Brevet FR2566018A1 — publié le 19851220

La substitution d'appareils de voie, tels que les aiguillages suppose réaliser une suite d'opérations comprenant la dépose de l'ancien appareil, le dégarnissage du ballast, la pose d'un nouvel appareil, l'apport de ballast neuf, son bourrage et le nivellement de la voie. A ce jour, l'ensemble de ces opérations entraîne une interruption prolongée du trafic soit que l'on opère manuellement, soit que l'on mette en oeuvre des engins lourds qui engagent le gabarit. On a également proposé l'emploi d'engins hydromécaniques du type portique qui permettent de soulever l'appareil à changer et de mettre en place, en dessous, un chemin de roulement qui sert à l'évacuation de l'appareil ancien et à l'amenée de l'appareil neuf. Mais cette solution est longue, elle exige des calages de fortune sous les vérins, elle ne permet pas un délainage mécanisé entre la dépose de l'appareil ancien et la pose de l'appareil neuf, et le trafic est interrompu pendant toute la durée de l'ensemble des opérations. La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs qui permettent de remédier à ces inconvénients et notamment d'autoriser le passage de trains entre la dépose de l'ancien appareil et la pose du nouveau, de réaliser le dégarnissage et l'évacuation du déblai par des engins mécanisés de grande capacité, de décharger du ballast neuf avant la pose du nouvel appareil, d'opérer sur des appareils de voie de grandes dimensions et de poids élevés (traverses en béton) sans que les engins utilisés, en position de travail, ne sortent des gabarits imposés. Le dispositif principal selon l'invention est constitué par une plate-forme automotrice de levage à grue télescopique caractérisé en ce que, entre le moteur de traction ainsi que la grue téléescopique d'une part et les essieux d'autre part, il est prévu un caisson longitudinal laissant libre un passage interne en forme de couloir ou tunnel ouvert à ses extrémités et de section suffisante pour permettre le passage par translation à travers ledit caisson d'éléments de voie dimensionnés pour autoriser le passage de trains ou d'engins lourds. Le procédé selon l'invention est caractérisé par la succession des phases suivantes. a) Engagement sur le chantier d'un premier train comprenant - une rame de déblai, - un wagon trémie de ballast, - une dégarnisseuse, - au moins une plate-forme automotrice de levage à tunnel longitudinal interne, - un wagon portant les longueurs de voie provisoire. b) Levage de l'appareil à changer par la ou les grues télescopiques et mise en place de la voie provisoire par translation à travers le tunnel interne d'une plate-forme automotrice de levage. c) Transfert hors du chantier de l'appareil à changer d'une part, et d'autre part dégarnissage sous voie provisoire avec apport éventuel de ballast neuf, puis repliement de l'ensemble du premier train. d) Engagement sur le chantier d'un second train comprenant - un engin de bourrage d'appareils de voie, - une rame de ballast, - au moins une automotrice de levage à caisson tunnel portant l'apparei-l neuf, - un wagon de stockage de voie provisoire. e) Dépose de la voie provisoire par translation à travers le tunnel d'une plate-forme automotrice de levage. et pose de l'appareil neuf. f) Déplacement des automotrices qui entraînent la rame de ballast et pose du ballast ; bourrage en suivant. g) Reconstitution et repliement de l'ensemble du second train. Il est à remarquer que L'emploi d'une voie provisoire et sa mise en place par translation à travers le tunnel longitudinal interne d'une plate-forme automotrice à grue permet l'insertion dans ces trains ci-dessus d'une dégarnisseuse lourde, capable de plus de 100 m3/heure de dégarnissage ainsi que d'une bourreuse de grande productivité, ce qui n'était pas possible précédemment et permet de réaliser l'ensemble des opérations avec des temps très inférieurs. Entre le repliement du premier train et l'engagement du second, la voie provisoire autorise le passage à vitesse réduite de trains normaux, ce qui réduit considérablement le temps d'immobilisation de la voie. L'automotrice de levage agissant selon son axe et non plus transversalement, il est possible d'effectuer le levage d'appareil lourd et long sans excéder le gabarit imposé et en n'utilisant qu'une seule voie. L'invention vise également les dispositions et moyens ci-après 1) Des convoyeurs à bande sont disposés sur le wagon de ballast et les wagons de la rame de déblai du premier train ainsi que sous les trémies de ballast, ce qui permet de transférer les déblais par dessus le wagon de ballast et simultanément de déposer du ballast neuf au fur et à mesure du dégarnissage. 