Brevet FR2545116A1 — publié le 19841102

" Elément-amortisseur de bruit pour voie ferrée ". La présente invention concerne un élé- ment-amortisseur de bruit pour voie ferrée destiné à être monté entre les rails et leur fixation ainsi que l'infra- structure de voie, consistant en une pièce reliée au rail et une pièce reliée à l'infrastructure, une couche inter- médiaire élastique d'amortissement du bruit étant prévue entre ces deux pièces. L'infrastructure consiste, pour les ponts métalliques de voie ferrée et le trafic sur de petites distances, en des poutres longitudinales de pont, et, pour les tunnels en des semelles d'ancrage. Dans le cas de ponts métalliques de voies ferrées, le rayonnement de bruit dans l'air est particu- lièrement important dans le domaine de fréquences de 100 à 500 Hz Dans les ponts connus, les traverses de pont en bois sont montées directement sur les poutres longitu- dinales du pont Cependant, on ne peut obtenir par cette mesure qu'un très faible amortissement du rayonnement de bruit dans l'air. Etant donne que, pour un amortissement du bruit, de très grandes masses sont nécessaires, on admet actuellement que le rayonnement sonore, sur des ponts par- ticulièrement lourds, tels que des ponts en béton, est particulièrement favorisé par un lit de ballast continu. 25451 N 6 Pour l'isolation de la vibration sonore de masse dans des tunnels, il a été mis en oeuvre un support de rails qui consiste en une pièce reliée au sol du tunnel sur laquelle est montée une pièce reliée au rail Entre ces deux pièces est prévue une couche élasti- que intermédiaire d'amortissement du bruit De cette manière, on obtient que la vibration sonore qui est trans- mise du rail dans la pièce du support de rail qui est reliée à celui-ci est amortie dans la couche intermédiaire élastique. La présente invention a pour but de réali- ser un élément de voie ferrée amortisseur du bruit avec lequel il soit possible d'obtenir un désaccouplement acous- tique particulièrement efficace entre les rails et l'infra- structure de la voie ferrée Cet élément doit trouver son emploi pour l'amoindrissement du bruit dans des ponts métalliques de voies ferrées et des voies de circulation sur de petites distances ainsi que dans des tunnels, en particulier dans les voies ferrées en sous-sol (métro) et lestramways (voies ferrées des villes). Ce problème est résolu conformément à l'invention caractérisée en ce que, la partie qui est reliée aux rails est constituée par un noyau à masse d'inertie importante, tandis que la partie qui est reliée à l'infrastructure est constituée par une auge pour la réception de ce noyau. On obtient ainsi un élément de voie amortisseur du bruit avec lequel la transmission du bruit à l'air environnant peut être comprise, de manière parti- culièrement efficace entre environ 100 et 500 Hz Cet élé- ment de voie est utilisable pour des ponts déjà existants et pour des ponts nouvellement installés En outre, il peut être mis en oeuvre dans des types de voie ferrée sans lit de ballast avec support direct des traverses en bois sur les longerons du pont, c'est-à-dire dans des ponts à poutre à âme pleine, à caissons creux et en treillis. Avantageusement, le noyau est réalisé par une traverse en béton avec enveloppe en acier, ou par une traverse en acier Cela signifie qu'une telle traverse ne présente qu'un poids réduit A cela s'ajoute le fait que de telles traverses peuvent être échangées dans des ponts existants contre des traverses en bois En outre, elles sont considérablement plus légères qu'un ensemble masse- ressort Elles sont également plus légères que des absor- beurs de bruit supplémentaires A cela s'ajoute l'avantage d'une facilité d'échange contre des traverses de ponts, des ponts existants. La durabilité de service de telles traver- ses est identique à celle des rails de voie sur des ponts et dans des tunnels En outre l'élément de voie est parti- culièrement résistant à la corrosion. Suivant un mode