Brevet FR2647407A1 — publié le 19901130

PROCEDE DE STABILISATION D'UN ECHAFAUDAGE ROULANT POUR RESEAU DE VOIES FERREES PAR ACCROCHAGE AUX RAILS ET DISPOSITIF PERMETTANT DE LE METTRE EN OEUVRE La présente invention a trait à un procédé de stabilisation d'un échafaudage roulant pour réseau de voies ferrées et le dispositif permettant de le mettre en oeuvre. Plus particulièrement, le dispositif de stabilisation de l'invention concerne l'accrochage aux rails d'une voie ferrée d'un échafaudage de ce type. Un échafaudage roulant consiste habituellement en une structure mobile susceptible d'etre installée sur les deux rails d'une voie ferrée pour travailler à un point au-dessus du sol, afin que le personnel d'une équipe d'entretien puisse assurer des interventions de construction et/ou de maintenance des lignes aériennes de traction électrique suspendues équipant un réseau de voie ferrées. Cet outillage est généralement compose d'un socle monté roulant le long des deux rails et servant d'embase-support à une structure, formée d'au moins une échelle, permettant d'accéder à son extrémité haute à une plate-forme de travail. Ce type d'échafaudage a pour but principal de pouvoir, suivant les besoins, évoluer le long des deux rails de la voie ferrée tout en pouvant être retiré temporairement et rapidement de ladite voie pour laisser passer le trafic ferroviaire. Depuis longtemps déjà, le personnel des équipes de construction et/ou de maintenance des lignes de traction électrique, utilise un échafaudage routant de conception très ancienne, plus communément appelé par l'homme de métier "échelle Lorry", et permettant de réaliser un travail. "en hauteur", à portée des suspensions caténaires, et de se déplacer en "translation" sur la voie ferrée. La structure d'un tel outillage est formée de deux échelles doubles coulissantes. Chacune de ces deux échelles comporte à son extrémité haute une plate-forme horizontale destinée à porter une personne de l'équipe d'entretien. Bien qu'elle soit toujours en service cette "échelle Lorry" pose sur le plan de l'utilisation de nombreux problèmes qu'a constatés la demanderesse. En conséquence, cette dernière à déjà mené des recherches qui ont abouti à la conception d'un nouvel échafaudage du même type, décrit dans le brevet n, 2.619.543,- obviant aux inconvénients évoqués en apportant notamment à l'utilisateur plus de sécurité et de confort au travail. La structure de ce dernier outillage adopte la forme d'un tronc de pyramide dont les deux faces opposées et parallèles à la voie ferrée servent chacune de rampe de guidage à une échelle mobile. Un des objets de l'adoption de cette configuration pour la structure de ce nouvel échafaudage roulant est d'apporter une solution partielle aux problèmes de sécurité en renforçant la stabilité de l'échafaudage sur les rails de la voie ferrée.En effet, une caractéristique décrite dans ce brevet, réside dans l'indéformabilité de la structure pour régler la hauteur des plates-forme de travail par leur coulissement indépendant sur cette structure. Un dispositif de stabilisation d'une structure mobile destinée à faciliter le travail sur les caténaires de voies de chemin de fer, a été décrit et représenté dans le brevet français n, 1.539.659. Ce dispositif de guidage et de retenue est constitué par deux éléments articulés dont l'un prend appui sous le champignon du rail du coté opposé à l'effort de renversement, et dont l'autre peut etre solidaire du premier pour réaliser le verrouillage de la structure en position de travail. Ces éléments articulés comportent en outre des moyens leur permettant de s'effacer automatiquement des éclisses de rails. Si un tel dispositif constitue une incontestable amélioration de la stabilité d'un échafaudage roulant, il n'en comporte pas moins de nombreux inconvénients. Parmi ces derniers, un inconvénient réside dans la complexité des mécanismes qui animent les nombreux éléments articulés. En effet, les sources de défaillance du dispositif n'en sont que plus nombreuses, d'autant que certaines pièces de ces mécanismes, s'agissant de ressorts notamment, sont plus