Brevet FR2695662A1 — publié le 19940318

Encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et procédé de réalisation d'un tel encastrement La présente invention concerne le domaine de la construction des équipements de voies ferroviaires, en particulier les coeurs de croisement, et a pour objet un encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails sou- dés. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un tel encastrement. Un tel berceau est généralement constitué par un élément monobloc, de préférence en acier au manganèse, et par un élément formé par des rails réunis à la partie monobloc par soudure, ou par toute autre forme d'assem- blage, ledit élément étant rigidifié par des platines po- sées par-dessous. L'encastrement de la pointe mobile dans le ber- ceau est particulièrement important dans les appareils incorporés en longs rails soudés, du fait qu'ils sont sollicités par des efforts verticaux dus au passage des véhicules et par des efforts de traction ou de compres- sion dus aux variations de température dans les longs rails soudés. La présente invention a pour but de réaliser une liaison essentiellement mécanique entre la pointe mo- bile et le berceau.25 Elle a, en effet, pour objet un encastrement de la pointe mobile dans le berceau d'un coeur de croisement incorpore dans les longs rails soudés, ledit berceau étant composé de deux éléments, à savoir un élément mono- bloc et un élément constitué par deux rails et relié à. l'élément monobloc par soudure ou par toute autre forme d'assemblage, caractérisé en ce que la liaison entre la pointe mobile et l'élément du berceau constitué par deux rails est réalisée par un assemblage essentiellement mé- canique. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de l'encastrement caractérisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de montage des différents éléments de la pointe mobile et du berceau du coeur de croisement et une phase définitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réali- sation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un coeur de croisement à pointe mobile conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en plan, à plus grande échelle, de la zone d'encastrement; la figure 3 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 1; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, les deux rails de l'élément de berceau étant écartés, et les figures 5 et 6 représentent, dans des vues analogues à celle suivant la figure 3, des variantes de réalisation de l'invention. Conformément à l'invention et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 à 4 des dessins annexés, l'encastrement de la pointe mobile 1 dans le berceau 2 d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit berceau 2 étant compo- sé de deux éléments, à savoir un élément monobloc 2 ' et un élément 2 " constitué par deux rails 3 et 4 et relié à l'élément monobloc 2 ' par soudure ou par toute autre for- me d'assemblage, est caractérisé en ce que la liaison en- tre la pointe mobile 1 et l'élément 2 " du berceau consti- tué par deux rails 3 et 4 est réalisée par un assemblage essentiellement mécanique. Cet assemblage est avantageusement réalisé au moyen d'entretoises 5 et 6 fixées, d'une part, sur la pointe mobile 1 par l'intermédiaire de boulons à haute résistance 7 et, d'autre part, sur les rails 3 et 4 de l'élément 2 " du berceau 2 par l'intermédiaire de boulons à haute résistance 8 (figure 2) Les entretoises 5 et 6 se présentent chacune sous forme d'une paire de profilés ', 5 " et 6 ', 6 " s'appuyant au fond de l'âme des rails et dégageant des portées d'éclissage en vue du serrage des boulons à haute résistance permettant l'obtention d'un effort de frottement important âme sur âme, les profilés ', 5 '' et 6 ', 611 de chaque paire étant reliés entre eux respectivement au moyen de barrettes 9 et 10. Les boulons à haute résistance 7 et 8 coopèrent avec les profilés 5 ', 5 " et 6 ', 6 " des entretoises 5 et 6 et avec les rails 3 et 4 au moyen de goupilles fendues 11 et 12, en acier à ressort, servant, d'une