Brevet FR2888258A1 — publié le 20070112

La présente invention concerne une cale permettant la restauration de la position d'un rail de voie de chemin de fer, et un procédé de restauration de la position d'un rail de voie de chemin de fer utilisant cette cale. II est classique de monter un rail de chemin de fer sur une semelle métallique, dite "selle" lorsqu'il s'agit d'un rail situé en dehors d'un aiguillage ou autre appareil de voie, et dite "coussinet de glissement" lorsqu'il s'agit d'un rail faisant partie d'un appareil de voie. La figure 1 montre en coupe transversale un rail 1 monté sur une traverse en bois 2 par l'intermédiaire d'une selle 3, et la figure 4 montre un appareil de voie 4, comprenant un rail fixe 5 et un rail mobile 6 montés sur la traverse 2 par l'intermédiaire d'un coussinet de glissement 7. Le rail 1 peut être incliné par rapport à la verticale, par exemple de 4,5 , cette inclinaison étant donnée par la selle 3 ou le coussinet de glissement 7. Il s'avère que le passage des trains conduit au fil du temps à une insertion plus ou moins prononcée des selles 3 ou coussinets de glissement 7 dans le bois des traverses 2 (cf. figures 2 et 5), suite au "martelage" opéré par le passage des essieux des trains. Il en résulte une perte de la hauteur nominale des rails 1, 5 ou 6. Lorsque le rail 1, 5 ou 6 est incliné et que l'insertion est plus prononcée d'un côté de ce rail que de l'autre, cette insertion conduit à une perte de l'inclinaison nominale du rail, ainsi que le montre la figure 3 ou à la création d'une inclinaison alors que le rail ne devrait pas être incliné, ainsi que le montre la figure 6. Ladite insertion se produit d'autant plus que le bois de la zone de la traverse supportant une selle 3 ou un coussinet 7 est détérioré et que cette selle 3 ou ce coussinet 7 présente des rebords au niveau de sa face inférieure, ces rebords s'imprimant dans le bois. Pour remédier à ce problème, il est connu d'utiliser des cales en tôle d'acier, glissées sous une selle 3 ou un coussinet 7. Ces cales présentent plusieurs inconvénients importants. Notamment, elles sont en un matériau électriquement conducteur, et sont donc susceptibles de conduire l'électricité entre le rail et les tire-fonds assurant l'ancrage du rail, et elles risquent de se corroder rapidement, ce qui altère leur performance. De plus, il existe de nombreux types de semelles différentes, ce qui oblige à réaliser des cales adaptées à chaque type de semelle. Il en résulte des coûts importants. En outre, les cales existantes ne permettent pas de remédier au risque de poursuite de l'insertion d'une semelle dans une traverse. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. A cet effet, la cale qu'elle concerne est en matière synthétique, est dimensionnée selon les dimensions d'une plus grande semelle existante dans un type de semelles donné, et comprend au moins une ligne d'affaiblissement correspondant aux dimensions d'au moins une plus petite semelle existante dans ce type de semelles donné, cette ligne d'affaiblissement permettant de faciliter la découpe de la cale aux dimensions de ladite plus petite semelle existante. La cale est ainsi en un matériau électriquement isolant et ne présente pas de risque de corrosion. Elle peut être découpée facilement, sur le chantier, selon le type de semelle à traiter afin de pouvoir être précisément mise en place dans l'empreinte imprimée dans la traverse par la semelle suite au "martèlement" résultant du passage des trains. Cette forme précisément adaptée à cette empreinte permet de limiter le risque de poursuite d'insertion d'une semelle dans une traverse. Le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : -libérer les moyens de fixation assurant la fixation à la traverse de la semelle à traiter; - utiliser au moins une cale en matière synthétique de dimensions correspondant aux dimensions d'une plus grande semelle existante dans un type de semelles donné, et comprenant au moins une ligne d'affaiblissement correspondant aux dimensions d'au moins une plus petite semelle existante dans ce type de semelles donné ; - découper éventuellement