Brevet FR2704057A1 — publié le 19941021

L'invention concerne un appareil de mesure portable pour détecter les hauteurs de flèche d'une voie ferrée, comprenant un dispositif de visée optique et une tringlerie mécanique reliée à celui-ci qui est constituée d'un support de base prévu pour l'application aux deux rails de la voie ferrée à mesurer et d'un support vertical relié de façon articulée à celui-ci et portant le dispositif de visée, l'angle entre le support de base et le support vertical étant réglable au moyen d'un dispositif d'ajustage. On connaît déjà, par un article intitulé "Gleisvermarkung im DB-Streckennetz" paru dans la revue "Eisenbahningenieur", mai 1982, pages 221-227, un tel appareil de mesure portable et désigné par appareil de pose de hauteurs de flèche pour saisir les hauteurs de flèches d'une voie ferrée. Des réalisations plus anciennes d'appareils de pose de hauteurs de flèche sont équipées d'un laser d'alignement (illustration 10). Cependant, entre temps, divers fabriquants proposent des appareils de pose de hauteurs de flèche munis d'un dispositif de visée optique (illustration 11). De tels appareils de pose de hauteurs de flèches présentent l'inconvénient qu'on ne peut pas exécuter une mesure de point fixe ni une mesure d'empattement. Cependant, ce sont précisément ces mesures qui prennent beaucoup de temps et dont la précision dépend toujours dans une très grande mesure de la fiabilité des géomètres. Cependant, conformément à l'article précité il est déjà connu d'exécuter, lors des relevés locaux, en plus aussi l'empattement à l'aide d'un tachéomètre électronique d'ordinateur. Or, la présente invention a pour objet la création d'un appareil de mesure portable du type décrit au début qui puisse être utilisée, tout en restant portable, également pour les mesures d'empattement et de points fixes. Cet objet est atteint selon l'invention avec un appareil de mesure portable du type indiqué au début en ce qu'il est associé au dispositif de visée optique monté de façon tournante un appareil de mesure optique de la distance 2 2704057 ainsi qu'un dispositif de mesure d'angle pour détecter un angle de rotation autour d'un axe horizontal et un dispositif de mesure d'angle supplémentaire pour détecter un angle de rotation autour d'un axe vertical, et que le support de base est pourvu d'un dispositif de mesure d'inclinaison, et en ce qu'il est prévu un calculateur en liaison avec l'appareil de mesure de la distance, le dispositif de mesure d'angle et le dispositif de mesure d'inclinaison. Un tel appareil de mesure de distance permet, en rapport avec la tringlerie mécanique, une pose précise de l'appareil de mesure sur les rails, une face de référence se trouvant sur la face supérieure du rail, ainsi qu'une détection des points fixes et d'empattement au millimètre près. Dans ce cas, il est avantageux que ces mesures peuvent être exécutées sans travaux préliminaires qui pourraient avoir une influence sur la précision. De plus, toutes les mesures pour les hauteurs de flèche, l'empattement et les points fixes peuvent être exécutées sans modifier la position de l'appareil de mesure. Il est encore avantageux de pouvoir calculer à l'aide des données saisies des paramètres additionnels de voie ferrée, comme le dévers, l'écartement de la voie et la longueur d'arc entre les différents points du tracé de cordes longues. Ainsi, la solution selon l'invention réalise un appareil de mesure universel pour le repérage de la voie qui est, maintenant comme avant, réalisé de façon portable en vue d'une mise en service rapide et sûre et également pour un enlèvement rapide de la voie ferrée, et qui simplifie en rapport avec une saisie de la distance et des angles, notamment pour la mesure des hauteurs de flèche, les manipulations nécessaires. Selon d'autres réalisations avantageuses et en partie inventives, une unité de mesure constituée par le dispositif de visée optique et l'appareil de mesure de distance présente une nivelle et peut être déplacée par rapport au support vertical au moyen de vis de réglage, et le dispositif d'ajustage est réalisé sous forme de broche filetée. 3 2704057 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexes, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de l'appareil de mesure portable suivant la direction longitudinale de voie ferrée; - la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de mesure; - la figure 3 est une vue de l'appareil de mesure dans la direction longitudinale des traverses; - la figure 4 est une représentation des grandeurs pour calculer la mesure d'empattement; et la figure 5 est une représentation schématique pour déterminer les hauteurs de flèche. L'appareil de mesure portable 1 visible sur les figures 1 à 3, qui est également désigné par appareil de pose de hauteurs de flèche, est constitué essentiellement d'un dispositif de visée optique 2, d'un appareil optique de mesure de distance 3 et d'une tringlerie mécanique 4 reliée à ce dernier. Celle-ci est constituée d'un support de base 5 s'étendant perpendiculaire à la direction longitudinale de la voie et d'un support vertical 6 relié de façon articulée à celui-ci et portant le dispositif de visée 2 et l'appareil de mesure de distance 3. Celui-ci est relié en plus par un dispositif d'ajustage 7 réalisé sous forme de broche filetée de façon articulée au support de base 5. On a associé de plus au support de base 5 un calculateur 8, un dispositif de mesure d'inclinaison 9 pour l'inclinaison transversale et des dispositifs de serrage 10 pour la fixation sur les rails 11 d'une voie ferrée 12. Comme on le voit notamment sur la figure 3, on a associé à une unité de mesure 13 constituée par le dispositif de visée optique 2 et l'appareil de mesure de distance 3, un dispositif de mesure d'angle 14 pour saisir un angle de rotation autour d'un axe horizontal 15 et un dispositif de 4 2704057 mesure d'angle additionnel 16 pour saisir l'angle de