Brevet FR2907809A1 — publié le 20080502

DESCRIPTION La présente invention concerne les appareils de voie pour réseau ferroviaire, notamment avec supports en béton, plus particulièrement les fixations des rails contigus dans les zones d'entrée et/ou de sortie de coeur et de sortie d'aiguillage des appareils de voie, et a pour objet un dispositif pour la fixation directe d'un rail d'appareil de voie sur un support en béton. La fixation des rails contigus dans les zones d'entrée et/ou de sortie de coeur et d'aiguillage des appareils de voie s'effectue généralement au moyen de selles de fixation, qui se présentent généralement sous forme de plaques d'épaisseur sensiblement continue, ces plaques étant munies de moyens de calage en position des rails ainsi que de moyens destinés à coopérer avec des dispositifs de fixation desdits rails sur les selles. Ces selles sont elles-mêmes fixées à leurs extrémités par l'intermédiaire de dispositifs de serrage sur le support en béton. Actuellement, ces selles sont montées sur des supports en béton au moyen de tire-fonds ou par l'intermédiaire de butées latérales fixées aux traverses en béton, avec interposition de brides de serrage élastique. Les selles ainsi fixées doivent permettre une certaine déformation élastique et permettent généralement la fixation de deux rails se rapprochant. Dans le cas d'un fort rapprochement des rails, les fixations de ces derniers sur les selles doivent être réalisées différemment. A cet effet, il est prévu des selles très longues intégrant la fixation de plusieurs rails, par exemple reprenant la fixation des rails de deux selles contiguës, de sorte que les butées latérales, de type standard, de fixation affectées normalement aux bords adjacents de deux selles sont supprimées. Ce mode de fixation connu de rails permet de résoudre correctement les problèmes de fixation des rails, mais les dispositifs mis en oeuvre restent malgré tout relativement encombrants, ce qui est particulièrement gênant pour la fixation des rails dans les appareils de voie, où les rails sont très rapprochés. De plus, les travaux de maintenance sont relativement compliqués, du fait de la mise en oeuvre d'un grand nombre de pièces, souvent difficilement accessibles, de sorte que la durée d'intervention et donc les coûts correspondants sont relativement importants. 2907809 -2- Il est également connu, par FR-A-1 107 429, FR-A-2 685 364, WO 2006/029801 et WO 2006/029803 des dispositifs pour la fixation d'un rail sur des traverses en béton, dans lesquels lesdits dispositifs, en particulier les butées et les selles, sont montés dans des évidements 5 ménagés dans la face supérieure des traverses en béton. Un tel montage permet un positionnement précis et efficace de ces dispositifs pour la fixation de rails de voie. Cependant, ces dispositifs connus ne permettent pas la fixation de rails contigus dans les zones d'entrée et/ou de sortie de coeur et 10 d'aiguillage des appareils de voie, où il est nécessaire de tenir compte d'une inclinaison desdits rails par rapport à la verticale, cette inclinaison variant en continu pour chaque rail sur toute sa longueur dans l'appareil de voie. Il en résulte qu'en ces endroits il est toujours nécessaire de prévoir des jeux de selles de montage des rails présentant des inclinaisons adaptées à chaque 15 position de rail dans l'appareil, ce qui entraîne d'importants frais de réalisation et de gestion de stocks de telles selles. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif pour la fixation directe d'un rail sur un support en béton, permettant d'assurer une fixation de rails, quelle que soit leur 20 position par rapport au coeur de voie ou aux talons des demi-aiguillages sans mettre en oeuvre de selle de fixation. A cet effet, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué par des aménagements pour le positionnement des rails, prévus par moulage dans un support en béton moulé, par des butées isolantes de fixation des 25 rails par l'intermédiaire de tire-fonds et d'attaches de rail élastiques et par des inserts d'ancrage destinés à coopérer avec les tire-fonds. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins 30 schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de fixation conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue partielle éclatée en perspective, à plus grande échelle, représentant le dispositif suivant la figure 1 sans le rail ; la figure 3 est une vue en élévation, à plus petite échelle, représentant la mise en oeuvre du dispositif pour la fixation de plusieurs rails ; 2907809 -3- la figure 4 est une vue en plan suivant la figure 3, et la figure 5 est une vue en coupe du dispositif Les figures 1 à 5 des dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une fixation directe de rails 1 d'appareil de voie à proximité d'un 5 coeur de voie ou de talon de demi-aiguillage. Conformément à l'invention, ce dispositif de fixation directe de rails 1 d'appareil de