Brevet FR2759100A1 — publié le 19980807

L'invention a pour objet un procédé et un engin pour déposer du ballast sur une voie de chemin de fer. Lors d'opérations de remplacement de traverses et/ou de ballast sur une voie de chemin de fer, on est amené à déverser du ballast sur la voie. Les différentes méthodes proposées existant jusqu'à lors étaient relativement contraignantes que ce soit en termes de main d'oeuvre nécessaire, de vitesse de dépôt ou en termes de difficulté pour obtenir un dépôt de ballast satisfaisant. La demanderesse s'est alors attachée à développer un procédé permettant de s'affranchir des inconvénients précités. Selon l'invention, la voie présentant une direction d'allongement, ledit procédé comprend les étapes suivantes: - prévoir des moyens d'amenée de ballast vers un orifice de déversement sur la voie, - disposer l'orifice de déversement à une hauteur déterminée, par rapport à la voie, jusqu'à laquelle du ballast est à déposer, - déplacer l'orifice dans la direction d'allongement de la voie tout en déversant du ballast à travers l'orifice disposé à la hauteur déterminée, jusqu'à obtenir ladite hauteur déterminée de ballast sur tout le déplacement du réservoir. Le positionnement de l'orifice à la hauteur déterminée induit un phénomène d'auto-régulation du déversement du ballast. En effet, tant que la hauteur de ballast dans la partie de la voie située à l'aplomb de l'orifice n'est pas égale à la hauteur de l'orifice, le ballast se déverse à travers l'orifice. Par contre, étant donné la "viscosité" du ballast, c'est-à-dire sa propension à former un tas au lieu de se répandre, lorsque la hauteur de ballast sera égale à la hauteur de l'orifice, le déversement du ballast s'arrêtera de lui-même. Par conséquent, il ne sera pas nécessaire de prévoir un dispositif de commande d'ouverture/fermeture de l'orifice dont on gère (adapte) en permanence la commande, puisque la hauteur juste souhaitée de ballast sera déversée sur la voie en le maintenant ouvert. Ainsi, le personnel détaché à cette tâche de déversement du ballast pourra être réduit et le temps nécessaire pour déposer du ballast sur une voie donnée sera réduit. Une caractéristique avantageuse de l'invention consiste, lorsque la voie de chemin de fer comprend des traverses disposées perpendiculairement à la direction d'allongement et des rails disposés sur les traverses et s'étendant sensiblement suivant la direction d'allongement de la voie, à disposer l'orifice de déversement à une hauteur inférieure ou égale à celle de la partie supérieure des rails. Ceci permet d'éviter d'avoir à enlever le ballast disposé sur les rails et empêche de détériorer la partie supérieure des rails. Afin d'améliorer encore la qualité du dépôt de ballast, l'invention propose que, la voie de chemin de fer comprenant des traverses s'étendant perpendiculairement à la direction d'allongement sur une longueur donnée, on contrôle la hauteur de ballast déposé au moins sur la longueur des traverses en conférant à l'orifice une largeur perpendiculairement à la direction d'allongement de la voie au moins égale à la longueur des traverses. La hauteur de ballast déposé sera alors sensiblement constante sur la longueur du déplacement dans la direction d'allongement de la voie et perpendiculairement à cette direction, au moins sur la longueur des traverses. Ceci permettra par conséquent de déposer rapidement et aisément une hauteur constante de ballast sur toute la partie utile de la voie. L'invention a également pour objet un engin. On complaît déjà des engins comprenant: - des moyens d'appui destinés à venir au contact de rails d'une voie de chemin de fer au niveau d'un plan d'appui pour permettre à l'engin de se déplacer sur les rails de la voie, - un dispositif pour déposer du ballast sur la voie comportant un orifice de déversement du ballast sur la voie et des moyens d'amenée de ballast vers l'orifice de déversement. Selon l'invention, afin de résoudre les problèmes précités, l'orifice de déversement est situé sensiblement sous le plan des moyens d'appui. Avantageusement, l'orifice de déversement est scindé en au moins trois parties disposées côte à côte et destinées à répartir le ballast de part et d'autre de rails disposés en partie supérieure de la voie de chemin de fer. Ceci permet d'éviter d'avoir à enlever le ballast disposé sur les rails et empêche de détériorer la