Brevet FR2957612A1 — publié le 20110923

La présente invention a pour objet un outil pour extraire une traverse de chemin de fer en ayant au préalable dégarni de ballast les espaces entre deux traverses. Elle s'applique aux opérations de remplacement de traverses de voies de chemin de fer. 15 On sait qu'un chantier de remplacement de traverses de chemin de fer est une opération complexe qui met en oeuvre de nombreuses machines. Habituellement, deux machines doivent intervenir l'une après l'autre pour extraire une traverse : • un outil de déballastage de case ; cet outil comporte des bêches qui 20 pénètrent dans le ballast compris dans l'espace entre deux traverses (appelé case) et qui, actionnées par vérin, écartent ce ballast de part et d'autre de la voie ; cet outil est généralement adapté au bras d'un engin de travaux, par exemple un chargeur rail ù route standard, • une machine à extraire la traverse à remplacer cette machine spécifique 25 se déplace sur la voie ferrée, saisit la traverse, la fait coulisser transversalement à la voie, la fait pivoter et la dépose sur le bord de la voie ferrée parallèlement aux rails. Il s'agit donc d'une opération complexe et onéreuse à cause : 30 • du nombre de machines mises en jeu, • de la spécificité de la machine à extraire la traverse, qui est onéreuse, • du personnel nécessaire pour mettre en oeuvre ces machines. 1 L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients en proposant un outil adaptable au bras d'un chargeur rail û route standard et apte à réaliser successivement les deux opérations de déballastage de case et d'extraction de traverse. À cet effet elle propose un outil d'extraction de traverse d'une voie de chemin de fer, comportant : - au moins un chariot monté coulissant parallèlement à un axe longitudinal de l'outil, ledit au moins un chariot comportant un jeu de bêches qui s'étendent sensiblement perpendiculairement audit axe et disposées en regard l'une de l'autre de sorte qu'elles peuvent être plongées dans le ballast entre ladite traverse et une traverse voisine, - et des moyens pour être relié à un engin, de sorte que ledit axe longitudinal soit sensiblement parallèle à ladite traverse. Selon l'invention, le chariot comporte en outre des moyens de préhension pour ladite traverse, l'outil pouvant prendre au moins deux positions autour dudit axe longitudinal, comprenant deux positions de travail distantes angulairement d'un angle A, une première position de travail pour les bêches et une seconde position de travail pour les moyens de préhension. L'outil d'extraction de traverse selon l'invention comporte des moyens pour être fixé de façon connue par exemple à un bras articulé d'une pelle mécanique. Il comporte au moins un chariot coulissant selon l'axe longitudinal de l'outil. Deux types d'équipements sont montés sur ce chariot et décalés angulairement l'un par rapport à l'autre d'un angle A : des bêches, constituées de façon à pouvoir être plongées dans le ballast d'une voie de chemin de fer, entre deux traverses, et des moyens de préhension de traverse. En utilisation, l'outil est monté pivotant à l'extrémité du bras articulé, autour d'un axe parallèle à son axe longitudinal, selon une course angulaire prédéterminée d'une valeur A, par exemple voisine de 90°, de façon à prendre au moins deux positions : - une position dans laquelle les bêches sont en position de travail c'est à dire sensiblement verticales et les moyens de préhension de traverse sont décalés 2957612 -3 angulairement d'un angle A, c'est à dire sensiblement horizontaux lorsque A est voisin de 90° ; dans cette position, lorsqu'elles sont plongées dans le ballast entre deux traverses, les bêches peuvent écarter le ballast par coulissement du chariot sur lequel elles sont montées ; 5 - lorsque l'outil a pivoté d'un angle A autour d'un axe parallèle à son axe longitudinal, une position dans laquelle les moyens de préhension de traverse sont en position de travail, c'est à dire sensiblement verticaux lorsque ces moyens comportent une direction d'élongation, et les bêches sont décalées angulairement de l'angle A, c'est à dire axées en position sensiblement 10 horizontale lorsque A est voisin de 90° ; ces moyens de préhension peuvent alors saisir la traverse à extraire et, par le même mouvement de coulissement du chariot, la faire coulisser en vue de son extraction. Cet outil est donc capable de remplir les deux fonctions de déballastage et d'extraction de traverse. 