Brevet FR2702438A1 — publié le 19940916

VEHICULE POUR LA CONSTRUCTION ET/OU POUR LA MAINTENANCE ET/OU POUR LE CONTROLE DE LIGNES AERIENNES DE TRACTION ELECTRIQUE EQUIPANT LES RESEAUX DE VOIES FERREES La présente invention a trait aux travaux de construction et/ou de maintenance et/ou de contrôle de lignes aériennes de traction électrique équipant les réseaux de voies ferrées. L'équipe d'entretien et/ou de contrôle des équipements des voies ferrées utilisent habituellement un échafaudage roulant du type de celui constitué d'une structure mobile susceptible d'être installée sur les deux rails d'une voie ferrée pour travailler à un point audessus du sol, afin que le personnel de l'équipe d'entretien puisse assurer des interventions de construction, de maintenance et de contrôle des lignes aériennes de traction électrique suspendues équipant les réseaux des voies ferrées. Cet échafaudage se compose généralement d'un socle monté roulant le long des deux rails d'une voie ferrée et servant d'embase-support à une structure formée de deux échelles permettant d'accéder à leurs extrémités hautes à une plate-forme de travail permettant de réaliser des travaux en "hauteur".Un tel échafaudage de structure légère 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 manuellement (par portage) de ladite voie, pour laisser passer le trafic normal. L'équipe d'entretien utilise aussi des wagons-nacelles qui, quant à eux, sont très lourds d'intervention car ils nécessitent la sortie de locotracteurs et de wagons entraînant des temps d'acheminement et de dégagement importants. L'équipe d'entretien est souvent amenée à contrôler également la hauteur et le désaxement des fils de contact des lignes aériennes de traction électrique sur voies ferrées, par rapport au plan des rails. Elle utilise pour ce faire, un véhicule de contrôle du type de celui décrit dans la demande de brevet français n02.677.941 au nom de la demanderesse. Un tel véhicule est constitué par une plate-forme ferroviaire montée sur un châssis roulant et sur laquelle est suspendu un instrument de mesure qui, équipé à sa partie haute d'une traverse de mesure et à sa partie basse d'un train de roulement sur rails, est monté mobile librement par rapport à ladite plate-forme pour évoluer entre une position haute dite escamotée où le train de roulement est désolidarisé des deux rails, et une position basse dite de mesure où le train de roulement repose sur lesdits rails.L'intérêt d'un tel véhicule en deux parties indépendantes, plate-forme et instument de mesure, est d'autoriser une mobilité dudit instrument par rapport au plan de référence desdits rails, indépendamment de celui de la plate-forme ferroviaire. Cette dernière sert donc de châssis-porteur audit instrument et ne définit en rien un plan de référence pour la mesure de la hauteur et du désaxement des fils de contact, dès lors qu'en position de mesure, ledit instrument ne repose sur les rails que par son propre train de roulement. Faisant le bilan de cet état de fait et d'un cahier des charges préétabli, la demanderesse a mené des recherches qui ont abouti à la réalisation d'un nouveau concept de véhicule spécialement étudié pour la construction et/ou pour la maintenance et/ou pour le contrôle de lignes aériennes de traction électrique équipant les réseaux de voies ferrées. Suivant l'invention, ce véhicule est constitué d'un châssis roulant automoteur sur lequel une plate-forme élévatrice et une nacelle élévatrice sont agencées dans le sens longitudinal du véhicule et de part et d'autre d'un instrument de mesure de la hauteur et du désaxement du ou des fils de contact des lignes aériennes de traction électrique sur voies ferrées, lequel instrument est monté mobile indépendamment dudit châssis. Un tel vehicule offre de nombreux avantages, et notamment celui de réunir sur un seul et même châssis roulant autonome - une plate-forme, une nacelle et un instrument de mesure - permettant de réaliser tous travaux de construction, de maintenance ou de contrôle des lignes aériennes de traction électrique, que nécessitent les réseaux de voies ferrées. La plate-forme élévatrice qui est avantageusement extensible en longueur de part et d'autre de l'axe médian vertical de la voie ferrée de sorte à pouvoir augmenter virtuellement le chemin de déplacement latéral de la personne de l'équipe d'entretien installée dessus, est montée sur un bâti déployable et rétractable en longueur sous l'effet d'au moins un vérin afin d'adapter la hauteur de la plate-forme à la hauteur de travail de la personne oeuvrant dessus. La nacelle élévatrice, montée également sur un bâti déployable et rétractable en longueur indépendamment des mouvements de la plate-forme élévatrice, peut aussi évoluer en hauteur, de sorte que deux personnes d'une équipe d'entretien installées l'une sur la plate-forme et l'autre sur la nacelle peuvent, à partir du même véhicule, travailler individuellement et selon deux hauteurs différentes. