Brevet FR2921392A1 — publié le 20090327

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne les plots destinés à supporter un rail d'une 5 voie ferrée. L'invention concerne également une traverse comportant une entretoise s'étendant selon une direction longitudinale et reliant deux plots selon l'invention, ainsi qu'un ensemble comportant un rail fixé sur un plot selon l'invention grâce à des attaches. 10 ETAT DE L'ART La figure 1 représente schématiquement une traverse 1 connue comportant deux plots 3 reliés par une entretoise 2. L'entretoise 2 s'étend selon une direction longitudinale X. Comme le montre schématiquement la figure 3, chaque plot 3 15 comporte un réceptacle 30. Chaque réceptacle 30 comporte un fond 32 principalement plat et des parois latérales 31 s'étendant selon une direction transverse Y perpendiculaire à la direction longitudinale X. On voit également sur les figures 2 et 3 que chaque plot 3 comporte 20 un support de rail 5 monté sur la semelle. Le support comporte principalement une semelle sous rail 8 directement placée sous un patin 51 du rail 5, et une selle 10 recouvrant la semelle 9. La semelle sous rail 8 est placée sur la selle 10. Comme le montre la figure 2, le rail 5 est rendu solidaire de son 25 support grâce à des attaches 6. Classiquement, les attaches 6 comportent d'une part une vis 6' comportant une tige 62 et une tête 61, et d'autre part une lame élastique 63. Comme le montre la figure 2, la tige 62 de la vis 6' coopère avec la semelle 9, de sorte que la tête 61 de la vis 6' presse la lame 63 entre d'une 30 part le patin 51 du rail et d'autre part la selle 10. Le rail 5 est ainsi solidaire de son support. Comme le montre la figure 3, l'ensemble support/semelle est rendu solidaire du plot 3 grâce à des tirefonds 7' comportant d'une part une tête 71 coopérant avec des rondelles 73 et d'autre part une tige 72 coopérant avec le plot 3. La tige 72 du tirefond 7' coopère avec le plot 3, de sorte que la tête 71 du tirefond presse les rondelles 73 sur la selle 10, pour solidariser l'ensemble support/semelle lors du serrage du tirefond 7' dans le plot 3. Lors de la circulation d'un train ou d'un tramway sur les rails, il y a une déflexion du rail 5, et un écrasement de la semelle 9. La semelle joue notamment un rôle d'atténuation vibratoire. Une telle traverse comporte cependant des inconvénients. En effet, lorsque des efforts F transverses sont appliqués sur le rail, comme le montre la figure 3, il y a un effet d'inclinaison du rail 5, ce qui introduit des efforts de cisaillement dans le support, la semelle et le plot. Les efforts sont mal répartis dans le plot, qui est généralement en béton. L'inclinaison des rails engendre également un enfoncement différentiel des rails de la voie, et donc un sur-écartement des rails, particulièrement dans les courbes de la voie. De plus, le tirefond 7', les rondelles 73, la selle 10 et la semelle sous rail 8 sont généralement en matériau métallique. Cet empilement de pièces métalliques crée un pont vibratoire qui favorise la propagation des vibrations dans le plot, lors du passage d'un tramway par exemple. Les vibrations ainsi générés nuisent aux performances d'atténuation vibratoire de la traverse, et par conséquent de la voie ferrée. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose un plot pour voie ferrée, comportant un réceptacle comportant un fond et des parois latérales s'étendant selon une direction transverse ; au moins une semelle comportant une surface inférieure apte à venir en contact avec le fond du réceptacle et des surfaces latérales ; et un support de rails monté sur la semelle ; ledit plot étant caractérisé en ce que au moins une surface latérale de chaque semelle vient en contact avec une paroi latérale du réceptacle pour former une interface, l'interface s'étendant obliquement par rapport au fond et à la surface inférieure, de sorte que des efforts appliqués sur le support selon une direction longitudinale perpendiculaire à la direction transverse soient transmis dans le plot par l'intermédiaire de l'interface. