Brevet FR2607159A1 — publié le 19880527

*VOIE FERREE POUR CHEMIN DE FER DE TRANSPORT" L'invention concerne une voie ferrée pour chemin de fer de transport, notamment dans une exploitation minière souterraine, laquelle voie ferrée ou file de rails est composée d'assemblages de rails accouplés les uns aux autres de façon démontable, assemblages qui se composent respectivement.de deux rails de roulement reliés entre eux par des traverses et sont ancrés par l'intermédiaire d'au moins une semelle sur le mur ou le daine de l'exploitation et des tronçons de crémaillère étant prévus au moins par secteurs en position médiane entre les rails de roulement. Une file de rails de ce type sert au guidage forcé de rames de transport avec ou sans entrainement propre. Les assemblages de rails pouvant être assemblés de manière rapide possèdent respectivement sur les côtés frontaux des éléments d'accouplement grâce auxquels ils peuvent être assemblés de façon résistante à la traction et à la compression pour former une voie ferrée continue. La fixation des assemblages de rails sur le mur ou le daine d'une exploitation minière souterraine s'effectue fréquemment par l'intermédiaire de tiges d'ancrage, à l'aide desquelles au moins une semelle qui est le plus souvent prévue sur une extrémité d'un assemblage de rails, est fixé le mur ou daine. Les assemblages de rails peuvent comporter des rails de roulement s'étendant de façon rectiligne ou encore former des courbes.- Les rails de roulement consistent le plus souvent en profilés en U dont les ailes sont en regard l'une de l'autre. Leur stabilisation s'effectue par l'intermédiaire de traverses soudées.Sur les parties ascendantes et descendantes d'une file de rails de ce type, nota ment lorsqu'il s'agit de transporter des charges lourdes, il est courant de poser en position médiane entre les rails de roulement des tronçons de crémaillère de façon qu'une rame de transport puisse s' appuyer sur la file de rails non seulement par liaison par friction mais également par liaison par engagement positif et liée à la forme même. Jusqu'à présent, il est connu d'intégrer les tronçons de crémaillère fixement dans des assemblages de rails spéciaux. Etant donné que de tels assemblages spéciaux sont toutefois onéreux, on s'efforce naturellement de ne les mettre en oeuvre que dans les cas où ils sont effectivement nécessaires. On ne peut alors éviter les démontages et remontages fréquents. Bien entendu, on peut également envisager de fixer des tronçons de crémaillère indépendamment des assemblages de rails sur le mur ou le daine de l'exploitation. Cependant, les coûts encourus s'avèrent encore trop élevés par rapport aux assemblages de crémaillère à intégrer. Le but de l'invention est de fournir une file de rails ou voie ferrée destinée au transport, notamment dans une exploitation minière souterraine, répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique notamment en ce qu'elle est constituée par des assemblages de rails accouplés les uns aux autres de façon démontable, assemblages qui se composent respectivement de rails de roulement reliés entre eux par des traverses et sont ancrés par l'intermédiaire d'au moins une semelle sur le mur ou le daine de l'exploitation et des tronçons de crémaillère étant prévus au moins par secteurs en position médiane entre les rails de roulement, permettant ainsi d'incorporer des tronçons de crémaillère en une zone quelconque sans pour cela entraîner des coûts de fabrication et/ou de montage plus élevés. La solution de ce problème est atteinte selon l'invention en ce que les tronçons de crémaillères sont fixés sur les traverses de façon amovible ou démontable et bloqués en position contre tout alignement longitudinal et transversal et sont ancrés conjointement avec un assemblage de rails sur le mur ou le daine de l'exploitation. L'idée capitale de l'invention repose sur l'état des choses selon lequel, pour chaque assemblage de rails d'une file de rails d'une voie de transport ou chemin de fer, on doit pouvoir cpmpter, selon les besoins, sur une fixation parfaite, en principe pour un temps limité, des tronçons de crémaillère. A cet égard les tronçons de crémaillère utilisés sont conçus de telle manière qu'ils sont dans une certaine mesure protégés contre des déplacements longitudinaux et transversaux grâce à la liaison par engagement positif. Etant intégrés dans un assemblage de rails, ils peuvent être bloqués de façon démontable sur les traverses de l'assemblage de rails et ancrés conjointement avec l'assemblage de rails sur le mur ou le daine.De cette manière, il est également possible d'utiliser les ancrages des assemblages de rails pour la reprise des efforts longitudinaux exercés par les tron çons de crémaillère, les traverses de l'assemblage de rails servant à transmettre les