Brevet FR3048983A1 — publié le 20170922

SYSTEME DE TRAVERSE A COQUE AMELIORE ET TRONÇON DE VOIE FERREE INTEGRANT UN TEL SYSTEME La présente invention concerne un système de traverse à coque du type comprenant une traverse présentant une face inférieure, et une face supérieure, destinée à recevoir un système de fixation de rail, et une coque. Dans le présent document, par traverse on désigne tout type de pièce de bois, de métal, de béton, placée perpendiculairement à la voie ferrée, et destinée à servir de support aux rails, à en maintenir l'écartement tout en répartissant les charges. Il peut ainsi s'agir d'une traverse monobloc supportant deux rails des deux fils de rails, ou une traverse bi-blocs comportant deux blochets, chaque blochet supportant un rail de l'un des fils de rails, les deux blochets étant solidarisés ou non par une entretoise. Le document FR2906269 Al divulgue un système du type précité, dans lequel, comme cela est représenté sur la figure 1, la coque forme un chausson 6 délimitant un logement de réception de la portion inférieure de la traverse 12, réalisée en béton. Le fond du chausson 6 est muni d'une semelle élastique 17 sur laquelle repose, entièrement ou partiellement, la traverse 12. Le système est approvisionné assemblé sur le chantier de réalisation de la voie ferrée. Il est maintenu en position suspendu aux rails le temps de couler le béton d'un radier de support de la voie. Une fois le béton pris, le système est calé en position. Si le chausson est solidaire du radier, la traverse peut bouger légèrement et élastiquement par rapport au chausson, grâce à la semelle 17. Cela permet l'absorption des vibrations au passage des véhicules. Un joint d'étanchéité 8 ou plus généralement un élément formant joint d'étanchéité est prévu entre le rebord supérieur de la paroi périphérique du chausson 6 et les parois latérales de la traverse 12. Ce joint a pour fonction d'éviter que de l'eau ou des particules fines ne s'infiltrent à l'intérieur du chausson, entre le chausson et la traverse, risquant de bloquer la possibilité de mouvement de la traverse. La pose de ce joint est une étape du procédé de fabrication d'un tel système qui nécessite de la main d'ceuvre. Cela se traduit par un coût élevé du système obtenu et une qualité de mise en place du joint qui dépend de l'opérateur. De plus, il s'avère qu'au cours du transport et de la manipulation du système, des déformations du système peuvent avoir pour effet de désolidariser le joint de la traverse. Une fois le système fixé dans le radier, il est alors nécessaire d'utiliser de la colle, en quantité importante, pour fixer à nouveau le joint à la traverse de manière à rétablir 3048983 2 l'étanchéité. Là encore, il s'agit d'une opération dont la qualité de réalisation dépend de la dextérité de l'opérateur. L'invention a donc pour but de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système du type précité, caractérisé en ce 5 que la coque enveloppe substantiellement intégralement la traverse de manière à délimiter un volume intérieur de réception de la traverse qui soit étanche aux agressions extérieures. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention : la coque comporte : une demi-coque inférieure, dénommée chausson, 10 propre à recevoir la traverse, le chausson comportant un fond et une paroi périphérique relevée bordant le fond ; et une demi-coque supérieure, dénommée capot, propre à recouvrir la traverse, le capot comportant un plafond et une paroi périphérique tombée, des rebords de la paroi périphérique du chausson et de la paroi périphérique du capot coopérant pour fermer de manière étanche la coque ; 15 le rebord de la paroi périphérique du capot est muni d'une collerette recouvrant latéralement le rebord de la paroi périphérique du chausson ; un joint d'étanchéité est maintenu en compression entre le rebord de la paroi périphérique du capot et le rebord de la paroi périphérique du chausson ; le capot est fixé au chausson par encliquetage ou rivetage de leurs 20 rebords ; le système comporte un système de fixation de rail monté sur la face supérieure de la traverse ; la coque est prise en sandwich entre le système de fixation de rail et la traverse ; 25 la coque comporte une lumière dont le contour est conformé pour engager une rainure prévue sur la face supérieure de la traverse autour d'une zone d'implantation du système de fixation de rail ; le système comporte une semelle résiliente disposée entre la traverse et la coque ; 30 la coque est réalisée en un matériau rigide ; et L'invention a également pour objet un tronçon de voie ferrée caractérisé en ce qu'il comprend un radier, une pluralité de systèmes de traverse à coque conformes au système décrit ci-dessus et une paire de rails de roulement qui est en appui sur chacun de ces systèmes. 