Brevet FR2420642A1 — publié le 19791019

L'invention est relative aux wagons équipés de marteaux piqueurs pour le morcellement des revêtements de voûte à remplacer, lors de la réfection de tunnels ferroviaires. La réfection des tunnels ferroviaires entraîne en général le morcellement des revêtements de voûte à remplacer. Une telle réfection est soumise à des impératifs extrêmement stricts. Il s'agit le plus souvent d'un tunnel à deux voies à traction électrique dont seule l'une des voies est neutralisée pour les trains de travaux tandis que l'autre voie reste ouverte à la circulation, les deux voies étant neutralisces à tour de rôle ; les deux voies peuvent néanmoins être neutralisées en même temps pendant des périodes relativement cortes. Les mesures les plus rigoureuses doivent donc etre prises pour que le personnel et le matériel portés par le train de travaux ne pénètrent ni dans le gabarit de circulation de l'autre voie, ni dans le gabarit d'isolement qui entoure la caténaire sous tension de cette autre voie, tout au moins pendant les périodes où cette dernière reste ouverte à la circulation.Lors des manoeuvres du train de travaux, le matériel et le personnel transportés doivent rester à l'intérieur du gabarit de chargement du train. Enfin, le matériel en question doit permettre un travail commode et rapide et s'adapter à la présence de la caténaire, hors tension, de la voie neutralisée. Lorsqu'on veut équiper de marteaux piqueurs pneumatiques un wagon destiné à être incorporé à un tel train de travaux, il faut que ces marteaux puissent être rapidement mis en place contre n'importe quelle surface de revêtements de voûte, quelle que soit sa hauteur. Il faut également que les efforts de réaction latéraux exercés par les marteaux piqueurs sur le wagon ne dépassent pas des limites pour lesquelles ils tendraient à faire basculer ou dérailler le wagon qui les porte. Invention a pour but d'agencer le wagon, défini en préambule, de façon telle qu'il respecte les impératifs rappelés ci-dessus. A cet effet, le wagon conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un support télescopique qui, par l'une de ses extrémités, est monté sur le wagon par l'intermédiaire d'un axe de relevage, parallèle à la longueur du wagon et situé sur l'un des côtes de celui-ci, et qui, par l'autre de ses ex'émités, porte au moins un mar- teau piqueur par l'intermédiaire d'un axe de basculement parallèle à l'axe de relevage, chacun de ces deux axes étant continu ou discontinu. Il est ainsi facile de choisir les dimensions des divers éléments du wagon de façon telle qu'en position de transport, le support télescopique rétracté en position approximativement horizontale et le marteau piqueur abaissé en position pratiquement verticale soient maintenus à l'intérieur du gabarit de chargement. Au contraire, en position de travail, le support télescopique est déployé et le marteau piqueur peut être orienté selon le genre de travail qu'on veut iui faire exécuter, le passage d'un côté à l'autre de la caténaire ne nécessitant que la rétraction momentanée du support télescopique. Selon un mode de réalisation préferé de l'invention, le support télescopique porte, par l'intermcdiaire de lsaxe de basculement, une poutre qui est parallèle à cet axe et le long de laquelle sont montes plusieurs marteaux piqueurs capables de travailler simultanément, ce ci augmente considérablement la vitesse d'avancement du travail. Pour diminuer dans toute la mesure du possible les vibrations de fonctionnement, le e ou chaque marteau pneumatique est adapté sur le support télescopique ou sur la poutre trans versale par l'intermédiaire de blocs de caoutchouc. Enfin, le support télescopique est avantageusement muni, en deux emplacements fartés parallèlement à la longueur du wagon, de dispositifs de poussée indépendants destinés à prendre appui sur la voûte e cours de réfection. Ceci augmente les capacités d'adaptation du wagon, ainsi qu'il sera précisé ci-après. L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide de celui de ses modes de réalisation qui est représenté schématiquement aux dessins annexes. Les figures 1 a 4 montrent, par une vue en travers, le wagon conforme à ce mode de réalisation, respectivement dans sa position de transport et dans trois positions de travail différentes, certains