efforts longitudinaux. Il est par conséquent possible en appliquant l'invention, d'approvisionner des tronçons de crémaillère en nombre limité et de ne les mettre en oeuvre respectivement que lorsque cela est nécessaire en raison de la configuration locale du tracé (pente ascendante descendante) et/ou des charges à transporter. L'intégration de façon démontable des tronçons de crémaillère permet de diminuer les coûts de fabrication et de montage et de rendre leur manipulation plus souple. En principe, on prévoit au moins un tronçon de crémaillère par assemblage de rails. La longueur du tronçon de crémaillère correspond alors de façon préférée à la longueur du tronçon de rail. On peut toutefois également envisager la possibilité d'incorporer dans un assemblage de rails, deux tronçons de crémaillère indépendants entre eux. Ces tronçons de crémaillère sont alors dimensionnés de manière à ce que leur longueur soit la moitié d'un assemblage de rails. Dans un mode avantageux de réalisation, la liaison se fait par engagement positif d'une traverse, chaque tronçon de crémaillère comportant au moins deux pièces ou barres entretoises adaptées à la portée libre entre les rails de roulement, dont l'espacement en parallèle est ajusté sur la largeur d'une traverse. Les efforts longitudinaux peuvent ainsi être parfaitement transmis du tronçon de crémaillère à l'assemblage de rails qui lui est affecté. Pour chaque tronçon de crémaillère, il est prévu au moins deux paires de pièces entretoises. Ces paires de pièces entretoises se situent, selon une conception préférée, sur le côté d'extrémité d'un tronçon de crémaillère. Dans un mode avantageux de réalisation, la simplification de la fabrication et du montage est encore améliorée en bornant aussi bien les traverses que les pièces entretoises à l'aide de sections profilées. Tant les traverses que les pièces entretoises s'étendent ainsi de préférence au niveau inférieur des rails de roulement. Elles sont assemblées par soudage avec ceux-ci. En tant que sections profilées on peut utiliser en particulier des profilés en U ouverts sur le côté mur ou daine. On peut également envisager d'autres sections comme par exemple des cornières ou des profilés en double T. La fixation supplémentaire du tronçon de crémaillère peut être assurée par une autre disposition également avantageuseuse. Chaque tronçon de crémaillère est muni de barrettes d'accouplement s'appuyant sur les traverses, barrettes pouvant être assemblées par boulonnage aux traverses. De cette manière, on peut notamment obtenir le blocage horizontal des tronçons de crémaillères dans les assemblages de rails. A cet égard un mode de réalisation avantageux consiste en ce que les barrettes d'accouplement sont formées - par des plats munis de nervures de renfort verticales, dont la longueur est adaptée à la portée libre entre les rails de roulement. La largeur des plats correspond à la largeur des traverses. Les nervures de renfort s'étendent avantageusement sur toute la longueur des plats, et ce respectivement depuis le tronçon de crémaillère jusqu'aux extrémités des plats. Avantageusement, des saillies sur les plats servent à loger des boulons de fixation. Ici, on peut utiliser des boulons qui, grâce à des têtes de configuration spéciales, s'engagent sous les ailes des traverses en forme de U et dont les tiges filetées traversent les alésages dans les saillies. Grâce aux écrous montés sur les tiges filetées au-dessus des saillies on peut alors rapprocher les plats sur les traverses et fixer en position les tronçons de crémaillères de cette manière. A la place des boulons spéciaux on peut toutefois également utiliser des boulons d'assemblage du commerce. Dans ce cas il suffit simplement de s'assurer que les boulons sont également en mesure de traverser les crochets qui enserrent les traverses par le bas. Avantageusement, un enrobage de la console d'ancrage prévue pour chaque section de crémaillère, qui s'engage dans une semelle d'un assemblage de rails s'étendant transversalement et qui peut conjointement avec cet assemblage être fixé par des tiges d'ancrage sur le mur ou daine, permet non seulement la fixation commune de l'assemblage de rails et du tronçon de crémaillère sur le mur ou daine, mais présente de plus l'avantage selon lequel les efforts longitudinaux peuvent également être transmis à partir des tronçons de crémaillères jusqu'aux assemblages de rails. La semelle ainsi que la console d'ancrage sont avantageusement formées par des profilés en U fermés sur le côté du mur ou daine. Pour la semelle il peut s'agir d'un profilé en U du commerce qui est soudé sous les rails de roulement. En ce qui concerne la console d'ancrage on utilise un profilé spécial qui est formé par des nervures d'appui sensiblement en forme de T et d'une âme d'embase soudée avec celles-ci. La console d'ancrage est elle aussi soudée au tronçon de crémaillère par l'intermédiaire des nervures d'appui. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence au dessin dans lequel - la figure 1 représente un assemblage de rails avec un tronçon de crémaillère intégré en vue de dessus - la figure 2 représente une coupe longitudinale verticale de l'assemblage de rails de la figure 1 le long de la ligne de Il-Il - la figure 3 représente à l'échelle agrandie une section transversale de l'assemblage de rails de la figure 2 le long de la ligne III-III ;; - la figure 4 représente en vue de dessus un tronçon de crémaillère pouvant être intégré dans un assemblage de rails - la figure 5 représente une coupe longitudinale verticale à travers la représentation de la figure 4 le long de la ligne V-V - la figure 6 représente en vue de dessus un autre mode de réalisation d'un assemblage de rails muni de deux tronçons de crémaillères intégrés ; et - la figure 7 représente une coupe longitudinale verticale de l'assemblage de rails de la figure 6 le long de la ligne VII-VII. Les figure 1 à 3 représentent un assemblage de rails portant la référence numérique 1 qui peut être assemblé de manière rapide avec d'autres assemblages de rails 1 de configuration identique pour former une voie ferrée ou file de rail fermée ou continue. La file de rails sert au guidage forcé de rames de transport non représentées avec ou sans entrainement propre dans une exploitation minière souterraine. Dans ce but, sur le côté d'extrémité de l'assemblage de rails 1 sont agencés de éléments d'accouplement 2 qui permettent le montage en juxtaposition résistant à la traction et à la compression d'assemblages de rails successifs. L'assemblage de rails 1 présente deux rails de roulement 3 en forme de U agencés parallèlement entre eux. Au niveau inférieur des rails de roulement 3 dont les ailes 4 sont en opposition entre elles, ceux-ci sont entretoisés par des traverses 5 en forme de U. Les traverses 5 sont soudées sur les rails de roulement 3. En outre, comme le montre la figure 3, des nervures de renfort 6 peuvent être soudées entre les traverses 5 et les rails de roulement 3. Dans l'exemple d'exécution, sont prévues au total cinq traverses 5 intercalées de façon équidistante entre elles. Les ailes 7 des traverses 5 sont dirigées vers le mur ou daine 8. Sur une extrémité de l'assemblage de rails 1 est prévue une semelle 9 en forme de U au-dessous des rails de roulement 3, laquelle semelle, en ce qui concerne son aile 10 dirigée vers le haut, est soudée avec les rails de roulement 3. La semelle 9 comporte deux alésages Il décalés latéralement de façon uniforme par rapport à l'axe longitudinal médian vertical MLE, dans son ame 12. Les alésages 11 servent au passage des tiges d'ancrage 13 représentées plus en détail à la figure 3. Les figures 4 et 5 font apparaitre un tronçon de crémaillère qui est incorporé de façon détachable dans l'assemblage de rails 1 des figures 1 à 3. Dans ce but, le tronçon de crémaillère 14 comporte une console d'ancrage 15 en forme de U (voir également les figures I à 3) dont la longueur et la largeur sont dimensionnées de façon à permettre sa liaison par engagement essentiellement positif dans la semelle. La console d'ancrage 15 se compose de deux nervures de support 16 en forme de T ainsi que d'une âme de base 17, qui sont soudées conjointement et avec le tronçon de crémaillère 14. Dans l'rame de base 17 sont prévus des alésages 18 correspondant aux alésages 11 dans la semelle 9. Par conséquent, comme le montrent les figures 1 à 3, avec le tronçon de crémaillère 14 intégré dans l'assemblage de rails 1, cette semelle peut être ancrée conjointement avec l'assemblage de rails 1 sur le mur ou daine sur lequel ils reposent 8. De façon contiguë à la console d'ancrage 15, sont soudées deux pièces entretoises 19,20 de section transversale en forme de U sous le tronçon de crémaillère 14. La distance A des pièces entretoises 19,20 ouvertes vers le bas étant réglée sur la largeur B d'une traverse 5 de l'assemblage de rails 1. La longueur des pièces entretoises 19,20 est adaptée sur la portée libre W entre les rails de roulement 3. La console d'ancrage 15 et la pièce entretoise 19 contiguë peuvent être soudées ensemble. La pièce entretoise 20 éloignée de la console d'ancrage 15 peut être dotée de nervures de renfort horizontales 21, lesquelles sont d'une part soudées sur le tronçon de crémaillère 14 et d'autre part sur la pièce entretoise 20. Dans la zone longitudinale médiane ainsi que dans l'extrémité opposée à la console d'ancrage 15, le tronçon de crémaillère 14 est muni de barrettes d'accouplement 22 réalisées à partir de fers plats. La largeur des barrettes d'accouplement 22 étant adaptée à la largeur des traverses 5. La longueur des barrettes