Brevet FR2362240A1 — publié le 19780317

La présente invention concerne la pose d'une voie ferrée neuve ctest-à-dire la mise en place, sur une couche de ballast préalablement régalée sur la plate-forme, des traverses et des rails. Elle concerne plus spécialement la pose d'une telle voie dite en barres longues, c'est-à-dire ayant des rails d'une longueur standard de 432 mètres de long, sur une couche de ballast mise en place au moyen du "Procédé pour la mise en place du ballast lors de la construction de voies ferrées et machine pour sa-mise en oeuvre" faisant 11 objet de la demande de brevet français déposée le meme jour que la présente. Le procédé de mise en place du ballast par le procédé cidessus se caractérise par sa grande vitesse d'avancement qui est de 2600 mètres en environ 12 heures mais aussi par la nécessité d'utiliser une voie ferrée qui se termine à proximité immédiate du chantier de mise en place du ballast. Il est donc nécessaire, entre la réalisation de deux chantiers de mise en place du ballast, de poser les traverses et les rails sur une longueur de voie correspondante. La présente invention a donc pour but de proposer un procédé de pose d'une voie ferrée neuve qui permette d'effectuer en moins de dix heures la pose d'environ 2600 mètres de traverses et rails d'une voie ferrée en barres longues de 432 mètres. Il est déjà connu dtamener les traverses au chantier de pose notamment dans le cas d'une réfection d'une voie ferrée existante, à l'étant empilées sur waggons plate-forme avec les traverses dans chaque couche écartées de 0,30 mètre, de prendre simultanément les soixante traverses d'une couche à l'aide d'une machine appelée poutre de travelage portée par deux portiques et de déposer ces soixante traverses en deux fois sur le ballast de manière à assurer la pose de 36 mètres de traverses. Cette poutre de travelage est par exemple du type décrit dans le brevet français NO 1.456.850 du 14 Septembre 1965 pour : "Poutre de travelage".Conformément à ce brevet, cette poutre comporte un bâti constitué par des poutres longitudinales, un certain nombre de bras téléscopiques de longueur réglable montés transversalement sur ce bâti sur les deux côtés de celui-ci, les extrémités latérales des bras Qui se trouvent d'un même côté étant réunies par un élément longitudinal comportant une glissière sur laquelle peuvent coulisser et etre immobilisées en position des embases de pinces, les deux pinces opposées étant constituées par des lames élastiques formant crochet pour s'engager sous les traverses et un axe longitudinal monté sur des consoles solidaires de l'élément longitudinal ci-dessus, ledit axe portant des cames de deux types différents réglables pour être positionn en face et coopérer avec les pinces de manière qu'unie première rotation de l'arbre, sous un certain angle, détermine l'écartement d'une série de pinces, une deuxième rotation déterminant l'écartement donc l'ouverture de l'ensemble des pinces. Cette poutre de travelage de type connu ne permettait toutefois pas de résoudre le problème envisagé du fait de la cadence trop lente de pose des traverses, la poutre de travelage montée sur des portiques ayant des vitesses de déplacement réduites devant effectuer, pour la pose de chaque 36 mètres de traverses, le trajet aller et retour entre le point de pose et le train d'amenée des traverses. En outre, dans tous les procédés-de renouvellement des voies ferrées et notamment dans celui décrit dans le brevet fran çais nO 1.455.798 du 30 Octobre 1964 pour "Procédé pour le renouvellement des voies ferrées", les rails neufs étaient tout d' abord placés le long de la voie à réfectionner et servaient de voie de roulement pour les machines de réfection du ballast et pour les portiques portant les poutres de dépose de la voie et de travelage puis étaient ripés sur les traverses et réglés en position. Un tel procédé n'enseigne rien en ce qui concerne la pose d'une voie neuve , cas dans lequel la pose etAaSMation suffisante des nouveaux rails le long du ballast pour qu'ils puissent supporter le passage des engins, préalablement à la pose des traverses, demanderait un temps inadmissible. Le procédé objet de la présente invention a pour but de satisfaire aux conditions posées et il est caractérisé en ce que l'on utilise un train de waggons plates-formes comportant un nombre de waggons suffisant pour correspondre à la longueur d'une barre longue, ces waggons comportant, sur la surface de leur plateforme, des moyens de roulement, on place sur les plates-formes du train des rails