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison 5 techniquement possible : - l'interface s'étend obliquement en faisant un angle par rapport au fond et à la surface inférieure, l'angle étant compris entre 20° et 70°, et préférentiellement entre 25° et 65° ; - la semelle a une densité comprise entre 0.65 et 0.95, préférentiellement 10 comprise entre 0.7 et 0.9 ; - la semelle a des propriétés de résilience ; - la semelle est en polyuréthane ; - la surface latérale de la semelle présente des cannelures pour compenser une éventuelle irrégularité des parois latérales du réceptacle ; 15 - le plot comporte au moins une fixation du support sur le plot, la semelle comportant en outre un oeillet supérieur s'étendant entre la fixation et le support, de sorte que la fixation ne vienne pas en contact avec le support et ne crée pas de pont vibratoire avec le support ; - la fixation comporte un tirefond qui précontraint la semelle ; 20 - le réceptacle comporte deux semelles, une semelle étant disposée pour chaque paroi latérale s'étendant selon la direction transverse ; - les deux parois latérales du réceptacle s'étendant selon la direction transverse sont sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan vertical passant par le milieu du réceptacle. 25 Dans un exemple de réalisation, la semelle comporte une base présentant une épaisseur de 16 mm environ. La semelle a par exemple, au niveau de la surface latérale, une épaisseur égale à 10 mm environ. L'oeillet supérieur a une épaisseur de 9 mm. La largeur de la semelle est sensiblement égale à 160 mm, pour une longueur, hors tout, sensiblement 30 comprise entre 100 à 160 mm. L'invention concerne également une traverse comportant une entretoise s'étendant selon une direction longitudinale et reliant deux plots selon l'invention, ainsi qu'un ensemble comportant un rail fixé grâce à des attaches sur un plot selon l'invention. L'invention présente de nombreux avantages. Elle permet la transmission d'efforts au coeur du plot de façon 5 homogène de sorte que la tenue mécanique du plot est grandement améliorée. Chaque plot a des propriétés d'auto-raidissement, qui diminue l'inclinaison des rails, ce qui diminue l'enfoncement différentiel des rails, et améliore par conséquent les performances de la voie, même dans les 10 courbes de cette dernière. La fixation du support sur le plot se fait intégralement par l'intermédiaire de la semelle, ce qui permet d'éliminer les ponts vibratoires. Toutes les vibrations passent par la semelle, cette dernière exerçant un rôle d'atténuation des vibrations. 15 Une traverse selon l'invention est adaptable à tout type d'attaches de rails sur son support (attaches de type Nabla, Pandrol, Vossloh, etc.). L'invention s'applique avantageusement à des plots, des traverses et des ensembles pour des tramways ayant une charge à l'essieu comprise entre 10 et 15 tonnes environ, mais peut également s'appliquer à tout type 20 de train. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 25 - la figure 1, déjà commentée, représente schématiquement une vue en perspective d'une traverse selon l'état de l'art ; - la figure 2, déjà commentée, est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3, déjà commentée, est une vue en coupe selon la ligne III-III de 30 la figure 1 ; - la figure 4 représente schématiquement une traverse selon l'invention comportant un rail ; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue en perspective d'une semelle selon l'invention ; et -la figure 7 est une vue en coupe de la partie VI de la figure 6. Les éléments similaires portent des références numériques identiques sur toutes les figures. DESCRIPTION DETAILLEE Comme le montre la figure 4, un exemple non limitatif d'une traverse 1 selon l'invention comporte deux plots 3 selon l'invention qui sont reliés par une entretoise 2. L'entretoise 2 s'étend selon une direction longitudinale X. Comme le montre la figure 5, chaque plot 3 comporte principalement un réceptacle 30, au moins une semelle 90 et un support de rail 5 monté sur chaque semelle. Un plot selon l'invention comporte préférentiellement deux semelles 90, comme on le verra dans la suite de la présente description. Le support comporte principalement une semelle sous rail 8 directement placée sous un patin 51 du rail 5 et une selle 10 recouvrant au moins partiellement chaque semelle 90. La semelle sous rail 8 est placée sur la selle 10. Le support de rail 5 est monté solidaire du plot 3 par des fixations 7, par l'intermédiaire de la semelle 90, comme décrit ci-après. Le réceptacle 30 se présente sous la forme d'un évidement dans la partie supérieure du plot 3. Il comporte un fond 32 et des parois latérales. Au moins deux parois latérales référencées par 31 s'étendent selon une direction transverse Y perpendiculaire à la direction X. Comme le montre la figure 6, chaque semelle 90 comporte quant à elle principalement une base 93 et un rebord 95 latéral venu de matière sur 25 la base 93. La base 93 comporte d'une part une surface inférieure 92 apte à venir