Brevet FR3000113A1 — publié le 20140627

STRUCTURE DE SUPPORT D'UNE PORTION DE VOIE TU «UV DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des équipements ferroviaires et se rapporte plus particulièrement à une structure de support d'une portion de voie ferrée. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Une voie ferrée pour le support et le guidage d'un véhicule ferroviaire comprend de manière connue deux rails longitudinaux parallèles en acier fixés sur des traverses transversales, en bois ou en béton, reposant sur le sol ou sur un lit de ballast. Des opérations de maintenance dans le sol supportant la voie ferrée peuvent être nécessaires. A titre d'exemple, lorsqu'une canalisation défectueuse s'étend sous une voie ferrée, il est nécessaire de creuser sous la voie afin de réparer la canalisation défectueuse ou de la remplacer par une nouvelle canalisation. Pour creuser le sol sous une portion de voie ferrée, une solution immédiate consisterait à retirer préalablement la portion de voie ferrée (rails et traverses) avant de ménager la cavité. Une telle solution ne peut pas être mise en oeuvre car elle ne permet plus le passage de véhicules ferroviaires. Aussi, pour éliminer cet inconvénient, il est connu d'utiliser une structure de support qui permet la circulation de véhicules ferroviaires sur la portion de voie ferrée s'étendant au-dessus de la cavité ménagée dans le sol. Une telle structure de support se présente sous la forme d'un pont provisoire comportant quatre poutres métalliques longitudinales placées parallèlement aux rails. Les poutres sont disposées de part et d'autre de chaque rail et sont boulonnées sur la face supérieure des traverses en bois de manière à rigidifier la portion de voie ferrée s'étendant au-dessus de la cavité. Il est connu d'utiliser des poutres plus longues que la longueur de la cavité afin de réserver une zone d'appui de la structure sur le sol pour supporter la masse d'un véhicule circulant sur la voie. De manière connue encore, la portion de voie ferrée comportant les poutres est supportée par des étais ou des piliers verticaux, ce qui a conduit l'homme du métier à qualifier de « pont » la structure de support. Une structure de support selon l'art antérieur présente l'inconvénient de n'être utilisable que pour des traverses en bois étant donné que les poutres sont vissées sur les traverses. De plus, les traverses doivent présenter une forme de parallélépipède rectangle pour former un appui aisé et plan pour fixer les poutres longitudinales. Aussi, lorsque la portion de voie ferrée à supporter comporte des traverses en béton, il est nécessaire de les démonter et de les remplacer par des traverses en bois qu'il faut visser sur les rails, puis de disposer les quatre poutres longitudinales sur les traverses en bois, les visser sur les traverses avant de pouvoir creuser une cavité sous la structure de support pour effectuer les opérations de maintenance. Une fois la maintenance réalisée, il faut ensuite dévisser les poutres et remplacer à nouveau les traverses en bois par des traverses en béton. Toutes ces étapes entraînent une perte de temps importante, notamment le remplacement des traverses qui prolonge l'interruption de la circulation des véhicules ferroviaires sur la voie ferrée. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à améliorer les structures existantes de support d'une portion de voie ferrée afin de simplifier les opérations de maintenance sous la portion de voie ferrée et d'en réduire le temps et les coûts, notamment en évitant le remplacement des traverses. Ainsi, l'invention a pour objet une structure de support d'une portion de voie ferrée, la portion de voie ferrée comprenant au moins deux rails longitudinaux reliés solidairement par une pluralité de traverses s'étendant transversalement auxdits rails, la structure comprenant au moins une poutre de renfort longitudinale configurée pour s'étendre sur lesdites traverses et une pluralité d'entretoises de support configurées pour s'étendre entre les traverses et sous les rails, les entretoises de support étant solidarisées à la poutre de renfort de manière à supporter la portion de voie ferrée. Les entretoises de support supportent ainsi avantageusement les rails et transmettent les charges des trains à la poutre de renfort disposée sur les traverses. Avec une telle structure, il n'est plus nécessaire de démonter les traverses en béton pour les remplacer par des traverses en bois, ce qui réduit le temps et le coût des opérations de maintenance de la voie ferrée. En outre, le nombre de pièce à assembler étant avantageusement faible, le montage de la structure sur la voie, ainsi que son démontage, sont aisés et rapides, ce qui réduit davantage le temps et le coût des opérations de maintenance de la voie