Brevet FR2535359A1 — publié le 19840504

Une des techniques pour renouveler une voie ancienne consiste a enlever la voie ancienne, rénover le ballast et poser une voie neuve. Ceci nécessite de déboulonner les rails, oter les traverses, puis, après rénovation du ballast, poser des traverses neuves, puis les rails neufs que l'on boulonne. Une longueur de voie comporte deux rails de 18 mètres et 32 traverses en bois ou en béton. On conçoit quten raison de ces dimensions et du poids des rails et des traverses, les opérations de pose et de dépose des voies demandent des manutentions longues, mettant en oeuvre un matériel et une main d'oeuvre importante. L'invention a pour but de faciliter ces opérations et de les rendre plus rapides et plus aisées. A cet effet, l'invention prévoit l'utilisation d'un cadre de manutention, dit "cadre traveleur", qui permet, d'une part, d'enlever en une seule opération une longueur de voie sans qu'il soit nécessaire de déboulonner les rails des traverses et, après rénovation du ballast, si celui-ci n' a pas éte déja préalablement rénové, de poser les traverses neuves pour une longueur de voie en deux opérations. L'invention a donc pour objet un procédé pour le remplacement de voies ferrées, dans lequel - les traverses neuves sont préalablement stockées en rangées, chaque rangée comportant côte- -côte le nombre de traverses nécessaires pour une longueur de voie, lesdites traverses étant espacés entre elles d'une distance sensiblement égale a la moitié de leur écartement in situ, - on enlève en une seule opération une longueur de voie, rails et traverses restant solidaires, - on rénove le ballast, lorsque celui-ci n'a pas été préalablement rénové, - on prend en une seule fois toutes les traverses neuves pour une longueur de voie, - on met en place les traverses d'une rangée en déposant successivement, d'abord une première moitié de la rangée de traverses constituée par toutes les traverses impaires de la rangée, puis la seconde moitié constituée par les traverses paires de la rangée. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention prévoit l'utilisation d'un cadre de manutention dit cadre traveleur, rectangulaire, portant sur ses montants transversaux quatre griffes pour la préhension des rails et sur ses longerons 32 pinces pour la manutention des traverses. Lorsque le cadre est utilisé pour l'enlevement de la voie usagée, seules les griffes sont activées, tandis que lorsqu'il est utilisé pour la pose de traverses neuves, seules les pinces sont activees. Pour permettre cette versatilité, les griffes et les pinces sont escamotables. Lorsque, pour le remplacement, seule la voie sur laquelle le travail est effectué peut être utilisée, le cadre est porté par deux portiques dont le chemin de roulement est constitué par les rails neufs disposés de part et d'autre de la voie ancienne. Lorsque la voie contigüe a celle sur laquelle s'effectue le travail peut être utilisée, le cadre est porté par un wagon-grue. L'invention va être maintenant décrite plus en détail, en référence au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue schématique en coupe selon la ligne -A de la figure 2 d'un cadre traveleur selon l'invention; La figure 2 est une vue en plan du cadre traveleur de la figure 1, seule la moitié gauche étant représentée; La figure 3 est une vue schématique en coupe selon la ligne B-B de la figure 2, d'une pince pour traverse montée sur le cadre traveleur; La figure 4 est une vue schématique en coupe selon la ligne C-C de la figure 3 du dispositif d'escamotage des pinces; La figure 5 est une demi-coupe selon la ligne D-D de la figure 6, d'une griffe de préhension des rails; La figure 6 est une coupe selon la ligne E-E de la figure 5 d'une griffe de préhension des rails;; La figure 7 est une vue selon la flèche F de la figure 6, montrant la cinématique des pinces d'une griffe de préhension des rails; La figure 8 est une vue schématique de coté d'un exemple de mise en oeuvre du cadre traveleur lorsque seule la voie sur laquelle le remplacement est effectué peut être utilisée; La figure 9 est une vue en plan de l'exemple montré à la figure 8; La figure 10 est une vue schématique de côté d'un exemple de mise en oeuvre du cadre traveleur lorsque la voie contigüe peut être utilisée; Et la figure 11 est une vue en plan de l'exemple montré à la figure 10. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit que le cadre traveleur 1 est constitué par deux longerons 2 fermés à leurs extrémités par des poutres 3. 