Blochet de voie ferrée surbaissée, notamment pour voie ferrée sans ballast

Description

[0001] La présente invention se rapporte à une construction de blocher de voie ferrée béton-acier où les rails prennent appui sur des blocs de béton armé, dits blochets, éventuellement reliés deux à deux en une traverse par une armature métallique aux extrémités scellées dans lesdits blochets.

[0002] Ce type de blochet est utilisé principalement dans les voies dites sans ballast, où les blochets reposent sur des plaques de matériau d'amortissement de vibration, en appui direct sur une chape de béton, dans laquelle ils sont généralement encastrés. Ces voies sont notamment dans des réseaux de transports ferroviaires en tunnels, où l'absence de ballast permet de diminuer sensiblement la hauteur du tunnel.

[0003] Par contre, et malgré l'emploi de bétons renforcés réduisant les besoins d'armatures, la structure de béton armé des blochets oblique à donner à ceux-ci une certaine masse dimensionnelle pour acquérir la solidité et la rigidité requises. Il doit être tenu compte des pressions concentrées importantes sur le centre du blochet à la verticale du rail lors des passages de trains, tendant à faire travailler celui-ci en flexions sur appui central répétées peu souhaitables pour des pièces de béton. Il en résulte donc, pour résister à ces flexions, des blochets nécessairement assez massifs, notamment en hauteur, qui vont à l'encontre du but recherché d'un ensemble de voie aussi surbaissé que possible.

[0004] Le brevet US-A-1788913 décrit un blochet de voie ferrée surbaissée du type en béton armaturé par une selle métallique de forme générale en U renversé; la base ou semelle de la selle de forme rectangulaire reçoit l'appui et la fixation du rail et se prolonge vers le bas par des nervures scellées dans le béton du blochet en formant une armature.

[0005] Les brevets BE-A-421 322 et CH-A-97 008 présentent aussi des blochets du type analogue en béton armé par une selle ou une ossature.

[0006] Les structures des blochets précédents ne permettent pas, bien qu'elles ne soient pas excessivement massives, une répartition uniforme de pression sur le béton de ces blochets.

[0007] Le présente invention concerne une structure de blochet selon le préambule de la revendication 1 n"ayant pas les inconvénients ci-dessus, tout en gardant une résistance suffisante et en étant d'une construction simple et économique. Elle se caractérise en ce que la semelle de la selle recouvre l'essentiel de la surface supérieure du blochet en étant rigidifiée par un réseau de nervures pleines quadrillant son volume inférieur et en ce que les nervures ont une hauteur décroissante à partir de leur zone d'appui du rail vers les extrémités de la selle, lui conférant une forme de poutre d'égale résistance en flexion.

[0008] Il en résulte de cette combinaison structurelle d'une armature métallique en forme de selle recouvrant le bloc de béton dans lequel elle est scellée par ses ailes que l'essentiel des efforts de flexion exercés par la pression concentrée du rail seront supportés par la structure métallique en U très rigide de la selle, sous laquelle le béton du blochet travaillera essentiellement en compression. La hauteur du blochet pourra donc être réduite ainsi au maximum. Pratiquement, elle n'aura à être que légèrement supérieure aux ailes de la selle, suffisamment pour assurer leur scellement correct, et transmettre la pression exercée par la selle uniformément à la plaque d'amortissement sur laquelle repose le blochet.

[0009] La selle peut être réalisée en métal moulé tel que la fonte, la semelle d'appui du rail étant alors rigidifiée par un réseau de nervures obtanues par moulage, ces nervures quadrillant par exemple la surface inférieure de la semelle.

[0010] Cette semelle sera avantageusement bordée par une nervure périphérique comportant des nervures externes aux points de raccordement avec les nervures internes de quadrillage, sur la bordure longitudinale de la semelle, pour augmenter l'ancrage de l'armature.

[0011] Selon un autre type de construction selon la revendication 4, la selle sera une plaque d'acier découpée et pliée en un profilé en forme de U.

[0012] Les deux ailes de ce profilé en U pourront venir s'encastrer par coincement dans la cadre externe d'une armature de renforcement en une grille plate formée de fer rond à béton.

[0013] Les butées d'appui et les orifices de fixation des attaches de rail seront aménagés dans la semelle de la selle et réalisés, selon le type de construction, soit directement par fonderie, soit par découpe, encastrement et/ou soudure d'éléments rapportés.

[0014] Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ci-dessous, en référence aux dessins annexés, où:

-La figure 1 représente en coupe longitudinale axiale 1-1 un blochet selon l'invention dans sa version préférée avec une selle en matériau coulé en fonderie.

-La figure 2 représente le même blochet en vue de dessus.

-La figure 3 représente le même blochet en coupe transversale III-II1.

