Brevet FR2942482A1 — publié le 20100827

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de l'infrastructure ferroviaire, en particulier des matériels de voie, et a pour objet une traverse pour voie et appareil de voie en matériau composite. Actuellement, les traverses mises en oeuvre dans les applications posées sur dalles béton, sont généralement réalisées en béton armé précontraint ou non et sont munies d'une rainure longitudinale médiane, permettant l'insertion de boulons pour la fixation d'éléments de voie, tels que des selles, des attaches, des isolateurs, des supports arrêts et autres éléments d'un appareil de voie. Les traverses connues à ce jour sont posées et coulées dans une dalle en béton et ne sont donc pas sollicitées en flexion. De telles traverses sont notamment connues par FR-A-2 482 990 et permettent de satisfaire à toutes les exigences mécaniques. A cet effet, elles présentent une hauteur de l'ordre de 180 mm à 190 mm, afin de garantir une bonne tenue mécanique, ce par l'insertion d'éléments précontraints ou non et notamment du fait de la rainure longitudinale médiane. Cependant, ces traverses connues nécessitent la réalisation d'un décaissage important lors de la pose, ce pour tenir compte de leur hauteur. En outre, les traverses ainsi réalisées, en béton précontraint ou non, présentent une masse volumique très importante, entraînant des poids unitaires des traverses compris entre 100 Kg et 450 Kg, de sorte qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre des moyens de manutention lourds et que le transport de ces traverses est relativement coûteux. Or, dans les applications habituelles avec voies en chaussée, les traverses sont toujours coulées dans une dalle de béton, de sorte qu'une réalisation de traverses lourdes et encombrantes n'est pas nécessaire. Enfin, la rainure médiane longitudinales de ces traverses connues est toujours réalisée à partir d'un profilé métallique noyé dans le béton, de sorte que ce profilé créé un shuntage entre les deux files de rail fixées sur les traverses, de sorte qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre, à chaque attache, des isolateurs destinés à assurer l'isolation électrique de la voie. En outre, du fait que le profilé métallique est noyé dans le béton, il est relié électriquement à la terre, de sorte qu'il permet une -2- propagation des courants vagabonds générés par le retour du courant de traction des rails. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une traverse pour voie et appareil de voie, de hauteur réduite, de faible poids et assurant une isolation électrique totale entre deux files de rail. A cet effet, la traverse pour voie et appareil de voie, pourvue d'une rainure médiane longitudinale, pour la fixation d'attache de rails, de selles, d'isolateurs, de supports-arrêts ou analogues, conforme à l'invention, est caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un matériau composite. 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 schématiques annexés, dan lequel : La figure 1 est une vue perspective d'une traverses conformément à l'invention, et La figure 2 est analogue à celle de la figure 1 représentant la fixation d'un rail sur la traverse de la figure 1, ladite traverse étant noyée dans une dalle de béton. La figure 1 du dessin annexé représente une traverse 1 pour voie et appareil de voie, pourvue d'une rainure médiane longitudinale 2, pour la fixation d'attache de rails, de selles, d'isolateurs, de supports-arrêts ou analogues. Conformément à l'invention, cette traverse 1 est réalisée en un 25 matériau composite. De préférence, le matériau composite est un matériau composite pultrudé. Un tel matériau composite est constitué par une matrice en résine entourant une armature composée de fibres. De préférence, la résine mise en oeuvre est du type polyester, époxy, phénolique ou 30 thermodurcissable et les fibres sont des fibres de verre, minérales, végétales ou d'aramide. Les matériaux ainsi obtenus présentent d'excellentes caractéristiques mécaniques et, en particulier, un rapport résistance-poids très élevé. Ainsi, l'armature en fibres assure la tenue mécanique, à savoir la 35 résistance à la traction et la rigidité, les modules de traction dans la direction des fibres étant supérieurs à ceux de l'acier. Par ailleurs, la matrice en résine lie les fibres formant l'armature et répartit les efforts de -3- compression ou de flexion, tout en assurant la protection chimique et l'isolation électrique. La réalisation de la traverse 1 par pultrusion permet d'obtenir les propriétés mécaniques optimales d'un matériau composite, qui est, par définition, anisotropique, par