Brevet FR2278842A1 — publié le 19760213

L'invention concerne essentiellement un procédé et un dispositif de transport et de manutention d'appareillages de voies ferrées, tels par exemple que des aiguillages, pour l'enlèvement d 'un appareillage ancien d'une voie ferrée et son remplacement par un nouvel appareillage, en ne provoquant l'interruption du trafic que sur une seule voie fOrrée . Il est en effet souvent nécessaire de remplacer systèmatiquement les appareillages de viole, car le plafond des vitesses commerciales dans le domaine Serroviaze s'élève constamment et il faut en conséquence modifier l'infrastructure des voies ferrées dans ce sens les appareillages de voie devenant plus lourds et plus longs pour permettre le passage des trains à grande vitesse. Pour l'enlèvement des appareillages de voie et leur remplacement, deux méthodes sont généralement utilisées. L'une exige l'emploi d'un matériel de levage très important, comprenant des grues, et oblige à l'interruption du trafic sur les deux voies parallèles. Cette méthode est donc rarement applicable, car il est difficile de couper le trafic sur les deux voies parallèles pendant un temps suffisamment important permettant l'arrachage de l'ancien appareillage de voie et son remplacement. La seconde méthode utilisée demande un matériel moins important, immobilise uniquement la voie en chantier et permet donc le maintien du trafic sur la voie parallèle, mais exige une main d'oeuvre très nombreuse et un temps d'immobilisation de la voie en chantier relativement important. L'invention a précisément pour but de développer cette seconde méthode, ainsi qu'un matériel particulièrement adapté à son exécution, satin notamment de diminuer le temps d'occupation de la voie en chantier et de réduire la main d'oeuvre nécessaire. Un objet de l'invention est donc de permettre une manutention aisée pour le chargement et le déchargement d'un appareillage de voie, avec une main d'oeuvre très réduite. Un autre objet de l'invention est de permettre un arrachage et un chargement rapide de l'ancien appareillage de voie afin de réduire à un minimum le temps de coupure du trafic qur la voie en chantier. L'inventinn propose donc un procédé de manutention et de transport d'appareillages de voies ferrées, tels par exemple que des aiguillages, pour l'enlèvement d'un appareillage ancien de voie et son remplacement par un nouvel appareillage, en ne provoquant l'interruption du tric que sur une voie en chantier, caractérisé en ce qu'il consiste à amener un groupe d'engin de manutention par ladite voie sur l'appareillage ancien, à soulever au moyen desdits engins l'appareillage ancien, à placer sous lesdits engins un chemin de roulement provisoire à la place de l'appareillage, à amener par ce chemin de roulement un groupe d'engim de transport jusque sous les engins de manutention, à faire reposer sur les engins de transport les engins de manutention portant l'appareillage ancien, à emmener par ladite voie le groupe d'engins de transport jusqu'à un chantier de démontage, à décharger l'appareillage ancien et à charger un nouvel appareillage sur les engins de transports 3 à emmener par ladite voie les engins de transport portant les engins de manutention et le nouvel appareillage, à déposer les engins de manutention à la place de l'appareillage ancien, à retirer le chemin de roulement provisoire, et à mettre en place le nouvel appareillage de voie au moyen des engin de manutention. L'invention propose également un dispositif de manutention et de transport d'appareillages de voies ferrées tels par exemple que des aiguillages, pour l'enlèvement d'un appareillage ancien et son remplacement en ne provoquantX'interruption du trafic que sur une seule voie ferrée en chantier, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe d'engins de manutention d'appareillage de voies et un groupe d'engins de transport, les engins de manutention étant destinés à saisir, porter et manipuler chacun une extrémité de l'appareillage ou d'un tronçon de l'appareillage de voie et comprenant chacun twhassis monté sur roues permettant le déplacement sur voie ferrée , des moyens pour assurer leur assise stable sur le sol et les écarter du sol, des moyens pour saisir et porter une extrémité de l'appareillage ou d'un tronçon deXl'appareillage, les engins de transport étant destinés à supporter et transporter les engins de manutention chargés d'un appareillage de voie et comprenant chacun un chassis monté sur roues permettant le déplacesent sur voie ferrée et au moins une plate-forme pour le support desdits engins manutention et de l'appareilWge de voie Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent donc d'automatiser presque complètement l'enlèvement d'un ancien appareillage de voie et son rempiacement, ce qui réduit grandement la main d'oeuvre nécessaire , les risques d'accident et le temps nécessaire pour procéderà la substitution L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un