Brevet FR2543589A1 — publié le 19841005

2543589, * 1 " Couche intermédiaire d'amortissement pour le support élastique de structure d'une voie ferrée ". L'invention concerne une couche intermé- diaire d'amortissement pour le support élastique d-e bal- last d'une voie ferrée avec au moins une portion latérale recourbée vers le haut par rapport au terrassement sup- -portant ce ballast constitué en matériau élastiquement déformable et en forme de bandes préparées en préfabrica- tion, pour être mises en place sur le lieu d'emploi sans autre travail d'adaptation. De telles couches intermédiaires d'amortis- sement sont connues, par exemple d'après le brevet autri- chein 352 164 Dans le cas de mise en oeuvre de ces cou- ches intermédiaires d'amortissement sur des ponts ou dans des canalisations urbaines ou analogues, les couches d'amortissement sont confectionnées à partir de bandes de grande surface livrées sur le lieu d'emploi c'est-à-dire découpées et adaptées et ensuite déposées sur la plate- forme et sur la voie carrossable du pont De telles bandes sont également découpées pour être disposées en position verticale sur les bords de la plate-forme ou de la voie. L'épaisseur de ces couches d'amortissement est égale à environ 1,5 à 10 centimètres Etant donné que la charge des couches disposées horizontalement est nettement supé- rieure à celle des couches disposées verticalement, elles sont, dans le cas normal, plus épaisses que les couches verticales Ces couches intermédiaires continues ainsi que les bandes ou morceaux de ces couches sont fixées sur les infra-structures respectives par collage Les joints d'about existant entre les couches d'amortissement indivi- duelles sont également fermés par collage Le découpage, l'adaptation et le collage de ces couches intermédiaires d'amortissement sont des opérations très coûteuses et doivent fréquemment être exécutées en des temps très courts, notamment lorsqu'il s'agit de travaux de remplacement. En vue de simplifier ce travail, il a déjà été proposé de constituer les bandes en une longueur telle qu'elles s'étendent sur la largeur de la plate-forme ou de la voie ainsi que sur les zones de bord à recouvrir Lors de la mise en place, il suffit de recourber vers -le haut les extrémités latérales des bandes après quoi l'igrégat ç,.n-cassi formant le ballast de la voie ferrée est rem- blayée dans la z 8 ne ainsi recouverte de la voie ferrée ou de la plate forme Ce mode de mise en place ne s'est pas confirmé, car il a été constaté que le ballast constitué en partie par des cailloux à arêtes très aiguës et pointues se désagrège aux emplacements de sa courbure et endommage alors considérablement la couche d'amortissement Il en résulte que la dépense extraordinairement élevée qui a été engagée pour une isolation sonore n'a pratiquement qu'un effet utile réduit sans rapport acceptable avec son impor- tance. En vue de simplifier la mise en oeuvre sur le lieu d'emploi des couches intermédiaires d'amortis- sement, sans pour autant que leur efficacité d'isolation soit influencée, la présente invention propose que les bandes présentent, au moins dans le domaine de leurs em- placements de courbure, une zone dont l'épaisseur est in- férieure à celle du domaine restant de la bande Grâce à cette mesure, il est possible de préparer, à la fabrication 2543589, même, les bandes individuelles des couches d'amortissement, de telle manière que, lors de leur mise en place, aucun travail de collage, d'adaptation, ni de conformation ne soit plus nécessaire dans les zones correspondant au bal- last à déposer ensuite. Cette mesure, qui peut rétrospectivement sembler simple n'est en aucune façon évidente et elle apporte des effets inattendus La préfabrication et la confection à la mesure des bandes peuvent être exécutées rapidement et, malgré l'affaiblissement de la zone mention- née du point de vue de son épaisseur Il n'a été constaté, par des essais nombreux et contre toute attente, aucune dégradation ou déchirure de cette zone affaiblie par le ballast à arêtes tranchantes Aucun affaiblissement de la qualité d'isolation n'a été constaté Ces constatations sont surprenantes, car on aurait pu particulièrement s'attendre à ce que, en raison de son épaisseur plus rédui- te, la zone affaiblie de la bande soit endommagée beaucoup plus tôt que précédemment par les éléments de ballast écorchants, piquants et coupants. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que la zone à épaisseur rédui- te est limitée par des bords divergents entre eux Des couches intermédiaires d'amortissement de ce genre convien- nent particulièrement à une mise en place sur des terras- sements de largeur variable, car la zone à épaisseur rédui- te présente une largeur croissante sur sa longueur, de telle sorte qu'on dispose alors d'un emplacement libre plus grand à l'intérieur de cette zone pour la position des arêtes de recourbement. Avantageusement, la couche intermédiaire d'amortissement peut également être constitué de telle manière que l'épaisseur de la totalité de la portion extérieure à recourber de la bande est inférieure à celle du domaine restant de la bande Cette forme de réalisation est mise en oeuvre surtout lorsque, en face des surfaces latérales de la voie de circulation, est nécessaire une épaisseur d'amortissement plus faible qu'en face de la surface de sol de la voie, ou lorsque, éventuellement, les surfaces de bord doivent constituer une isolation séparé- ment de celle de la surface de fond, ou bien sont consti- tuées en un matériau différent de celui de la portion de fond de la bande Grâce à cette mesure, on a la possibilité d'une économie de matériau non négligeable pour la bande d'amortissement. Une fabrication plus simple, avec économie de main d'oeuvre de la couche intermédiaire d'amortissement est alors possible en prévoyant-que la partie de fond et la portion-à-recourber sont constituées par des bandes spéciales, de préférence de même épaisseur qui sont décou- pées avec un décalage sur leurs bords espacés, tournés l'un vers l'autre Dans ces portions ainsi décalées est inséré, du côté du bord, une bande ayant une épaisseur réduite qui est fixée, par exemple, par collage Dans le cas d'une telle fabrication de couche intermédiaire d'amor- tissement, il est possible de tenir compte, d'une manière simple, de particularités, même extrêmes, de la section transversale du terrassement. Si suivant une autre caractéristique de l'invention, la couche intermédiaire d'amortissement est constituée, d'une manière telle qu'elle soit formée en stratifié de plusieurs bandes superposées reliées entre elles, et que, pour former la zone d'épaisseur réduite, au moins l'une des bandes est constituée avec des bandes individuelles espacées l'une de l'autre, la fabrication est possible avec une économie particulière de matériau. Le découpage nécessaire pour la réalisation de la couche d'amortissement et la chute de matière sont alors particu- lièrement réduits D'après cette proposition, on superpose par couches plusieurs bandes, de telle manière qu'elles forment ensemble un corps stratifié Pour la réalisation des zones d'épaisseur réduite, les bandes de l'une des couches sont espacées de l'autre. Si la forme du terrassement n'est pas exactement connue, la couche d'amortissement est constituée de telle manière que la largeur de l a zone à épaisseur réduite soit de plusieurs fois supérieure à l'épaisseur de la couche intermédiaire elle-même Le bord à recourber peut alors se situer à l'intérieur de cet espace de jeu à des emplacements choisis de telle sorte que, lors de la pose sur place, on dispose encore d'un domaine de tolérance suffisant. Les dessins annexés montrent des exemples de réalisation de l'invention: la figure 1 est une vue en coupe trans- versale à travers une structure de pont, la figure 2 montre une couche intermédiai- re d'amortissement, en perspective et en plan, la figure 3 est une vue d'un angle sui- vant le détail A de la figure 1, la figure 4 représente une autre couche intermédiaire d'amortissement, la figure 5 montre sa pose dans la zone d'angle de la voie de circulation correspondant au détail B de la figure 1, la figure 6 est une vue en plan d'une autre couche intermédiaire d'amortissement dans le domaine de bord, la figure 7 montre un autre détail de la figure 6. La figure 1 est une vue en coupe transver- sale d'une structure de pont 1 et du domaine inférieur d'une canalisation en tunnel, présentant une section trans- versale en forme de U ouvert vers le haut, pour recevoir l'ensemble de la voie ferrée comportant une paire de rails 2 fixée sur des traverses 3 Ces traverses 3 reposent sur un lit de ballast 4 Entre le lit de ballast 4 et la struc- ture de pont 1, est disposée une couche intermédiaire d'amortissement 5 qui est constituée en un matériau élasti- quement déformable, par exemple en mousse de polyuréthane. Cette couche intermédiaire 3 comprend une partie de base 6 disposée horizontalement et deux parois latérales 7 qui recouvrent les parois de la section transversale en forme de U de la structure de pont 1. 