Brevet FR2896519A1 — publié le 20070727

La présente invention concerne une longrine en béton armé précontraint destinée à supporter un rail d'une voie ferrée pour des moyens de transport ferroviaire, tels que des trains de transport de voyageurs. On connaît de telles longrines comprenant une assise longitudinale formant poutre sur laquelle peut être fixé un rail d'une voie ferrée par l'intermédiaire de moyens de fixation appropriés. Ces longrines sont réalisées sur leur site de mise en place par coulage de béton dans des coffrages avec incorporation ou non des moyens de fixation du rail à la longrine. Dans le premier cas de réalisation sur site de la longrine e:-n béton armé précontraint sans incorporation du rail et des moyens de fixation de celui-ci sur la longrine, la mise en place ultérieure de ces moyens de fixation est coûteuse et prend énormément de temps. En outre, le réglage du rail dans sa position définitive nécessite des moyens de calage en position verticale et horizontale de celui-ci, moyens également coûteux et augmentant le temps d'installation des rails de la voie ferrée. Dans le second cas de réalisation sur site de la longrine en béton avec incorporation des moyens de fixation du rail ainsi que ce dernier, les conditions extérieures telles que les variations de température, la pluie et le vent peuvent affecter la qualité du scellement des moyens de fixation et bien évidemment la qualité du béton de réalisation de la longrine. En outre, la réalisation sur site des longrines peut occasionner une mauvaise isolation de la terre de ces longrines qui peuvent alors être soumises à des courants vagabonds indésirables. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des longrines de l'art antérieur. A cet effet, l'invention propose une longrine en béton armé précontraint comprenant une assise longitudinale sur laquelle peut être fixé un rail d'une voie ferrée et qui est caractérisée en ce qu'elle est préfabriquée et comprend en outre une partie bordant le côté externe longiligne de l'assise perpendiculairement à cette dernière pour former un muret apte à retenir latéralement les roues d'un moyen de transport ferroviaire en cas de déraillement de ce moyen de transport. De préférence, l'assise du rail comprend suivant sa direction longitudinale une succession alternée de parties de support du rail s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise et destinées à recevoir les moyens de fixation du rail et de parties assurant le drainage des eaux s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise et suivant une longueur inférieure à celle des parties de support du rail de manière que chaque partie de drainage située entre deux parties consécutives de support du rail définisse avec ces dernières une ouverture opposée au muret permettant le coulage de béton sous la longrine. La longrine comprend avantageusement des armatures noyées dans celle-ci et faisant saillie sous la longrine à l'opposé de son muret pour permettre leur ancrage dans du béton coulé sous la longrine et sur un soubassement préalablement nivelé. De préférence, les armatures sont noyées dans les parties de support du rail. Chaque partie de la longrine supportant le rail comprend, noyés dans celle-ci, au moins deux inserts en matière plastique permettant le vissage de tire-fond pour bloquer deux crapauds de maintien du patin du rail sur la partie de support, une semelle en matière plastique souple isolante étant interposée entre le patin du rail et la partie de support de ce rail. Le muret comprend des inserts en matière plastique noyés dans celui-ci en s'étendant transversalement à la paroi de muret à partir de sa face externe opposée à celle de retenue des roues du moyen de transport pour permettre tout d'abord la fixation provisoire à la longrine d'un dispositif de levage et de réglage en position horizontale de la longrine puis la fixation d'un support isolateur d'un rail d'alimentation. Chaque extrémité d'une partie de support du rail comprend cieux inserts en matière plastique noyés dans celle-ci perpendiculairement à la direction longitudinale de l'assise et permettant l'ancrage de vis de fixation de l'extrémité d'une traverse dont l'extrémité opposée est fixée à l'extrémité d'une partie de support d'un rail d'une autre longrine identique préfabriquée de manière à maintenir un écartement constant entre les deux longrines lors de leur pose sur le soubassement de support des longrines. La longrine comprend à chacune de ses extrémités un élément métallique fixé par soudage à l'armature et permettant la collecte de courants vagabonds. Chaque partie de drainage a sa face plane supérieure en pente descendante à partir