Brevet FR3025812A1 — publié le 20160318

La présente invention concerne une gaine permettant l'ancrage au sol d'un rail ferroviaire. Il est bien connu de réaliser l'ancrage d'un rail ferroviaire à une pièce d'ancrage au sol telle qu'une traverse ou un bloc au moyen de systèmes d'ancrage, chacun de ces systèmes d'ancrage comprenant une gaine en matière synthétique fixée à la pièce d'ancrage au sol, un tire-fond ou une tige filetée engagée dans cette gaine et une ou plusieurs pièces de liaison du tire-fond à la semelle du rail, telles qu'un anneau ouvert ou une plaque venant en appui contre la semelle du rail. Une gaine d'un type existant comprend un filet hélicoïdal extérieur permettant une mise en place de la gaine dans une traverse existante (par exemple en bois) par vissage, ou, lors d'un remplacement périodique, le retrait de cette gaine par dévissage, voir par exemple la publication de demande de brevet N° FR 1 484 186. Une gaine d'un autre type existant comprend une série de collerettes successives permettant sa fixation à la pièce d'ancrage au sol. Pour s'opposer à la rotation de la gaine vis-à-vis de la pièce d'ancrage au sol, il est bien connu de prévoir des nervures longitudinales sur la gaine, formant corps avec elle, notamment deux ou quatre nervures radiales, diamétralement opposées, comme décrit par la publication de demande de brevet N° FR 2 315 568. Les gaines couramment utilisées ont pour inconvénient de nécessiter une masse de matière synthétique relativement élevée pour les constituer, de l'ordre de 60g pour une gaine. Elles ont en conséquence un prix de revient relativement élevé, qui a une incidence notable sur le coût d'une voie ferrée compte tenu du nombre de gaines qu'une telle voie inclut. De plus, la résistance de l'ancrage obtenu aux efforts répétés résultant du passage des trains apparaît perfectible. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients essentiels, sans que pour autant la qualité de l'ancrage obtenu ne soit affectée ni que le moule de fabrication des gaines ait une structure devenant trop complexe. La gaine concernée comprend, de manière connue en soi, un corps de gaine tubulaire présentant, en saillie de sa face extérieure, des nervures d'ancrage 30 sensiblement transversales, régulièrement espacées, et des nervures longitudinales. Selon l'invention, - la gaine comprend une première paire de nervures longitudinales côte-à- côte, faisant saillie sur un même côté de la gaine et selon une même direction, ces 35 nervures longitudinales côte-à-côte étant distantes l'une de l'autre et disposées de 3025812 2 façon symétrique par rapport à un plan diamétral du corps de gaine parallèle à ladite direction ; - la gaine comprend au moins une deuxième nervure longitudinale placée sur la circonférence du corps de gaine à distance de ladite au moins une première paire 5 de nervures longitudinales côte-à-côte ; et - les différentes nervures longitudinales de la gaine sont reliées à la face extérieure du corps de gaine par des zones arrondies, ne formant pas d'angles marqués entre les flancs de ces nervures longitudinales et cette face du corps de la gaine. 10 Grâce à ces dispositions combinées, la gaine selon l'invention apparaît pouvoir être fixée à une pièce d'ancrage au sol avec une bonne résistance aux efforts répétés résultant du passage des trains, tant en rotation qu'en arrachement dans la direction axiale, et ce, avec des nervures transversales et longitudinales de plus petites dimensions que celles d'une gaine existante, donc avec un gain notable 15 en masse de matériau synthétique, pouvant aller jusqu'à 25%. Ce résultat semble s'expliquer par la disposition desdites nervures longitudinales côte-à-côte et par lesdites zones arrondies reliant les différentes nervures longitudinales au corps, qui permettent, lorsque ladite pièce d'ancrage est en béton coulé, de former sur la face extérieure de la gaine un quadrillage constitué de cellules de mêmes dimensions, 20 ayant une bonne capacité à être enrobé par du béton coulé et réduisant les efforts de cisaillement à l'interface de la gaine et de la pièce d'ancrage au sol. Par ailleurs, le moule de fabrication de la gaine selon l'invention n'est pas notablement plus complexe à réaliser que celui d'une gaine classique. De préférence, la gaine comprend au moins deux dites deuxièmes nervures 25 longitudinales, qui sont groupées de manière à former une deuxième paire de nervures longitudinales côte-à-côte homologue à ladite première paire de nervures longitudinales côte-à-côte, c'est-à-dire que lesdites nervures longitudinales côte-àcôte de cette deuxième paire font saillie sur un même côté de la gaine, selon une