train formé par un groupe d'engins portant un appareillage de vot et les engins de manutention selon l'invention; - la figure 2 est une vue dessus du train représenté en figure 1;; - la figure 3 est une vue schématique de face d'un engin de manutention bedon l'invention en position de levage de charge,etdel'engin de transport correspondant placé sur un chemin de roulement provisoire sous 1 'engin de manutention et sa charge. Dans les dessins on a donc représenté le dispositif de transport et de manutention selon l'invention, portant les trois tronçons 1, 2, 3 d'un aiguillage de voies ferrées Le dispositif comprend essentiellement un groupe d'engins de manutention 5 et un groupe d'engins de transport 60 Les engins de manutention 5 permettent d'effectuer toutes les manoeuvres nécessaires à l'enlèvement de l'aiguillage à remplacer, son chargement et son déchargement, ainsi que la mise en place du nouvel aiguillage. Les engins de transport 6 sont destinés à porter et à transporter les engins de manutention 5 chargés des tronçons 1, 2, 3 de l'aiguillage à remplacer ou du nouvel aiguillage. Pour le transport, 1' engin 6 de transport se trouvant en tête est attelé à un engin automoteur tracteur 7 par une barre d'attelage 8, et il supporte un engin de manutention 5 qui porte lui-m8me l'extrémité avant du premier tronçon 1 de l'aiguillage. Ce premier engin de manutention 5 est relié par une barre d'accouplement 9 à un second engin de manutention 5, qui porté l'extrémité arrière du tronçon 1 de l'aiguillage et qui repose sur un deuxième engin de transport 6. Ce deuxième engin de transport 6 est relié à un troisième engin de transport 6 par une barre d'accouplement 10 .Ce troisième engin de transport 6 supporte lui-m8me un troisième engin de manutention 5 , portant l'extrémité avant du second tronçon d'aiguillage 2, et qui est relié par une barre d'accouplement 9 au second engin de manutention 5 et à un quatrième engin de manutention 5 portant l'extrémité arrière du second tronçon d'aiguillage 2. De même, le quatrième engin de transport 6 supportant le quatrième engin de manutention 5 est relié par une barre d'accouplement 10 à un cinquième engin de transport 6 portant un cinquième engin de manutention 5 qui supporte lui-meme l'extrémité avant du troisième tronçon d'aiguillage 3.Des barres d'accouplement 9 relient ce cinquième engin de manutention 5 au quatrième engin 5 précité et au sixième engin de manutention 5 portant l'extrémité arrière du troisième tronçon d'aiguillage et reposant sur un sixième engin de transport 6 L'ensemble des engins de transport 6, des engins de manutention 5, des tronçons d'aiguillage 1,2,3 forme un train qui est tiré par l'engin automoteur 7. Ce train pourrait natuellement être également poussé. Lastructure particulière des engins de transport et de manutention va maintenant être décrite plus en détail en référence à la figure 3. L'engin de transport 6 comprend essentiellement un châssis 12 portant quatre roues 13 permettant; son déplacement sur des rails de voie ferrée. La face supérieure du châssis 12 supporte une plate-forme 14 qui est montée déplaçable en translation sur le chassies 12 dans une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudizale de la voie ferrée, de part et d'autres'une position médiane. Les positions extrêmes de la plate-forme coulissante 14 sont indiquées en traits miK en figure 3.Cette plate-forme 14 porte à sa partie inférieure des galets de roulement 15 portant sur des chemins de roulement prévus à la surface supérieure du châssis 12.Elle est déplacée en translation de part et d'autre de sa position médiane au moyen d'un vérin . hydraulique dont le cylindre est solidaire du chassies 12 et dont la tige de piston est reliée à la plate-forme 14. Cette dernière supporte elle-m8me une plate-forme pivotante 16 montée rotative sur la plate-forme 14 autour d'un pivot central 17. Des plaques en X 18 sont fixées de part et d'autre de la plate-forme 16, à ses extrémités latérales, et forment avec cette plateforme une sorte de berceau pouvant recevoir une des traverses 19 dune extrémité d'un tronçon 1,2,3 d'aiguillage portée par l'engin de manutention 5. L'engin de manutention comprend tout d'abord un châssis 20 sous lequel sont montées quatre roues 21 permettait le déplacement de l'engin de manutention 5 sur les rails d'une voie ferrée. Un premier cadre coulissant 22 est monté dans le chassies 20, ensreposant sur des rouleaux 23 porté par le cassis 20, de telle sorte que le cadre coulissant 22 peut se déplacer dans l'axe longitudinal du châssis 20, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure, entre deux positions extrêmes prédéterminées. Les extrémités longitudinales de ce cadre coulissant 22 sont pourvues de moyens d'attache des barres d'accouplement 9 entre deux engins de manutention 5 consécutifs.Un dispositif mécanique (non représenté ) à commande manuelle permet le blocage du cadre