3048983 3 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe selon un plan transversal à la voie d'un système de traverse à coque selon l'état de la technique ; 5 - la figure 2 est une vue schématique en coupe selon un plan transversal à la voie d'un premier mode de réalisation d'un système de traverse à coque selon l'invention ; et, - la figure 3 est une vue schématique en coupe selon un plan transversal à la voie d'un second mode de réalisation d'un système de traverse à coque selon l'invention. En se référant à la figure 2, qui représente un premier mode de réalisation du 10 système de traverse à coque selon l'invention, un système 10 comporte une traverse 12, une coque 13 et un système de fixation de rail 14. La traverse 12, rigide, est réalisée par exemple en béton. Elle présente, dans le mode de réalisation présenté, une forme sensiblement parallélépipédique. La traverse 12 comporte ainsi une face inférieure 20, une face supérieure 22 et quatre faces latérales 21 15 reliant les faces inférieure et supérieure entre elles. La face supérieure 22 de la traverse rigide 12 comporte une zone 23 d'implantation du système de fixation de rail 14. Dans le mode de réalisation de la figure 2, cette zone 23 est constituée par le fond d'un renfoncement, de forme sensiblement carrée, permettant de recevoir une plaque métallique formant l'embase 41 du système de 20 fixation de rail 14. Le système de fixation de rail 14 permet de maintenir un rail 15 en position sur la traverse 12. Le système de fixation de rail 14 comporte des tirefonds 42, 43 vissés dans la traverse 12 pour fixer l'embase 41 sur cette dernière. L'embase 41 est une plaque de forme rectangulaire présentant une largeur 25 inférieure à celle de la traverse 12 et une épaisseur sensiblement égale à la hauteur du renfoncement définissant la zone 23 d'implantation du système 14 sur la traverse 12. Une telle plaque est généralement métallique, mais des plaques rigides en matériau composite sont maintenant disponibles sur le marché. Elle est interposée entre le rail 15 et la traverse 12. Le système de fixation de rail est de ce fait dénommé système de fixation 30 indirecte. Le système de fixation de rail 14 comporte également une paire d'attaches 44, 45 permettant, par vissage des tirefonds 42, 43, de coincer le patin du rail 15 entre l'attache et l'embase. Les deux attaches 44 et 45 sont placées de part et d'autre d'un plan transversal de la voie ferrée et médian de la traverse 12. 3048983 4 En variante, d'autres systèmes de fixation de rail, connus de l'homme du métier, peuvent tout aussi bien être mis en oeuvre. Par exemple, l'attache tenant le rail peut être fixée autrement que par le tirefond de maintien de l'embase. La coque 13 enveloppe substantiellement intégralement la traverse 12 de manière 5 à délimiter un volume intérieur de réception de la traverse 12 qui soit étanche aux agressions extérieures. Dans le mode de réalisation envisagé, la coque est constituée de l'assemblage vertical de deux demi-coques. Dans ce qui suit, la demi-coque inférieure est dénommée chausson et la demi-coque supérieure est dénommée capot. 10 Le chausson 16 est conformé pour recevoir la portion inférieure de la traverse 12. Le chausson 16 comporte un fond 60, sensiblement plat, et une paroi périphérique 61, qui s'élève à partir du fond 60 et se termine par un rebord 63 libre. Le capot 18 est conformé pour recouvrir la portion supérieure de la traverse 12. Le capot 18 comporte un plafond 82, sensiblement plan, et une paroi périphérique 81, qui 15 retombe du plafond 82 et se termine par un rebord 85. Le rebord 85 est muni d'une collerette 86 recouvrant largement le rebord 63 du chausson. Cela permet de limiter fortement, si ce n'est totalement, l'entrée d'eau ou de poussière dans le volume intérieur délimité par la coque 13. Avantageusement, la collerette 86 permet de solidariser le capot 18 au chausson 20 16 par encliquetage. De la sorte, la coque formée par le chausson et le capot délimite un volume étanche de protection de la traverse rigide 12. Pour réaliser cet encliquetage, le chausson et le capot présentent une certaine rigidité. Le capot 18 et le chausson 16 sont par exemple réalisé par thermoformage d'une matière plastique adaptée, par exemple du polychlorure de vinyle, aussi dénommé PVC, 25 ou de l'acrylonitrile butadiène styrène, aussi dénommé ABS. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le système 10 ne comporte pas de joint d'étanchéité entre le rebord 63 du chausson 16 et les faces latérales 21 de la traverse 12. Avantageusement, le capot 18 est solidarisé à la traverse 12. Dans le premier mode de réalisation de la figure 2, le plafond 82 du capot 18 est maintenu entre l'embase 30 41 du système de fixation de rail 14 et la traverse 12. Plus précisément, le plafond 82 du capot 18 comporte un retrait 83, conjugué du renfoncement définissant la zone 23 d'implantation du système 14. Dans ce retrait 83, des trous traversants sont prévus de manière à permettre l'insertion des tirefonds 42 et 43 de fixation du système 14 sur la traverse 12. La maintenance est relativement aisée puisqu'il suffit de désolidariser le 3048983 5 système de fixation de rail 14 de la traverse 12 et d'ôter les tirefonds 42 et 43 pour libérer le capot 18, qui, une fois détaché du chausson 16, peut être remplacé. De préférence, le système de travers à coque 10 comporte une semelle résiliente 17 interposée entre le fond 60 du chausson 16 et la surface inférieure 20 de la traverse 5 12. De préférence encore, une pluralité de segments résilients 19 sont intercalés entre la paroi périphérique soit du chausson 16 soit du capot 18 et les faces latérale 21 de la traverse 12. La semelle 17 et les segments 19 permettent l'absorption des vibrations au passage des trains. 10 La coque présente une rigidité relative lui permettant de suivre les déformations de la traverse 12. Avantageusement un joint d'étanchéité, non représenté, est maintenu en compression entre le rebord 85 de la paroi périphérique 81 du capot 18 et le rebord 63 de la paroi périphérique 61 du chausson 20. 15 En variante, le capot 18 est fixé au chausson 16 par rivetage de leurs rebords. Sur la figure 3, un second mode de réalisation du système de traverse à coque selon l'invention est représenté. Sur la figure 3, un élément identique à un élément de la figure 2 est repéré par le chiffre de référence utilisé pour repérer cet élément correspondant sur la figure 2, tandis qu'un élément similaire est repéré par le chiffre de 20 référence utilisé pour repérer cet élément correspondant augmenté d'une centaine. Dans ce second mode de réalisation, la manière d'associer le capot au chausson est modifiée. Ainsi, le rebord 163 de la paroi périphérique 161 du chausson 116 comporte une portion plane 162 inclinée vers l'extérieur, un bord 165 sensiblement horizontal et un 25 rebord tombé 166. Le rebord 185 de la paroi périphérique 181 du capot 118 est destiné à coopérer avec le rebord 163 de la paroi périphérique 161. Il comporte donc une portion formant redan 187, un bord sensiblement horizontal 184 et un rebord tombé 186. 30 La portion formant redan 187 présente une face extérieure 188, destinée à être appliquée contre la portion plane 162 du rebord 163 du chausson 116. Elle présente par conséquent une inclinaison identique à celle de cette portion plane 162. La face extérieure 188 est munie d'une rainure, qui est ouverte vers la portion plane 162. Cette rainure est destinée à recevoir un joint d'étanchéité 190. 3048983 6 En position assemblée du capot 118 sur le chausson 116, le joint d'étanchéité 190 est déformé par compression. La conformation en redan du rebord 185 permet, en jouant sur l'élasticité de la matière dont est constitué le capot 118, d'appliquer une force de compression adaptée. 5 Le bord 184 est destiné à être appliqué contre le bord 165. Pour maintenir le capot sur le chausson, des rivets 195 sont disposés régulièrement sur toute la périphérie de la coque. Ces rivets sont insérés dans des perçages prévus sur les bords 184 et 165. En position assemblée, le rebord tombé 186 est destiné à recouvrir largement le bord tombé 166. 