Brevet FR2887567A1 — publié le 20061229

La présente invention concerne un insert de réparation d'un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse en bois. Les rails de chemin de fer sont fixés à des traverses en bois au moyen de tire-fond métalliques. Au fil du temps, de l'humidité s'infiltre entre certains tire-fond et les traverses, venant dégrader les zones du bois dans lesquelles ces tirefond sont ancrés. Il en résulte une prise de jeu des tire-fond par rapport aux traverses, venant amoindrir la fixation des rails. Cette prise de jeu est accentuée par les contraintes transmises par le passage des trains, rendant obligatoire une réparation des traverses. Il est connu par le document GB-A-1 459 875 un procédé de réparation d'un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse en bois comprenant les étapes consistant à : - retirer le tire-fond concerné ; -utiliser un insert tubulaire, à structure grillagée, propre à être engagé dans le trou à traiter pour prendre appui contre la paroi de la traverse et à permettre une prise d'appui du tire-fond contre lui, afin de permettre une remise en place du tire-fond par vissage; - à placer cet insert dans le trou à traiter; - à déposer dans le trou à traiter un produit fluide durcissable, propre, avant durcissement, à fluer dans les fibres du bois; - à revisser le tire-fond de manière à écraser l'insert entre ce tire- fond et la paroi du trou, faisant ainsi fluer ledit produit fluide durcissable autour de ce tire-fond et au travers de l'insert. L'insert selon ce document antérieur a pour inconvénients de ne pas permettre, en cas de trou élargi ou évasé sous l'effet des contraintes transmises par le tire-fond, de mettre en place plusieurs inserts adaptés au diamètre ou à la forme de ce trou. De plus, cet insert apparaît relativement difficile à enfoncer dans le trou et susceptible de s'écraser dans la zone inférieure du trou, alors qu'il est essentiel que l'insert soit présent et efficace dans cette zone inférieure. Cet insert présente en outre un risque de déplacement vers ladite zone inférieure lors du vissage du tire-fond, réalisant un bourrage de l'insert qui vient gêner ou empêcher le complet serrage du tire-fond. II est également connu un procédé consistant à retirer le tire-fond concerné, à mettre en place dans le trou à traiter une vrille métallique hélicoïdale, dite "Vortok" en référence à sa Marque de fabrique, puis à revisser le tire-fond dans la vrille, reformant ainsi une zone d'ancrage pour le tire-fond. Ce procédé a pour inconvénient de ne pas permettre de remédier à la détérioration du bois, qui se poursuit en cas de nouvelles infiltrations. De plus, la remise en place du tire-fond a pour effet, lorsque le bois de la traverse est dégradé, de conduire à une déformation plus ou moins importante de la vrille, celle-ci tendant à s'ovaliser. Dans certains cas, le tire-fond entraîne la vrille avec lui lors de son vissage, amenant à un écrasement de celle-ci dans la zone inférieure du trou, sous forme d'un amas. Dans l'un ou l'autre des cas, la résistance de la fixation obtenue est plus ou moins sujette à caution en cas de traverse fortement dégradée. Pour réparer un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse en bois, il a été également conçu un procédé et un insert décrit dans la demande de brevet français N 03.03401, au nom de la demanderesse de la présente demande de brevet. Ce procédé comprend les étapes consistant à : - retirer le tire-fond concerné ; - utiliser un insert en forme de portion longitudinale de tube, notamment hémi-tubulaire, ayant une longueur légèrement inférieure à la longueur du trou à traiter et comprenant des trous le traversant, qui mettent en communication sa face concave et sa face convexe; - à placer cet insert dans le trou à traiter de telle sorte que la face convexe de cet insert se trouve contre la paroi de la traverse et que la face concave de cet insert soit tournée vers l'axe du trou; - à déposer dans le trou à traiter un produit fluide durcissable, propre, avant durcissement, à fluer dans les fibres du bois; - à revisser le tire-fond de manière à écraser l'insert entre ce tire-fond et la paroi du trou, faisant ainsi fluer ledit produit fluide durcissable autour de ce 5 tire-fond et au travers des trous que comprend l'insert. Cet insert donne satisfaction