coulissant 22 relativement au châssis 20. Le châssis 20 porte lui-même une plate-forme 25 montée pivotante sur le châssis 20 autour d'unpivot central 26 , avec un déplacement angulaire prédéterminé de part et d'autre d'une position médiane. Un second cadre 27 est monté coulissant en direction transversale dans la partie supérieure de la plate forme pivotante 25, entre deux positions extrêmes prédéterminées de part et d'autre d'une position médiane. La plate-forme pivotante 25 porte des galets de roulement 28 servant au support et au guidage en translation du cadre 27. Un vérin hydraulique (non représenté) dont le cylindre est solidaire de la plate-forme pivotante 25 et dont le piston est relié au cadre 27, est utilisé pour le déplacement de ce dernier. Bur chaque extrémité latérale du cadre coulissant 27 est fixé un tronçon de tube creux 30, à section quelconque avantageusement polygonale, formant manchon ou boite de guidage en déplacement d'un bras vertical correspondant 31 d'un portiquede levage 32 dont le bras horizontal 33 reliant les deux bras verticaux à leurs extrémités supérieures s'étend au-dessus du cadre coulissant 27 et est relié à ce dernier par des vérins hydrauliques sensiblement verticaux 34 ' permettant de lever et d'abaisser à volonté le portique 32 par rapport au cadre 27 Chacun des deux bras verticaux 31 du portique 32 est creux et renferme un vérin hydraulique vertical dont 1 e cylindre est solidaire du bras 31 et dont la tige de piston 35 s'étend vers le bas et se termine à son extrémité inférieure par unelaque d'assise montée sur la tige 35 par une articulation à rotule. En figure 3, le portique 32 est représenté en position basse par rapport au cadre coulissant 27 , et les tiges de piston 35 sont presque complètement sorties des vérins hydrauliques des bras verticaux 31, la plaque d'assise 36 étant en appui sur le sol. Chaque engin de manutention 5 comprend encore deux mâchoires de pince 37, disposées chacune sur un cSté latéral du châssis 20, et qui sont déplacabl longitudinalement dans ce châssis. Chaque mâchoire de pince 37 est montée pivotante autour d'un axe horizontal longitudinal de façon à pouvoir venir en prise sous le patin d'un rail 38, du coté extérieur de ce rail comme représenté en figure 3. Les mâchoires de pince 37 sont également orientales à volonté autour d'un axe de pivotement vertical, de façon à pouvoir être ame w ans la position représentée en trait fantôme, pour venir en prise sur le coté intérieur du rail 38 correspondant. Des moyens de verrouillage des pinces en position sont également prévus. Chaque engin de manutention comporte encore une centrale hydraulique permettant l'alimentation en fluide hydraulique sous pression des divers vérins prévus sur l'engin de manutention 5 et également des vérins prévus sur 1' engin de transport 6 correspondant, pour ltentrainement de la plate-forme coulissante 14. Certains au moins des engins de manutention 5 , par exemple un sur deux, comporkr* une génératrice électrique permettant d'alimenter en énergie les centrales hydrauliques précitées. Le fonctionnement du dispositif de transport et de manutention d'appareillage, de voies qui vient d'etre décrit, est le suivant On supposera que le travail à effectuer est le remplacement d'un aiguillage de voie ferrée. L'aiguillage est tout d'abord déséclissé à ses extrémités , ainsi qu'aux jonctions entre les trois tronçons. Un train, composé uniquement des engins de manutention 5 roulant sur la voie ferrée par leurs roues 21, est alors engagé sur l'aiguillage.Lorsque chaque engin de nanutention 5 est en place à une extrémité d'un tronçon de l'aiguillage, les mâchoires de pince 37 sont serrées sur les rails 38 supportant les engins de manutention, soit sur le c8té extérieur des rails comme représenté en figure 3, soit sur le c8té intérzur. Les portiques 32 des engins de manutention sont alors amenés en position basse par rapport au cadre coulissant 27,pris vérins hydrauliques 34. Bien que les tiges de piston 35 soient alors rentrées complétemeniL l'intérieur des bras verticaux 31, les plaques d'assise 36 sont malgré tout en appui sur le sol , et permettent une assise stable de l'engin de manutention grâce à leur articulation à rotule. Par alimentation des vérins hydrauliques logés à 1'intérieur des bras verticaux 31 du portique 32, on fait sortir les tiges de piston 35 de ces bras verticaux, ce qui provoque l'arrachage et le levage des tronçorsd'aiguillage, par levage de l'ensemble des engins de manutention 5. La posit ion est alors celle représentée en figure 5. Un chemin de roulement provisoire est ensuite engagé sous les engins de manutention 5, une rampe esimise en place pour relier la voie normale au chemin de roulement provisoire, puis les engins de transport 6 sont amenés sur ce chemin de roulement provisoire, chacun sous un engin de manutention 5, comme représenté en figure 3. Les engins de tansport 6 sont reliés entre eux par des