albaunts de ce wagon ayant été coupés à la figure 3. La figure 5 montre le même wagon en élévation latérale, vu de la gauche de la figure 3, certains des éléments de ce wagon ayant été coupés. La figure 6 montre, à plus grande échelle, un détail vu en coupe selon la ligne VI-VS de la figure S. Ainsi qu'il ressort des dessins annexés, l'invention a pour but de créer un wagon 1 qui permette d'attaquer, en les morcelant, les revêtements 2 de la voûte de tunnels ferroviaires à deux voies telles que 3, surmontées chacune d'une caténaire 4. Ainsi qu'il a été exposé ci-dessus, un tel wagon 1 est soumis à des impératifs très stricts. En particulier, ce wagon doit rester à l'intérieur du gabarit de chargement A, lors de ses propres manoeuvres, et à l'extérieur du gabarit de circulation de l'autre voie, lorsqu'il est immobilisé en position de travail, tout au moins lors des périodes où cette autre voie reste ouverte à la circulation. De plus, l'existence des deux caténaires 4, l'une en tension la plupart du temps (voie ouverte à la circulation) et l'autre hors tension (voie neutralisée pour les travaux), pose des problèmes d'autant plus délicats à résoudre que ces caténaires n'occupent pas une position bien définie par rapport à l'axe de la voie considérée, mais zig-zaguent obligatoirement de part et d'autre de cet axe pour répartir l'usure des pantographes. Ceci étant rappelé, le wagon 1 conforme à l'invention comprend un support télescopique 5 qui, par l'une de ses extrd- mités, est monté sur le wagon I par l'intermédiaire d'un axe de relevage 6, parallèle à la longueur de wagon et situé sur l'un des côtés de celui-ci (côté voisin de l'autre voie), et qui, par l'autre de-ses extrémites, porte au moins un marteau piqueur pneumatique 7 par l'intermédiaire d'un axe de basculement 8 parallèle à l'axe de relevage 6, chacun de ces deux axes 6 et 8 étant continu ou, selon le mode de réalisation représenté, discontinu. Selon le mode de réalisation représenté, l'élément inférieur du support télescopique 5 est constitué par deux bras 9 solidarisés entre eux par une traverse inférieure 10 et éventuellement par au moins une autre traverse (non montrée). Chacun de ces bras 9 est monté sur une colonne 11 par l'intermédiaire d'un axe élémentaire, les deux axes élémentaires alignés constituant l'axe de relevage discontinu 6. Chaque colonne 11 est fixée à une poutre transversale 12 faisant partie de l'ossature du wagon 1. Un vérin hydraulique de relevage 13 est articulé à chacune des poutres 12 par un axe 14 et à chacun des bras 9 par un axe 15. A l'aide d'un distributeur commun (non représenté), on peut agir sur les deux vérins 13 de façon à relever ou abaisser le support télescopique S autour de l'axe de relevage 6. Ainsi qu'il ressort-de la figure 1, on choisit les dimensions des divers éléments du wagon 1 de façon telle qu'en position de transport, le support télescopique 5 rétracté, placé en position approximativement horizontale par rotation autour de l'axe 6, et le ou les marteaux piqueurs 7, placé(s) en position pratiquement verticale par rotation autour de l'axe 8 de façon telle que la pointerolle 16 du ou de chaque marteau 7 soit tournée vers le bas, soient maintenus à l'intérieur du gabarit A. En cette position, la ou chaque pointerolle 16 peut reposer sur un sommier 17 en bois ou matière analogue.Au contraire, en position de travail (figures 2 à 4), le support télescopique 5 est déployé et le ou chaque marteau piqueur 7 peut être orienté selon le genre de travail qu'on veut lui faire exécuter, ainsi qu'il sera expliqué plus en détail ci-après. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément supérieur du support télescopique 5 porte, par l'intermédiaire de l'axe de basculement 8, une poutre 18 qui est parallèle à cet axe 8 et le long de laquelle sont montés plusieurs marteaux piqueurs 7 capables de travailler simultanément. Ainsi qu'il ressort de la figure 5, l'élément supérieur du support télescopique 5 est constitué par un chariot 19 en forme de portique, ce chariot 19 comprenant une traverse l9a. Deux vérins pneumatiques de pénétration 20 sont montés entre la traverse 10 de l'élément inférieur du support télescopique 5 et la traverse 19a de son élément supérieur, par l'intermédiaire de broches de liaison 21. A l'aide d'un distributeur commun (non représenté), il