part, de four- reau auxdits boulons 7 et 8, dont les têtes 8 ' s'appuient par l'intermédiaire de pièces 13 sur les faces externes des rails 3 et 4 et dont les écrous 7 " et 8 ", ainsi que les têtes 7 ' des boulons 7 prennent appui sur les profi- lés 5 ', 5 " et 6 ', 6 " des entretoises 5 et 6 par l'inter- médiaire de rondelles 14 et, d'autre part, de pièce de cisaillement aux efforts longitudinaux, par reprise des sollicitations longitudinales en cas d'annulation du frottement. Les goupilles fendues traversent les rails 3 et 4 et la pointe mobile 1 par l'intermédiaire de perçages, dont les diamètres sont à peine supérieurs à ceux desdi- tes goupilles Il en résulte que les déplacements longi- tudinaux des rails par rapport au coeur de croisement 4 sont extrêmement limités En outre, les efforts longitu- dinaux de cisaillement sont repris par les goupilles fen- dues 11 et 12, de sorte que les boulons à haute résistan- ce 7 et 8 ne sont sollicités qu'à la traction. 5 Les entretoises 5 et 6 transmettent par frotte- ment, de la pointe 1 au berceau 2, une part importante de l'effort de traction ou de compression engendré par les longs rails soudés Le reste de ces efforts est absorbé par la résistance au cisaillement des goupilles fendues10 11 et 12 en acier à ressort formant les fourreaux des boulons 5 et 6. Des essais effectués en laboratoire avec un coefficient de sécurité de 1,5 par rapport aux efforts considérés comme maximaux et avec un écart de 45 C par15 rapport à la température d'équilibre des longs rails sou- dés montrent que 80 % de l'effort de traction ou de com- pression sont absorbés par le frottement à fond d'âme et 20 % par les goupilles fendues 11 et 12. L'assemblage de l'encastrement conforme à l'in- vention est conçu de telle manière qu'en cas d'annulation du frottement, les goupilles fendues 11 et 12 sont capa- bles d'absorber par cisaillement l'effort global. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de l'encastrement caractérisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de montage des différents éléments de la pointe mobile 1 et du berceau 2 du coeur de croisement et une phase définitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable. Dans sa phase provisoire le procédé consiste à fixer les profilés 5 " et 6 " sur la pointe 1, le profilé ' sur le rail 3 et le profilé 6 ' sur le rail 4, à posi- tionner avec précision la pointe 1 et les rails 3 et 4, à présenter les barrettes 9 et 10 et à les réunir respecti- vement aux profilés 5, 5 " et 6 ', 6 " par des points de35 soudure, puis à déposer les entretoises 5, 6 en écartant les rails 3 et 4, comme représenté sur la figure 4, et, enfin, à souder définitivement les barrettes 9 et 10. La phase définitive du procédé consiste à met- tre en place les goupilles fendues 11 et 12, à poser les entretoises 5 et 6 et à les fixer à l'aide des boulons haute résistance 7 et 8. Le dispositif d'encastrement conforme à l'in- vention est applicable à un coeur à pointe mobile, dont la pointe 1 et les rails 3 et 4 sont de hauteur différen- te, comme représenté aux figures 5 et 6 De même, l'in- vention est applicable à des constructions dont la pointe 1 et/ou les rails 3 et 4 sont réalisés en profils de rail à section asymétrique. Enfin, le dispositif conforme à l'invention est également applicable à un coeur de croisement à pointe fixe. Grâce à l'invention il est possible de réaliser un encastrement de la pointe mobile 1 dans le berceau 2 d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés et soumis à des efforts de compression et de trac- tion élevés engendrés par des variations de température dans lesdits longs rails soudés. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins an- nexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Encastrement de la pointe mobile ( 1) dans le berceau ( 2) d'un coeur de croisement incorporé dans les longs rails soudés, ledit berceau ( 2) étant composé de deux éléments, à savoir un élément monobloc ( 2 ') et un élément ( 2 ") constitué par deux rails ( 3 et 4) et relié à l'élément monobloc ( 2 ') par soudure ou par toute autre forme d'assemblage, caractérisé en ce que la liaison en- tre la pointe mobile ( 1) et l'élément ( 2 ") du berceau constitué par deux rails ( 3 et 4) est réalisée par un as- semblage essentiellement mécanique. 