en contact avec le fond 32 du réceptacle et d'autre part des surfaces latérales 91'. Le rebord 95 comporte au moins une surface latérale 91 externe qui 30 est apte à venir en contact avec une paroi latérale 31 du réceptacle 30, pour former une interface 911.Comme on le voit sur la figure 5, l'interface 911 s'étend obliquement par rapport au fond 32 du réceptacle 30 et par rapport à la surface inférieure 92 de la semelle 90. Dans la présente description, on caractérise par � oblique � tout angle non nul (différent de 0°) ou non droit (différent de 90°). Ainsi, comme le montre la figure 6, la surface latérale 91 fait un angle a oblique qui peut être quelconque, mais qui est préférentiellement compris entre 20 et 70°, et très préférentiellement compris entre 25° et 65°, avec une valeur optimale à 30°. On rappelle que chaque plot comporte préférentiellement deux semelles 90. Comme le montre la figure 5, une semelle est prévue pour chaque paroi latérale 31 du réceptacle 30. On a donc une interface 911 plus proche de l'entretoise 2 et une interface 911 plus éloignée de l'entretoise 2, les deux interfaces 911 étant situées de part et d'autre du support de rail, sensiblement symétriquement. Les deux interfaces 911 forment un V entre elles, la pointe du V étant dirigée vers la partie inférieure du plot 3. En d'autres termes, les deux parois latérales 31 du réceptacle s'étendant selon la direction transverse Y sont sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan vertical passant par le milieu du réceptacle. Comme le montre la figure 5, le contact entre la paroi latérale 31 et la surface latérale 91 d'une part et l'extension oblique d'autre part font que des efforts E ou F transverses appliqués sur le support de rail (notamment par l'intermédiaire du rail 5) sont transmis obliquement dans le plot 3, par l'intermédiaire des interfaces 911, comme le montrent respectivement les flèches E' et F'. Les efforts E' et F' sont transmis obliquement, perpendiculairement à chaque interface 911, en s'éloignant du support de rail, de façon homogène vers la partie inférieure du plot 3, réduisant ainsi notamment les efforts de cisaillement dans le plot (généralement en béton). De plus, le rebord 95 se comprime sous l'effet des efforts E' et F', ce qui fait que chaque plot a des propriétés d'auto-raidissement. L'inclinaison des rails est ainsi diminuée, ce qui diminue l'enfoncement différentiel des rails, notamment dans les courbes de la voie. La tenue et les performances mécaniques de la voie sont ainsi 30 grandement améliorées. La semelle 90 a une densité comprise entre 0,65 et 0,95, et préférentiellement comprise entre 0,7 et 0,9. Elle présente très avantageusement des propriétés de résilience, notamment en vue d'absorption des vibrations. La semelle est très préférentiellement en polyuréthane, par exemple en mousse de polyuréthane à cellules fermées. Dans un exemple de réalisation, la semelle présente, au niveau de la base 93, une épaisseur de 16 mm environ et, au niveau du rebord 95 et de la surface latérale 91, une épaisseur égale à 10 mm environ. La largeur de la semelle est sensiblement égale à 160 mm, pour une longueur, hors tout, sensiblement comprise entre 100 à 160 mm. Comme le montre la figure 7, la surface latérale 91 présente des cannelures 910, afin de compenser une éventuelle irrégularité des parois latérales 31 du réceptacle 30. Les parois latérales 31 peuvent en effet être irrégulières, du fait qu'elles sont issues d'un moulage du béton formant généralement le plot 3. Les cannelures 910 permettent ainsi un meilleur contact entre la paroi latérale 31 et la surface latérale 91. Comme on l'a vu, la solidarisation du support de rail 5 sur le plot 3 15 s'effectue grâce à des fixations 7. Les fixations 7 comportent principalement un tirefond 7' et des rondelles 73. Le tirefond comporte d'une part une tête 71 coopérant avec les rondelles 73 et d'autre part une tige 72 coopérant avec le plot 3. Afin d'éviter la formation de ponts vibratoires, la semelle 90 comporte 20 un oeillet 94 supérieur venu de matière sur le rebord 95 et s'étendant sensiblement parallèlement en face de la base 93. L'oeillet supérieur a par exemple une épaisseur de 9 mm. Comme le montre la figure 5, l'oeillet supérieur 94 s'étend entre d'une part la tête 71 du tirefond 7' et les rondelles 73 et d'autre part une languette 25 100 de la selle 10. La tige 72 du tirefond 7' coopère avec le plot 3, de sorte que la tête 71 du tirefond 7' presse les rondelles 73 sur l'oeillet 94, pour solidariser l'ensemble support/semelle