Brevet FR2938274A1 — publié le 20100514

Superstructure de voie fixe sans ballast avec sectionnement de la dalle de fondation. L'invention se rapporte à une superstructure de voie fixe sans ballast pour au moins un rail de chemin de fer, utilisée notamment pour le trafic à grande vi- tesse. Afin de s'affranchir de l'utilisation de ballast et de traverses pour stabiliser l'emplacement d'une paire de rails de chemin de fer formant une voie de roule-ment, classiquement le ballast et les traverses sont remplacés par une dalle de voie en béton, de section transversale rectangulaire, disposée sur une dalle de fondation également en béton et de section transversale globalement rectangulaire disposée sur le sol. Une telle structure de dalle de voie en béton superposée à une dalle de fondation est décrite par exemple dans la demande de brevet DE 199 59 978 Al. La dalle de voie présente classiquement sur sa face inférieure une faible rugosité lui permettant de transmettre seulement des contraintes de compression à la dalle de fondation évitant ainsi un arrachement entre la dalle de voie et la dalle de fondation consécutif par exemple à un effort latéral transmis par le train à la dalle de voie résultant de la force centrifuge à laquelle est soumis le train dans un virage ou d'un choc ayant une composante latérale engendrée par le train lui même. Il est connu également afin de libérer les contraintes du béton de la dalle de voie causées par les variations de température, de découper la dalle de voie en tronçons, chaque tronçon étant ainsi apte à travailler indépendamment l'un de l'autre sur la dalle de fondation. Classiquement la dalle de fondation est coulée de manière continue et ininterrompue sur le sol par un procédé à coffrage glissant. Au cours du temps, sous l'effet combiné des variations de températures et des efforts mécaniques exercés par les trains passants, des fissures apparaissent sur la dalle de fondation essentiellement orientées selon le sens de la largeur de dalle de fondation. Les endroits d'occurrence de ces fissures apparaissent le long de la dalle de fondation de manière aléatoire et il peut arriver qu'une fissure de la dalle de fondation apparaisse en dessous d'une extrémité d'un tronçon ou d'un joint de la dalle de voie. Il en résulte alors une fragilité de la dalle de fondation qui est soumise au niveau de l'emplacement de la fissure à des infiltrations d'eau et à des poinçon- nements par la dalle de voie. Le problème technique est d'améliorer l'étanchéité de la dalle de fondation et de diminuer la sensibilité de la dalle de fondation au poinçonnement par les tronçons de dalle de voie. A cet effet, l'invention a pour objet une superstructure de voie fixe sans ballast pour au moins un rail de roulement comprenant, une dalle de fondation en béton en contact avec le sol étendue selon une direction longitudinale, une dalle de voie en béton disposée sur la dalle de fondation formée d'une succession de tronçons de dalle de voie, chaque tronçon étant délimité par deux bords transversaux de tronçons de dalle de voie, caractérisée en ce que la dalle de fondation comporte selon la direction longitudinale une succession de tronçons de dalle de fondation séparés par des espacements, chaque tronçon de dalle de fondation étant délimité par deux bords transversaux de tron- çon de dalle de fondation. Suivant des modes particuliers de réalisation, la superstructure de voie comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les bords des tronçons de la dalle de fondation sont décalés des bords des tronçons de la dalle de voie ; - les tronçons de la dalle de voie sont d'une même première longueur, et les tronçons de la dalle de fondation sont d'une même deuxième longueur ; - les tronçons de la dalle de voie et les tronçons de la dalle de fondation sont d'une même longueur ; - un bord quelconque d'un tronçon de la dalle de fondation est situé sensi- blement en dessous du milieu d'un tronçon de la dalle de voie ; - un joint notamment en bitume est disposé entre deux bords adjacents de deux tronçons de la dalle de fondation ; - un joint est disposé entre deux bords adjacents de deux tronçons de dalle de voie ; et - la dalle de fondation comprend des goujons longitudinaux de renforce-ment, décalés entre eux et reliant les tronçons de dalle de fondation entre eux de façon à maintenir l'alignement des tronçons et à répartir les efforts longitudinaux. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une superstructure de voie fixe sans ballast pour au moins un rail de roulement, comprenant les étapes consistant à : déposer une dalle de fondation en béton sur le sol étendue selon une di- rection longitudinale, déposer une dalle de voie en béton sur la dalle de fondation, la dalle de voie étant formée d'une succession de tronçons de dalle de voie et chaque tronçon étant délimité dans le sens de la longueur par deux bords de tronçon de dalle de voie, caractérisé en ce qu'on ménage dans la dalle de fondation des interruptions successives suivant la direction longitudinale pour former une succession de tronçons distincts de dalle de fondation, chaque tronçon de dalle de fondation étant délimité selon le sens de la longueur par deux bords de tronçon de dalle de fondation. Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé de fabrication comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape de dépôt de la dalle de voie est effectuée de manière à ce que les bords des tronçons de la dalle de fondation sont décalés par rapport aux bords des tronçons de la dalle de voie ; - l'étape de dépôt de la dalle de fondation comporte une étape de coulage d'une dalle primaire de fondation en béton de manière ininterrompu par coffrage glissant et une étape de sciage en tronçons de la dalle primaire de fondation selon un motif prédéterminé ; - l'étape de dépôt de la dalle de fondation comporte une étape de fabrica- tion unitaire de tronçons de dalle de fondation notamment par moulage et une étape d'assemblage des tronçons de dalle de fondation bout à bout selon un motif prédéterminé fonction des longueurs des tronçons de dalle fondation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'une unique forme de réalisation qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une superstructure de voie selon l'invention, - la Figure 2 est une vue de coté de la superstructure de voie de la Figure 1, - la Figure 3 est un ordinogramme d'un procédé de fabrication d'une superstructure de voie selon l'invention, et - la Figure 4 un ordinogramme d'une variante du procédé de fabrication de la figure 3. Suivant les Figures 1 et 2, une superstructure de voie sans ballast 2 comprend une dalle de fondation 4 en béton disposée sur une surface d'un sol 6, une dalle de voie 8 en béton superposée à la dalle de fondation 4, et une paire de files de rails de roulement 10 à écartement constant fixés sur des selles 12 de récep- tion régulièrement espacées selon un sens longitudinal d'axe Z. La dalle de voie 8 est formée d'une succession de tronçons de dalle de voie 14 et chaque tronçon 14 est délimité par deux bords 16 de tronçons de dalle de voie, chacun étant situé à une extrémité dans le sens longitudinal Z et étendu transversalement selon des axes X, Y. Chaque tronçon 14 comprend une armature métallique, non visible sur les figures, enrobée par du béton. L'armature est constituée par un ensemble de fers métalliques étendus dans le sens de la longueur accrochés à des boucles métalliques transversales de contour rectangulaire. La dalle de fondation 4 comporte une succession de tronçons de voie de fondation 18 espacés entre eux dans le sens longitudinal et chaque tronçon de voie de fondation 18 est délimité par deux bords 20 de tronçons de dalle de fondation, chaque bord d'un tronçon étant situé à une extrémité dans le sens de la longueur et étendu transversalement selon les axes X, Y. Les bords 18 des tronçons de la dalle de fondation 4 sont décalés des bords 16 des tronçons 14 de la dalle de voie 8. Avantageusement, les longueurs des tronçons de la dalle de voie et de la dalle de fondation respectivement notées L1 et L2, sont ici égales. Chaque bord 20 d'un tronçon 18 de la dalle de fondation 4 est situé en dessous du milieu d'un tronçon 14 de la dalle de voie 8. Un joint 24, ici en bitume est disposé entre deux bords adjacents de deux tronçons 18 de la dalle de fondation 4 consécutifs et disposés bout à bout dans le sens de la longueur. La dalle de fondation 8 comprend des goujons 24 longitudinaux de renforcement, décalés de 500 mm entre eux, reliant les tronçons 18 de dalle de fondation entre eux et aptes à maintenir l'alignement des tronçons entre eux et à répartir les efforts longitudinaux. En variante les longueurs de tronçons de la dalle de voie sont égales à une même première longueur. Les longueurs des tronçons de la dalle de fondation sont égales à une même deuxième longueur, la première et la deuxième longueur étant différentes. En variante, un certain nombre de tronçons de la dalle de voie sont de longueurs différentes ou un certain nombre de tronçons de dalle de fondation sont de longueurs différentes. Suivant la figure 3, un procédé de fabrication 100 d'une superstructure de voie fixe sans ballast 2 décrit à la figure 1 comprend un ensemble d'étapes successives. Dans une première étape 102, une dalle de fondation 4 en béton est dé-posée sur le sol 6 selon une extension longitudinale. La dalle de fondation 4 en béton obtenue comporte une succession de tronçons distincts 18 de dalle de fondation 18, chaque tronçon de dalle de fondation 18 étant délimité selon le sens de la longueur par deux bords 20 de tronçon de dalle de fondation 18. Dans une étape suivante 104, une dalle de voie 8 en béton est déposée sur la dalle de fondation 4 sous la forme d'une succession de tronçons 14 de dalle de voie disjoints entre eux, chaque tronçon étant délimité selon le sens de la longueur par deux bords 16 de tronçon de dalle de voie étendus transversalement selon les axes X et Y. Le dépôt de la dalle de voie 8 est effectué de manière à ce que les bords 20 des tronçons 18 de la dalle de fondation 4 sont décalés par rapport aux bords 16 des tronçons 14 de la dalle de voie 8. L'étape 102 de dépôt de la dalle de fondation comporte une étape de coulage 106 d'une dalle primaire de fondation en béton de manière ininterrompue par coffrage glissant et ensuite une étape de sciage 108 des tronçons de la dalle primaire de fondation en un motif prédéterminé fonction de la suite des longueurs correspondant à la succession des tronçons de dalle de voie. Suivant une variante de la figure 3 décrite à la figure 4, l'étape 102 de dépôt de la dalle de fondation 4 comporte une étape de fabrication unitaire 206 de tronçons 18 de dalle de fondation et ensuite une étape de pose et d'assemblage 208 des tronçons de dalle de fondation bout à bout selon un motif