FR3062403A1 - Attache de rail destinee a etre fixee sur une traverse de voie ferroviaire - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une attache (100) de rail (1) destinée à être fixée sur une traverse (9) de voie ferroviaire, caractérisée en ce qu'elle comporte : - une embase (A) ; - une première semelle (5), viscoélastique, destinée à être disposée entre l'embase et le rail, ladite première semelle présentant une raideur statique de valeur ; ladite embase (A) comprenant : - un socle (3), - une selle (2), de masse M, - une deuxième semelle (6), élastique, intercalée entre ledit socle et ladite selle, ladite deuxième semelle présentant une raideur statique de valeur K2, ledit socle (3), ladite selle (2) et ladite deuxième semelle (6) étant empilées selon une direction d'empilement (D) ; et - des moyens (4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c) de liaison du socle, de la selle et de la deuxième semelle, lesdits moyens de liaison étant configurés pour autoriser une déformation élastique de ladite deuxième semelle par déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit socle uniquement lorsqu'une charge, non nulle, strictement supérieure à un seuil dit de déclenchement est appliquée sur l'embase (A) selon la direction (D) d'empilement. L'invention concerne également une voie ferroviaire comprenant de telles attaches.
Description
Titulaire(s) : HUTCHINSON Société anonyme,SNCF RESEAU,VIBRATEC, IRT RAILENIUM.
O Demande(s) d’extension :
(® Mandataire(s) : GEVERS & ORES.
FR 3 062 403 - A1
(54) ATTACHE DE RAIL DESTINEE A ETRE FIXEE SUR UNE TRAVERSE DE VOIE FERROVIAIRE.
(57) L'invention concerne une attache (100) de rail (1 ) des- comprenant de telles attaches, tinée à être fixée sur une traverse (9) de voie ferroviaire, caractérisée en ce qu'elle comporte:
- une embase (A);
- une première semelle (5), viscoélastique, destinée à être disposée entre l'embase et le rail, ladite première semelle présentant une raideur statique de valeur;
ladite embase (A) comprenant:
- un socle (3),
- une selle (2), de masse M,
- une deuxième semelle (6), élastique, intercalée entre ledit socle et ladite selle, ladite deuxième semelle présentant une raideur statique de valeur K2, ledit socle (3), ladite selle (2) et ladite deuxième semelle (6) étant empilées selon une direction d'empilement (D); et
- des moyens (4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c) de liaison du socle, de la selle et de la deuxième semelle, lesdits moyens de liaison étant configurés pour autoriser une déformation élastique de ladite deuxième semelle par déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit socle uniquement lorsqu'une charge, non nulle, strictement supérieure à un seuil dit de déclenchement est appliquée sur l'embase (A) selon la direction (D) d'empilement.
L'invention concerne également une voie ferroviaire
La présente invention concerne une attache de rail destinée à être fixée sur une traverse de voie ferroviaire, ainsi qu’une voie ferroviaire comportant une telle attache.
Classiquement, une voie ferroviaire comprend deux rails parallèles posés sur des traverses qui reposent elles-mêmes sur du ballast ou sur une plateforme béton. Les rails sont fixés aux traverses par des attaches qui sont conçues pour solidariser le rail aux traverses. Les véhicules ferroviaires peuvent être de plusieurs types (fret, grande vitesse, véhicules légers urbains, etc.) à guidage par rail et en général à roues métalliques.
Les attaches connues sont soit raides soit souples, la souplesse étant, dans ce dernier cas, apportée par des semelles d’amortissement.
Lorsqu’elles sont raides, ces attaches génèrent des vibrations importantes dans le sol qui peuvent être gênantes pour le voisinage ainsi que des fortes contraintes dans le ballast au passage du véhicule.
Au contraire, lorsqu’elles sont souples, ces attaches permettent de filtrer le niveau de des efforts dynamiques transmis dans le sol, réduisant ainsi les nuisances vibratoires transmises au voisinage et limitent les contraintes appliquées aux traverse, ballast et le cas échéant la plateforme, la charge étant plus aisément répartie sur plusieurs traverses.
