Brevet FR2657096A1 — publié le 19910719

Procédé et appareil de réglage précis de voie ferrée posée sur plate-forme en béton. L'invention concerne le réglage de voie ferrée posée sur une plate-forme en béton. La pose sur plate-forme béton est essentiellement utilisée pour les voies ferrées souterraines, les tunnels, les ouvrages d'art et les réseaux urbains. Le réglage consiste à ajuster la position de la voie montée tant en élévation (nivellement) que dans le plan horizontal (dressage). Actuellement, on utilise pour le nivellement une règle à pieds réglables et pour le dressage des cales, vérins ou crics prenant appui entre le radier initial de la voie et/ou les parois latérales de celui-ci d'une part et le rail ou les blochets de traverses d'autre part. Pour le nivellement, on dispose à intervalles réguliers entre les traverses une règle 1, telle que représentée sur la figure I, passée sous les patins des rails et prenant appui sur le radier initial, par l'intermédiaire de deux pieds à vis 2. Les patins des rails reposent sur les semelles 3 contre les butées 4 de la règle 1. En vissant ou dévissant successivement les pieds 2 on élève ou abaisse les deux files de rail jusqu la position théorique de la voie, mais cette opération a pour effet de déplacer à chaque intervention la file opposée, ce qui oblige à procéder ultérieurement à un nouvel ajustement de son niveau jusqu'à l'obtention du réglage désiré. On effectue simultanément le dressage à l'aide des cales et ou vérins précités. Les efforts exercés au cours de cette opération sur une file de rails se répercutent sur l'autre file ainsi que sur le niveau de la voie, ce qui oblige à procéder là encore par ajustements successifs jusqu'à l'obtention du réglage final. La précision de réglage obtenue de l'ordre de + 2mm est insuffisante pour les voies à grande vitesse. Dans sa demande de brevet français ne 89.05732, le demandeur a décrit un procédé de réglage amélioré qui consiste à effectuer un premier réglage approché classique avec précision de l'ordre de + 2mm suivi d'un coulage d'un béton de ragréage puis, après séchage du béton, un réglage affiné au moyen d'une résine injectée dont on déclenche ensuite la polymérisation. Mais avec ce procédé, quelle que soit l'habileté du personnel effectuant le réglage, on n'obtient au mieux qu'une précision de l'ordre de + 0,5 mm. Le but de la présente invention est de simplifier les opérations de réglage en supprimant les ajustements successifs inhérents aux procédés ci-dessus et d'améliorer la précision obtenue aussi bien en nivellement qu'en dressage jusqu'au 1/10 mm. A cet effet, l'invention propose d'utiliser une nouvelle règle constituée en deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, l'un des éléments étant en appui sur la plate-forme supportant la voie et l'autre étant équipé de plateaux recevant les patins des rails, le positionnement de ce dernier élément par rapport au précédent étant effectué au moyen d'un noyau fileté et d'une vis sans fin. De la sorte, lorsqu'on manoeuvre la vis sans fin, le déplacement de l'élément équipé des plateaux assure le déplacement simultané des deux files de rails d'une valeur identique dans le plan horizontal. La nouvelle règle selon l'invention est de préférence munie de pieds réglables et d'un indicateur de niveau. Il suffit alors d'agir sur les pieds en contrôlant la parfaite horizontalité de la règle pour obtenir un réglage simultané du niveau des deux files de rails en élévation. Si nécessaire, une cale d'épaisseur correspondant au dévers théorique de la voie est placée dans le plateau opposé à celui de la file de référence, appelée file basse ou file directrice. L'invention concerne également un nouveau procédé de réglage de voie dans lequel après le montage (c'est-àdire pose des traverses, mise en place des rails sur les traverses et serrage des attaches) on fixe, par collage ou tout autre moyen sur le radier initial en béton entre les blochets des traverses et à intervalle régulier, des supports de règle qui seront ultérieurement noyés dans le béton de ragréage, on pose ensuite sur lesdits supports une succession de règles selon l'invention, on place si besoin est dans les plateaux de la file opposée à la file directrice des cales