-La figure 4 représente un blochet selon l'invention dont la selle est réalisée à partir d'une plaque d'acier découpée et pliée en U, en coupe longitudinale IV-IV.

-La figure 5 représente, en vue de dessus, la disposition de la même selle dans le même blochet.

-La figure 6 représente, en coupe VI-VI, les sections transversales de la selle et du blochet.

[0015] Sur la figure 1, un rail 1, fixé de façon usuelle par des attaches 2 repose sur une semelle 3 formant la plaque supérieure d'une selle 4 en matériau coulé tel que de la fonte. Ladite semelle se prolonge verticalement vers le bas par un réseau de nervures 5, scellées dans le béton d'un blochet 6. La semelle 3 et son réseau de nervures 5 donnent à la selle 4 une structure de poutre nervurée très résistante et rigide en flexion.

[0016] La semelle 3 comporte des reliefs 7 formant les butées d'appui du système de fixation de rail et des orifices 8 de passage et de fixation des têtes de boulons des attaches de rail 2.

[0017] Deux types d'attaches différentes sont représentées de part et d'autre du rail sur les figures 1 et 2, pour illustrer l'adaptabilité de ce type de blochet aux différents systèmes de fixation.

[0018] Ces figures 1 et 2 font apparaître un réseau de nervures 5 quadrillant la surface inférieure de la semelle 3 et dépassant légèrement en 9, de leur jonction avec une nervure périphérique de la semelle 3, ce qui augmente l'ancrage de la semelle dans le béton du blochet 6 et permet d'éviter toute autre armature auxiliaire classique. Le blochet 6 est représenté équipé d'un chausson 10 et d'une semelle 11 du type utilisé pour l'amortissement des vibrations dans les voies sans ballast.

[0019] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lorsque cette technique s'avère plus avantageuse selon les moyens industriels disponibles, la selle 4 peut être réalisée en tôle épaisse découpée et pliée en U comme représenté sur les figures 4, 5 et 6 où, à fin de simplification des dessins, les systèmes de fixation du rail 1, n'ont pas été représentés, mais seront aménagés avec des orifices appropriés de la semelle 3 et des butées pouvant être soit calées dans de tels orifices, découpés directement, soit constituées de plots métalliques soudés sur cette semelle selon les types de fixation utilisés.

[0020] Les limitations inhérentes à ce mode de réalisation limitent les nervures 5 à deux nervures longitudinales donnant à la selle une forme de poutre en U. Ces ailes longitudinales ont, comme dans le cas précédent, une hauteur décroissante du milieu vers les extrémités selon une forme d'égale résistance classique pour de telles poutres travaillant en flexion. Cette limitation aux deux nervures longitudinales est compensée par une armature de renforcement en fer rond à béton classique, mais se présentant, comme indiqué aux figures 4 et 6, comme une grille plate 12 pouvant venir se coincer, par son cadre extérieur 13, de part et d'autre des nervures 5, en mettant à profit leur inclinaison résiduelle de pliage. Ce coincement en 14 permet le maintien en place de l'armature 13 pendant la coulée et la prise du béton.

[0021] On constate que dans les deux modes de réalisation décrits, le blochet de béton 6 a une hauteur réduite au strict minimum pour l'enrobage de la partie inférieure de la selle 4 et que son rôle se borne à transmettre par simple compression, contrainte pour laquelle ce matériau est bien adapté, les pressions concentrées du rail 1, reçues à travers la selle 4, à la plaque d'amortissement 11, sous forme d'une pression uniformément répartie.

Revendications

1. Blochet de voie ferrée surbaissée du type en béton armé par une selle métallique (4) de forme générale d'un U renversé dont la base ou semelle (3) qui reçoit l'appui et la fixation du rail (1) est une plaque pleine essentiellement rectangulaire se prolongeant vers le bas par des nervures ou ailes (5) scellées dans le béton du blochet (6) et formant une armature, caractérisé en ce que:

-la semelle (3) recouvre l'essentiel de la surface supérieure du blochet (6);

-la semelle (3) est rigidifiée par un réseau de nervures (5) pleines quadrillant son volume inférieur;

-les nervures (5) ont une hauteur décroissante à partir de leur zone d'appui de rail (1) vers les extrémités de la selle (4), lui conférant une forme de poutre d'égale résistance en flexion.

2. Blochet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la selle (4) est réalisée en métal moulé, le réseau de nervures (5) quadrillant le volume inférieur de la semelle (3) avec une nervure périphérique et des nervures internes.

3. Blochet selon la revendication 2, caractérisé en ce que la nervure périphérique de la semelle (3) comporte des nervures externes (9) aux points de raccordement avec les nervures internes de quadrillage, sur la bordure longitudinale de la semelle.