cette ou ces cales selon le type de semelle à traiter; - insérer au moins une cale entre la semelle et la traverse, et - remettre en place les moyens de fixation assurant la fixation de la semelle à la traverse. Chaque ligne d'affaiblissement est de préférence réalisée sous forme d'une rainure à section transversale en forme de "V" aménagée à partir d'une face de la cale. La cale peut comporter au moins une marque à proximité d'au moins une ligne d'affaiblissement, correspondant à l'identification de la semelle de plus petites dimensions que permet d'obtenir la découpe de la cale selon la ligne d'affaiblissement. L'utilisateur peut ainsi visualiser immédiatement quelle(s) ligne(s) doivent être découpées pour obtenir la cale adaptée à ladite semelle de plus petites dimensions. La cale peut avoir une épaisseur constante, afin de permettre de restaurer la hauteur nominale d'un rail suite à l'insertion de la semelle dans la traverse, ou peut avoir une épaisseur variable, variant progressivement dans la direction de la cale destinée à être disposée perpendiculairement à l'axe du rail, afin de permettre de restaurer l'inclinaison nominale de ce rail. Cette cale peut faire partie d'un ensemble des cales de différentes épaisseurs et/ou de différentes variations de hauteur. Le procédé peut comprendre l'étape consistant à mettre en place un produit durcissable entre la cale et la traverse. Ce produit permet de réaliser un resurfaçage de la zone de la traverse dans laquelle s'est réalisée l'insertion ainsi qu'un noyage des fibres du bois de la traverse au niveau de cette zone. Une surface d'appui régulière est ainsi aménagée sous la cale, et le bois de la traverse est protégé, ce qui permet de lutter efficacement contre le risque d'insertion supplémentaire de la semelle dans la traverse. Le procédé comprend en particulier l'étape consistant à appliquer le produit durcissable sur la face inférieure de la cale destinée à prendre appui contre la traverse. Ce produit est ainsi mis en place dans les meilleures conditions. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de la cale qu'elle concerne et un exemple de mise en oeuvre du procédé qu'elle concerne également. Les figures 7, 9, 11, 13 et 15 sont des vues en plan de différentes sortes de cales; les figures 8, 10, 12, 14 et 16 sont des vues en coupe de ces différentes cales, respectivement, selon les lignes VIII-VIII, X-X, XII-XII, XIV-XIV et XVI-XVI des figures 7, 9, 11, 13 et 15, respectivement; et les figures 17 et 18 sont des vues successives de deux étapes de mise en oeuvre du procédé. Par simplification, les parties ou éléments d'une forme de réalisation qui se retrouvent de manière identique ou similaire dans une autre forme de réalisation seront identifiés par les mêmes références numériques et ne seront pas à nouveau décrits. Les figures 7 et 8 représentent une cale 10 dimensionnée pour correspondre au type de selles de référence "S4" utilisées par la SNCF (Société Nationale des Chemins de fer Français). La cale 10 est en un matériau synthétique, par exemple en polyamide, et comprend deux ouvertures appropriées 11 de forme générale rectangulaire. La cale 10 comprend de plus deux lignes d'affaiblissement transversales 12, sous forme de rainures à section transversale en forme de "V", aménagées depuis sa face supérieure, qui permettent de faciliter la découpe de cette cale 10 afin d'adapter ses dimensions aux types de selles de référence "S5", "S8" et "S9". Dans sa partie centrale, la cale 10 comprend un marquage indiquant le type de selles concernées, comme "Cale type S4" dans l'exemple représenté, et un marquage indiquant l'épaisseur de la cale, comme "Épaisseur 2" dans l'exemple représenté, signifiant que la cale 10 a une épaisseur de 2 mm. À distance des lignes 12, la cale 10 comprend une mention "S4" indiquant qu'aucune découpe n'est à réaliser pour utiliser la cale 10 avec une selle "S4", et des mentions "S5", "S8" et "S9" à proximité des lignes 12 respectives, pour permettre d'identifier la ligne selon laquelle la cale 10 doit être découpée selon le type de selle à traiter. La cale 10 a une épaisseur constante