en barres longues côte-à-côte-au-dessus desdits moyens de roulement pour que les barres longues puissent être -déchargées du train en roulant longitudinalement sur lesdits moyens de roulement au-dessus des plates-formes, on empile sur chaque waggon plate-forme plusieurs lits de traverses espacés entre eux par des cales, les traverses étant dans chaque lit espacées d'axe en axe d'un sous multiple de l'écartement des traverses de la voie à réaliser et le lit inférieur étant mainte- nu soulevé au-dessus de la plate-forme pour permettre la libre circulation longitudinale des rails, on utilise une machine de travelage circulant sur la plate-forme de la voie en prenant appui sur celle-ci de part et d'autre du ballast susceptible de charger en une seule fois les traverses d'un waggon, de poser en plusieurs fois de la manière connue les traverses du lit inférieur puis après pose d'un lit de faire descendre dans la machine de travelage les traverses des lits supérieurs pour remplacer le lit inférieur de manière à poser celles-ci à la suite des traverses du premier lit et de la meme manière, puis renouvelle le cycle de pose, avec la machine de travelage, du chargement de traverses d'un waggon jusqu'à obtention d'une longueur de travelage au moins égale à la longueur d'une barre longue, on met en place sur la longueur de voie travelée des moyens de roulement pour les barres longues et tire au moyen de treuils placés en bout de chantier deux barres longues du train sur lesd ts moyens de roulement, ripe les deux barres longues en place sur les traverses et fixe les rails sur les traverses en un nombre de points suffisants pour permettre au train de rouler sur cette longueur de voie. Selon une autre caractéristi-iue du procédé, le ripage et la mise en place des rails sur les traverses sont effectués au moyen de pinces de ripage prévues sur la machine de travelage. ta machine de travelage pour la mise en oeuvre du procédé comporte un caisson formant poutre longitudinale dans lequel sont logés les moteurs thermiques, les pompes hydrauliques et les réservoirs, ce caisson portant également à ses extrémités les cabines de conduite avant et arrière déportées latéralement, ce caisson étant porté, par l'intermédiaire de quatre paires de vérins verticaux à grande course, par quatre roues à pneumatiques de grande section, deux au moins de ces roues étant motrices et directrices et ce caisson portant des montants latéraux verticaux disposés de part et d'autre de son plan longitudinal axial et susceptibles d'être écartés ou rapprochés, ces montants portant un nombre d'arbres horizontaux parallèles égal au nombre des lits empilés sur un waggon avec sur chacun de ces arbres des séries de pinces équidistantes en nombre égal au nombre des traverses dans un lit, les pinces de la série inférieure pouvant de manière connue, être écartées séquentiellement à raison d'une pince sur deux ou plus à chaque séquence et les pinces ses séries supérieures pouvant être écartées simultanément dans chaque série et séquentiellement dans les séries superposées pour laisser descendre les traverses portées par une série de pinces sur la série de pinces placée immédiatement en-dessous. Selon une autre caractéristique la machine de travelage porte au moins une paire de pinces de ripage des rails de type connu. D'autres caractéristiques de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée d'un exemple de conduite d'un chantier de pose et du matériel pour son exécution, faîte ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Figes la à ld sont des vues expliquent les différentes phases de l'opération de mise en place des traverses ;;gus. 2a à 2d sont des vues expliquant les différentes phases de l'opération de mise en place des barres longues Big. 3 est une vue en élévation schématique de la moitié arrière de la machine de pose des traverses Fig. 4 est une vue en élévation schématique pour la moitié de gauche par l'avant et pour la moitié de droite par l'arrière, de la machine de figure 3, et, Fig. 5 est une vuede détail à plus grande échelle d'un exemple de mécanisme de commande des pinces. Le chantier est mis en place sur une longueur de plateforme 1 de 2600 mètres de long sur laquelle a été déposée, profilée et damée une couche de ballast 2 selon le procédé s décrit dans la demande de brevet française déposée le mAeme jour que la présente pour "procédé de mise en place du ballast lors de la construction des voies ferrées et machines pour sa mise en place" ou par tout autre procédé. Comme décrit dans cette demande de