[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un support de rail de
chemin de fer, tel qu'une traverse, comportant au moins un bloc de béton présentant
notamment une face supérieure destinée à recevoir au moins un rail et une face inférieure
destinée à assurer l'appui du bloc sur un substrat, tel qu'un ballast, et une semelle
en matériau visco-élastique couvrant solidairement cette face inférieure et destinée
à servir d'intermédiaire d'appui entre le bloc et le substrat, ledit procédé comportant
la succession des étapes consistant à :
a) préfabriquer une plaque en matériau visco-élastique, aux dimensions de la semelle
à réaliser,
b) fabriquer le bloc par moulage de béton dans une empreinte en y intégrant la plaque
préfabriquée pour constituer la semelle, et
c) autoriser ou provoquer la prise du béton puis démouler le bloc portant solidairement
la semelle.
[0002] Elle concerne également un support de rail de chemin de fer susceptible d'être obtenu
par mise en oeuvre de ce procédé.
[0003] On sait que l'interposition d'une semelle d'un matériau viscoélastique convenablement
choisi, tel qu'un polyuréthane dense et dur, entre le bloc de béton unique d'une traverse
monobloc ou chaque blochet de béton d'une traverse bibloc, ou tout bloc de béton de
tout support de rail de chemin de fer, et le ballast permet d'éviter l'attrition du
béton et du ballast ainsi que le tassement de celui-ci, ainsi que de dissiper l'énergie
vibratoire générée par les charges roulantes, c'est-à-dire notamment de réduire le
bruit au passage d'un train.
[0004] En particulier, EP-A-0 465 390 propose de fixer une telle semelle au ou à chaque
bloc de béton d'une traverse ou de tout autre support de rail, en proposant différents
modes de solidarisation, à savoir une projection ou une coulée du matériau visco-élastique
sur le béton, une intégration de plaques préfabriquées du matériau visco-élastique
au béton, lors de la fabrication du support de rail, tel qu'une traverse, par moulage
d'au moins un bloc de béton, ou encore par collage de telles plaques préfabriquées
sur le béton, par tout adhésif approprié.
[0005] Cependant, actuellement, le seul procédé effectivement utilisé pour réaliser la fixation
de la semelle au béton est une projection du matériau visco-élastique au pistolet,
directement sur le béton, après séchage complet de celui-ci. Ceci nécessite un état
de surface particulièrement lisse du béton, sur lequel il est généralement nécessaire
d'effectuer à cet effet une reprise de finition, et allonge le temps de fabrication
des traverses ou autres supports puisqu'au temps de séchage du béton de ces derniers
s'ajoute le temps de projection puis de prise du matériau visco-élastique. En outre,
il est difficile d'assurer ainsi une épaisseur uniforme à la semelle.
[0006] La technique consistant à préfabriquer les semelles sous forme de plaques de matériau
visco-élastique pour ensuite les intégrer au béton lors du moulage de celui-ci ou
les coller sur celui-ci pendant ou après sa prise permet de remédier à cet inconvénient,
mais elle est restée pour l'instant sans suite. En effet, la fixation par collage
permet certes d'assurer la fixation de la semelle sur la face inférieure du bloc dans
des conditions satisfaisantes d'homogénéité, mais elle présente l'inconvénient de
freiner la production ; la fixation par intégration au béton lors de son moulage permet
certes de ne pas allonger la fabrication des traverses ou autres supports de rail
en ce sens que les plaques préfabriquées peuvent être fabriquées en temps masqué et
que leur intégration à la traverse ne nécessite pas d'intervention supplémentaire
autre que leur mise en place dans le moule préalablement à la coulée du béton, mais
l'ancrage des semelles sur le béton ne résulte alors que d'un encastrement mutuel
étroitement localisé, si bien que les semelles restent indépendantes du béton et libres
de se déformer par ailleurs, et cet encastrement mutuel présente une résistance mécanique
faible.
[0007] Le but de la présente invention est de perfectionner la fixation d'une semelle visco-élastique
préfabriquée au béton d'un bloc de support de rail tel qu'une traverse, de façon à
améliorer l'homogénéité et l'efficacité de la fixation de la semelle au béton tout
en conservant les avantages de rapidité de mise en oeuvre et d'homogénéité d'épaisseur
de la semelle, résultant de l'intégration directe de celle-ci au moulage du béton
et de la préfabrication de celle-ci.
[0008] A cet effet, la présente invention propose un procédé du type indiqué en préambule,
caractérisé en ce que :
- lors de l'étape a), on fixe à une face de la plaque, destinée à être tournée vers
le bloc, des gravillons similaires à ceux du béton de telle sorte que ces gravillons
forment une saillie sur la face ainsi gravillonnée et soient régulièrement répartis
sur celle-ci, et
- lors de l'étape b), on dispose la plaque préfabriquée, par rapport à l'empreinte,
de telle sorte que la face gravillonnée coïncide avec une zone de l'empreinte correspondant
à la face inférieure du bloc et soit tournée vers l'intérieur de l'empreinte, et que
les gravillons de la face gravillonnée s'intègrent ainsi au béton.
[0009] Dans la mesure où le support de rail de chemin de fer ainsi obtenu se distingue des
supports de rail de chemin de fer obtenus par les techniques précédemment connues,
notamment les techniques décrites dans EP-A-0 465 390, la présente invention propose
également un support de rail de chemin de fer, tel qu'une traverse, comportant au
moins un bloc de béton présentant notamment une face supérieure destinée à recevoir
au moins un rail et une face inférieure destinée à assurer l'appui du bloc sur un
substrat, tel qu'un ballast, et une semelle en matériau visco-élastique couvrant solidairement
cette face inférieure et destinée à servir d'intermédiaire d'appui entre le bloc et
le substrat, caractérisé en ce que des gravillons du béton, régulièrement répartis
sur une face de la semelle tournée vers la face inférieure du bloc, sont directement
et individuellement solidarisés avec le matériau visco-élastique de la semelle.
[0010] Un Homme du métier comprendra aisément que la répartition régulière des gravillons
de la face gravillonnée de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire de la face de semelle
tournée vers la face inférieure du bloc de béton, permette d'assurer un ancrage réparti
de la semelle dans le béton, c'est-à-dire de fixer de façon aussi homogène que possible
la semelle au béton. En outre, dans la mesure où la liaison entre le béton et la semelle
est assurée par des gravillons, cette fixation peut être rendue beaucoup plus résistante,
notamment aux efforts de cisaillement, qu'une fixation assurée par simple encastrement
mutuel localisé, d'une part du fait qu'elle met en oeuvre les caractéristiques propres
des gravillons et d'autre part du fait de la répartition des efforts de cisaillement,
résultant de la répartition des gravillons.
[0011] Naturellement, on conserve en outre les avantages inhérents à l'utilisation d'une
plaque préfabriquée que l'on intègre au béton lors du moulage de celui-ci, à savoir
les avantages de rapidité de fabrication, puisque la mise en place de la semelle s'effectue
dès le moulage du béton et ne nécessite pas de reprise ultérieure de celui-ci, et
d'homogénéité de l'épaisseur de la semelle, puisque la plaque peut être préfabriquée
avec toute la précision requise notamment quant à ses cotes.
[0012] La zone de l'empreinte correspondant à la face inférieure du bloc de béton à réaliser
peut être définie par une paroi définissant l'empreinte, auquel cas on dispose la
plaque préfabriquée contre cette paroi, lors de l'étape b), avant de couler le béton
dans l'empreinte.
[0013] Cependant, on préfère un mode de mise en oeuvre selon lequel ladite zone de l'empreinte
est ouverte et tournée vers le haut lors de l'étape b), auquel cas on met en oeuvre
l'étape b) en emplissant d'abord l'empreinte de béton pour constituer la face inférieure
du bloc par la surface libre du béton et en appliquant ensuite sur celle-ci, avant
la prise du béton, la face gravillonnée de la plaque préfabriquée dans des conditions
opératoires propres à provoquer l'intégration des gravillons de la face gravillonnée
au béton.