Par ailleurs, il convient de rappeler que le bruit rayonné par un rail dépend de la décroissance des ondes verticales se propageant longitudinalement le long du rail.
Avec une attache raide, une décroissance rapide est favorisée, ce qui permet de limiter le bruit rayonné par le rail.
Au contraire, avec une attache souple, la propagation longitudinale de ces ondes est favorisée, ce qui augmente le bruit rayonné par le rail. Ceci implique de la gêne pour les riverains ainsi qu’une diminution de l’exploitation afin de respecter les normes acoustiques.
Les solutions classiques ne permettent donc pas de combiner dans une même attache les exigences acoustiques rappelées ci-dessus (vibrations et bruit rayonné).
L’invention vise à proposer une solution à ce problème.
Par ailleurs, l’invention permet également de gérer au mieux les contraintes appliquées au ballast.
L’invention propose à cet effet une attache de rail destinée à être fixée sur une traverse de voie ferroviaire, caractérisée en ce qu’elle comporte :
- une embase ;
- une première semelle, viscoélastique, destinée à être disposée entre l’embase et le rail, ladite première semelle présentant une raideur statique de valeur Ki ;
ladite embase comprenant :
- un socle,
- une selle, de masse M,
- une deuxième semelle, élastique, intercalée entre ledit socle et ladite selle, ladite deuxième semelle présentant une raideur statique de valeur K2, ledit socle, ladite selle et ladite deuxième semelle étant empilées selon une direction d’empilement ; et
- des moyens de liaison du socle, de la selle et de la deuxième semelle, lesdits moyens de liaison étant configurés pour autoriser une déformation élastique de ladite deuxième semelle par déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit socle uniquement lorsqu’une charge, non nulle, strictement supérieure à un seuil dit de déclenchement est appliquée sur l’embase selon la direction d’empilement.
L’attache selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- ladite deuxième semelle a une raideur statique K2 inférieure ou égale à la raideur statique Ki de la première semelle ;
- ladite deuxième semelle a une raideur statique K2 inférieure ou égale au tiers de la raideur statique Ki de la première semelle ;
- ladite première semelle a une raideur statique K-i supérieure ou égale à 300kN/mm et la deuxième semelle a une raideur statique K2, non nulle, inférieure ou égale à 100kN/mm ;
- la deuxième semelle est précontrainte, par exemple à une valeur comprise entre 10kN et 50kN, pour définir la valeur du seuil de déclenchement ;
- lesdits moyens de liaison se présentent sous la forme de boulons traversant des orifices dudit socle, de ladite deuxième semelle et de ladite selle, sensiblement selon la direction d’empilement ;
- chacun desdits boulons a une première extrémité reliée fixement audit socle et une deuxième extrémité reliée à ladite selle et apte à autoriser un déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit boulon, par coulissement, sensiblement selon la direction d’empilement ;
- le socle est serré entre un épaulement des boulons et un écrou rapporté et vissé sur ladite première extrémité desdits boulons ;
- ladite deuxième extrémité de chacun desdits boulons comprend une tête d’appui sur ladite selle ;
- ladite selle a une masse M comprise entre 5kg et 20 kg.
La présente invention concerne également une voie ferroviaire comportant deux rails et des traverses, l’un au moins desdits rails étant fixé à chaque traverse par une attache selon l’invention.
La voie ferroviaire selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- chaque attache étant telle que définie à la revendication précédente, dans laquelle au moins certaines desdites attaches ont des premières fréquences propres différentes ;
- des attaches qui ont une première fréquence propre F1 sont régulièrement réparties le long de ladite voie, et des attaches qui ont une deuxième fréquence propre F2, F2 différente de F1, sont régulièrement réparties le long de ladite voie.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d’une attache de rail selon l’invention, sur laquelle est posé un rail partiellement représenté,
- la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée de l’attache et de la portion de rail de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective de l’attache de la figure 1,
- la figure 4 est une vue schématique de dessus de l’attache de la figure 1,
- les figures 5a à 5c sont des vues schématiques en coupe respectivement selon les lignes A-A, B-B et C-C de la figure 4,
- la figure 6 est une vue à plus grande échelle d’une partie de la figure 5a et montre des moyens de liaison,
- la figure 7 est une vue très schématique d’un système masse ressort formé par une partie de l’attache selon l’invention, et
- la figure 8 est une vue très schématique partielle d’une voie ferroviaire équipée d’attaches selon l’invention.