3 usqu'à ce jour, ces couches intermédiaires d'amortissement étaient livrées en forme de bandes sur le lieu d'emploi o les bandes, avant leur mise en place étaient confectionnées, c'est-à-dire que la partie de base était découpée, ainsi que les parois latérales, formant ainsi des pièces séparées qui étaient alors déposées sur l'infrastructure de la voie ferrée ou sur la structure de pont Leur fixation était réalisée, d'une manière générale, par collage Les joints d'about entre les couches d'amortis- sement disposées horizontalement et verticalement, ainsi que les joints entre les bandes individuelles de la couche étaient également obturés par collage Ensuite, le lit de ballast était déversé sur cette couche. Conformément à l'invention, il est mainte- nant prévu que les couches intermédiaires d'amortissement ou bandes préfabriquées, qui peuvent avoir, par exemple, une largeur (b) d'environ 1,5 mètre et une longueur ( manière décrite, au moyen des plans de construction pour- 2543589, la voie ferrée correspondante. Lorsque la structure à revêtir avec la couche intermédiaire présente une section transversale identique sur toute sa longueur, les couches intermé- diaires sont fabriquées et constituées toutes de manière identique La couche intermédiaire est, en outre, disposée, dans le domaine des joints d'about, de manière étagée au- dessus de la totalité de la longueur de la bande 1 (ce qui n'est pas représenté au dessin pour raison de la clar- té de la figure) La grandeur de ce décalage en étages est choisie au moins telle que le poids du ballast * déver- ser ultérieurement presse l'une contre l'autre les por- tions de la nappe superposées, de telle sorte que les joints pouvant avoir une largeur de plusieurs centimètres soient sûrement recouverts La zone 8 d'épaisseur plus réduite s'étend dans le domaine de la transition entre la surface horizontale et la surface verticale de limitation du lit de ballast de l'ensemble de construction (figure 1). La longueur de la zone horizontale 6 de plus grande épais- seur T de la couche intermédiaire d'amortissement doit être au moins aussi grande que la grandeur des cônes de charge dans le lit de ballast dépassant les traverses Dans le domaine du bord extérieur 7, l'épaisseur de la couche in- termédiaire peut être réduite par rapport à l'épaisseur T dans le domaine médian 6 Cela présente l'avantage que les domaines de bords extérieurs 7 ont des épaisseurs plus faibles et nécessitent ainsi moins de matériau pour leur réalisation Un mode de réalisation très simple de ces bandes consiste en ce que la couche intermédiaire d'amortissement est constituée, dans le domaine extérieur 7 avec'au moins deux couches qui peuvent-en outre être collées avec un décalage réciproque La grandeur de ce décalage correspond à la grandeur du chevauchement néces- saire des nappes dans le domaine des joints d'about. Lorsque les couches intermédiaires d'amor- 2543589, tissement sont préparées en préfabrication en étant des- tinées à des terrassements de largeur variable, il est judicieux de prévoir que la zone 8 ' (figure 6) est consi- dérablement plus large que celle présentant l'épaisseur T de la couche intermédiaire, par exemple un multiple de l'épaisseur T Dans ce cas également, la zone 8 ' sépare la paroi 7 ' et la partie de base 6 Pour l'allure de la ligne de courbure 9, on dispose alors d'un espacement de jeu relativement important, cette ligne ne devant pas obligatoirement être parallèle aux bords de limitation 10 et Il de la zone 8 ', et pouvant être disposée obliquement ou diagonalement par rapport aux bords de limitation 10 ' et Il'. Si les bords de limitation de la zone 8 ' sont divergents l'un par rapport à l'autre, ce qui est représenté en tireté 10 ' et Il', les couches intermédiai- res peuvent avantageusement être mises en place sur des voies de terrassements possédant une section transversale de