du muret qui est située à une distance supérieure à 50 mm en dessous du patin du rail lorsque fixé aux parties de support de ce rail et le muret a sa face supérieure située au même niveau que la face supérieure de roulement du rail lorsque fixé à la longrine. L'invention propose également un procédé pour la mise en place de plusieurs rails parallèles formant ensemble une voie ferrée et fixés respectivement sur des assises longitudinales de longrines parallèles, chacune conforme à la description qui en a été faite précédemment, et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à fixer temporairement l'une à l'autre deux longrines par des traverses solidaires par leurs extrémités des extrémités correspondantes des parties transversales de support des rails de ces longrines pour les maintenir à un écartement constant l'une de l'autre, fixer les deux longrines à un dispositif de levage de celle-ci à une position horizontale déterminée au-dessus d'un soubassement préalablement nivelé, et couler du béton sous les longrines au travers des ouvertures formées entre les parties de support des rails et des parties de drainage de manière que les longrines puissent être ancrées dans le béton coulé par l'intermédiaire de leurs armatures. Le procédé consiste à couler du béton sous les longrines de manière à remplir complètement les ouvertures entre les parties de support des rails et les parties de drainage jusqu'au niveau de la face supérieure des parties de drainage. Le procédé consiste en outre à retirer les 15 traverses de liaison des longrines après scellement de celles-ci dans le béton durci. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description 20 explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus de longrines de 25 l'invention de support de rails d'une voie ferrée ; - la figure 2 est une vue en coupe agrandie suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue par coupe agrandie suivant la ligne III-III de la figure 1 ; 30 - la figure 4 est une vue en perspective d'une longrine conforme à l'invention ; et - la figure 5 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2. En se reportant aux figures, la référence 1 désigne 35 une longrine en béton armé précontraint comprenant une assise longitudinale 2 sur laquelle peut être fixé un rail 3 d'une voie ferrée. La voie ferrée est réalisée en positionnant parallèlement les unes aux autres des longrines 1 pourvues de leurs rails respectifs 3 et fixant les longrines sur un soubassement convenablement nivelé comme cela sera décrit ultérieurement. Selon l'invention, chaque longrine 1 est préfabriquée en usine et transportée telle quelle sur le site d'installation. Chaque longrine 1 comporte une partie 4 bordant le côté externe longiligne de l'assise 2 pour former un muret s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan longitudinal de l'assise 2. Ainsi, la longrine 1 présente en section transversale approximativement la forme d'un L dont l'assise 2 en constitue la branche horizontale et le muret 4 la branche verticale en position d'installation des longrines 1 sur le sol. Le muret 4 de chaque longrine 1 permet par sa face interne 4a de retenir latéralement les roues d'un moyen de transport ferroviaire en cas de déraillement de celui-ci et, par conséquent, d'éviter au moyen de transport de chuter par exemple depuis le haut d'un viaduc. L'assise 2 de chaque longrine 1 comprend suivant sa direction longitudinale une succession alternée de parties 5 de support du rail 3 s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise 2 et destinées à recevoir les moyens de fixation du rail 3 aux parties 5 et de parties 6 assurant le drainage des eaux de pluie s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise 2 suivant une longueur inférieure à celle des parties 5 de support du rail 3, de manière que chaque partie de drainage 6 située entre deux parties consécutives 5 de support du rail 3 définisse avec ces dernières une ouverture 7 de forme rectangulaire débouchant à l'opposé du muret 4 et permettant le coulage de béton sous la longrine 1. Comme cela ressort mieux de la figure 2, le muret 4 de chaque longrine 1 s'élève à une hauteur telle que sa face supérieure plane horizontale 4b soit située sensiblement au même niveau que la face plane horizontale plane de roulement 3a du rail 3, ce qui permet de retenir les roues des essieux du moyen de transport roulant. Chaque partie 5 de support d'un rail 3 comporte une semelle de béton 8 de forme rectangulaire dont les grands côtés s'étendent perpendiculairement à la direction longitudinale de l'assise 2 et qui est disposée entre deux bourrelets de béton 9 espacés l'un de l'autre en direction