en pratique mais a pour inconvénient de ne pas être adapté aux deux cas suivants: - lorsque l'ancrage à réparer est équipé d'une selle ou d'un coussinet métallique de glissement; - lorsque le trou de l'ancrage à réparer est équipé d'une vrille "Vortok". Dans le premier cas, l'insert s'étend au niveau de la selle ou du coussinet et gêne l'introduction du tire-fond. Ce dernier, lors de son engagement, vient porter contre l'insert et tend à le faire descendre, au risque de le faire s'échapper au moins partiellement hors du trou, dont l'extrémité inférieure est ouverte. Dans le deuxième cas, l'insert ne peut être introduit dans la vrille ou, en cas d'écrasement de cette vrille en amas dans la zone inférieure du trou, est trop long pour pouvoir être enfoncé convenablement dans ce trou. La vrille ne peut être retirée compte tenu de la déformation qu'elle présente, qu'elle soit écrasée ou non. II existe certes la possibilité de couper l'insert existant mais cette coupe est relativement difficile et longue à réaliser, ne remédie pas parfaitement aux inconvénients précités, et ne permet plus un maintien de l'insert dans sa position angulaire adéquate dans le trou, à savoir du côté du trou opposé à celui tourné vers le rail. II n'existe pas à ce jour d'insert permettant de traiter les deux cas précités, et l'objet de l'invention est précisément de remédier à cette lacune. L'insert concerné présente, de manière connue en soi, une forme allongée et est en une matière plastique non compressible ou faiblement compressible, propre à être écrasée entre le tire-fond et la traverse lors de la remise en place du tire-fond. Selon l'invention, cet insert comprend: - une languette supérieure d'épaisseur réduite, par exemple d'environ 5 1 mm d'épaisseur, et - un corps inférieur ayant une largeur telle qu'il peut être introduit à l'intérieur d'une vrille métallique équipant éventuellement le trou à réparer, ce corps inférieur allant en s'épaississant progressivement dans le sens radial en direction de son extrémité inférieure. Cet insert s'utilise de la même façon que l'insert connu par la demande de brevet français N 03.03401 précitée. Toutefois, lorsque l'ancrage à réparer est équipé d'une selle ou d'un coussinet métallique de glissement, la languette ne fait pas obstacle à la réintroduction du tire-fond au niveau du trou de cette selle ou de ce coussinet. Lorsque le trou de l'ancrage à réparer est équipé d'une vrille "Vortok", le corps inférieur de l'insert peut être introduit à l'intérieur de la vrille. Dans tous les cas, la position angulaire de l'insert dans le trou peut être contrôlée au moyen de la languette. L'insert peut ainsi être disposé sur le côté du trou opposé à celui qui est tourné vers le rail. Lors de l'engagement du tire-fond, la languette permet un centrage du tire-fond et, surtout, permet de faciliter le passage du tire-fond le long de l'insert, réduisant le risque que le tire-fond vienne prendre appui contre le bord supérieur de cet insert et entraîne celui-ci vers la zone inférieure du trou. Ce résultat est pleinement obtenu lorsque les faces de la languette et du corps inférieur tournées vers l'axe du trou après mise en place de l'insert viennent dans le prolongement l'une de l'autre, sans solution de continuité. L'augmentation progressive de l'épaisseur du corps inférieur dans le sens radial permet, au fur et à mesure du vissage du tire-fond, une immobilisation de l'insert dans le sens axial par rapport à la traverse puis une forte compression radiale de cet insert, assurant une parfaite restauration de l'ancrage. De préférence, la largeur du corps inférieur va en se réduisant progressivement en direction de l'extrémité inférieure de ce corps inférieur. Ce corps inférieur peut ainsi être introduit à l'intérieur de la vrille même en cas d'ovalisation ou d'écrasement de cette vrille. Le corps inférieur comprend avantageusement, sur sa face tournée vers la traverse après mise en place, au moins une nervure longitudinale, en particulier une nervure longitudinale médiane. Cette nervure longitudinale médiane peut se déformer sur les bords internes des spires de la vrille lors du serrage du tire-fond, assurant ainsi une parfaite immobilisation de l'insert. Cette nervure longitudinale médiane comprend avantageusement une section transversale trapézoïdale, à base