même direction, en étant distantes l'une de l'autre et disposées de façon symétrique par rapport à un plan diamétral du corps de gaine parallèle à cette direction. D'une façon générale, la gaine peut comprendre 2n dites deuxièmes nervures longitudinales, qui sont groupées deux à deux de manière à former n paires de nervures longitudinales côte-à-côte homologues à ladite première paire de nervures longitudinales côte-à-côte, donc par exemple quatre dites deuxièmes nervures longitudinales groupées deux à deux de manière à former deux paires de nervures 3025812 3 longitudinales côte-à-côte homologues à ladite première paire de nervures longitudinales côte-à-côte. De préférence, lorsque la gaine comprend plusieurs paires de nervures longitudinales côte-à-côte, ces paires de nervures sont régulièrement réparties sur 5 la circonférence de la gaine, donc diamétralement opposées lorsque la gaine comprend deux paires de nervures côte-à-côte, ou à 120° les unes des autres lorsque la gaine comprend trois paires de nervures côte-à-côte. Ladite au moins une deuxième nervure longitudinale peut également être au moins une nervure simple, faisant saillie radialement du corps de gaine. Par 10 "simple", il faut comprendre une nervure non groupée avec une autre nervure adjacente de façon à former une paire de nervures. Il résulte des caractéristiques décrites ci-dessus que, s'agissant des formes de réalisation selon l'invention les plus courantes, la gaine selon l'invention peut comprendre : 15 - une paire de nervures longitudinales côte-à-côte et une à quatre nervures radiales simples ; - deux ou trois paires de nervures longitudinales côte-à-côte et aucune nervure radiale simple ; - deux paires de nervures longitudinales côte-à-côte et une ou deux nervures 20 radiales simples. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la gaine comprend deux paires de nervures longitudinales côte-à-côte, qui sont diamétralement opposées l'une à l'autre, et deux nervures radiales simples, diamétralement opposées l'une à l'autre selon un plan perpendiculaire à celui qui est parallèle aux 25 directions selon lesquelles lesdites nervures longitudinales côte-à-côte font saillie. La gaine selon cette forme de réalisation préférée présente un quadrillage formé de cellules sensiblement carrées, ayant sensiblement les mêmes dimensions entre elles, qui s'avère optimal quant à l'obtention du résultat recherché en termes de qualité d'ancrage et de gain en matière constitutive. 30 La gaine selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs nervures longitudinales intermédiaires aménagées entre les deux nervures longitudinales côte-à-côte d'une même paire de telles nervures, ayant des dimensions (en particulier une hauteur et/ou une épaisseur) plus réduites que celles de ces nervures longitudinales côte-à-côte. 3025812 4 Ces nervures longitudinales intermédiaires renforcent la prise de la gaine contre la paroi de la pièce d'ancrage au sol. La gaine selon l'invention peut également comprendre un filetage intérieur lui permettant de recevoir un tire-fond par vissage ; elle peut également être moulée 5 directement sur une tige filetée dont la tête dépasse de la gaine et est apte à recevoir un écrou de serrage du système d'ancrage prenant appui contre la semelle d'un rail. La gaine selon l'invention peut aussi comprendre des coquilles métalliques venant recouvrir, en les épousant, lesdites nervures transversales et longitudinales, 10 et donc reproduisant en creux le quadrillage formé par ces nervures. Il peut notamment s'agir de deux coquilles ayant de l'ordre de 0,5 mm d'épaisseur, fixées à la gaine par sertissage de l'une à l'autre. La gaine selon l'invention peut être fermée à son extrémité inférieure, ou ouverte de façon à permettre l'écoulement d'une quantité d'eau de ruissellement ou 15 de condensation susceptible d'être présente en elle, ou l'évacuation de la poussière ou d'un gravillon susceptible d'entrer en elle. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation possibles de la gaine 20 concernée. La figure 1 est une vue de la gaine selon une première forme de réalisation, en perspective selon un point situé au-dessus de la gaine ; la figure 2 en est une vue selon un point situé au-dessous de la gaine ; la figure 3 en est une vue de côté, avec une demi-coupe passant par l'axe de 25 la gaine ; la figure 4 en est une vue de la gaine de dessus, à échelle agrandie ; la figure 5 est une vue de la gaine similaire à la figure 1, selon une deuxième forme de réalisation, et la figure 6 est une vue de la gaine similaire à la figure 5, selon une troisième 30 forme de réalisation. Les figures 1 à 3 représentent une gaine 1 permettant l'ancrage au sol d'un rail ferroviaire. Elle comprend un corps de gaine tubulaire 2 et des nervures d'ancrage transversales 3 et longitudinales 4a, 4b, faisant saillie de la face extérieure de ce corps 2. 