Brevet FR2972378A1 — publié le 20120914

La présente invention est un outillage destiné à l'activité ferroviaire et plus particulièrement à la maintenance d'une voie ferrée. Cet outillage permet de protéger les travaux localisés sur la voie et les opérations de soudage du rail par aluminothermie. 15 Les opérations de soudage de deux tronçons de rail séparés par une lacune sont réalisées par aluminothermie. L'aluminothermie est une réaction d' oxydo-réduction faisant intervenir un mélange de poudre d'aluminium et de poudre d'oxyde métallique, généralement de l'oxyde de fer Fe2O3 dans le cas du soudage de rails. Le fer liquide engendré par cette réaction comble la 20 lacune entre les deux tronçons de rails et provoque leur soudure. Les normes applicables en matière de soudage de rails imposent que cette opération soit réalisée au sec, c'est à dire sans pluie ou à l'abri de la pluie. Aucun outillage pérenne n'existe actuellement pour protéger de la pluie une opération de soudage par aluminothennie. Or chaque opération de 25 soudage de rail mobilise une équipe de plusieurs opérateurs et une programmation de moyen matériel important. Un temps pluvieux, prévu ou imprévu, engendre une perte économique importante et un report des travaux programmés. Il existe donc un besoin pour un outillage permettant de poursuivre les opérations de soudage par aluminothermie sous des conditions 30 climatiques dégradées (présence d'eau) par la protection de la zone de travail sur le rail. 2972378 -2 A cet effet, l'invention propose un abri léger pour abriter une opération de soudage du rail comportant un toit et au moins une cloison, pouvant comporter en outre des moyens de fixation au rail à souder et/ou à un rail voisin du rail à souder. L'invention vise à proposer un abri standard et adapté pour protéger de la pluie une opération de soudage, notamment par aluminothermie. Cet abri doit pouvoir être monté et démonté rapidement par un opérateur et comporter des moyens de fixation au rail à souder, et/ou à un rail voisin du rail à souder, par exemple le rail parallèle de la voie, pour résister au vent ou, comme on le verra plus loin, au passage d'un train sur la voie contiguë. Avantageusement l'abri de soudage peut être solidaire d'au moins un matériel de voie, par exemple de type lorry portable à poussée manuelle ou motorisé, et se déployer à partir dudit au moins un matériel de voie. L'invention propose trois variantes : - l'abri de soudage peut être autonome et semblable à une tente, tout en possédant des spécificités ferroviaires, tels que des moyens de fixation au rail, - il peut être monté sur un matériel de voie ferroviaire roulant tel qu'un plateau lorry et se déployer à partir de ce plateau, comme un auvent, - il peut être monté sur deux matériels voie ferroviaires roulants tels que des plateaux lorries, replié lorsque les plateaux sont attelés et déployé lorsqu'ils sont maintenus écartés d'une distance fixe. Alternativement, il peut s'agir d'un plateau lorry en deux parties prévues pour se séparer, l'abri étant replié sur l'une des deux parties lorsqu'elles sont rapprochées, et déployé lorsqu'elles sont écartées et maintenues à une distance fixe l'une de l'autre. Dans les deuxième et troisième variantes l'abri ne comporte pas nécessairement de moyens de fixation aux rails mais se trouve solidaire du ou des plateaux lorries. Avantageusement les moyens de fixation au rail à souder peuvent comprendre au moins une pince à rail. De nombreux types de pinces à rail peuvent être utilisés pour fixer l'abri au rail à souder ou à un rail voisin. On privilégiera des pinces à rail qui se 2972378 -3 fixent et se détachent rapidement, de façon à déplacer rapidement l'abri de soudage d'un chantier à l'autre. Avantageusement, les moyens de fixation au rail peuvent comprendre en outre au moins un lien rigide entre ladite au moins une pince à rail et ladite 5 structure. Les pinces à rail sont reliées à la structure de l'abri par un lien, par exemple un lien souple tel qu'un câble ou un moyen rigide tel qu'une barre unique ou un assemblage de barres, les différents éléments étant dissociables ou rigidement liés l'un à l'autre. La barre ou moins un élément peut être 10 télescopique. Ce lien rigide peut contribuer à la solidité structurelle de l'abri, par exemple s'il forme support, relié directement ou indirectement à sa structure. Avantageusement, la toile peut comporter