ferrée. Une telle structure peut en outre être montée sur des traverses dont la forme n'est pas nécessairement parallélépipédique puisque la poutre de renfort n'est pas fixée directement sur les traverses mais sur les entretoises de support. Avantageusement, au moins une entretoise de support, de préférence la pluralité des entretoises, est fixée aux rails de la portion de voie ferrée, le support des rails trouvant ainsi notablement renforcé. Avantageusement encore, au moins une poutre de renfort longitudinale s'étend entre les rails. De préférence, la structure de support comprend une unique poutre de renfort longitudinale de manière à réduire le nombre d'éléments de la structure et simplifier les opérations de montage et de démontage. De manière avantageuse, la poutre de renfort se présente sous la forme d'un caisson de forme sensiblement parallélépipédique s'étendant sur la majeure partie de l'espace compris entre la largeur des rails. Un tel caisson est suffisamment large pour permettre un montage aisé des entretoises sur la poutre et résistant pour supporter la portion de voie ferrée lors du passage de véhicules ferroviaires. Afin de fixer les entretoises de support sur la poutre de renfort, celle-ci peut comprendre deux rails de fixation, par exemple issue de matière de la poutre, s'étendant latéralement sur la longueur de celle-ci. Selon une caractéristique de l'invention, la longueur de la poutre de renfort est comprise entre 400 cm et 1200 cm, de préférence environ égale à 800 cm. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur de la poutre de renfort est comprise en 80 cm et 120 cm, de préférence environ égale à 107 cm. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur de la poutre de renfort est comprise entre 10 et 30 cm, de préférence entre 21 cm et 24 cm, de sorte à s'adapter à une pluralité de hauteurs de rails existants, par exemple une hauteur de rail supérieure à 145 mm, et/ou à une pluralité de types de traverses en béton existants. Selon un aspect de l'invention, l'ensemble de la structure de support est métallique, de préférence réalisée en acier, de manière à assurer la résistance et la rigidité suffisante pour permettre le passage sécurisé de véhicules ferroviaires sur la voie ferrée. Avantageusement, la structure de support comprend au moins une entretoise simple, de préférence une pluralité d'entretoises simples, configurée pour supporter la portion de rails s'étendant au-dessus de la cavité. Avantageusement encore, la structure de support comprend au moins une entretoise d'about configurée pour autoriser la fixation d'un étai vertical agencé pour supporter au moins partiellement les rails et préserver la stabilité de la zone de sol servant d'appui à chaque extrémité de la structure de support. Avantageusement encore, la structure de support comprend au moins une entretoise d'appui, de préférence au moins quatre entretoises d'appui, configurée pour reposer sur le sol ou sur du ballast, par exemple compacté. Pour ce faire, une telle entretoise d'appui peut par exemple comprendre une plaque en matériau néoprène sur sa face inférieure. Une telle entretoise d'appui permet de reposer les extrémités de la structure de support sur sol pour renforcer la portion de voie ferrée s'étendant au-dessus de la cavité et mieux répartir les forces exercées par le passage d'un véhicule ferroviaire sur la voie, notamment sa masse. Selon un aspect de l'invention, les entretoises de support sont métalliques, de préférence réalisées en acier, ce qui les rend suffisamment résistantes et rigides pour être compatibles avec les charges ferroviaires. Selon une caractéristique de l'invention, la longueur des entretoises est comprise entre 160 cm et 220, de préférence environ égale à 180 cm. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur des entretoises est comprise entre 15 cm et 25 cm, de préférence environ égale à 20 cm. L'invention concerne aussi un ensemble formé d'une portion de voie ferrée, comprenant au moins deux rails longitudinaux reliés solidairement par au moins une pluralité de traverses s'étendant transversalement aux rails, et d'une structure de support telle que définie ci-dessus. De préférence, la poutre de renfort s'étend sur une longueur supérieure à celle d'une cavité au-dessus de laquelle s'étend au moins en partie la portion de voie ferré de manière à renforcer l'ensemble et à mieux répartir les forces exercées par le passage d'un véhicule ferroviaire sur la voie, notamment sa masse. Selon un aspect de l'invention, l'ensemble comprend en outre au moins un étai vertical agencé pour supporter au moins partiellement les rails et préserver la stabilité de la zone de sol servant d'appui à chaque extrémité de la structure de support. L'invention concerne aussi un ensemble formé d'une