fragiles. En outre, les opérations de réalisation de ces pièces et de montage de tels mécanismes sont onéreuses. Parmi ceux-ci encore, un autre inconvénient réside dans le procédé que met en oeuvre le dispositif, selon lequel l'élément articulé résistant à l'effort de renversement est situé du côté opposé, à L'intérieur de la voie contre les faces internes des rails et en appui sous le champignon du rail, pendant la progression de l'échafaudage roulant sur la voie ferree. Le risque encourru par une telle disposition est que la roulette, portée par l'élément de retenue considéré et agitée sous L'effet d'un jeu ou de l'usure, n'échappe du rail précipitant ainsi la chute latérale de L'échafaudage roulant. Malgré ces améliorations, un échafaudage roulant pour réseau de voies ferrées demeure un outillage peu stable sur les rails. Partant de ces constatations et d'un cahier des charges préétablies, tout en obviant aux inconvénients précités, ta demanderesse a mené des recherches qui ont abouti à la conception originale d'un procédé de stabilisation par accrochage aux rails d'une voie ferrée, d'un échafaudage comportant un socle monté roulant le long des deux rails d'une voie ferrée, du type de celui selon lequel des galets mobiles et montés escamotables sur ledit socle; coopérent avec lesdits rails. Selon Les dispositions principales de l'invention, ce procédé de stabilisation consiste à disposer au moins deux galets en opposition fonctionnelle l'un de l'autre, contre les faces externes des deux rails de la voie ferrée, de telle sorte que sous l'effet d'un effort de renversement latéral de droite ou de gauche de l'échafaudage, l'un des deux dits galets prend appui sur la face externe d'un rail pour s'opposer à un mouvement de bascule vers l'autre rail de l'échafaudage roulant considéré. On comprend qu'une telle disposition des galets et -la manière dont ils exercent des efforts de retenue pour s'opposer au basculement latéral, assure la stabilité de l'échafaudage roulant considéré, sans affecter la progression de ce dernier sur la voie ferrée. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, les deux susdits galets sont disposés en opposition fonctionneLle l'un de l'autre contre les faces externes des susdits rails, de telle sorte que sous l'effet d'un effort de renversement longitudinal en avant ou en arrière, les deux dits galets viennent en butée sous les champignons des mêmes rails. Cette disposition des galets contre les âmes des rails permet à ceux-ci de s'opposer ensemble à un mouvement de bascule avant ou à un mouvement de bascule arrière de l'échafaudage roulant considéré. Lors de la conception du procédé de stabilisation d'un échafaudage roulant, l'un des objectifs de la demanderesse a été de chercher à réaliser une construction particulièrement simple qui concilie les normes de sécurité et d'adaptation au travail avec les impératifs de prix de revient (utilisation d'éléments usuels du marché actuel) qu'impose une fabrication en petite serie du marché dans ce domaine. La description qui va suivre a pour but d'illustrer et d'imager les concepts fondamentaux de l'invention tels qu'évoqués ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire et ce afin de laisser à l'homme de métier la possibilité d'en imaginer toutes les variantes adaptables à tout type d'échafaudage roulant. Cette description est annexée de dessins sur lesquels: - La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif de stabilisation mettant en oeuvre les concepts fondamentaux du procédé de stabilisation de L'invention;. - La figure 2 est une vue sous un autre angle de ce dispositf de stabilisation. Ce procédé ayant pour objectif d'apporter à l'utilisateur plus de sécurité dans le travail tout en étant adapté à celui-ci, est du type de celui selon lequel le dispositif qui permet de le mettre en oeuvre est monté sur le socle 10 d'un échafaudage (ou de toute autre structure similaire), monté roulant le long de deux rails 20a et 20b d'une voie ferrée pour réaliser l'accrochage dudit échafaudage auxdits rails afin d'assurer la stabilité de ce dernier par résistance à