lors du serrage du tirefond 7' dans le plot 3. Il n'y a pas de contact direct entre les rondelles 73 d'une part et la selle 10 30 d'autre part. Il n'y a donc pas de pont vibratoire. Les vibrations générées par le passage d'un tramway sur le rail 5 sont transmises au plot 3 par l'intermédiaire de la semelle 90, qui, on le rappelle, a préférentiellement des propriétés de résilience, et donc d'absorption des vibrations. Le comportement vibratoire de la traverse est donc grandement amélioré par rapport à l'art antérieur. Le comportement général de la semelle 90 est encore amélioré si la semelle est précontrainte par le tirefond 7'. Classiquement l'invention peut former un ensemble comportant au moins un rail 5 fixé grâce à des attaches 6 sur une traverse telle que décrite ci-dessus. On comprend que l'ensemble comporte préférentiellement deux rails. Classiquement également, les attaches 6 comportent d'une part une vis 6' comportant une tige 62 et une tête 61 et d'autre par une lame élastique 63. Comme le montre la figure 5, la tige 62 de la vis 67 coopère avec le support, de sorte que la tête 61 de la vis 6' presse la lame 63 entre d'une part le patin 51 du rail et d'autre part la selle 10. Le rail 5 est ainsi solidaire de son support. Les développements qui précèdent s'appliquent à une traverse à deux plots reliés par une entretoise, mais on comprend que l'invention concerne principalement un plot, chaque plot pouvant ainsi être monté sur une platine individuelle ou être relié à un autre plot par une traverse monobloc et non par une entretoise par exemple.20 REVENDICATIONS 1. Plot (3) pour voie ferrée, comportant : - un réceptacle (30) comportant un fond (32) et des parois latérales (31) s'étendant selon une direction transverse (Y) ; - au moins une semelle (90) comportant une surface inférieure (92) apte à venir en contact avec le fond (32) 10 du réceptacle et des surfaces latérales (91, 91') ; et - un support (8, 10) de rails (5) monté sur la semelle (90) ; ledit plot étant caractérisé en ce que au moins une surface latérale (91) de chaque semelle (90) vient en contact 15 avec une paroi latérale (31) du réceptacle pour former une interface (911), l'interface s'étendant obliquement par rapport au fond (32) et à la surface inférieure (92), de sorte que des efforts appliqués sur le support (8, 10) selon une direction longitudinale (X) perpendiculaire à la direction transverse (Y) soient transmis dans le plot par l'intermédiaire de l'interface 20 (911). 2. Plot selon la revendication 1, dans lequel l'interface (911) s'étend obliquement en faisant un angle (a) par rapport au fond (32) et à la surface inférieure (92), l'angle étant compris entre 20° et 70°, préférentiellement 25 entre 25° et 65°. 3. Plot selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la semelle (90) a une densité comprise entre 0.65 et 0.95, préférentiellement entre 0.7 et 0.9. 30 4. Plot selon la revendication 3, dans lequel la semelle a des propriétés de résilience. . Plot selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel la semelle (90) est en polyuréthane. 6. Plot selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la surface latérale 5 (91) de la semelle présente des cannelures (910) pour compenser une éventuelle irrégularité des parois latérales (91) du réceptacle. 7. Plot selon l'une des revendications 1 à 6, comportant au moins une fixation (7) du support (8, 10) sur le plot (3), la semelle (90) comportant en outre un oeillet (94) supérieur s'étendant entre la fixation (7) et le support (8, 10), de sorte que la fixation ne vienne pas en contact avec le support et ne crée pas de pont vibratoire avec le support. 8. Plot selon la revendication 7, dans lequel la fixation (7) comporte un 15 tirefond (7') qui précontraint la semelle. 9. Plot selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le réceptacle comporte deux semelles (90), une semelle étant disposée pour chaque paroi latérale (31) s'étendant selon la direction transverse (Y). 10. Plot selon la revendication 9, dans lequel les deux parois latérales (31) du réceptacle s'étendant selon la direction transverse (Y) sont sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan vertical passant par le milieu du réceptacle. 11. Traverse (1) comportant une entretoise (2) s'étendant selon une direction longitudinale (X), caractérisée en ce que l'entretoise (2) relie deux plots (3) selon l'une des revendications 1 à 10. 30 12. Ensemble comportant un rail (5) fixé, grâce à des attaches (6), sur un plot selon l'une des revendications 1 à 10. 20 25