portion de voie ferrée, comprenant au moins deux rails longitudinaux reliés solidairement par au moins une pluralité de traverses s'étendant transversalement auxdits rails, d'une structure de support, telle que définie ci-dessus, et d'un véhicule ferroviaire positionné sur la porion de voie ferrée au moins en partie au-dessus de la structure de support et dont la partie inférieure définit une hauteur minimale, la structure de support étant remarquable en ce que la hauteur maximum de la poutre de renfort est inférieure à ladite hauteur minimale de la partie du véhicule située au droit de la poutre de renfort. Afin de permettre la circulation du véhicule sur la voie, au-dessus de la structure de support, la hauteur minimale du véhicule ferroviaire entre les deux rails est supérieure à un gabarit des obstacles bas normalisé pour le passage de véhicules sur la voie L'invention concerne enfin un procédé de montage d'une structure de support, telle que définie ci-dessus, sur une portion de voie ferrée comprenant au moins deux rails longitudinaux reliés solidairement par une pluralité de traverses s'étendant transversalement auxdits rails, la structure de support comprenant au moins une poutre de renfort longitudinale configurée pour s'étendre sur lesdites traverses et une pluralité d'entretoises de support configurées pour s'étendre entre les traverses et sous les rails longitudinaux, le procédé comprenant : une étape de disposition des entretoises de support entre les traverses et sous les rails de la portion de voie ferrée, - une étape de disposition de la poutre de renfort sur les entretoises ainsi fixées, une étape de fixation de la poutre de renfort sur les entretoises de support de sorte à supporter la portion de voie ferrée au moins sur la longueur de la poutre. Le procédé selon l'invention est simple et rapide à mettre en oeuvre et évite de démonter les traverses de la portion de voie ferrée. La poutre de renfort et les entretoises confèrent en outre une rigidité et une solidité importante à la portion de voie ferrée permettant la circulation de véhicules ferroviaire pendant qu'une opération de maintenance est menée sous la portion de voie ferrée. De préférence, le procédé comprend en outre une étape de fixation des entretoises de support sur les rails, de préférence sur la partie inférieure des rails. De préférence encore, la ou les poutres longitudinales sont disposées entre les rails de la portion de voie ferrée. De manière avantageuse, le procédé comprend en outre une étape de fixation d'au moins un étai sur une entretoise de support des rails. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables : - la figure 1 illustre un ensemble formé d'une portion de voie ferrée et, en transparence, d'une structure de support selon l'invention ; - la figure 2 illustre en transparence une structure de support selon l'invention reposant sur deux étais ; - la figure 3 est une vue partielle de dessus en transparence de l'ensemble de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan B-B de l'ensemble de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe selon le plan A-A de l'ensemble de la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE Description du système selon l'invention La structure de support selon l'invention, représentée aux figures 1 à 5, est destinée à être montée sur une portion de voie ferrée pour permettre la circulation de véhicules ferroviaires lorsque des opérations de maintenance, nécessitant par exemple le ménagement d'une cavité sous la voie, sont réalisées sous ladite portion. Comme illustré par la figure 1, la portion de voie ferrée 1 comprend deux rails 3 longitudinaux parallèles en acier fixés sur des traverses 5 transversales en béton et reposant sur le sol S. Une cavité C a été dégagée dans le sol S, par exemple pour effectuer une opération de maintenance telle qu'une réparation d'une canalisation défectueuse passant sous la portion 1 de voie ferrée. Comme illustré sur les figures 2 à 4, deux étais de support 7 disposés sous la portion 1 de rails 3 dans la cavité C permettent de supporter au moins en partie les rails 3 (un seul des deux étais de support 7 a été représenté sur la figure 1 par souci de clarté). Dans cet exemple, les étais de support 7 se présentent sous la forme de madriers en bois. Bien entendu, tout type d'étai de support agencé pour supporter au moins en partie les rails 3 de la portion 1 peut être utilisé. Dans cet exemple, chaque madrier 7 comprend trois béquilles 9 métalliques verticales fixées sur le madrier 7, par exemple par un système de vis et d'écrous. La structure de support 10 comprend une poutre de renfort 11 s'étendant entre les rails 3 et disposée sur des entretoises d'appuis 12e (en référence aux figures 2 et 3). Comme illustré sur la figure 5, la