[0014] Afin que cette intégration s'effectue de façon aussi homogène et efficace que possible,
on lisse de préférence la surface libre du béton avant d'y appliquer la face gravillonnée
de la plaque préfabriquée, ce qui assure une pénétration effective de tous les gravillons
dans le béton frais.
[0015] Ce lissage s'effectue avantageusement par damage, c'est-à-dire par application d'une
pression et, de préférence, d'une vibration, qui ont pour effet de provoquer une remontée
de laitance du béton.
[0016] Lorsque la quantité de laitance remontant ainsi est suffisante, on applique ensuite
la face gravillonnée de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton dans
des conditions opératoires, notamment de pression et, de préférence, de vibration,
telles qu'il en résulte un noyage des gravillons de la face gravillonnée dans la laitance
et le comblement, par celle-ci, de l'espace intercalaire entre la surface libre du
béton et la plaque préfabriquée sans autre apport de matière à cet effet.
[0017] Cependant, dans le cas d'un béton insuffisamment riche en laitance, on peut également
apporter à la surface libre du béton, entre le remplissage de l'empreinte en béton
ou le lissage suivant de préférence ce remplissage et l'application de la face gravillonnée
de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton, un complément d'un matériau
constitutif du béton, à l'état fluide, choisi dans un groupe comportant notamment
l'eau, le ciment pur et le ciment additionné de sable, auquel cas on applique ensuite
la face gravillonnée de la plaque préfabriquée sur la surface libre du béton dans
des conditions opératoires, notamment de pression et, de préférence, de vibration,
telles qu'il en résulte l'intégration des gravillons de la face gravillonnée de la
plaque préfabriquée au matériau d'apport et le comblement, par ce dernier, de l'espace
intercalaire entre la surface libre du béton et la plaque préfabriquée.
[0018] Dans un cas comme dans l'autre, on obtient un béton homogène jusqu'au contact du
matériau visco-élastique constituant la semelle.
[0019] On facilite, selon le cas, la bonne intégration des gravillons de la face gravillonnée
à la laitance ou au matériau d'apport, en donnant à la plaque préfabriquée des dimensions,
en plan, inférieures à celles de la surface libre du béton. Cette précaution permet
notamment de faciliter l'évacuation de l'air susceptible de rester emprisonné entre
la plaque préfabriquée et le béton. A cet égard, un support de rail de chemin de fer
selon l'invention se caractérise en ce que la semelle présente des dimensions, en
plan, inférieures à celles de la face inférieure du bloc.
[0020] De préférence, on améliore la résistance mécanique de la semelle en intégrant, lors
de l'étape a), une armature au matériau visco-élastique de la plaque préfabriquée,
le support de rail de chemin de fer selon l'invention se caractérisant alors en ce
que le matériau visco-élastique de la semelle inclut une telle armature.
[0021] De préférence, cette armature définit des mailles de dimensions inférieures à la
granulométrie des gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire des gravillons
fixés à la semelle, ce qui facilite la mise en oeuvre de l'étape a) selon un mode
consistant à fixer les gravillons à la plaque en les intégrant partiellement dans
le matériau visco-élastique, ce qui fait que le support selon l'invention se caractérise
alors en ce que les gravillons fixés à la semelle forment une saillie hors de la face
inférieure du bloc et sont intégrés partiellement au matériau visco-élastique de la
semelle. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, les gravillons de la plaque
préfabriquée forment hors de celle-ci une saillie d'une hauteur de l'ordre de 50%
à 95% de leur hauteur, mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée, si bien
que les gravillons fixés à la semelle sont intégrés au matériau visco-élastique de
celle-ci sur une hauteur de l'ordre de 5% à 50% de leur hauteur, mesurée perpendiculairement
à la face inférieure du bloc.
[0022] Dans un tel cas, en effet, on préfabrique avantageusement la plaque, lors de l'étape
a), par fusion, formage et solidification du matériau visco-élastique, choisi thermofusible,
et l'on intègre partiellement les gravillons dans le matériau visco-élastique en les
semant sur celui-ci entre le formage et la solidification. Si le matériau visco-élastique
destiné à constituer la plaque préfabriquée puis la semelle inclut une armature, et
si cette armature définit des mailles de dimensions inférieures à la granulométrie
des gravillons de la plaque préfabriquée, cette armature s'oppose à ce que les gravillons
ainsi semés entre le formage et la solidification du matériau visco-élastique traversent
ce matériau jusqu'à parvenir à la face de la plaque préfabriquée destinée à constituer
la face d'appui de la semelle sur le ballast, et préserve ainsi l'homogénéité de cette
face d'appui sur le ballast.
[0023] De préférence, les gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire les gravillons
fixés à la semelle, ont la même nature et la même granulométrie que ceux du béton,
et laissent subsister entre eux des espaces dont les dimensions correspondent au maximum
à leur granulométrie, ce qui d'une part facilite l'insertion des gravillons de la
plaque préfabriquée entre ceux du béton destiné à constituer le bloc lors de la coulée
de ce béton et d'autre part assure une homogénéité de la répartition des gravillons
dans le béton jusqu'à proximité immédiate de la semelle.
[0024] A cet égard, en outre, les gravillons de la plaque préfabriquée, c'est-à-dire les
gravillons fixés à la semelle, couvrent de 80% à 95% de la face gravillonnée de la
plaque préfabriquée, c'est-à-dire encore de la face inférieure du bloc.
[0025] Il s'agit de préférence d'un concassé à arêtes vives, d'une granulométrie de l'ordre
de 3 mm/10 mm, de préférence de 4mm/8mm, mais ces chiffres, comme les chiffres précités,
ne constituent qu'un exemple non limitatif.
[0026] D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du support de rail de chemin
de fer selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un
exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de
cette description.
- Les figures 1 et 2 montrent des vues d'une traverse selon l'invention, partiellement
encastrée dans du ballast et portant deux rails, respectivement suivant la direction
des rails et perpendiculairement à celle-ci.
- Les figures 3 et 4 illustrent deux phases successives de l'étape a) de préfabrication
de la plaque en matériau visco-élastique présentant une face gravillonnée, en coupe
par un plan courant perpendiculaire à cette face.
- La figure 5 illustre, en une vue analogue à celle des figures 3 et 4, l'intégration
des gravillons de la plaque au béton armé constituant le bloc.
- Les figures 6 à 9 illustrent quatre phases successives de l'étape b) de fabrication
de la traverse par moulage de béton avec intégration d'armatures et de la plaque en
matériau visco-élastique, la traverse en cours de fabrication étant vue en bout comme
c'est le cas à la figure 2.
- La figure 10 illustre l'une des phases de l'étape c) de prise du béton avant démoulage.
- La figure 11 indique une répartition granulométrique de gravillons ayant donné tout
satisfaction pour le gravillonnage de la plaque en matériau visco-élastique et la
charge du béton d'une traverse conforme à la présente invention, à titre d'exemple
non limitatif.
[0027] Bien que l'exemple qui va être décrit soit celui de la fabrication d'une traverse
de chemin de fer formée d'un seul bloc de béton armé précontraint, un Homme du métier
comprendra aisément que la présente invention s'applique également à la fabrication
de tout autre support de rail comportant au moins un bloc de béton, à savoir notamment
les traverses bi-bloc, comportant deux blochets en béton armé raccordés par une entretoise,
les supports d'appareils de voie, les blochets destinés à recevoir un rail individuellement,
et il apportera aux dispositions qui vont être décrites les modifications nécessaires
à chaque cas, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.
[0028] En se référant en premier lieu aux figures 1 et 2, on rappellera qu'une traverse
1 monobloc, en béton armé précontraint, présente la forme générale d'un bloc 2 de
béton, allongé suivant une direction longitudinale 3 perpendiculaire au rail 4 à supporter.
