Brevet FR3089528A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : ENSEMBLE D'ANCRAGE AU SOL POUR UN RAIL FERROVIAIRE, EN PARTICULIER POUR UN RAIL DE TRAMWAY [pool La présente invention concerne un ensemble d'ancrage au sol pour un rail ferroviaire, en particulier pour un rail de tramway. [0002] L'ancrage au sol d'un rail ferroviaire est classiquement réalisé au moyen d'une traverse, notamment en béton, dans laquelle est aménagé un évidement de réception du patin du rail. Cet évidement est délimité, dans une direction transversale au rail, par deux bossages, et, lorsque le rail est posé sur la traverse, le patin de ce rail est calé par rapport aux faces d'appui que forment ces deux bossages, au moyen de pièces, dites "butées" ; chaque butée comprend un bloc central, formant la partie de calage du patin, et une paroi supérieure venant en appui, d'une part, contre le patin du rail et, d'autre part, contre le bossage correspondant. La paroi supérieure de la butée est recouverte par une plaque métallique élastique, dite "lame", et l'ensemble est maintenu par un tire-fond traversant la lame et la butée, qui est vissé dans une gaine noyée dans le béton de la traverse et/ou dans le béton sous-jacent supportant cette traverse. [0003] En milieu urbain, en particulier pour l'ancrage au sol d'un rail de tramway, il n'est guère avantageux d'utiliser des traverses en béton telles que précitées compte tenu des manipulations qu'impliquent de telles traverses, dont chacune pèse plusieurs centaines de kilos. Il a donc été conçu des pièces préfabriquées, dites "selles", qui sont destinées à former lesdits bossages de délimitation d'évidements de réception du patin du rail ; ces selles sont fixées au rail par des butées, plaques, tire-fonds et gaines tels que précités puis du béton est coulé en dessous du rail jusqu'à la hauteur de la partie inférieure des selles, afin de lier ces selles à ce béton. La demande de brevet N° FR 3 025 813, au nom de la demanderesse, est, d'une façon générale, illustrative de cette technique. [0004] La distance entre le patin du rail et la face d'appui que forme le bossage cor- respondant est variable compte tenu des tolérances de fabrication de ces pièces et des conditions de mise en place de tels éléments, et ledit bloc central de la butée doit s'insérer aussi étroitement que possible entre le patin du rail et. la face d'appui correspondante, afin de réaliser le calage latéral adéquat de ce patin. Il en résulte la nécessité de disposer, lors de la pose des rails, de butées ayant des blocs de calage de différentes largeurs, et donc de très nombreux exemplaires de ces butées compte tenu du nombre de butées nécessaires à la mise en place des rails. [0005] Cette nécessité est une contrainte pratique importante, et un objectif principal de la 2 présente invention est d'apporter une solution à ce problème. [0006] Par ailleurs, le passage des trains ou des rames de tramway conduit à la génération de fortes vibrations causant des micro-frottements entre les différents éléments de l'ensemble d'ancrage décrit plus haut ; il en résulte une usure des blocs centraux des butées, nécessitant donc une maintenance régulière pour remplacer les butées si nécessaire. [0007] Sur un type de montage tel que décrit plus haut, la réalisation d'une telle maintenance n'est pas très facile à réaliser, et un autre objectif de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. [0008] L'ensemble d'ancrage concerné par la présente invention comprend, de manière connue en soi : une pièce dite "selle", dans laquelle est aménagé un évidement de réception du patin du rail, cet évidement étant délimité, dans la direction transversale au rail, par deux bossages formant des faces d'appui respectives, en regard l'une de l'autre ; une pièce, dite "cale", destinée à être insérée dans l'espace existant entre le patin du rail et la face d'appui correspondante ; des moyens d'immobilisation de la cale par rapport à la selle. [0009] Selon l'invention, [0010] - lesdites faces d'appui sont aménagées à une distance l'une de l'autre telle