poutre de renfort 11 se présente sous la forme d'un caisson, de préférence métallique (par exemple en acier). Comme illustré sur les figures 1 et 3, la poutre de renfort 11 s'étend sur la majeure partie de la largeur de l'espace situé entre les deux rails 3. Comme illustré sur la figure 4, la zone ZI représente la zone d'intervention maximale, c'est-à-dire la longueur maximale de la cavité C pour réaliser des opérations de maintenance de manière sécurisée. La poutre de renfort 11 s'étend sur une longueur supérieure à celle de ladite zone d'intervention ZI de sorte que ses extrémités 11 e reposent chacune, au niveau d'une zone d'appui ZA, sur les entretoises d'appuis 12e qui reposent elles-mêmes sur le sol S. La structure de support 10 comprend une pluralité d'entretoises de support 12 disposées transversalement aux rails 3 entre les traverses en béton 5 et fixées, comme illustré sur la figure 5, d'une part, sur chacun des deux rails 3 au niveau de leurs extrémités par un système 14 de plaques, de boulons et d'écrous et, d'autre part, sur la partie inférieure de la poutre de renfort 11 par un système 15 de boulons et d'écrous. Dans cet exemple, la structure de support 10 comprend plusieurs types d'entretoises de support 12 : des entretoises simples 12a, des entretoises d'about 12b et des entretoises d'appui 12e. Les entretoises 12 sont fixées sur la poutre 11 par un système 15 de boulons et d'écrous et sur les rails 3 par un système 14 de plaques, de boulons et d'écrous. Les entretoises simples 12a sont fixées sur une portion de la poutre 11 et des rails 3 s'étendant au-dessus de la cavité C et ne sont en appui sur un aucun autre élément. Les entretoises simples 12a permettent ainsi le support des rails 3 et la transmission de la masse d'un véhicule circulant sur la portion de voie à la poutre support 11. Les extrémités des entretoises simples 12a sont incurvées vers le haut de sorte à permettre un enfilage aisé entre les traverses. Les entretoises d'about 12b sont aussi situées au-dessus de la cavité C et sont chacune fixées, par un système 16 de boulons et d'écrous sur la partie supérieure des trois béquilles 9 métalliques du madrier 7 de sorte à renforcer le support des rails 3 et transmettre la masse d'un véhicules circulant sur la portion de voie à la poutre support 11. Comme illustré sur la figure 2, les entretoises d'appui 12e se présentent sous la forme d'un caisson comprenant sur sa partie inférieure une plaque d'appui, par exemple en matériau néoprène, permettant de les reposer sur le sol au niveau d'une zone d'appui ZA. Comme illustré sur la figure 4, les entretoises d'appui 12e peuvent être calées dans le sol par du ballast, par exemple préalablement compacté, dans les espaces 18 situés entre les traverses 5 de la zone d'appui ZA. Les entretoises 12e permettent ainsi l'appui sur le sol de l'ensemble du système 10. La figure 5 illustre, en vue de coupe transversale, des rails 3 d'une portion de voie ferrée 1 sur de lesquelles est posé un véhicule ferroviaire 20. La hauteur maximale I-Imax de la poutre de renfort 11 est inférieure à la hauteur minimum 11,,,n du véhicule ferroviaire de sorte que la distance D entre la poutre de renfort 11 et la partie inférieure du véhicule ferroviaire 20 qui est au droit de la poutre 11 est non nulle. Le véhicule ferroviaire peut ainsi circuler sur la portion de voie ferrée 1 sans risque de percuter la poutre de renfort 11. Mise en oeuvre de l'invention Afin de réaliser une opération de maintenance sous la portion de voie ferrée 1, le ballast se trouvant entre les traverses en béton 5 situées dans la zone d'intervention ZI et dans la zone d'appui ZA est tout d'abord dégagé. Du ballast est ajouté puis compacté mécaniquement dans les espaces 18 séparant les traverses 5 situées dans la zone d'appui ZA. Les entretoises d'appui 12e sont disposées horizontalement entre les traverses 5 dans chacun desdits espaces 18 puis fixées au niveau de leurs extrémités sur la partie inférieure des rails 3 par deux systèmes 14 de plaques, de boulons et d'écrous. Les entretoises simples 12a et les entretoises d'about 12b sont disposées horizontalement entre les traverses 5 et fixées chacune au niveau de leurs extrémités sur la partie inférieure des rails 3 par deux systèmes 14 de plaques, de boulons et d'écrous. La poutre de renfort 11 est ensuite disposée entre les rails 3 sur les traverses 5 et fixée aux entretoises de support 12 par des systèmes 15 de boulons et d'écrous. Une fois la structure de support 10 montée sur la portion de voix ferrée 1, un ajout de ballast et/ou un compactage peuvent être réalisés au niveau des entretoises d'appuis 12e pour caler la portion de voie ferrée 1 et permettre la circulation sécurisée de véhicules ferroviaires. La solidité de la structure de support peut alors