Si l'on se réfère à une position de pose, dans laquelle la traverse 1 est partiellement
encastrée dans du ballast 5, le bloc 2 est délimité par une face inférieure plane
6, longitudinale, parallèle au plan de roulement 7 des rails, cette face inférieure
6 étant noyée dans le ballast 5 et reposant sur lui, à plat, par l'intermédiaire d'une
semelle 8 en un matériau visco-élastique choisi par exemple conformément aux enseignements
de EP-A-0 465 390, et une face supérieure 9 qui est pour l'essentiel plane et parallèle
à la face inférieure 6 dans l'exemple illustré mais pourrait présenter d'autres conformations,
et reçoit les deux rails 4 directement ou, comme il est illustré, par l'intermédiaire
de selles 10, avec fixation élastique des rails 4 par des moyens 11 non détaillés
et bien connus d'un Homme du métier. Le bloc 2 est par ailleurs délimité par deux
faces longitudinales planes 12 raccordant la face inférieure 6 à la face inférieure
9 en convergeant mutuellement de la première vers la seconde, de façon à communiquer
au bloc 2 une section transversale en forme de trapèze isocèle, et par deux faces
d'extrémité transversale 13 également planes, raccordant également la face inférieure
6 à la face supérieure 9 et raccordant en outre mutuellement les deux faces longitudinales
12, ces deux faces 13 étant approximativement transversales et convergeant mutuellement
de la face inférieure 6 vers la face inférieure 9 de telle sorte que lorsqu'elle est
vue en coupe par un plan longitudinal perpendiculaire à ces faces 6 et 9, la traverse
présente également une section pour l'essentiel en forme de trapèze isocèle. Cette
convergence mutuelle, vers le haut, d'une part des faces longitudinales 12 et d'autre
part des faces d'extrémité transversale 13 a pour but de faciliter le démoulage du
bloc 2, lorsqu'il est moulé selon une technique qui sera décrite plus loin, et présente
l'intérêt de provoquer son ancrage dans le ballast 5, qui noie les faces 12 et 13
sur la majeure partie de leur hauteur comme il ressort de l'examen des figures 1 et
2. Cependant, il est bien entendu que d'autres formes pourraient être choisies sans
que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention, seule présentant au
regard de celle-ci la planéité de la face inférieure 6 de ce bloc 2.
[0029] Conformément à la présente invention, et de façon connue en elle-même, la semelle
8 présente au contact, à plat, de la face inférieure 6 du bloc 2 une face supérieure
plane 14 solidaire de cette face inférieure 6 alors qu'elle présente vers le bas,
c'est-à-dire au contact du ballast 5, une face inférieure 15 également plane, parallèle
à la face supérieure 14 et suffisamment proche de celle-ci pour que la semelle 8,
considérée isolément, présente la forme d'une plaque d'une épaisseur de l'ordre de
3 à 10 mm, de préférence de l'ordre de 4 mm, ces chiffres n'étant indiqués qu'à titre
d'exemple non limitatif. Les deux faces 14 et 15 sont raccordées mutuellement par
un chant 16 qui leur est perpendiculaire et leur communique une forme rectangulaire
qui peut être identique à celle de la face inférieure 6 du bloc 2, c'est-à-dire notamment
présenter les mêmes dimensions que cette face inférieure 6 de telle sorte que la semelle
8 couvre intégralement cette dernière, de façon connue en elle-même, ou être approximativement
identique à celle de la face inférieure 6, et plus précisément présenter des dimensions
inférieures de quelques millimètres à celles de cette face inférieure 6 de telle sorte
que la semelle 8 couvre pratiquement la totalité de celle-ci en en laissant toutefois
subsister une zone périphérique libre 17 dont la présence facilite la fabrication
de l'ensemble solidaire du bloc 2 et de la semelle 8 conformément à la présente invention,
comme il apparaîtra plus loin, et dont le contact direct avec le ballast 5 présente
peu d'inconvénient dans la mesure où cette zone 17 est limitée à la proximité immédiate
du raccordement de la face inférieure 6 avec les faces longitudinales 12 et les faces
d'extrémité transversale 13.
[0030] De façon connue en elle-même, la plaque constituant la semelle 8 est préfabriquée
avant d'être intégrée au béton constituant le bloc 2, à la fabrication de celui-ci,
mais un mode de préfabrication spécifique, constituant un mode de mise en oeuvre préféré
de la présente invention, va être décrit à présent en référence à la figure 3, en
ce qui concerne le procédé de préfabrication, et la figure 4 en ce qui concerne la
plaque préfabriquée obtenue, destinée à constituer la semelle 8.
[0031] La figure 3 montre que l'on fabrique initialement une plaque 18 présentant une face
inférieure 19 et une face supérieure 20 planes, mutuellement parallèles, séparées
par une épaisseur e correspondant à l'épaisseur e de la semelle 8 mesurée entre sa
face supérieure 14 et sa face inférieure 15, avec des dimensions en plan qui peuvent
être celles de la semelle 8 à réaliser, ou encore être largement supérieures pour
correspondre aux semelles 8 de plusieurs traverses 1, auquel cas on procède à un découpage
de la plaque 18 à un moment quelconque précédant son intégration, en tant que semelle
8, au béton constituant le bloc 2 de chaque traverse, respectivement.
[0032] La plaque 18 est constituée du matériau visco-élastique destiné à constituer la semelle
8, lequel est avantageusement choisi de nature thermofusible, et par exemple constitué
d'un polyuréthane choisi selon les spécifications de EP-A-0 465 390, notamment un
polyuréthane de dureté 70 shore A. Alors, la plaque 18 peut être avantageusement préfabriquée
par la succession des étapes consistant à :
- réaliser une première couche 21 de matériau visco-élastique à l'état fondu, cette
première couche 21 définissant la face 19 et une partie, par exemple environ la moitié,
de l'épaisseur e de la plaque 18 à partir de cette face 19;
- alors que le matériau visco-élastique de la première couche 21 est encore fluide,
déposer sur cette première couche 21 une armature textile 22, par exemple tissée de
façon à définir des mailles 23, notamment un voile de polyester à 80g/m2 ;
- déposer ensuite sur l'armature 22 une deuxième couche 24 de matériau visco-élastique
en fusion, qui s'ancre sur la première couche 21 à travers l'armature 22 et constitue
le reste de l'épaisseur e de la plaque 18, jusqu'à la face supérieure 20 de celle-ci
;
- alors que le matériau visco-élastique de la deuxième couche 24 est encore à l'état
fluide, et que la face inférieure 19 de la plaque 18 repose à titre provisoire sur
une face supérieure horizontale, plane 25 d'un support approprié 26, semer sur la
face supérieure 20, tournée vers le haut, des gravillons 27 propres, c'est-à-dire
dépoussiérés, de même nature et de même granulométrie que les gravillons utilisés
pour le béton constitutif du bloc 2 à réaliser, lesquels gravillons 27 s'enfoncent
partiellement dans la deuxième couche 24 sans atteindre la première couche 21 ; en
effet, les mailles 23 de l'armature 22 présentent une dimension inférieure à la granulométrie
des gravillons 27, qui ne peuvent la traverser et dont la pénétration dans la plaque
18 est donc limitée à la deuxième couche 24 de celle-ci ;
- autoriser ou provoquer la prise du matériau visco-élastique des couches 21 et 24,
qui se solidarisent mutuellement à travers l'armature 22 et ancrent définitivement
les gravillons 27 dans la plaque 18, dont la structure finale est illustrée à la figure
4.
[0033] Il ressort de cette figure que les gravillons 27, tous situés du même côté de l'armature
22 que la couche 24, à présent solidaire de la couche 21 à travers les mailles 23
de l'armature 22, forment une saillie sur la face 20 de la plaque 18, de façon régulièrement
répartie sur cette face 20 et en laissant subsister entre eux, sur celle-ci, des espaces
libres 28 dont les dimensions correspondent au maximum à leur granulométrie, qui est
également celle des gravillons destinés à entrer dans la composition du béton constituant
le bloc 2.