que, lorsqu'un rail est placé sur la selle en position d'ancrage au sol, chaque espace existant entre le patin du rail et la face d'appui correspondante est un interstice ; [0011] - la cale inclut un corps en forme de plaquette ayant une longueur et une largeur telle que ce corps soit apte à recouvrir la majeure partie, si ce n'est l'intégralité, de ladite face d'appui formée par le bossage correspondant, et une épaisseur telle qu'elle permet de combler ledit interstice. [0012] L'invention consiste ainsi à prévoir une selle dont les faces d'appui respectives sont à une distance l'une de l'autre telle que l'espace qui existe entre chaque face d'appui et le patin du rail se réduise à un interstice, et à prévoir la cale de telle sorte qu'elle présente un corps en forme de plaquette, cette cale étant insérée dans ledit interstice. Au moment de la mise en place du rail, la cale est simplement insérée dans ledit interstice ; la manipulation et le stockage de séries de ces cales, de différentes épaisseurs, adaptées à différentes largeurs d'interstices, est nettement plus facile que la mise en place des cales conformes à la technique antérieure. Lorsqu'il s'agit de reprendre un jeu apparu entre le patin du rail et une selle, par suite de l'usure résultant de la circulation des trains ou des rames de tramway, la cale conforme à l'invention peut être facilement et rapidement interchangée. [0013] Lesdits moyens d'immobilisation de la cale par rapport à la selle peuvent être de tous 3 types appropriés ; ils pourraient par exemple être constitués par une patte solidaire du corps de la cale, venant en appui sur le dessus du bossage et fixé à celui-ci, par exemple par un vissage. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, toutefois, ces moyens d'immobilisation comprennent, pour chaque cale : [0014] - des faces de calage aménagées par la selle, qui sont formées sur les côtés de chaque bossage perpendiculaires à ladite face d'appui que forme ce bossage ; [0015] - deux parois de calage solidaires des extrémités longitudinales du corps de la cale, s'étendant selon une direction perpendiculaire au plan dans lequel s'étend ce corps, [0016] la cale ayant ainsi une forme de C et étant destinée à être insérée étroitement autour du bossage correspondant, avec le corps de la cale venant contre ladite face d'appui que forme cc bossage et lesdites parois de calage venant contre lesdites faces de calage. [0017] La mise en place et l'immobilisation de cette cale par rapport à un bossage de la selle sont ainsi réalisées par simple insertion de la cale sur le bossage, selon un mouvement de coulissement de la cale dans une direction perpendiculaire au plan général de la selle. [0018] Avantageusement, dans cc cas, la cale comprend en outre des parois de renforcement perpendiculaires au corps de la cale et perpendiculaires auxditcs parois de calage, qui sont solidaires de cc corps et de ces parois de calage. [0019] Ces parois de renforcement forment ainsi des goussets venant renforcer la liaison entre le corps de la cale et lesdites parois de calage. [0020] Dans le même but, de préférence, la cale présente des surfaces arrondies raccordant la face du corps de la cale destinée à venir le long de la face d'appui que forme le bossage correspondant et les faces desdites parois de calage destinées à venir le long des faces de calage que forme également ce bossage. [0021] La cale comprend ainsi des congés venant, par leur surépaisseur, renforcer les zones de raccordement du corps de la cale et desdites parois de calage. [0022] De préférence, les parties d'un bossage délimitant lesdites faces de calage comprennent des rainures orientées selon la direction d'insertion de la cale sur un bossage, et lesdites parois de calage et/ou lesdites parois de renforcement comprennent des nervures dimensionnées de façon à être aptes à être engagées étroitement, avec coincement non définitif, dans lesdites rainures. [0023] Le coincement ainsi réalisé permet d'assurer le maintien de la cale en position une fois la cale mise en place sur le bossage. [0024] Le