tout effort latéral ou longitudinal de renversement, sans affecter les évolutions du même échafaudage le long des mêmes rails. Un tel dispositif est composé d'au moins deux galets 30a et 30b, disposés symétriquement sur le susdit socle 10 transversalement à La voie ferree, de manière à ce que chacun des deux galets 3Da et 30b intéresse l'un des deux rails 20a et 20b de cette voie ferrée. Les galets 30a et 30b sont de conception identique d'une part, ce qui permet leur montage sur ledit socle 10 de façon interchangeable de chaque côté de l'axe médian X, Y de la voie ferrée et indépendants d'autre part, ce qui permet en étant antagonistes leur fonctionnement en opposition L'un de l'autre. Ces galets 30a et 30b sont montés mobiles autour d'un axe de roulement 31a et 31b de maniére à ce que leur bande de roulement 32a et 32b soit appuyee contre la face externe desdits rails 20a et 20b de telle sorte que lesdits galets 30a et 30b réalisent en même temps, Le soutien du mécanisme du dispositif de l'invention contre lesdits rails, et le guidage du même dispositif le long des mêmes rails.Les memes galets 30a et 30b sont donc disposés en opposition fonctionnelle l'un de l'autre contre les faces externes 21a et 21b desdits rails 20a et 20b de telle sorte que - sous l'effet d'un effort de renversement latéral du socle 10 vers la droite d'une part, tel que symbolysé par la flèche B, le galet 30a prend appui sur la face externe 21a du rail 20a pour s'opposer à ce mouvement de bascule B de L'échafaudage et de son socle roulant y associé, - et sous L'effet d'un effort de renversement latéral vers la gauche d'autre part, tel que symbolisé par la flèche A, le galet 30b prend appui sur la face externe 21b du rail 20b pour s'opposer à ce mouvement de bascule A du même échafaudage roulant du côté gauche. De tels efforts de renversement latéraux A et B constituent, du fait du devers de la ou des plates-formes de travail de l'échafaudage roulant en position d'utilisation, les principaux sens de déstabilisation de L'échafaudage roulant. Par gauche et droite, il faut entendre dans le contexte de la présente invention, face aux deux rails 20a et 20b et dans le sens d'avancement (flèche T) du socle roulant 10. Les mêmes gaLets 30a et 30b sont montés chacun à L'une des extrémités des leviers respectifs 40a et 40b, lesquels sont assujettis à L'autre de leurs extrémités à des supports fixes 50a et 50b. La liaison entre lesdits leviers 40a et 40b et les supports fixes correspondants 50a et 50b est réalisée mobile par l'intermédiaire d'axes horizontaux 41a et 41b, tandis que les mêmes supports fixes 50a et 50b sont solidarisés de façon rigide au susdit socle 10. Ainsi, les susdits galets 30a et 30b sont engagés selon un mouvement circulaire du haut vers les bas, de façon à appuyer lesdits galets 30a et 30b pour leur fonctionnement contre lesdits rails 20a et 20b dans une position dite "rabattue" (cf. te galet 30a de la figure 2), lorsque l'échafaudage roulant considéré est installé sur la voie ferrée.De même lesdits galets 30a et 30b peuvent être escamotés manuellement ou automatiquement (comme on le verra un peu plus loin), selon le même mouvement circulaire du bas vers le haut (cf. le galet 30b de la figure 2), de façon à dégager ces mêmes galets 30a et 30b des mêmes rails 20a et 20b, lorsque le même échafaudage roulant est retiré de la voie ferrée. Les susdits leviers articulés 40a et 40b sont munis à leurs extrémités respectives en liaison avec les susdits galets 30a et 30b, de manchons creux 42a et 42b dans lesquels coulissent des tiges-guide 43a et 43b sur lesquels sont portés les susdits axes de roulement 31a et 31b desdits galets 30a et 30b. Cette disposition permet de régler la hauteur au sol des galets 30a et 30b de manière à adapter leur position relative aux divers profils que peuvent présenter les susdits rails 20a et 20b. Avantageusement et comme an peut le voir plus en détails sur le dessin de la figure 2, les galets 30a et 30b sont conformés - d'une part, de manière à ce que les plans de leurs flasques 33a et 33b soient inclinés vers le haut et vers l'intérieur