[0034] A titre d'exemple non limitatif, en utilisant notamment comme gravillons 27 un concassé
silico-calcaire à arêtes vives d'une granulométrie de 3 mm/10 mm, de préférence 4
mm/8 mm, notamment un concassé répondant à l'analyse granulométrique par tamisage
ressortant de la figure 11, qui doit être considérée comme intégrée à la présente
description, on a obtenu de bons résultats en couvrant de 80% à 95% de la surface
de la face 20 par les gravillons 27, et en faisant former par ces derniers, perpendiculairement
à la face 20, une saillie d'une hauteur h de l'ordre de 50% à 95% de leur hauteur
H, également mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée 20 ; en d'autres termes,
les gravillons 27 étaient intégrés au matériau visco-élastique de la plaque 18 sur
une profondeur p, mesurée perpendiculairement à la face gravillonnée 20, de l'ordre
de 5% à 50% de leur hauteur H, étant entendu que cette profondeur p est égale à la
différence entre H et h, d'une part, et est inférieure à l'épaisseur e de la plaque
18, et plus précisément au plus égale à l'épaisseur non référencée de la couche 24,
elle-même par exemple approximativement égale à la moitié de l'épaisseur e, d'autre
part.
[0035] Si la plaque 18 ainsi réalisée présente des dimensions en plan correspondant à plusieurs
semelles 8, elle est alors coupée en un certain nombre de plaques élémentaires dont
chacune présente les dimensions requises pour constituer une semelle 8 respective,
comme le comprendra aisément un Homme du métier. Pour des raisons de simplicité, on
conservera par la suite la même référence numérique 18 pour désigner une plaque réalisée
directement aux dimensions d'une semelle 8 déterminée ou une plaque obtenue par découpage
d'une plaque 18 correspondant à plusieurs semelles 8.
[0036] Une plaque 18 ainsi définie, présentant des dimensions correspondant à celles d'une
semelle 8, est intégrée au béton constitutif du bloc 2 d'une traverse 1 à réaliser,
pour constituer la semelle 8 de celle-ci, dans des conditions opératoires qui vont
être décrites à présent, en référence aux figures 6 à 10.
[0037] Ces conditions opératoires diffèrent peu des conditions opératoires habituelles de
fabrication des traverses, si bien qu'elles ne seront décrites que dans leurs grandes
lignes, hormis en ce qui concerne les opérations de mise en place et d'intégration
de la plaque préfabriquée 18.
[0038] Dans l'exemple non limitatif illustré, de façon connue en elle-même, on utilise pour
le moulage du béton armé constitutif du bloc 2 un moule 29 que l'on accroche de façon
amovible sur une table vibrante 30, dans une position d'utilisation qui va servir
de référence à la description succinte, ci-dessous, de ce moule 29 bien connu d'un
Homme du métier.
[0039] Ce moule 29 définit en vue du moulage du béton une empreinte 31 intégralement ouverte
vers le haut, et délimité par ;
- une face de fond 32 reproduisant, en négatif, la géométrie de la face 9 du bloc 2
à mouler et présentant une orientation générale horizontale,
- deux faces de flanc planes 33 occupant par rapport à la face de fond 32 la même position
que les faces longitudinales 12 du bloc 2 à réaliser par rapport à la face supérieure
9 de celui-ci, c'est-à-dire notamment s'écartant mutuellement vers le haut, à partir
de leur raccordement à la face de fond 32, de façon à donner à l'empreinte 31 une
forme évasée, la dimension des deux faces de flanc 33 dans le sens de la hauteur étant
sensiblement identique à la dimension correspondante des faces longitudinales 12 à
réaliser,
- deux faces d'extrémité 34 occupant par rapport à la face de fond 32 et aux faces de
flanc 33 une position respective identique à celle des faces d'extrémité transversale
13 du bloc 2 à réaliser par rapport à la face supérieure 9 et aux faces longitudinales
12 de celui-ci, respectivement, avec un dimensionnement dans le sens de la hauteur
sensiblement identique à celui des faces d'extrémité transversale 13 et un écartement
mutuel vers le haut, à partir du fond 32, propre à donner à l'empreinte 31 une forme
évasée vers le haut.
[0040] Les faces de flanc 33 et d'extrémité 34, se raccordant deux à deux, raccordent ainsi
le fond 32 à une face supérieure plane, horizontale 35 du moule 29, au niveau de laquelle
ces faces de flanc 33 et d'extrémité 34 délimitent une ouverture de remplissage 36
intégralement ouverte, rectangulaire comme la face inférieure 6 du bloc 2 à réaliser
et présentant des dimensions légèrement supérieures à celles de cette face 6.
[0041] De façon également connue en elle-même, le moule 29 présente des moyens, non détaillés,
pour tendre provisoirement entre les faces d'extrémité 34 des armatures 37 de précontrainte
du bloc 2 en compression, et peut présenter diverses dispositions, notamment au niveau
du fond 32, pour recevoir éventuellement des organes à intégrer au béton du bloc 2
en vue de la fixation des selles 10, sous forme de chevilles insérées ou de goujons,
de façon non illustrée mais bien connue d'un Homme du métier.
[0042] Les armatures 37 ayant été mises en traction à l'intérieur de l'empreinte 31 et les
autres armatures du bloc 2 à réaliser ayant été mises en place également dans cette
empreinte 31, de même que tout organe à intégrer au béton notamment en vue de la fixation
des selles 10, on coule dans l'empreinte 31 le béton 38 destiné à constituer le bloc
2, en faisant vibrer la table vibrante 30 dans les conditions opératoires habituelles,
comme l'illustre la figure 6.
[0043] On remplit ainsi sensiblement l'empreinte 31 de béton 38 qui, à la fin de ce remplissage,
présente vers le haut une surface libre 39 approximativement plane et approximativement
de niveau avec la face supérieure 35 du moule 29, dans l'ouverture de remplissage
36, comme il ressort de la figure 7 qui illustre une phase suivante de la fabrication
du bloc 2. Cette phase consiste à damer la surface libre 39 notamment pour la rendre
lisse et plane, c'est-à-dire lui donner la conformation de la face inférieure 6 du
bloc 2 qu'elle est destinée à constituer. Le béton 38, à l'intérieur de l'empreinte
31, présente alors la forme du bloc 2 à réaliser. Ce damage a également pour effet
de provoquer, si possible compte tenu de la composition du béton 38, une remontée
de laitance au niveau de la surface 39, cette remontée éventuelle de laitance étant
utilisée selon l'un des modes de réalisation préféré de la présente invention pour
assurer l'ancrage ultérieur de la plaque 18 par sa face gravillonnée 20.
[0044] De façon connue, le damage est accompagné de vibrations communiquées par la table
vibrante 30 et s'effectue au moyen d'une dame 40 présentant la forme générale d'une
plaque rigide comportant une face inférieure plane 41 de damage, horizontale et présentant
une forme en plan rectangulaire, correspondant à celle de la face 6 à réaliser, de
façon à pouvoir être déplacée vers l'intérieur de l'empreinte 31 en appliquant une
pression à la face 39 jusqu'à occuper par rapport au fond 32 de l'empreinte 31 une
position identique à celle de la face inférieure 6 du bloc 2 par rapport à la face
supérieure 9 de celui-ci. La plaque 40 est rigidifiée par exemple par une poutre 42
qui la double vers le haut, et qui assure le raccordement de cette plaque 40 à des
moyens, simplement schématisés par une double flèche verticale 43, de levée par rapport
au moule 29, pour dégager l'ouverture de remplissage 36, et de descente vers ce moule
29, c'est-à-dire vers l'intérieur de l'empreinte 31, pour effectuer le damage de la
surface libre 39 du béton 38 avec application d'une pression à celle-ci.