partie supérieure des rails. Afin de pouvoir modifier la hauteur de ballast, l'invention prévoit que l'orifice soit lié à des moyens de réglage pour adapter la distance entre l'orifice et ledit plan d'appui. L'invention va apparaître encore plus clairement dans la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention en situation, - la figure 2 est une vue suivant la ligne II-II du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue suivant la ligne III-III du dispositif de la figure 1. La figure 1 illustre un train de substitution 1 schématisé. Ce train se déplace suivant une direction d'avance 14, le long d'une voie 16 réalisée sur le sol 12. Il est en appui sur la voie 16 par l'intermédiaire de bogies 20 (un seul a été représenté). La voie 16 présente une direction d'allongement confondue avec la direction d'avance 14. Elle comprend en partie avant des traverses usagées 18 disposées perpendiculairement à la direction 14 de la voie, en appui sur un ballast 24. Dans la suite de la description, la partie avant devra être comprise comme la partie située dans la direction d'avance par opposition à la partie arrière. La largeur des éléments du train de substitution 1 se rapportera à leur dimension dans le plan du sol 12, perpendiculairement à la direction d'avance 14. Le train 1 comporte des moyens d'enlèvement 2 de traverses allongées usagées 18, des moyens d'excavation 4 du ballast 24, des moyens de pose 6 de nouvelles traverses allongées 26, des moyens de fixation 10 de nouveaux rails 22, 23 et des moyens de déversement 8 du ballast 24 sur la voie 16. Le train 1 est en contact avec la partie supérieure des nouveaux rails 22, 23 par l'intermédiaire des bogies, au niveau d'un plan de contact 21. Les nouveaux rails s'étendent dans la direction d'allongement 14 de la voie 16. Préalablement, des rails (non représentés) reposant initialement sur les traverses usagées 18 ont été retirés. Les moyens d'excavation 4 retirent au moins en partie le ballast déposé sur le sol 12. Ce ballast est alors convoyé vers l'arrière du train jusque dans une unité de stockage 28 faisant partie des moyens de déversement 8. Les moyens de déversement 8 comprennent en outre un réservoir de déversement 30, un tapis de déstockage 27 permettant d'amener le ballast de l'unité de stockage vers le réservoir 30, tel qu'illustré par la flèche 27a et un tapis d'alimentation 29 du réservoir, tel qu'illustré par la flèche 29a. Le réservoir de déversement 30 présente une partie inférieure 30b cylindrique de section rectangulaire surmontée d'un cône 30a destiné à canaliser le ballast vers la voie 16. Tel qu'illustré principalement aux figures 2 et 3, une buse 34 cylindrique de section rectangulaire peut coulisser autour de la section rectangulaire inférieure du réservoir 30. L'intérieur de cette buse définit à son extrémité inférieure un orifice de déversement 32 du ballast. La partie inférieure 30b du réservoir 30 présente des passages formant 38a, 38b disposées au-dessus et de part et d'autre de chacun des rails 22, 23 afin de déverser le ballast de part et d'autre de ces rails, tel qu'illustré par les flèches 36a, 36b, 36c, 36d. La buse 34 disposée autour de cette partie inférieure 30b du réservoir, est par conséquent scindée en trois parties 34a, 34b, 34c séparées par ces tunnels 38a, 38b. En particulier l'orifice 32 est scindé en trois parties distinctes 32a, 32b, 32c disposées côte à côte et définies par l'intérieur des trois parties 34a 34b, 34c de la buse 34. Dans la suite, et bien que cela ne soit pas nécessaire les trois parties 34a, 34b, 34c de la buse seront considérées comme solidaires les unes des autres, ou du moins liés entre elles. Afin de ne pas alourdir la description, on parlera de la buse 34 dans son ensemble alors qu'en toute rigueur il conviendrait de parler de chacune des parties 34a, 34b, 34c de la buse 34. De même et par voie de conséquence, on parlera de l'orifice 32 dans son ensemble alors qu'en toute rigueur il conviendrait de parler de chacune des parties 32a, 32b, 32c de cet orifice. En pratique, la buse 34 pouvant coulisser par rapport à la partie inférieure 30b du réservoir 30 par l'intermédiaire de moyens de réglage schématisés 40a, 40b, tel qu'illustré par les flèches 42a, 42b, la hauteur h1 entre l'orifice 32 et le plan 21 est réglable. Par voie de conséquence, la hauteur h2 entre l'orifice 32 et le sol 12 est