10 Indépendamment de la manière d'associer le capot et le chausson, la manière de solidariser le capot 118 à la traverse 12 est modifiée. Dans ce second mode de réalisation, le plafond 182 du capot 118 comporte une lumière 183. Le contour de la lumière 183 est recourbé vers l'intérieur de manière à coopérer avec le bord du renfoncement définissant la zone 23 d'implantation du système de fixation de rail 14. 15 La coopération du contour 183 avec le bord du renfoncement définissant la zone 23 et l'association du chausson et du contour permet de garantir le maintien en position du capot 118. Plus généralement, le contour de la lumière 183 est conformé pour engager une rainure, et par exemple les bords d'une rainure, prévue sur la face supérieure de la 20 traverse 12 autour de la zone 23 d'implantation du système de fixation de rail 14. La rainure correspond au renfoncement évoqué ci-dessus. Dans les modes de réalisation décrits ici en détail, le chausson et le capot son réalisés dans un matériau rigide. En variante, le chausson et le capot sont réalisés en un matériau souple, par exemple en caoutchouc. 25 Dans les modes de réalisation décrits ici en détail, le chausson et le capot sont deux pièces séparées réalisées indépendamment l'une de l'autre puis associées pour former la coque étanche. En variante, le chausson et le capot forme une unique pièce, venue de matière, constituant la coque enveloppant substantiellement intégralement la traverse. Par exemple, la coque est alors en un matériau souple et élastique permettant, 30 par déformation, d'introduire la traverse à l'intérieur de la coque. REVENDICATIONS1.- Système de traverse à coque (10 ; 110) pour une voie ferrée, destiné à être calée dans un radier de la voie ferrée, du type comprenant une traverse (12) présentant une face inférieure (20), et une face supérieure (22), destinée à recevoir un système de fixation de rail (14), et une coque, caractérisé en ce que la coque enveloppe substantiellement intégralement la traverse de manière à délimiter un volume intérieur de réception de la traverse qui soit étanche aux agressions extérieures. 2.- Système (10 ; 110) selon la revendication 1, dans lequel la coque comporte : - une demi-coque inférieure, dénommée chausson (20), propre à recevoir la traverse (12), le chausson comportant un fond (60) et une paroi périphérique (61) relevée bordant le fond ; et - une demi-coque supérieure, dénommée capot (18 ; 118), propre à recouvrir la traverse (12), le capot comportant un plafond (82) et une paroi périphérique (81) tombée, des rebords de la paroi périphérique (61) du chausson et de la paroi périphérique (81) du capot coopérant pour fermer de manière étanche la coque. 3.- Système selon la revendication 2, dans lequel le rebord (85) de la paroi périphérique (81) du capot (18) est muni d'une collerette (86) recouvrant latéralement le rebord (63) de la paroi périphérique (61) du chausson (16). 4.- Système selon la revendication 2, dans lequel un joint d'étanchéité est maintenu en compression entre le rebord (85) de la paroi périphérique (81) du capot (18) et le rebord (63) de la paroi périphérique (61) du chausson (20). 5.- Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle le capot (18) est fixé au chausson (16) par encliquetage ou rivetage de leurs rebords. 6.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant un système de fixation de rail (14) monté sur la face supérieure de la traverse (12). 7.- Système selon la revendication 6, dans lequel la coque est prise en sandwich entre le système de fixation de rail et la traverse. 3048983 8 8.- Système selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la coque comporte une lumière (183) dont le contour est conformé pour engager une rainure prévue sur la face supérieure de la traverse (12) autour d'une zone (23) d'implantation du système de 5 fixation de rail (14). 9.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant une semelle résiliente (17) disposée entre la traverse (12) et la coque. 10 10.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la coque est réalisée en un matériau rigide. 11.- Tronçon de voie ferrée, caractérisé en ce qu'il comprend un radier, une pluralité de systèmes de traverse à coque conformes à l'une quelconque des 15 revendications 1 à 10, les systèmes étant calées dans le radier, et une paire de rails de roulement, qui est fixé sur chacun des systèmes.