orientation préférentielle des fibres renforts. En effet, lors de la pultrusion, les couches de fibres renforts sont disposées selon les directions de sollicitation mécanique, de sorte que le produit obtenu est parfaitement adapté à l'application prévue. Le procédé de réalisation de la traverse 1 est de type connu et ne nécessite pas de description en détail. Il suffit simplement de rappeler qu'une armature en fibre imprégnée d'une résine thermodurcissable est tirée à travers un moule filière, dans lequel s'effectue la mise en forme et la réticulation. Un tel procédé permet l'obtention des profilés de grande longueur et de toutes formes, ces profilés étant débités à des longueurs pré- établies, à leur sortie du moule filière. Du fait de la réalisation de la traverse 1 sous forme d'un profilé en matériau composite, la hauteur de la traverse 1 peut être très nettement diminuée par rapport à la hauteur des traverses traditionnelles en béton précontraint ou non, à savoir présenter une hauteur de l'ordre de 80 mm, de sorte que, pour la pose de telles traverses, les travaux de génie civil sont très nettement réduits, permettant une économie importante sur le volume de la dalle de béton, dans laquelle la traverse est insérée. Il en résulte des gains substantiels sur le chantier, tant en ce qui concerne la durée des travaux que les coûts de ces derniers. Par ailleurs, du fait de la réalisation de la traverse conforme à l'invention sous un encombrement réduit, son poids est très nettement réduit, à savoir de l'ordre de huit kilogrammes par mètre linéaire. Une telle réduction de poids et d'encombrement, par comparaison avec une traverse en béton, dont le poids par mètre linéaire est approximativement de 90 kilos, permet de faciliter les opérations de manutention, tant lors du montage à blanc en usine que lors du montage sur site et ainsi la mise en oeuvre sans outils de levage particuliers, tels que des ponts ou des chariots à fourches. Il en résulte également que le placement précis des traverses lors du montage ne nécessite plus d'outils de manutention et est donc facilité, tout en permettant une pose plus rapide et plus précise, l'ajustement des traverses étant possible manuellement. Enfin, le transport sur site, ainsi que le stockage sont facilités. -4- La traverse composite est, par ailleurs, un isolant électrique et les problèmes d'isolation d'un rail par rapport à l'autre et de l'isolation de la voie ferrée, habituels à ce jour, sont totalement éliminés. En outre, du fait de la réalisation de la traverse 1 en matière composite, celle-ci est totalement insensible à la corrosion, contrairement aux profilés métalliques mis en oeuvre dans les traverses en béton précontraint connues. La figure 2 du dessin annexé représente la mise en oeuvre de la traverse 1 conforme à l'invention, pour la fixation d'un rail de voie 3. A cet effet, la traverse 1, qui est noyée dans une dalle de béton 4, est pourvue de boulons 5 de fixation d'un rail de voie 3, par exemple avec interposition d'une selle 6 et mise en oeuvre de crapauds 7. Du fait des propriétés d'isolant électrique du matériau composite constituant la traverse 1, le montage des rails de voie 3 ne nécessite plus la mise en oeuvre de dispositifs isolants électriques supplémentaires, tels que ceux prévus avec les traverses traditionnelles, à savoir des semelles isolantes, des canons isolants et des rondelles isolantes. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser des traverses pour les applications en chaussée, en particulier pour les voies de tramway présentant un encombrement et un poids très faible par rapport à ceux des traverses correspondantes en béton précontraint ou non et dont la mise en oeuvre est rapide et aisée et ne nécessite aucun moyen particulier de levage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Traverse (1) pour voie et appareil de voie, pourvue d'une rainure médiane longitudinale (2), pour la fixation d'attaches de rails, de selles, d'isolateurs, de supports-arrêts ou analogues, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un matériau composite. 2. Traverse, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau composite est un matériau composite pultrudé. 3. Traverse, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le matériau composite est constitué par une matrice en résine entourant une armature composée de fibres. 4. Traverse, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la résine est du type polyester, époxy, phénolique ou thermodurcissable 5. Traverse, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les fibres sont des fibres de verre, minérales, végétales ou d'aramide.