Brevet FR2798636A1 — publié le 20010323

Véhicule ferroviaire de transport de fret de grandes dimensions La présente invention se rapporte à un véhicule ferroviaire pour le transport de charges unitaires notamment routières telles que des véhicules routiers, des conteneurs ou des caisses mobiles dont la principale caractéristique est sa très faible garde au sol sur pratiquement toute sa largeur. Pour que le matériel roulant ferroviaire puisse circuler sans problème dans les tunnels ou sous les ponts, les réseaux ferrés établissent un ou des gabarits qui délimitent le contour ou l'enveloppe à l'intérieur de laquelle le matériel doit être compris. Le respect de ce gabarit apporte la garantie pour le matériel roulant de ne jamais rencontrer un obstacle fixe. Les réseaux européens se sont mis d'accord sur un gabarit commun dit "gabarit UIC" (Union Internationale Chemins de fer), qui tient compte des contraintes des différents réseaux ferrés nationaux. Le matériel roulant qui respecte ce gabarit UIC peut circuler sur presque tous les réseaux européens sans risque. La partie basse des divers gabarits présente peu de différences entre eux d'un réseau à l'autre, en revanche, en partie haute, certains réseaux (Allemagne, Autriche,...) ont un gabarit bien plus grand que le gabarit UIC pour des raisons historiques. Sur ces réseaux, des wagons de marchandises, par exemple des wagons plats, qui respectent le gabarit UIC à vide, peuvent être chargés de marchandises qui dépassent le gabarit UIC mais respectent le gabarit du réseau en question, si le trajet s'effectue uniquement sur ce réseau. Ainsi, on a abouti à une situation selon laquelle il existe un gabarit UIC international respecté pour les échanges de matériel entre différents pays mais subsistent des gabarits nationaux dont la partie haute varie en fonction des pays, le gabarit en partie basse restant la plupart du temps identique à celui de UIC. Avec le développement du transport combiné l'arrivée de conteneurs maritimes de grandes dimensions, certains réseaux, et en particulier celui de France, ont élargi le gabarit en partie haute certaines de leurs lignes pour permettre le transport de ces grands conteneurs et s'adapter ainsi au gabarit plus grand des pays voisins dans lesquels ces lignes prolongent. Pour le transport sur train de véhicules routiers aux dimensions européennes (maximum de 4 mètres de hauteur en charge) sur des wagons plats, les réseaux ont été amenés à envisager d'élargir le gabarit en partie haute. Ceci implique d'agrandir et de rehausser les voûtes des tunnels et les ponts. Ces travaux sont très coûteux et très longs car les travaux dans les tunnels sont compliqués (accès difficiles, maintient de la circulation des trains sur une des deux voies,...) Les réseaux ferrés européens ont toujours étudié et réalisé des élargissements de gabarit en partie haute et jamais en partie basse pour plusieurs raisons . lorsque l'on dépasse le gabarit en partie haute avec la marchandise, le wagon à vide respecte toujours le gabarit UIC et donc peut aller partout ; alors qu'un wagon dont la structure dépasse du gabarit en partie basse serait "prisonnier" des lignes adaptées ce est une contrainte très pénalisante pour le trafic fret habituel ; . les wagons courants doivent pouvoir passer par centres de triages ; or le triage des wagons se fait par gravité, en poussant les trains de wagons dételés sur une "bosse de triage" d' ils descendent par gravité et sont ensuite aiguillés sur la voie de destination. Cette bosse présente un rayon de convexité très faible qui impose que la hauteur minimum du dessous du plancher ne soit pas trop basse pour que la partie milieu du wagon ne vienne pas frotter sur les rails incurvés par le suivi de la bosse. De plus, dans les triages modernes, il existe des "freins de voie" qui sont des équipements fixes au sol freinant les wagons par l'intermédiaire de mâchoires mobiles agissant directement sur les flans des roues. Ces mâchoires en position relevée à leur hauteur maximum ne doivent pas être heurtées par le dessous des wagons. . les obstacles les plus courants que l'on trouve en partie basse sont les quais. Sortir du gabarit en partie basse de façon