Nous allons tout d’abord décrire la structure d’un mode de réalisation d’une attache de rail conforme à l’invention à l’appui des figures 1 à 6.
Le rail 1 ou la portion de rail a une forme classique. II a une forme générale allongée ayant en section transversale une forme sensiblement en I. Le rail 1 comprend une embase 1a, souvent nommée « patin », destinée à être en appui dans une direction D sensiblement verticale sur l’attache 100 de rail.
L’attache 100 assure la liaison du rail 1 à une traverse 9 (figure 8) de voie ferroviaire. Cette attache 100 est en conséquence d’une part reliée au rail 1, par exemple par des clips CL et d’autre part, à la traverse 9, par des moyens classiques qui ne sont pas représentés.
Comme on le voit à la figure 2, l’attache 100 comprend :
- une embase A, et
- une première semelle 5 ou semelle supérieure, viscoélastique, destinée à être intercalée entre l’embase A et le rail 1.
La semelle 5 est donc disposée sur l’embase A, ou, ce qui revient au même, empilée avec l’embase A. La semelle supérieure 5 a une forme générale parallélépipédique dont l’épaisseur dans la direction D est relativement faible par rapport à sa largeur et sa longueur. Sa largeur, ou dimension transversale par rapport à l’axe longitudinal X du rail, est sensiblement égale à celle de la base 1a du rail de façon à ce que la semelle 5 soit entièrement recouverte par le rail en position montée (cf. figure 1). La longueur, ou dimension longitudinale par rapport à l’axe longitudinal X du rail 1, de la semelle supérieure 5 est sensiblement égale à celle de l’embase A le long du même axe.
Du fait de sa viscoélasticité, la semelle supérieure 5 présente une raideur statique K-i et un coefficient d’amortissement prédéterminés. La semelle supérieure peut par exemple être réalisée en élastomère.
Dans l’exemple représenté, l’embase A est formée par un empilement comportant :
- un socle 3,
- une deuxième semelle 6 ou semelle inférieure, élastique ; et
- une selle 2.
Ces éléments de l’embase A sont empilés dans une direction d’empilement qui peut être considérée comme la direction D, sensiblement verticale en utilisation.
La semelle inférieure 6 est intercalée entre le socle 3 et la selle 2. Du fait de son élasticité, la semelle inférieure 6 présente une raideur statique
K2 prédéterminée.
Dans l’exemple représenté, la semelle inférieure 6 a une forme générale parallélépipédique dont l’épaisseur dans la direction D est relativement faible par rapport à sa largeur et sa longueur. Le socle 3 et la selle 2 ont également chacun une forme générale parallélépipédique. Les largeurs, ou dimensions transversales par rapport à l’axe longitudinal X du rail 1, de la selle 2, de la semelle inférieure 6 et du socle 3 sont sensiblement égales, et leurs longueurs, ou dimensions longitudinales par rapport à l’axe longitudinal X du rail, sont également sensiblement égales.
Le socle 3 et la semelle 6 ont des épaisseurs relativement constantes dans l’exemple représenté. La selle 2 comprend une rampe centrale 2b qui définit une surface supérieure inclinée d’appui de la semelle supérieure 5 (cf. figure 2). Comme on le voit sur les figures 5a et 5b, cette inclinaison permet d’imposer une légère inclinaison au rail 1 par rapport à la verticale.
La selle 2 comprend deux portions latérales, situées de part et d’autre de sa rampe 2b.