afin de permettre de restaurer la hauteur nominale d'un rail. Les figures 9 et 10 représentent une cale 10 adaptée à des selles de type "U67", comprenant deux lignes d'affaiblissement 12 qui permettent d'adapter les dimensions de la cale aux différentes dimensions de selles de ce type. Ici également, la cale 10 a une épaisseur constante. Les figures 11 et 12 représentent une cale 10 adaptée à des selles de type "Si" et des lignes d'affaiblissement 12 marquées "S3", permettant de la découpe de la cale en plus d'adapter les dimensions de cette dernière à des selles de type "S3". La cale 10 a aussi une épaisseur constante. Les figures 13 et 14 représentent une cale 10 adaptée à la partie d'un coussinet de glissement situé sur le côté extérieur d'un rail par rapport à la voie de chemin de fer, et dimensionnée pour correspondre aux coussinets de glissement de type "CG1". La cale 10 comprend des lignes d'affaiblissement transversales 12 marquées "CG2", "CG3", "CG4" ou "CG5" selon le type de coussinets de glissement auxquels la cale peut être adaptée par des découpes correspondantes. La cale 10 selon ces figures comprend également une ligne d'affaiblissement 12 permettant d'éliminer une pièce 13 de forme sensiblement carrée au niveau de la zone médiane de la cale, selon le type de coussinet de glissement concerné. Dans l'exemple représenté, ainsi que le montre figure 14, la cale 10 est destinée à restaurer l'inclinaison nominale d'un coussinet de glissement ayant perdu cette inclinaison suite à l'insertion du coussinet de glissement dans le bois de la traverse supportant ce coussinet. La cale 10 présente une épaisseur allant en décroissant constamment depuis son côté destiné à être placé sur le côté extérieur du rail vers son côté destinée à être placé sur le côté intérieur du rail par rapport à la voie de chemin de fer. Il peut notamment exister deux hauteurs de cales 10, dont une varie de 30 5 mm à 1 mm de son côté extérieur à son côté intérieur et dont l'autre varie de 2 mm à 1 mm entre ces mêmes côtés. Les figures 15 et 16 représentent une cale 10 adaptée à la partie d'un coussinet de glissement située sur le côté intérieur d'un rail par rapport à la voie de chemin de fer, et dimensionnée pour correspondre aux coussinets de glissement de type "CG". La cale 10 comprend des lignes d'affaiblissement transversales 12 marquées "CG1" ou "CG6" selon le type de coussinets de glissement auxquels la cale peut être adaptée par des découpes correspondantes. Sur son extrémité destinée à être placée sur le côté extérieur du rail, la cale 10 comprend une ligne 12 de forme ondulée, permettant d'adapter la forme de la partie correspondante de la cale aux deux types de formes que peuvent présenter des coussinets de glissement à cet endroit. Ici également, la cale 10 est destinée à restaurer l'inclinaison nominale d'un coussinet de glissement. Elle présente une épaisseur allant en décroissant constamment depuis son côté destiné à être placé sur le côté intérieur du rail vers son côté destiné à être placé sur le côté extérieur du rail par rapport à la voie de chemin de fer. Il peut notamment exister deux hauteurs de cales 10, dont une varie de 1 mm à 5 mm de son côté intérieur à son côté extérieur et dont l'autre varie de 1 mm à 2 mm entre ces mêmes côtés. Les figures 17 et 18 illustrent schématiquement deux étapes de mise en oeuvre du procédé de restauration de la hauteur et de l'inclinaison nominales d'un rail 1 de voie de chemin de fer utilisant des cales 10 telles que précitées. Après retrait des tire-fonds assurant la fixation de la selle 3 à traiter à la traverse 2, le rail 1 et cette selle 3 sont soulevées d'une quinzaine de mm; s'agissant, dans l'exemple représenté, de restaurer non seulement la hauteur nominale mais également l'inclinaison nominale du rail 1, sont utilisées deux cales 10 telles que précitées, l'une ayant une épaisseur augmentant constamment de l'un de ses côtés à l'autre, afin de rétablir l'inclinaison, et l'autre ayant une épaisseur constante, afin de rétablir la hauteur. Ces cales 10 sont découpées si nécessaires selon le type de selle 3 à traiter, puis la face de la cale 10 destinée à être placée contre le bois de la traverse 2 est enduite d'un produit durcissable 15, notamment une résine époxy. Les cales 10 sont alors insérées entre la semelle 3 et la traverse 2, et les tire-fonds sont remis en place. Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit une cale permettant la restauration de la position d'un rail de voie de chemin de fer, présentant les avantages déterminants d'être en un matériau électriquement isolant, de ne pas présenter pas de risque de corrosion, de pouvoir être découpée facilement, sur le chantier, selon le type de semelle à traiter afin de pouvoir être précisément mise en place dans l'empreinte imprimée dans la traverse par la semelle suite au "martèlement" résultant du passage des trains, et de permettre de limiter le risque de poursuite d'insertion d'une semelle dans une traverse. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. Ainsi, les rainures à section en forme de "V" peuvent être remplacées par toute autre sorte de lignes d'affaiblissement, notamment des lignes de prédécoupe sous forme de "pointillés" traversant l'épaisseur de la cale. REVENDICATIONS 1 Cale (10) permettant la restauration de la position d'un rail (1) de voie de chemin de fer fixé à une traverse (2) par une semelle (3), caractérisée en ce qu'elle est en matière synthétique, en ce qu'elle est dimensionnée selon les dimensions d'une plus grande semelle (3) existante dans un type de semelles (3) donné, et en ce qu'elle comprend au moins une ligne d'affaiblissement (12) correspondant aux dimensions d'au moins une plus petite semelle (3) existante dans ce type de semelles (3) donné, cette ligne d'affaiblissement (12) permettant de faciliter la découpe de la cale (10) aux dimensions de ladite plus petite semelle (3) existante. 2 Cale (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque ligne d'affaiblissement (12) est réalisée sous forme d'une rainure à section transversale en forme de "V" aménagée à partir d'une face de la cale (10). 3 Cale (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une marque à proximité d'au moins une ligne d'affaiblissement (12), correspondant à l'identification de la semelle (3) de plus petites dimensions que permet d'obtenir la découpe de la cale (10) selon la ligne d'affaiblissement (12). 4 Cale (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce 20 qu'elle a une épaisseur constante, afin de permettre de restaurer la hauteur nominale d'un rail (1). Cale (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle a une épaisseur variable, variant progressivement dans la direction de la cale (10) destinée à être disposée perpendiculairement à l'axe du rail (1), afin de permettre de restaurer l'inclinaison nominale de ce rail (1). 6 Cale (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle fait partie d'un ensemble des cales (10) de différentes épaisseurs et/ou de différentes variations de hauteur. 7 Procédé de restauration de la position d'un rail (1) de voie de chemin 30 de fer, utilisant la cale (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : -libérer les moyens de fixation assurant la fixation à la traverse (2) de la semelle (3) à traiter; - utiliser au moins une cale (10) en matière synthétique de dimensions correspondant aux dimensions d'une plus grande semelle (3) existante dans un type de semelles (3) donné, et comprenant au moins une ligne d'affaiblissement (12) correspondant aux dimensions d'au moins une plus petite semelle (3) existante dans ce type de semelles (3) donné ; découper éventuellement cette ou ces cales (10) selon le type de semelle (3) à traiter - insérer au moins une cale (10) entre la semelle (3) et la traverse (2), et 10 - remettre en place les moyens de fixation assurant la fixation de la semelle (3) à la traverse (2). 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à mettre en place un produit durcissable (15) entre la cale (10) et la traverse (2). 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à appliquer le produit durcissable (15) sur la face inférieure de la cale (10) destinée à prendre appui contre la traverse (2) .