Brevet FR2410086A1 — publié le 19790622

La présente invention due à la collaboration de MM. Marc PLEUT, Indri COMTE et René HUNIER est relative aux voies ferrées sans ballast composées en principe de traverses à deux blochets de béton arme ou précontraint, réunis ou non par une entretoise métallique, traverses placées dans les alvéoles d'un radier avec interjosftion de chaussons en élastomère et semelles élastiques à structure microcellulaire. Un tel procédé de voie sans ballast est decrit dans le brevet français n0 1 387 179. La présente invention se propose de compléter l'application du brevet précité en vue de permettre la réalisation et le montage d'appareils de cha:gement de voie sans ballast en maintenant sans discontinuité les propriétés d'élasticité et d'azor- tissement de l'ensemble de la voie sans ballast -ainsi réalisée. La voie ferrée traditionnelle est constituée de rails fixés sur des traverses calées dans une épaisseur de ballast en pierre cassée. Elle comporte aux point voulus des appareils de voie permettant d'aiguiller les matériels roulants dan les directions choisies. Les composants de ces appareils de voie tels qu'un branchement simple, comportent une partie fixe de rails correspondant aux directions que donne l'appareiQ, une partie mobile de rails assurant par leur position choisie la direction requise et différentes pièces spécifiques telles que : coussinets de glissement de lames d'aiguille, contre-rails et leurs supports et pointe de coeur de croisement, que l'invention se propose d'utiliser sans y apporter de modiications. Les traversez sur lesquels sont fixés ces composants, doivent, dans les appareils poses sur ballast, être de longueurs différentes suivant leur position dans l'appareil. Dans la rzalisation d'un appareil de voie sans ballast, il est indrspen~a W e, d'une part, de maintenir la continuité des caractéristiques élastiques de 1' enser-ble de voie sur appareil et hors appareil, et d'autre part, de prévoir un inventare res- treint de chaussons élastiques : au maximum trois types, dont les dimensions doivent être voisines de celles des chaussons utilises en voie courante. Pour tenir compte des positions relatives des blochets entre eux et de la diversité des pièces qui doivent y être fixées, l'invention propose l'interposition, entre les composants de l'appareil et les blochets en béton, de plaques métalliques d'une certaine épaisseur appuyées elles-mêmes sur une semelle en élastomère. Une telle disposition répartit les charges et protège le béton des blochets. Les plaques métal liques sont fixées aux blochets correspondants d'une manière connue en soi : tiges de scellement, boulons ttre-fond, boulons à came ou à collet ou tout autre organe rem- plissant les mêmes fonctions. L'assujettissement de la plaque au blochet constitue le premier étage de fixation. Le second stage de fixation est celui des composants sur les plaques. A cet effet, des lumières sont pratiquées par un procédé quelconque dans les plaques métalliques selon des dispositions appropriées correspondant au positionnement des composants de l'appareil et à chacun de leurs points de-fixation. Dans l'aiguillage, l'extrémité de ces plaques, orientée vers l'axe de la voie principale de l'appareil, est conçue pour servir de point de fixation à une entretoise spéciale dont la longueur réglable permet, en fin de montage, de donner à l'appareil la précision requise de l'écartement de la voie. Les tetes des organes de fixation qui solidarisent les composants de l'appareil et les plaques métalliques sont situées sous ces plaques et logées dans des alvéoles prévus à cet effet sur la face supérieure des blochets et formés au moulage lors de leur fabrication. Comme pour les appareils de voie ballastée, la conception même des appareils de voie sans ballast, telle que décrite dans la présente invehtion, est parfaitement compatible avec leur montage préalable en atelier ou sur une aire convenable avant leur mise en place définitive. il en résulte donc, selon l'invention; une disposition d'appareil de voie monté sur des bloch4s reliés ou non par des entretoises. Ces blochets, comprenant au plus trois types différents, comportent chacun un chausson en élastomère avec semelle à structure microcellulaire fermée. Ces blochets sont immobilisés dans les alvéoles du radier à l'aide d'un mortier