[0045] Une étape suivante, illustrée à la figure 8, est quant à elle caractéristique de
la mise en oeuvre de la présente invention et consiste à déposer sur la surface libre,
damée 39 du béton 38 la plaque 18 dont on tourne la face gravillonnée 20 vers le bas
de telle sorte que cette face gravillonnée 20 couvre pour l'essentiel la surface libre
39 du béton 38, dans une position sensiblement identique à celle que la semelle 8
doit occuper par rapport à la face inférieure 6 du bloc 2. Naturellement, ce dépôt
s'effectue alors que la plaque de damage 40 est levée.
[0046] Si la quantité de laitance disponible sur la surface 39, après le damage illustré
à la figure 7, est insuffisante pour mettre en oeuvre la suite du procédé, dans des
conditions qui seront décrites ultérieurement, on peut entre l'étape illustrée à la
figure 7 et l'étape illustrée à la figure 8 effectuer sur la surface libre 39 du béton
un apport d'un complément de matériau constitutif de celui-ci, à savoir notamment
d'eau, de ciment pur ou de ciment additionné de sable, de préférence sans addition
de gravillons. Naturellement, le matériau ainsi apporté, comparable à un complément
de laitance, se trouve à l'état fluide, au même titre que le béton 38 emplissant l'empreinte
31.
[0047] Ensuite, comme le montre la figure 9, on redescend la plaque de damage 40 vers l'empreinte
31 de telle sorte que la face 41 de cette plaque de damage 40 s'appuie à plat sur
la face 19, alors tournée vers le haut, de la plaque 18 elle-même en appui vers le
bas, par sa face gravillonnée 20, sur la surface libre 39 du béton 38. On applique
ainsi à la plaque gravillonnée 18 une pression vers le bas, au moyen de la plaque
de damage 40, en faisant vibrer le moule 29 au moyen de la table vibrante 30, dans
des conditions identiques à celles qui ont donné lieu à une remontée éventuelle de
laitance lors du damage décrit en référence à la figure 7, de façon à enfoncer les
gravillons 27 de la face gravillonnée 20 de la plaque 18 dans le béton frais définissant
la surface libre 39, jusqu'à ce que les espaces libres 28 de la face gravillonnée
20 de la plaque 18 viennent eux-mêmes s'appliquer sous pression sur le béton 38, qui
enrobe intégralement la partie des gravillons 27 formant saillie par rapport à la
face gravillonnée 20 de la plaque 18. Compte tenu de ce que les gravillons 27 présentent
une granulométrie identique à celle des gravillons du béton 38, d'une part, et délimitent
entre eux des espaces libres 28 présentant des dimensions correspondant au maximum
à cette granulométrie, d'autre part, des gravillons 44 du béton 38 viennent s'intercaler
dans les espaces libres 28 entre les gravillons 27 lors de cette phase de pénétration
de ces derniers dans le béton 38, comme le montre la figure 5 illustrant la traverse
1 finie, en position d'utilisation, si bien que les gravillons 27 sont enrobés dans
le béton 38 dans les mêmes conditions que les gravillons 44 , et l'identité de nature
entre les gravillons 27 et les gravillons 44 assure une homogénéité du béton 38 jusqu'au
contact avec la face gravillonnée 20 de la plaque 18. Il est bien entendu, toutefois,
que le béton 38 peut en outre contenir des graviers de granulométrie supérieure à
celle de gravillons 44, de façon connue en soi.Selon le cas, la continuité entre les
gravillons 44 et 27 est assurée par la seule laitance remontée lors du damage illustré
à la figure 7, ou encore par le matériau d'apport déposé sur la surface libre 39 entre
les étapes illustrées aux figures 7 et 8 au cas où la quantité de laitance ainsi disponible
serait insuffisante ; un excédent éventuel de laitance ou de matériau d'apport peut
s'évacuer vers le haut autour de la plaque 18, compte tenu du dimensionnement précité
de celle-ci.
[0048] On remarquera que le choix préféré, pour la plaque 18 destinée à constituer la semelle
8, de dimensions en plan légèrement inférieures à celles de la face inférieure 6 du
bloc 2 à réaliser, c'est-à-dire à celles de la surface libre 39 du béton 38 à l'intérieur
de l'empreinte 31, facilite également l'évacuation de l'air qui pourrait tendre à
rester emprisonné entre la plaque 18 et le béton 38, c'est-à-dire permet d'obtenir
un contact aussi intime que possible entre le béton 38, d'une part, les gravillons
27 et, par les espaces libres 28 entre eux, la face 20 de la plaque 18, d'autre part.
[0049] A titre d'exemple non limitatif, on a obtenu de bons résultats en enfonçant la plaque
gravillonnée 18 dans le béton frais 38 en utilisant la vibration précitée et une pression
de l'ordre de 7000 N/m2 pendant 10 à 20 secondes, mais ces chiffres sont indiqués
à titre d'exemple limitatif.
[0050] Lorsque le béton 38 a fait suffisamment prise, la dame 40 est levée et la vibration
arrêtée, et l'on détache le moule 29 de la table vibrante 30 pour l'acheminer vers
une aire de stockage intermédiaire ou, comme l'illustre la figure 10, vers une étuve
pour autoriser ou provoquer la prise du béton 38. Pendant cette prise, comme le montre
la figure 10, les moules 29 sont de préférence retournés, c'est-à-dire reposent par
leur face 35 sur un support horizontal, plan 45, si bien que le béton 38 repose sur
ce support 45 par l'intermédiaire de la plaque gravillonnée 18 et contribue, par son
propre poids, à préserver l'intégration des gravillons 27 de celle-ci au béton 38
; cependant, on ne sortirait pas du cadre de la présente invention en laissant la
face 35 des moules tournée vers le haut pendant la prise du béton 38.
[0051] Après le temps nécessaire à la prise complète de celui-ci, dans des conditions identiques
aux conditions habituelles, on procède au démoulage et à la libération des armatures
37 qui créent une précontrainte de compression dans le béton 38, étant entendu que
le démoulage pourrait également être effectué avant que la prise ne soit complète
; on obtient ainsi une traverse 1 selon l'invention, dont notamment la face inférieure
6 est constituée par la surface 39, initialement libre, du béton 38 constituant à
présent le bloc 2 et dont la semelle 8 est constituée par la plaque 18, dont la face
gravillonnée 20 constitue la face supérieure 14 et dont l'autre face 19 constitue
la face inférieure 15. Les gravillons 27, noyés à la fois dans le matériau visco-élastique
constituant à présent la semelle 8 et dans le béton 38 constituant à présent le bloc
2, assurent une liaison régulièrement répartie entre la semelle 8 et le bloc 2, de
façon particulièrement efficace, en couvrant la même proportion de la face inférieure
6 du bloc 2 que de la face supérieure 14 de la semelle 8, à savoir de l'ordre de 80%
à 95% dans l'exemple de mise en oeuvre préféré précédemment indiqué.
[0052] Naturellement, un Homme du métier comprendra aisément que non seulement les chiffres
indiqués, mais également le procédé adopté pour le moulage du béton 38 et l'intégration
des gravillons 27 de la plaque 18 à celui-ci pourraient être modifiés dans une large
mesure sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. En particulier,
on pourrait prévoir que l'empreinte de moulage 31 soit conformée de façon à effectuer
le moulage de la traverse non pas dans une position retournée de celle-ci mais dans
une autre position, auquel cas on pourrait être amené à disposer la plaque 18 dans
cette empreinte 31 avant d'y couler le béton 38, la plaque gravillonnée 18 étant naturellement
placée dans la zone de l'empreinte 31 destinée à réaliser la face inférieure 6 du
bloc 2 de béton et présentant sa face gravillonnée 20 vers l'intérieur de l'empreinte
31.
