod.
Dans certains modes de réalisation, le manchon, de préférence sa base, comprend des nervures axiales. Ces nervures axiales permettent de s'opposer à une rotation de l'élément d'ancrage qui pourrait être entraînée par exemple par le vissage ou le dévissage d'un écrou sur la tige filetée.In some embodiments, the sleeve, preferably its base, includes axial ribs. These axial ribs make it possible to oppose a rotation of the anchoring element which could be driven for example by the screwing or unscrewing of a nut on the threaded rod.
Le présent exposé concerne également une traverse de voie ferrée comprenant un bloc horizontal et au moins un élément d'ancrage selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents dont une portion inférieure d'ancrage est intégrée dans la masse du bloc.The present description also relates to a railroad sleeper comprising a horizontal block and at least one anchoring element according to any one of the preceding embodiments, a lower anchoring portion of which is integrated into the mass of the block.
Dans certains modes de réalisation, le bloc horizontal est obtenu par coulage d'un matériau liquide dans un moule puis solidification du matériau et démoulage. Ce matériau est de préférence du béton.In certain embodiments, the horizontal block is obtained by casting a liquid material in a mold then solidification of the material and demolding. This material is preferably concrete.
Dans certains modes de réalisation, la face supérieure du bloc comprend au moins une table d'appui configurée pour recevoir un rail, et l'élément d'ancrage s'étend depuis ladite table d'appui, de préférence perpendiculairement depuis ladite table d'appui.In certain embodiments, the upper face of the block comprises at least one support table configured to receive a rail, and the anchoring element extends from said support table, preferably perpendicularly from said support table. support.
Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de l'élément d'ancrage et de la traverse proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.The aforementioned characteristics and advantages, as well as others, will appear on reading the detailed description which follows, of exemplary embodiments of the anchoring element and of the cross-member proposed. This detailed description refers to the accompanying drawings.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l'invention.The appended drawings are schematic and aim above all to illustrate the principles of the invention.
Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d’élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés sur les figures par des références numériques incrémentées de 100, 200, etc.In these drawings, from one figure (FIG) to another, identical elements (or parts of elements) are identified by the same reference signs. In addition, elements (or parts of elements) belonging to different embodiments but having a similar function are identified in the figures by numerical references incremented by 100, 200, etc.
La FIG 1 est une vue partiellement en coupe d'un premier exemple d'élément d'ancrage.FIG 1 is a partially sectioned view of a first example of an anchoring element.
La FIG 2 est une vue en perspective de la base du manchon isolant de l'élément d'ancrage de la FIG 1.FIG 2 is a perspective view of the base of the insulating sleeve of the anchor element of FIG 1.
La FIG 3 est une vue en coupe de la base de la FIG 2.FIG 3 is a sectional view of the base of FIG 2.
La FIG 4 est une vue en perspective du corps tubulaire du manchon isolant de l'élément d'ancrage de la FIG 1.FIG 4 is a perspective view of the tubular body of the insulating sleeve of the anchoring element of FIG 1.
La FIG 5 est une vue en coupe du corps tubulaire de la FIG 4.FIG 5 is a sectional view of the tubular body of FIG 4.
La FIG 6 est une vue en coupe d'un exemple de traverse.FIG 6 is a sectional view of an exemplary cross member.
La FIG 7 est une vue partiellement en coupe d'un deuxième exemple d'élément d'ancrage.FIG 7 is a partially sectioned view of a second example of an anchoring element.
La FIG 8 est une vue partiellement en coupe d'un troisième exemple d'élément d'ancrage.FIG 8 is a partially sectioned view of a third example of an anchoring element.
DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLE(S) DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENT (S)
Afin de rendre plus concrète l'invention, des exemples d'éléments d'ancrage sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.In order to make the invention more concrete, examples of anchoring elements are described in detail below, with reference to the accompanying drawings. It is recalled that the invention is not limited to these examples.