brevet la nouvelle voie ferrée 3 aboutit à proximité immédiate de l'extrémité du chantier. Sur cette voie ferrée est refoulé un train de pose constitué par un waggon spécial 4W pour le guidage des barres longues lors de leur déchargement et vingt deux waggons 5 équipes de systèmes de rouleaux Bclipsables 6 (Fig. 4).Ces rouleaux au nombre de douze, nombre égal à celui des barres longues mises en place sur un même chantier et sont montés sur des axes transversaux 7, de préférence au nombre de cinq répartis sur la longueur d'un meme waggon, ces axes étant supportés par des leviers oscillants 8 qui permettent, par rotation par une barre de commande 9 commandée par un vérin 10, d'éclipser ces rouleaux ou de la ramener légèrement au-dessus du plan de la plate-forme 11 du waggon de façon à permettre aux barres longues d'etre extraites longitu dinalementper roulement sur lesdits rouleaux. Sur les vingt deux vraggons 5 d'une longueur totale de 437 mètres sont placées douze rails en barres longues 12 de 432 mètres de ong de façon qu'ils se trouvent au droit des rouleaux 6 qui, de préfarence, peuvent être des rouleaux à flasques ce qui représente 432 x 6 = 2592 mètres de voie ferrée. Sur dix huit de ces waggons sont répartis les 4320 traverses 13 nécessaires à la construction de cette longueur de voie à raison de 4 lits de 60 traverses espacées d'axe en axe de 0,30 mètre.Le lit inférieur est surélevé par rapport à la plate-forme 11 par des cales 14 de façon à ce que les rails 12 puissent circuler librement sous les lits de traverses et les lits sont espacés entre eux verticalement par des cales 15 pour que les pinces ci-après décrites puissent s'engager entre les traverses de deux lits superposés. La machine de travelage, désignée dans son ensemble par 16, (Fig. la) qui circule en prenant appui sur la plate-forme 1 de part et d'autre de la couche de ballast 2, est amenée audessus du waggon 5 charge de traverses se trcuvant en tête, charge (Fig. lb) les 240 traverses du premier waggon et vient les disposer en huit opérations (Fig. 1c et 1d) de la manière qui sera décrite plus en détail ci-après avec un écartement d'axe en axe de traverses de 0,60 mètres ce qui donne 144 mètres de travelage et l'opération est recommencée avec deux autres waggons pour assurer la pose de 432 mètres de traverses (Fig. 2a) Les traverses ont été munies en usine de leurs selles et des semelles isolantes. La machine de travelage dépose également toutes les vingt traverses, sur les extrémités de celle-ci, des plaques à rouleaux (non représentées). La machine de travelage revient alors vers le train en tirant les deux câbles des treuils de la machine de profilage et damage 17 décrite en détail dans la demande de brevet française déposée le même jour que la présente pour : "Procédé de mise en place du ballast lors de la construction de voies ferrées et machines pour sa mise en oeuvre" laquelle est libérée par 1' achèvement de son chantier. Ces cables 18 sont passés dans les moyens de guidage 19 du waggon 4 et accrochés sur deux premières barres longues 12. Ces barres longues sont ensuite tirées au treuil en roulant sur les rouleaux 6 et les rouleaux des plaques à rouleaux jusqu'à mise en place.La machine de travelage 16 saisit alors au moyen de ses pinces de ripage l'extrémité arrière des barres longues et après réglage en largeur et descente au point bas comme décrit ci-après, ripe les rails sur leurs semelles. On fixe alors les rails en place à raison d'une traverse sur trois et le traifr peut avancer sur la nouvelle portion de voie. Pendant l'exécution de la pose des 432 mètres suivants, on effectue les travaux de soudage et de montage complet des fixations. La durée de pose des 432 mètres de voie représente environ 1h 30 se décomposant comme suit Mise en place des traverses : 45 mn Descente des rails sur les plaques à rouleaux : 15 mn Ripage des deux barres longues pour mise en place : 15 mn Fixation provisoire des rails : 15 mn. Le train amenant 18 waggons de traverses et 5184 mètres de rails correspondant à 2592 mètres de voie, la pose de la voie sera achevée en 9 heurtes, ce qui rend possible la pose de la voie pendant l'arrêt journalier. du chantier de mise en place, profilage et damage du ballast qui, comme exposé dans la demande à laquelle il est fait référence ci-dessus, demande environ 12 heures. La machine de travelage 16 sera décrite plus en détail ciaprès avec référence aux figures 3 à 5. Elle comporte essentielle ment quatre roues à pneumatiques de grosse section et grand diamètre 20 montées à rotation