2) La grue télescopique de l'automotrice de levage à tunnel interne est montée pivotante sur un support tourelle placé au-dessus du caisson et dont l'axe est situé audessus de l'un des essieux. 3) La transmission entre moteur et essieux moteurs est une transmission hydraulique. 4) La synchronisation des deplacements de deux automotrices de levage jumelées est réalisée par télécommande radio. 52 La partie fixe de la flèche de la grue télescopique comporte un treuil monté sur des chemins de roulement portés par ladite partie fixe. 5) Le contrepoids de la grue comprend une partie montée fixe sur la base tournante de la grue et une partie détachable de section horizontale triangulaire. 7) La voie provisoire comporte des traverses à têtes courtes et le caisson-tunnel est plus étroit dans sa partie médiane qu'à ses extrémités. Ces dispositions et toutes autres sont illustrées par le dessin joint sur lequel La figure 1 est une vue schématique latérale d'une automotrice de levage à caisson selon l1invention, la grue repliée ; La figure 2 est une vue schématique latérale d'une automotrice de levage à caisson selon l'invention, la grue en position de travail ; La figure 3 est une vue de dessus de cette automotrice ; Les figures 4 et 5 sont des coupes selon A-A et B-B de la figure 3 Les figures 6, 7, 8, 9, 10 et il sont des croquis illustrant respectivement les phases a) b) c) d) et e) f) et g) du procédé. En se reportant aux figures 1 à 5, on voit que la plate-forme automotrice de levage à grue télescopique selon l'invention comprend un ensemble moteur-cabine 1 et un ensemble grue 2 qui reposent sur les essieux 3 et 4 par l'intermédiaire d'un caisson longitudinal rectangulaire 5, ouvert à ses extrémités 6 et 7 et laissant libre un passage en forme de-couloir ou tunnel de section suffisante pour permettre la translation à travers ledit caisson 5 d'éléments de voie provisoire 7 (figures 6 à 11) eux-mêmes dimensionnés pour autoriser le passage de trains ou d'engins lourds. Le caisson-tunnel 5 pourra être constitué avec des parois pleines ou comporter seulement une base inférieure 8 de support en translation pour la voie 7 et Une structure de support 8a pour les ensembles l et 2, l'essentiel étant que soit libre l'espace nécessaire à la translation de la voie provisoire 7 entre les essieux 3, 4 d'une part et les ensembles 1 et 2 d'autre part, et que la base inférieure 8 autorise et facilite cette translation surface lisse, rails longitudinaux, rouleaux transversaux. Le caisson 5 pourra constituer lui-même la plateforme et être réalisé de façon à assurer la résistance mécanique de l'ensemble à la flexion. Mais le caisson 5 peut également reposer sur une plate-forme de caractéristiques mécaniques convenables. De préférence, l'extrémité 7 du caisson-tunnel 5 qui se trouve du côté de la grue est inclinée vers le sol, sol, tandis que son extrémité 6 peut être légèrement relevée. Le dimensionnement ou section du caisson ou de l'espace libre formant tunnel est en relation avec celui de la voie provisoire 7. Cette voie, en effet, n'est pas un simple chemin de roulement. Dans le cadre du procédé de l'invention qui est décrit plus loin, elle doit autoriser le passage de trains à vitesse réduite, ainsi que le travail d'une dégarnisseuse de forte capacité. Ces conditions déterminent ses caractéristiques minimales qui, à leur tour déterminent la section libre que doit présenter le tunnel 5 sur toute la longueur de la plate-forme de levage. De préférence, les traverses 9 de la voie provisoire sont à têtes courtes et de longueur inférieure à celle des traverses de la voie normale 19, de façon à éviter que le caisson 5 ne vienne à engager le gabarit dans les courbes de la voie 10 ; ceci permet de loger canalisations et transmissions dans les flancs latéraux 85a du caisson. La transmission des organes moteurs aux essieux moteurs et à la grue est de préférence une transmission hydraulique. Pour laisser libre le tunnel, l'ensemble grue 2 est monté sur le caisson 5 par l'intermédiaire d'une couronne ou d'un plateau tourelle Il monté sur le caisson Sau-dessus de l'un des essieux. Le caisson-tunnel 5, outre qu'il permet de translater une voie provisoire à travers l'automotrice de levage, permet d'utiliser la grue télescopique 2 dans l'axe de la voie ou avec des angles faibles. Dès lors, il devient possible d'utiliser des portées beaucoup plus grandes jusqu'à et au-dessus de 15 mètres, ce qui permet de réaliser, le levage d'appareils de plus de 45 tonnes et de 40 mètres de long; en effet, l'ensemble de la plate-forme joue le rôle de contrepoids et la grue