perpendiculaire au muret 4, l'un des bourrelets 9 étant adjacent à la partie correspondante de la face interne 4a du muret 4 tandis que l'autre bourrelet 9 est situé à l'extrémité libre de la partie 5 de support du rail. Les deux bourrelets 9 ont une hauteur supérieure à la semelle 8 et définissent de part et d'autre de cette semelle deux rainures 10 parallèles à l'axe longitudinal de l'assise 2 et présentant chacune en section transversale un angle aigu. Le rail 3 a son patin 3b destiné à venir en appui sur les semelles 8 de l'assise 2 par l'intermédiaire de semelles en matière plastique souple électriquement isolantes 11. Les moyens de fixation du rail 3 sur chacune des semelles en béton 8 des parties 5 du support du rail comprennent deux crapauds 12 et deux tire-fond 13 traversant respectivement les deux crapauds 12 et ancrés dans la partie 5 du support du rail 3 de manière à bloquer les crapauds 12 sur appui sur la semelle 8 par 1 isolante 11. Ainsi, l'un des le patin 11 du rail 3 en intermédiaire de la semelle crapauds 12 a l'une de ses extrémités en appui sur le patin 11 du rail 3 et son extrémité opposée engagée dans la rainure correspondante 10 servant de butée d'appui. L'autre crapaud 12 a l'une de ses extrémités en appui dans la rainure 10 et l'extrémité opposée en butée sur le bord latéral correspondant du patin du rail 3. Lors de la réalisation en usine de chaque longrine 1, deux inserts 14 en une matière plastique sont noyés dans le béton de la longrine en débouchant extérieurement au niveau des extrémités de la semelle 8 par des ouvertures 8a situées sur une ligne transversale à la direction longitudinale de l'assise 2 de la longrine 1. Les inserts 14 permettent l'ancrage des tire-fond 13 dans leurs parties correspondantes 5 de la longrine 1. En outre, chaque longrine 1 comprend des armatures 15 noyées dans le béton de cette longrine et faisant saillie sous celle-ci en direction opposée au muret 4 pour permettre leur ancrage dans du béton coulé sous la longrine 1 au-dessus du soubassement préalablement nivelé S, ce soubassement pouvant être constitué par une surface plane préalablement bétonnée. Ainsi, chaque longrine 1 est solidarisée au sol. De préférence, les armatures 15 sont noyées dans les parties 5 de support du rail 3. Chaque partie 5 de support du rail 3 comprend au moins deux inserts en une matière plastique 16 noyés dans le béton de celle-ci en s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale de l'assise 2 et débouchant de la face d'extrémité libre 5b de la partie 5 comme représenté en figure 4. Cette figure montre que quatre inserts en matière plastique 16 sont noyés dans chacune des parties 5 de support du rail 3. Ces inserts 16 permettent l'ancrage de vis de fixation 17 d'une extrémité d'une traverse métallique 18 à l'extrémité de la partie 5 d'une longrine. L'extrémité opposée de la traverse 18 est également fixée à l'extrémité correspondante d'une partie 5 de la longrine opposée 1 par l'intermédiaire de vis de fixation 17 ancrés dans les inserts en matière plastique 16 de la longrine 1 de manière que les différentes traverses 18 puissent maintenir à un écartement souhaité les longrines 1 parallèlement les unes aux autres. Comme cela ressort mieux de la figure 2, les faces planes d'extrémités des parties 5 de support de rail respectivement des deux longrines 1 présentent une dépouille permettant le retrait vers le haut de chaque traverse 18 une fois les longrines 1 scellées au sol. Chacune des parties de drainage 6 d'une longrine 1 a sa face supérieure 6a présentant une pente descendante à partir du muret 4 de manière à évacuer les eaux de pluie et/ou de ruissellement. Avantageusement, la face plane supérieure 6a de chaque partie de drainage 6 est située à une distance minimale de 50 mm en dessous du patin 3b du rail 3 lorsque celui-ci est installé sur la longrine 1 pour assurer un bon isolement électrique du rail et permettre, en cas de besoin, de réaliser des réparations provisoires par des éclisses ou définitives par soudure du rail, en cas de rupture de ce dernier. Le muret 4 de chaque longrine 1 comprend également des inserts en matière plastique 19 noyés dans le béton de ce muret transversalement à la paroi de celui-ci en débouchant de sa face externe 4c s'étendant verticalement lorsque la longrine 1 est ancrée au sol. Ces inserts s'étendent régulièrement le long du muret 4 de la longrine 1 et sont destinés à permettre d'une part la fixation d'éléments d'un dispositif 20 de levage de la longrine correspondante 1 à une hauteur déterminée relativement au soubassement S et de réglage de la longrine à sa position horizontale parallèle au soubassement S avant fixation