La FIG 1 illustre un premier exemple d'élément d'ancrage 1 selon le présent exposé. L'élément d'ancrage 1 comprend une tige filetée 10 et un manchon isolant 20 comportant une base 21 et un corps tubulaire 31.FIG 1 illustrates a first example of anchoring element 1 according to the present description. The anchoring element 1 comprises a threaded rod 10 and an insulating sleeve 20 comprising a base 21 and a tubular body 31.
La tige filetée 10 s'entend selon une direction longitudinale A et mesure une vingtaine de centimètres de long environ ; son diamètre dl, mesuré en sommet de filetage, est d'environ 22 mm. Elle est munie d'un filetage 11 régulier et continu s'étendant sur toute sa longueur depuis son extrémité inférieure 12 jusqu'à son extrémité supérieure 13. Dans le présent exemple, elle est fabriquée par roulage à froid et/ou à chaud d'un lopin cylindrique en acier.The threaded rod 10 is understood in a longitudinal direction A and measures around twenty centimeters in length; its diameter dl, measured at the top of the thread, is approximately 22 mm. It is provided with a regular and continuous thread 11 extending over its entire length from its lower end 12 to its upper end 13. In the present example, it is produced by cold and / or hot rolling of a cylindrical piece of steel.
La base 21 du manchon 20, également visible sur les FIG 2 et 3, est un bloc massif, généralement axisymétrique et muni d'un taraudage central 24 s'étendant le long de l'axe A depuis l'extrémité supérieure 23 de la base 21 sans déboucher au niveau de son extrémité inférieure 22. Ce taraudage central 24 correspond à et coopère avec le filetage 11 de la tige filetée 10. Dans le présent exemple, la base 21 est réalisée en polyamide chargé de fibres, qui est un matériau isolant électrique, et mesure environ 5 cm de haut.The base 21 of the sleeve 20, also visible in FIGS 2 and 3, is a solid block, generally axisymmetric and provided with a central thread 24 extending along the axis A from the upper end 23 of the base 21 without opening at its lower end 22. This central thread 24 corresponds to and cooperates with the thread 11 of the threaded rod 10. In the present example, the base 21 is made of polyamide loaded with fibers, which is an insulating material electric, and measures approximately 5 cm high.
La base 21 possède une forme annelée avec dans cet exemple deux anneaux périphériques 25 formant chacun une surface de résistance à l'arrachement 25a tournée partiellement vers le haut.The base 21 has a corrugated shape with, in this example, two peripheral rings 25 each forming a pull-out resistance surface 25a turned partially upwards.
La base 21 comprend également des nervures axiales 26 s'étendant de haut en bas le long de la surface périphérique de la base 21 dans des plans axiaux de l'élément d'ancrage 1. Dans cet exemple, la base 21 comprend quatre nervures axiales 26 prévues régulièrement à 90° les unes des autres.The base 21 also comprises axial ribs 26 extending from top to bottom along the peripheral surface of the base 21 in axial planes of the anchoring element 1. In this example, the base 21 comprises four axial ribs 26 regularly scheduled at 90 ° from each other.
En outre, l'extrémité supérieure 23 de la base 21 forme un socle tronconique 27 permettant de recevoir l'appui du corps tubulaire 31 du manchon 20 comme cela sera expliqué ci-après.In addition, the upper end 23 of the base 21 forms a frustoconical base 27 for receiving the support of the tubular body 31 of the sleeve 20 as will be explained below.