est possible de faire se rétracter et se déployer le support télescopique 5. Deux paires de profilés 22, de profil en C (voir la figure 2), sont adaptées à la traverse 19a pour fixer à celle-ci les broches de liaison 21 ainsi que les deux axes élémentaires alignés qui constituent ensemble l'axe de basculement 8 discontinu. De même, deux paires de profilés 23 sont adaptées à la poutre 18 pour fixer à celle-ci ces deux derniers axes élémentaires. Deux vérins hydrauliques de basculement 24, dont un seul a été représenté à la figure 5, sont montés chacun entre l'une des paires de profilés 22, à l'aide d'un axe 25, et l'une des paires de profilés 23, à l'aide d'un axe 26. A l'aide d'un distributeur commun (non représenté), il est possible de faire agir simultanément les vérins 24 de façon à faire basculer la poutre 18 autour de l'axe discontinu 8. Les marteaux pneumatiques 7, qui sont au nombre de quatre selon le mode de réalisation visible à la figure 5, sont adaptés sur la poutre transversale 18 par l'intermédiaire de blocs de caoutchouc. Chacun de ces marteaux pneumatiques est encadré d'un profilé 23 et d'un profilé 23a qui est plus court que le profilé 23 car, contrairement à celui-ci, il n'a pas à porter l'axe de basculement 8, ni les axes 26 des vérins 24. Ltun des profilés 23a est représenté à plus grande échelle à la figure 6 qui fait également apparaître le profil en I de la poutre transversale 18. Chacun des marteaux piqueurs 7 est dérive d":n marteau piqueur usuel dont la poignée a été représentée en trait interrompu en 27 à la figure 6. Selon l'invention, cette poignée est remplacée par une culasse 28 approximativement cylindrique qui s'adapte sur la portée filetée extérieure du corps 29 du marteau piqueur usuel. La culasse 23 est munie d'un raccord laéral d'arrivée d'air 30 et d'un anneau de fixation 31, situe L' l'opposé de la pointerolle 16. Un manchon de caoutchouc 32 est monté entre la surface intérieure de l'anneau 31 et une broche amovible de fixation 33. De même, un bloc de caoutchouc 34 est placé entre la tête 35 du marteau 7 et une bride de fixation 36 qui forme entretoise entre chaque profilé 23 et le profilé voisin 23a. Pour 2ttenuer davantage les vibrattons, des blocs de caoutchouc peuvent être incorporés au niveau des axes tels que 8, 25 et 26. Enfin, l'élément supérieur ou chariot 19 du support télescopique S est avantageusement muni, en deux emplacements écartés parallèlement à la longueur du wagon 1, de dispositifs de poussée indépendants 37 destinés à prendre appui sur la vofite en cours de réfection et démontables de prrrence. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 5 ainsi qu'aux figures 1 à 3, chaque dispositif de poussée 37 comprend un guide 38 fie par rapport au chariot 19, une tige d'ancrage 39 susceptible de coulisser le long du guide 38 parallèlement à la direction de déploiement et de rétraction du support télescopique 5 et un vérin pneumatique 40 interposé entre le guide 38 et la tige d'ancrage 39. Un distributeur commun (non représenté) permet d'alimenter simultanément les deux vérins 40. Ainsi qu'il ressort de la figure 1, les guides 38 et les tiges d'ancrage 39, lorsque celles-ci sont rétractées, ont des dimensions telles que ces guides et tiges restent à l'intérieur du gabarit A, dans la position de transport définie ci-dessus. En général, le wagon est équip d'un groupe autonome d'alimentation en huile sous pression et en air comprimé pour les divers vérins 13, 20, 24 et 40 et pour les marteaux piqueurs pneumatiques 7. Tous les distributeurs peuvent être groupés sur un tableau de commande (non représenté). Enfin, il y a intérêt à prévoir des échelons sur les bras 9 et le chariot 19 pour faciliter l'accès aux marteaux 7, à la position relevée des bras 9. On obtient ainsi un wagon qui peut être utilisé selon deux méthodes différentes, soit avec les dispositifs de poussée 37 (figures 2 et 3), soit sans ces dispositifs de poussée (figure 4) Dans tous les cas, le support télescopique 5 est relevé par les vérins 13 et déployé par les vérins 20. Selon la première de ces méthodes, on comnence par faire pénétrer les pointerolles 16 des marteaux piqueurs 7 dans le revêtement 2 sans faire intervenir les dispositifs de poussée 37 (figure 2). On procède pour cela de bas en haut, la partie déjà enlevée du