elle-même peut porter des contrepoids important dans le cadre imposé par ce gabarit. Selon une disposition de l'invention, le contrepoids est formé d'une partie 12, montée fixe sur la base de l'en- semble grue 2 et une partie 13 détachable et de préférence de section triangulaire. Comme l'illustre la figure 3 cette disposition permet d'utiliser la grue latéralement sans excéder le gabarit jusqu'à des angles de l'ordre de 25 avec un contrepoids augmenté. Le contrepoids supplémentaire 13 sera détaché et posé sur la plate-forme pour le transport,comme représenté figure 1. Les grandes portées de grue que permet l'invention conduisent à une flèche dont la partie fixe 14 est de longueur relativement grande (par exemple 7 m pour une porté de 15 m). I1 en résulte un inconvénient pour l'utilisation de la grue transversalement à la voie. Pour y remédier, l'invention prévoit de monter mobile sur la partie fixe 14 un treuil 17 par exemple par le moyen de chemins de roulement 18 (figure 2). Les figures 6 à 11 illustrent le fonctionnement de ce dispositif ainsi que le procédé de lrinvention qui comporte les phases ci-après Phase a) figure 6. Un premier train est engagé sur le chantier, à partir d'un point d'évitement, selon la flèche F1. Ce train comprend une rame de déblai 21, un wagon-trémie de ballast 22, une dégarnisseuse 23, deux plates-formes de levage 24, 25 à caisson-tunnel, un wagon 26portant les longueurs de voie provisoire 7. Phase b) figure 7. La partie 21, 22, 23 est dételée, les deux platesformes 24 sont séparées, les grues 2 retournées et mises en positions au-dessus de l'appareil à changer 27 qui est levé ; la voie 7 est mise en place par traction par le câble 28 et translation à travers le caisson-tunnel 5 de la plate-forme 25, les différents éléments de cette voie étant reliés par exemple pa~éclisses au fur et à mesure de cette mise en place. Phase c) figure 8. L'ensemble 24, 25, 26 portant l'appareil 27 à changer; est alors transféré hors du chantier selon la flèche F2 tandis que la dégarnisseuse 23 entre en action selon la flèche F3 en opérant sous la voie provisoire 7 sur laquelle elle vient rouler ; le ballast extrait est transféré jusqu'à la rame de déblai 21 par les tapis roulants ou convoyeurs à bande 28, 29, 30, 31 disposés sur les wagons 22 et 21. Dans le même temps un apport éventuel de ballast neuf peut être réalisé à partir du wagon trémie 22 par des convoyeurs inférieurs 32, 33, 34. L'ensemble est alors replié hors du chantier selon les flèches F3, F2 vers un point d'évitement. Des trains peuvent des lors rouler sur le chantier en passant sur la voie provisoire 7, à vitesse réduite. Phases d) et e) figure 9 Un second train est amené sur le chantier selon la flèche F4. Ce train comprend une bourreuse 35, une rame de ballast 36, deux automotrices de levage selon l'invention 37 et 38 portant l'appareil neuf 39, un wagon 40 pour le stockage de la voie 7, La voie 7 est retirée, translatée à travers l'automotrice 38 et posée sur le wagon 40. L'appareil neuf 39 est mis en place. Phase f) figure 10. Les grues des automotrices 37, 38 sont repliées, l'ensemble 40, 38, 37, 36 est déplacé vers la droite selon la flèche F5 et le ballast est posé sur la voie ; la bourreuse 35 suit ce déplacement selon la flèche F6 et vient réaliser le bourrage et le nivellement. Phase g) figure 11 L'ensemble du second train est reconstitué et replié hors du chantier selon la flèche F7. On voit que, grâce au procédé et aux moyens de l'invention : L'ensemble des opérations est effectué sur une seule voie ; Le dégarnissage peut être réalisé par engins de grande capacité ; Les opérations de levage et transfert se font sans engagement du gabarit par les grues télescopiques. Il est possib-le de relever et poser un appareil de longueur atteignant 40 m et de poids de l'ordre de 45 tonnes; I1 est possible de déposer du ballast neuf avant de mettre en place l'appareil neuf. L'ensemble de ces avantages constituent un progrès considérable par rapport aux systèmes antérieurs. On aura observé que pendant les phases c) figure 8 et d) figure 9 , les plates-formes automotrices à grues 24-et 25 d'une part 37 et 38 d'autre part, doivent se déplacer en synchronismes rigoureux et à distance constante. Ceci est réalisé, conformément à l'invention, par une télécommande-radio jumelant à distance les deux automotrices. En variante de la phase b) figure 7, il est parfois possible de réaliser la dépose de l'appareil ancien avec une seule plate-forme 25 en plusieurs opérations successives: par exemple, dépose du talon puis de la partie centrale puis de la pointe. Dans cette variante, on commence par la partie