Le corps tubulaire 31, également visible sur les FIG 4 et 5, est généralement axisymétrique et comprend sur plus de 80% de sa longueur une partie cylindrique 32 formant une cavité cylindrique 33 dont le diamètre d2 mesure 22,4 mm ou plus, soit quelques dixièmes de millimètres de plus que le diamètre dl de la tige filetée 10, de préférence 4 dixièmes de millimètre ou plus. Il est réalisé dans cet exemple en polyéthylène, qui est également un matériau isolant électrique, et mesure environ 8 cm. Naturellement, les mesures indiquées ici sont purement illustratives et correspondent à l'exemple décrit : les diamètres dl et d2 peuvent bien entendu varier en fonction de l'application visée. On pourrait par exemple avoir un diamètre d2 égal à 18,4 mm pour une tige filetée de diamètre dl égal à 18 mm, ou égal à 24,4 mm pour une tige filetée de diamètre dl égal à 24 mm.The tubular body 31, also visible in FIGS 4 and 5, is generally axisymmetric and comprises over more than 80% of its length a cylindrical part 32 forming a cylindrical cavity 33 whose diameter d2 measures 22.4 mm or more, or a few tenths of a millimeter more than the diameter dl of the threaded rod 10, preferably 4 tenths of a millimeter or more. In this example, it is made of polyethylene, which is also an electrical insulating material, and measures approximately 8 cm. Naturally, the measurements indicated here are purely illustrative and correspond to the example described: the diameters dl and d2 can of course vary depending on the intended application. One could for example have a diameter d2 equal to 18.4 mm for a threaded rod with a diameter dl equal to 18 mm, or equal to 24.4 mm for a threaded rod with a diameter dl equal to 24 mm.
L'extrémité inférieure du corps tubulaire 31 comprend un épaulement annulaire radial 34 et une jupe annulaire 35 de forme tronconique complémentaire à celle du socle 27 de la base 21.The lower end of the tubular body 31 comprises an annular radial shoulder 34 and an annular skirt 35 of frustoconical shape complementary to that of the base 27 of the base 21.
L'extrémité supérieure du corps tubulaire 31 comprend pour sa part une bague de serrage 36 munie d'un taraudage 37 correspondant à et coopérant avec le filetage 11 de la tige filetée 10. La bague de serrage 36 comprend également à son sommet un anneau circulaire de centrage 38 et un épaulement d'appui annulaire 39.The upper end of the tubular body 31 comprises for its part a clamping ring 36 provided with a thread 37 corresponding to and cooperating with the thread 11 of the threaded rod 10. The clamping ring 36 also includes at its top a circular ring centering 38 and an annular support shoulder 39.
Dans le présent exemple, la base 21 est surmoulée autour de la partie d'extrémité inférieure 14a de la tige filetée 10, c'est-à-dire environ sur les quatre derniers centimètres de la tige filetée 10.In the present example, the base 21 is molded around the lower end portion 14a of the threaded rod 10, that is to say approximately over the last four centimeters of the threaded rod 10.
Le corps tubulaire 31 est moulé pour sa part indépendamment puis rapporté sur la tige filetée 10 et la base 21 en vissant la bague de serrage 36 sur la tige filetée 10 jusqu'à ce que l'épaulement 34 et la jupe 35 de l'extrémité inférieure du corps tubulaire 31 s'appuient avec force sur le socle TJ de l'extrémité supérieure de la base 21.The tubular body 31 is independently molded and then attached to the threaded rod 10 and the base 21 by screwing the clamping ring 36 on the threaded rod 10 until the shoulder 34 and the skirt 35 of the end lower part of the tubular body 31 forcefully bear on the base TJ of the upper end of the base 21.
Une fois l'assemblage de l'élément d'ancrage 1 ainsi terminé, une partie intermédiaire 14b de la tige filetée 10, comprise entre la partie d'extrémité inférieure 14a retenue dans la base 21 et une partie de serrage 14c retenue dans la bague de serrage 36, s'étend librement dans la cavité cylindrique 33 du manchon 20, un espace radial e minimal d'environ 0,2 mm étant laissé en cet endroit entre la surface interne de la partie cylindrique 32 du manchon 20 et le filetage 11 de la tige filetée 10.Once the assembly of the anchoring element 1 thus completed, an intermediate part 14b of the threaded rod 10, included between the lower end part 14a retained in the base 21 and a clamping part 14c retained in the ring clamp 36, extends freely in the cylindrical cavity 33 of the sleeve 20, a minimum radial space e of about 0.2 mm being left at this point between the internal surface of the cylindrical part 32 of the sleeve 20 and the thread 11 of the threaded rod 10.
