Brevet FR2764316A1 — publié le 19981211

La présente invention concerne un dispositif de fixation ajustable d'un rail de chemin de fer sur une traverse. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux voies ferrées sans ballast qui, en raison de leurs conditions de trafic, requièrent un réglage de la position du rail. Ainsi, par exemple, pour des voies destinées au passage de trains à grande vitesse, l'ajustement précis du rail est absolument nécessaire, de même que dans le cas des voies traditionnelles qui sont posées à l'extérieur et soumises à d'éventuels mouvements de sol. Il existe déjà des dispositifs de fixation ajustables qui comprennent notamment, de chaque côté du rail reposant sur une semelle souple, une attache élastique qui est verrouillée en appui sur la base du rail via une butée isolante au moyen d'un organe d'ancrage dans ladite traverse, équipé d'un élément de serrage. Ce dispositif comporte, en outre, des cales biaises susceptibles de coulisser sur la face supérieure de la traverse et immobilisées par serrage des attaches. Cependant, lors de la construction de la voie, les éléments de serrage des organes d'ancrage des attaches sont débloqués sur toutes les traverses pour déplacer longitudinalement le rail ce qui a pour effet de libérer les cales biaises et, par suite, de rendre difficile la recherche du positionnement latéral correct du rail. Une autre solution connue consiste à ajuster la position latérale du rail en choisissant un jeu de butées de géométries spécifiques prises dans une large gamme. Cependant, ce procédé de réglage, par incréments, est très fastidieux et nécessite la réalisation préalable d'un très grand nombre de butées différentes. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques précédents de manière satisfaisante en rendant indépendants les déplacements longitudinaux et latéraux du rail. Ce but est atteint, conformément à l'invention au moyen d'un dispositif de fixation ajustable d'un rail de chemin de fer sur une traverse du type comprenant, notamment, de chaque côté du rail, reposant sur une semelle souple, une attache élastique qui est verrouillée en appui sur la base du rail via une butée latérale isolante au moyen d'un organe d'ancrage équipé d'un élément de serrage, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, une selle intercalaire disposée sur ladite traverse en supportant le rail avec la semelle et dont les flancs latéraux sont orientés selon des directions parallèles entre elles et concourantes avec l'axe longitudinal du rail ; au moins, l'un desdits flancs étant en contact de calage et de guidage avec un épaulement de la traverse, et d'autre part, des butées latérales destinées à recevoir des écrous de positionnement montés sur les organes d'ancrage et disposées entre lesdites butées isolantes et ladite selle. De préférence, les directions respectives des flancs latéraux de ladite selle et des épaulements de la traverse font un angle compris entre 10 P et 400 avec l'axe longitudinal du rail. Selon une autre caractéristique, ladite selle comporte, de part et d'autre de son axe médian, deux orifices allongés, orientés parallèlement aux flancs latéraux et destinés à recevoir les organes d'ancrage de façon coulissante. Selon encore une autre caractéristique, chaque butée latérale comporte une lumière allongée, orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal du rail. Selon un mode de réalisation particulier, ladite lumière est formée d'une cavité supérieure adaptée pour recevoir l'écrou de positionnement et se prolongeant vers le bas par un alésage traversant de diamètre restreint. Selon une variante, les faces intérieures des épaulements sont inclinées par rapport à la verticale avec un angle compris entre 32 et lOQ. Selon encore une autre caractéristique, les zones d'appui des attaches, sur la face supérieure de ladite selle sont délimitées, au moins partiellement, par des bossages. Selon un mode de réalisation spécifique, ladite selle est logée dans un chausson en matière plastique. Selon une variante, la paroi latérale dudit chausson comporte des éléments de renfort et de calage au moins partiellement en contact d'appui contre les faces intérieures desdits épaulements. Le cas échéant, le plan de la face supérieure de ladite selle est incliné transversalement avec un angle compris de préférence entre OQ et 4Q par rapport à l'horizontale. Selon une autre variante, le dispositif comprend, en outre, des cales de hauteurs disposées sous la selle. Le dispositif de fixation de l'invention permet de déplacer longitudinalement le rail sans engendrer un quelconque décalage transversal malgré la libération des attaches. En outre, l'ajustement latéral de la position du rail sur la traverse est effectué facilement et de façon précise, sans qu'il soit nécessaire de changer l'installation, et même en conservant les composants d'origine du dispositif de fixation qui ont été installés initialement. Le dispositif de l'invention trouve donc une application très importante dans la fixation des rails sur une voie de circulation de trains à grande vitesse. La traverse pourra, le cas échéant, être livrée avec certains composants du dispositif de fixation préassemblés. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée du dispositif de l'invention; - la figure 2 représente une vue en perspective du dispositif de la figure 1 avec une attache montée du côté droit et un montage partiel du côté gauche; - la figure 3 représente une vue en perspective du dispositif de la figure 1 dans une position de montage décalée latéralement. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à la fixation d'un rail R de chemin de fer sur une traverse T réalisée, par exemple, en béton et dont la partie inférieure est, le cas échéant, garnie d'un chausson. Ce dispositif comprend, de chaque côté du rail R, une attache A (A') élastiquement déformable qui est verrouillée en appui sur la base r du rail via une butée isolante B (B') au moyen d'un organe d'ancrage K (K') scellé dans la traverse T et équipé d'un élément de serrage tel qu'un écrou E (E') avec sa rondelle e (e'). Le rail R repose, par ailleurs, sur une semelle souple S. Afin de permettre le réglage transversal de la position du rail R sur la traverse T, il est prévu que le dispositif comprenne une selle intercalaire 1 de préférence métallique. La selle 1 est disposée sur la traverse T, entre deux épaulements latéraux F, F' réalisés par moulage et supporte la semelle S avec le rail R, les butées isolantes B, B' et les attaches A, A'. Les deux flancs latéraux 11a et îîb de la selle 1 sont orientés selon des directions D, D' parallèles entre elles et concourantes avec l'axe longitudinal X du rail R. L'un au moins des flancs lia, 11b est destiné à être en contact de calage transversal et de guidage selon la direction D ou D' avec l'épaulement F ou F en regard dont les orientations sont également parallèles à D et D'. Les directions D, D' des flancs lia, îîb de la selle 1 et des épaulements F, F' font un angle a compris entre lOQ et 409 avec l'axe longitudinal X du rail. L'organe d'ancrage K (K') est équipé d'un écrou P (P') de positionnement de la selle 1 qui est monté sous l'attache A, (A') et donc aussi sous l'écrou E (E'). A cet effet, la selle 1 comporte, de part et d'autre de son axe médian, deux orifices traversants 10a, 10b qui sont allongés et disposés symétriquement par rapport à l'axe X. Les extrémités longitudinales des orifices 10a, 10b présentent un bord curviligne. Les orifices 10a, 10b sont aussi orientés parallèlement aux flancs latéraux lia, îib et aux épaulements F, F' de directions D, D'en position de montage de la selle, et dimensionnés pour recevoir les organes d'ancrage K de façon coulissante. L'écrou P est logé, en position de serrage, dans une butée latérale 2 disposée entre la butée isolante B et la selle 1. Les butées latérales 2a, 2b (situées de part et d'autre du rail) comportent une lumière 20a, 20b allongée s'étendant, en position de montage, perpendiculairement à l'axe longitudinal du rail R. Comme représenté sur la figure 1, chaque lumière 20 est formée d'une cavité supérieure 200 adaptée pour recevoir l'écrou P de positionnement et prolongée vers le bas par un alésage traversant 201 de diamètre restreint. La cavité supérieure 2ü() offre ainsi, une face périphérique interne d'appui pour l'écrou P dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre intérieur de l'alésage 201. La selle 1, les butées 2a, 2b et les écrous P, P' de positionnement peuvent être assemblés sur la traverse T en usine préalablement à la pose des rails. Les écrous P, P' sont réalisés, par exemple, sous forme de cylindres dont la face supérieure annulaire est pourvue d'éléments de prise tels que des dents, des nervures ou des rainures. Il est ainsi possible d'ajuster avec une grande précision la position initiale de la selle 1 et des butées 2a, 2b avant même la livraison sur le site et de conserver cette position jusqu'aux opérations de pose des rails grâce au serrage des écrous de positionnement P, P'. Lors de la pose, le rail R est placé entre les butées 2a, 2b à un emplacement qui est prédéterminé par la position initiale de la selle 1. Puis les attaches A, A' et les butées isolantes B, B' sont montées, et les écrous E, E' de mise en tension des attaches sont serrés avec un couple déterminé. On laisse ensuite la circulation des trains s'effectuer librement pendant quelques jours pour stabiliser la voie ainsi posée. Puis, les écrous E, E' de mise en tension sont desserrés pour relâcher les efforts de serrage exercés par les attaches sur le rail. Il est alors possible de déplacer le rail longitudinalement avec un guidage latéral par les butées 2a, 2b dont la position est fixe sur la traverse en raison de l'effort de serrage exercé par les écrous de positionnement P, P'. Enfin, les attaches A, A' sont remises en place puis les écrous E,E' de mise en tension sont serrés à nouveau avec un couple approprié. Le positionnement vertical et latéral des rails est ensuite contrôlé par un véhicule qui se déplace sur la voie en enregistrant les caractéristiques géométriques du tracé de voie. Dans le cas où il s'avère nécessaire de corriger la position transversale d'un rail, on démonte les attaches A, A' et les écrous E, E' de mise en tension puis on desserre les écrous de positionnement P, P' pour déplacer la selle 1 entre les épaulements inclinés F, F' parallèlement aux directions D, D'. Ce déplacement de la selle s'apparente à un coulissement. Lorsque la position transversale correcte du rail est obtenue , on serre à nouveau les écrous de positionnement P, P' puis on met à nouveau sous tension le jeu d'attaches A, A' par serrage des écrous E, E'. De préférence, la voie sera posée en prévoyant une alternance dans l'orientation des traverses successives pour équilibrer les efforts de réaction des selles sous l'effet des efforts longitudinaux dans le rail. Plus précisément, on disposera les traverses successives de façon à ce que les épaulements F, F soient perpendiculaires d'une traverse à l'autre. Il suffit pour cela d'inverser alternativement le sens de pose des traverses de 180 9. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les faces intérieures f, f' des épaulements F, F' sont inclinées par rapport à la verticale avec un angle oy compris entre 3Q et lO. Par ailleurs, la selle 1 est logée dans un chausson 3 en matière plastique. La paroi latérale du chausson 3 comporte des éléments 31,32 pour le renfort et le calage de la selle 1 entre les épaulements F, F. Les éléments 31 sont réalisés, par exemple comme représenté sur la partie droite de la figure 2, sous forme de surépaisseurs de section triangulaire prenant appui, d'une part, contre le flanc latéral i la de la selle 1, et, d'autre part, contre la face intérieure inclinée r de l'épaulement F'. Les éléments 32 tels que représentés sur la partie gauche de la figure 2 sont, quant à eux, sous forme de flancs verticaux. Le dispositif comporte, en outre, deux cales de hauteurs 4a,4b symétriques, et de préférence, métalliques, disposées entre la selle 1 et le chausson 3. Les cales 4a ,4b sont pourvues de deux rainures 40 venant se loger dans des nervures correspondantes 14, ménagées sur la face inférieure de la selle 1. De préférence, le plan de la face supérieure de la selle 1 est incliné transversalement avec un angle ss compris entre oe et 4Q par rapport à l'horizontale. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les zones d'appui des attaches A, A' sur la face supérieure de la selle 1 sont délimitées, au moins partiellement, par des bossages 12. La figure 3 représente une vue en perspective du dispositif des figures précédentes en position de montage des deux côtés du rail mais avec un déplacement de la selle 1 et de son chausson 3 vers l'avant dans le sens de la flèche. Ce déplacement permet d'obtenir un décalage latéral L du rail R. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation ajustable d'un rail (R) de chemin de fer sur une traverse (T) du type comprenant, notamment, de chaque côté du rail (R), reposant sur une semelle souple (S), une attache élastique (A) qui est verrouillée en appui sur la base (r) du rail (R) via une butée isolante (B) au moyen d'un organe d'ancrage (K) équipé d'un élément de serrage (E), caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, une selle intercalaire (1) disposée sur ladite traverse (T) en supportant le rail avec la semelle et dont les flancs latéraux (1 la, 11b) sont orientés selon des directions (D,D') parallèles entre elles et concourantes avec l'axe longitudinal (X) du rail (R) ; au moins, l'un desdits flancs (1 la, 11b) étant en contact de calage et de guidage avec un épaulement (F,F') de la traverse, et d'autre part, des butées latérales (2a,2b) destinées à recevoir des écrous de positionnement (P,P') montés sur les organes d'ancrage et disposées entre lesdites butées isolantes et ladite selle (1). 2. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite selle (1) comporte, de part et d'autre de son axe médian, deux orifices allongés (iota, 10b), orientés parallèlement aux flancs latéraux (1 la, 11b) et destinés à recevoir les organes d'ancrage (K) de façon coulissante. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque butée latérale (2a,2b) comporte une lumière allongée (20a,20b) orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal (X) du rail (R). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite lumière (20a, 2()b) est formée d'une cavité supérieure (200) adaptée pour recevoir l'écrou de positionnement (P) et se prolongeant vers le bas par un alésage traversant (201) de diamètre restreint. 5. Dispositif selon Itune des revendications précédentes, caractérisé en ce que les directions respectives (D, D') des flancs latéraux (lla, llb) de ladite selle (1) et des épaulements (F, F') de la traverse (T) font un angle (a) compris entre 1()" et 4()" avec l'axe longitudinal (X) du rail (R). 6. Selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces intérieures (f, f) des épaulements (F, F) sont inclinées par rapport à la verticale avec un angle (y) compris entre 3Q et 100. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite selle (1) est logée dans un chausson (3) en matière plastique. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en que la paroi latérale dudit chausson (3) comporte des éléments (31,32) de renfort et de calage au moins partiellement en contact d'appui contre les faces intérieures (f, f') desdits épaulements (F, F'). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan de face supérieure de ladite selle (1) est incliné transversalement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en que l'inclinaison (ss) de la face supérieure de la selle (1) est comprise entre OQ et 4Q par rapport à l'horizontale. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones d'appui des attaches (A) sur la face supérieure de ladite selle (1) sont délimitées, au moins partiellement, par des bossages (12). 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des cales de hauteurs (4a,4b) disposées sous la selle (1).