Brevet FR2054508A1 — publié le 19710423

L'invention se rapporte à une structure pour voies de machi nes motrices suspendues et, notamment, pour voies de metros aériens ou de véhicules à sustentation par coussins de gaz en surpression ou en dépression. Actuellement, les voies utilises pour ces véhicules sont constituées par des tronçons qui, présentant une section transversale approximativement en U ouvert vers le basset dont les ailes sont retournées à leurs extrémités libres, sont fixés sur des caissons porteurs maintenus à distance du sol par tout moyen connu et, notamment, par des poteaux Une telle installation est très lourde et nécessite de prévoir de nombreux poteaux, donc conduit à des prix de revient très élevés, En outre, lorsqu'une installation de ce te est destinée à un véhicule à sustentation ar coussins de gaz, le passage du véhicule au droit des joints, ou intervalles séparant deux tron- çons consécutifs de la voie, conduit à une diminution importante de la sustentation de ce véhicule. a structure pour voies de machines motrices suspendues selon l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette structure est caractérisée en ce qu'elle est constituée par au moins une voie qui, continue sur une grande longueur, de l'ordre de un kilomètre, préseibe iiiu section transversale approximativement en forme de U adaptée avec moyens de sustentation et de propulsion de la machine motrice, est renforcées d'une part, par des nervures transversales, supérieures et latérales dispo- sées à espaces réguliers sur ses faces extérieures et, d'autre part, par une nervure longitudinale faisant saillie de la zone centrale de sa face interne supérieure, et est portée à intervalles réguliers, déterminés pour avoir une longueur inférieure à celle au-delà de laquelle la dite voie commencerait à se déformer, par des haubans accrochés par leur oeftrérnité supérieure aux sommets de pylônes relativement hauts et disposés régulièrement le long de la voie, chacun de ces pylônes encadrant de part et d'au- tre la voie comportant des moyens pour la supporter et la main- tenir transversalement sans stopposer aux faibles dépacements longitudinaux qu'elle peut être amenée à effectuer sous l'action des forces de dilatation. Grâce à la simplicité des éléments qui la composent, le prix de revient kilométrique d'une telle structure est très réduit comparativement à celui des installations actuelles. En outre, grace à la grande longueur de chaque tronçon de voies, les joints ou zones de raccordement entre deux tronçons consécutifs peuvent autre effectués à l'emplacement des stations prévues le long de cette voie, c'est-å-dire dans les zones où la machine motrice suspendue se déplace à vitesse lente. Il en résulte que la sustentation ou la suspension de la machine mo trice n'est en aucun cas perturbée pendant le trajet que cette dernière effectue sur un tronçon de voies entre deux stations, t'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant. à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette structure dans le cas de son application à un véhicule à sustentation par coussins de gaz. Figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un tron- çon de la voie. Figure 2 est une vue de côté en élévation montrant l'ensemble de l'installation. Figures 3 et 4, sont des vues de face en élévation, avec coupe partielle de la voie, montrant plus particulièrement le mode de suspension et de guidage de cette dernière au droit des poteaux, respectivement, dans le cas d'une structure à une et deux voies. Figure 5 est une vue de c3té avec coupe partielle montra à échelle agrandie et plus en détail les moyens dé suspension et de guidage de la voie. Cette structure est essentiellement constituée par un tron çon de voie 2, continu sur une grande longueur, par des pylSnes et par des haubans 4 Le tronçon de voie 2 est constitué par une pluralité de tronçons élémentaires assemblés bout à bout pour former le tron çon continu Comme le montre plus particulièrement la figure 1, ce tronçon présente, en section transversale, approximativement la forme d'un U ouvert vers le bas dont l'extrémité des parois latérales 5 est pliée deux fois à 900 pour former des retours interne s latéraux 6 destinés à coopérer avec les moyens de sustentation du véhicule 7 Le tronçon continu 2 est renforcé par des nervures transversales 8 et latérales 9 régulièrement