prédéterminé fonction des longueurs des tronçons de dalle fondation et de la suite des longueurs correspondant à la succession des tronçons de dalle de voie. Le découpage de la dalle de fondation 4 en tronçons 18 permet de créer des surfaces de libération des contraintes auxquelles est soumise la dalle de fondation 4 au cours de son vieillissement. Le décalage prédéterminé des bords des tronçons 18 de la dalle de fondation par rapport aux bords 16 des tronçons 14 de la dalle de voie évite la survenue de poinçonnement de la dalle de fondation par les bords 16 tranchants des tronçons 14 de la dalle de voie. De l'absence de poinçonnement de la dalle de fondation, une bonne étan- chéité de la dalle de fondation est assurée et par conséquent une fréquence de maintenance diminuée. Le découpage d'une dalle primaire de fondation coulée en continu sur le site est simple à mettre en oeuvre et peu couteux. REVENDICATIONS1. Superstructure de voie fixe sans ballast pour au moins un rail de roule-ment (10) comprenant, une dalle de fondation (4) en béton en contact avec le sol (6) étendue se- Ion une direction longitudinale, une dalle de voie (8) en béton disposée sur la dalle de fondation (4) formée d'une succession de tronçons de dalle de voie (14), chaque tronçon (14) étant délimité par deux bords (16) transversaux de tronçons de dalle de voie (14), caractérisée en ce que la dalle de fondation (4) comporte selon la direction longitudinale une suc-cession de tronçons de dalle de fondation (18) séparés par des espacements, chaque tronçon de dalle de fondation (18) étant délimité par deux bords (20) transversaux de tronçon de dalle de fondation. 2. Superstructure de voie fixe sans ballast selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les bords (20) des tronçons de la dalle de fondation sont décalés des bords (14) des tronçons de la dalle de voie (14). 3. Superstructure de voie fixe sans ballast selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les tronçons de la dalle de voie (14) sont d'une même première longueur (L1), et les tronçons (18) de la dalle de fan- dation (4) sont d'une même deuxième longueur (L2). 4. Superstructure de voie fixe sans ballast selon la revendication 3, caractérisée en ce que les tronçons de la dalle de voie (14) et les tronçons de la dalle de fondation (18) sont d'une même longueur. 5. Superstructure de voie fixe sans ballast selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un bord (20) quelconque d'un tronçon (18) de la dalle de fondation (4) est situé sensiblement en dessous du milieu d'un tronçon (14) de la dalle de voie (8). 6. Superstructure de voie fixe sans ballast selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un joint (24) notamment en bitume est disposé entre deux bords (20) adjacents de deux tronçons (18) de la dalle de fondation (4). 7. Superstructure de voie fixe sans ballast selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un joint est disposé entre deux bords adjacents de deux tronçons de dalle de voie (14). 8. Superstructure de voie fixe sans ballast selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisée en ce que la dalle de fondation (4) comprend des goujons (24) longitudinaux de renforcement, décalés entre eux et reliant les tronçons (18) de dalle de fondation entre eux de façon à maintenir l'alignement des tronçons et à répartir les efforts longitudinaux. 9. Procédé de fabrication d'une superstructure de voie fixe sans ballast pour au moins un rail de roulement, comprenant les étapes consistant à : déposer (102) une dalle de fondation (4) en béton sur le sol (6) étendue selon une direction longitudinale, déposer (104) une dalle de voie (8) en béton sur la dalle de fondation (4), la dalle de voie (8) étant formée d'une succession de tronçons (14) de dalle de voie et chaque tronçon (14) étant délimité dans le sens de la longueur par deux bords (16) de tronçon de dalle de voie, caractérisé en ce qu'on ménage dans la dalle de fondation (4 ) des interruptions successives suivant la direction longitudinale pour former une succession de tronçons (18) distincts de dalle de fondation, chaque tronçon de dalle de fonda- tion (18) étant délimité selon le sens de la longueur par deux bords (20) de tronçon de dalle de fondation. 10. Procédé de fabrication d'une superstructure de voie selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de dépôt (104) de la dalle de voie (8) est effectuée de manière à ce que les bords (20) des tronçons (18) de la dalle de fondation (4) sont décalés par rapport aux bords (16) des tronçons (14) de la dalle de voie (8). 11. Procédé de fabrication d'une superstructure de voie selon l'une quel-conque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que l'étape (102) de dépôt de la dalle de fondation (4) comporte une étape (106) de coulage d'une dalle primaire de fondation en béton de manière ininterrompu par coffrage glissant et une étape (108) de sciage en tronçons de la dalle primaire de fondation selon un motif prédéterminé. 12. Procédé de fabrication d'une superstructure selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que l'étape (102) de dépôt de la dalle de fondation (4) comporte une étape (206) de fabrication unitaire de tronçons de dalle de fondation (18) notamment par moulage et une étape d'assemblage des tronçons de dalle de fondation (4) bout à bout selon un motif prédéterminé fonction des longueurs des tronçons de dalle fondation.