Brevet FR3150531A1 — publié le 20250103

Titre : Train de travaux Train de travaux d’entretien des voies (1) de chemin de fer, il comprend un premier train (2) et un second train (3, se déplaçant dans le même sens (C), le dernier wagon (20) du premier train (2) comportant un portique (4) mobile longitudinalement, et déployable au-delà du wagon (20) son extrémité libre étant munie d’un pied support (42) adapté pour rouler sur la voie (1), et supportant une bande de transfert (47) inclinée vers le bas de l’extrémité libre du portique (4) équipée de moyens (5, 45) de dégarnissage du ballast (14); le premier wagon (30) du second train (3) comportant un portique (6) mobile longitudinalement, et déployable à l’avant du second train (3), son extrémité libre étant munie d’un pied support (62) adapté pour rouler sur la voie (1), et supportant une bande de transfert (65) dont l’extrémité libre débouche du côté de l’extrémité libre du portique, (6) au niveau de moyens de ballastage (66). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Train de travaux. La présente invention concerne le domaine des trains de travaux, qui permettent l’entretien des voies de chemin de fer, et notamment, mais non limitativement, le remplacement des traverses et du ballast, et a pour objet un tel train de travaux. Un tel train de travaux comprend un certain nombre de wagons, présentant des spécificités selon les opérations à réaliser sur la voie. Ils sont ainsi équipés d’outils dédiés à certaines tâches, comprenant, non limitativement, des grues, des dégarnisseuses, des cribleuses, des bourreuses, des régaleuses, etc. de manière générale le wagon de tête est équipé des outils, tandis que les suivants servent au transfert et au stockage du matériel déposé et du matériel de remplacement, et également au retraitement dudit matériel déposé en vue de réutilisation, tel que le ballast par exemple. Le but est de réaliser toutes les opérations successivement, voire simultanément en temps masqué pour certaines, en un seul passage, tel que par exemple, le dégarnissage au moyen d’une charrue dynamique du ballast disposé sous la voie, puis son retraitement, l’enlèvement des traverses par le dessous sans dépose des rails, la mise en place de nouvelles traverses, le dépôt et le bourrage du ballast, puis son régalage. Si l’avantage de ces trains de travaux est de permettre de n’utiliser que la largeur d’une voie, ce qui est indispensable dans un tunnel par exemple, l’une des principales difficultés à surmonter consiste en ce que les wagons doivent obligatoirement se déplacer sur la voie à traiter. Aussi, les wagons qui comportent les outils sont conçus pour que ces derniers puissent être utilisés dans la région médiane du wagon entre deux bogies, dont l’un roule sur la voie à traiter tandis que l’autre roule sur la voie traitée, la plateforme du wagon dans ladite région médiane étant ouverte pour le passage des outils. Cela présente toutefois plusieurs inconvénients, notamment en ce que l’intervalle entre deux bogies n’est pas illimité et cela nécessite de concentrer tout l’outillage dans un espace réduit, et également qu’il faut tenir compte de la hauteur de la plateforme, notamment lorsqu’il faut évacuer le matériel déposé puis placer le matériel de remplacement. En effet, si ces opérations peuvent être réalisées au travers de plans inclinés équipés de bande de transfert, le fait de devoir passer au-dessus de la plateforme nécessite que lesdits plans inclinés soient d’une grande longueur, ce qui est peu compatible avec l’espace réduit alloué. On connaît par ailleurs des wagons comprenant une plateforme sur laquelle peut se déplacer longitudinalement un portique permettant de déplacer, par exemple, des traverses anciennes prélevées sur la voie à traiter, ou de nouvelles traverses à déposer. On connaît également, dans le prolongement de ce qui précède, des wagons équipés d’un portique mobile longitudinalement, déployable au-delà du wagon et dont l’extrémité libre est conçue apte à reposer sur la voie et à s’y déplacer, de tels portiques étant notamment destinés à la pose de rails, maintenus suspendu audit portique avant mise en place. L’inconvénient que rencontrent tous les trains de travaux consiste essentiellement en ce que ceux-ci doivent se déplacer sur une voie en cours de traitement, donc non consolidée, et qui doit supporter une charge importante, et qui par conséquent peut être trop fortement sollicitée. La