15 Avantageusement les moyens pour relier l'outil à l'engin peuvent comprendre un bâti comportant des tringles sur lesquels coulisse le chariot. Le bâti peut par exemple se présenter sous la forme d'une structure mécano soudée allongée selon l'axe longitudinal de l'outil, les tringles étant 20 disposées selon cette même direction longitudinale. Avantageusement, l'outil peut comporter deux chariots, chacun coulissant parallèlement à l'axe longitudinal de l'outil. Chaque chariot comporte un jeu de bêche de déballastage, et moins un chariot comporte des 25 moyens de préhension de traverse de chemin de fer. De manière avantageuse, en outre au moins une des bêches est montée pivotante autour d'un axe sensiblement parallèle audit axe longitudinal entre une première position dans laquelle elle s'étend selon une direction commune 30 aux autres bêches et une seconde position où elle est angulairement décalée par rapport aux autres bêches de l'angle A. De cette façon, lorsque l'outil a pivoté d'un angle A et que les bêches ne sont plus en position de travail, la/les bêche(s) pivotante(s) peut/peuvent rester ou revenir en position de travail sensiblement verticale et orientée(s) vers le bas par pivotement d'un angle A dans le sens inverse. Avantageusement, une seule bêche peut être montée pivotante sur chaque chariot. Lorsque cette bêche pivotante se trouve en position de travail sensiblement verticale, l'opérateur peut l'appliquer sur une face transversale de la traverse et pousser la traverse transversalement aux rails en faisant coulisser le chariot porteur de cette bêche pivotante vers l'extérieur de la voie. Avantageusement, les moyens de préhension peuvent être montés sur un premier chariot et la bêche pivotante peut être montée sur un second chariot de 15 l'outil. Les moyens de préhension de traverse peuvent être une pince à traverse montée sur une tête pivotante. La pince à traverse permet à l'opérateur de saisir la traverse pour l'extraire, la tête pivotante lui permet d'une part 20 d'adapter l'orientation de la pince à celle de la traverse pendant l'extraction et d'autre part de placer la traverse dans une position parallèle à la voie une fois extraite. Le coulissement des chariots sur les tringles du bâti est par exemple 25 obtenu à l'aide d'au moins un vérin hydraulique, tout comme le pivotement de la bêche pivotante. De façon connue, l'énergie hydraulique peut être fournie par l'engin de travaux. La combinaison sur le même outil de bêches pour dégarnir une case de ballast et de moyens de préhension de traverse permet d'effectuer deux 30 opérations avec le même outil, le dégarnissage de ballast et l'extraction de traverse. Elle permet avantageusement de faire l'économie d'une machine spécifique et du personnel associé. L'outil selon l'invention utilise le mouvement de translation d'un chariot de déballastage sur lequel est monté un outil d'extraction pour obtenir un mouvement d'extraction de la traverse qui s'effectue transversalement à la voie. De plus, lorsqu'une bêche pivotante est montée sur un autre chariot, l'opérateur peut mettre cette bêche en position de travail sensiblement verticale et, par simple coulissement du chariot qui porte ladite bêche pivotante, pousser la traverse par l'une de ses extrémités et donc commencer à extraire ladite traverse. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre 10 d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un chargeur rail û route standard équipé d'un outil de déballastage et d'extraction de traverse, La figure 2 est une vue schématique en perspective de l'outil selon l'invention, Les figures 3A à 3E représentent de façon schématique les étapes A à 20 E en vue de l'extraction d'une traverse en utilisant l'outil selon l'invention. Le chargeur rail û route standard 10 illustré par la figure 1 comporte un bras articulé 11 à l'extrémité duquel est fixé un outil de déballastage et 25 d'extraction de traverse 100. Cet outil comporte un bâti allongé 12 selon un axe X100. Grâce à son montage articulé sur le bras 11 et au vérin Il' solidaire du bras 11, le bâti 12 peut pivoter autour d'un axe parallèle à sa direction d'allongement et sensiblement horizontal en utilisation. Le bâti 12 comporte des tringles C3, C4 (resp. C5, C6), disposés selon sa direction d'allongement 30 X100, sur lesquels coulisse un chariot Cl (resp. C2). Le déplacement du chariot Cl (resp. C2) est commandé par un vérin V1 (resp. V2). Le chariot Cl (resp. C2) comporte trois bêches, la, lb et 1c (resp. 1d, le et 1f) dont la disposition est décrite plus bas. 15 En utilisation, l'outil 100 est disposé par le chargeur 10 sensiblement horizontalement et transversalement aux rails 20, 21, les bêches étant en position de travail sensiblement verticales. En préalable à l'extraction de la traverse 3, les bêches sont plongées dans le ballast 2 entre les traverses 3 et 3', les bêches 1c et 1d entre les rails, les bêches la, lb d'une part et le, 1f d'autre part à l'extérieur et de part et d'autre des rails 20, 21. Les chariots Cl et C2 peuvent être actionnés par les vérins V1 et V2 de manière à s'écarter l'un de l'autre en coulissant sur leurs tringles respectives, de façon à