élargie et à sommet de largeur moindre. La nervure est ainsi solidement raccordée au corps inférieur tout en présentant, au niveau de son bord libre, une largeur plus réduite, favorisant sa déformation sur les bords internes des spires de la vrille. L'insert peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques 20 suivantes: - au moins un trou transversal permettant une diffusion homogène d'un produit fluide durcissable au travers de lui; - des nervures transversales faisant saillie de sa face tournée vers la traverse après mise en place, disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond; ces nervures viennent s'engager dans le sillon imprimé par le filet du tire-fond dans le bois de la traverse, ou viennent coopérer avec les spires de la vrille métallique hélicoïdale, et favorisent l'accrochage de l'insert à la paroi de la traverse au moment du vissage du tire-fond; - des rainures transversales aménagées dans sa face tournée vers l'axe du trou après mise en place, disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond; ces rainures forment un pré-filetage de réception du filet du tire-fond; - une paroi transversale saillante, dirigée vers l'intérieur du trou, aménagée à son extrémité située en partie inférieure lorsque cet insert est mis en place, cette paroi étant destinée à venir obturer au moins partiellement l'orifice inférieur du trou à traiter, lorsque ce trou est débouchant; cette extrémité élargie permet d'éviter une fuite trop importante de produit fluide durcissable au moment du vissage du tire-fond. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, ce dessin représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'insert concerné. La figure 1 est une vue de cet insert de face, c'est-à-dire par sa face tournée, après mise en place, du côté de l'axe du trou de la traverse à réparer; la figure 2 est une vue de cet insert en coupe médiane longitudinale; la figure 3 en est une vue de côté ; la figure 4 en est une vue de dessus; la figure 5 en est une vue de dos, c'est-à-dire par sa face tournée du côté de la traverse après mise en place dans le trou de la traverse à réparer; la figure 6 est une vue de l'insert après mise en place dans le trou d'une traverse comportant une selle; la figure 7 en est une vue après mise en place dans le trou d'une traverse équipée d'une vrille hélicoïdale métallique dite "Vortok" faiblement déformée, et la figure 8 en est une vue après mise en place dans le trou d'une traverse également équipée d'une vrille hélicoïdale métallique dite "Vortok" 30 fortement déformée longitudinalement. Les figures 6 à 8 représentent un insert 1 de réparation d'un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse en bois 100, cet ancrage comprenant un tire-fond métallique normalisé (non représenté), reçu dans un trou 101 aménagé dans la traverse 100. Le procédé de réparation utilisant cet insert 1 comprend les étapes consistant à : - retirer le tire-fond concerné ; - placer l'insert 1 dans le trou 101 comme montré sur les figures; - déposer dans le trou 101 un produit fluide durcissable, propre, avant 10 durcissement, à fluer dans les fibres du bois; - revisser le tire-fond de manière à écraser l'insert 1 entre ce tire-fond et la paroi délimitant le trou 101, faisant ainsi fluer ledit produit fluide durcissable autour de ce tire-fond. L'ancrage peut comprendre, ainsi que le montre la figure 6, une selle ou un coussinet métallique de glissement 102. Par ailleurs, une réparation antérieure de l'ancrage a pu conduire à la mise en place dans le trou 101 d'une vrille métallique hélicoïdale 103, dite "Vortok" en référence à sa Marque de fabrique. Cette vrille 103 a pu être relativement peu déformée par la remise en place du tire-fond, comme le montre la figure 7, ou a pu subir une déformation importante, notamment, lorsque le tire-fond entraîne la vrille 103 avec lui lors de sa remise en place, avoir été amenée à être écrasée dans la zone inférieure du trou 101, sous forme d'un amas, ainsi que le montre la figure 8. L'insert 1 est plus particulièrement représenté sur les figures 1 à 5. En référence à ces figures, il apparaît que cet insert 1 présente une forme générale légèrement arquée dans le sens transversal, afin de s'adapter à la courbure du trou 101, et qu'il comprend une languette supérieure 2 et un corps inférieur 