importante demande de rectifier tous les quais bas que l'on peut rencontrer sur une ligne de chemin de fer et ceux-ci peuvent être très nombreux d'où des travaux importants. Et on garde toujours ces wagons prisonniers de ces lignes où les quais sont modifiés. Le gabarit en partie basse constitue principalement deux côtés inclinés à 45 . Pour pouvoir charger un camion aux dimensions européennes ou un conteneur de grandes dimensions ou deux conteneurs superposés, sur un véhicule ferroviaire, il faut que la surface où reposent les pneus du camion ou la base du conteneur soit d'environ 2,5 à 2,6 m (au minimum à peu prés égale à la distance séparant les flancs extérieurs des pneus). Or, en raison de la présence des côtés inclinés à 45 , une surface de cette largeur ne se trouve au mieux qu'à environ 15 cm au-dessus du niveau minimum admissible pour le dessous du véhicule ferroviaire, d'où une perte de hauteur utile rendant impossible le transport d'un véhicule ou conteneur de quatre mètres de haut. L'un des objectifs de l'invention est de permettre le transport ferroviaire de l'ensemble des véhicules de quatre mètres de haut ne relevant pas du transport exceptionnel. Un autre objectif est d'abaisser autant que possible le point de contact de la charge avec le fond du wagon. Un autre objectif encore est d'abaisser la garde au sol du wagon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale du véhicule ferroviaire selon l'invention chargé d'un véhicule articulé formé d'un camion et d'une remorque sur laquelle le gabarit normalisé a été tracé en trait épais et la partie inférieure de ce gabarit en trait encore plus épais ; la figure 2 est une vue agrandie du détail encerclé sur la figure 1 ; . la figure 3 est un schéma montrant l'allure générale du gabarit normalisé selon le contour de référence la figure 4 est le tracé agrandi de la partie basse du gabarit représenté sur la figure 3 ; la figure 5 est le tracé en correspondance avec celui de la figure 4 du gabarit correspondant au véhicule ferroviaire à très faible garde au sol et à largeur maximale de la structure porteuse selon l'invention L'invention concerne un wagon 1 et plus généralement un véhicule ferroviaire présentant structure porteuse 2 par exemple un châssis. Le corps la structure porteuse 2 délimite en partie inférieure une plate-forme 3 de chargement à fond 4 par exemple plat et pouvant être mobile en pivotement et/ou en abaissement au sol d'une de ses extrémités pour réaliser un autochargement et autodéchargement wagon par wagon. Bien entendu, un autre mode de chargement et déchargement du véhicule ferroviaire s'avère tout aussi possible, la présente invention ne portant nullement sur un procédé particulier de chargement et déchargement. La limite inférieure de la plate-forme 3 à fond plat 4 s'inscrit dans la partie inférieure gabarit normalisé. Selon un exemple de réalisation, la largeur fond 4 de la plate-forme 3 est égale à la largeur gabarit normalisé. Le véhicule ferroviaire 1 selon l'invention destiné à transporter une charge unitaire routière, par exemple un véhicule routier articulé formé d'un tracteur 5 et d'une remorque 6, mais aussi un ou des conteneur(s) ou caisse(s) mobile(s) ou autre(s) charge(s) circulant sur les routes ou transportée(s) celles-ci. Le gabarit ferroviaire normalisé montre une allure générale de contour de référence telle représentée sur la figure 3. On distingue une partie supérieure 7 de forme genérale arrondie formée d'un sommet plat 8 prolonge vers le bas de chaque côté par une portion de raccordement 9 s'étendant entre le sommet et les côtés latéraux tels que 10. Chaque portion de raccordement 9 est une ligne brisée constituée de trois segments droite en série 11, 12 et 13 d'inclinaison croissant vers le bas jusqu'à la jonction avec le côté vertical latéral 10 correspondant. La distance entre ces deux côtés latéraux determine la largeur maximale "d max" du gabarit. Le gabarit se poursuit vers le bas et chaque côté par un premier décrochement 14 vers 1 intérieur destiné à laisser libre un retrait ou épaulement 15 pour un quai de première hauteur diminuant ainsi la largeur maximale d'une distance correspondant aux deux premiers décrochements. Le