Brevet FR2570105A1 — publié le 19860314

Procédé et dispositif pour l'entretien des voies, notamment souterraines, du type métro. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'entretien des voies, notamment souterraines, des moyens de circulation du type métro. Les transports en commun ferroviaires à propulsion électrique se développent rapidement : c'est plus particulièrement le cas dans les agglomérations urbaines où ces transports, très souvent réalisés au moins en partie dans des galeries souterraines, sont connus sous la dénomination de "métros". Ces métros, notamment leurs parcours en souterrain, posent de nombreux problèmes en ce qui concerne leur nettoiement. I1 convient en effet que les diverses surfaces actives, telles que les surfaces de roulement (rails) et de guidage, les rails d'amenée de courant, les dispositifs de guidage et également les isolateurs qui isolent lesdits rails d'amenée de courant, soient maintenues dans un parfait état de propreté. Cette obligation de proprete se trouve encore renforcée dans le cas particulier des métros modernes qui presentent comme caractéristiques, d'une part, l'automaticité et, d'autre part, très souvent, un système de roulement sur pneumatiques. Le fait que le métro soit automatisé implique le plus souvent une très grande fiabilité et une très grande précision dans la maitrise de la vitesse et de la position d'arret des rames ; or, une accumulation de souillures sur les surfaces actives et éventuellement sur les isolateurs est de nature à affecter la fiabilité et la précision de conduite des rames.Le fait que le métro soit monté sur pneumatiques et capte le courant à partir de frotteur en graphite ou fer, a pour conséquence l'apparition, sur les surfaces actives et sur les isolateurs, de dépôts organiques et métalliques, provenant de l'usure des pneumatiques et des frotteurs ; ces dépôts organiques et métalliques affectent également de façon notable la fiabilité et la précision de conduite des rames. Jusqu'à ce jour, le nettoyage des métros s'effectue essentiellement par des moyens mécaniques très généralement mis en oeuvre manuellement. C'est à dire que ce nettoyage constitue une opération très onéreuse et parfois aléatoire compte tenu de la main-d'oeuvre peu qualifiée que l'on est amené à utiliser. La présente invention vise à proposer une solution pour le nettoyage et donc l'entretien des métros ; cette solution est plus particulièrement adaptée aux métros sur pneumatiques, et plus particulièrement encore, aux métros automatiques ; cette solution est de type industriel et elle vise à un maximum de fiabilité grâce à une automatisation convenable. L'idée de base ayant présidé à l'invention est que les diverses surfaces à nettoyer dans les infrastructures d'un métro peuvent être avantageusement lavées par utilisation de dispositifs utilisant une projection d'eau sous pression. De tels dispositifs sont connus et commercialisés sous le nom de "SPIN-JET". L'utilisation de ces dispositifs n'était pas évidente parce-que, d'une part, un certain nombre de surfaces à nettoyer étaient relativement fragiles (rails béton, isolateurs à base de résine), que, d'autre part, les souillures à enlever (par exemple gommes carbone graphite ou fer) sont insolubles avec l'eau et enfin que certains dispositifs, tels que les isolateurs, peuvent être détériorés dans leur structure (effet de peau) et leur fonctionnement (création d'arcs) par l'eau. Cependant, on a trouvé qu'en modulant la pression de l'eau sortant des buses d'injection, en fonction de la surface à nettoyer, il était possible d'éviter toute détérioration desdites surfaces. Les systèmes de type "SPIN-JET" se sont révélés particulièrement intéressants du fait notamment qu'ils peuvent être aisément montés au bout de bras articulés dont le positionnement et les mouvements permettront aux jets d'eau d'atteindre toutes les surfaces à nettoyer et que lesdits mouvements et ledit positionnement des bras ainsi que la pression d'eau pourront faire l'objet d'une programmation convenable. Compte tenu de l'ensemble de ces facteurs, il a-été conçu selon l'invention un dispositif pour le nettoyage des infrastructures des métros, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte - une plate-forme mobile pouvant se déplacer sur les éléments de roulement du métro, appelée "REMORQUE TRAVAUX" - des moyens autonomes, éventuellement télécommandes, permettant d'assurer le déplacement de la remorque travaux, - au moins quatre dispositifs de nettoyage du type "SPIN-JET" fixés au bout de bras articulés, eux-mêmes solidaires de la partie avant de la plate-forme, - des moyens permettant l'alimentation en eau desdits dispositifs du type "Spin-jet" à partir d'un réservoir monté sur plate-forme appelée "REMORQUE RESERVOIR", - et des moyens de pilotage-programme de chacun des dispositifs du type "spin-jet" en fonction de la position du train travaux. On notera que le dispositif selon l'invention peut avantageusement être complété par une centrale d'aspiration permettant de récupérer les déchets solides,entralnés par l'eau, dans la goulotte centrale de la voirie. L 'invention sera mieux comprise en se référant au mode de réalisation non limitatif décrit dans l'exemple ci-après et illustré par les chémas 1 et 2. La figure i représente, en coupe, le tunnel d'un métro. La figure 2 représente, en vue perspective, coupée un dispositif selon l'invention. Sur la figure 1, on peut voir - en 1, le mur formant le tunnel d'un métro, - en 2, à la base du tunnel, on a construit une dalle de béton sur laquelle on a disposé les éléments supportant le métro ; ces élements sont - en 3, des caisssons latéraux dans lesquels passent les cables permettant la télécommande du métro.Ces caissons sont équipés de drains, servant -à éliminer les infiltrations provenant des parois du tunnel, - en 4, des bandes de roulement sur lesquelles les pneumatiques du métro viennent s'appuyer ; ces bandes sont en béton dont la surface supérieure (en contact avec les pneumatiques) peut être légèrement granuleuse pour améliorer l'adherence, - en 5, les rails électrifiés par lesquels, grâce à des frotteurs appropriés, les rames du métro seront alimentées en courant électrique ; ces rails sont supportés par des dispositifs isolants 6 ; la partie interne de ces rails peut être utilisée pour faciliter le guidage des rames par l'intermédiaire de roues folles liées auxdites rames, - en 7, une goulotte centrale permettant l'écoulement des eaux. On remarquera que le nettoyage d'une infrastructure du métro telle que décrite ci-dessus implique le traitement des surf aces suivantes - éventuellement la face intérieure de la paroi formant le tunnel, -- éventuellement les deux faces des caissons latéraux ainsi que les drains d'élimination des déchets de calcaire, bentonite (utilisée au percement du tunnel) et algues provenant de l'infiltration d'eau des parois du tunnel, - les rails électrifiés, notamment sur leurs faces internes et supérieures et les isolants, - les bandes de roulement (face supérieure). Ce sont ces derniers éléments (rails électrifiés, bandes de roulement) que l'on a appelés les surfaces actives à nettoyer, - et la goulotte centrale dans laquelle se rassemblent les divers déchets solides ou liquides (ces derniers étant généralement repris par des pompes convenablement disposées). Sur la figure 2, on peut voir - en 8, un "TRACTEUR DIESEL", équipé de roues munies de pneumatiques (11). Le tracteur diesel-est dimensionné de façon à se déplacer sur l'infrastructure du métro comme une rame motrice dudit métro, - en 9, la "REMORQUE RéSERVOIR" Cette plate-forme est pourvue de roues munies de pneumatiques (11).La plate-forme et les roues sont dimensionnées de façon à se déplacer sur l'infrastructure du métro comme une rame dudit métro, - en 10, la "REMORQUE TRAVAUX" ; cette plate-forme est pourvue de roues (11) munies de pneumatiques ; la plate-forme et les roues sont dimensionnées de façon à se déplacer sur l'infrastructure du métro comme une rame dudit métro, - en 12, quatre bras articulés, montés à l'avant de ladite plate-forme et portant à leur extrêmité des dispositifs de lavage (13) à l'eau sous pression de type "SPIN-JET" ; les bras articulés sont montés de façon que chaque dispositif de lavage puisse atteindre les surfaces qusil sera chargé de nettoyer, - en 14, le tableau de commande et les dispositifs hydrauliques et électriques