3. L'ensemble est réalisé par moulage d'une matière plastique non compressible ou faiblement compressible, cette matière étant propre à être écrasée radialement entre le tire-fond et la traverse 100 lors de la remise en place du tire-fond tout en autorisant au filet du tire-fond d'imprimer son sillon sur elle. La languette 2 a une épaisseur réduite, par exemple environ 1 mm d'épaisseur, une largeur par exemple de l'ordre de 15 mm et une hauteur par 5 exemple de l'ordre de 35 mm. Le corps inférieur 3 a une largeur telle qu'il peut être introduit à l'intérieur d'une vrille 103. Comme le montre les figures 1 et 5, cette largeur va en se réduisant progressivement en direction de l'extrémité inférieure du corps inférieur 3, et peut notamment être de l'ordre de 15 mm au niveau de l'extrémité 3a du corps 3 raccordée à la languette 2 et de l'ordre de 10 mm au niveau de l'extrémité opposée 3b de ce corps 3. Le corps inférieur 3 va par ailleurs en s'épaississant progressivement dans le sens radial depuis son extrémité 3a vers son extrémité 3b, ainsi que le montre la figure 2. La face concave de ce corps inférieur 3, tournée vers l'axe du trou 101 après mise en place, vient dans le prolongement de la face concave de la languette 2, sans solution de continuité, ainsi que cela apparaît sur la figure 4. Ce corps inférieur 3 comprend également, sur sa face 3c tournée vers la traverse 100 après mise en place, une nervure longitudinale médiane inférieure 4, et six petites nervures supérieures 5. La nervure 4 a une section transversale trapézoïdale, c'est-à-dire présente une base élargie raccordée au corps 3 et un sommet de largeur moindre. La nervure 4 est ainsi solidement raccordée au corps inférieur 3 tout en présentant, au niveau de son bord libre, une largeur plus réduite. Les nervures supérieures 5 sont groupées en deux séries de trois nervures alignées. Elles ont une section transversale de forme triangulaire, définissant une arête d'extrémité. Ces nervures 5 sont plus particulièrement destinées à immobiliser l'insert 1 en rotation. Le corps inférieur 3 comprend en outre un trou transversal 6, des 30 nervures transversales 7 et rainures transversales 8 aménagées respectivement sur sa face tournée 3c vers la traverse 100 après mise en place et sur sa face 3d tournée vers l'axe du trou 101 après mise en place, et une paroi transversale 9 dirigée vers l'intérieur du trou, aménagée au niveau de l'extrémité inférieure 3b. Le trou 6 permet une diffusion homogène du produit fluide durcissable au travers de lui. Les nervures 7 sont disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond et viennent s'engager dans le sillon imprimé par ce filet dans le bois de la traverse 100, ou viennent coopérer avec les spires de la vrille 103 (cf. figures 6 et 7). Elles favorisent l'accrochage de l'insert 1 à la paroi de la traverse 100 au moment du vissage du tire-fond. Les rainures 8 sont également disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond et sont aménagées dans la zone supérieure du corps inférieur 3. La paroi transversale 9 est dirigée vers l'intérieur du trou 101. Elle est destinée à venir obturer au moins partiellement l'orifice inférieur du trou 101 afin d'éviter une fuite trop importante de produit fluide durcissable au moment du vissage du tire-fond. En pratique, ainsi que le montre la figure 6, l'insert 1 peut être utilisé pour traiter une traverse 100 comportant une selle métallique 102, la languette 2 ne faisant pas obstacle à la réinsertion du tire-fond dans le trou 101 compte tenu de son épaisseur limitée. Lorsque le trou 101 est équipé d'une vrille 103, le corps inférieur 3 peut être introduit à l'intérieur de cette vrille 103 lorsque celle-ci est relativement peu déformée, ainsi que le montre la figure 7, et peut être introduit dans les quelques spires supérieures de cette vrille 103 en cas d'écrasement de celle-ci dans la zone inférieure du trou 101, ainsi que le montre la figure 8. Dans tous les cas, la languette 2 permet un centrage du tire-fond, permet de contrôler le positionnement de l'insert 1, qui doit être situé sur le côté du trou 101 opposé à celui se trouvant du côté du rail, et, surtout, permet de faciliter le passage du tire-fond le long de l'insert 1 lors du revissage du tire-fond, réduisant le risque que ce tire-fond vienne prendre appui contre