La selle 2, le socle 3 et la semelle inférieure 6 sont reliés ensemble par des moyens de liaison 4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c.
Les moyens de liaison sont au nombre de trois dans l’exemple représenté. Ils s’étendent dans des directions sensiblement parallèles à la direction D.
Chaque moyen de liaison se présente ici sous la forme d’un boulon avec une tête de boulon 4a, 4b, 4c associée à un écrou 7a, 7b, 7c. Chaque tête de boulon 4a, 4b, 4c comprend essentiellement trois parties à savoir une tête supérieure 4aa, 4ba, 4ca d’appui sur une surface supérieure de la selle 2 dans la direction D, une partie filetée 4ac, 4bc, 4cc inférieure de vissage de l’écrou 7a, 7b, 7c, et une partie intermédiaire cylindrique 4ab, 4bb, 4cb. La tête est conformée pour coopérer avec un outil de montage/démontage et comprend par exemple une empreinte en creux de forme hexagonale destinée à coopérer avec une clef du type six pans. La partie cylindrique 4ab, 4bb, 4cb est reliée à la partie filetée 4ac, 4bc, 4cc par un épaulement cylindrique 4ad, 4bd, 4cd d’appui sur une surface supérieure du socle 3. L’écrou 7a, 7b, 7c est vissé sur la partie filetée 4ac, 4bc, 4cc et prend appui sur une surface inférieure du socle 3, qui est ici la face inférieure du socle. Le socle 3 est ainsi serré dans la direction D entre l’épaulement 4ad, 4bd, 4cd et l’écrou 7a, 7b, 7c de chaque boulon (cf. figure 5a, 5b, 5c et 6).
Le socle 3 comprend ainsi des orifices 3a de montage des boulons. Les bords périphériques des orifices 3a peuvent être surépaissis. Dans l’exemple représenté (figures 2 et 6), cela se traduit par un rebord périphérique s’étendant autour de chaque orifice 3a, en saillie sur la surface supérieure du socle 3. Les épaulements 4ad, 4bd, 4cd des boulons sont destinés à venir en appui dans la direction D sur les extrémités libres supérieures de ces rebords.
La semelle 6 comprend des orifices 6a de montage des boulons, qui sont alignés avec les orifices 3a dans la direction D.
La selle 2 comprend des orifices 2a de montage des boulons, qui sont alignés avec les orifices 6a, 3a dans la direction D. Ces orifices 2a sont étagés et comprennent chacun une portion supérieure 2aa de grand diamètre destinée à recevoir une tête 4aa, 4ba, 4ca et une portion inférieure 2ab de plus petit diamètre destinée à recevoir au moins en partie une partie intermédiaire 4ab, 4bb, 4cb.
Comme on le voit à la figure 6, la partie intermédiaire 4ab, 4bb, 4cb a un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne de la portion inférieure 2ab. Du fait du de la nature de cette liaison, la selle 2 peut se déplacer vis-à-vis du socle 3, dans la direction D. La partie intermédiaire de chaque boulon est destinée à coopérer par coulissement dans la direction D avec la portion inférieure 2ab.
Ainsi, lorsque la selle 2 est sollicitée, elle coulisse dans la direction D et implique une sollicitation de la semelle inférieure 6 qui se déforme par compression entre la selle 2 et le socle 3.
Dans l’exemple représenté, un des boulons est situé sensiblement au centre de l’embase A et est destiné à être recouvert par la semelle 5 (figures 2 et 5b). L’orifice 2a de l’embase A de montage de ce boulon est situé au niveau de la rampe 2b. Les orifices 2a de montage des deux autres boulons sont situés sur les parties latérales du socle 2. Les axes d’alignement des orifices 2a, 3a, 6a sont ici situés dans un même plan qui est parallèle à la direction D et incliné par rapport à l’axe longitudinal X du rail.
Dans l’exemple représenté, les boulons situées sur les côtés de l’embase A sont tubulaires et comprennent chacun un alésage axial interne, dans la direction D, qui définit un orifice 8 (cf. figure 5a, 5c et 6).