voie de circulation variable Grâce à la grande largeur de la zone de courbure 8 ', on dispose dans cette réalisa- tion d'un plus grand espace de jeu pour la position de l'arête de courbure 9. La couche intermédiaire d'amortissement 5 " suivant la figure 4 se distingue de celles représentées en figure 2 et la figure 6, par le fait que la totalité du domaine de bord extérieur, qui sert ici de paroi 7 ", possède une épaisseur réduite S" Sa mise en place est -représentée en détail en figure 5 qui correspond à la zone encadrée A de la figure 1. La figure 7 montre une autre variante Dans ce cas, les zones de bord tournées l'une vers l'autre de la partie de base 60 et de la paroi 70 sont décalées en échelon dans lequel est insérée et fixée, par exemple par collage, une bande qui forme alors la zone de courbure 80. Dans le cas d'une grande largeur du corps de voie ferrée, la couche intermédiaire d'amortissement 5 peut également (figure 1) être constituée en plusieurs parties transversalement à la voie, de telle manière que par exemple, un joint d'about se trouve formé à l'emplace- ment désigné par B Les domaines de bord des bandes qui sont alors aboutées entre elles sont avantageusement réa- lisés avec des décalages qui s'engagent entre eux à cet emplacement B. Grâce aux propositions conformes à l'in- vention, d'après lesquelles les couches intermédiaires d'amortissement sont confectionnées en fabrication de la manière décrite plus haut, il est possible, lors d'un éventuel équipement ultérieur d'une voie ferrée, de met- tre en place très rapidement ces couches, sans nécessiter de personnel approprié pour cette pose Les couches inter- médiaires d'amortissement peuvent également être mises en place sans collages qui constituent, en règle générale, un risque d'incendie, et qui, pour cette raison, ne sont pas volontiers utilisés Grâce à la conformation de ces couches d'amortissement conformément à l'invention, aucun travail de confection co teux à exécuter sur place n'est plus nécessaire Les bandes individuelles sont confection- nées en préfabrication à l'aide des plans de terrassement et caractérisées en correspondance avec ces plans et sont mises en place, d'après ces caractéristiques, sur les terrassements sans personnel auxiliaire supplémentaire. RE V E N D I C A T I O N S ) Couche intermédiaire d'amortissement pour le support élastique de structures d'une voie ferrée avec au moins une portion latérale recourbée vers le haut par rapport au terrassement supportant cette structure, constituée en matériau élastiquement déformable et en forme de bandes préparées en préfabrication pour être mises en place sur le lieu d'emploi sans autre travail d'adaptation, couche d'amortissement caractérisée en ce que les bandes présentent, au moins dans le domaine de l'emplacement de courbure vers le haut, une zone ( 8) dont l'épaisseur (S) est inférieure à celle (T) du domaine restant de la bande. 2 ) Couche intermédiaire suivant la reven- dication l,caractérisée en ce que la zone ( 8 ') d'épaisseur réduite est délimitée par des bords ( 10 ', 11 ') qui s'éten- dent divergents l'un par rapport à l'autre. ) Couche intermédiaire suivant la reven- dication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur (S") de la totalité de la portion ( 7 ") extérieure à la bande à recour- ber vers le haut est inférieure à celle du domaine restant de la bande. ) Couche intermédiaire suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie de fond et la portion à recourber vers le haut, sont formées par des bandes particulières ( 60, 70), de préférence de même épaisseur, qui sont découpées en décalage sur leurs bords espacés se faisant face, et une bande ( 80) d'épais- seur réduite est insérée, sur le côté de bord, dans les décalages ainsi formés, et est fixée, par exemple par collage. ) Couche intermédiaire suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée, à la manière d'un sandwich, par plusieurs ban- des superposées et assemblées entre elles, et que, pour former la zone à épaisseur réduite, l'une des bandes est constituée par des bandes individuelles, disposées à es- pacement réciproque. ) Couche intermédiaire d'amortissement suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la lar- geur de la zone est égale à un multiple de l'épaisseur (T) de la couche intermédiaire.