par un axe vertical 21 sur un chassis de roue 22. Chaque roue est entraînée par un moteur hydraulique 23 et est rendue directrice par une timonerie 24. Chaque châssis de roue 22 est solidaire de l'extrémité inférieure des tiges 25 de deux vérins verticaux 26, ces huit vérins ayant une course de 1800 mm. Les corps 26 de ces huit vérins portent, par l'intermédiaire de flasques transversaux 27, une poutre caisson longitudinale 28 dans laquelle sont logés les moteurs thermiques et les pompes hydrauliques 29 ainsi que leurs annexes. Aux deux extrémités de la poutre et latéralement sont montées des cabines de conduite 30. A l'extrémité arrière du caisson 28 est également montée une plate-forme 31 de commande de l'opération de ripage des rails, plate-forme qui porte un siège 32 et un pupitre de commande 33.Sous cette plate-forme 31 est monté un dispositif de ripage d'un type quelconque connu comportant par exemple une double tige de piston sensiblement horizontale 34 à chacune des extrémités de laquelle est monté un corps de vérin 35, ce corps de vérin portant une pince à rail 36 à galets 37 de type connu qui peut être serré sur le rail au moyen d'une commande 38. Les deux pinces peuvent être plus ou moins écartées et pilotées par action sur les vérins 35 et la pente transversale du dispos if de ripage peut être adaptée au devers au moyen de vérins obliques 39. Un détecteur 40 peut être prévu latéralement pour suivre une ligne de piquetage laquelle peut être du type à rayon laser. Le dispositif de pose des traverses est représenté plus en détail à la figure 4. il comporte essentiellement un certain nombre de vérins transversaux dont les corps 41 sont portés par le caisson-poutre longitudinal 28 tandis que leurs tiges 42 portent des montants verticaux 43 - 44. Dans le mode de réalisation il est prévu trois montants 43 situés au centre et aux deux extrémités de la machine et cinq montants 45 dont deux seulement sont représentés à la figure 3, deux autres étant disposés symétriquement et le cinquième étant disposé symétriquement au montant 43 central.Les vérins 41 ont pour but de permettre d'écarter latéralement les montants 43 et 44-pour permettre à la machine de venir en place sur les traverses 13 disposées sur un waggon 5 et par action en sens inverse des deux vérins opposés, de régler la position transversale des traverses au moment de la pose afin d'assurer le réglage au rayon de courbure de la voie. Comme représenté en détail à la figure 4, les montants 44 d'un même côté portent t r o i sarbres parallèles 45 ayant un espacement en hauteur égal à celui dés traverses 13 et sur ces axes sont montés, avec un espacement de 0,30 mètre, des griffes 46. Ces griffes présentent à leur extrémité inférieure un crochet 47 venant s'engager sous le bord de la traverse 13. Ces griffes ou seulement certaines d'entre elles si elles sont clavetées sur l'arbre 45, portent un talon 48 coopérant avec une came 49a, 49b et 49c montée sur un axe 50 et solidaire d'une poulie 51. Les trois jeux de cames des trois séries superposées de griffes sont décalés d'un certain angle et entrainés par un cible commun 52 tiré par un vérin 53 et rappelé par un ressort 54.Lorsque le vérin 53 est mis en oeuvre les griffres 46a inCérieures,puis 46b moyennes et enfin 46c supérieures s'écartent successivement. Les montants 43 portent également par des arbres 45' des griffes 46' dont les crochets 47' viennent s'engager sous les traverses 13 du lit inférieur. Chacune de ces griffes comporte un talon 48' qui vient coopérer avec une came 49' ou 49", ces cames étant clavetées sur un arbre 51' mis en rotation par un capable 52' actionné par un vérin 53' non représenté . Les cames 49' ont uli plus grand d6vuioppenent que les cames 49" et sont intercalées avec celles-ci. Dans une première phase, la machine de travelage étant dans la position de pose de la première série de traverses, et étant descendue à sa position basse pour laquelle les traverses inférieures sont à une faible hauteur au-dessus du ballast,on actionne le vérin 53' sur une course limitée, ce qui ouvre un jeu de pinces 46' sur deux et les traven es correspondantes tombent sur le ballast en étant espacées de 0,60 mètre. La machine avance alors d'environ 18 mètres 30 et on actionne à nouveau le vérin 53' pour laisser tomber le nouveau jeu de traverses les cames 49" faisant tourner les pinces 46' correspondantes puis on ramène les vérins 53' à leur position de repos ce qui ramène les pinces 46' en position d'engagement. On actionne alors les vérins 53 ce qui fait