de remplissage, selon les dispositions du brevet nO 1 387 179 assurant l'identité de performances élastiques de la superstruc- ture. Sur ces blochets sont fixées par des moyens connus en soi, avec interposition d'une semelle en élastomère, des plaques métalliques comportant des ouvertures dont le nombre et les emplacements sont déterminés pour assurer la fixation précise et stable des composants de l'appareil de voie. Ces composants sont assujettis sur les plaques métalliques par des boulons classiques, des boulons à came ou à collet, ou des attaches rigides ou élastiques. Ces plaques métalliques peuvent être reliées entre elles par des dispositifs réglables d'espacement permettant d'effectuer le réglage très précis de l'écartement de la voie dans certaines zones de l'appareil. Cette disposition d'appareil de voie pour voies sans ballast, du type à traverses formées d'au moins un bloc de béton, reposant par l'intermédiaire d'appuis élastiques sur une fondation de béton est donc caractérisée en ce que des plaques métalliques de liaison sont interposées entre les éléments de l'appareil et les blocs qui les supportent, lesdites plaques étant, d'une part, fixées aux blocs par des élé- ments de fixation et, d'autre part, comportent des ouvertures allongées ou lumières débouchant sur des alvéoles des blocs et y recevant à travers lesdites lumières, de façon connue en soi, les éléments de fixation aux plaques des éléments de l'appareil de voies. Les blocs sous plaques sont au plus de trois types différents dimensionnellement en fonction des pièces d'appareil qu'ils supportent comprenant : - les blocs dits sous coussinets ou sous platine supportant la pointe de l'appareil ; - les blocs dits sous coeur monobloc recevant le coeur de croisement de l'appareil - les blocs dits eïftérieurs, disposés de part et d'autre du coeur de croisement et supportant rail et contre-rail. La partie intermédiaire de l'appareil de voie comprise entre la pointe et le coeur pourra être supportée par des traverses biblocs de type classique, disposées en quinconce sur chaque voie. Des semelles élastomères seront disposées entre les plaques intermédiaires et les blocs sur lesquels elles prennent appui comme éléments d'amortissement. Pour la description détaillée qui va suivre, on se référera à la planche unique annexée, donnés à simple titre d'exemple, illustrant un mode de réalisation préféré de l'appareil de voie sans ballast suivant l'invention et sur lequel - la figure 1 est une vue en plan d'ensemble, schématique, de ce mode de réalisation, - la figure 2 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle selon la section A-A de la figure 1. L'appareil de voie comprend trois parties comme indiqué fig. 1 : la partie "a" ou aiguillage proprement dit, la partie "b" ou partie intermédiaire, et la partie "c" ou croisement. I)'aprés le mode de réalisation représenté, l'appareil, pour l'ensemble des trois parties précitées et suivant l'invention, comprend : - des traverses (1) normales de voie qui supportent l'extrémité de la Voie courante ; - des blochets 2 leurs plaques métalliques, dits "sous coussinets" reliés par des entretoises spéciales, sur lesquelles sont fixés les coussinets de glissement des lames - des blochets (3) et leurs plaques métalliques, dits "sous platines" qui reçoivent - les rails de la voie principale, les extrémités fixes des lames ff algullle et 1' extrémité des rails de ia voie déviée ;; - des traverses (4) à'deux blochets à table horizontale - des blochets (6) et leurs plaques métalliques, dits "sous coeur monobloc" qui reçoivent le coeur de croisement (5) - des blochets (7) et leurs plaques métalliques, dits "sous contre-rails", qui reçoi vent les contre-rails et leurs supports. La figure 2 qui représente à plus grande échelle la coupe A-A de la figure 1 montre clairement tous les organes et éléments en présence, assemblés selon l'objet de l'invention. Les blochets (6), dits "sous coeur monobloc" et (7), dits "sous contre-rails", munis de leurs chaussons t13) et de leurs plaques microcellulaires (12), comportent, à leur partie supérieure, des plaques métalliques (8), fixées à ces blochets par quatre organes de fixation (20), avec interposition entre plaques métalliques et blochets, d'une semelle en élastomère (9). Sur ces plaques métalliques (8), sont fixés les rails (îo) et leurs platines, les contre-rails (11) et leurs supports, le coeur de croisement à l'aide d'organes de fixation (17) et éventuellement de crapauds (16). Les têtes de ces organes de fixation sont logées dans des couloirs (18) munis d'exutoires d'eau (19) venus de moulage lors de la fabrication des blochets en béton. L'ensemble de l'appareil de voie, en conformité du principe énoncé au brevet nO 1 387 179 concernant la voie courante, est soigneusement calé sur le radier (14) après montage complet et réglé en plan et profil suivant les indications du profil en long et des profils en travers déterminant le tracé de la voie. Un mortier de remplissage (15) vient immobiliser ltensemble selon les trois dimensions. Ainsi, pour résumer, l'invention se propose de réaliser un système de support d'appareils de voie pour voie sans ballast décrite dans le brevet n 1 387 179, système remplissant le même rôle que les traverses en bois dans les appareils traditionnels, tout en possédant -les deux qualités qutil est-nécessaire d'obtenir : une élasticité identique à celle de la voie sans ballast courante et une géométrie précise, même au passageodes trains-rapides ainsi que dans les courbes de faible rayon, ou' les rails subissent d'importantes contraintes transversales. L'appareil de voie, objet de lt-invention est remarquable, notamment en ce qu'il comporte, comme la voie sans ballast laquelle il est raccordé, une plate- forme continue recouvrant l'infrastructure, comportant des alvéoles alignés ou des logements plus importants, destinés à recevoir la partie inférieure des blochets supports de rail. Les rails et autres composants d'appareil de voie sont fixés à la partie supérieure des blochets au moyen d'attaches rigides ou élastiques, boulons simples, boulons à came ou à collet. Les blochets sont revêtus de chaussons en élas tomère dams leur partie inférieure, avec interposition d'une semelle microcellulaire fermée entre la face inférieure du-blochet et le fond du chausson.Un mortier de liaison est coulé à refus entre les parois - extérieures des chaussons et les parois internes des alvéoles ou logements des blochets. En vertu de ces dispositions, l'appareil conserve sa géométrie correctement établie à la pose cependant que les chaussons et leurs semelles microcellulaires en élastomère assurent ltélasticité et l'amortissement donnés par le ballast en voie traditionnelle La plate-forme continue dans laquelle sont encastrés les blochets peut être constituée par un radier, une fondation ou un platelage en béton. Le béton utilisé peut être à base de ciment ou de tout autre liant tel que l'asphalte. Les fixations des rails sur les blochets ou traverses non munies de plaques métalliques sont de préférence du type doublement élastique généralement utilisé avec les traverses en béton. Dans l'exemple de réalisation décrit sur les blochets, dits sous coussinets (2), sont fixées des plaques métalliques intermédiaires sur lesquelles sont fixés par boulons et perçages appropriés les coussinets de glissement sur lesquels prend appui la partie mobile de l'aiguille. Ainsi, par exemple, on pourra prévoir une fixation de chaque coussinet par quatre boulons, de type dit à cames, fixés sur la plaque intermédiaire à travers quatre lumières, ou ouvertures en forme de- fentes, ces fentes étant orientées dans la plaque suivant deux sens perpendiculaires pour s'opposer au déplacement du coussinet ; par exemple, deux lumières externes seront orientées dans le sens de la voie et 2 lumières internes dans le sens de la traverse. Des alvéoles correspondants seront prévus dans le blochet de béton pour recevoir les têtes des boulons. La fixation de la plaque métallique intermédiaire sur le blochet se fera au moyen de boulons (20) scellés dans le blochet soit lors de sa fabrication, soit dans un alvéole de celui-ci. La zone d'aiguillage (a) se termine vers la zone intermédiaire (b) par des blochets dits sous platine (33, non reliés par traverses et qui supportent la platine de l'aiguille. Ces blochets,-mis à part l'absence de traverses, sont les mêmes, ainsi que leur système- de fixation, que les blochets sous coussinets vus précédeisent. la partie intermédiaire (b), formant deux éléments de voie classique, imbri- qués l'un dans l'autre, sera supportée par des traverses biblocs courantes du type à table