Avantageusement, la semelle inférieure 6 présente une raideur statique K2 strictement inférieure à la raideur statique Ki de la semelle supérieure 5 (K2 < Ki). La semelle inférieure 6 est alors plus souple que la semelle supérieure 5.
Avantageusement, la raideur statique K2 de la semelle inférieure 6 est inférieure ou égale à la moitié de la raideur statique Ki de la semelle supérieure 5 (K2 < ΚΊ/2).
Plus avantageusement, la raideur statique K2 de la semelle inférieure 6 est inférieure ou égale au tiers de la raideur statique FQ de la semelle supérieure 5 (K2 < Ki/3). Ainsi, dans un exemple particulier de réalisation de l’invention, la semelle supérieure 5 a une raideur statique supérieure ou égale à 300 kN/mm et la semelle inférieure 6 a une raideur statique, nécessairement non nulle, mais inférieure ou égale à 100 kN/mm.
Plus avantageusement, la raideur statique K2 de la semelle inférieure 6 est inférieure ou égale au cinquième de la raideur statique Ki de la semelle supérieure 5 (K2 < K-i/5).
Plus avantageusement, la raideur statique K2 de la semelle inférieure 6 est inférieure ou égale au dixième de la raideur statique Ki de la semelle supérieure 5 (K2 < Ki/10). Encore plus avantageusement, la raideur statique K2 de la semelle inférieure 6 est inférieure ou égale au trentième de la raideur statique Ki de la semelle supérieure 5 (K2 Ki/30).
De la structure décrite précédemment, on comprend que les deux semelles 5, 6 sont empilées ou disposées l’une au-dessus de l’autre et qu’en conséquence, elles sont agencées en série selon la direction d’empilement D de l’embase, puisque la semelle supérieure 5, destinée à être agencée entre le rail 1 et l’embase A est sur l’embase.
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement de l’attache 100 de rail selon l’invention, en particulier à l’appui de la figure 7.
L’attache est du type « bi-mode », en ce sens qu’elle fonctionne selon deux modes distincts.
Le premier mode de fonctionnement est celui par défaut, lorsque l’attache 100 n’est pas contrainte ou pas suffisamment contrainte par la charge imposée par un véhicule roulant sur le rail 1. Le second mode de fonctionnement est celui sous charge, lorsque l’attache 100 est contrainte ou suffisamment contrainte par la charge imposée par un véhicule roulant sur le rail 1.
Dans le premier mode de fonctionnement, seule la semelle supérieure 5 se déforme, en étant sollicitée dans son domaine de viscoélasticité. Tous les éléments de la partie inférieure à cette semelle supérieure 5 se comportent alors comme un corps rigide. Dans ce cas, les ondes verticales se propageant longitudinalement le long du rail peuvent décroître rapidement en se dissipant dans les éléments en partie inférieure à la semelle 5 (traverses, sol...). Le bruit rayonnée peut alors être qualifié de faible.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, sous charge, les deux semelles 5, 6 se déforment sous la sollicitation transmise, en fonctionnant chacune dans leur domaine de viscoélasticité ou d’élasticité, respectivement, et la selle 2 oscille autour de sa position d’équilibre statique. Le rail 1 s’affaisse au passage d’un véhicule et la souplesse du système permet de répartir la charge sur plusieurs traverses. Ceci est dû au fait que les deux semelles 5, 6 fonctionnent, respectivement dans leur domaine de viscoélasticité et d’élasticité. En effet, en sollicitant les deux semelles 5, 6, la raideur statique équivalente Keq s’écrit Keq = et Keq est strictement inférieure à Ki puisque < 1. Dans ce cas, on obtient bien plus de souplesse dans le deuxième mode de fonctionnement que dans le premier mode de fonctionnement. Dans ce deuxième mode de fonctionnement, on améliore, notamment par rapport au premier mode de fonctionnement, la filtration des vibrations transmises au sol tout en limitant les ondes sonores transmises en champ libre (bruit rayonné). De plus, on limite également les efforts transmis aux traverses, ballast et le cas échéant la plateforme.