de la longrine 1 au sol. Ce dispositif de levage et de réglage 20 comprend de chaque côté de deux longrines 1 jumelées par les traverses 18, plusieurs tiges filetées verticales 21 dont une extrémité de chacune est en appui sur le sol et une pièce en équerre 22 dont la branche horizontale 23 peut coulisser le long de la tige filetée 21 à une position de réglage et la branche verticale 24 est fixée à la face externe 4c du muret 4 par l'intermédiaire de vis de fixation 25 ancrées dans les inserts 19. Un écrou E est vissé sur chaque tige filetée 21 sous la branche horizontale 23 de l'équerre 22 pour la régler en hauteur. Lorsque les longrines 1 et leurs rails respectifs 3 reposent sur le sol, les inserts 19 sont utilisés pour permettre l'ancrage de vis de fixation 26 d'un support d'isolateur 27 d'un rail d'alimentation 28 comme représenté en figure 5. Avantageusement, l'emplacement des inserts 19 le long des murets respectifs des longrines 1 permet d'obtenir une distance entre supports d'isolateurs régulière et optimale le long de la longrine 1. Comme représenté en figure 1, chaque longrine 1 comporte à chacune de ses extrémités un élément métallique 29 noyé dans celle-ci transversalement à la direction longitudinale de la longrine et relié, par exemple par soudage, à l'armature 15 de la longrine. Cet élément permet, si nécessaire, la collecte des courants vagabonds susceptibles de circuler dans cette armature. L'installation au soubassement S des longrines 1 et de leurs rails respectifs 3 s'effectue comme suit. Après voir fixé deux rails 3 respectivement sur deux longrines 1 par les crapauds 12 et tire-fond 13, les deux longrines 1 sont jumelées par les traverses 18 de manière à être écartées parallèlement l'une de l'autre d'une valeur constante. Ensuite, les différents éléments à vis 21 et pièces en équerre 22 du dispositif de levage 20 sont fixés aux murets 4 des longrines jumelées de part et d'autre de ceux-ci comme représenté en figure 2 afin de soulever l'ensemble constitué par les longrines jumelées 1 et les rails respectifs 3 à une hauteur déterminée relativement au soubassement S, les différents écrous E de réglage de la position des pièces en équerre 22 le long des vis 21 étant déplacés le long de cette vis pour assurer le réglage en position horizontale ou parallèle des longrines et des rails relativement au soubassement S. Une fois ce réglage effectué, du béton est coulé sous chacune des longrines 1 au travers des ouvertures en fenêtre 7 par insertion d'un tuyau de pompe à béton, d'une manchette ou tuyau de benne à béton ou d'une aiguille vibrante servant à fluidifier le béton sous la longrine. Le béton est ainsi coulé sous la longrine pour remplir l'espace entre celle-ci et le soubassement S de façon que les armatures 15 faisant saillie des longrines 1 puissent être ancrées dans le béton une fois ce dernier durci pour de la sorte solidariser les longrines 1 au soubassement S. Si nécessaire, des pieds verticaux 30 peuvent être ancrés dans le sol en faisant saillie du soubassement S pour être eux-mêmes noyés dans le béton coulé sous les longrines 1 de manière à assurer une meilleure prise de ce béton au soubassement S. Le béton est coulé sous les longrines 1 jusqu'à remplir les ouvertures 7 au niveau de la face supérieure l0a des parties de drainage 6, permettant d'assurer des ancrages supplémentaires aux longrines 1 résistant alors aux efforts longitudinaux créés par les accélérations ou le freinage des trains circulant sur les rails 3 de la voie ferrée reposant sur les longrines 1. Une fois les longrines scellées au sol, les traverses 18 sont retirées des longrines 1 par démontage de leurs vis de fixation 17 à ces longrines. Bien entendu, le coulage du béton sous les longrines 1 s'effectue en prévoyant préalablement des planches de coffrage de part et d'autres des longrines et le long de celles-ci. Les longrines de l'invention trouvent application en particulier pour la réalisation de voies ferrées de viaducs. REVENDICATIONS 1. Longrine en béton armé précontraint comprenant une assise longitudinale (2) sur laquelle peut être fixé un rail (3) d'une voie ferrée, caractérisée en ce qu'elle est préfabriquée et comprend en outre une partie (4) bordant le côté externe longiligne de l'assise (2) perpendiculairement à cette dernière pour former un muret apte à retenir latéralement les roues d'un moyen de transport ferroviaire en cas de déraillement du moyen de transport. 