Brevet FR2553445A1 — publié le 19850419

Procédé pour l'obtention dlun ballast supportant une voie ferrée et ballast ainsi obtenu. L'invention concerne un nouveau type de ballast supportant une voie ferrée, un procédé pour son obtention, de même que l'emploi d'un tel ballast comme moyen permettant de réaliser l'abaissement du plan de roulement d'une voie ferrée. Le ballast utilisé de nos jours comme élément de support d'une voie ferrée consiste généralement en un ensemble d'éléments pierreux particulaires, le plus souvent concassés répandus sur le sol et disposés sur une hauteur moyenne de l'ordre de 20 à 30 cm, ou plus selon les cas. Cet ensemble a pour fonction essentielle d'assurer la stabilité de la voie ferrée en absorbant les compressions et vibrations résultant du passage des trains. Le maintien de la masse est réalisé par l'emploi d'une quantité suffisante d'éléments pierreux concassés pour absorber tous les chocs ou vibrations, cette masse étant d'autre part bourrée à intervalles réguliers à l'aide d'instruments appropriés. En fonction du terrain traversé, les voies ferrées sont parfois surmontées d'ouvrages d'art portant voûte tels que tunnels ou galeries. ta solidité du sol sur lequel reposent de tels ouvrages peut être parfois considérablement affaiblie et l'on assiste alors à l'enfoncement des structures portantes et à l'abaissement consécutif de la voûte. A partir d'un certain abaissement, le passage des trains devient dangereux, voire impossible. La solution usuelle consiste à rehausser la voûte à l'aide de vérins par exemple, tout en consolidant les zones du sol supportant ladite voûte. De telles opérations entrainent d'importantes perturbations du trafic ferroviaire, voire son interruption totale, et deviennent alors source de désorganisation de l'ensemble d'un réseau ferroviaire. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients inhérents aux méthodes actuelles en procédant à 11 abaissement du plan de roulement de la voie ferrée, notamment lorsque celle-ci passe sous un ouvrage d'art dont la voûte s'est abaissée et non plus à l'élévation de ladite voûte, et à la consolidation du ballast restant. On assure ainsi une hauteur suffisante pour le passage des trains, tout en réalisant une économie de moyens et d'opérations, diminuant d'autant les perturbations de trafic relevées plus haut. La présente invention est définie aux revendications. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple certaines des formes d'exécution de l'invention. Fig. 1 représente, vu en coupe, le détail d'une portion de ballast selon l'invention. Fig. 2 illustre schématiquement la situation créée par l'abaissement de la voûte 5 située au-dessus d'une voie ferrée reposant sur son ballast d'origine. Fig. 3 illustre la situation obtenue une fois abaissée la hauteur initiale du ballast. Fig. 4 représente, vue en coupe, une portion de voie ferrée reposant sur du ballast selon l'invention. Selon l'invention, on procède à l'abaissement du plan de roulement d'une voie ferrée en maintenant, dans une première phase, rails 3 et traverses 4 à leur hauteur initiale, dans la zone sujette à réparation. Cette opération s'effectue selon les techniques usuelles, par exemple à l'aide de vérins ou tous autres dispositifs analogues : on assure ainsi un écoulement quasi normal du trafic ferroviaire. On élimine ensuite la quantité d'éléments pierreux particulaires 1 nécessaire pour réaliser l'abaissement souhaité de la surface supérieure du ballast. Cette opération peut être effectuée soit manuellement soit mécaniquement, à l'aide des instruments usuels, notamment ceux que l'on utilise pour la régénération des ballasts actuels. Une fois parvenu à la hauteur de ballast recherchée, on procède alors à l'encollage d'une partie au moins des éléments pierreux particulaires constituant le restant du ballast. Ledit encollage s'effectue selon l'invention au moyen d'un liquide, d'un mélange de liquides ou d'une suspension générateurs d'une matière polymérisée élastique 2. En effet, pour que la masse de ballast restante continue de remplir efficacement son rôle d'amortisseur de vibrations, il est nécessaire de lui conserver l'élasticité inhérente à une quantité d'éléments pierreux particulaires 1 nettement plus importante. L'effet de masse ne pouvant plus s'exercer, cette fonction est par conséquent assumée par la matière polymérisée assurant, par collage, la liaison des éléments susmentionnés. L'élasticité