barres 10, de la façon représentée en figure 1. Au moyen des vérins hydrauliques de levage contenus dans les bras verticaux 31 du portique, on fait descendre l'ensemble formé par lesengim de manutention 5 et lestronçonq d'aiguillage sur les engins de transport 6 , une travers 19 de l'aiguillage reposant alors dans le berceau formé par les plates-forme pivotantes 16 et les fers en L18 deskngins de transport. On obtient de cette façon le train représenté en figure i, Ce train est emmené vers un chantier de ddmontage par l'engin automoteur 7, où les tiges de piston 35 sont à nouveau sorties des bras verticaux 31 pour relever les engins de manutention 5 et les dégager des engins de transport 6.Ces derniers sont écartés, puis les tronçons d'aiguillage 1, 2, 3 portés par les engins de manutention 5 sont déposés sur la voie, et les mâchoires de pince 37 sont ouvertes. Le train d'engide de manutention 5 est alors transféré sur le nouvel aiguillage pré-assemblé , qui est chargé par les engins de manutention 5 sur les engins de transport 6 de la façon précédemment décrite. le train obtenu, identique à celui représenté en figure 1, est alors ramené au point de départ, c'est-à-dire à ltemplacz ent de l'ancien aiguillage qui a été retiré, puis le nouvel aiguillage est posé de là façon suivante Le train est amené en place sur le chemin de roulement provisoire, puis les tiges 35 formant jambe de support sont sorti es des bras verticaux 31 des portiques pour lever les tronçons du nouvel aiguillage et les engins de manutention 5 dans la position représentée en figure 3, les engins de transport 6 sont retirés, ainsi que la rampe et le chemin de roulement provisoire ffi les tronçons d'aiguillage sont alors descendus sur le sol et centrés par rapport aux différences voies à relier. Ces opérations de centrage s'effectuent de façon très aisée par dépiacement du cadre coulissant 27, de la plate-forme pivotante 25, Lorsque le nouvel aiguillage est en place, les mâchoires de pince 37 sont ouvertes, les tiges de piston 35 sont complètement rentrés à l'intérieur des bras verticaux 31 et le portique 32 est relevé, puis le train d'engirsde manutention est retiré de sur l'aiguillage. Il reste alors uniquement à effectuer l'éclissage et les travaux de finition. On comprend donc aisément que les travaux de manutention et de transport d'un appareillage de voies se font selon l'invention d'une façon store et rapide, et avec une main d'oeuvre très réduite. On comprend également que la conception des engins de transport se révèle particulièrement avantageuse lors du transport de l'appareillage de voies et des engins de manutention. En effet, la combinaison d'une plate-forme pivotante montée sur une plate-forme coulissantetans le sens transversal pour supporter la charge permet d'échapper aux obstacles fixes le long -- de la voie même si la charge a une largeur relativement très importante. le dispositif selon l'invention permet donc de réduire à un minimum les temps de coupure du trafic sur la voie en chantier, tout en facilitant la manutention des appareillages de voie, ainsi que l'arrachement de l'appareillage ancien et la pose du nouvel appareillage. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituanides équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de manutention et de transport d'appareillages de voies ferrées, tels par exemple que des aiguillages, pour l'enlèvement d'un appareillage ancien et son remplacement par un nouvel appareillage en ne provoquant l'interruption du trafic que sur une seule voie ferrée en chantier, caractérisé en ce qu'il cnnsiste à amener un groupe d'engins de manutention par ladite voie sur l'appareillage ancien, à soulever au moyen desdits engins l'appareillage ancien, à placer sous lesdits engins un chemin de roulement provisoire à la place de l'appareillage, à amener par le chemin de roulement un groupe d'engins de transport jusque sous les engins de manutention, à faire reposer sur les engins de transport les engins de manutention portant l'appareillage ancien, à emmener par ladite voie le groupe d'engins de transport jusqu'à un chantier de démontage, à décharger l'appareillage ancien et à charger un nouvel appareillage sur les engins de transport , à emmener par ladite les zains de transport portant les engins de manutention et le nouvel appareillage de voie, à déposer les engins de manutention à la place de l'appareillage ancien, à retirer le chemin de roulement provisoire, et à mettre en place le nouvel appareillage au moyen des engins de manutention 20 Dispositif de manutention et de transport d'appareillages de voies ferrées, tels par exemple que des aiguillages, pour l'enlèvement d'un appareillage ancien et son remplacement en ne provoquant l'interruption du trafic que sur une seule voie ferrée en chantier, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe d'engins de manutention d'appareillage de voie et un groupe d'engins de transport, les