Bien entendu, pour obtenir deux fonctionnements bien distincts, il est avantageux, comme indiqué précédemment que la semelle inférieure 6 soit plus souple que la semelle supérieure 5. Par exemple si, K2 est de l’ordre de K1; tout en étant inférieur, alors Keq est de l’ordre de KV2, mais légèrement inférieur.
De manière générale, on cherchera avantageusement à obtenir deux modes de fonctionnement bien distincts, d’où l’intérêt d’avoir un rapport K2/K-i faible, par exemple et comme mentionné précédemment tel que K2/K1 <1/30.
Du fait de la configuration de l’embase A et des moyens de liaison 4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c entre ses différents composants, on comprend que la transition de mode est déclenchée lorsqu’une charge imposée par le véhicule ferroviaire sur l’embase, dans une direction sensiblement parallèle à la direction D, est supérieure à un seuil, dit seuil de déclenchement. Cette situation correspond au cas où un véhicule roule sur le rail à proximité de l’attache. Ainsi, le passage du premier au second mode est obtenu dès qu’une roue d’un véhicule ferroviaire approche de l’attache considérée. En pratique, pour régler ce seuil de déclenchement, il suffit de régler la précontrainte de la semelle inférieure 6, en réglant le niveau de serrage des moyens de liaison qui permettent de rapprocher plus ou moins la selle 2 du socle 3.
Si la charge imposée par le véhicule ferroviaire au embase A est inférieure ou égale à la précontrainte de la semelle inférieure 6, alors on fonctionne dans le premier mode de réalisation.
Au contraire, si la charge imposée par le véhicule ferroviaire au embase A est strictement supérieure à la précontrainte de la semelle inférieure 6, alors on passe dans le deuxième mode de fonctionnement.
Cette précontrainte peut être nulle.
Cependant, avec une précontrainte nulle, le seuil de déclenchement assurant le passage d’un mode de fonctionnement à un autre peut s’effectuer alors que le véhicule ferroviaire est relativement éloigné de l’attache 100 considérée, l’effet de la charge du véhicule ferroviaire sur le rail pouvant se faire sentir sur une certaine distance devant le véhicule.
C’est pourquoi, en pratique, il est avantageux de prévoir une précontrainte non nulle, typiquement comprise entre 10kN et 50kN. La valeur exacte dépendra du type de véhicule ferroviaire, mais il convient de noter que de telles contraintes correspondent à une distance entre l’attache 100 considérée et la roue (la plus proche) du véhicule ferroviaire comprise entre 1 m et quelques mètres.
On peut donc se représenter le comportement de l’attache 100 selon l’invention comme une courbe reliant la raideur (Ki ou Keq) de l’attache 100 (en ordonnées) en fonction de la distance entre l’attache 100 et la roue du véhicule ferroviaire la plus proche de cette attache (en abscisses). Le choix de la raideur de la semelle inférieure 6 permet alors de gérer la différence entre Keq et Ki (chute d’impédance vibratoire de la voie à la transition entre les deux modes de fonctionnement). Le choix de la précontrainte imprimée à la semelle inférieure 6 permet alors de gérer la distance attache/roue du train à laquelle le passage d’un mode à l’autre s’effectue.
Le front de transition entre les deux modes de fonctionnement avance à la vitesse du véhicule devant la roue et peut donner naissance à des ondes stationnaires. En effet, l’effort situé au niveau de la roue de véhicule et lié au contact roue/rail transmet des ondes vibratoires verticales dans le rail se transmettant longitudinalement en direction de l’attache, ondes qui sont réfléchies par cette attache en direction de la roue, à cause de la rupture d’impédance. Des ondes stationnaires peuvent donc prendre place entre l’attache et la roue du véhicule ferroviaire. Ces ondes stationnaires sont susceptibles de contrarier la performance acoustique escomptée.
La présence de la selle 2, avec les semelles 5, 6 est alors d’un grand intérêt.