9 raidisseurs transversaux 4 sont disposés regulièrement entre les longerons 2. Deux longerons intermédiaires 5 viennent renforcer cette ossature et porter les glissières du dispositif de basculement des pinces a traverses qui sera decrit plus loin. Les poutres drextrémités 3 du cadre 1 portent deux paires de griffes 6 pour la préhension des rails. Les longerons 2 portent 32 paires de pinces 7, pour la manutention des traverses neuves. Comme on le voit sur la figure 3, chaque pince est constituée par deux arbres opposés 8-, entre lesquels est monté un vérin à double effet 9. Chaque arbre 8 est disposé dans un tube 10, monté à rotation entre un longeron 2 et un longeron intermédiaire 5. L'axe 8 dépasse à lT-extérieur du cadre 1, où il re çoit une douille 11 porteuse d'une palette de préhension 12. Comme on le voit sur la figure 2nies palettes peuvent être de deux formes différentes. La forme de palette 12a est adaptée pour la préhension des traverses en béton, tandis que celle de la palette 12b est adaptée pour la préhension des traverses en bois. L'extrémité située vers le vérin 9 de l'arbre 8 comporte un alésage 13, dans lequel vient se loger l'ex trémité de la tige correspondante 14 dudit vérin. A l'intérieur du tube 10, l'arbre 8 porte une butée pour un ressort 15. Le verin 9 étant libre, on comprend que, lors du retour de la tige 14 du vérin 9, le mouvement de rentrée de l'arbre 8 sera provoqué par le ressort 15. Cette disposition permet d'obtenir une adaptation automatique de l'ouverture de la pince 7 à la longueur des traverses. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse dans le cas des traverses en bois, dont la longueur peut varier de 2,55 m a 2,80 m. Des moyens de commande non représentés, sont disposés pour permettre, d'une part une rentrée simultanée de toutes les tiges des vérins 9 lors de la prise d'une rangée de traverses neuves et, d'autre part, une sortie alternee d'une tige sur deux lors de la pose desdites traverses neuves. On a déjà indiqué plus haut que le cadre traveleur 1 devait être utilise, soit pour l'enlèvement d'une longueur de voie, soit pour la posa de traverses neuves, ce qui nécessite que les griffes a rails et les pince à traverses puissent etre alternativement escamotées. En ce qui concerne les pinces à traverses) cet escamotage s'effectue par pivotement des palettes, d'une position verticale à une position horizontale. A cet effet, près du longeron intermédiaire 5, le tube 10 porte une plaque verticale 16, munie d'un teton horizontal 17, engagé dans une lumiere oblongue 18 d'une plaque verticale 19 soudée sur une tringle de commande 20. Selon une disposition avantageuse, la plaque 16 est montée sur le tube 10 par des moyens qui permettent également d'immobiliser l'arbre 8 en rotation par rapport au tube 10, tout en laissant ledit arbre 8 libre de coulisser dans le sens longitudinal. A cet effet, la plaque 16 est soudée sur une bride 16a fixée au tube 10 par des boulons. A l'intérieur du tube 10, une bague 16b est emmanchée à force dans ladite bride 16a. La bague 16b est de même section carrée, avec deux méplats opposés que la portion 16c de l'arbre 8 avec laquelle ladite bague 16b coopère. La tringle de commande 20 est montée coulissante dans des paliers 21, soudés sur les raidisseurs 4, à proximité immédiate du longeron intermédiaire 5. Comme on le voit sur la figure 2, chaque tige 20 commande le pivotement de toutes les palettes 12 situées d'un mame côte du cadre. Il y a donc deux tiges de commande 20 disposées parallèlement aux deux longerons intermédiaires 5. Sur lesdits longerons, sont soudées deux glissières 22 pour un chariot 23? auquel les tiges de commande 20 sont fixées. Le chariot 23 est mû par un vérin 24. La longueur de course de la tige du vérin 24 est telle, qu'elle autorise une rotation des tubes 10, donc des palettes 12 d'une position verticale, lorsque le cadre traveleur est utilisé pour la pose des traverses neuves, à une position horizontale escamotée lorsque le cadre traveleur est utilisé pour l'enlevament des voies. (figure 4). Les figures 5, 6 et 7 montrent en détail une griffe pour rail analogue à celles qui sont placées sur les poutres 3 fermant les longerons 2 du cadre traveleur. Char que griffe 6 est montée à l'extérieur du cadre 1, sur un support 25, constitué par deux poutres en U. Sur ledit support sont fixées deux-joues 26, à l'intérieur desquelles sont articulees deux branches 27 formant tenaille, dont les mouvements d'ouverture et de fermeture sont commandés par un vérin 28. Chaque branche est articulée librement à son extrémité supérieure sur un axe 29, porté par une plaquette 30, elle-même montée à rotation sur un axe 31, fixé aux deux joues 26. L'ensemble est disposé de telle sorte que, en position fermée de la griffe, la branche 27 et la plaquette 30 forment entre elles un angle tres légèrement inférieur à 1800. Une plaquette 30a fixée à la joue 26 forme une butée qui empêche la genouillère formée par la plaque 30 et la branche 27 de prendre un angle égal ou supérieur à 1800. Près de leur point central d'articulation, les branches 27 comportent une lumiere oblongue oblique 32 pour un axe 33. Les joues 26 portent également une lumière oblongue verticale 34, dans laquelle passe l'axe 33. L'extrémité