être testée par un ou plusieurs passages d'un véhicule ferroviaire. Une fois la structure de support installée de manière sécurisée, la cavité C peut être creusée au niveau de la zone d'intervention ZI de sorte à ménager un dégagement sous la portion de voie ferrée 1. Lors du dégagement de la cavité C, les deux madriers 7 sont disposés verticalement sous les rails 3 et fixés, par l'intermédiaire de béquilles verticales 9 et de systèmes 16 de boulons et d'écrous, sur les entretoises d'about 12b de manière à renforcer le support des rails 3 et prévenir l'affaissement du sol S dans la cavité C ainsi ménagée entre les deux madriers 7. La structure de support selon l'invention permet donc de renforcer une portion de voie ferrée, sous laquelle une opération de maintenance doit être réalisée, de sorte à autoriser la circulation des véhicules ferroviaires pendant ladite opération. La structure de support selon l'invention est particulièrement avantageuse puisqu'elle est utilisable sur des portions de voie ferrée comprenant des traverses en béton sans que celles-ci n'aient besoin d'être démontées. L'utilisation de la structure de support selon l'invention est donc aisée et rapide et permet de simplifier de manière notable les opérations de maintenance sous les voies ferrées. REVENDICATIONS1. Structure de support d'une portion de voie ferrée, la portion de voie ferrée (1) comprenant au moins deux rails (3) longitudinaux reliés solidairement par une pluralité de traverses (5) s'étendant transversalement auxdits rails (3), la structure de support (10) comprenant au moins une poutre de renfort (11) longitudinale configurée pour s'étendre sur lesdites traverses (5) et une pluralité d'entretoises de support (12) configurées pour s'étendre entre les traverses (5) et sous les rails (3), les entretoises (12) étant solidarisées à la poutre de renfort (11) de manière à supporter la portion de voie ferrée (1). 2. Structure de support selon la revendication 1, dans laquelle la pluralité des entretoises de support (12) est fixée aux rails (3) de la portion de voie ferrée (1). 3. Structure de support selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au rnoins une poutre de renfort (11) s'étend entre les rails longitudinaux (3). 4. Structure de support selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la structure de support (10) comprend une unique poutre de renfort (11) se présentant sous la forme d'un caisson de forme sensiblement parallélépipédique s'étendant sur la majeure partie de l'espace compris entre la largeur des rails (3). 5. Structure de support selon l'une des revendications précédentes, la structure de support (10) comprenant au moins une entretoise d'about (12b) configurée pour autoriser la fixation d'un étai (9) vertical agencé pour supporter au moins partiellement les rails (3) et préserver la stabilité de la zone de sol (ZA) servant d'appui à chaque extrémité de la structure de support (10). 6. Structure de support selon l'une des revendications précédentes, la structure de support (10) comprenant au moins une entretoise d'appui (12c) configurée pour reposer sur le sol (S) ou sur du ballast. 7. Ensemble formé d'une portion de voie ferrée (1), ladite portion de voie ferrée comprenant (1) au moins deux rails (3) longitudinaux reliés solidairement par au moins une pluralité de traverses (5) s'étendant transversalement auxdits rails, et d'une structure de support (10) selon l'une des revendications 1 à 7. 8. Procédé de montage d'une structure de support (10) sur une portion de voie ferrée (1), la portion de voie ferrée (1) comprenant au moins deux rails (3) longitudinaux reliés solidairement par une pluralité de traverses (5) s'étendant transversalement auxdits rails (3), la structure de support (10) comprenant au moins une poutre de renfort (11) longitudinale configurée pour s'étendre sur lesdites traverses (5) et une pluralité d'entretoises de support (12) configurées pour s'étendre entre les traverses (5) et sous les rails (3), le procédé comprenant : - une étape de disposition des entretoises de support (12) entre les traverses (5) et sous les rails (3) de la portion de voie ferrée (1), - une étape de disposition de la poutre de renfort (11) sur les traverses (5) de la portion de voie ferrée (1), une étape de fixation de la poutre de renfort (11) sur les entretoises de support (12) de sorte à supporter la portion de voie ferrée (1) au moins sur la longueur de la poutre. 9. Procédé selon la revendication 8, le procédé comprenant en outre une étape de fixation des entretoises de support (12) sur la partie inférieure des rails (3). 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, le procédé comprenant en outre une étape de fixation d'au moins un étai (9) sur une entretoise de support (12) des rails (3).25