Brevet FR2650607A1 — publié le 19910208

1i 2650607 La présente invention concerne une traverse de chemin de fer, de constitution principalement métallique et corps creux, pouvant être démontable en plusieurs éléments Pt pouvant-- comporter un dispositif compensateur des défauts de nivellement de la voie ferrée. Les traverses de chemin de fer existantes sont prêtes à être immédiatement installées sous les rails, et elles nécessitent d'importantes et coeiteuses installations de fabri- cation et de stockage: 1 / les traverses en bois sont les plus utilisées dans le monde Leur durée de vie est d'environ 20 ans car elles sont soumises aux conditions climatiques de chaque pays (soleil, pluie, froid, etc...) et aux aeressions d'insectes et maladies des bois. Leur fabrication exige des installations de sciage, entaillage perçage, traitement du bois et stockage. 2/ les traverses en béton (monobloc ou bi-block) sont lourdes donc fragiles à poser et à transporter (bi-block): vrillage de l'entretoise métallique centrale. De plus, les défauts de nivellement des voies créent souvent la rupture des entretoises métalliques au ras de l'un des deux blocs de béton de la traverse Leur fabrication nécessitent d'importantes unités de machines et matériels coûteux (préparation et dosage du béton, machines à couler les traverses, vibrateurs, installations de séchage...) - Les manutentions et les transports de ces traverses sont onéreux. 3/ les traverses métalliques classiques existantes depuis plus de 50 ans ne sont plus adaptées aux exigences techniques des voies ferrées modernes liées aux problèmes des charges et des vitesses. De plus, de part leur conception, les travauxde nivellement- des voies équipées de ces traverses par bourrage 2 2650607 -c-niCue sont mrl aises. -es traverses peuver.t' aussi sous la charge présenter des risques de rupture centrale. La traverse métallique selon l'invention permet de remédier aux inconvénients cités précédemment puisqu'elle comporte essentiellement trois parties principales réunissant les avantages des trois types de traverses précités, tout en éliminant leurs inconvénients: a) Deux corps creux métalliques, supportant les rails de la voie ferrée, dont la base prend appui sur le ballast de la voie. b) Une entretoise de liaison réunissant les deux corps creux. Selon des modes particuliers de réalisation, la traverse peut être constituée de: 1/ deux corps creux reliés Dar une entretoise métallique reno-ue solidaire des corps creux par soudure, ou tout autre moyen de fixation connu. 2/ deux corps creux reliés par une entretoise métallique rendue solidaire des corps creux par un axe démontable, permettant ainsi de pouvoir désolidariser l'entretoise des deux corps creux si besoin est 3/ un dispositif permettant de compenser les défauts de nivel- lement de la voie ferrée, et d'éviter ainsi les ruptures de l'entretoise métallique au ras de l'un des deux corps creux de la traverse. 4/ divers moyens de stabilisation et d'ancrage des corps creux dans le ballast de la voie ferrée (chicanes sous la traverse ou sur les faces latérales, oreilles latérales, butées...) 3 2650607 À/ un ou plusieurs renforts internes sous le support d% rail (à l'int'reiur du corps creux) et vue d'améliorer la resistn'nce 6/ un amortisseur interne au corps creux de la traverse (Clastomère,....) peut être installé en vue d'améliorer la souplesse de la voie et de réduire les vibrations et les - bruits. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en vue de dessous une traverse selon l'invention, avec différents dispositifs d'ancrage au ballast. La figure 2 représente la vue de face de la figure 1. La figure 3 représente la vue de dessus de la traverse de la figure 2. La figure 4 est une vue partielle de face d'un exemple de traverse fixée en trois points entre le corps creux et son entretoise de liaison. La figure 5 est une vue suivant la flèche FI de la figure 4 La figure 6 est une vue partielle de face d'un exemple de traverse démontable et comportant un dispositif compensateur des défauts de nivellement de la voie, ainsi qu'un ancrage inféreiure formant butée au ballast de la voie ferrée. La figure 7 est une vue suivant la flèche F2 de la figure 6. La figure 8 est une vue partielle en coupe d'une des extrémi- tés d'un bloc de traverse de la figure 6. La figure 9 est une vue suivant la flèche F3 de la figure 8. La figure 10 représente en vue de dessous une traverse selon l'invention: la partie gauche étant la partie en contact avec le ballast, et la partie droite étant la partie située sous le rail. 4 2650607 a fiu I re 11 reprsente une demi-traverse en vue de face ayant son entretoise métallique centrale solidaire du corps creux de la traverse, par soudures sur celui-ci. La fiaure 12 représente une demi-traverse en vue de face ayant son entretoise métallique centrale démontable, et solidaire du corps creux de la traverse par manchon boulonné. La fiaure 13 représente une traverse entière selon l'invention dont l'entretoise métallique centrale est démontable et comporte à l'intéreiur des deux corps creux un ressort de compensation des défauts de nivellement de la voie. La figure 14 est une coupe de la demi-traverse figure 11. La figure 15 est une coupe de la demi-traverse figure 12 dans l'axe d'articulation de l'entretoise métallique. La figure 16 est une coupe de la traverse figure 13 dans l'axe d'articulation, montrant également le ressort compensa- teur placé sous l'entretoise métallique. La figure 17 représente un bloc de traverse selon la figure 13 réalisé en fonderie, et comportant -deux dispositifs connus de fixation du rail. La figure 