libre de la tige 35 du vérin 28 est fixée sur deux pattes 36, enserrant les deux branches 27 et pourvues d'un trou 37 pour le passage de l'axe 33. La cinématique de la griffe 6 est illustrée par la figure 7. Lorsque la tige 35 du vérin 28 est sortie, l'axe 33 se trouve en butée en bas de la lumière 34 et les branches 27 de la griffe 6 sont serrées autour du rail 38. Les branches 27 de la griffe comportent des ergots transversaux 27a pour augmenter la surface d'appui de la griffe sur l'rame du rail. Lorsque la tige 35 du vérin 28 est rentrée, l'axe 33 se trouve en butée en haut de la lumiere 34 et les branches 27 de la griffe 6 sont à leur ouverture maximale. Dans cette position, les branches 27 sont contenues dans le plan inférieur du cadre 1 et ne peuvent donc gêner les manoeuvres de manutention des traverses neuves avec les pinces à traverses 7. Les figures 8 à 11 illustrent le procédé de dépose et de pose conforme à l'invention. Sur les figures 8 et 9, le travail s'effectue sur une seule voie, la voie contigüe ne pouvant pas être utilisée comme voie de service. Dans ce cas, la rame de service 39 circule sur la voie à travailler en avant du chantier. La rame 39, montrée dans une eonfiguration schématique, se compose d'une motrice 40, d'un premier groupe de wagons, schématiquement illustré par le wagon 41, pour le stockage des longueurs de voie déposées 42 et d'un deu xième groupe de wagons, schématiquement illustré par le wagon- 43, qui transporte les traverses neuves à poser. Ces traverses neuves peuvent être, soit en bois 44, dans ce cas, chaque rangée est séparée des autres par un peigne d'écartement 45. En effet, en raison de leur irrégularité de formes, ces traverses en bois ne peuvent rester empilees dans la position permettant l'usage du cadre traveleur 1, sans ce peigne d'écartement. D'autre part, ce peigne d'écartement a pour fonction d'assurer un espacement d'environ 5 centimètres entre chaque pile de traverses en bois. En effet, les traverses en bois ont une largeur de 25 cm, alors que l'entre axe entre deux pinces à traverses est de 30 cm. La disposition d'un peigne d'écartement n'est pas nécessaire pour les traverses en béton 46, du fait que leur régularité de forme permet un empilement stable-. D'autre part, la largeur à la base des traverses en béton est de 30 cm. Elles sont donc placées en contact l'une à côté de l'autre sur le wagon 43. Une plaque de séparation 47 est interposée entre chaque rangée. Les traverses neuves sont disposées en rangées empilées, chaque rangée comportant le nombre nécessaire pour la pose d'une longueur de voie, soit 32 traverses. L'écartement entre les traverses d'une rangée est sensiblement égal à la moitié de l'écartement in situ. Avant le commencement du chantier, les rails neufs 48 sont disposés de part et d'autre de la voie de travail de façon à former un chemin de roulement pour les portiques 49 sur lesquels le cadre traveleur 1 a été monté. A l'aide des griffes 6, les pinces à traverses étant en position escamotée horizontale, ou au moins inclinées à 45 , comme cela est représenté schématiquement sur les figures, on saisit en quatre points les rails d'un tron çon 42 de voie ancienne et l'on enlève d'un seul tenant l'ensemble rails et traverses, qui est ensuite déposé sur le wagon 40. Les griffes 6 restant en position ouverte, on vient prendre sur le wagon 43 une rangée complète de traverses neuves, à l'aide des pinces à traverses 7. Le cadre 1 est amené au-dessus du tronçon de voie dont le ballast aura été entretemps rénové. On dépose alors dans un premier remp@s une première série de traverses sur une longueur de 9 mètres en commandant l'ouverture simultanée des pinces 7 impaires, puis on déplace le cadre au-dessus de la deuxième longueur du tronçon et l'on dépose les traverses restantes en commandant l'ouverture simultanée des pinces impaires. Ce mode opératoIre permet de poser directement à leur emplacement définitif en deux passes seulement, toutes les traverses d'un tronçon de voie de 18 mettras. Les rails neufs sont ensuite mis en place de la manière habituelle. Les figures 10 et 11 concernent un chantier pour lequel la voie contigüe~peut être utilisée comme voie de service. Dans ce cas, la rama de service 39 reste sur la voie de travail, mais de cadre traveleur est porté par un wagongrue 50 circulant sur la voie contigüe. Le mode opératoire reste le même. REVENDICATIONS Procédé pour le remplacement de voies ferrées dans lequel - Les traverses neuves sont préalablement stockées en rangées, chaque rangée comportant c8te-à-côte le nom bre de traverses nécessaires pour une longueur de voie, lesdites traverses étant espacées entre elles d'une disstance sensiblement égale à la moitié de leur écartement in situ; - on enlève en une seule opération une longueur de voie, rails et traverses restant solidaires; - 9n rénove le ballast, si cette opération n'a pas été préalablement effectuée; - on prend an une seule fois une rangée de traver ses neuves;; - on met en place les traverses neuves en déposant successivement à leur emplacement définitif une première moitié de la rangée de traverses constituée par toutes les traverses impaires de la rangée, puis la seconde moitié constituez par toutes les traverses paires de la rangée. 