une partie partiellement ou totalement séparable du reste de la toile, formant un passage pour le passage 15 du personnel lorsqu'elle est partiellement ou totalement séparée. Cette ouverture constitue un passage pour l'abri. Elle peut être repliable pour ne pas entraver le passage du personnel. Avantageusement l'abri de soudage peut être prévu pour être monté et fixé à au moins un rail avec l'ouverture orientée côté piste, côté entrevoie, côté 20 amont ou côté aval de la voie comportant le rail à souder. Lorsque l'abri de soudage comporte une ouverture formant porte, il est avantageux qu'il puisse être installé dans l'une de ces quatre orientations, en fonction du vent, de façon à éviter que la pluie pénètre à l'intérieur de l'abri. Cependant, pour des raisons de sécurité évidentes, les différentes orientations 25 ne peuvent être choisies indépendamment des conditions de circulation des trains sur la voie contiguë. Avantageusement l'abri de soudage peut être prévu pour résister au souffle provoqué par le passage d'un train sur la voie contiguë lorsqu'il est fixé à au moins un rail, l'ouverture formant porte étant orientée du côté piste. 30 Par mesure de sécurité, lorsque des trains circulent sur la voie contiguë et que l'abri se trouve sur la file de rail du côté de la voie contiguë sans pénétrer - 4 dans la zone dangereuse, l'ouverture sera orientée du côté piste, c'est à dire du côté opposé à la voie contiguë. L'abri est structurellement conçu pour résister au souffle provoqué par le passage à faible vitesse d'un train sur cette voie contiguë. L'invention porte également : - sur un matériel de voie comportant un abri de soudage déployable selon l' invention, - sur un procédé de soudage de rail ferroviaire comportant l'étape préalable consistant à : * déployer un abri de soudage selon l'invention au-dessus de la lacune à combler par soudage. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un abri de soudage en perspective, La figure 2 représente des abris de soudage installés sur une voie en 20 vue de dessus, La figure 3 représente schématiquement en perspective un plateau ferroviaire comportant un abri de soudage déployé, 25 La figure 4 représente schématiquement en perspective un plateau ferroviaire en deux parties comportant un abri de soudage en deux parties déployé, les deux parties de plateau étant écartées. La figure 1 illustre un abri de soudage 100 selon l'invention. Il comporte 30 une toile 10, tendue et reposant sur une structure rigide interne (non visible). L'abri 100 est installé à cheval sur le rail 1 d'une première voie V1, rail sur15 - 5 lequel un soudage par aluminothermie doit avoir lieu. L'abri 100 a une section sensiblement horizontale carrée ou rectangulaire, un toit sensiblement plat et il est suffisamment haut pour que le personnel puisse s'y tenir debout. Il ne comporte pas de « tapis de sol » de façon à laisser libre l'accès au rail 1 et à la lacune 2 à combler. La toile 10 présente des caractéristiques lui permettant de remplir son rôle d'abri de soudage : - elle est imperméable pour mettre la soudure à l'abri de l'eau et ne pas s'alourdir en absorbant de l'eau, - elle absorbe peu la lumière du jour, pour permettre de travailler sous un bon éclairement sans nécessiter l'installation d'un éclairage, - elle est ininflammable, car la soudure par aluminothermie et les opérations qui suivent (ébavurage et ponçage) provoquent la projection d'importantes quantités de particules incandescentes. La toile 10 constitue le toit et la cloison de l'abri ; elle comporte une partie 11 partiellement ou totalement séparable du reste de l'abri et repliable, formant une ouverture 12 dans la cloison de l'abri lorsqu'elle est repliée, ouverture qui descend jusqu'au sol. Le personnel peut entrer et sortir de l'abri par cette ouverture. Elle comporte en périphérie une bande réfléchissante 13 de façon à ce que l'abri soit bien visible la nuit. Elle peut également comporter une seconde ouverture sur une cloison sous la forme d'une fente de hauteur limitée, refermable grâce à des moyens de fermeture rapide tels qu'une fermeture Eclair® ou des bandes Velcro®, de façon à permettre le passage de câbles ou d'une gaine d'aspiration de fumées connectée à un aspirateur. La toile 10 est tendue sur et supportée par une structure légère facilement démontable et/ou articulée, par exemple composée de tubes et de pièces de liaison en métal