de la voie ferrée par rapport aux plans des âmes 24a et 24b desdits rails contre lesquels ils sont en appui, - et d'autre part, de manière à ce que leurs bandes de roulement 32a et 32b soient en appui contre les faces externes des rails 20a et 20b au niveau de l'intersection de leurs âmes 24a et 24b avec leurs champignons 22a et 22b.Ainsi, sous L'effet de renversements latéraux d'une part, l'inclinaison des plans des flasques 33a et 33b définit une commposante de forces assurant un effort s'ooposant au basculement du socle 10, et sous l'effet d'efforts de renversements longitudinaux, les flasques supérieurs 33a et 33b des mêmes galets 30a et 30b viennent en butée contre lesdits champignons 22a et 22b pour s'opposer ensemble aux mouvements de bascule avant et de bascule arrière de l'echafaudage rouLant considéré, sans affecter la progression flèche T de ce dernier sur la voie ferrée. D'autre part, les leviers articulés 40a et 40b portent, accolés par soudage à leurs extrémités respectives en liaison avec les susdits galets 30a et 30b et dans le plan horizontal d'une part, des arceaux métalliques externes 60a et 60b incurvés de manière à etre ouverts vers L'intérieur de la voie ferrée, et en liason avec les premiers arceaux et dans unplan incliné d'autre part, des arceaux métalliques internes 61a et 61b incurvés de manière à être ouverts vers l'extérieur de ladite voie ferrée.Ces arceaux internes et externes sont sous-tendus, dans le plan vertical parallèlement à la voie ferrée, par des arceaux métalliques 62a et 62b lesquels coiffent l'ensemble roulant - galets 30a et 30b, axes de roulement 31a et 31b, tiges-guide 43a et 43b - de telle sorte que lesdits arceaux métalliques 60a, 61a, 62a et 60b, 61b, 62b constituent respectivement des paniers de sécurité. Ces paniers de sécurité ont pour objet d'abriter lesdits ensembles roulants des chocs exterieurs et de protéger le personnel des équipes de maintenance de l'action des mêmes ensembles roulants. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de L'invention, les arceaux métalliques 60a et 60b servent également de poignées de préhension pour assurer manuellement l'escamotage du bas vers Le haut (cf. figure 2 l'ensemble réferencé avec l'indice b) des ensembles roulants - galets 30, axes de roulement 31, tiges-guide 43. D'autre part, les arceaux internes 61a et 61b sont conçus et préformés pour collaborer avec les sudits axes- horizontaux 41a et 41b des leviers 40a et 40b, de telle sorte que Lorsqu'un arceau 61a ou 61b heurte un obstacle telle qu'une éclisse lors de la progression sur la voie ferrée de L'échafaudage roulant dans un sens ou dans l'autre sens de la flèche T, ledit arceau métallique interne -agit telle une came pour escamoter le levier 40a ou 40b portant ledit ensemble roulant, selon un mouvement circulaire autour dudit axe horizontal 41a ou 41b, depuis le sol vers le susdit socle 10 et symbolisé par la fèche H (cf. figure 2). Il est utile de préciser que le nombre et la configuration des ces arceaux internes seront adaptés avec la configuration des obstacles rencontrés sur la voie ferreé. De préférence, le dispositif de stabilisation comprendra quatre galets disposés deux à deux symétriquement de chaque côté de la voie ferrée, le long de chaque rail 20a et 20b et selon un pas légèrement supérieur à l'encombrement des obstacles couramment rencontrésn, de telle sorte que lorsqu'un galet se trouve escamoté, l'autre reste toujours en contact avec le rail. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les leviers articulés 40a et 40b portent sur leurs faces externes des agrafes à ressort 44a et 44b disposés en vis-a-vis d'épaulements 51a et 51b aménagés sur les susdits supports fixes 50a et 50b, de telle sorte que, lorsque l'ensemble roulant - galet 30, axe de roulement 31, tige-guide 43 - est escamoté (flèche H de la figure 2), ladite agraphe correspondante 44 vienne en appui contre ledit épaulement 51 qui retient ledit ensemble roulant dans la position haute relevée. Cette disposition haute de l'ensemble roulant permet d'assure le déraillement, le passage sur aiguillage ou sur un passage à niveau... On comprend que le dispositif de stabilisation, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des références avec leurs légendes est ci-après énumérée. 