En effet, la selle présente une masse M, qui permet avec les semelles 5, 6 de former un système dynamique apte à dissiper ces ondes stationnaires. Le système dynamique ainsi formé est alors dimensionné pour créer une excitation de la selle 2 à la fréquence de ces ondes stationnaires. L’excitation de la selle 2 sur les modes propres de l’attache 100 permet ainsi de dissiper les ondes stationnaires qui limitent les performances acoustiques de l’attache.
Ceci est rendu possible par le mode de réalisation représenté dans les dessins dans lequel le socle 2 forme une masse M et les semelles 5, 6 forment des ressorts (figure 7), respectivement de valeur FÇ et K2. Typiquement, la masse M de la selle 2 peut être choisie entre 5kg et 20 kg.
Ce système dynamique opère ainsi dans la phase transitoire de chargement et est destiné à amortir les ondes stationnaires crées par la rupture d’impédance lié au changement de mode de fonctionnement de l’attache 100.
Les caractéristiques de ce système dynamique peuvent être constantes (identiques pour chaque attache le long de la voie) ou hétérogènes le long de la voie. Dans ce dernier cas, on peut prévoir qu’au moins certaines des attaches d’un rail 1 sur des traverses 9 d’une voie, ont des premières fréquences propres différentes. Par exemple, des attaches qui ont une première fréquence propre F1 sont régulièrement réparties le long de ladite voie, et des attaches qui ont une deuxième fréquence propre F2, F2 différente de F1, sont régulièrement réparties le long de ladite voie.
L’invention permet ainsi de réduire le bruit de roulement produit par les véhicules ferroviaires, ainsi que les vibrations. En d’autres termes, l’invention permet ainsi d’obtenir le meilleur compromis possible entre facilité de montage, réduction des vibrations transmises à l’environnement et réduction des nuisances sonores.
II convient de noter qu’il existe actuellement des attaches à deux semelles appelées attaches à deux « étages >>. Cette configuration permet d’assurer une grande souplesse de l’attache avec la semelle sous la selle très souple tout en assurant que la liaison entre rail et traverses soit suffisamment rigide, particulièrement dans la direction transversale à la voie, pour éviter tout risque de déraillement (avec une semelle sous rail rigide). Dans ces configurations, les deux semelles fonctionnent toujours de la même façon, quelle que soit la précontrainte imposée : la semelle souple est continuellement souple, et la semelle rigide continuellement rigide. La souplesse de la semelle inférieure, même lorsque la précontrainte appliquée est faible, tend à augmenter le bruit émis par le système (l’énergie vibratoire restant « bloquée >> dans le rail).
Claims (13)
- REVENDICATIONS1. Attache (100) de rail (1) destinée à être fixée sur une traverse (9) de voie ferroviaire, caractérisée en ce qu’elle comporte :- une embase (A) ;- une première semelle (5), viscoélastique, destinée à être disposée entre l’embase et le rail, ladite première semelle présentant une raideur statique de valeur fC ;ladite embase (A) comprenant :- un socle (3),- une selle (2), de masse M,- une deuxième semelle (6), élastique, intercalée entre ledit socle et ladite selle, ladite deuxième semelle présentant une raideur statique de valeur K2, ledit socle (3), ladite selle (2) et ladite deuxième semelle (6) étant empilées selon une direction d’empilement (D) ; et- des moyens (4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c) de liaison du socle, de la selle et de la deuxième semelle, lesdits moyens de liaison étant configurés pour autoriser une déformation élastique de ladite deuxième semelle par déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit socle uniquement lorsqu’une charge, non nulle, strictement supérieure à un seuil dit de déclenchement est appliquée sur l’embase (A) selon la direction (D) d’empilement.
- 2. Attache (100) selon la revendication 1, dans laquelle ladite deuxième semelle (6) a une raideur statique K2 inférieure ou égale à la raideur statique Ki de la première semelle (5).
- 3. Attache (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ladite deuxième semelle (6) a une raideur statique K2 inférieure ou égale au tiers de la raideur statique Ki de la première semelle (5).