2. Cadre traveleur pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux longerons (2) portant un nombre de pinces à traverses (7) correspondant au nombre de tra verses nécessaires pour une longueur de voies, lesdites pinces étant écartées entre elles d'une distance sensible ment égale à la moitié de l'écartement des traverses in situ, lesdits longerons étant reliés à leurs extrémites par deux poutres (3) portant chacune une paire de griffe (6) pour la préhension des rails, des moyens étant en outre prévus pour commander simultanément la fermeture des pinces à traverses (7) lors de la prise d'une rangée de traverses neuves et alternativement l'ouverture dsune pin ce sur deux lors de la pose desdites traverses. 3. Cadre traveleurs selon la revendication 2, carac térisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre les pinces à traverses (7) et/ou les griffes (6) alternative ment en position de travail et en position escamotée. 4. Cadre traveleur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu7il comporte deux longerons intermédiaires (5) et neuf raidisseurs (4). 5. Cadre traveleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte 32 pinces à traverses espacées entre elles de 30 cm. 6. Cadre traveleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque pince à traverse (7) est constituée par deux arbres opposés (8) entre lesquels est monté un vérin libre à double effet (9). 7. Cadre traveleur selon la revendication o, carac térisé en ce que chaque arbre (8) est disposé dans un tube 10 monté à rotation entre un longeron (2) et un longeron intermédiaire (5) et en ce que 11 arbre dépasse à l'exte- rieur du cadre 1 où il reçoit une douille (il) portant une palette 12 de préhension des traverses. 8. Cadre traveleur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du tube (10) l'arbre 8 porte une butée pour un ressort (15) comprimé lors de la sortie de la tige du vérin. 9. Cadre traveleur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, près du longeron intermédiaire (5), chaque tube (10) porte une patte verticale (16) munie d'un téton horizontal (17) engagé dans une lumière oblongue (18) d'une plaque verticale (19) soudée sur une tringle de commande. 10. Cadre traveleur selon la revendication 9, carac terse en ce qu'il comporte des moyens pour immobiliser l'arbre (8) en rotation par rapport au tube (10) tout en laissant ledit arbre (8) libre de coulisser librement dans le sens longitudinal. 11. Cadre traveleur selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la patte verticale (16) est soudée sur une bride (16a) fixée au tube (10) par des boulons, ladite bride (16a) recevant à l'intérieur du tube (10) une bague (16b) emmanchée à force dont la section épouse la section carrée avec deux méplats opposés de la portion (16c) de l'arbre (8) avec laquelle ladite bague (16b) coopère. 12. Cadre ravaleur selon l'une quelconque des revendications 9 à ll,-caractérisé en ce qu'il comporte deux tringles de commande 20, montées coulissantes dans des paliers (21) fixés sur les raidisseurs (4), lesdites tringles étant solidarisées par un chariot (23) monté sur des glissières (22) fixées aux longerons intermédiaires (5), ledit chariot (23) étant piloté par un vérin (24). 13. Cadre traveleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que chaque griffe 6 est constituée par deux branches (27) articulées en tenaille montées dans deùx joues (26) fixées à l'extérieur du cadre (1) et dont le mouvement est commandé par un vérin (28). 14. Cadre traveleur selon la revendication 13, ca- ractérisé en ce que les branches (27) de la griffe sont articulées à leur extrémité supérieure sur un axe (29) porté par une plaquette (30), elle-mame montée à rotation sur un axe (31) fixé aux joues (26), le plan longitudinal de la branche (27) formant avec le plan longitudinal de la plaquette (30) un angle très légèrement inférieur à 1800. 15. Cadre traveleur selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les deux branches (27) sont reliées entre elles au moyen d'un axe (33) passant dans deux lu mières oblongues (32) disposées en oblique, ledit axe (31) passant également dans deux lumières oblongues verticales (34) des joues (26). 16. Cadre traveleur selon la revendication 15, carac térisé en ce que l'axe (33) porte également les pattes (36) fixées à l'extrémité de la tige (35) du vérin (27). 17. Cadre traveleur selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé par la forme des branches (27) des griffes (6), telle que montrée sur la figure 7.