18 est une section BB de la figure 17. La figure 19 est une section brisée de la figure 17. La figure 20 est une vue schématique du principe de fonction- nement de la traverse selon figures 13 et 17. En référence à ces dessins, les corps creux de la traverse sont constitués des parties la et lb supportant les rails 2 auxquelles sont fixées les semelles 3 et 4. Des plaques 5, 6, 7, 8 ferment les extrémités des corps la et lb. Et une entretoise métallique centrale 9 relie les deux blocs corps creux la et lb. 2650.607 Les supports ia et lb peuvent comporter à l'inté-reiur du corps et -conc sous le rail des chicanes de renfort 10, et la semelle 3 et 4 peut aussi comporter des chicanes 11, 12, 13 ou des butées 14 de manière à ce que le ballast fasse obstacle aux efforts latéraux de la voie grâce à un meilleur ancrage des traverses. De même, des chicanes latérales peuvent être prévues selon 15 ou des oreilles latérales 16 faisant partie int- 'rante des corps la et lb. L'entretoise centrale 9 peut être fixée par soudures ou goupille au corps la, et elle peut être démontable du corps lb par boulons 17 fixés sur un manchon 18 assemblé au corps lb par un axe 19. Les deux corps la peuvent-donc être soudés à l'entre- toise 9, ou peuvent être assemblés pour être démontables selon lb. Un coussin interne 20 peut être incorporé à l'intérieur !5 des corps creux la et lb et servir ainsi d'amortisseur entre les faces supérieures et inférieures des corps la et lb, et réduire aussi les bruits et les vibrations transmises par-la voie au ballast non représenté sur.les dessins. Ces coussins 20 laissent passer librement l'entretoise centrale 9 à l'intérieur d'une large cavité 21. Un dispositif de compensation des défauts de nivellement de la voie peut être incorporé et est constitué par un ressort 22 placé sous l'entretoise 9 et sur le dessus de la semelle 3 et 4 Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: L'entretoise '9 est en appui permanent dans les blocs la et lb en 23 et 24 respectivement., et est montée sur un axe- de pivotement 19a et lib parallèle aux rail 2 de la voie ferrée. La distance A est maximum et constante, et la distance P définit l'écartement de la voie ferrée. Lorsque sous l'effet G5 -2650607 du passtae d'un train, le bloc lb s'abaisse plus que le bloc la et que la dIfférence du mouvement vertical des deux blocs correspond lae distance C, le bloc lb er.traine dans sa descente 1 'en;emIble de l'axe Ig9b qui vient en position 19c. Le ressort)2a se trouve légèrement comprimé par l'entretoise -. Et l'entretoise 9 reprendra sa position normale dès après le passage du train, mais n'aura subi aucun effort de flexion ou de torsion. Celà revient donc à substituer au principe de la rigidité verticale des traverses celui de la liberté de mouvement de chaque bloc par rapport à l'autre sous l'effet des charges suspendues en mouvement, en tenant compte également des différences de résistances du sol, par.application de la liberté de mouvement laissée à l'entretoise métallique-reliant les deux blocs de la traverse liée à une géométrie trapèzoidale consti- tuée par quatre axes d'articulation, les points de contact 23 et 24 pouvant aussi ere considérés comme des axes d'articu- lation sur l'entretoise 9. Cette trrversL de chemin de fer est particulièrement destinée à toutes les voies ferrées comportant de fortes charges ou des vitesses élevées, ainsi qu'à un traffic intensif (métros, etc...). R E V E N D I C A T ION S 1/ Traverse de chemin de fer caractérisée en ce qu'elle comporte deux blocs métalliques la et lb creux, totalement fermés et reliés entre eux par une entretoise métallique 9. 2/ Traverse de chemin de fer selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'entretoise métallique 9 est fixée aux deux blocs la et lb, et ne peut en être séparée. 3/ Traverse de chemin de fer-selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'entretoise métallique 9 est démontable. 4/ Traverse de chemin de fer selon la revendication 3 caractérisée en ce que-l'entretoise métallique 9 comporte à l'une de ses extrémités, ou à chacune de ses extrémités un manchon 18 relié aux blocs la et lb par un axe de liaison 19 - démontable. / Traverse de chemin de fer selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un coussin interne 20, amortisseur de bruits et de vibrations, intercalé entre le support du rail 10 des blocs métalliques la et lb, et la semelle de la traverse 3 et 4. 6/ Traverse selon la revendication - caractérisée en ce qu'elle comporte des chicanes de renfort 10 sous le support du rail des blocs la et lb. 7/ Traverse selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte sur ses faces externes des chicanes ll,.ou des=- rainures 12,13,14,15,16 faisant partie intégrante des blocs la et lb, permettant un meilleur ancrage de la traverse dans le ballast situé sur les côtés et sous les blocs laet lb. 8/ Traverse de chemin de fer selon les revendications 3 et 4 8 2650607 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif compensateur des défauts de nivellement de la voie basé sur l'articulation en quatre points 19a, 19b, 23, 24 de géométrie trapèzoidale interne à la traverse, permettant à la traverse sous l'effet de la charge des trains de descendre d'un côté ou de l'autre en suivant ainsi l'espace pouvant exister entre le dessus. du ballast et le dessous de la semelle de la traverse représenté fig. 4/4 rep. C. 9/ Traverse selon la revendication 8 caractérisée en ce que le dispositif compensateur est constitué par des ressorts 22 placés sous l'entretoise métallique 9 à l'intérieur des blocs la et lb au dessus de la semelle 3.