voie est constitué par des aménagements 2 pour le positionnement des rails 1, prévus par moulage dans un support en béton moulé 3, par des butées isolantes 4 de fixation des rails 1 par l'intermédiaire 10 de tire-fonds 5 et d'attaches de rail élastiques 6 et par des inserts d'ancrage 7 destinés à coopérer avec les tire-fonds 5. Selon une caractéristique de l'invention et comme le montrent plus particulièrement les figures 1, 2 et 5 des dessins annexés, les aménagements 2 pour le positionnement des rails 1 se présentent sous 15 forme de surépaisseurs 2' et de creux 2" réalisés par moulage lors du coulage du support en béton moulé 3. Les surépaisseurs 2' se présentent essentiellement sous forme de plans inclinés par rapport à l'horizontale et sur lesquels sont posés les rails 1, avec interposition d'une semelle élastique 8, ces plans inclinés étant orientés par rapport à l'axe longitudinal du 20 support en béton moulé 3 ou par rapport à l'axe longitudinal de l'appareil de voie. Ainsi, il est possible de déterminer précisément l'orientation des rails 1, en inclinaison, par rapport à la verticale ou au plan de la voie et, en direction, par rapport à l'axe de la voie. Les creux 2" réalisés par moulage dans le support en béton 25 moulé 3 sont disposés dans l'emprise des surépaisseurs 2' (figures 1, 2 et 5), présentent une forme en tronc de pyramide et sont prolongés chacun par un logement de réception d'un insert d'ancrage 7 en matière synthétique isolant électriquement et destiné à coopérer avec un tire-fond 5 correspondant. Cet insert d'ancrage 7 peut avantageusement être mis en place lors du moulage 30 du support en béton moulé 3, par disposition sur le noyau du creux 2" correspondant. Les butées isolantes 4 (figures 2 et 5) comportent une partie inférieure 4' de forme et de section identiques à celles des creux 2" et une partie supérieure 4" de section quadrangulaire et sont traversées chacune 35 par un tire-fond 5. Ces butées sont avantageusement réalisées en une matière synthétique électriquement isolante telle qu'une polyoléfine. 2907809 -4- Selon une caractéristique de l'invention, les faces des creux 2" et de la partie inférieure 4' des butées isolantes 4 présentent avantageusement, par rapport à l'axe vertical de la face supérieure des surépaisseurs 2' et des butées isolantes 4, une inclinaison comprise entre 25 5 et 35 . Ainsi, les forces générées par le matériel roulant peuvent être diffusées de manière optimale dans le noyau central du support en béton 3, sur une distance réduite. Ces butées isolantes 4 peuvent donc facilement être usinées sur leur face d'application contre les rails en vue de leur adaptation 10 dimensionnelle et de l'obtention d'une précision de positionnement optimale desdits rails. Un tel mode de réalisation des butées isolantes 4 rend ces dernières d'application quasiment universelle, de sorte qu'un modèle standard unique peut être fabriqué, sa compatibilité à un usage spécifique étant simplement obtenue par un usinage d'adaptation correspondant. En 15 outre, la forme de la partie inférieure 4' coopérant avec un creux 2" assure la butée isolante 4 contre toute rotation et donc contre tout défaut d'orientation par rapport au rail correspondant. Les aménagements 2, en coopération avec les butées isolantes 4, permettent un positionnement précis des rails 1, par rapport aux 20 différents axes longitudinaux des rails en entrée ou en sortie d'appareils de voie, ainsi qu'en ce qui concerne l'inclinaison de ces rails 1. De manière connue, le serrage des rails 1 s'effectue au moyen de brides de serrage élastiques 6 s'appuyant sur le patin des rails 1 et sur les butées isolantes 4. Lors d'un tel serrage, les efforts au coeur de support 3 25 sont repris par les faces en contact entre les butées 4 et les creux 2" du support 3, le serrage de la butée 4 dans le creux 2" mettant en précontrainte la surface supérieure de la table d'appui, ainsi que les faces du creux 2". La réalisation des aménagements 2 directement dans la masse du support en béton moulé 3 permet une simplification des procédés de 30 fabrication, par suppression d'un certain nombre de pièces, ces aménagements 2 étant obtenus brut de moulage. De plus, du fait de ce moulage des aménagements 4, ces derniers peuvent facilement être réalisés en fonction des besoins spécifiques à un emplacement donné du support 3 dans un appareil de voie, par simple modification de position et/ou de forme 35 ou de dimension des gabarits correspondant du moule avant le coulage du béton. Il s'ensuit que tous les réglages de géométrie de voie et de position des rails peuvent être effectués facilement et avec précision lors du 2907809 -5- montage, les supports étant simplement affectés d'un marquage correspondant à leur position dans l'appareil de voie. En outre, du fait du moulage du support en béton 3, il est possible, d'une part, de réaliser une précontrainte du béton dans les zones du 5 support 3 soumises à une reprise d'efforts latéraux et, d'autre part, d'adapter la rugosité de surface au niveau des aménagements 2, par exemple pour favoriser la répartition des efforts. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une fixation directe d'un rail sur un support en béton au moyen d'un dispositif unique de 10 fixation coopérant avec une attache élastique et sans mise en oeuvre d'une selle métallique, de sorte que le coût global d'une installation est réduit en conséquence. Il s'ensuit que l'invention permet une fixation de rails rapprochés, en particulier en talon d'aiguillage et en entrée et en sortie de coeur de croisement. 15 Le dispositif conforme à l'invention peut ainsi être particulièrement compact et de dimension réduite en largeur, tout en permettant une grande capacité de réglage en rotation par rapport à l'axe longitudinal du support en béton et une adaptation à toutes les épaisseurs de semelle élastique. En outre, l'accès du dispositif est particulièrement facile 20 par le dessus, tous ses composants étant accessibles par la partie supérieure pour la maintenance, de sorte que celle-ci est facilitée, en particulier le remplacement des composants dans la voie. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention, du fait de la conception du support en béton 3 avec les aménagements 2 et de la 25 réalisation des butées 4 et de l'insert 7 en matière synthétique isolant électriquement, répond parfaitement aux exigences d'isolement électrique des systèmes d'attache de rails et offre une tenue dans le temps nettement supérieure aux dispositifs existant à ce jour. Du fait de la possibilité d'un réglage de position et de 30 dimension des aménagements 2 particulièrement précis lors du moulage du support en béton 3, une application à toutes les inclinaisons de table d'appui est possible. De même, le support en béton peut être optimisé dans ses dimensions en fonction de son positionnement dans un appareil de voie, par exemple en vue d'une meilleure imbrication en talon. Il s'ensuit que des 35 supports ou traverses standard peuvent être utilisés de manière accrue et que les supports longs ne sont utilisés qu'en cas de stricte nécessité. 2907809 -6- Enfin, l'invention est compatible avec tous types de rails Vignoles et rails à gorge, ainsi qu'avec tous types d'attaches de rails et de semelle sous rails et permet un prémontage de l'ensemble des éléments destinés à coopérer avec les rails, les brides de serrage élastiques 6 pouvant 5 être escamotés par une rotation de 180 C hors de l'espace de passage des rails lors de la pose. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 10 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fixation directe d'un rail (1) sur un support en béton (3) caractérisé en ce qu'il est constitué par des aménagements (2) pour le positionnement des rails (1), prévus par moulage dans un support en béton moulé (3), par des butées isolantes (4) de fixation des rails (1) par l'intermédiaire de tire-fonds (5) et d'attaches de rail élastiques (6) et par des inserts d'ancrage (7) destinés à coopérer avec les tire-fonds (5). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les aménagements (2) pour le positionnement des rails (1) se présentent sous forme de surépaisseurs (2') et de creux (2") réalisés par moulage lors du coulage du support en béton moulé (3). 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les surépaisseurs (2') se présentent essentiellement sous forme de plans inclinés par rapport à l'horizontale et sur lesquels sont posés les rails (1), avec interposition d'une semelle élastique (8), ces plans inclinés étant orientés par rapport à l'axe longitudinal du support en béton moulé (3) ou par rapport à l'axe longitudinal de l'appareil de voie. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les creux (2") réalisés par moulage dans le support en béton moulé (3) sont disposés dans l'emprise des surépaisseurs (2'), présentent une forme en tronc de pyramide et sont prolongés chacun par un logement de réception d'un insert d'ancrage (7) en matière synthétique isolant électriquement et destiné à coopérer avec un tire-fond (5) correspondant. 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que les butées isolantes (4) comportent une partie inférieure (4') de forme et de section identiques à celles des creux (2") et une partie supérieure (4") de section quadrangulaire et sont traversées chacune par un tire-fond (5). 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisé en ce que les butées isolantes (4) sont réalisées en une matière synthétique électriquement isolante telle qu'une polyoléfine. 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 à 6, caractérisé en ce que les faces des creux (2") et de la partie inférieure (4') des butées isolantes (4) présentent, par rapport à l'axe vertical 2907809 -8- de la face supérieure des surépaisseurs (2') et des butées isolantes (4), une inclinaison comprise entre 25 et 35 .