correspondant à la valeur du dévers et on procède au nivellement en manoeuvrant les pieds à vis et en contrôlant l'horizontalité des règles, on fait ensuite circuler sur la voie un engin de mesure assistée par ordinateur qui enregistre toutes les flèches de la voie et calcule en chaque point de réglage la valeur de la flèche enregistrée, la valeur de la flèche à obtenir et la valeur des déplacements latéraux à effectuer pour l'obtenir et l'on utilise les informations produites par cet engin pour agir sur les vis sans fin des règles et obtenir le déplacement correspondant de la partie mobile desdites règles et ainsi le positionnement simultané des deux files de rail avec une précision de l'ordre du 1/10 mm, on coule ensuite le béton de ragréage. L'invention simplifie donc considérablement le matériel et les opérations de réglage, elle améliore la précision obtenue et ainsi augmente les possibilités de vitesse de circulation des rames sur la voie. Par ailleurs par le fait qu'avec la règle et le procédé de l'invention, on agit non pas individuellement sur chaque file de rail , mais sur l'ensemble railstraverse, les opérations d'entretien de la voie sont considérablement simplifiées. En effet, la position réglée de la traverse et de son chausson étant fixée par le béton de ragréage, il n'y a pas de nouveau réglage à prévoir lors du remplacement d'une traverse, il suffit de dégager la traverse endommagée de son chausson et d'y mettre à la place la traverse neuve. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 2a est une vue en élévation d'une règle selon l'invention; La figure 2b est une vue de dessus de la règle de la figure 2a; La figure 2c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 2a; La figure 2d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 2a; La figure 3a est une vue en élévation d'un deuxième exemple de réalisation d'une règle selon l'invention; La figure 3b est une vue de dessus de la règle de la figure 3a; La figure 3c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 3a; La figure 3d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 3a; La figure 3e est une coupe selon la ligne III-III de la figure 3a; ; La figure 4a est une vue en élévation d'un troisième exemple de réalisation d'une règle selon l'invention; La figure 4b est une vue de dessus de la règle de la figure 4a; La figure 4c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 4a; La figure 4d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 4a; La figure 4e est une coupe selon la ligne III-III de la figure 4a; La figure 5a est une vue en élévation d'un quatrième exemple de réalisation d'une règle selon l'invention; La figure 5b est un vue de dessus de la règle de la figure 5a; La figure 5c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 5a; La figure 5d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 5a; La figure 5e est une coupe selon la ligne III-III de la figure 5a;; La figure 5f est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 5a; La figure 6a est une vue en élévation d'un cinquième exemple de réalisation d'une règle selon l'invention; La figure 6b est une vue de dessus de la règle de la figure 6a; La figure 6c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 6a; La figure 6d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 6a; La figure 6e est une coupe selon la ligne III-III de la figure 6a; La figure 6f est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 6a; La figure 7a est une vue en élévation d'une version simplifiée d'une règle selon l'invention; La figure 7b est une vue de dessus de la règle de la figure 6a; La figure 7c est une coupe selon la ligne I-I de la figure 7a; La figure 7d est une coupe selon la ligne II-II de la figure 7a;; La figure 7e est une coupe selon la ligne III-III de la figure 7a; La figure 8 est une vue schématique en plan d'un tronçon de voie et de l'emplacement des règles selon l'invention; La figure 9 est une vue schématique en élévation d'une coupe transversale de la voie , une règle selon 1 invention étant en place; La figure 10 est un schéma de principe illustrant la dépose des supports de règle le long de la voie avant leur fixation entre les blochets des traverses. Sur les figures, les parties similaires portent les mêmes numéros de références. Dans tous les exemples de réalisation ci-après décrits, la règle 5 est constituée de trois longerons tubulaires, les deux longerons extérieurs étant fixés entre eux par l'intermédiaire d'étriers portant la vis de réglage tandis que le longeron intérieur porte le noyau fileté coopérant avec ladite vis de réglage. Dans tous les cas, l'élément coulissant de la règle est celui qui est équipé de plateaux supportant les patins des rails et l'élément fixe est celui qui est équipé des moyens d'immobilisation de la règle sur les blocs de support. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 2a à 2e, l'élément coulissant 6 est constitué par les deux longerons extérieurs et l'élément fixe 7 par le longeron intérieur. Les étriers 8 reliant les deux longerons de l'élément 6 sont disposés sensiblement au centre de la règle. Ils sont réunis entre eux à leur sommet par une entretoise 9. Ils forment des paliers pour une vis sans fin 10 immobilisée en translation par deux écrous 11 arrêtés par des goupilles 12. La vis 10 coopère avec un noyau fileté 13 soudé sur une rehausse 14 fixée au centre du longeron intérieur 7. Sur le noyau 13 est fixé un index 15 coopérant avec une graduation 16 gravée sur l'entretoise 9 pour procurer une visualisation de la valeur du déplacement de l'élément coulissant par rapport à l'élément fixe 7 lors de la manoeuvre de la vis sans fin 10. Cette manoeuvre est effectuée à l'aide de tout moyen approprié, tel que levier ou clé, non représenté sur les figures. Un niveau 17 est fixé sur l'entretoise 9 pour contrôler l'horizontalité de la règle. Sur les deux longerons de l'élément coulissant 6 près de ses extrémités sont soudés deux plateaux 18 destinés à recevoir les patins des rails, comme on le voit sur la figure 9. Les plateaux 18 représentés sur les figures sont de préférence pentés au 20ème mais ils peuvent être parfaitement horizontaux. Ils comportent des butées 19 qui définissent un logement pour le patin du rail et/ou les cales d'épaisseur (non représentées) qui seront nécessaires lors de l'utilisation de la règle. Près de ses extrémités, l'élément fixe 7 est équipé de deux pieds à vis 20. Lesdits pieds coopèrent avec un noyau fileté 21 traversant l'élément 7 verticalement et tenu dans ce dernier par deux plaques 22 soudées de part et d'autre dudit élément 7. Dans le plan horizontal, les plaques 22 débordent légèrement de l'élément 7 pour former un guidage des longerons de l'élément 6. Sur les figures 9 et 10, on voit comment la règle est mise en place entre deux traverses. Les blochets 23 des traverses sont enfoncés dans un chausson de néoprène 24 et posés sur le radier initial de la plate-forme de béton 25. Les rails 26 sont fixés sur les blochets 23 par leurs attaches 27. Des supports 28 ont été préalablement déposés entre les traverses aux endroits ou seront ultérieurement placées les règles 5 selon l'invention. Ces supports 28 peuvent être de toute forme appropriée. Dans l'exemple représenté, il s'agit de parpaings en tronc de pyramides à embase débordante et dont la face supérieure présente un évidement 29 destiné à recevoir les pieds 20 de la règle 5 avec interposition d'une cuvette de protection 30. Ces évidements peuvent etre complétés par une douille calibrée, non représentée, prenant place dans ledit évidement pour moduler le plan de référence en élévation de la règle et pour centrer les pieds 20 avec précision. La largeur de l'embase des blocs 28 permet de les déposer à l'envers en appui sur deux blochets de traverses successives comme on le voit sur la figure 10. L'embase permet une manutention aisée des blocs 28 ce qui est particulièrement important car selon une caractéristique originale de l'invention, avant la mise en places des règles 5, les blocs 28 sont retournés et immobilisés sur la plate-forme de béton 25 par tout moyen approprié, de préférence collage au ciment, à la résine, etc. C'est en effet cette technique des blocs collés au radier qui permet d'utiliser efficacement les règles selon l'invention, car ces blocs supporteront tous les efforts de déplacement inhérents aux réglages. Une fois les règles 5 placées sur les blocs 28 par leurs pieds 20, de préférence une règle toutes les trois traverses comme on le voit