horizontale, positionnées perpendiculairement à ltaxe des branches de voie directe et déviée et alternées d!un voie sur l'autre comme indiqué fig. 1. Si nécessaire, des entretoises de la branche directe rectiligne pourront être supprimées en cas d'interférence avec des blochets-de traverses de la branche déviée courbe. La zone de croisement (c) -qu-i prolonge la précédente comporte en son centre la pièce dite de coeur de croisement (5), supportée par une série de bloehfts dits sous coeur monobloc(6). Ces blochets sont d'une m & e longueur basée sur l'empattement maximum du coeur. Ils sont fixés, comme indique précédemment pour les blochets sous platine (2) ou sous coussinets (3), à une plaque intermédiaire par des boulons (20) ancres lors de la fabrication du blochet ou scellés dans des alvéoles aménagés à cet effet. Les boulons de fixation (17) (fig. 2) de la pièce du coeur (5) à la polaque intermédiaire, sont montés dans celle-ci travers des lumières orientées suivant l'axe longitudinal du blochet et positionnées lors du montage en atelier. Les blochets (6) ont à leur surface supérieure des alvéoles axiaux allongés (18) destinés à recevoir les têtes des boulons (14) dits à cames passant à travers les lumières correspondantes de la plaque intermédiaire, sur laquelle la fixation du coeur (5) sera complétée par écrous crapauds de serrage t16) et rondelles-ressorts suivant une technique usuelle. Les alvéoles (18) des blochets seront munis d'exutoires d'écoulement des eaux de pluie (19). De part et d'autre du coeur de croisement (5), les voies sont complétées par un élément de voie formé d'un rail (10) et d'un contre-rail (lui) supportés par des blochets dits extérieurs (7). Le même système de fixation que précédemment sera encore utilisé. Une plaque métallique intermédiaire (8) (fig. 2) éventuellement posée sur une semelle élastomère (9) est fixée par boulons scellés au blochet (7). Le rail (10) et le contre-rail (11) sont fixés à la plaque (8) par boulons (17) à travers des lumières positionnées lors du montage en atelier. Les blochets (7) comporteront des évidements (18) avec exutoires d'eau de pluie pour recevoir les têtes de boulons. Sur la coupe A-A de la fig. 2, les blochets (6) et (7) reposent, suivant la technique du brevet français nO 1 387 179 précité sur des plaques de caoutchouc microcellulaire (12) maintenues sous les blochets par des enveloppes en élastomère dites "chaussons" (13) et scellés dans le béton de fondation de la voie (14) par un mortier de remplissage (15). Ce mortier de scellement fixe la voie après réglage et mise en place de celle-ci. REVENDICATIONS 1 - Disposition d'appareil de voie pour voies sans ballast du type à traverses, formées d'au moins un bloc de béton reposant par l'intermédiaire d' appuis élas tiques sur une fondation de béton, caractérisée en ce que des plaques métalliques de liaison 8 sont interposées entre les éléments de l'appareil et les blocs (2, 3, 5, 6, 7) qui les supportent, lesdites plaquesr8)étant, d'une part,fixes aux blocs par des éléments de fization(20)et, d'autre part, comportent deS ouver- tures allongées ou lumières débouchant sur des alvéoles (18) des blocs et y rece vant, à travers lesdites lumières de façon connue en soi, les éléments de fixa tion(1 7) aux plaques 8) des éléments de l'appareil de voies. 2 - Construction d'appareils de voie selon la revendication 1 caractérisée en ce que les blocs sous plaques sont au plus de trois types différents dimensionnellement en fonction des pièces d'appareil qu'ils supportent comprenant - les blocs dits sous coussinetst2)ou sous platine (3) supportant la pointe de l'appareil (a) ; - les blocs dits sous coeur monobloc (6) recevant le coeur de croisementi5)de l'appareil ; ; - les blocs dits extérieurs(7)disposés de part et d'autre du coeur de croisement (5)et supportant rail(14 et contre-railf 3 - Construction d'aiguillage selon la revendication 2 caractérisée en ce que la partie intermédiaire (b) de l'appareil de voie comprise entre la point-e (a) et le coeur (c) est supportée par des traverses biblocs de type classique (4) dispo sées en quinconce sur chaque voie. 4 - Construction d'aiguillage selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que des semelles élastomères(9)sont disposées entre les plaques intermédiaires(8)et les blocs sur lesquels elles prennent appui.