présente invention a pour but de proposer un train de travaux permettant de remédier à cet inconvénient. Le train de travaux selon l’invention se caractérise en ce qu’il comprend deux trains de plusieurs wagons, à savoir un premier train et un second train, se déplaçant sur la voie à traiter, dans le même sens, le second train à la suite du premier train, le dernier wagon du premier train comportant un portique d’une part mobile longitudinalement, au travers de pieds roulants, et déployable au-delà du wagon à l’arrière dudit premier train son extrémité libre étant munie d’un pied support adapté pour rouler directement sur la voie, et d’autre part supportant une bande ou analogue de transfert disposée inclinée vers le bas du côté de ladite extrémité libre du portique, laquelle est équipée de moyens de dégarnissage du ballast de la voie et de son enlèvement pour le déposer sur ladite bande ou analogue de transfert en vue de son évacuation sur au moins le wagon qui précède ledit dernier wagon du premier train ; tandis que le premier wagon du second train comporte un portique d’une part mobile longitudinalement, au travers de pieds roulants, et déployable au-delà du wagon à l’avant dudit second train, son extrémité libre étant munie d’un pied support adapté pour rouler directement sur la voie, et d’autre part supportant une bande ou analogue de transfert dont l’extrémité libre débouche du côté de ladite extrémité libre du portique, au niveau de moyens de ballastage. Ainsi, lorsque la voie est la moins robuste, c’est-à-dire quand il n’y a plus ballast, elle n’a à supporter que l’extrémité roulante du portique du dernier wagon du premier train, ou l’extrémité roulante du premier wagon du second train, et non une partie d’un wagon. Préalablement au dégarnissage, on aura procédé au tronçonnage des traverses et à l’enlèvement de leur partie médiane, en conservant les blochets, ceci afin de faciliter le travail de dégarnissage. A cet effet, le dernier wagon du premier train est équipé inférieurement de scies. On notera qu’entre les deux opérations que permettent de réaliser les premier et second trains, on procède au remplacement des traverses, au moyen d’un train supplémentaire circulant sur une voie parallèle par exemple. Cela consiste au dévissage, à l’enlèvement et à l’évacuation des blochets, puis à la mise en place des nouvelles traverses et leur fixation. Les opérations de dévissage, d’enlèvement et d’évacuation des blochets, sont de préférence réalisées après dégarnissage complet du ballast. Selon une caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, les moyens de ballastage consistent en une caisse de ballastage et de calage de la voie disposée en avant du pied support adapté pour rouler directement sur la voie. Le ballastage est ainsi réalisé en avant du portique, donc bien en avant du premier wagon du second train. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, les moyens de dégarnissage du ballast de la voie et de son enlèvement, disposés à l’extrémité libre du portique, comprennent d’une part une charrue dynamique conçue apte capter le ballast extérieur pour le rabattre vers le milieu de la voie ; et d’autre part une pelle dont le godet est apte à agir entre les rails jusqu’au fond de fouilles et à déverser le ballast prélevé sur la bande ou analogue de transfert. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, la charrue dynamique comporte un châssis sur lequel s’articulent deux bras qui s’étendent en V. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, la charrue dynamique est associée optionnellement à un régaleur qui comprend deux bras latéraux, déployables transversalement à la voie, et comprenant chacun une bande ou chaine continue tendue entre deux poulies d’axes verticaux, et munie extérieurement de palettes radiales, les deux bandes ou chaînes étant mobiles dans des sens opposés, à savoir qu’en regard de la pelle les palettes se déplacent de l’extérieur vers le centre. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, le pied support adapté pour rouler directement sur la voie et disposé à une extrémité des portiques, du dernier wagon du premier train et du premier wagon du second train, est constitué de moyens déployables verticalement pour venir en appui sur la voie, tandis que lesdits portiques comportent en outre, au moins deux pieds support aptes à rouler sur la plateforme du wagon, dont l’un est localisé à l’extrémité opposée à celle comprenant ledit pied support déployable, tandis que l’autre est localisé dans une zone intermédiaire. A l’état de non utilisation, c’est-à-dire quand le portique n’est pas déployé, ce dernier repose sur la plateforme au travers des moyens de roulement, et éventuellement au travers également des moyens supports adaptés pour rouler directement sur la voie, lorsqu’ils sont rétractés. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, la bande ou analogue de transfert portée par le portique du dernier wagon du premier train, est suspendue audit portique au travers d’un bras manipulateur, adapté au déploiement et au réglage de l’inclinaison de ladite bande ou analogue de transfert. Selon une autre caractéristique additionnelle du train de travaux selon l’invention, les pieds roulants du portique du dernier wagon du premier train, ainsi que ceux du portique du premier wagon du second train, consistent chacun en un châssis en U retourné. Les avantages et les caractéristiques du train de travaux selon l’invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé : . représente une vue schématique en élévation d’un train de travaux selon l’invention, . représente une vue schématique en élévation du dernier wagon du premier train, . représente vue schématique en élévation du même wagon en configuration de travail, . représente une vue schématique en élévation du premier wagon du second train, . représente une vue schématique en élévation du même wagon en configuration de travail. représente vue schématique partielle en perspective d’un outil du dernier wagon du premier train. représente vue schématique partielle en perspective d’un outil du dernier wagon du premier train En référence à la , on peut voir un train de travaux selon l’invention, et plus particulièrement une voie de chemin de fer 1 à traiter, sur laquelle circule dans le sens C ce train de travaux, lequel est composé de deux trains, un premier train 2 suivi d’un second train 3. Le dernier wagon 20 du premier train 2, également représenté sur les figures 2 et 3, comporte une plateforme 21 montée sur deux bogies 22, et sur laquelle plateforme 21 est monté mobile longitudinalement un portique 4 constitué d’une poutre horizontale 40 supportée par trois pieds dont l’un 41 est disposé à l’extrémité de la poutre 40 du côté du reste du train 2, un autre pied 42 est disposé à l’autre extrémité de la poutre 40, tandis que le troisième pied 43 est localisé dans une zone intermédiaire de la poutre 40. Les pieds 41, 42 et 43 sont conçus aptes à rouler sur la plateforme 21 pour permettre le déploiement du portique 4 à l’arrière du wagon 20, le pied 42 étant télescopique pour permettre son développement jusqu’au sol afin que son extrémité 44, en l’occurrence une roue, vienne au contact de la voie. On notera que chacun des pieds 41, 42 et 43 consiste en fait en un châssis en U renversé, comprenant chacun deux jambes dont les extrémités libres roulent sur les bords de la plateforme 21, celles 44 du pied 42 roulant chacune sur un rail. On notera également que la poutre 40 peut être éventuellement doublée. On notera également que selon une variante, l’extrémité 44 peut consister en un engin chenillé, selon que la voie est ou non équipée de rails. Plus particulièrement sur les figures 2 et 3, on peut voir que l’extrémité libre du portique 4, à savoir à l’arrière, est équipée de plusieurs outils, et notamment une pelle 45 et une charrue dynamique 5, qui sera décrite plus loin. Dans sa partie médiane, la poutre 40 supporte, par l’intermédiaire d’un bras manipulateur 46, une bande ou analogue de transfert 47 qui, lorsqu’elle est en position de travail comme cela est visible sur la , est inclinée depuis le bas du pied 42 jusqu’au-dessus d’une autre bande ou analogue de transfert 23 s’étendant sur le wagon 20. Le wagon 20 permet ainsi le dégarnissage de la voie 1 en limitant l’appui sur cette dernière. Il est à noter que préalablement au dégarnissage, les traverses de la voie auront été tronçonnées, à cet effet, le wagon 20 est équipé inférieurement des scies 24 disposées parallèlement et dont une seule est visible sur les figures. Le tronçonnage des traverses permet l’utilisation sans entrave de la pelle 45 entre les rails. Après le dégarnissage, on peut procéder à l’opération suivante, non représentée, qui consiste à l’enlèvement des blochets, et à la mise en place de nouvelles traverses, ce qui peut être réalisé au moyen d’un troisième train