- 4. Attache (100) selon la revendication précédente, dans laquelle ladite première semelle (5) a une raideur statique Ki supérieure ou égale à 300kN/mm et la deuxième semelle (6) a une raideur statique K2, non nulle, inférieure ou égale à 100kN/mm.
- 5. Attache (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième semelle (6) est précontrainte, par exemple à une valeur comprise entre 10kN et 50kN, pour définir la valeur du seuil de déclenchement.
- 6. Attache (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle lesdits moyens de liaison (4a, 4b, 4c, 7a, 7b, 7c) se présentent sous la forme de boulons traversant des orifices (3a, 6a, 2a) dudit socle (3), de ladite deuxième semelle (6) et de ladite selle (2), sensiblement selon la direction d’empilement (D).
- 7. Attache (100) selon la revendication précédente, dans laquelle chacun desdits boulons (4a, 4b, 4c ; 7a, 7b, 7c) a une première extrémité reliée fixement audit socle (3) et une deuxième extrémité reliée à ladite selle (2) et apte à autoriser un déplacement relatif de ladite selle vis-à-vis dudit boulon, par coulissement, sensiblement selon la direction d’empilement (D).
- 8. Attache (100) selon la revendication précédente, dans laquelle le socle (3) est serré entre un épaulement (4ad, 4bd, 4cd) des boulons et un écrou (7a, 7b, 7c) rapporté et vissé sur ladite première extrémité desdits boulons.
- 9. Attache (100) selon la revendication précédente, dans laquelle ladite deuxième extrémité de chacun desdits boulons (4a, 4b, 4c) comprend une tête (4aa, 4ba, 4ca) d’appui sur ladite selle (2).
- 10. Attache (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ladite selle (2) a une masse M comprise entre 5kg et 20 kg.
- 11. Voie ferroviaire (VF) comportant deux rails (1) et des traverses (9), l’un au moins desdits rails étant fixé à chaque traverse par une attache selon l’une des revendications précédentes.
- 12. Voie ferroviaire (VF) selon la revendication précédente, chaque attache étant telle que définie à la revendication précédente, dans laquelle au moins certaines desdites attaches ont des premières fréquences propres différentes.
- 13. Voie ferroviaire (VF) selon la revendication précédente, dans laquelle des attaches (100) qui ont une première fréquence propre F1 sont régulièrement réparties le long de ladite voie, et des attaches qui ont une deuxième fréquence propre F2, F2 différente de F1, sont régulièrement réparties le long de ladite voie.1/3
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|---|---|---|---|
| FR1750725A FR3062403B1 (fr) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Attache de rail destinee a etre fixee sur une traverse de voie ferroviaire |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR1750725A FR3062403B1 (fr) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Attache de rail destinee a etre fixee sur une traverse de voie ferroviaire |
| FR1750725 | 2017-01-30 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR3062403A1 true FR3062403A1 (fr) | 2018-08-03 |
| FR3062403B1 FR3062403B1 (fr) | 2019-04-19 |
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| FR (1) | FR3062403B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113293656A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-24 | 郑州铁路利达实业有限公司 | 一种钢轨防撞垫铁 |
| CN114775340A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-22 | 上海工程技术大学 | 一种具有减振降噪功能的地铁轨道垫板组件 |
Citations (3)
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| WO2001038642A1 (fr) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Pandrol Limited | Assemblage plaque de base pour voie ferree |
| CN201006966Y (zh) * | 2006-12-28 | 2008-01-16 | 铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 一种钢轨扣件 |
| WO2016094965A1 (fr) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Sys-Tek Engineering Pty Ltd | Système de support de rail, composants et procédé de régulation du bruit et des vibrations provenant de systèmes de monorail sans ballast ou de voies ferroviaires à écartement très étroit |
-
2017
- 2017-01-30 FR FR1750725A patent/FR3062403B1/fr active Active
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| Publication number | Publication date |
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| FR3062403B1 (fr) | 2019-04-19 |
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