permettant la commande, éventuellement à distance, du déplacement du train travaux, du positionnement des "spin-jets" et de la pression de l'eau alimentant chacun des "spin-jets", - en 15, le bac préséparateur des déchets solides aspirés, - en 16, un aspirateur destiné à aspirer les résidus solides qui se sont rassemblés dans la goulotte 7, - en 17, l'unité principale se décomposant ainsi - un moteur diesel de puissance suffisante, - une pompe THP pouvant être désolidarisée du moteur diesel par un système d'embrayage soit à commande pneumatique, soit à commande électrique, - un alternateur assurant la production de courant pour l'éclairage des voies, pour l'alimentation de la centrale d'aspiration . pour l'alimentation de la pompe hydraulique et servitudes permettant le fonctionnement des bras articulés et la rotation des "spin-jets". L'ensemble de l'unité principale étant commandé à partir du tableau de commande (14) Le fonctionnement de la plate-forme est le suivant a) les jets sont dirigés essentiellement sur la face supérieure de la surface de roulement, sur les rails électrifiés (face supérieure et face interne) et éventuellement sur les faces apparentes des caissons latéraux ; la plate-forme se déplace à une vitesse de l'ordre de 1 m/mn b) lorsque les palpeurs (non représentés) ont détecté la présence des isolateurs, la plate-forme stoppe et les deux "spin-jets" latéraux subissent un déplacement permettant le nettoyage de la surface des isolateurs ; la durée de ce nettoyage est de l'ordre d'une minute c) puis la plate-forme avant à nouveau (comme en a). Comme indiqué ci-dessus, il est important que la pression de l'eau sortant des "spin-jets" soit adaptée à la surface à nettoyer de façon à ne pas détériorer ladite surface. Le spécialiste pourra faire les essais necessaires mais on indique ci-après les résultats obtenus lors des essais de nettoyage des surfaces d'isolateur - un isolateur dont la surface est-recouverte de salissures à base de gommes et de carbone et qui, de ce fait, ne 4 remplissait plus sa fonction (isolation à sec 3,2.10 M,s) a été traité par un "spin-jet" alimenté en eau de diverses pressions ; - avec une pression de 150 bars, le nettoyage s'est révélé long et insuffisant pour récupérer un coefficient d'isolation convenable ; - avec une pression d'eau de 200 bars, on a pu 5 obtenir un coefficient d'isolation de 9.1o5t; ; - avec une pression d'eau de 300 bars, on a obtenu un coefficient d'isolation de 8.105 5 - avec une pression d'eau de 400 bars, on a pu obtenir très rapidement un coefficient d'isolation de 18;105 th, Malheureusement, pour les pressions les plus élevées (au-dessus de 250 à 300 bars environ) on a pu noter une certaine détérioration (allant croissant avec l'augmentation de la pression) de la peau de moulage.de l'isolant. Ces essais permettent de préciser que la pression d'eau à utiliser pour le nettoyage au "spin-jet" des isolateurs serait comprise entre 200 et 250 bars. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'entretien des voies, notamment souterraines, de véhicules du type métro, caractérisé en ce que ledit entretien est effectué au moyen de dispositifs utilisant la projection d'eau sous pression, lesdits dispositifs étant commandés de façon, d'une part, à pouvoir atteindre par leur jet d'eau toutes les surfaces à entretenir et, d'autre part, à avoir une pression d'eau modulable en fonction des surfaces à entretenir. 2. Dispositif pour l'entretien des voies de métro, dispositif mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - une plate-forme mobile (10) pouvant se déplacer sur les éléments de roulement du métro, - des moyens autonomes (8), éventuellement télécommandés, permettant d'assurer le déplacement de ladite plate-forme, - au moins quatre dispositifs (13) de nettoyage à eau sous pression fixés au bout de bras articulés (12), eux-mêmes solidaires de la partie avant de ladite plate-forme, - des moyens permettant l'alimentation en eau desdits dispositifs du type à eau sous pression à partir d'un réservoir monté sur seconde plate-forme- (9), - et des moyens (14) de pilotage-programme de chacun des dispositifs du type à eau sous pression en fonction de la position du train travaux.