située du côté de la dégarnisseuse 23 et on pose un élément de voie provisoire ; puis on opère sur le second élément et sur-les éléments suivants, tandis que la dégarnisseuse peut commencer à opérer sur les tronçons provisoires ainsi progressivement déposés. Le procédé et les dispositifs de l'invention ont été décrits pour le remplacement d'appareils de voie, tels que des aiguillages. mais il peuvent également être employés pour le remplacement d'autres appareils ou même de tronçons de voie. De plus, la plate-forme automotrice à caissontunnel de l'invention peut être utilisée à d'autres applications que le couplage d'appareils tels que - substitution d'appareils en voie de service; - mise en place de tabliers auxiliaires; - manutention de pièces lourdes et encombrantes. REVENDICATIONS i. Plate-forme automotrice de levage à grue télescopique comprenant un ensemble moteur (1) et un ensemble grue (2) montés sur des essieux (3 et 4) par l'intermédiaire d'une plate-forme, caractérisée en ce qu'entre les ensembles (1 et 2) d'une part et les essieux (3 et 4) d'autre part, il est prévu un caisson longitudinal (5) laissant libre un passage interne en forme de couloir ou tunnel ouvert à ses extrémités (6 et 7) et de section suffisante pour permettre le passage par translation à travers ledit caisson d'éléments de voie (7) dimensionnés pour autoriser le passage de trains ou d'engins lourds. 2. Plate-forme automotrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble grue télescopique (2) est monté pivotant sur un support tourelle (11) placé audessus du caisson-tunnel (5) et l'axe de rotation de la grue étant situé au-dessus d'un essieu. 3. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité (7) du caisson-tunnel (5) qui se trouve du côté de la grue est inclinée vers le sol, tandis que son extrémité (6) peut être légèrement relevée. 4. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la transmission entre moteur et essieux moteurs est une transmission hydraulique. 5. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la synchronisation des déplacements de deux automotrices de levage jumelés est réalisée par telécommande radio. 6. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie fixe de la flèche de la grue télescopique comporte un treuil monté sur des chemins de roulement portés par ladite partie fixe. 7. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contrepoids de la grue comprend une partie montée fixe sur la base tournante de la grue et une partie détachable de section horizontale triangulaire. 8. Plate-forme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la voie provisoire comporte des traverses à têtes courtes et le caisson-tunnel est plus étroit dans sa partie médiane qu'à ses extrémités. 9. Procédé pour le remplacement mécanisé d'appareils ou tronçons de voie de chemin de fer, caractérisé par la succession des phases suivantes a a) engagement sur le chantier d'un premier train comprenant : - une rame de déblai - un wagon trémie de ballast, - une dégarnisseuse, - au moins une plate-forme automotrice de levage à tunnel longitudinal interne, - un wagon portant les longueurs de voie provisoire ; b) levage de l'appareil à changer par la ou les grues télescopiques et mise en place de la voie provisoire par translation à travers le tunnel interne d'une plate-forme automotrice de levage ; c) transfert hors du chantier de l'appareil à changer d'unepart, et d'autre part dégarnissage sous voie provisoire avec apport éventuel de ballast neuf, puis repliement de l'ensemble du premier train ;; d) engagement sur le chantier d'un second train comprenant - un engin de bourrage d'appareils de voie, - une rame de ballast, - au moins une automotrice de levage à caisson tunnel portant l'appareil neuf, - un wagon de .stockage de voie provisoire; e) dépose de la voie provisoire par translation à travers le tunnel d'une plate-forme automotrice de levage et pose de l'appareil neuf ; f) déplacement des automotrices qui entraînent la rame de ballast et pose du ballast ; bourrage en suivant ; g) reconstitution et repliement de l'ensemble du second train. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que des convoyeurs à bande sont disposés sur le wagon de ballast et les wagonsde la rame de déblai du premier train ainsi que sous les trémies de ballast, ce qui permet de transférer les déblais par dessus le wagon de ballast et simultanément de deposer du ballast neuf au fur et à mesure du dégarnissage. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la synchronisation des déplacements de deux automotrices de levage jumelés est réalisée par télécommande radio.