réglable. On règle la hauteur h1 de telle sorte que l'orifice 32 soit disposé au-dessus des nouvelles traverses 26 et sensiblement en dessous du plan 21. On alimente alors le réservoir de déversement en ballast commandant le déplacement du tapis de déstockage 27 et du tapis d'alimentation 29. Le ballast descend par gravité dans le cône 30a, dans la buse 34, puis est déversé à travers l'orifice 32. Lorsque la hauteur de ballast déversé atteint le niveau de l'orifice 32, l'écoulement du ballast s'arrête de lui-même. On fait alors avancer le train 1 et par voie de conséquence l'orifice 32. Le ballast se déverse alors à travers l'orifice 32 pour créer une hauteur de ballast constante égale à celle de l'orifice. Les traverses neuves 26 et la buse 34 présentant une longueur respectivement li, k, perpendiculairement à la direction d'allongement 14 de la voie 16, la longueur 12 de la buse est choisie légèrement supérieure à celle li des traverses neuves. Le ballast est ainsi déversé à une hauteur constante, auto-régulée, sur une largeur de voie au moins égale à la longueur des traverses 26. Le déplacement du train se poursuit à une vitesse suffisamment modérée pour que le débit de ballast pouvant s'écouler par l'orifice 32 reste supérieur au débit nécessaire pour obtenir la hauteur déterminée de ballast. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi, on pourrait prévoir que les trois parties 34a, 34b, 34c de la buse 34 ne soient pas solidaires, ou du moins réglables indépendamment les unes des autres, en particulier afin d'obtenir des réglages de hauteur de ballast différents entre les rails et à l'extérieur de ceux-ci. Revendications 1. Procédé pour déposer du ballast (24) sur une voie (16) de chemin de fer présentant une direction d'allongement (14), ledit procédé comprenant les étapes suivantes: - prévoir des moyens d'amenée (27, 28, 29, 30, 34) de ballast vers un orifice (32) de déversement sur la voie, - disposer l'orifice (32) de déversement à une hauteur déterminée (hl) par rapport à la voie, jusqu'à laquelle du ballast est à déposer, - déplacer l'orifice dans la direction d'allongement de la voie tout en déversant du ballast à travers l'orifice disposé à la hauteur déterminée, jusqu'à obtenir ladite hauteur déterminée de ballast sur tout le déplacement du réservoir. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie de chemin de fer comprenant des traverses (26) disposées perpendiculairement à la direction d'allongement et des rails (22, 23) disposés sur les traverses et s'étendant sensiblement suivant la direction d'allongement de la voie, on dispose l'orifice de déversement à une hauteur inférieure ou égale à celle de la partie supérieure des rails. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la voie de chemin de fer comprenant des traverses s'étendant perpendiculairement à la direction d'allongement sur une longueur donnée (li), on contrôle la hauteur de ballast déposé au moins sur la longueur des traverses en conférant à l'orifice une largeur (12) perpendiculairement à la direction d'allongement de la voie au moins égale à la longueur des traverses. 4. Engin (1) comprenant: - des moyens d'appui (20) destinés à venir au contact de rails (22, 23) d'une voie (26) de chemin de fer au niveau d'un plan d'appui (21) pour permettre à l'engin de se déplacer sur les rails de la voie, - un dispositif pour déposer du ballast (24) sur la voie comportant un orifice (32) de déversement du ballast sur la voie et des moyens d'amenée (27, 28, 29, 30, 34) de ballast vers l'orifice de déversement, caractérisé en ce que l'orifice de déversement est situé sensiblement sous le plan des moyens d'appui. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orifice de déversement (32) est scindé en au moins trois parties (32a, 32b, 32c) disposées côte à côte et destinées à répartir le ballast de part et d'autre de rails disposés en partie supérieure de la voie de chemin de fer. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'orifice est lié à des moyens de réglage (40a, 40b) pour adapter la distance (hl) entre l'orifice et ledit plan d'appui. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'amenée de ballast vers l'orifice comprennent un réservoir (30) à la partie inférieure duquel est liée une buse cylindrique (34) de section rectangulaire mobile par rapport au réservoir et dont l'intérieur définit l'orifice (32).