gabarit se poursuit ensuite vers le bas et de chaque côté par un petit côté latéral 16 suivi par un deuxième décrochement 17 réduisant encore d'autant la largeur du gabarit jusqu'à une largeur "d min". Chaque deuxième décrochement 17 est raccordé à une ligne de fond 18 par une ligne oblique 19 à 450 d'angle d'inclinaison vers l'intérieur délimitant un décrochement représentant un autre retrait ou épaulement 20 en coin pour un quai de partie basse. La limite inférieure représentée par la ligne de fond 18 est située dans cet exemple à une distance E de 13 cm du L'ensemble du gabarit est bien entendu symétrique par rapport à l'axe des voies matérialisé par un axe de symétrie 21 perpendiculaire au plan des voies et le coupant en son milieu. L'un des objectifs de la présente invention est de descendre la surface de contact de la charge avec la structure porteuse au plus bas possible du gabarit, soit à quelques centimètres du sol, par exemple à une distance "e" d'environ 8 à 10 cm du sol. A cause de la largeur nécessaire du plancher d'environ 2,5 à 2,6 cm, l'encombrement du véhicule ferroviaire sort du gabarit. Mais si on se limite à ne pas dépasser le point supérieur du côté oblique 19 incliné à 45 (à la cote de 400 mm en hauteur et 1250 mm de demi- largeur, du contour de référence du gabarit UIC), on ,ne vient pas heurter les quais très répandus de hauteur 385 mm qui.arrivent juste dans ce coin. Les quais de hauteur 550 préconisés dans les nouvelles installations sont placés plus loin de l'axe des voies et ne gênent donc pas. Seuls les quais de hauteur 300mm empêcheraient le passage de tels véhicule ferroviaires. Mais ces quais sont très anciens et n'existent pratiquement plus sur les grands axes puisque lors des renouvellements importants de voies et ballasts, ils sont détruits pour permettre le passage des engins mécanisés de pose de voie. Ces quais sont ensuite reconstruits à la hauteur de 385 ou 550 mm. Les autres types d'obstacles, que l'on peut rencontrer dans la zone où on sort du gabarit, seraient des boitiers de raccordement électriques dans les zones d'avant-gare où il existe beaucoup d'appareils de voies. Dans ce cas, les travaux à réaliser resteront toujours beaucoup moins coûteux que des rectifications de voûtes de tunnels. Pour toutes les portions de voies en pleine ligne (en dehors des grandes gares) il n'existe pas d'obstacle de ce type. A cet effet et pour atteindre l'un des buts de la présente invention, la plate-forme 3 du véhicule ferroviaire est conformée de façon que son fond plat 4 soit le plus bas possible, c'est-à-dire très proche du sol, à une distance "e" de quelques centimètres, par exemple 8 à 10 cm du sol, conférant au véhicule ferroviaire une très faible garde au sol. Plus particulièrement, la surface de contact de la charge avec le fond (4) de la structure porteuse du véhicule ferroviaire, se trouve au moins à la hauteur ou en dessous de la ligne de fond 18 du gabarit normalisé. Par ailleurs, la largeur du gabarit de ce véhicule ferroviaire est supérieure à la voie la plus grande existant pour un véhicule routier autorisé à la circulation routière libre normale, c'est-à-dire sans accompagnement du type convoi exceptionnel. En ce qui concerne la largeur de la plate- forme 3 porteuse du chargement, celle-ci présente la dimension utile maximale "d lim", en tout cas au moins égale et au plus légèrement supérieure à la voie du véhicule routier de plus grand gabarit autorisé sur le réseau routier, par exemple un véhicule articulé camion-remorque ou un semi-remorque ou autres. Bien entendu, cette largeur est inférieure la largeur du gabarit du véhicule ferroviaire. Des structures latérales de bordure 22 et 23 présentes de chaque côté assurent la sécurité du roulage et la protection latérale de la charge unitaire routière du véhicule ferroviaire. Ces structures latérales de bordures 22 et 23 sont inclinées montantes vers l'extérieur délimitant chacune avec le fond 4 de la plate-forme 3 un dièdre ouvert obtus dont un des deux plans est celui de la plate-forme 3 et l'autre celui de la structure latérale adjacente 22 ou 23. En partie supérieure, ces structures sont à l'intérieur du gabarit ferroviaire normalisé pour