1. Procédé de fabrication d'un support de rail (4) de chemin de fer, tel qu'une traverse
(1), comportant au moins un bloc (2) de béton (38) présentant notamment une face supérieure
(9) destinée à recevoir au moins un rail (4) et une face inférieure (6) destinée à
assurer l'appui du bloc (2) sur un substrat (5), tel qu'un ballast (5), et une semelle
(8) en matériau visco-élastique couvrant solidairement cette face inférieure (6) et
destinée à servir d'intermédiaire d'appui entre le bloc (2) et le substrat (5), ledit
procédé comportant la succession des étapes consistant à :
a) préfabriquer une plaque (18) en matériau visco-élastique, aux dimensions de la
semelle (8) à réaliser,
b) fabriquer le bloc (2) par moulage de béton (38) dans une empreinte (31) en y intégrant
la plaque préfabriquée (18) pour constituer la semelle (8), et
c) autoriser ou provoquer la prise du béton (38) puis démouler le bloc (2), portant
solidairement la semelle,
caractérisé en ce que :
- lors de l'étape a), on fixe à une face (20) de la plaque (18), destinée à être tournée
vers le bloc (2), des gravillons (27) similaires à ceux du béton (38) de telle sorte
que ces gravillons (27) forment une saillie sur la face (20) ainsi gravillonnée et
soient régulièrement répartis sur celle-ci, et
- lors de l'étape b), on dispose la plaque préfabriquée (18), par rapport à l'empreinte
(31), de telle sorte que la face gravillonnée (20) coïncide avec une zone (36) de
l'empreinte (31) correspondant à la face inférieure (6) du bloc (2) et soit tournée
vers l'intérieur de l'empreinte (31), et que les gravillons (27) de la face gravillonnée
(2) s'intègrent ainsi au béton (38).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone (36) de l'empreinte
(31) est ouverte et tournée vers le haut lors de l'étape b), et en ce que l'on met
en oeuvre l'étape b) en emplissant d'abord l'empreinte (31) de béton (38) pour constituer
la face inférieure (6) du bloc par la surface libre (39) du béton (38) et en appliquant
ensuite sur celle-ci, avant la prise du béton (38), la face gravillonnée (20) de la
plaque préfabriquée (18) dans des conditions opératoires propres à provoquer l'intégration
des gravillons (27) de la face gravillonnée (20) au béton (38).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on lisse la surface libre
(39) du béton avant d'y appliquer la face gravillonnée (20) de la plaque préfabriquée
(18).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'on
soumet le béton (38) à des conditions, notamment de pression et, de préférence, de
vibration ayant pour effet de provoquer une remontée de laitance avant d'appliquer
la face gravillonnée (20) de la plaque préfabriquée (18) sur sa surface libre (39),
et en ce qu'on applique ensuite la face gravillonnée (20) de la plaque préfabriquée
(18) sur la face libre (39) du béton (38) dans des conditions opératoires, notamment
de pression et, de préférence, de vibration,telles qu'il en résulte un noyage des
gravillons (27) de la face gravillonnée (20) dans la laitance et le comblement, par
celle-ci, de l'espace intercalaire entre la surface libre (39) du béton (38) et la
plaque préfabriquée (18) sans autre apport de matière à cet effet.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que, entre
le remplissage de l'empreinte (31) en béton (38) et l'application de la face gravillonnée
(20) de la plaque préfabriquée (18) sur la surface libre (39) du béton (38), on apporte
à celle-ci un complément d'un matériau constitutif du béton, à l'état fluide, choisi
dans un groupe comportant notamment l'eau, le ciment pur et le ciment additionné de
sable, et en ce que l'on applique ensuite la face gravillonnée (20) de la plaque préfabriquée
(18) sur la surface libre (39) du béton (38) dans des conditions opératoires, notamment
de pression et, de préférence, de vibration, telles qu'il en résulte l'intégration
des gravillons (27) de la face gravillonnée (20) de la plaque préfabriquée (18) au
matériau d'apport et le comblement, par ce dernier, de l'espace intercalaire entre
la surface libre (39) du béton (38) et la plaque préfabriquée (18).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la
plaque préfabriquée (18) présente des dimensions, en plan, inférieures à celles de
la surface libre (39) du béton (38).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors
de l'étape a), on intègre une armature (22) au matériau visco-élastique de la plaque
préfabriquée (18).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'armature (22) définit des
mailles (23) de dimensions inférieures à la granulométrie des gravillons (27) de la
plaque préfabriquée (18).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lors
de l'étape a), on fixe les gravillons (27) à la plaque (18) en les intégrant partiellement
dans le matériau visco-élastique.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on préfabrique
la plaque (18) par fusion, formage et solidification du matériau visco-élastique,
choisi thermofusible, et en ce que l'on intègre partiellement les gravillons (27)
dans le matériau visco-élastique en les semant sur celui-ci entre le formage et la
solidification.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) forment hors de celle-ci une saillie
d'une hauteur (h) de l'ordre de 50% à 95% de leur hauteur (H), mesurée perpendiculairement
à la face gravillonnée.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) ont la même nature et la même granulométrie
que ceux du béton (38).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) laissent subsister entre eux des espaces
(28) dont les dimensions correspondent au maximum à leur granulométrie.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) couvrent de 80% à 95% de la face gravillonnée
(20).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) sont un concassé à arêtes vives.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les
gravillons (27) de la plaque préfabriquée (18) présentent une granulométrie de l'ordre
de 3 mm/10 mm, de préférence de 4mm/8mm.
17. Support de rail de chemin de fer, tel qu'une traverse (1), comportant au moins un
bloc (2) de béton (38) présentant notamment une face supérieure (9) destinée à recevoir
au moins un rail (4) et une face inférieure (6) destinée à assurer l'appui du bloc
(2) sur un substrat (5), tel qu'un ballast (5), et une semelle (8) en matériau visco-élastique
couvrant solidairement cette face inférieure (6) et destinée à servir d'intermédiaire
d'appui entre le bloc (2) et le substrat (5), caractérisé en ce que des gravillons
(27) du béton (38), régulièrement répartis sur une face (14) de la semelle (8) tournée
vers la face inférieure (6) du bloc (2), sont directement et individuellement solidarisés
avec le matériau visco-élastique de la semelle.
18. Support selon la revendication 17, caractérisé en ce que la semelle (8) présente des
dimensions, en plan, inférieures à celles de la face inférieure (6) du bloc (2).
19. Support selon l'une quelconque des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que
le matériau visco-élastique de la semelle (8) inclut une armature (22).
20. Support selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'armature (22) définit des
mailles (23) de dimensions inférieures à la granulométrie des gravillons (27) fixés
à la semelle (8).
21. Support selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que les
gravillons (27) fixés à la semelle (8) forment une saillie hors de la face inférieure
(6) du bloc (2) et sont intégrés partiellement au matériau visco-élastique de la semelle
(8).
22. Support selon la revendication 21, caractérisé en ce que les gravillons (27) fixés
à la semelle (8) sont intégrés au matériau visco-élastique de celle-ci sur une profondeur
(p) de l'ordre de 5% à 50% de leur hauteur (H), mesurée perpendiculairement à la face
inférieure (6) du bloc (2).
23. Support selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé en ce que les
gravillons (27) fixés à la semelle (8) ont la même nature et la même granulométrie
que les autres gravillons (44) du béton (38).
24. Support selon l'une quelconque des revendications 17 à 23, caractérisé en ce que les
gravillons (27) fixés à la semelle (8) couvrent 80% à 95% de la face inférieure (6)
du bloc (2).
25. Support selon l'une quelconque des revendications 17 à 24, caractérisé en ce que les
gravillons (27) fixés à la semelle (8) sont un concassé à arêtes vives.
26. Support selon l'une quelconque des revendications 17 à 25, caractérisé en ce que les
gravillons (27) fixés à la semelle (8) présentent une granulométrie de l'ordre de
3 mm/10 mm, de préférence de 4mm/8mm.