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, la susdite nacelle est associée à la tête d'un mât télescopique dont le piètement est monté articulé sur le susdit châssis, par rapport à l'axe médian vertical de la voie ferrée. Cette possibilité de dévers de la nacelle par rapport audit plan médian vertical, autorisée par un mouvement de basculement du mât et commandée à l'aide d'un vérin à double tige, permet avantageusement d'élever la nacelle au-dessus des fils de contact de la suspension caténaire offrant ainsi au personnel la réalisation d'un travail au-dessus desdits fils de contact. Avantageusement, ce châssis roulant est automoteur donnant au véhicule une autonomie de circulation le long de la voie ferrée. D'autre part, ce véhicule, de conception plus lourde que l'échafaudage roulant du type "LORRY' et plus légère que celle des wagons-nacelles, est équipé d'un système de déraillement permettant de le retirer temporairement et rapidement de la voie pour laisser passer le trafic ferroviaire normal. Un tel système est constitué généralement d'un dispositif pour abaisser et pour soulever des mécanismes de déplacement auxiliaires ainsi que de deux rails auxilaires s'étendant transversalement au sens longitudinal dudit véhicule.Ainsi, en disposant les rails auxiliaires transversaux à ceux de la voie ferrée et en actionnant le dispositif d'abaissement des roues auxilaires, le véhicule est désolidarisé de sa portance sur les rails de la voie ferrée principale et peut être, à l'aide d'un moyen d'entraînement moteur approprié, déposé sur l'un des côtés de la voie ferrée ou sur une voie parallèle pour dégager la voie principale et autoriser le passage des trains. Suivant l'invention, le susdit châssis-roulant est équipé sur ses bords avant et arrière des susdits moyens de mécanismes auxilaires (constitué par les roues de translation et de surélévation du véhicule par rapport aux rails de la voie principale) et sur ses bords longitudinaux, de deux passerelles permettant de ranger les deux rails auxiliaires ainsi qu'un bâti surélévateur du dispositif de déraillement utilisable lorsque ledit véhicule est déposé sur un emplacement latéral situé en contrebas de la voie principale. On comprend que le véhicule pour la construction, pour la maintenance et/ou pour le contrôle des lignes aériennes qui a été ci-dessus décrit offre de nombreuses possibilités et parmi celles-ci: - une autonomie d'évolution le long de la voie ferrée offerte par son châssis roulant automoteur, - un travail à des niveaux différents pour deux personnes, offert par la présence de la nacelle élévatrice et de la plateforme élévatrice mobiles, independamment l'une de l'autre, - un travail en dévers au-dessous et au-dessus des fils de contact offert par la liberté de mouvement de basculement du mât de la nacelle élévatrice par rapport au châssls, - la faculté de réaliser, pendant l'évolution du véhicule le long des rails, les opérations de mesure de la hauteur et du désaxement des fils de contact des suspensions caténaires, - le garage du véhicule sur le bas côté de la voie ferrée pour laisser libre la circulation de la voie principale en dehors des travaux de construction, de maintenance et de contrôle, - etc... Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être évoqués ci-dessus, d'autres caractéristiques et d'autres avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit, donnant à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, un mode de réalisation d'un véhicule pour la construction et/ou pour la maintenance et/ou pour le contrôle de lignes aériennes de traction électrique respectant de tels concepts. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue de côté stylisée d'un tel véhicule avec ses éléments mobiles en position rétractée. La figure 2 est une vue de côté stylisée du même véhicule dans lesquels les éléments mobiles sont déployés. La figure 3 est une vue selon B du dessin de la figure 2. Tel que représenté sur les dessins des figures 1, 2 et 3, le véhicule de l'invention est constitué d'un châssis 10, équipé d'un train de roulement 11 permettant d'installer le châssis sur les deux rails Ia et lb d'une voie ferrée. Ce train de roulement 11 est animé d'une force automotrice hydraulique pour autoriser le cheminement en "translation" le long de la voie ferrée, comme le montre la flèche A. Un système de freinage équipe également ce train de roulement 11 afin de pouvoir bloquer l'ensemble du véhicule sur une position déterminée de la voie ferrée, notamment lorsqu'il est en service et travaille en "hauteur". Le châssisl0 est constitué par un ensemble de longerons judicieusement agencés entre eux de manière à définir une structure logique à trois organes fonctionnels indépendants équipant un tel véhicule. Le premier de ces organes, est constitué par une plate-forme élévatrice 20 montée sur un bâti 21 et variable en longueur (flèche à double sens P1) de sorte qu'en position dite rétractée, telle qu'illustrée sur le dessin de la figure 1, la plate-forme 20 soit à une position basse c'est-à-dire au niveau le plus bas par rapport au plan de la voie ferrée et qu'en position déployée, telle qu'illustrée sur le dessin des figures 1 et 2, la plate-forme soit à un niveau plus élevé. Afin d'assurer les mouvements ascendant et descendant de la plate-forme élévatrice 20, le bâti 21 est constitué de deux mâts télescopiques dont les déploiements ou les rétractions sont commandés sous l'effet d'un vérin non représenté. La plate-forme 20 destinée à porter une personne de 1' équipe d'entretien afin d'assurer des travaux d'intervention en hauteur sur les lignes aériennes de traction électrique est également, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, extensible en longueur comme le montre la flèche P2 sur le dessin de la figure 3. De la sorte, le plateau de la plate-forme 20, habillée extérieurement d'un garde-corps de protection, permet d'augmenter les déplacements latéraux du personnel en débordement du véhicule lorsque ladite plate-forme est en position de travail. En position de repos, notamment lorsque le bâti 21 est en position rétractée, les ralonges du plateau de la plate-forme 20 peuvent être repliées vers l'intérieur afin de limiter l'encombrement du véhicule lorsque il est en circulation (flèche A) sur la voie ferrée. Le deuxième organe est constitué par une nacelle élévatrice 30 montée à l'extrémité haute d'un mât réglable en longueur, comme le montre la flèche à double sens N1. Le déploiement et/ou la rétraction de ce mât 31 commandé par un vérin, indépendamment de la commande des mouvements de déploiement et de rétraction du bâti 21 de la plate-forme 20, permet d'élever et/ou d'abaisser respectivement la nacelle 30 par rapport au véhicule auquel elle est associée. L'avantage d'une commande indépendante des mouvements P1 de la plateforme 20 et des mouvements N1 de la nacelle 30 est de permettre aux personnes installées sur leur plateau respectif, de travailler à des hauteurs différentes, et ce à partir d'un même véhicule. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le piètement du mât 31 est monté articulé (flèche à double sens N2) sur le châssis 10, comme montré sur le dessin de la figure 3. Ces mouvements de basculement N2 du mât 31, commandés à l'aide d'un vérin à double tige, permettent de désaxer la nacelle de part et d'autre de l'axe médian vertical de la voie ferrée sur lequel le véhicule est installé. Cette configuration a l'avantage d'autoriser une élévation de la nacelle 30 au-dessus du fil de contact de la suspension caténaire ou encore de rattraper un plan de travail horizontal pour le plateau de la nacelle 30, lorsque le plan de référence passant par les deux rails Ia et Ib est en dévers. Le troisième organe, disposé entre la plate-forme élévatrice 20 et la nacelle élévatrice 30, est constitué d'un instrument 40 aménagé notamment d'une traverse de mesure 41 parallèle à un plan de référence passant par les deux rails Ia, In pour mesurer la hauteur du fil de contact par rapport audit plan de référence et le désaxement dudit fil par rapport à un point milieu de référence figurant l'axe du matériel roulant évoluant