corps de la cale, les parois de calage, les parois de renforcement et lesdites nervures sont de préférence réalisés en une seule et même pièce, par moulage d'une matière synthétique. [0025] L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé ; ce dessin représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'ensemble d'ancrage concerné. Dans ce dessin : [0026] [fig.1] est une vue en perspective éclatée d'une portion de rail de tramway et de deux ensembles d'ancrage permettant l'ancrage au sol du rail, incluant une selle ; un détail est entouré par un cercle ; [0027] [fig.2] est une vue à échelle agrandie du détail entouré par le cercle sur la figure 1 ; [0028] [fig.3] est une vue en perspective d'une cale que comprend chaque ensemble d'ancrage ; et [0029] [fig.4] est une vue de côté des mêmes éléments que la figure 1, avec l'ensemble d'ancrage situé sur le côté gauche de cette figure 4 représenté en perspective éclatée et l'ensemble d'ancrage situé sur le côté droit de cette figure 4 représenté à l'état de montage. Description détaillée [0030] Les figures 1 et 4 représentent une portion d'un rail 100 de tramway, et deux ensembles 1 d'ancrage au sol de ce rail 100. [0031] Chaque ensemble 1 inclut une pièce 2 dite "selle", commune aux deux ensembles 1, une pièce 3 dite "cale", une plaque d'appui 4, une lame élastique 5, un tire-fond 6, une gaine 7 destinée à être noyée dans du béton, et des rondelles intermédiaires 8. [0032] Des ensembles d'ancrage 1 sont installés de proche en proche au long du rail 100 de façon à parfaitement ancrer ce rail au sol sur l'ensemble de la longueur de ce rail. [0033] Lc rail 100, de même que chaque plaque d'appui 4, lame élastique 5, tire-fond 6, gaine 7 et rondelle 8, est de type bien connu en soi et ne sera donc pas décrit en détail ci-après. [0034] La selle 2 est formée par une pièce préfabriquée, notamment moulée en une matière synthétique. Elle forme un évidement central 10 de réception du patin 101 du rail 100, avec interposition d'une semelle d'appui 102 en caoutchouc, et deux bossages latéraux 11 venant délimiter latéralement cet évidement central 10, selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail 100. La selle 2 présente une paroi périphérique délimitant un espace creux ouvert sur le dessous de la selle, destiné à être envahi par du béton coulé en dessous de la selle 2 comme décrit ci-dessous. Dans cette paroi périphérique sont aménagées des encoches 12 permettant l'évacuation de l'air emprisonné dans cet espace creux lors de cette coulée de béton. [0035] En pratique, le rail 100 est placé dans sa position définitive dans la fouille destinée à le recevoir puis les selles 2 sont reliées au patin 101 du rail par vissage des tire-fonds 6 dans les gaines 7 correspondantes de façon à emprisonner le patin 101 entre les plaques 4 et les semelles 102 reposant sur les selles 2, comme visible sur la partie droite de la figure 4. Du béton est alors coulé en dessous des selles 2 jusqu'à sensiblement la hauteur des parois des selles 2 délimitant le fond des évidements 10, afin de réaliser l'ancrage du rail 100 au sol. [0036] Chaque bossage 11 forme une face d'appui 15 tourné vers la face d'appui de l'autre bossage 11 de sorte que ces deux faces d'appui 15 délimitent l'évidement 10. Comme cela apparaît en référence aux figures 1, 2 et 4, ces faces d'appui 15 sont aménagées à une distance l'une de l'autre telle que, lorsqu'un rail 100 est placé sur la selle 2 en position d'ancrage au sol, chaque espace existant entre le patin 101 et la face d'appui 15 correspondante est un interstice, ayant quelques millimètres d'épaisseur. [0037] Chaque bossage 11 forme également des faces de calage 16 sur ses côtés perpendi- culaires à la face 15 ; en référence plus particulièrement à la figure 2, il apparaît que chaque paroi de calage 16 est délimitée, par rapport au reste du bossage 11, dans une direction allant en s'éloignant de l'évidement 10, par un épaulement 17, le long duquel une paroi 22 que forme la cale 3 est apte à venir se placer, ainsi que cela sera décrit plus