ce que les bêches repoussent le ballast vers l'extérieur de la voie. Ces mouvements (plongée dans le ballast et écartement des bêches) sont répétés autant de fois que nécessaire de façon à ce que la case comprise entre les traverses 3 et 3' soit dégagée de ballast. L'outil 100 selon l'invention, illustré par la figure 2, comporte deux chariots Cl et C2 qui coulissent sur des tringles montées sur un bâti 12 (non visible) ; chaque chariot comporte trois bêches, respectivement la, lb, 1c et 1 d, le et 1f. Ces bêches sont disposées de telle sorte que, lorsque les chariots Cl et C2 sont en position rapprochée et l'outil est en position de travail : - les bêches intérieures 1c et 1d sont voisines de l'axe médian de la voie, entre les rails 20 et 21, - les bêches extérieures la et 1f d'une part, et les bêches médianes lb et le d'autre part sont extérieures aux rails. A cet effet l'écartement des bêches médianes lb et le est supérieur à l'écartement des rails 20, 21. De plus la largeur des bêches est inférieure à la distance qui sépare deux traverses. L'outil comporte en outre une pince à traverses 4, fixé au chariot Cl. Cette pince à traverses 4 possède une direction d'allongement Z100 qui est orthogonale à la fois aux directions d'allongement de l'outil X100 et des bêches D. La pince à traverses 4 est montée sur une tête pivotante 4' et peut donc pivoter autour de l'axe Z100. La bêche médiane le du chariot C2 est montée pivotante sur le chariot C2 autour d'un axe parallèle à l'axe X100 ; elle est par exemple actionnée par un vérin (non représenté) solidaire du chariot C2. De cette façon, la bêche pivotante le, par pivotement dans le sens inverse de bâti 12, peut être mise ou rester en position verticale quand les autres bêches sont mises en position horizontale par rotation du bâti autour de sa direction d'allongement X100. Il est préférable que la pince à traverses 4 et la bêche pivotante le soient 5 solidaires de chariots différents de façon à ce que cette bêche pivotante puisse coopérer à l'extraction de la traverse 3. Dans ce qui précède le décalage angulaire entre les directions longitudinales des bêches D d'une part et de la pince à traverse Z100 d'autre part est sensiblement égal à 90°, mais pourrait prendre une valeur A différente. 10 De même, il suffit que le débattement angulaire de la bêche pivotante le par rapport au chariot C2 soit suffisant pour compenser, par rotation en sens inverse, la rotation imposée au bâti 12. Les figures 3A à 3E illustrent schématiquement un procédé d'extraction 15 d'une traverse 3 en cinq étapes A à E en utilisant l'outil 100 selon l'invention, comprenant un bâti 12, deux chariots Cl et C2, des bêches la, lb et 1c sur le chariot Cl, et des bêches 1d, le et 1f sur le chariot C2. La bêche le est montée pivotante sur le chariot C2. Le chariot Cl comporte une pince à traverse 4. Les rails 20 et 21, qui constituent une première voie, ont été au préalable 20 désolidarisés de la traverse 3. La seconde voie n'est pas représentée. Dans l'étape A, le bâti 12 étant placé transversalement à la première voie, les bêches la à If sont mises en position de travail sensiblement verticale et enfoncées dans le ballast 2 d'une case adjacente à la traverse 3 à extraire. Dans cette étape, l'axe Z100 du moyen de préhension 4, solidaire du chariot 25 Cl, est sensiblement horizontal. L'outil sera de préférence disposé de façon à ce que la pince à traverse 4 soit située sur le chariot extérieur par rapport aux voies, en vue d'extraire la traverse et de la déposer à l'extérieur de la première voie. Dans l'étape B, les bêches écartent le ballast par coulissement sur les 30 tringles des chariots Cl et C2 vers l'extérieur de la voie. Les étapes A et B sont exécutées autant de fois qu'il est nécessaire de part et d'autre de la traverse 3 pour que celle-ci soit suffisamment dégarnie. Dans l'étape C, après avoir relevé l'outil en vue d'extraire les bêches du ballast, l'opérateur fait pivoter le bâti d'environ 90° autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal X100 de l'outil. Ainsi, les bêches la à 1f se retrouvent en position sensiblement horizontale et la pince à traverse 4 en position de travail sensiblement verticale et orientée vers la traverse 3 à extraire. La bêche médiane le du chariot C2 est montée pivotante autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal X100 de l'outil ; l'opérateur la fait pivoter d'environ 90° dans le sens opposé à la rotation de l'ensemble du bâti, de façon qu'elle reste ou revienne en position de travail verticale. Dans l'étape D, l'opérateur applique la bêche pivotante le en position verticale sur la face transversale intérieure de la traverse 3 à extraire, et la pousse transversalement à la voie en faisant coulisser le chariot C2 vers l'intérieur de la première voie ; la traverse passe