de ladite matière permettra d'absorber avantageusement les diverses contraintes subies telles que compression et vibrations. Dans la pratique, on parvient à réaliser un abaissement de la hauteur initiale de ballast au tiers, voire au quart de sa valeur, tout en conservant les propriétés du ballast d'origine. Une fois l'encollage effectué, on procède dans une seconde phase à la pose des traverses et des rails selon les techniques usuelles, le cas échéant à la stabilisation des traverses par remplissage latéral avec la masse excédentaire d'éléments 1. Selon les cas, la traverse 4 elle-même peut être également encollée aux éléments 1 avec lesquels elle est en contact direct. On contribue ainsi à augmenter d'autant le maintien de l'ensemble. Dans une variante du procédé de l'invention, on peut procéder à l'encollage des éléments 1 restants après avoir reposé les traverses 4 et les rails 3. Selon l'invention, on procède à l'encollage des éléments pierreux particulaires 1 au moyen d'un liquide, d'un mélange de liquides ou d'une suspension générateurs d'une matière polymérisée élastique. Cet encollage peut être effectué par simple épandage du fluide choisi sur la masse d'éléments à encoller. On choisira un fluide dont la viscosité à la température de l'emploi soit telle que ledit fluide atteigne les couches profondes de l'ensemble avant sa solidification. On peut parvenir à un tel résultat à l'aide de mélanges ou de solutions de liquides générateurs de matière polymérisée élastique 2; de tels mélanges QU solutions sont de pratique courante pour l'homme du métier. Selon les cas, on pourra également générer la matière 2 désirée à partir de suspensions gélifiables ou solidifiables telles qu'on les trouve dans le commerce spécialisé. On pourra avantageusement utiliser des fluides contenant une substance réticulable, mélangée à un agent de réticulation approprié ou une substance générant la matière 2 par réaction avec l'oxygène de l'air ou l'humidité ambiante par exemple. La matière polymérisée élastique ainsi obtenue sera de préférence à base de polyacrylate, de polystyrène, de polyester ou de polyuréthane par exemple, cette énumération n'étant pas exhaustive. En fonction des qualités recherchées, adhérence et élasticité notamment, on pourra utiliser des mélanges tels des mélanges de polyuréthane et de résines dites époxy. L'expérience montre que les mousses à base de polyuréthane conviennent particulièrement bien : celles-ci sont générées à partir de substances réagissant au contact de l'humidité ambiante, donnant une mousse 2 qui se répand dans les espaces séparant les éléments pierreux 1 tout en se solidifiant, assurant ainsi à l'ensemble la stabilité et l'élasticité recherchées. La qualité des produits actuellement à disposition de l'homme du métier permet d'obtenir des ballasts résistant aux contraintes subies durant des périodes prolongées et répondant aux exigences du trafic ferroviaire. On peut citer à titre d'exemple les mélanges à base de polypropylène glycol (DESMOPHEN) et de diphénylméthane di-isocyanate (DESMODUR; marques enregistrées de Bayer A.G.). REVENDICATIONS 1. Ballast supportant une voie ferrée, caractérisé en ce qu'il se compose d'un ensemble d'éléments pierreux particulaires (1) dont une partie au moins sont collés entre eux au moyen d'une matière polymérisée élastique (2). 2. Ballast selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière polymérisée élastique est une mousse ou une résine. 3. Ballast selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite matière est à base-de polyacrylate, de polystyrène, de polyester ou de polyuréthane. 4. Procédé pour l'obtention d'un ballast selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on encolle au moins une partie d'un ensemble d'éléments pierreux particulaires au moyen d'un liquide, d'un mélange de liquides ou d'une suspension générateurs de matière polymérisée élastique. 5. Procédé pour abaisser le plan de roulement d'une voie ferrée comprenant des rails reposant sur des traverses supportées par un ballast, caractérisé en ce que, dans une première phase, on maintient les rails et les traverses à leur hauteur initiale, on élimine ensuite la quantité de ballast nécessaire pour réaliser l'abaissement souhaité, puis on encolle la quantité de ballast restante selon le procédé de la revendication 4 et en ce que, dans une seconde phase, on pose les traverses et les rails sur le ballast ainsi encollé.