2 Encastrement, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage mécanique entre la pointe mobile ( 1) et l'élément ( 2 ") du berceau constitué par deux rails ( 3 et 4) est avantageusement réalisé au moyen d'entretoises ( 5 et 6) fixées, d'une part, sur la pointe mobile ( 1) par l'intermédiaire de boulons à haute résistance ( 7) et, d'autre part, sur les rails ( 3 et 4) de l'élément ( 2 ") du berceau ( 2) par l'intermédiaire de boulons à haute résistance ( 8). 3 Encastrement, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les entretoises ( 5 et 6) se présen- tent chacune sous forme d'une paire de profilés ( 5 ', 5 " et 6 ', 6 ") s'appuyant au fond de l'âme des rails et déga- geant des portées d'éclissage en vue du serrage des bou- lons à haute résistance permettant l'obtention d'un ef- fort de frottement important âme sur âme, les profilés ( 5 ', 5 " et 6 ', 6 ") de chaque paire étant reliés entre eux respectivement au moyen de barrettes ( 9 et 10). 4 Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les boulons à haute résistance ( 7 et 8) coopèrent avec les profilés ( 5 ', 5 " et 6 ', 6 ") des entretoises ( 5 et 6) et avec les rails ( 3 et 4) au moyen de goupilles fendues ( 11 et 12), en acier à ressort, servant, d'une part, de fourreau auxdits boulons ( 7 et 8), dont les têtes ( 8 ') s'appuient par l'intermédiaire de pièces ( 13) sur les faces externes des rails ( 3 et 4) et dont les écrous ( 7 " et 8 "), ainsi que les têtes ( 7 ') des boulons ( 7) prennent appui sur les profilés ( 5 ', 5 " et 6 ', 6 ") des entretoises ( 5 et 6) par l'intermédiaire de rondelles ( 14) et, d'autre part, de pièce de cisaillement aux efforts longitudinaux, par re- prise des sollicitations longitudinales en cas d'annula- tion du frottement. Encastrement, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les goupilles fendues traversent les rails ( 3 et 4) et la pointe mobile ( 1) par l'intermé- diaire de perçages, dont les diamètres sont à peine supé- rieurs à ceux desdites goupilles. 6 Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est appli- qué à un coeur à pointe mobile, dont la pointe ( 1) et les rails ( 3 et 4) sont de hauteur différente. 7 Encastrement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est appli- qué à des constructions, dont la pointe ( 1) et/ou les rails ( 3 et 4) sont réalisés en profils de rail à section asymétrique. 8 Encastrement, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un coeur de croi- sement à pointe fixe. 9 Procédé de réalisation de l'encastrement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce qu'il comporte une phase provisoire de mon- tage des différents éléments d'une pointe mobile ( 1) et d'un berceau ( 2) de coeur de croisement et une phase dé- finitive de mise en place de moyens mécaniques de liaison démontable. Procédé, suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que, dans la phase provisoire, il consiste à fixer des profilés ( 5 " et 6 ") constitutifs d'entretoises ( 5 et 6) sur une pointe ( 1), un profilé ( 5 ') constitutif de l'entretoise ( 5) sur un rail ( 3) d'un élément de ber- ceau et un profilé ( 6 ') constitutif de l'entretoise ( 6) sur un rail ( 4) dudit élément de berceau, à positionner avec précision la pointe ( 1) et les rails ( 3 et 4), à présenter des barrettes ( 9 et 10) et à les réunir respec- tivement aux profilés ( 5, 5 " et 6 ', 6 ") par des points de soudure, puis à déposer les entretoises ( 5, 6) en écar- tant les rails ( 3 et 4) et, enfin, à souder définitive- ment les barrettes ( 9 et 10). 11 Procédé, suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que sa phase définitive consiste à mettre en place des goupilles fendues ( 11 et 12), à poser les en- tretoises ( 5 et 6) et à les fixer à l'aide de boulons haute résistance ( 7 et 8).