10 Socle de l'échafaudage roulant 20 Rails 21 Faces externes des rails 20 22 Champignons des rai-ls 20 23 Patins des rails 20 24 Ames des rails 20 30 Galets de roulement 31 Axes des galets 30 32 Bandes de roulement des galets 30 33 Flasques des galets 30 40 Leviers 41 Axes d'articulation des leviers 40 42 Manchons creux des leviers 40 43 T;ges-guide des manchons 42 44 Agrafes à ressort des leviers 40 50 Supports fixes sur le socle 10 51 Epaulements des supports 60 Arceaux externes 61 Arceaux internes 62 Arceaux métalliques tendus entre les arceaux 60 et 61 Flèche A........................ Basculement vers la gauche Flèche B....................... B Basculement vers la droite Flèche T.,.................... T Mouvement d'avancement du socle 10 Flèche H...................... Mouvement de basculement du levier 40 autour de son axe 41 de bas vers le haut a,b .......................... Indices pour situer les éléments situés à gauche et à droite respectivement REVENDICATIONS 1. Procédé de stabilisation par accrochage aux rails (20a et 20b) d'un échafaudage roulant pour la construction et/ou pour la maintenance de lignes aériennes de traction électrique équipant les réseaux de voies ferrées et comportant un socle (10) monte roulant (flèche T) le long de deux rails (20a et 20b) d'une voie ferrée, du type de celui selon lequel des galets (30a et 30b) mobiles autour de leurs axes respectifs de roulement (31a et 31but, sont montés escamotables sur ledit socle (10) par l'intermédiaire de leviers articulés (40a et 40b), et coopérent avec lesdits rails (20a et 20b) pour assurer la stabilité de l'échafaudage roulant considéré, sans affecter la progression (flèche T) de ce dernier sur la voie ferrée, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à disposer au moins deux susdits galets (30a et 30b)) en opposition fonctionnelle l'un de L'autre contre les faces externes (21a et 21b) des deux rails (20a et 20b) de la voie ferrée, de telle sorte que sous l'effet d'un effort de renversement latéral de droite (flèche B) ou de gauche (flèche A), l'un des deux dits galets (30a ou 30b) prend appui sur ladite face externe (21a ou 21 b)) dudit rail (20a ou 20b)) pour s'opposer à un mouvement de bascule (flèche A ou flèche B) de l'échafaudage roulant considéré vers l'autre rail (20b ou 20a). 2. Procédé de stabilisation selon la revendication - 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à disposer les deux susdits galets (30a et 30b) en opposition fonctionnelle l'un de l'autre, contre les âmes (22 et 23) des susdits rails (20a et 20b), de telle sorte que sous l'effet d'un effort de renversement longitudinal en avant ou en arrière, les deux dits galets (30a et 30b) viennent en butée sous les champignons (24 et 25) des memes rails (20 et 21), pour s'opposer ensemble à un mouvement de bascule avant ou à un mouvement de bascule arrière de l'échafaudage roulant considéré. 3. Dispositif de stabilisation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit dispositif est disposé symétriquement sur le susdit socle (10), de part et d'autre de l'axe médian (x, y) de la voie ferrée, et que ledit dispositif est constitué d'au moins deux galets (30a et 30b) de conception identique et indépendants, en correspondance respectivement avec les susdits rails (20a et 20b), et qui, mobiles autour d'axes de roulement (31a et 31b), sont montés escamotables par L'intermédiaire des leviers respectifs (40a et 40b) eux-memes articulés autour d'axes horizontaux (41a et 41b) sur des supports fixes (50a et 50b), eux-meme solidaires dudit socle (10), de telle sorte que lorsque ledit dispositif de stabilisation atteint une position dite "rabattue", lesdits galets (30 et 31) reposent contre Les faces externes (21a et 21b) desdits raiLs (20a et 20b) pour s'opposer aux mouvements de bascule de l'échafaudage roulant considéré, vers la droite (flèche B) et vers ta gauche (flèche A), sous l'effet d'efforts de renversement Latéraux, sans affecter la progression (flèche T) du meme échafaudage roulant sur la voie ferrée. 