2. Longrine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'assise (2) comprend suivant sa direction longitudinale une succession alternée de parties (5) de support du rail (3) s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise (2) et destinées à recevoir les moyens de fixation (12,13) du rail (3) et de parties (6) assurant le drainage des eaux s'étendant transversalement à la direction longitudinale de l'assise (2) suivant une longueur inférieure à celle des parties (5) de support du rail (3) de manière que chaque partie de drainage (6) située entre deux parties consécutives (5) de support du rail (3) définisse avec ces dernières une ouverture (7) opposée au muret (4) permettant le coulage de béton sous la longrine (1). 3. Longrine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des armatures (15) noyées dans la longrine (1) et faisant saillie sous celle-ci à l'opposé de son muret (4) pour permettre leur ancrage dans du béton coulé sous la longrine (1) et sur un soubassement préalablement nivelé (S). 4. Longrine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les armatures (15) sont noyées dans les parties (5) de support du rail (3). 5. Longrine selon l'une des revendication 2 à 4, caractérisée en ce que chaque partie (5) de support du rail (3) comprend, noyés dans celle-ci, au moins deuxinserts en matière plastique (14) permettant le vissage de tire-fond (13) pour bloquer deux crapauds (12) de maintien du patin (3b) du rail (3) sur la partie de support (5), une semelle en matière plastique souple isolante (11) étant interposée entre le patin (3a) du rail (3) et la partie de support (5) de ce rail. 6. :Longrine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le muret (4) comprend des inserts en matière plastique (19) noyés dans celui-ci en s'étendant transversalement à la paroi du muret (4) à partir de sa face externe (4b) opposée à celle (4a) de retenue des roues du moyen de transport pour permettre tout d'abord la fixation provisoire à la longrine (1) d'un dispositif (20) de levage et de réglage en position horizontale de la longrine (1) puis la fixation d'un support isolateur (27) d'un rail d'alimentation (28). 7. Longrine selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que chaque extrémité d'une partie (5) de support du rail (3) comprend deux inserts en matière plastique (16) noyés dans celle-ci perpendiculairement à la direction longitudinale de l'assise (2) et permettant l'ancrage de vis (17) de fixation de l'extrémité d'une traverse (18) dont l'extrémité opposée est fixée à l'extrémité d'une partie (5) de support d'un rail (3) d'une autre longrine identique préfabriquée (1) de manière à maintenir un écartement constant entre les deux longrines (1) lors de leur pose sur le soubassement de support (S) des longrines (1). 8. Longrine selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend à chacune de ses extrémités un élément métallique (29) fixé par soudage à l'armature (15) et permettant la collecte de courants vagabonds. 9. Longrine selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que chaque partie de drainage (6) a sa face plane supérieure (6a) en pente descendante à partir du muret (4) et qui est située à une distance supérieureà 50mm en dessous du patin (3a) du rail (3) lorsque fixé aux parties (5) de support de ce rail et en ce que le muret (4) a sa face supérieure (4b) située au même niveau que la face supérieure de roulement (3a) du rail (3) lorsque fixé à la longrine (1). 10. Procédé pour la mise en place de plusieurs rails parallèles (3) formant ensemble une voie ferrée fixés respectivement sur des assises longitudinales (2) de longrines parallèles (1), chacune conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer temporairement l'une à l'autre deux longrines (1) par des traverses (18) solidaires par leurs extrémités des extrémités correspondantes des parties transversales (5) de support des rails (3) de ces longrines pour les maintenir à un écartement constant l'une de l'autre, fixer les deux longrines (1) à un dispositif (20) de levage de celles-ci à une position horizontale déterminée au-dessus d'un soubassement préalablement nivelé (S), et couler du béton sous les longrines (1) au travers des ouvertures (7) formées entre les parties (5) de support des rails (3) et les parties de drainage (6) de manière que les longrines (1) puissent être ancrées dans le béton coulé par l'intermédiaire de leurs armatures (15). 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à couler du béton sous les longrines (1) de manière à remplir complètement les ouvertures (7) entre les parties (5) de support des rails (3) et les parties de drainage (6) jusqu'au niveau de la face supérieure (6a) des parties de drainage (6). 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il consiste à retirer les traverses (18) de liaison des longrines (1) après scellement de celles-ci dans le béton durci.35