léger ou en résine armée de fibres, qui s'interpénètrent partiellement. Avantageusement, la structure peut être séparée de la toile pour faciliter le montage et le démontage de l'abri. L'abri 100 illustré en figure 1 est fixé au rail 1 par l'intermédiaire de deux barres rigides 14 et 15 en forme de T, comportant chacun une tige 14a, 15a et une barre transversale 14b, 15b (non visible). A leur extrémité opposée à la barre transversale, les tiges 14a, 14b sont reliées chacune à dispositif 30a, 30b comportant au moins une pince à rail, avantageusement de façon articulée. En utilisation, les barres 14, 15 sont dressées contre l'abri, les extrémités des barres transversales étant reliées aux coins supérieurs de l'abri, et les pinces à rail enserrant le rail 1. Du fait de leur rigidité, les barres 14, 15 peuvent jouer le rôle de supports et contribuer à la rigidité structurelle de l'abri. Les barres 14, 15 étant reliées au même rail 1, elles sont situées sensiblement dans un même plan passant par le rail 1. Dans d'autres anodes de réalisation, des barres support pourraient être disposées de façon non coplanaire, par exemple une barre pourrait être reliée au rail 2 parallèle au rail 1 et appartenant à la même voie V1. Les supports 14, 15 peuvent être d'une pièce mais pour la facilité du transport, les barres transversales 14b, 15b sont avantageusement détachables des tiges 14a, 14b. Dans l'exemple illustré, l'extrémité de la barre transversale 14b (resp. 15b) prend place dans des fourreaux 10a, 10b (resp. 10c, 10d, non visibles) prévus sur la face externe de la toile 10 et à proximité du toit. Les supports 14, 15 sont avantageusement de longueur ajustable, par exemple télescopiques. Dans un autre anode de réalisation, ces supports peuvent être remplacés par des liens souples tels que des câbles ou des cordes et reliés aux coins supérieurs de l'abri. Dans ce cas, il est avantageux que les dispositifs 30a, 30b comportent un ou plusieurs dérouleurs de câble ou de cordes avec blocage, de façon à faciliter les opérations de montage et de démontage de l'abri. L'abri 100 a une section sensiblement carrée ou rectangulaire, mais dans un autre anode de réalisation il pourrait posséder une section sensiblement circulaire. Les barres transversales des supports devraient alors présenter la forme d'arcs de cercle ou être supprimés. Comme illustré en figure 1, pour des raisons de sécurité, l'ouverture 12 de l'abri 100 sera généralement tournée vers le côté piste, c'est à dire du côté opposé à la seconde voie V2, la circulation des trains pouvant ne pas être interrompue sur cette autre voie. Cependant il peut être avantageux d'orienter cette ouverture différemment, lorsque la pluie est combinée à un fort vent et pour éviter que de la pluie pénètre dans l'abri, notamment du côté entrevoie si la circulation est interrompue sur la seconde voie V2, ou de l'un des côtés aval ou amont de la première voie V 1. Dans ce dernier cas, ceci peut imposer de disposer d'un jeu de barres transversales de longueurs différentes si l'abri est de section rectangulaire. La figure 2 illustre plusieurs abris de soudage disposés sur une voie V1 nécessitant des opérations de soudage. La voie contiguë V2 définit une zone dangereuse ZD pour le personnel travaillant sur la voie V1. Le gabarit des trains circulant sur la voie contiguë V2 est bien entendu compris dans cette zone dangereuse ZD. Il s'agit d'une zone dans laquelle le personnel, l'outillage ou le matériel qu'il manipule peut être heurté par une circulation ferroviaire ou bien peut être irais en danger par l'effet de souffle. La zone dangereuse ZD comporte la voie elle-même et s'étend de part et d'autre de la voie sur une distance d qui est variable selon les lignes, la nature et la vitesse des trains. La distance d, qui se mesure depuis la face extérieure du rail, est généralement égale en France 1,50 m. L'abri de soudure ne devra pas pénétrer cette zone à risque pour l'opérateur. Les abris 101 et 102 sont positionnés sur les files de rails de la voie V1, 25 l'ouverture 12 étant orientée côté piste Pl. La circulation des trains sur la voie contiguë V2 peut ne pas être interrompue. En revanche, l'ouverture des abris 103 et 104 est orientée du côté de la voie contiguë V2, sur laquelle la circulation des trains doit être interrompue. 30 L'abri de soudage illustré en figure 1 est autonome. Les variantes suivantes se déploient à partir d'un matériel de voie, par exemple un plateau. 