d'une position Dl à une position D2. Dans cette étape la pince à traverse 4 montée sur le chariot Cl est inactive. Dans l'étape E, la traverse 3 est saisie par la pince à traverse 4 portée par le chariot Cl. Par coulissement du chariot Cl vers l'extérieur, la traverse est extraite de la voie et passe de la position D2 à une position E2. La traverse 3 est donc extraite en deux mouvements seulement. Cependant, si cela s'avère nécessaire, cette étape E peut être répétée plusieurs fois en vue de procéder à une extraction complète de la traverse 3. Dans une étape suivante (non représentée), la traverse 3 extraite de la voie est disposée parallèlement à ladite voie par rotation de la pince à traverse 4, montée sur une tête pivotante 4' autour de l'axe Z100, et/ou du bras du 25 chargeur. Revendications1. Outil (100) pour extraire une traverse (3) d'une voie ferrée, ledit outil comportant : - au moins un chariot (Cl, C2) monté coulissant parallèlement à un axe longitudinal (X 100) de l'outil, ledit au moins un chariot comportant un jeu de bêches (la, lb, 1c, 1d, le, 1f) qui s'étendent sensiblement perpendiculairement audit axe et disposées en regard l'une de l'autre de sorte qu'elles peuvent être plongées dans le ballast (2) entre ladite traverse (3) et une traverse voisine, - et des moyens pour être relié à un engin (10), de sorte que ledit axe longitudinal (X100) soit sensiblement parallèle à ladite traverse (3), caractérisé en ce que ledit au moins un chariot (Cl) comporte en outre des moyens de préhension (4) pour ladite traverse (3), l'outil (100) pouvant prendre au moins deux positions autour dudit axe longitudinal, comprenant deux positions de travail distantes angulairement d'un angle (A), une première position de travail pour les bêches et une seconde position de travail pour les moyens de préhension (4). 2. Outil (100) pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour relier ledit outil (100) audit engin (10) comprennent un bâti (12) comportant des tringles (C3, C4, C5, C6) sur lesquels coulisse ledit au moins un chariot (Cl, C2). 3. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux chariots (Cl, C2). 4. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon l'une des revendications 1 à 3, 9 2957612 -10- caractérisé en ce qu'au moins une des bêches (le) est montée pivotante autour d'un axe (Xl) sensiblement parallèle audit axe longitudinal (X100) entre une première position dans laquelle ladite bêche (le) s'étend selon une direction (D) commune aux autres bêches et une seconde position où elle est 5 angulairement décalée par rapport aux autres bêches dudit angle (A). 5. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une seule bêche (le) est montée pivotante sur chaque 10 chariot. 6. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de préhension (4) sont montés sur un premier 15 chariot (Cl) et ladite bêche pivotante (le) est montée sur un second chariot (C2). 7. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce que lesdits moyens de préhension (4) sont une pince à traverse montée sur une tête pivotante (4'). 8. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le bâti (12) comporte au moins un vérin (V1, V2) pour assurer le coulissement dudit au moins un chariot (Cl, C2). 9. Outil pour extraire une traverse d'une voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, 30 caractérisé en ce que le bâti (12) comporte au moins un vérin pour assurer le pivotement de l' au moins une bêche pivotante (le). 2957612 -11- 10. Procédé d'extraction d'une traverse (3) d'une voie de chemin de fer utilisant un outil (100) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, comportant les étapes suivantes : a) placer le bâti (12) transversalement à la voie, 5 b) placer les bêches (la à 1f) en position de travail et les enfoncer dans le ballast d'une case adjacente à la traverse (3) à extraire, c) écarter le ballast de ladite case par coulissement des chariots (Cl, C2) vers l'extérieur de la voie, d) extraire les bêches (la à 1f) du ballast et faire pivoter ledit bâti (12) 10 d'un angle A autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal (X100) de l'outil, de façon à mettre les moyens de préhension (4) en position de travail, e) faire pivoter la bêche pivotante (le) montée sur le second chariot (C2) d'un angle A dans le sens opposé à la rotation de l'ensemble du bâti 15 (12), de façon à ce qu'elle reste ou revienne en position de travail, f) appliquer ladite bêche pivotante (le) sur une face transversale de la traverse à extraire (3) et faire coulisser le second chariot (C2) vers l'intérieur de la voie de façon à pousser ladite traverse, g) saisir la traverse par les moyens de préhension (4) et faire coulisser 20 ledit premier chariot (Cl) vers l'extérieur de la voie de façon à extraire ladite traverse (3) de la voie.