3025812 5 Le corps 2 est ouvert à une extrémité supérieure 2a et est fermé à son extrémité inférieure 2b. Il est fileté intérieurement de façon à recevoir un tire-fond (non représenté) destiné à relier la semelle d'un rail à une pièce d'ancrage de la voie ferrée au sol (traverse en bois ou en béton, ou bloc en béton). 5 Le principe d'une telle gaine et d'un tel ancrage par tire-fond est bien connu en soi (cf. notamment la publication de demande de brevet N° FR 2 315 568), de sorte qu'il n'est pas nécessaire de décrire plus en détails la structure générale de la gaine 1. Les nervures d'ancrage transversales 3 sont sous la forme de cinq collerettes 10 successives, étagées sur la portion médiane du corps 2. Les nervures longitudinales 4a, 4b s'étendent entre les nervures transversales 3 situées aux extrémités de la série de ces nervures 3. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, elles sont au nombre de six et sont réparties en : 15 - une première paire de nervures longitudinales 4a côte-à-côte, - une deuxième paire de nervures longitudinales 4a côte-à-côte, diamétralement opposée à ladite première paire, et - deux nervures 4b uniques diamétralement opposées l'une à l'autre selon un plan P1 perpendiculaire au plan P2 contenant le diamètre selon lequel lesdites 20 première et deuxième paires sont opposées l'une à l'autre. Au sein d'une même paire, les nervures 4a font saillie sur un même côté de la gaine 1 et selon une même direction parallèle au plan P2. Elles sont distantes l'une de l'autre et disposées de façon symétrique par rapport à ce plan P2. Les nervures 4b font saillie du corps 2 radialement. 25 De plus, comme visible sur les figures, notamment sur la figure 4, les nervures longitudinales 4a, 4b sont reliées à la face extérieure du corps 2 par des zones arrondies, ne formant pas d'angles marqués entre les flancs de ces nervures longitudinales et la face du corps 2. Comme cela apparaît sur les figures 1 à 3, les collerettes 3 et nervures 4a, 4b 30 constituent sur la face extérieure du corps 2 de la gaine 1 un quadrillage formé de cellules sensiblement carrées, ayant plus ou moins les mêmes dimensions. La gaine 1 apparaît ainsi pouvoir être fixée à une pièce d'ancrage au sol avec une bonne résistance aux efforts répétés résultant du passage des trains, tant en rotation qu'en arrachement dans la direction axiale, et ce, avec des nervures 35 transversales 3 et longitudinales 4a, 4b de plus petites dimensions que celles d'une 3025812 6 gaine existante, donc avec un gain notable en masse de matériau synthétique, pouvant aller jusqu'à 25%. Ledit quadrillage a une bonne capacité à être enrobé par du béton coulé et réduit les efforts de cisaillement à l'interface de la gaine 1 et de la pièce d'ancrage au sol. Par ailleurs, le moule de fabrication de la gaine 1 n'est pas 5 notablement plus complexe à réaliser que celui d'une gaine classique. Les figures 6 et 7 représentent deux autres formes de réalisation de la gaine 1, et les parties ou éléments déjà décrits, qui se retrouvent à l'identique, sont désignés par les mêmes références et ne sont pas à nouveau décrits. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 5, la gaine 1 comprend 10 deux nervures longitudinales intermédiaires 4c aménagées entre les deux nervures longitudinales côte-à-côte 4a d'une même paire, et les collerettes 3, à part celle supérieure, sont interrompues entre les nervures 4a d'une même paire de nervures. Les nervures intermédiaires 4c ont une hauteur et une épaisseur plus réduites que celles des nervures 4a et permettent de renforcer la prise de la gaine 1 contre la 15 paroi de la pièce d'ancrage au sol. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 6, la gaine 1 comprend neuf collerettes 3 au lieu de cinq comme sur les première et deuxième formes de réalisation, et toutes les collerettes 3 sont interrompues entre les nervures 4a d'une même paire de nervures. 20 Comme cela a été mentionné précédemment, la gaine 1 selon l'invention permet de remédier aux inconvénients des gaines homologues de la technique antérieure, sans que pour autant la qualité de l'ancrage obtenu ne soit affectée ni que le moule de fabrication de telles gaines ait une structure devenant trop complexe. 25 L'invention a été décrite ci-dessus en référence à des formes de réalisation fournies à titre d'exemples. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à ces formes de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. Notamment, la gaine 1 peut, au lieu de recevoir un tire-fond par vissage, être moulée directement sur une tige filetée dont la tête dépasse 30 de la gaine et est apte à recevoir un écrou de serrage que comprend le système d'ancrage ; la gaine 1 peut aussi comprendre des coquilles métalliques venant recouvrir, en les épousant, les nervures 3 et 4a, 4b, et donc reproduisant en creux le quadrillage formé par ces nervures ; la gaine 1 peut également être ouverte à son extrémité inférieure, de façon à permettre l'écoulement d'une quantité d'eau de 3025812 7 ruissellement ou de condensation susceptible d'être présente en elle, ou l'évacuation de la poussière ou d'un gravillon susceptible d'entrer en elle. REVENDICATIONS1. Gaine (1) permettant l'ancrage au sol d'un rail ferroviaire, comprenant un corps de gaine tubulaire (2) présentant, en saillie de sa face extérieure, des nervures d'ancrage (3) sensiblement transversales, régulièrement espacées, et des nervures longitudinales (4a, 4b) ; caractérisée en ce que : - la gaine (1) comprend une première paire de nervures longitudinales eôte-àcôte (4a), faisant saillie sur un même côté de la gaine (1) et selon une même direction, ces nervures longitudinales côte-à-côte (4a) étant distantes l'une de l'autre 10 et disposées de façon symétrique par rapport à un plan diamétral (P2) du corps de gaine (1) parallèle à ladite direction ; - la gaine (1) comprend au moins une deuxième nervure longitudinale placée sur la circonférence du corps de gaine (2) à distance de ladite au moins une première paire de nervures longitudinales côte-à-côte (4a) ; et 15 - les différentes nervures longitudinales (4a, 4b) de la gaine (1) sont reliées à la face extérieure du corps de gaine (2) par des zones arrondies, ne formant pas d'angles marqués entre les flancs de ces nervures longitudinales et cette face du corps de gaine (2). 2. Gaine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend 20 au moins deux dites deuxièmes nervures longitudinales, qui sont groupées de manière à former une deuxième paire de nervures longitudinales côte-à-côte (4a) homologue à ladite première paire de nervures longitudinales côte-à-côte (4a), c'est-à-dire que lesdites nervures longitudinales côte-à-côte (4a) de cette deuxième paire font saillie sur un même côté de la gaine (1), selon une même direction, distantes 25 l'une de l'autre et disposées de façon symétrique par rapport à un plan diamétral du corps de gaine (2) parallèle à cette direction. 3. Gaine (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend 2n dites deuxièmes nervures longitudinales, qui sont groupées deux à deux de manière à former n paires de nervures longitudinales côte-à-côte (4a) homologue à 30 ladite première paire de nervures longitudinales côte-à-côte (4a). 4. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, lorsqu'elle comprend plusieurs paires de nervures longitudinales côte-à-côte (4a), 3025812 9 ces paires de nervures (4a) sont régulièrement réparties sur la circonférence de la gaine (1). 5. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite au moins une deuxième nervure longitudinale est au moins une nervure 5 simple (4b), faisant saillie radialement du corps de gaine (2). 6. Gaine (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires de nervures longitudinales côte-à-côte (4a), qui sont diamétralement opposées l'une à l'autre, et deux nervures radiales simples (4b), diamétralement opposées l'une à l'autre selon un plan (P1) perpendiculaire à celui (P2) qui est parallèle aux directions selon lesquelles lesdites nervures longitudinales côte-à- côte (4a) font saillie. 7. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une ou plusieurs nervures longitudinales intermédiaires (4c) aménagées entre les deux nervures longitudinales côte-à-côte (4a) d'une même paire de telles nervures, ayant des dimensions plus réduites que celles de ces nervures longitudinales côte-à-côte (4a). 8. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est moulée directement sur une tige filetée dont la tête dépasse d'elle-même et est apte à recevoir un écrou de serrage. 9. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des coquilles métalliques venant recouvrir, en les épousant, lesdites nervures transversales (3) et longitudinales (4a, 4b), et donc reproduisant en creux le quadrillage formé par ces nervures. 10. Gaine (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est ouverte à son extrémité inférieure de façon à permettre l'écoulement d'une quantité d'eau de ruissellement ou de condensation susceptible d'être présente en elle, ou l'évacuation de la poussière ou d'un gravillon susceptible d'entrer en elle.