le bord supérieur de l'insert 1 et qu'il entraîne celui-ci vers la zone inférieure du trou 101. L'augmentation progressive de l'épaisseur du corps inférieur 3 dans le sens radial permet, au fur et à mesure du vissage du tire-fond, une immobilisation de l'insert 1 dans le sens axial par rapport à la traverse 100 puis une forte compression radiale de cet insert 1. Les nervures 4, 5 et 7 permettent une parfaite immobilisation axiale de l'insert 1 dans le trou 101. Notamment, la nervure 4 vient se déformer sur les bords internes des spires de la vrille 103, son bord libre de largeur réduite favorisant cette déformation. Les rainures 8 forment un pré-filetage de réception du filet du tire-fond et limitent la résistance au vissage de ce tire-fond dans cette zone supérieure du corps 3. Ce dernier, au niveau de sa zone inférieure, ne comprend pas de rainures 8, le filet du tire-fond étant destiné à imprimer son sillon dans cette zone inférieure, ce qui permet de rétablir un parfait ancrage. Ainsi que cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un insert de réparation d'un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse en bois présentant l'avantage déterminant de permettre cette réparation dans les meilleures conditions, y compris lorsque l'ancrage à réparer est équipé d'une selle ou d'un coussinet métallique de glissement ou lorsque le trou de l'ancrage à réparer est équipé d'une vrille de type "Vortok". Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation 25 décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1 Insert (1) de réparation d'un ancrage de rail de chemin de fer sur une traverse (100) en bois, cet ancrage comprenant un tire-fond vissé dans un trou (101) aménagé dans la traverse (100), et l'insert (1) présentant une forme allongée et étant en une matière plastique non compressible ou faiblement compressible propre à être écrasée entre le tire-fond et la traverse (100) lors de la remise en place du tire-fond, caractérisé en ce qu'il comprend: - une languette supérieure (2) d'épaisseur réduite, par exemple d'environ 1 mm d'épaisseur, et - un corps inférieur (3) ayant une largeur telle qu'il peut être introduit à l'intérieur d'une vrille métallique (103) équipant éventuellement le trou (101) à réparer, ce corps inférieur (3) allant en s'épaississant progressivement dans le sens radial en direction de son extrémité inférieure (3b). 2 Insert (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces de la languette (2) et du corps inférieur (3) tournées vers l'axe du trou (101) après mise en place de l'insert (1) viennent dans le prolongement l'une de l'autre, sans solution de continuité. 3 Insert (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur du corps inférieur (3) va en se réduisant progressivement en direction de l'extrémité inférieure (3b) de ce corps inférieur (3). 4 Insert (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps inférieur (3) comprend, sur sa face tournée vers la traverse (100) après mise en place, au moins une nervure longitudinale (4, 5), en particulier une nervure longitudinale médiane (4). 5 Insert (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la nervure longitudinale médiane (4) comprend une section transversale trapézoïdale, à base élargie et à sommet de largeur moindre. 6 Insert (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un trou transversal (6) permettant une diffusion 30 homogène d'un produit fluide durcissable au travers de lui. 7 Insert (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des nervures transversales (7) faisant saillie de sa face (3c) tournée vers la traverse (100) après mise en place, disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond. 8 Insert (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des rainures transversales (8) aménagées dans sa face (3d) tournée vers l'axe du trou (101) après mise en place, disposées de manière à correspondre sensiblement au filet de tire-fond. 9 Insert (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi transversale saillante (9), dirigée vers l'intérieur du trou (101), aménagée à son extrémité située en partie inférieure lorsque cet insert (1) est mis en place, cette paroi (9) étant destinée à venir obturer au moins partiellement l'orifice inférieur du trou (101) à traiter, lorsque ce trou (101) est débouchant.