2972378 -8 La figure 3 illustre un abri de soudage 200 solidaire d'un plateau ferroviaire 400. Ce type d'abri de soudage en forme d'auvent comporte deux cloisons verticales 201, 202 (non visible) qui se déploient comme un éventail, une cloison verticale 203, transversale au rail et comportant un passage 212 5 pour le personnel, et un toit 210. Cet abri se déploie à partir d'une base rigide 410 montée coulissante transversalement au plateau 400 sur au moins un rail 411 pour que l'abri puisse se positionner au-dessus du rail 1. En position repliée, il est stocké sur le plateau 400. Il peut comporter, comme l'abri 100, un support 14 relié au rail à souder 1 par un dispositif 30 comportant une ou 10 plusieurs pinces à rail, et à la cloison transversale 203. La mise en place de cet abri est très rapide, et le plateau 400 peut être également utilisé pour transporter le matériel de soudage. La figure 4 illustre un abri de soudage 300 solidaire de deux plateaux 15 ferroviaires 500a et 500b pouvant être attelés pour le transit ou écartés d'une distance fixe pour le soudage. Cet abri de soudage comporte deux parties 300a et 300b symétriques, solidaires chacune d'un plateau respectif. Il se déploie lorsque les deux plateaux 500a, 500b sont écartés et maintenus à distance l'un de l'autre par exemple par une barre 503. Lorsque les deux plateaux sont 20 réunis, chaque partie d'abri 300a, 300b repose repliée sur un plateau respectif 500a ou 500b. Chaque moitié 300a, 300b de l'abri se déploie comme un auvent, les deux moitiés se faisant face et étant réunies au niveau du toit 310 par une ligne de liaison 301 pouvant comporter un moyen de liaison rapide tel qu'une fermeture Eclair® et pouvant être rigidifié par une barre transversale. Chaque moitié 300a, 300b de l'abri est articulée sur plateau 500a, 500b respectif par l'intermédiaire d'un support 510a, 510b coulissant transversalement le long de rails respectifs 511a, 511b pour que l'abri 300 vienne se positionner au-dessus de la lacune 2 du rail 1.30 REVENDICATIONS1. Abri léger (100) pour abriter une opération de soudage de rail (1), 5 comportant un toit et au moins une cloison, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de fixation au rail à souder et/ou à un rail voisin du rail à souder. 2. Abri de soudage (200, 300) selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce qu'il est solidaire d'au moins un matériel de voie (400, 500) et se déploie à partir dudit au moins un matériel de voie. 3. Abri de soudage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une structure légère, démontable et/ou 15 articulée supportant une toile (10) imperméable et ininflammable. 4. Abri de soudage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation au rail comprennent au moins une pince à rail. 5. Abri de soudage selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation au rail comprennent en outre au moins un support (14, 15) rigide entre ladite au moins une pince à rail et ladite structure. 6. Abri de soudage selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ladite toile (10) comporte sur sa face extérieure au moins un fourreau (10a, 10b) dans lesquels une branche desdits supports peut prendre place. 9 20 25 30 2972378 -10- 7. Abri de soudage selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la toile comporte une partie (11) partiellement ou totalement séparable du reste de la toile, formant un passage (12) pour le 5 passage du personnel lorsqu'elle est partiellement ou totalement séparée. 8. Abri de soudage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu pour être monté et fixé à au moins un rail (1) avec ladite ouverture (12) orientée côté piste, côté entrevoie, côté amont ou 10 côté aval de la voie (V 1) comportant le rail à souder. 9. Abri de soudage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu pour résister au souffle provoqué par le passage d'un train sur la voie contiguë (V2) lorsqu'il est fixé à au moins un 15 rail, l'ouverture (12) étant orientée du côté piste. 10. Matériel de voie (400, 500) comportant un abri de soudage déployable (200, 300) selon l'une des revendications 2 à 9. 20 11. Procédé de soudage de rail ferroviaire comportant l'étape préalable consistant à : - déployer un abri de soudage (100, 200, 300) selon l'une des revendications 1 à 9 au-dessus de la lacune (2) à combler par soudage.