espa- cées. Celles 8 sont disposées sur sa face supérieure extérieure et celles 9 sur les faces extérieures de ses parois- latérales 5. La rigidité de cet ensemble est encore améliorée par une nervure longitu@inale 10 faisant saillie de la face intérieure de sa urtie supérieure. @haque @ylône 2 est constitué par deux éléments respectivement 5a et 5b, asse @@ l'un @ l'au@re pour forner un V dont la pointe est lirigée vers le @@at et lont les extr@mités sont ancrées @ans un massif en @@ton @@ coulé dans le sol 13. Les haubans 4 somt acerochés par leurs extrémités supérieures au sommet des pylônes 3 et, par leurs extrémités inférieures, sur les parois latérales 5 du tronçon de voies. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, les points de Fixation des haubans 4 sur la voie 2 sont disposés @ intervalles réguliers sur cette dernière. Cet intervalle, désigné par L à la figure 2, est déterminé pour avoir une longueur inférieure à celle au-delà de laquelle la partie correspondante de la voie commencerait à se déformer, sous l'effet des efforts -verticaux qui lui sont appliqués. Ces efforts verticaux conduisent å des efforts tranchants, donc des moments de flexion verticale tendant à déformer la voie. La voie est en outre soumise à d'autres contraintes qui peuvent être définies par rapport à un trièdre rectangle, dont l'axe des x est confondu avec l'axe longitudinal de la voie et dont l'axe des y est perpendiculaire à ce dernier dans un plan horizontal, tandis que l'axe des z est orthogonal aux deux autres. Ces contraintes proviennent des efforts transversaux qui, dus aux vents ou aux actions transversales du véhicule sur la voie, se décomposent en efforts tranchants sur l'axe des y, en efforts de flexion sur l'axe des z et en efforts de torsion sur l'axe des x. Ces trois efforts sont compensés par la rigidité, la raideur de fiexion autour de l'axe z, la raideur de torsion autour de x, et la raideur de cisaillement arallèle à l'axe y du seul caisson, c'est-à-dire du tronçon de voie étant donné que les haubans ont pour seul rôle de porter la voie. Il faut @@core ajouter qu'à la r@i@eur de tersion propre de la voie s'ajoute la raideur de torsion composite due à la flexion des ailes suivamt un axe perpem@iculaire à leur plan, c'est-à-dire suivant l'axe des z. Cette raideur composite étudiée dans le @a- nuel de Résistence les @t@@iaux de TL@O@@@@O tome XI, paragraphe 33, est développée dans le @@nuel de J. CO@@@BCH tome I, chapitre XI, pape @@9, parap@@phe 9, sous le titre d: "torsion des poutres à@@arois minces comportant des sections qui ne peuvent se gauchir librement". Bien que faisant appel à des études complexes, il est important de définir précisément ces diverses raideurs, car ce sont elles qui déterminent la distance E entre deux pylônes 3. Chacun de ces pyl8nes est équipé de -saillies internes en visà-vis 14 destinées à participer à la surtension et au guidage de la voie 2. Dans le cas de cette forme d'exécution chaque saillie 14 comporte, comme montré à la figure 5, une face d'appui 15 et une face de guidage 16. Sur la face d'appui 15 repose une plaquesupport 17 qui est liée à la voie 2 à chaque passage de cette dernière sous un pylône la face 16 vient en contact de glissement avec la paroi latérale 5 correspondante de la voie 2. Grâce à cet agencement, bien que supportée et guidée, la voie 2 a la possibilité de se déplacer longitudinalement et relativement aux saillies 14, sous l'action des forces de dilatation0 affin que ce glissement s'effectue dans les meilleures conditions, des plaques 18 en matériau à faible coefficient de frottement, et notamment en polytétrafluoréthylène sont intercalées entre les faces 15 et 16 des saillies 14 et les faces venant en contact avec elles. En outre, il est à remarquer que, lors de ce déplacement de la voie, et grâce à leur longueur, les haubans 4 subissent un allongement très réduit et ainsi ne s'opposent pas à ce déplacement. De même, grâce à leur hauteur et à leur ancrage dans le sol, les pylônes 3 se comportent comme s'ils étaient montés sur articulation et s'inclinent faiblement de part et d'autre de leur position médiane verticale dans le sens de la plus grande dilatation de la voie. Lia longueur de chaque tronçon continu de la voie est déter- minée en fonction du coefficient de dilatation du matériau qui le constitue et de l'intervalle admissible entre deux tronçons