normalement sur les deux rails Ia et Ib. Cet instrument, du type de celui décrit dans la demande de brevet français numéro 2.677.941 au nom de la demanderesse est du type de celui qui est équipé à sa partie haute de la susdite traverse de mesure 41 et à sa partie basse d'un train de roulement sur rails 42 constitué de deux galets épaulés prenant référence sur un rail ou sur l'autre, mais de telle sorte que lesdits galets ne soient jamais en contact horizontal avec les rails. Une telle configuration est prise en compte dans l'étalonnage de la traverse de mesure. La partie mobile de l'instrument est montée suspendue à la partie fixe solidaire du câssis roulant au moyen de galets et, en cas de dévers, la prise de référence sur l'un des rails Ia ou Ib est figée par des ressorts à extension.. L'avantage de disposer en ligne la plate-forme élévatrice 20, l'instrument de mesure 40 et la nacelle élévatrice 40 est de pouvoir contrôler l'instrument de mesure 40 soit à partir de la plate-forme 20 soit à partir de la nacelle 30. En outre, cette prédisposition en ligne dans l'axe longitudinal du châssis, limite considérablement l'encombrement occupé par les trois organes 20, 30 et 40, permettant ainsi d'avoir un véhicule automoteur multifonctionnel et d'un poids peu élevé. Deux échelles d'accès 12 et 13 sont installées sur le châssis roulant 10 sur les bords avant et arrière de ce dernier. ces échelles ont pour objet de permettre au personnel de l'équipe d'entretien d'accéder à la nacelle 20 et à la plate-forme 30, respectivement. Comme décrit au début du présent mémoire, le véhicule de l'invention est équipé d'un dispositif de déraillement non représenté permettant de déplacer le véhicule hors des rails Ia et Ib, afin que la voie puisse assurer un trafic ferroviaire normal en dehors des périodes de travail.Ce dispositif de déraillement pourra être installé sur le châssis roulant 10 du véhicule de l'invention, en disposant notamment sur ses bords avant et arrière, les susdits moyens de mécanismes auxiliaires que constituent les roues de translation assurant la surélévation du véhicule par rapport aux rails, et sur ses bords longitudinaux équipés à cet effet de deux passerelles, les deux rails auxiliaires ainsi qu'un bâti surélévateur du dispositif de déraillement Selon un mode de réalisation préférentielle de l'invention, les alimentations des moteurs commandant la rotation des roues 11 du train de roulement qui assurent l'avancement A du véhicule, des vérins commandant l'élévation et/ou l'abaissement (flèche P1) de la plateforme 20, des vérins commandant l'élévation et/ou l'abaissement (flèche N1) de la nacelle 30, du vérin commandant les mouvements de dévers (flèche N2) de la nacelle 30, des vérins commandant les mécanismes de déplacement auxiliaires du système de déraillement, sont reliées à une centrale hydraulique autonome, avec une énergie suffisante pour assurer le fonctionnement du véhicule. Cette centrale est programmée en fonction d'instructions préétablies, de consignes de sécurités, et d'informations reçues à partir de commandes manuelles installées sur les plate-forme 20, nacelle 30 et sur le châssis 10 pour assurer automatiquement les différentes phases du mode de fonctionnement des organes du véhicule de l'invention.Les vérins commandant les mécanismes de déraillement sont alimentés parallèlement à la centrale à partir d'une pompe hydraulique manuelle, pour pallier à un problème de défaillance d'énergie de la centrale. On comprend que le véhicule pour la construction et/ou pour la maintenance et/ou pour le contrôle de lignes aériennes de traction électrique équipant les résaux de voies ferrées, 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 Iégendes est ci-après énumérée. 10 Châssis, Il Train de roulement, 12, 1 3 13 Echelles d'accès 2 0 Plate-forme élévatrice, 21 Bâti de la plate-forme 20, 30 ........................................ Nacelle élévatrice, 31 Mât de la nacelle 30, 40 ........................................ Instrument de mesure, 41 Traverse de mesure de l'instrument 40 42 Train de roulement de l'instrument 40, Ia, Ib...................................... Rails de la voie ferrée, Flèche A........................................ A Mouvement automoteur du véhicule le long des rails Ia, Ib Flèche P1...................................... Mouvement de montée et/ou de descente de la plate-forme 20, Flèche P2 ....................................... Mouvement d'extension latérale du plateau de la plate-forme 20, Flèche N1......................................... Mouvement de montée et/ou de descente de la nacelle 30, Flèche .2.... . . Mouvement d'articulation du mât 31. REVENDICATIONS 1. Véhicule pour la construction et/ou pour la maintenance et/ou pour le contrôle de lignes aériennes de traction électrique équipant les réseaux de voies ferrées, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il est constitué d'un châssis roulant automoteur (10') sur lequel une plate-forme élévatrice (20) et une nacelle élévatrice (30) sont agencées le long de l'axe longitudinal du véhicule et de part et d'autre d'un instrument de mesure (40) de la hauteur et du désaxement du ou des fils de contact des lignes aériennes de traction électrique sur voies ferrées, monté mobile indépendamment dudit châssis (10). 2. Véhicule selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la susdite plate-forme (20) est extensible (flèche P2) en longeur, de part et d'autre de l'axe médian vertical de la voie ferrée. 3. Véhicule selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la susdite nacelle (30) est montée basculante (flèche N2) par rapport à l'axe médian vertical de la voie ferrée. 4. Véhicule selon la revendication 1, dans laquelle l'instrument de mesure (40) est aménagé à sa partie haute d'une traverse de mesure (41) mobile par rapport au châssis roulant et parallèle à un plan de référence passant par les deux rails (Ta, Ib) et à sa partie basse d'un train de roulement sur rails (42), CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit train de roulement (42) est constitué de deux galets épaulés prenant référence sur un rail ou sur l'autre, de telle sorte que lesdits galets ne soientjamais en contact horizontal avec les rails. 5. Véhicule selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la susdite plate-forme (20) est montée sur un bâti (21) déployable et rétractable en longueur (flèche P1), sous l'effet d'au moins un vérin. 6. Véhicule selon les revendications 1 et 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la susdite nacelle (30) est montée à l'extrémité haute d'un mât (31) réglable en longueur au moyen d'un vérin et dont le piètement est monté articulé (flèche N2) sur le susdit châssis (10). 7. Véhicule selon les revendications 1, 3 et 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE l'articulation (flèche N2) du mât (31) de la susdite nacelle (30) de part et d'autre de l'axe médian vertical de la voie ferrée, est commandée par un vérin à double tige. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, du type de celui équipé d'un système de déraillement constitué d'un dispositif pour abaisser et pour soulever des mécanismes de déplacement auxiliaires et de deux rails auxiliaires pouvant s'étendre transversalement au sens longitudinal du véhicule, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit châssis roulant (10) est pourvu sur ses bords avant et arrière des susdits mécanismes auxiliaires et sur ses bords longitudinaux de deux passerelles permettant de ranger les deux rails auxiliaires ainsi qu'un bâti surélévateur dudit dispositif de déraillement. 9. Véhicule selon l'ensemble des revendications 1 à 8, CARACTERISE PAR LE FMT QUE les alimentations des moteurs commandant la rotation des roues (il) du train de roulement qui assurent l'avancement (A) du véhicule, des vérins commandant l'élévation et/ou l'abaissement (flèche P1) de la plate-forme (20), des vérins commandant l'élévation et/ou l'abaissement (flèche Nl) de la nacelle (30), du vérin commandant les mouvements de dévers (flèche N2) de la nacelle (30), des vérins commandant les mécanismes de déplacement auxiliaires du système de déraillement, sont reliées à une centrale hydraulique autonome programmée en fonction d'instructions préétablies, de consignes de sécurités, et d'informations reçues à partir de commandes manuelles installées sur les plate-forme (20), nacelle (30) et sur Ie châssis (10) pour assurer automatiquement les différentes phases du mode de fonctionnement des organes du véhicule. 10. Véhicule selon les revendications 8 et 9, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les vérins commandant les mécanismes de déplacement auxiliaires sont reliés à une centrale hydraulique à commande manuelle.