loin. [0038] Chacune des faces de calage 16 présente une rainure 18 aménagée dans l'épaisseur du bossage 11, cette rainure ayant une portion supérieure allant en s'évasant en direction du côté supérieur du bossage 11. [0039] Chaque bossage 11 forme en outre un évidement supérieur 19 destiné à recevoir une paroi 22 que comprend la cale 3 correspondante, comme décrit plus loin ; en référence à la figure 2, il apparaît que cet évidement supérieur 19 est délimité, par rapport au reste du bossage 11 par des épaulements et que ladite paroi 22 est apte à venir le long de ces épaulements lorsque la cale 3 est mise en place sur le bossage 11. [0040] En référence plus particulièrement à la figure 3, il apparaît que la cale 3 inclut un corps 20 en forme de plaquette, deux parois de calage 21 solidaires des extrémités longitudinales de ce corps 20 et deux parois de renforcement 22 solidaires du corps 20 et des parois 21. L'ensemble de la cale 3 est réalisé en une seule pièce, par moulage d'une matière synthétique. [0041] Le corps 20 a une longueur et une largeur telles qu'il est apte à recouvrir l'intégralité de la face d'appui 15 formée par le bossage 11 correspondant, et a une épaisseur telle qu'elle permet de combler l'interstice précité existant entre le patin 101 et la face 15. [0042] Les deux parois de calage 21 s'étendent selon une direction perpendiculaire au plan dans lequel s'étend le corps 20, de sorte que la cale 3 a globalement une forme de "C". Sur le côté de la cale 3 destinée à être tourné vers le bossage 11, ces parois 21 sont raccordées au corps 20 par des surfaces arrondies 25 formant des congés, qui confèrent à la zone de raccordement des parois 21 au corps 20 une épaisseur augmentée, favorisant la résistance de cette zone. [0043] Chaque paroi de calage 21 forme, en saillie de sa face destinée à venir contre la face 6 de calage 16 correspondante, une nervure 26 destinée à être reçue avec coincement non définitif dans la rainure 18 correspondante formée par le bossage 11. [0044] Chaque paroi de renforcement 22 s'étend perpendiculairement au plan dans lequel s'étend le corps 20, et s'étend perpendiculairement à la paroi 21 à laquelle est reliée. Elle est en une seule pièce avec cc corps 20 et cette paroi 21 de sorte qu'elle contribue à renforcer la liaison entre le corps 20 et la paroi de calage 21. Comme cela se comprend en référence à la figure 2, elle est destinée à prendre place dans l'évidement 19, avec ses bords venant contre les épaulements qui délimitent cet évidement, ce qui fournit à la paroi 22 des surfaces d'appui supplémentaires contribuant au maintien en position de la cale 3 sur le bossage 11. [0045] Le fait que les faces d'appui 15 soient à une distance l'une de l'autre telle que l'espace qui existe entre chaque face d'appui 15 et le patin 101 du rail se réduise à un interstice, permet que le corps 20 de la cale 3 soit en forme de plaquette. Cette cale 3 est apte à être insérée dans ledit interstice par simple mouvement de coulissement selon une direction perpendiculaire au plan général de la selle 2 ; elle est parfaitement maintenue par rapport au bossage 11 correspondant par les parois 21 et 22, les rainures 17 et nervures 26, et les épaulements précités délimitant les faces de calage 16 et l'évidement 19 par rapport au reste du bossage 11. [0046] Grâce à l'ensemble d'ancrage 1, la manipulation et le stockage de séries de cales 3 ayant, d'une série à l'autre, des épaisseurs différentes de corps 20, adaptées à différentes largeurs d'interstices, est nettement plus facile que la mise en place des cales conformes à la technique antérieure. Lorsqu'il s'agit de reprendre un jeu apparu entre le patin 101 du rail et une selle 2, par suite de l'usure résultant de la circulation des rames de tramway, la cale 3 est apte à être facilement et rapidement interchangée. [0047] La selle 2 et la cale 3 telles que décrites plus haut présentent ainsi des avantages dé- terminants par rapport à une selle et une cale homologues conformes à la technique antérieure. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3]