rotation autour d'un axe vertical 17. L'unité de mesure 13, indépendamment de la position du support vertical 6, peut être déplacée par des vis de réglage 18 de manière exacte dans une position verticale vérifiable à l'aide d'une nivelle 19. Latéralement au côté de la voie 12, on a prévu des mats ayant chacun un point fixe 21 qui sont pourvus, de manière connue, avant la mesure, de réflecteurs 23. Les indications relatives à la distance et aux angles visibles sur les figures 1 à 5 se rapportent essentiellement à la mesure des points fixes. A cette fin, on pose l'appareil de mesure 1 sur la voie ferrée 12 et on le bloque à l'aide des dispositifs de serrage 10 sur les rails 11. Ensuite, l'unité de mesure 13 est amenée à l'aide des vis de réglage 18 en une position verticale relativement à l'axe vertical 17, et on exécute après un réglage préliminaire une compensation automatique à zéro. On vise par le dispositif de visée 2 le point fixe 21. Lorsque la mesure est effectuée de nuit, le réflecteur précité 23 est visé par un rayon laser de visée qui est introduit dans le trajet des rayons de l'objectif. Puis, on execute, en appuyant sur des touches, la mesure de la distance et des angles. Ensuite, l'espacement et la hauteur de la voie ferrée 12 au point fixe 21 sont calculés et affichés sur un tableau d'affichage à plasma. (Espacement point fixe 1=1o-l';hM=lo-sino;hauteur de point fixe h =ho + hM + h). Le résultat peut être sorti en plus sur une imprimante de protocole. Il est également possible de stocker les données sur un support de données magnétique (disquette, etc.). Les calculs sont exécutés dans l'ordinateur 8. Le signal analogique du dispositif de mesure d'inclinaison 9 est introduit par un convertisseur A/N dans l'ordinateur 8 et est traité. L'alimentation en énergie est assurée par un petit accumulateur externe 22 portable et rechargeable. On peut exécuter la mesure des points fixes, avec cet appareil de mesure 1, avec une précision au millimètre près relativement à l'espacement et à la hauteur du point fixe 21 par rapport à 2704057 la voie 12 en tenant compte du dévers et de l'inclinaison longitudinale. Pour contrôler la conformité des deux points fixes 21, les administrations ferroviaires indiquent l'écart entre deux points fixes 21 opposés comme soi-disant mesure d'empattement S (figure 4). Cette mesure d'empattement [S = (Xl - X2) + (Y, - Y2)2 + (Zl - Z2)2 est effectuée à la suite de la mesure décrite des points fixes sans modifier la position de l'appareil de mesure 1 relativement à la voie 12. Pour exécuter la mesure, on vise d'abord l'un des points fixes 21 et on le mesure à l'aide du dispositif de mesure d'angle 14, 16 ainsi que de l'appareil de mesure de distance 3, ensuite on vise le deuxième point fixe 21 et on le saisit également. On peut calculer maintenant la mesure d'empattement S à partir des deux vecteurs connus V1, V2 et des angles as, l, a2 et 02 * De manière appropriée on exécutera cette mesure d'empattement conjointement avec la mesure des points fixes. L'emplacement de l'appareil de mesure 1 pour la mesure d'empattement et des points fixes peut être choisie librement. Une autre possibilité de l'utilisation de l'appareil de mesure 1 réside dans le tracé des cordes longues et le nivellement. Pour cette fonction, on utilise en fait seulement le dispositif de visée optique 2 de l'unité de mesure 13 comme dispositif de visée. Pour la mesure des hauteurs de flèche selon la figure 5 [hauteur de flèche fi = 1 lui sin (', - i)] on place de manière progressive aux points tous les 5m un réflecteur 23 de façon que celui-ci soit disposé verticalement et soit en alignement avec le bord intérieur du rail d'une file externe 24 (file en dévers dans l'arc de la voie). Un réflecteur 23 ainsi positionné correctement est alors visé respectivement par le dispositif de visée optique 2 et le vecteur de visée lu est mesuré. Ce vecteur de visée résulte de la mesure d'espacement à l'aide de l'appareil de mesure de la distance 3 ainsi que des angles verticaux et horizontaux qui sont détectés à 6 2704057 l'aide des dispositifs de mesure d'angle 14 et 16. A partir des valeurs ainsi mesurées, on peut obtenir très simplement les grandeurs de mesure additionnelles, telles que l'écartement de la voie, la longueur d'arc et le dévers réel5 entre les différents points tous les 5 m. 7 2704057 REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure portable pour détecter les hauteurs de flèche d'une voie ferrée avec un dispositif de visée optique et avec une tringlerie mécanique reliée à celui-ci, qui est constituée d'un support de base prévu pour l'application aux deux rails de la voie ferrée à mesurer et d'un support vertical relié de façon articulée à celui-ci et portant le dispositif de visée, l'angle entre le support de base et le support vertical étant réglable au moyen d'un dispositif d'ajustage, caractérisé en ce qu'il est associé au dispositif de visée optique monté de façon tournante (2) un appareil optique de mesure de distance (3) ainsi qu'un dispositif de mesure d'angle (14) pour détecter un angle de rotation autour d'un axe horizontal (15) et un dispositif de mesure d'angle additionnel (16) pour détecter un angle de rotation autour d'un axe vertical (17), et que le support de base (5) est relié à un dispositif de mesure d'inclinaison (9), et en ce qu'il est prévu un calculateur (8) en liaison avec l'appareil de mesure de distance (3), le dispositif de mesure d'angle (14, 16) et le dispositif de mesure d'inclinaison (9). 2. Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une unité de mesure (13) constituée par le dispositif de visée optique (2) et l'appareil de mesure de distance (3) présente une nivelle (19) et est déplaçable relativement au support vertical (6) au moyen de vis de réglage (18) ou analogues. 3. Appareil de mesure selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustage (7) est réalisé sous forme de broche filetée.