circulant sur une voie parallèle, tandis que l’opération suivante de ballastage et de régalage est réalisée par le second train 3. Le premier wagon 30 du second train 3, également représenté sur les figures 4 et 5, comporte une plateforme 31 montée sur deux bogies 32, et sur laquelle plateforme 31 est monté mobile longitudinalement un portique 6 constitué d’une poutre horizontale 60 supportée par trois pieds dont l’un 61 est disposé à l’extrémité de la poutre 60 du côté du reste du train 3, un autre pied 62 est disposé à l’autre extrémité de la poutre 60, tandis que le troisième pied 63 est localisé dans une zone intermédiaire de la poutre 60. Les pieds 61, 62 et 63 sont conçus aptes à rouler sur la plateforme 31 pour permettre le déploiement du portique 6 à l’avant du wagon 30, le pied 62 étant télescopique pour permettre son développement jusqu’au sol afin que son extrémité 64, en l’occurrence une roue, vienne au contact de la voie. On notera que chacun des pieds 61, 62 et 63 consiste en fait en un châssis en U renversé, comprenant chacun deux jambes dont les extrémités libres roulent sur les bords de la plateforme 31, celles 64 du pied 62 roulant chacune sur un rail. On notera également que la poutre 60 peut être éventuellement doublée. On notera également que selon une variante, l’extrémité 64 peut consister en un engin chenillé. Comme on peut le voir sur la , le portique 6 déployé permet de projeter à l’avant du second train 3, une bande ou analogue de transfert 65, elle-même alimentée en ballast par une autre bande ou analogue de transfert 33 disposée sur le wagon 30, le portique 6 étant équipé en avant du pied 62, d’une caisse 66 de ballastage et de calage de la voie, répartissant le ballast amené par la bande ou analogue de transfert 65. La caisse 66 de ballastage et de calage de la voie est disposée en avant du portique 6, ce qui permet au second train 3 de se déplacer sans risques sur une voie parfaitement ballastée. En référence maintenant à la , on peut voir la charrue dynamique 5 que comporte le portique 4 en arrière du pied 42. On peut également voir sur cette figure les deux rails 10 et 11 de la voie 1, chacun encore fixé sur son blochet, respectivement 12 et 13, tandis que le ballast 14 est encore présent sous les blochets 12 et 13 ainsi que dans le fond de fouille. La charrue dynamique 5 comporte un châssis 50 sur lequel s’articulent deux bras 51 et 52 qui s’étendent sensiblement en V au droit du ballast 14 en sorte de le rapatrier vers le centre pour qu’il puisse être enlevé par la pelle 45, non représentée. En référence maintenant à la , on peut voir un régaleur 7, utilisable optionnellement pour préparer le passage de la charrue dynamique 5 sous les blochets 12 et 13. Le régaleur 7 comporte un châssis 70, destiné à être articulé sur le pied 42, non représenté, qui porte deux bras 71 et 72, disposés de part et d’autre et susceptibles de prendre plusieurs positions, à savoir repliés et relevés comme cela est visible sur la , ou bien disposés dans l’alignement l’un de l’autre de part d’autre du châssis 70, et au droit du ballast 14 s’entendant sous les blochets 12 et 13 comme cela est représenté sur la . Chacun des bras 71 et 72 est équipé d’une bande sans fin, respectivement 73 et 74, tendue entre deux arbres non visibles, et portant des palettes 75 faisant saillie vers l’extérieur, ces palettes 75 s’étendant dans des plans verticaux lorsque les bras 71 et 72 sont en position de travail, c’est-à-dire dans l’alignement l’un de l’autre de part d’autre du châssis 50. Les bandes 73 et 74 sont entraînées dans des sens inverses, respectivement A et B, en sorte que les palettes 75 qui font face au ballast 14, se déplacent de l’extérieur vers l’intérieur. On comprendra que lors du déplacement C du premier train 2, le régaleur 7 recentre le ballast 14 pour qu’il puisse être évacué par la pelle 45, non représentée sur cette figure. Le régaleur 7 est destiné à préparer le travail de la charrue dynamique 5, qui permet de pousser le ballast 14. L’ensemble permet de rapatrier le ballast 14 de la largeur de la voie 1, vers le centre de cette dernière, où il est pris en charge par la pelle 45 qui dans un mouvement continu prélève le ballast 14 pour le déposer sur la bande ou analogue de transfert 47. Train de travaux permettant l’entretien des voies (1) de chemin de fer, notamment, mais non limitativement, le remplacement des traverses et du ballast (14), caractérisé en ce qu’il