d'accouplement 22 est ajustée à la portée libre W entre les rails de roulement 3. Pour consolider les barrettes d'accouplement 22, des nervures de renfort verticales 23 s'étendant depuis le tronçon de crémaillère 14 jusqu'aux extrémités des barrettes d'accouplement 22, peuvent être soudées. Sur les côtés longitudinaux dirigés vers la console d'ancrage 15 sont prévues les barrettes d'accouplement 22 avec des saillies 24 pour le logement de boulons de fixation 25 (figures 4 et 5). Ces boulons de fixation 25 traversent par leur section filetée 26 des alésages dans les saillies 24. Par leur tête en forme de crochet 27 elles enserrent les bords longitudinaux dirigés vers le bas des ailes 7 des traverses 5. A l'aide des écrous 28 montés sur les sections filetées 26 des boulons de fixation 25, les barrettes d'accouplement 22 peuvent être serrées sur les traverses 5 et fixées sur cellesci. Dans le mode d'exécution représenté aux figures 6 et 7, un assemblage de rails 1' est mis en oeuvre. Cet assemblage de rails 1' correspond sensiblement à l'assemblage de rails 1 des figures 1 à 3. La différence réside simplement dans l'agencement des deux semelles 9 dont une est prévue sur une extrémité de l'assemblage de rails 1' et l'autre dans la zone longitudinale médiane. A cet égard on note qu'à la place d'un tronçon de crémaillère 14 correspondant aux figures 4 et 5 deux tron çons de crémaillère 14' sont maintenant incorporés en succession dans l'assemblage de rails 1'. Chacun de ces tronçons de crémaillère 14' est conçu de façon strictement identique au tronçon de crémaillère 14 des figures 4 et 5, la seule exception étant que chaque tronçon de crémaillère 14' ne comporte qu'une seule barrette d'accouplement 22. En raison de la concordance de ces éléments il n'est pas nécessaire de décrire à nouveau les tronçons de crémaillère 14' et l'assemblage de rails 1'. REVENDICATIONS 1. Voie ferrée pour chemin de fer de transport, notamment dans une exploitation minière souterraine, laquelle voie ferré est composée d'assemblages de rails accouplés les uns aux autres de façon démontable, assemblages qui se composent respectivement de deux rails de roulement reliés entre eux par des traverses et ancrés dans le mur ou daine d'exploitation, par l'intermédiaire d'au moins une semelle et des tronçons de crémaillères étant prévus au moins par secteurs en position médiane entre les rails de roulement, caractérisée en ce que les tronçons de crémaillères (14,14') sont fixés sur les traverses (5) de façon amovible ou démontable et bloqués contre les alignements longitudinaux et transversaux et sont ancrés conjointement avec un assemblage de rails (1,1') sur le mur ou daine de l'exploitation minière. 2. Voie ferrée selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour chaque assemblage de rail (1,1') il est prévu au moins un tronçon de crémaillère (14, 14'). 3. Voie ferrée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque tronçon de crémaillère (14,14') comporte au moins deux barres entretoises (19, 20) adaptées à la portée libre (W) entre les rails de roulement (3), dont l'espacement en parallèle (A) est ajusté sur la largeur (B) d'une traverse (5). 4. Voie ferrée selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'aussi bien les traverses (5) que les pièces entretoises (19,20) sont formées par des sections profilées. 5. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque tronçon de crémaillère (14,14') est muni de barrettes d'accouplement (22) s'appuyant sur les traverses (5), barrettes pouvant être assemblées par boulonnage aux traverses (5). 6. Voie ferrée selon la revendication 5, caractérisée en ce que les barrettes d'accouplement (22) sont formées par des plats munis de nervures de renfort (23) verticales, dont la longueur est adaptée à la portée libre (W) entre les rails de roulement (3). 7. Voie ferrée selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que sur les barrettes d'accouplement (22) sont prévues des saillies (24) destinées à loger des boulons de fixation (25). 8. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisée en ce que chaque tronçon de crémaillère (14,14') s'engage par une console d'ancrage (15) dans une semelle (9) d'un assemblage de rails (1,1') s'étendant transversalement, et peut conjointement avec cet assemblage être fixé par des tiges d'ancrage (13) sur le mur ou daine (8) de l'exploitation minière souterraine. 9. Voie ferrée selon la revendication 8, caractérisée en ce que la semelle (9) est formée par un profilé en U fermé sur le côté du mur ou daine, lequel s'étend au-dessous des rails de roulement (3). 10. Voie ferrée selon la revendication 8, caractérisée en ce que les consoles d'ancrage (15) sont formées par un profilé en U fermé sur le côté du mur ou daine (8) de l'exploitation minière souterraine.