de réalisation de l'inven- tion, il est prévu que l'auge et la couche intermédiaire amortisseuse du bruit se trouvent seulement dans le domaine des rails Le noyau peut être réalisé comme une traverse continue qui consiste en un profilé creux rempli de béton La masse d'inertie peut être encore augmentée en réalisant le noyau en fonte ou en béton avec insertion de ballast. Il est en outre recommandé de maintenir la traverse dans son auge au moyen d'un organe de main- tien vers le bas, avec, entre cet organe et l'auge, également une couche intermédiaire élastique d'amortisse- ment du bruit. En outre, l'élément de voie peut être monté dans la direction longitudinale des rails, et il est possible de prévoir deux éléments de voie opposés reliés entre eux par la traverse en béton enrobée dans une enveloppe en acier. Avantageusement, les éléments de voie sont 4. disposés, dans le cas d'emploi pour les ponts, sur les longerons de pont. Suivant une autre réalisation de l'inven- tion, dans le cas d'emploi des éléments de voie dans des tunnels, l'espace compris entre la traverse et le bord supérieur du rail, ainsi que l'espace entre la traverse et le sol du tunnel peuvent être remplis avec des profilés creux remplis de béton De cette manière, l'élément de voie, avec le même principe, obtient une masse d'inertie supérieure à celle nécessaire sur des ponts On-parvient ainsi à un amoindrissement très net de l'émission de vibrations sonores de masse dans un domaine de fréquences de 10 à 25 Hz. L'invention est expliquée ci-après à l'aide de trois exemples représentés dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'élément de voie ferrée. la figure 2 est une vue en plan de l'élément de voie de la figure 1. la figure 3 est une vue en coupe par III-III de la figure 1. la figure 4 est une vue en plan d'un second exemple de réalisation. la figure 5 est une vue en coupe par V-V de la figure 4. la figure 6 est une vue en plan d'un troisième exemple de réalisation. la figure 7 est une vue en coupe par VII-VII de la figure 6. Dans les figures 1 à 3, est représenté un élément de voie amortisseur de bruit conforme à un pre- mier exemple de réalisation de l'invention, qui est des- tiné à l'utilisation sur des ponts métalliques de voies ferrées et de voies de circulation annexes Sur un longe- ron de support de pont 1, est disposée une auge 4, avec interposition de tôles de fourrure 2 et 3 Cette auge est revêtue intérieurement avec une couche intermédiaire élas- tique d'amortissement du bruit 5 A l'intérieur de l'auge 4 recouverte de la couche intermédiaire intérieure élas- tique 5, est supportée une traverse 6 qui est constituée par un profilé creux en acier 7 rempli avec une masse de béton 8 Cette traverse 6 est maintenue contre une chute vers l'extérieur de l'auge 4 par deux organes de maintien vers le bas 9 et 10 L'organe de maintien 10 est constitué par un ressort à lame 11 qui est relié à l'auge 4 par l'in- termédiaire d'oeilletons 12 et 13 Entre le ressort à lame Il et l'auge 4 ainsi que le profilé creux 7, est prévue une couche intermédiaire élastique amortisseuse de bruit 14. L'autre organe de maintien 9 vers le bas est constitué de la même manière que l'organe de maintien Un ressort à lame 15 est relié à l'auge, à chacune de ses extrémités par des anneaux 16 et 17 Entre le res- sort à lame 15 et le profilé creux 7, est prévue une cou- che intermédiaire élastique amortisseuse de bruit 18. Sur le profilé creux 7, est soudée une plaque pourvue de nervures 19 sur laquelle est fixé un rail 20 au moyen de boulons 21 et 22. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté dans les figures 4 et 5, l'élément de voie amortisseur de bruit est disposé en direction longitudi- nale du rail 20 Une auge 23, montée d'une manière non représentée sur un longeron du pont, est revêtue inté- rieurement d'une couche intermédiaire élastique amortis- seuse du bruit 24 Sur cette couche intermédiaire 24 est disposé un profilé creux 25 pourvu d'un remplissage en béton 26 Le profilé creux 25 forme, en commun avec le remplissage 26, la traverse 27. Sur le profilé creux 25 est disposé, par 25451 N 6 l'intermédiaire d'une couche amortisseuse du bruit 28, un organe de maintien vers le bas constitué par un ressort 29, qui se termine à chaque extrémité par un oeilleton 30 et 31 Des crochets 32 et 33 sont fixés sur l'auge 23 en face des oeilletons respectifs 30 et 31 Entre l'oeilleton et le crochet 32 est monté un anneau d'éclisse 34, et entre l'oeilleton 31 et le crochet 33 est monté un anneau d'éclisse 35 La partie de l'élément de voie amortisseur du bruit située en face de la traverse est constituée de la manière précédemment décrite. Sur le profilé creux 25 et sur une plaque nervurée 36, le rail 20 est fixé au moyen de boulons 21 et 22. L'élément de voie amortisseur du bruit représenté dans les figures 6 et 7 est destiné spéciale- ment à des traverses de tunnel Comme dans les exemples précédents, une auge 23 est prévu ici, revêtue intérieure- ment d'une couche intermédiaire d'amortissement du bruit 24, et dans laquelle est supportée une traverse 27 qui consiste en un profilé creux rempli avec une charge 26 en béton En vue de pouvoir introduire la très grande masse d'inertie nécessaire pour amortir l'émission de bruit de vibrations de masse dans le domaine de fréquences de 10 à Hz, l'espace libre compris entre la traverse 27 et le bord supérieur du rail 20 est comblée avec un autre pro- filé creux 37 pourvu d'un remplissage en béton 36 En supplément, l'espace libre compris entre la traverse 27 et le sol du tunnel est comblé avec un autre profilé creux 39 rempli avec une charge de béton 40. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Elément de voie ferrée amortisseur du - bruit, pour son montage entre un rail et sa fixation sur traverse ainsi que sur l'infrastructure de la voie, consis- tant en une partie reliée au rail et une partie reliée à l'infrastructure, une couche intermédiaire élastique d'amortissement du bruit étant prévue entre ces deux par- ties, élément de voie caractérisé en ce que la partie ( 7, 27) reliée au rail est constituée par un noyau à grande masse d'inertie, et la partie reliée à l'infrastructure ( 1) est constituée par une auge ( 4, 23) destiné à recevoir ce noyau. 2 ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau est constitué par une traverse en béton ( 7, 27) enrobée dans une enveloppe en acier, ou par une traverse en acier. ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'auge ( 4, 23) et la couche intermédiaire d'amor- tissement du bruit ( 5, 24) se trouve seulement dans le domaine du rail ( 20). ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que le noyau est constitué comme une traverse continue ( 6), réalisée comme un profilé creux ( 7, 25) rempli de béton. ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une quelconque des revendications l à 4, caracté- risé en ce que la traverse ( 6) est maintenue dans l'auge ( 4, 23) au moyen d'un organe de maintien vers le bas ( 9, , 29 >, une couche intermédiaire élastique d'amortisseur du bruit ( 14, 18, 28) étant également prévue entre cet organe de maintien vers le bas ( 9, 10) et l'auge ( 4, 23). 6 ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce que sont prévus deux éléments de voie se faisant face, qui sont réunis entre eux par la traverse en béton ( 27) à enveloppe métallique. 70) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracté- risé en ce que les éléments de voie sont disposés, lors de leur emploi dans des ponts, sur les longerons ( 1) de sup- port du pont. 8 ) Elément de voie amortisseur du bruit, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que, dans le cas d'emploi dans des tunnels, l'espace libre compris entre la traverse ( 27) et le bord supérieur du rail, ainsi que l'espace compris entre la traverse ( 27) et le sol du tunnel, sont comblés avec des profilés creux ( 37, 38; 39, 40) remplis de béton.