4. Dispositif selon La revendication 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les susdits galets (30a et 30b) sont conformés : - d'une part, de manière à ce que Les plans de Leurs flasques (33a et 33b) soient inclinés vers le haut et vers l'intérieur de la voie ferrée par rapport aux plans des ames (24a et 24b) desdits rails contre lesquels ils sont en appui, - et d'autre part, de manière à ce que leurs bandes de roulement (32a et 32b) soient en appui contre les faces externes des rails (20a et 20b) au niveau de l'intersection de leurs mêmes (24a et 24b) avec Leurs champignons (22a et 22b), de teLle sorte que - sous l'effet de renversements latéraux d'une part, L'inclinaison des plans des flasques (33a et 33b) définisse une commposante de forces assurant un effort s'opposant au basculement dudit socle (10), - et sous L'effet d'efforts de renversements longitudinaux d'autre part, les flasques supérieurs (33a et 33b) des mêmes galets (30a et 30b) viennent en butée contre Lesdits champignons 22a et 22b) pour s'opposer ensemble aux mouvements de bascule avant et de bascule arriere du socle (10). 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE Les susdits leviers articulés (40a et 40b) sont munis à leurs extrémités respectives en liai son avec les susdits galets (30a et 30b), de manchons creux (42a et 42b) dans lesquels coulissent des tiges-guide C43a et 43b) sur lesquels sont portés les susdits axes de roulement (31a et 31b) desdits galets (30a et 30b), de telle sorte que la hauteur au sol de ces derniers soit réglable, de manière à adapter leur position relative aux divers profils que peuvent presenter les susdits rails (2Da et 20b). 6. Dispositif selon Les revendications 3, 4 et 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les susdits leviers articulés (40a et 40b) portent, accolés par soudage à leurs extrémités respectives en liai son avec les susdits galets (30a et 30b) et dans le plan horizontal, des arceaux métalliques externes (60a et 60b) incurvés et sous-tendus, dans le plan vertical parallèlement à la voie ferrée, par des arceaux métalliques (62a et 62b) lesquels coiffent les ensembles roulants galets (30), axes de roulement (31) et tiges-guide (43) - de telle sorte que lesdits arceaux métalliques (60a, 62a et 60b, 62b) constituent respectivement des paniers de sécurité qui abritent lesdits ensembles roulants et servent de poignées de préhension pour assurer l'escamotage manuel de l'ensemble roulant autour de l'axe d'articulation horizontal (41). 7. Dispositif selon les revendications 3, 4, 5 et 6 prises ensemble, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE des arceaux métalliques internes (61 et 61b) incurvés vers L'extérieur de la voie ferrée, sont conçus et préformés, en liason avec les susdits arceaux externes (60) et avec les susdits arceaux métalliques de soutien (62) et dans un plan incliné, pour collaborer avec les sudits axes horizontaux (41a et 41b), de telle sorte que lorsqu'un dit arceau interne (61) heurte un obstacle lors de la progression (flèche T) de l'échafaudage roulant dans un sens ou dans l'autre sens sur la voie ferrée, ledit arceau (61) agit telle une came pour escamoter l'ensemble roulant - galet (30), axe (31), tige-guide (43) - selon un mouvement circulaire (flèche h) depuis le sol vers le susdit socle (10), autour dudit axe horizontal (41a ou 41b). 8. Dispositif selon les revendications 3, 4, 5, 6 et 7 prises dans leur ensemble, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les susdits leviers articulés (40a et 40b) portent sur leurs faces externes des agrafes à ressort (44a et 44b), lesquelles sont disposées en vis-à-vis d'épaulements (51a et 51b) aménagés sur les susdits supports fixes (50a et 50b), de telle sorte que, lorsque ledit ensemble roulant est escamoté, ladite agrafe correspondante (44a ou 44b) vienne en appui contre ledit épaulement (51a ou 51b) préformé pour retenir ladite agrafe et ledit ensemble roulant y associé, dans une position haute dite "de relevage".