engins de manutention étant destinés à saisir, porter et manipuler chacun une extrémité de l'appareillage ou d'un tronçon de l'appareillage de voie, et comprenant chacun un châssis monté sur roues permettant le déplacement sur voie ferrée, des moyens pour assurer leur assise stable sur le sol et les écarter du sol, des moyens pour saisir et porter une extrémité de l'appareillage ou d'un tronçon de l'appareillage de voie, lesdits engins de transport étant destinés à supporter et transporter les engins de manutention chargés d'un appareillage de voie et comprenant chacun un châssis monté sur roues permettant le déplacement sur voie ferrée et au moins une plate-forme pour le support desdits engins de manutention et de l'appareillage de voie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits engins de transport et de manutention sont des engins tractés ou poussés. 4. Dispositif selon l'une des revendications 20u 3, caractérisé en ce que chaque engin de transport précité comprend une première plate-forme destinée à supporter la charge, montée pivotante sur une seconde plate-forme, avec un angle maximal prédéterminé de rotation autour d'un axe vertical, la seconde plate-forme étant montée coulissante transversalement sur le châssis dudit engin de transport, avec un déplacement maximal prédéterminé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plate-formes précitées des engins de transport sont déplacées en translation par des vérins hydrauliques montés sur lesdits engins. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque engin de manutention comprend deux mâchoires latérales formant pince montées pivotantes dans un plan vertical pour venir en prise chacune sous un rail de l'appareillage de voie, lesdites mâchoires étant également orientables autour d'un axe vertical pour venir en prise soit par le coté intérieur soit par le coté extérieur des rails de l'appareillage. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites mâchoires sont montées déplaçables longitudinalement par rapport au châssis de l'engin de manutention. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que chaque engin de manutention comprend une plate-forme montée pivotante par rapport au châssis autour d'un axe vertical, un cadre horizontal monté coulissant transversalement à l'intérieur de ladite plate-forme pivotante, et un portique de levage, sensiblement en forme de U retourné, supporté par le cadre coulissant et disposé dans un plan vertical transversalement au châssis de l'engin de manutention, 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce ledit portique de levage est déplaçable en hauteur dans un plan vertical par rapport au cadre coulissant, les deux bras verticaux du portique étant guidés en déplacement vertical dans des tubes ou boîtes de guidage solidaires des extrémités dudit cadre coulissant. 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les bras verticaux du portique de levage comprennent chacun un vérin hydraulique logé dans le bras vertical correspondant et dont la tige de piston forme jambe de support et comporte à son extrémité inférieure une plaque d'assise montée sur ladite tige par une articulatinn à rotule. 11. Dispositif selon l'une des revendication 8 à 10, caractérisé en ce que le cadre coulissant précité supporte le portique de levage par l'intermédiaire de vérins hydrauliques verticaux permettant de lever et d'abaisser ledit portique par rapport au cadre coulissant dans un plan vertical. 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite plate-forme pivotante de chaque engin de manutention est montée pivotante sur un cadre inférieur formant châssis. 13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les plate-formes et cadres précités des engins de manutention sont déplaçables en translation par des vérins hydrauliques. 14. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que chaque engin de manutention comporte une centrale hydraulique pour l'alimentation des vérins de l'engin de manutention et de l'engin de transport correspondant, ces centrales hydrauliques étant alimentées en énergie électrique par des génératrices électriques portées par certains au moins desdits engins de manutention. 15. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que, pour le transport d'un appareillage de voie, les engins de manutention sont reliés entre-eux par des barres rigides d'accouplement. 16. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 15, caractérisé en ce que, pour le transport d'un appareillage de voie, le châssis de l'engin de transport supportant l'extrémité arrière d'un tronçon d'appareillage de voie est relié par une barre d'accouplement au châssis de l'engin de transport supportant l'extrémité avant du tronçon suivant de l'appareillage de voie, l'ensemble des engins de transport portant les engins de manutention et l'appareillage de voie formant ainsi un train qui peut être poussé ou tiré par un engin automoteur.