que tous les quais hauts soient compatibles. Comme représenté sur la figure 1, les pneus tels que 24 du camion tracteur 5 viennent reposer sur la plate-forme 3 à la limite de l'arête de dièdre et les plans inclinés de bordure latérale élargissent l'espace en largeur vers le haut afin de laisser un espace libre pour les bas de caisse des véhicules routiers transportés. Arrivées à la largeur du gabarit, ces structures de bordure latérale 22 ou 23 se poursuivent verticalement vers le haut jusqu'à une faible hauteur comme représenté sur la figure 1. Ce raccordement avec les côtés latéraux verticaux 10 du gabarit font disparaître le deuxième épaulement 17 prévu pour les quais de petite hauteur. L'épaulement inférieur 20 en coin de la partie inférieure du gabarit conventionnel représentée en trait fort sur les figures 1 et 2 n'est pas respecté. I1 est remplacé par un coin sortant 25 d'environ 20 mm. On remarque sur les figures comparatives 4 et 5 lés différences de forme entre les parties basses des deux gabarits respectivement entre le contour de référence du gabarit conventionnel (figure 4) et celui selon l'invention (figure 5). Si la largeur maximale "d max" est conservée sur la majorité de la hauteur, on cherchera à rapprocher la ligne de fond 26 le plus fortement possible du sol et la largeur ce niveau augmente notablement jusqu'à une largeur limite "d lim". Les côtés obliques 27 de jonction raccordent la ligne de fond 26 aux côtés latéraux verticaux 10. La suppression des deuxièmes décrochements 17 ne nuit en rien au véhicule ferroviaire selon l'invention qui est destiné à circuler en navettes uniquement sur des lignes spécifiques de certains axes ne présentant pas des compatibilité de quais ou autres et ceci sans passer par les centres de triage ferroviaires traditionnels mais le long de trajets entre des terminaux spécialisés de chargement et de déchargement. Avec ces conditions, le fait de n'avoir que certaines lignes adaptées au gabarit en partie basse ne constitue pas un obstacle d'exploitation. Les transports de camions, de conteneurs ou de caisses mobiles de grandes dimensions sont particulièrement bien adaptés pour ce type d'exploitation en navettes où les flux se regroupent sur des troncs communs. Ce type d'exploitation répond particulièrement bien aux nécessités actuelles de décharger les autoroutes et routes du trafic des poids lourds en chargeant ces véhicules routiers sur des véhicules ferroviaires de trains spécifiques les transportant par la voie ferrée sur des distances plus ou moins grandes sans nuisances pour l'environnement et afin d'améliorer la sécurité routière. REVENDICATIONS 1. Véhicule ferroviaire, notamment wagon de transport d'au moins une charge routière unitaire motorisée ou non telle que, véhicule routier conteneur, caisse mobile ou autre sur des axes circulation ferroviaire entre deux terminaux ferroviaires caractérisé en ce que la surface de contact de la charge avec le fond (4) de la structure porteuse du véhicule ferroviaire se trouve au moins à la hauteur ou en dessous de la ligne de fond (18) du gabarit normalisé et en ce que la largeur du gabarit de ce véhicule ferroviaire est supérieure à la voie la plus grande existant pour un véhicule routier autorise la circulation routière libre normale, c'est-à-dire sans accompagnement du type convoi exceptionnel. 2. Véhicule ferroviaire selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une plate-forme (3) à fond plat (4) dont la limite inférieure s'inscrit dans la partie inférieure du gabarit normalisé. 3. Véhicule ferroviaire selon la revendication précédente caractérisé en ce. qu'i.;:ze bordure latérale (22) et (23) longe chacun des bords longitudinaux de la plate-forme (3). 4. Véhicule ferroviaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que bordure latérale (22) et (23) est inclinée montante vers l'extérieur. 5. Véhicule ferroviaire selon revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la largeur fond (4) de la plate-forme (3) est égale à la largeur du gabarit normalisé. 6. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de fond (26) de son gabarit est rabaissée en dessous de la ligne de fond (18) du gabarit ferroviaire normalisé.