consécutifs. De ce fait, chaque tronçon pourrait avoir une longueur de l'ordre de un kilomètre. Il faut d'ailleurs remarquer que cette longueur correspond sensfolement à la longueur de la distance moyenne séparant deux stations successives sur une ligne de véhicules de transport urbain et que, de ce fait, les joints ou inter valles séparant deux tronçons consécutifs de voies, peuvent avantageusement Astre disposés dans les stations.Ainsi, lorsque le véhicule se déplaçant sur la voie devra passer au-dessous des joints précités, il ne le fera que lorsqu'il est à vitesse très lente, donc au moment où ses moyens de sustentation sont les plus aptes à @@@re perturbés dans leur fonctionnement. De préférence, chaque tronc on de cette sti-iùture est porté par au moins un pylône de contreventement, représenté en 19 à la figure 2. Ce pylône, présentant vue de face le même profil que celui représenté à la figure 3, comporte latéralement à la voie et de chaque côté de celle-ci, deux parties 19a et 19b formant un V dent les jambes convergent en direction du commet du pylône et sont suffisamment espacées pour assurer la stabilité latérale de la voie, même soue l'action de grand vent. Blen entendu, chacune des parties 19a ou 19b des pylônes 19 comportent des saillies internes 14, identiques à celles représentées à la figure 3, et destinées à assurer les mêmes fonctions. Dans ce qui précède il a été décrit une structure destinée à porter une voie, mais il est évident que cette structure peut porter deux ou plusieurs voies parallèles, comme illustré à la figure 4. De même, le champ d'application de cette structure ne se limite pas à celle qui vient d'entre décrite ci-dessus. C'est ainsi qu'une telle structure peut autre appliquée pour porter des voies de toutes machines suspendues à moyens de sustentation et de propulsion quelconques. - REVENDICATIONS 1, - Structure pour voies de machines motrices suspendues caractérisée en ce Qu'elle est constitués par au moins une voie qui9 continue sur une grande longueur, de l'ordre de un kilomètre, présente une section transversale approxnmativement en forme de P adaptée aux moyens de sustentation et de propulsion de la machine motrice, est renforcée, d'une part, par des nervures trans vernales , supérieures et latérales disposees à espaces réguliers sur ses faces extérieures et, d'autre part, par une nervure longitudinale faisant saillie de la zone centrale de sa face Interne supérieure, et est portée à intervalles réguliers, déterminés pour avoir une longueur inférieure à celle au-delà de laquelle la dite voie commencerait à se déformer, par des haubans accrochés par leur extrémité supérieure aux sommets de pylônes relativement hauts et disposés régulièrement le long de la voie, chacun de ces pylônes encadrant de part et d'autre la voie comportant des moyens pour la supporter et la maintenir transversalement sans s'opposer aux faiblies déplacements longitudinaux quelle peut autre amenée à effectuer sous l'action des forces de dilatation. 2 - Structure selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque tronçon de voie continu est porté, d'une part, par une pluralité de pylônes présentant, chacun et transversalement à la voie, la forme d'un V dont la pointe sert à la fixation des haubans et dont les branches passant de part et d'autre de la dite -voie sont ancrées à leurs extrémités dans un massif en béton et, d'autre part, par au moins un pylône de contreventement semblable à ceux précités, mais dont les branches du V qu'ils forment transversalement à la voie ont elles-mmes, chacune et latéralement à la voie, la forme d'un V regulier dont la pointe est confondue avec celle du V précité. 3. Structure selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque pylône comporte des saillies internes en vis-a- vis possédant, d'une part, des faces venant en contact de glissement avec les parois latérales de la voie et, d'autre part, des faces sur chacune desquelles reposent avec possibilité de glissement les bords d'une plaque support qui, débordant latéralement de la voie, est fixée sur cette dernière. 4. - Structure selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que des plaques en matériau à faible coefficient de frottement et notamment en polytétrafluoréthylène sont intercalées encre les faces des saillies internes du p-ylone et les faces correspondantes de la voie et de sa tlaque-support.