tourner les arbres 50. Dans un premier temps les cames 49a font tourner toutes les pinces 46a qui libèrent leurs traverses 13 du nouveau lit inférieur qui tombent sur les pinces 46t avec au dessus des cales 15, les pinces 46b et 46c s'ouvrent ensuite successivement de sorte que les trois lits de traverses reposent sur les pinces 47' en étant espacés par les cales 15. On libère ensuite les vérins 53 et les pinces 46a et 46b viennent s'engager sous les traverses des deux lits supérieurs en étant rappelées par le câble 52 et le ressort 54. L'opération est ensuite répétée jusqu'à ce que toutes les traverses soient posées. Le mode de réalisation ci-dessus décrit à titre dl exemple est susceptible de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre de la présente-invention. R E V E N D i C A T i O N S 1. Un procédé de pose d'une voie ferrée neuve caractérisé en ce que l'on utilise un train de waggons plates-formes comportant un nombre de waggons suffisant pour correspondre à la longueur d'une barre longue, ces waggons comportant, sur la surface de leur plate-forme, des moyens de roulement, on place sur les plates-formes du train des rails en barres longues côte à-c & e au-dessus desdits moyens de roulement pur que les barres longues puissent être déchargées du train en roulant longitudinalement sur lesdits moyens de roulement au-dessus des platesformes, on empile sur chaque waggon plate-forme plusieurs lits de traverses espacés entre eux par des cales, les traverses étant dans chaque lit espacées d'axe en axe d'un sous multiple de l'écartement des traverses de la voie à réaliser et le lit inférieur étant maintenu soulevé au-dessus de la plate-forme pour permettre la libre circulation longitudinale des rails, on utilise une machine de travelage circulant sur la plateforme de la voie en prenant appui sur celle-ci de part et d' autre du ballast susceptible de charger en une seule fois les traverses d'un waggon, de poser en plusieurs fois de la manière connue les traverses du lit inférieur puis après pose d'un lit de faire descendre dans la machine de travelage les traverses des lits supérieurs pour remplacer le lit inférieur de manière à poser celle-ci à la suite des traverses du premier lit de la même manière, puis renouvelle le cycle de pose, avec la machine de travelage, du déchargement de travers d'un waggon jusqu'à obtention d'une longueur de travelage au moins égale à la longueur d'une barre longue, on met en place sur la longueur de voie travelée des moyens de roulement pour les barres longues et tire au moyen de treuils placés en bout de chantier deux barres longues du train-sur lesdits moyens de roulement, ripe les deux barres longues en place sur les traverses et fixe les rails sur les traverses en un nombre de points suffisant pour permettre au train de rouler sur cette longueur de voie. 2. Un procédé de pose selon la revendication i caractérisé en ce que le ripage et la mise en place des rails sur les traverses sont effectués au moyen de pinces de ripage prévues sur la machine de travelage0 3. Une machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un caisson formant poutre longitudinale dans lequel sont logés les moteurs thermiques, les pompes hydrauliques et les réservoirs, ce caisson portant également à ses extrémités les cabines de conduite avant et arrière déportées latéralement, ce caisson étant porté, par l'intermédiaire de quatre paires de vérins verticaux à grande course, par quatre roues à pneumatiques de grande section, deux au moins de ces roues étant motrices et directrices et ce caisson portant des montants latéraux verticaux disposés de part et d'autre de son plan longitudinal axial et susceptibles d'etre écartés ou rapprochés, ces montants portant un nombre d'arbres horizontaux parallèles égal au nombre de lits empiles sur un waggon avec sur chacun des arbres d séries de pinces équidistantes en nombre égal au nombre de traverses dans un lit, les pinces de la série inférieure pouvant, de manière connue, être écartées séquentiellement à raison d'une pince sur deux ou plus à chaque sdquence et les pinces des séries supérieures pouvant être écartées simultanément dans chaque série et séquentiellement dans les série superposées pour laisser descendre les traverses portées par une série de pinces sur 1a série de pinces placée immédiatement en-dessous. Une machine selon la revendication 3 pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2 caractérisée en ce que la machine de travelage porte au moins une paire de pinces de ripage des rails de type connu.