à la figure 8, on place si besoin est dans les plateaux 18 de la file opposée à la file directrice des cales correspondant au dévers et on manoeuvre les pieds à vis 20 tout en surveillant l'horizontalité de la règle au moyen du niveau 17. Lorsque le niveau correct est atteint, on fait circuler sur la voie l'engin de mesure assistée par ordinateur comme dit précédemment et on agit sur la vis sans fin 10 selon les indications fournies par le calculateur de l'engin, en contrôlant la valeur du déplacement des plateaux à l'aide de l'index 15. Lorsque le réglage désiré est obtenu, on coule le béton de ragréage jusqu'à affleurer le sommet des blocs 28 mais en laissant dépasser le bord supérieur des chaussons 24 des blochets de traverse. Après prise du béton, on dépose les règles et l'on bouche les évidements 29 des blocs 28. La règle représentée aux figures 3a à 3e diffère essentiellement de la règle représentée aux figures 2a à 2e par deux points à savoir l'élément mobile portant les plateaux 18 est le longeron intérieur 6 et l'élément fixe est constitué par les longerons extérieurs 7, dont les extrémités sont fermées par les supports 31 des pieds 20. La longueur des longerons extérieurs 7 est plus grande que celle du longeron interne 6 de manière à laisser un jeu suffisant pour le déplacement de ce dernier. Les plateaux 18 sont soudés sur l'élément mobile 6 mais débordent sur les longerons extérieurs de l'élément fixe 7. En outre, une contre plaque 32, débordant également sur les longerons extérieurs de l'élément fixe 7 est soudée sous le longeron intérieur 6 au niveau des plateaux 18. Dans l'exemple représenté aux figures 4a à 4e, l'élément mobile 6 portant les plateaux 18 est constitué par les deux longerons extérieurs tandis que l'élément fixe 7 est constitué par le longeron intérieur. L'élément fixe est équipé de deux paires de pieds 20, chaque paire encadrant les plateaux 18 avec un espace suffisant pour autoriser le déplacement de ces derniers. A cet effet, le longeron intérieur constituant l'élément fixe 7 est plus long que les longerons extérieurs constituant l'élément mobile 6. L'utilisation de deux paires de pieds assure une répartition plus régulière des efforts et diminue les risques de flèche de la règle. On comprend que l'utilisation d'une telle règle implique l'utilisation de blocs de support appropriés (non représentés), soit deux paires de blocs analogues aux blocs 28 représentés aux figures 9 et 10, soit une paire de blocs suffisamment longs pour accueillir deux pieds adjacents. L'exemple de réalisation représenté aux figures 5a à 5f concerne une variante de règle dans laquelle est incorporé un mécanisme de réglage de dévers. Cette règle est du même type que celle représentée aux figures 2a à 2d mais a été modifiée de la manière suivante Sous le noyau 13, l'élément fixe 7, à savoir le longeron intérieur est traversé par un axe d'articulation 33 dont les extrémités passent dans des lumières oblongues 34 pratiquées dans les flancs verticaux des longerons extérieurs de l'élément mobile 6. Une vis de réglage sans fin 35 montée sur l'élément fixe 7 est tourillonnée dans un noyau 36 porté par un étrier 37 monté sur les deux longerons de l'élément mobile 6. Une lumière oblongue 38 est également prévue sur l'élément 7 pour autoriser le déplacement de la vis 35. Le noyau 13 est lui-même tourillonné sur deux paliers 39 soudés sur l'élément fixe 7. Au lieu d'être monté sur l'entretoise 9 des étriers 8 solidarisants les longerons extérieurs de l'élément mobile 6, le niveau 15 est monté sur l'élément fixe 7. L'axe d'articulation 33 porte à au moins une de ses extrémités un index 40 coopérant avec une graduation 41 disposée le long d'une lumière 34 et qui sont l'équivalent de l'index 15 et de la graduation 16 des figures 2a et 2b. On conçoit qu'en manoeuvrant la vis 35, on fait varier l'inclinaison de l'élément mobile 6 par rapport à l'horizontale et l'on règle donc le dévers de la voie. L'exemple de réalisation représenté aux figures 6a à 6f comporte également un dispositif de réglage de dévers analogue à celui de l'exemple précédent. Dans ce cas, la règle est du même type mais au lieu d'être disposé au centre de la règle, l'axe d'articulation est placé sous un des plateaux 18. A cet effet l'élément fixe, à savoir le longeron intérieur, est prolongé d'un côté jusqu'au niveau d'un plateau 18 et comporte un axe d'articulation 33 dont les extrémités passent dans des lumières oblongues 34 disposées également au niveau des plateaux 18 dans les flancs des longerons extérieurs constituant l'élément mobile. Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, la règle de cet exemple de réalisation est également équipée d'un index et d'une graduation ainsi que d'un indicateur de niveau. Les figures 7a à 7e représentent une règle simplifiée démunie de pieds de support. Cette règle n'assure donc que le réglage de dressage et implique l'utilisation combinée d'une règle de nivellement telle que celle représentée à la figure 1. Dans cette règle simplifiée, l'élément mobile 6 est constitué par le longeron intérieur et l'élément fixe 7 par les longerons extérieurs. Le longeron intérieur est muni à ses extrémités de deux plaques 42 susceptibles de coulisser sous les longerons extérieurs et sur lesquelles sont fixés les plateaux 18. Le dispositif de vis sans fin est le même que celui qui a été décrit aux figures précédentes, une cale amovible 43 de réglage du devers est représentée en traits pointillés sur la figure 7a. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Ainsi d'autres moyens d'actionnement des pieds de réglage et de l'élément mobile peuvent être envisagés par exemple des moyens pneumatiques ou hydrauliques, voire des vérins à gaz. De même, l'opération d'enregistrement du profil de la voie peut être effectuée avant le réglage du niveau des rails. Revendications 1. Appareil de réglage de voie ferrée, caractérisé en ce qu'il est constitué en deux éléments (6, 7) mobiles l'un par rapport à l'autre, l'un des éléments (7) étant fixé en appui sur la plate-forme (25) et l'autre élément (6) étant équipé de plateaux (18) recevant les patins des rails, le positionnement de ce dernier élément (6) par rapport au précédent étant réglable au moyen d'un noyau fileté (13) et d'une vis sans fin (10). 2. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux longerons extérieurs et un longeron intérieur et en ce que les deux longerons extérieurs sont fixés entre eux par deux étriers (8) portant la vis de réglage (10) tandis que le longeron intérieur porte le noyau fileté (13) coopérant avec ladite vis (10). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément (6 ou 7) fixe en appui sur la plate-forme est équipé de pieds à vis (20) 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur de niveau (17) monté sur l'élément fixe (7). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un index (15) coopérant avec une graduation (16) pour visualiser la valeur de déplacement d'un élément (6) par rapport à l'autre (7). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux paires de pieds à vis (20) disposés de part et d'autre des plateaux (18). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément fixe (7) est articulé par rapport à l'élément mobile (6? et en ce que l'inclinaison de l'élément mobile (6) peut être réglé au moyen d'une vis sans fin (35) portée par l'élément mobile coopérant avec un noyau fileté (36) porté par l'élément fixe. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (33) des deux éléments (6, 7) est disposé au centre de l'appareil sous la vis de réglage (10). 9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (33) est disposé sous l'un des plateaux (18). 10. Procédé de réglage de voie ferrée posée sur une plate-forme en béton à l'aide d'un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que après montage de la voie et avant le coulage du béton de ragréage, on fixe sur la plate-forme (25) à intervalles réguliers entre les blochets (23) des traverses, des supports (28), destinés à servir de point fixe pour le réglage, sur lesquels on positionne un appareil (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, on procède au nivellement simultané des deux files de rail en manoeuvrant les pieds (20) et en contrôlant l'horizontalité de ces derniers, on fait ensuite circuler sur la voie un engin d'enregistrement du dressage assisté par ordinateur et l'on utilise les indications de déplacement calculées par ledit engin pour manoeuvrer les vis de réglage (