La partie supérieure 14d de la tige filetée 10 reste pour sa part libre et dépasse au-dessus de l'extrémité supérieure du manchon 20. Cette partie supérieure 14d est destinée en effet à s'étendre en surface de la traverse afin de permettre la fixation d'une attache de rail.The upper part 14d of the threaded rod 10 remains for its part free and protrudes above the upper end of the sleeve 20. This upper part 14d is intended in fact to extend on the surface of the cross member to allow fixing a rail tie.
La FIG 6 représente une traverse 50 qu'il est possible d'obtenir à l'aide des éléments d'ancrage 1. Cette traverse 50 comprend un bloc de béton 51 s'étendant le long d'une direction horizontale. La surface inférieure 52 du bloc 51, prévue pour reposer sur le sol, généralement garni de ballast, est plane et horizontale. Sa surface supérieure 53 est généralement plane et parallèle à la surface inférieure 52 sauf au niveau de tables d'appui 54 prévues à proximité de chaque extrémité de la traverse 50 et sur lesquelles reposeront les rails de la voie. Ces tables d'appui 54 sont légèrement inclinées par rapport à la direction horizontale de manière à incliner légèrement les rails vers le milieu de la voie.FIG 6 shows a cross 50 which can be obtained using the anchoring elements 1. This cross 50 includes a concrete block 51 extending along a horizontal direction. The lower surface 52 of the block 51, intended to rest on the ground, generally provided with ballast, is flat and horizontal. Its upper surface 53 is generally flat and parallel to the lower surface 52 except at the level of support tables 54 provided near each end of the cross-member 50 and on which the rails of the track will rest. These support tables 54 are slightly inclined relative to the horizontal direction so as to slightly incline the rails towards the middle of the track.
Deux éléments d'ancrage 1 s'étendent perpendiculairement depuis chaque table d'appui 54. La partie inférieure de chaque élément d'ancrage 1 est scellée dans le béton du bloc 11 jusqu'au niveau de l'épaulement d'appui 39 tandis que sa partie supérieure émerge hors du bloc lia partir de l'anneau de centrage 38 sur une hauteur de 6 cm environ.Two anchoring elements 1 extend perpendicularly from each support table 54. The lower part of each anchoring element 1 is sealed in the concrete of the block 11 up to the level of the support shoulder 39 while its upper part emerges from the block 11a from the centering ring 38 over a height of approximately 6 cm.
La fabrication d'une telle traverse 50 peut être réalisée de manière analogue à ce qui est décrit dans la demande de brevet français n° 16 51667 en installant les éléments d'ancrage 1 dans un moule adapté, l'épaulement d'appui 39 et l'anneau de centrage 38 permettant de supporter et de centrer les éléments d'ancrage 1 dans le moule au moment du coulage du béton.The manufacture of such a cross member 50 can be carried out in a similar manner to that described in French patent application No. 16 51667 by installing the anchoring elements 1 in a suitable mold, the support shoulder 39 and the centering ring 38 for supporting and centering the anchoring elements 1 in the mold when the concrete is poured.
La FIG 7 illustre un deuxième exemple d'élément d'ancrage 101 selon le présent exposé. Ce deuxième exemple est tout à fait analogue au premier exemple si ce n'est que le manchon isolant 120 est ici réalisé en une seule pièce intégrant la base 121 et le corps tubulaire 131. Ainsi, sauf précision contraire, les parties du manchon 120 formant respectivement la base 121 et le corps tubulaire 131 comprennent les mêmes caractéristiques que la base 21 et le corps tubulaire 31, respectivement, du premier exemple.FIG 7 illustrates a second example of anchoring element 101 according to the present description. This second example is entirely analogous to the first example except that the insulating sleeve 120 is here produced in a single piece integrating the base 121 and the tubular body 131. Thus, unless otherwise specified, the parts of the sleeve 120 forming respectively the base 121 and the tubular body 131 comprise the same characteristics as the base 21 and the tubular body 31, respectively, of the first example.