comprend deux trains (2, 3) de plusieurs wagons, à savoir un premier train (2) et un second train (3), se déplaçant sur la voie (1) à traiter, dans le même sens (C), le second train (3) à la suite du premier train (2), le dernier wagon (20) du premier train (2) comportant un portique (4) d’une part mobile longitudinalement, au travers de pieds roulants (41, 42, 43), et déployable au-delà du wagon (20) à l’arrière dudit premier train (2) son extrémité libre étant munie d’un pied support (42) adapté pour rouler directement sur la voie (1), et d’autre part supportant une bande ou analogue de transfert (47) disposée inclinée vers le bas du côté de ladite extrémité libre du portique (4), laquelle est équipée de moyens (5, 7) de dégarnissage du ballast (14) de la voie (1) et de son enlèvement (45) pour le déposer sur ladite bande ou analogue de transfert (47) en vue de son évacuation sur au moins le wagon qui précède ledit dernier wagon (20) du premier train (2); tandis que le premier wagon (30) du second train (3) comporte un portique (6) d’une part mobile longitudinalement, au travers de pieds roulants (61, 62, 63), et déployable au-delà du wagon (30) à l’avant dudit second train (3), son extrémité libre étant munie d’un pied support (62) adapté pour rouler directement sur la voie (1), et d’autre part supportant une bande ou analogue de transfert (65) dont l’extrémité libre débouche du côté de ladite extrémité libre du portique, (6) au niveau de moyens de ballastage (66). Train de travaux selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de dégarnissage du ballast (14) de la voie (1) et de son enlèvement, disposés à l’extrémité libre du portique, comprennent d’une part une charrue dynamique (5) conçue apte capter le ballast (14) extérieur pour le rabattre vers le milieu de la voie (1) ; et d’autre part une pelle (45) dont le godet est apte à agir entre les rails (10, 11) jusqu’au fond de fouilles et à déverser le ballast (14) prélevé sur la bande ou analogue de transfert (47). Train de travaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que la charrue dynamique (5) comporte un châssis (50) sur lequel s’articulent deux bras (51, 52) qui s’étendent en V. Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé la charrue dynamique (5) est associée optionnellement à un régaleur (7) qui comprend deux bras latéraux (71, 72), déployables transversalement à la voie (1), et comprenant chacun une bande ou chaine continue (73, 74) tendue entre deux poulies d’axes verticaux, et munie extérieurement de palettes radiales (75), les deux bandes ou chaînes (73, 74) étant mobiles dans des sens (A, B) opposés, à savoir qu’en regard de la pelle les palettes (75) se déplacent de l’extérieur vers le centre. Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pied support (42 ; 62) adapté pour rouler directement sur la voie (1) et disposé à une extrémité des portiques (4. 6), du dernier wagon (20) du premier train (2) et du premier wagon (30) du second train (3), est constitué de moyens déployables verticalement pour venir en appui sur la voie, (1) tandis que lesdits portiques (4. 6) comportent en outre, au moins deux pieds support (41, 43 ; 61, 63) aptes à rouler sur la plateforme (21 ; 31) du wagon, (20 ; 30) dont l’un (41 ; 61) est localisé à l’extrémité opposée à celle comprenant ledit pied support déployable (42 ; 62), tandis que l’autre (43 ; 63) est localisé dans une zone intermédiaire. Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande ou analogue de transfert (47) portée par le portique (4) du dernier wagon (20) du premier train (2), est suspendue audit portique (4) au travers d’un bras manipulateur (46), adapté au déploiement et au réglage de l’inclinaison de ladite bande ou analogue de transfert (47). Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dernier wagon (20) du premier train (2) est équipé inférieurement de scies (24) pour le tronçonnage des traverses. Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de ballastage consistent en une caisse (66) de ballastage et de calage de la voie disposée en avant du pied support (62) adapté pour rouler directement sur la voie (1). Train de travaux selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les pieds roulants (41, 42, 43) du portique (4) du dernier wagon (20) du premier train (2), ainsi que ceux (61 62, 63) du portique (6) du premier wagon (30) du second train (3), consistent chacun en un châssis en U retourné.