revêtement étant indiquée par un trait fin au bas de la figure 2 tandis que le revêtement encore à démolir est représenté par un trait épais. Les pointerolles 16 sont alors enfoncées assez près de la limite inférieure 2a du revêtement 2 à démolir. Puis, comme le montre la figure 3, on fait intervenir les dispositifs de poussée 37 de façon que les tiges d'ancrage 39 prennent appui sur le revêtement 2. Ainsi qu'il ressort de la figure 5, l'indépendance des deux dispositifs de poussée 37 a pour effet qu'ils entrent en action quelles que soient les irrégularités de la surface extérieure du revêtement 2. I1 suffit alors, en faisant agir les vérins de basculement 24, de faire tourner l'ensemble des marteaux 7 sur l'axe 8 pour abattre la partie du revêtement 2 qui est située au-dessous de la ligne d'attaque par les pointerolles 16. Cette opération se répète autant de fois qu'il est nécessaire, de bas en haut du revêtement 2. Selon la deuxième de ces méthodes pour laquelle les dispositifs de poussée 37 doivent être préalablement démontés, on procède de haut en bas pour attaquer le revêtement 2. Comme précédemment, la partie de ce revêtement qui a déjà été abattue est schématisée par un trait fin. Dans ce cas, les pointerolles 16 des marteaux 7 sont inclinées presque parallèlement à la surface extérieure du revêtement 2, par rotation autour de l'axe 8 sous l'action des vérins 24. Une poussée pratiquement axiale est exercée sur ces pointerolles 16 à l'aide des vérins 13. Ces deux méthodes peuvent être employées l'une après l'autre, la première pour attaquer le revêtement de la voûte de part et d'autre de la caténaire 4, le passage d'un côté à l'autre nécessitant la rétraction du support télescopique 5, et la deuxième pour attaquer le reste du revêtement en contournant la caténaire 4. Dans les deux cas, il est à noter que la réaction des marteaux 7 sur la poutre 18 passe par les broches 33 dont les axes géométriques respectifs concourent avec l'axe géométrique longitudinal de chaque marteau 7. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à l'aide des dessins annexés mais englobe de nombreuses variantes. C'est ainsi que les pointerolles 16 peuvent être remplacées par des bêches maintenues dans un plan moyen commun parallèle à la longueur du wagon 1. De même, les marteaux 7 peuvent être montés sur un chariot mobile le long de la poutre 18 ou de la traverse l9a, de façon à faire varier simultanément les points d'attaque des pointerolles 16 ou des bêches le long du tunnel tout en laissant le wagon 1 immobile. REVENDICATIONS 1 - Wagon équipé d'au moins un marteau piqueur pour le morcellement des revêtements de voûte à remplacer, lors de la réfection de tunnels ferroviaires, caractérisé en ce qu'il comprend un support télescopique (5) qui, par lune de ses extrémités, est monté sur le wagon (1) par l'intermédiaire d'un axe de relevage (6), parallèle à la longueur du wagon et situé sur l'un des côtés de celui-ci, et qui, par l'autre de ses extrémités, porte au moins un marteau piqueur (7) par l'intermédiaire d'un axe de basculement (8) parallèle à l'axe de relevage (6), chacun de ces deux axes (6, 8) étant continu ou discontinu. 2 - Wagon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions des divers éléments du wagon sont choisies de façon telle qu'en position de transport, le support télescopique rétracté en position approximativement horizontale et le marteau piqueur abaissé en position pratiquement verticale soient maintenus à l'intérieur du gabarit de chargement. 3 - Wagon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support télescopique (5) porte, par l'intermédiaire de l'axe de basculement (8), une poutre transversale (18) qui est parallèle à cet axe (8) et le long de laquelle sont montés plusieurs marteaux piqueurs (7) capables de travailler simultanément. 4 - Wagon selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou chaque marteau pneumatique (7) est adapté sur le support télescopique (5) ou sur la poutre transversale (18) par l'intermédiaire de blocs de caoutchouc (32, 34). 5 - Wagon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support télescopique (5) est muni, en deux emplacements écartés parallèlement à la longueur du wagon (1), de dispositifs de poussée indépendants (37) destinés à prendre appui sur la voûte en cours de réfection.