Dans ce deuxième exemple, l'ensemble du manchon 120 est réalisé en polyamide chargé de fibres par surmoulage autour de la tige filetéeIn this second example, the entire sleeve 120 is made of polyamide loaded with fibers by overmolding around the threaded rod.
110. Afin de permettre la réalisation de la cavité cylindrique 133 de la partie cylindrique 132 du manchon 120, un insert 140 aux dimensions de la future cavité 133 est préalablement mis en place autour de la partie intermédiaire 114b de la tige filetée 110, par surmoulage, vissage et/ou collage. Cet insert 140, formant matériau de remplissage, est réalisé en matériau souple, par exemple en élastomère microcellulaire, de telle sorte que la partie cylindrique 132 du manchon 120 puisse se dilater vers l'intérieur de la cavité cylindrique 133 à l'encontre de l'insert 140.110. In order to allow the cylindrical cavity 133 of the cylindrical part 132 of the sleeve 120 to be produced, an insert 140 with the dimensions of the future cavity 133 is previously placed around the intermediate part 114b of the threaded rod 110, by overmolding. , screwing and / or bonding. This insert 140, forming filling material, is made of flexible material, for example microcellular elastomer, so that the cylindrical part 132 of the sleeve 120 can expand towards the inside of the cylindrical cavity 133 against the 'insert 140.
La FIG 8 illustre un troisième exemple d'élément d'ancrage 201 selon le présent exposé. Ce troisième exemple est tout à fait analogue au premier exemple si ce n'est que le filetage de la tige filetée 210 n'est plus régulier et continu sur toute sa longueur. En effet, l'invention peut s'appliquer à tout type de tige filetée, même si le filetage n'est pas uniforme le long de la tige filetée. Une telle tige filetée peut notamment posséder une ou plusieurs zones filetées et une ou plusieurs zones lisses non Filetées ; le filetage peut également changer (quant à sa forme, son pas ou sa direction par exemple) en fonction de la zone de la tige filetée.FIG 8 illustrates a third example of anchor element 201 according to the present description. This third example is entirely analogous to the first example except that the threading of the threaded rod 210 is no longer regular and continuous over its entire length. Indeed, the invention can be applied to any type of threaded rod, even if the threading is not uniform along the threaded rod. Such a threaded rod may in particular have one or more threaded zones and one or more smooth non-threaded zones; the thread can also change (as to its shape, pitch or direction for example) depending on the area of the threaded rod.
Ainsi, dans ce troisième exemple, la tige filetée 210 possède une partie supérieure filetée 211a, dont le filetage possède un premier pas, une partie intermédiaire lisse 211b, et une partie inférieure 211c dont le pas est supérieur à celui de la partie supérieure Filetée 211a.Thus, in this third example, the threaded rod 210 has a threaded upper part 211a, the threading of which has a first pitch, a smooth intermediate portion 211b, and a lower portion 211c, the pitch of which is greater than that of the threaded upper part 211a .
Dans un tel cas, le taraudage 237 de la bague de serrage 236 correspond au filetage de la partie Filetée supérieure 211a et le taraudage 224 de la base 221 correspond au filetage de la partie filetée inférieure 211c. De plus, un espace radial e minimal d'environ 0,2 mm est laissé entre la surface interne de la partie cylindrique 232 du manchon 220 et le filetage le plus large de la tige filetée 210.In such a case, the thread 237 of the clamping ring 236 corresponds to the thread of the upper threaded part 211a and the thread 224 of the base 221 corresponds to the thread of the lower threaded part 211c. In addition, a minimum radial space e of approximately 0.2 mm is left between the internal surface of the cylindrical part 232 of the sleeve 220 and the widest thread of the threaded rod 210.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In particular, individual features of the different illustrated / mentioned embodiments can be combined in additional embodiments. Therefore, the description and the drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.
Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.It is also obvious that all the characteristics described with reference to a process can be transposed, alone or in combination, to a device, and conversely, all the characteristics described with reference to a device can be transposed, alone or in combination, to a process.
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