4. Blochet selon le préambule de la revendication 1, caractérisé en ce que:

-la selle (4) est une plaque d'acier découpée et pliée en un profilé en forme de U dont les deux ailes (5) viennent s'encastrer par coincement (14) dans le cadre externe (13) d'une armature supplémentaire en grille plate (12) formée de fer rond à béton;

-la base ou semelle (3) récouvre l'essentiel de la surface supérieur du blochet (6);

-les ailes ont une hauteur décroissante à partir de leur zone d'appui du rail (1)) vers les extrémités de la selle (4), lui conférant une forme de poutre d'égale résistance en flexion.

Ansprüche

1. Stichbalken für eine flachgebaute Gleisbahn, bestehend aus mit einem metallischen Sattel (4) armiertem Beton, der eine wesentlich einem umgekehrten U entsprechende Form aufweist, wobei die Basis oder Sohle (3) des U-förmigen Sattels, welche die Stütze und die Befestigung des Gleises (1) die Stützung und Befestigung des Gleises (1) aufnimmt, eine wesentlich rechteckige, volle Platte ist, welche durch in den Beton des Stichbalkens (6) eingebettete, eine Armierung bildende Rippen oder Schenkel (5) nach unten verlängert ist, dadurch gekennzeichnet:

-dass die Sohle (3) den wesentlichen Teil der oberen Fläche des Stichbalkens (6) bedeckt;

-dass die Sohle (3) durch ein Netz von deren unteres Volumen unterteilenden vollen Rippen (5) versteift ist;

-dass die Rippen (5) eine von dem Abstützbereich des Gleises (1) ab und in Richtung der Sohlenenden (4) abnehmende Höhe besitzen, so dass sie die Form eines Trägers gleicher Biegefestigkeit aufweisen.

2. Stichbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle (4) aus Gussmetall besteht, wobei die das Netz bildenden Rippen (5) das untere Volumen der Sohle (3) mit einer Umfangsrippe und mit Innenrippen unterteilen.

3. Stichbalken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsrippe der Sohle (3) Aussenrippen (9) besitzt, die an den Verbindungsstellen mit den inneren Unterteilungsrippen am Längsrand der Sohle angeordnet sind.

4. Stichbalken nach dem Gattungsbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:

-dass die Sohle aus einer ausgestanzten Stahlplatte besteht, die durch Biegen zu einem U-förmigen Profil geformt ist, dessen beide Schenkel (5) in den Aussenrahmen (13) einer zusätzlichen, flachgitterförmigen Armierung (12) eingeklemmt sind;

-dass die Basis oder Sohle (3) den wesentlichen Teil der oberen Fläche des Stichbalkens (6) bedeckt;

-dass die Schenkel eine von ihrer Stützzone auf dem Gleis (1) ab in Richtung zu den Enden der Sohle (4) abnehmende Höhe aufweisen, derart, dass sie die Form eines Trägers gleicher Biegefestigkeit besitzen.

Claims

1. A tie-beam, for a surbased railway, made of concrete reinforced by a metallic saddle (4) having the general shape of an inverted U the base or sole (3) whereof, which receives the support and the attachment of the rail (1) is constituted by a plain, substantially rectangular plate extended downwardly by ribs or branches (5) embedded in the concrete of the tie-beam (6) and constituting a reinforcing structure, characterized in that:

-the sole (3) covers the major portion of the upper surface of the tie-beam (6);

-the sole (3) is stiffened by a net of solid ribs (5) cross-ruling its lower volume;

-the ribs (5) have a height decreasing from their rail (1) supporting zone towards the ends of the sole (4) so as to confer on them the shape of a beam having an equal flexional strength.

2. A tie-beam according to claim 1, characterized in that the sole (4) is made of moulded metal, while said net of ribs (5) cross-rules the lower volume of said sole (3) by means of a peripheral rib and internal ribs.

3. A tie-beam according to claim 2, characterized in that the peripheral rib of the sole (3) comprises external ribs (9) at the points of connection with the internal cross-ruling ribs, on the longitudinal border of the sole.

4. A tie-beam according to the generic part of claim 1, characterized in that:

-the sole (4) is constituted by a steel plate which is cut and plied so as to form a profile having the shape of a "U" the two flanges (5) of which are embedded by wedging (14) in the external frame (13) of a supplementary reinforcing structure in the form of a flat grid (12) made of concrete reinforcing iron bars having a circular cross section;

-the base or sole (3) covers the major portion of the upper surface of said tie-beam (6);

-the flanges have a height decreasing from their resting zone of the rail (1) toward the ends of the sole (4), so as to confer on them the shape of a beam having an equal flexional strength.

Dessins