1. Verfahren zur Herstellung einer Unterlage für Eisenbahnschienen (4), wie einer Schwelle
(1), die mindestens einen Block (2) aus Beton (38), der insbesondere eine obere Fläche
(9), die dazu bestimmt ist, mindestens eine Schiene (4) aufzunehmen, und eine untere
Fläche (6) darbietet, die dazu bestimmt ist, die Auflage des Blocks (2) auf einem
Substrat (5), wie etwa Schotter (5), sicherzustellen, sowie eine Sohle (8) aus visko-elastischem
Material aufweist, die in fester Verbindung diese untere Fläche (6) abdeckt und dazu
bestimmt ist, als Zwischenlage zwischen dem Block (2) und dem Substrat (5) zu dienen,
wobei das genannte Verfahren eine Folge von Schritten aufweist, die aus den nachfolgenden
Schritten bestehen:
a) Vorfertigen einer Platte (18) aus visko-elastischem Material mit den Abmessungen
der herzustellenden Sohle (8),
b) Herstellen des Blocks (2) durch Formen von Beton (38) in einem Formenhohlraum (31),
wobei man dort die vorgefertigte Platte (18) mit einbezieht, um die Sohle (8) zu bilden,
und
c) Veranlassen oder Hervorrufen des Abbindens des Betons (38) und dann Ausformen des
Blocks (2), der die Sohle in fester Verbindung trägt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- man während des Schrittes a) an einer Fläche (20) der Platte (18), die dazu bestimmt
ist, dem Block (2) zugewandt zu werden, Kies (27) ähnlich dem des Betons (38) derart
befestigt, daß der Kies (27) auf der so mit Kies besetzten Fläche (20) Vorsprünge
bildet und auf dieser regelmäßig verteilt ist, und
- man während des Schrittes b) die vorgefertigte Platte (18) bezüglich dem Formenhohlraum
(31) derart anordnet, daß die mit Kies besetzte Fläche (20) mit einer Zone (36) des
Formenhohlraums (31) zusammenfällt, die der unteren Fläche (6) des Blocks (2) entspricht,
und dem Inneren des Formenhohlraums (31) zugewandt ist, und daß der Kies (27) der
mit Kies besetzten Fläche (2) so in den Beton (38) integriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zone (36) des
Formenhohlraums (31) offen ist und während des Schrittes b) nach oben gekehrt wird,
und daß man den Schritt b) dadurch durchführt, daß man zunächst den Formenhohlraum
(31) mit Beton (38) füllt, um die untere Fläche (6) des Blocks durch die freie Oberfläche
(39) des Betons (38) zu bilden, und daß man dann auf dieser vor dem Abbinden des Betons
(38) die mit Kies besetzte Fläche (20) der vorgefertigten Platte (18) unter dazu geeigneten
Betriebsbedingungen aufbringt, daß das Integrieren des Kies (27) der mit Kies besetzten
Fläche (20) in den Beton (38) hervorgerufen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die freie Oberfläche (39)
des Betons glättet, bevor man die mit Kies besetzte Fläche (20) der vorgefertigten
Platte (18) aufbringt.
4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
den Beton (38) Bedingungen insbesondere des Drucks und bevorzugt des Ruttelns unterzieht,
die es bewirken, ein Aufsteigen des Zementschlamms hervorzurufen, bevor man die mit
Kies besetzte Fläche (20) der vorgefertigten Platte (18) auf dessen freier Oberfläche
(39) aufbringt, und daß man dann die mit Kies besetzte Fläche (20) der vorgefertigten
Platte (18) auf der freien Oberfläche (39) des Betons (38) unter solchen Betriebsbedingungen,
insbesondere des Drucks und bevorzugt des Rüttelns, aufbringt, daß sich ein Eintauchen
des Kies (27) der mit Kies besetzten Fläche (20) in den Zementschlamm und das Zuschütten
des Zwischenraumes zwischen der freien Oberfläche (39) des Betons (38) und der vorgefertigten
Platte (18) mittels des Zementschlamms ohne weitere Materialzufuhr zu diesem Zweck
ergeben.
5. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
zwischen dem Füllen des Formenhohlraums (31) mit Beton (38) und dem Aufbringen der
mit Kies besetzten Fläche (20) der vorgefertigten Platte (18) auf der freien Oberfläche
(39) des Betons (38) dieser eine Zugabe aus einem Material in flüssigem Zustand zuführt,
das ein Bestandteil des Betons ist, der in einer Gruppe ausgewählt ist, die insbesondere
Wasser, reinen Zement und Zement mit Sandzuschlag enthält, und daß man dann die mit
Kies besetzte Fläche (20) der vorgefertigten Platte (18) auf der freien Oberfläche
(39) des Betons (38) unter Betriebsbedingungen besonders des Drucks und bevorzugt
des Rüttelns so aufbringt, daß sich die integrierte Verbindung des Kies (27) der mit
Kies besetzten Fläche (20) der vorgefertigten Platte (18) mit dem zugeführten Material
und das Zuschütten des Zwischenraums zwischen der freien Oberfläche (39) des Betons
(38) und der vorgefertigten Platte (18) mittels des zugefügten Materials ergeben.
6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorgefertigte Platte (18) im Grundriß Abmessungen aufweist, die kleiner sind als die
der freien Oberfläche (39) des Betons (38).
7. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man
während des Schritts a) eine Bewehrung (22) in das visko-elastische Material der vorgefertigten
Platte (18) integriert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (22) Maschen
(23) bildet, die kleiner sind als die Korngröße des Kies (27) der vorgefertigten Platte
(18).
9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man
während des Schritts a) den Kies (27) dadurch an der Platte (18) befestigt, daß man
ihn teilweise in das visko-elastische Material integriert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Schritts a)
die Platte (18) durch Schmelzen, Formen und Verfestigen des visko-elastischen Materials
vorfertigt, das der Wahl nach ein durch Wärme schmelzendes Material ist, und daß man
den Kies (27) dadurch teilweise in das visko-elastische Material integriert, daß man
ihn auf dieses zwischen dem Formen und dem Verfestigen aufstreut.
11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27) der vorgefertigten Platte (18) auf dieser Vorsprünge mit einer Höhe (h)
in der Größenordnung von 50% bis 95% seiner Höhe (H) bildet, senkrecht zur mit Kies
besetzten Fläche gemessen.
12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27) der vorgefertigten Platte (18) dieselbe Art und und dieselbe Korngröße aufweist
wie der des Betons (38).
13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kiessteine (27) der vorgefertigten Platte (18) zwischeneinander Zwischenräume (28)
belassen, deren Abmessungen höchstens ihrer Korngröße entsprechen.
14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27) der vorgefertigten Platte (18) 80% bis 95% der mit Kies besetzten Fläche
(20) bedeckt.
15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27) der vorgefertigten Platte (18) ein scharfkantiger Bruch ist.
16. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27) der vorgefertigten Platte (18) eine Korngröße von 3 mm bis 10 mm, bevorzugt
von 4 mm bis 8 mm aufweist.
17. Unterlage für Eisenbahnschienen, wie eine Schwelle (1), die mindestens einen Block
(2) aus Beton (38), der insbesondere eine obere Fläche (9), die dazu bestimmt ist,
mindestens eine Schiene (4) aufzunehmen, und eine untere Fläche (6) darbietet, die
dazu bestimmt ist, die Auflage des Blocks (2) auf einem Substrat (5), wie etwa Schotter
(5), sicherzustellen, sowie eine Sohle (8) aus visko-elastischem Material aufweist,
die in fester Verbindung diese untere Fläche (6) abdeckt und dazu bestimmt ist, als
Zwischenlage zwischen dem Block (2) und dem Substrat (5) zu dienen, dadurch gekennzeichnet,
daß Kiessteine (27) des Betons (38), die auf einer Fläche (14) der Sohle (8), die
der unteren Fläche (6) des Blocks (2) zugewandt ist, regelmäßig verteilt sind, unmittelbar
und einzeln mit dem visko-elastischen Material der Sohle fest verbunden sind.
18. Unterlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle (8) im Grundriß
Abmessungen aufweist, die kleiner sind als die der unteren Fläche (6) des Blocks (2).
19. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
visko-elastische Material der Sohle (8) eine Bewehrung (22) einschließt.
20. Unterlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (22) Maschen
(23) mit Abmessungen bildet, die kleiner sind als die Korngröße des Kies (27), der
an der Sohle (8) befestigt ist.
21. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27), der an der Sohle (8) befestigt ist, Vorsprünge über die untere Fläche (6)
des Blocks (2) hinaus bildet und zum Teil in das visko-elastische Material der Sohle
(8) integriert ist.
22. Unterlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kies (27), der an der
Sohle (8) befestigt ist, über eine Tiefe (p) in der Größenordnung von 5% bis 50% seiner
Höhe (H) in das visko-elastische Material integriert ist, gemessen senkrecht zur unteren
Fläche (6) des Blocks (2).
23. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27), der an der Sohle (8) befestigt ist, dieselbe Art und dieselbe Korngröße
wie der andere Kies (44) des Betons (38) aufweist.
24. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27), der an der Sohle (8) befestigt ist, 80% bis 95% der unteren Fläche (6)
des Blocks (2) bedeckt.
25. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27), der an der Sohle (8) befestigt ist, scharfkantiger Bruch ist.
26. Unterlage nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kies (27), der an der Sohle (8) befestigt ist, eine Korngröße in der Größenordnung
von 3 mm bis 10 mm und bevorzugt von 4 mm bis 8 mm aufweist.
1. A method of manufacturing a support, such as a sleeper (1), for a railway rail (4),
the support comprising at least one block (2) of concrete (38) having in particular
a top face (9) for receiving at least one rail (4) and a bottom face (6) whereby the
block (2) bears on a substrate (5) such as ballast (5), and a soleplate (8) of viscoelastic
material securely covering said bottom face (6) and designed to serve as a bearing
intermediary between the block (2) and the substrate (5), said method comprising the
succession of steps consisting in:
a) prefabricating a plate (18) of viscoelastic material, having the dimensions of
the soleplate (8) to be made;
b) manufacturing the block (2) by molding concrete (38) in a mold (31) with the prefabricated
plate (18) being included therein so as to constitute the soleplate (8); and
c) enabling or causing the concrete (38) to set and then unmolding the block (2) securely
carrying the soleplate;
the method being characterized in that:
˙ during step a) gravel (27) similar to that in the concrete (38) is fixed to one
of the faces (20) of the plate (18) that is to face towards the block (2), such that
said gravel (27) projects from the face (20) that has been gravelled in this way and
is regularly distributed thereover; and
˙ during step b) the prefabricated plate (18) is placed relative to the mold (31)
in such a manner that its gravelled face (20) coincides with a zone (36) of the mold
(31) corresponding to the bottom face (6) of the block (2) and faces towards the inside
of the mold (31), and the gravel (27) on the gravelled face (2) is thus integrated
in the concrete (38).
2. A method according to claim 1, characterized in that said zone (36) of the mold (31)
is open and faces upwards during step b), and in that step b) is implemented by initially
filling the mold (31) with concrete (38) to constitute the bottom face (6) of the
block via the free surface (39) of the concrete (38) and then in applying thereon,
prior to the concrete (38) setting, the gravelled face (20) of the prefabricated plate
under operating conditions suitable for causing the gravel (27) on the gravelled face
(20) to become integrated in the concrete (38).
3. A method according to claim 2, characterized in that the free surface (39) of the
concrete is smoothed before the gravelled face (20) of the prefabricated plate (18)
is applied thereto.
4. A method according to claim 2 or 3, characterized in that the concrete (38) is subjected
to conditions, in particular of pressure and preferably of vibration, having the effect
of causing laitance to rise prior to applying the gravelled face (20) of the prefabricated
plate (18) on its free surface (39), and in that thereafter the gravelled face (20)
of the prefabricated plate (18) is applied on the free face (39) of the concrete (38)
under operating conditions, particularly of pressure, and preferably of vibration,
such that the gravel (27) of the gravelled face (20) is embedded in the laitance with
the laitance filling the gap between the free surface (39) of the concrete (38) and
the prefabricated plate (18) without additional material being supplied for this purpose.
5. A method according to claim 2 or 3, characterized in that, between filling the mold
(31) with concrete (38) and applying the gravelled face (20) of the prefabricated
plate (18) on the free surface (39) of the concrete (38), additional concrete-constituting
material is applied thereto in the fluid state, said material being selected from
the group comprising in particular water, pure cement, and a mixture of cement and
sand, and in that thereafter the gravelled face (20) of the prefabricated plate (18)
is applied to the free surface (39) of the concrete (38) under operating conditions,
in particular of pressure and preferably of vibration, such that the gravel (27) of
the gravelled face (20) of the prefabricated plate (18) is integrated in the additional
material which also fills the gap between the free surface (39) of the concrete (38)
and the prefabricated plate (18).
6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the prefabricated
plate (18) has dimensions in its plane that are smaller than those of the free surface
(39) of the concrete (39).
7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that, during step
a), reinforcement (22) is integrated in the viscoelastic material of the prefabricated
plate (18).
8. A method according to claim 7, characterized in that the reinforcement (22) defines
a mesh (23) of dimensions smaller than the grain size of the gravel (27) of the prefabricated
plate (18).
9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that, during step
a), the gravel (27) is fixed to the plate (18) by being partially integrated in the
viscoelastic material.
10. A method according to claim 9, characterized in that during step a), the plate (18)
is prefabricated by melting, forming, and solidifying the viscoelastic material which
is selected to be a hot-melt material, and in that the gravel (27) is partially integrated
in the viscoelastic material by being seeded thereon between forming and solidification.
11. A method according to claim 9 or 10, characterized in that the gravel (27) of the
prefabricated plate (18) projects therefrom over a height (h) of about 50% to 95%
of its own height (H) measured perpendicularly to the gravelled face.
12. A method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the gravel
(27) of the prefabricated plate (18) is of the same nature and of the same grain size
as the gravel of the concrete (38).
13. A method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the gravel
(27) of the prefabricated plate (18) leaves gaps (28) of dimensions corresponding
to no more than the grain size of the gravel.
14. A method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the gravel
(27) of the prefabricated plate (18) covers 80% to 95% of the gravelled face (20).
15. A method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the gravel
(27) of the prefabricated plate (18) is crushed gravel and has sharp edges.
16. A method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the gravel
(27) of the prefabricated plate (18) has grain size of the order of 3 mm to 10 mm,
and preferably of the order of 4 mm to 8 mm.
17. A railway rail support such as a sleeper (1), the support comprising at least one
block (2) of concrete (38) having in particular a top face (9) for receiving at least
one rail (4) and a bottom face (6) designed to enable the block (2) to bear against
a substrate (5) such as ballast (5), and a soleplate (8) of viscoelastic material
securely covering said bottom face (6) and designed to serve as a bearing intermediary
between the block (2) and the substrate (5), the support being characterized in that
the gravel (27) of the concrete, regularly distributed over one face (14) of the soleplate
(8) facing towards the bottom face (6) of the block (2) is secured directly to the
viscoelastic material of the soleplate, with each piece of gravel being secured individually.
18. A support according to claim 17, characterized in that the soleplate (8) has plane
dimensions that are smaller than the plane dimensions of the bottom face (6) of the
block (2).
19. A support according to claim 17 or 18, characterized in that the viscoelastic material
of the soleplate (8) includes reinforcement (22).
20. A support according to claim 19, characterized in that the reinforcement (22) defines
a mesh (23) of dimensions smaller than the grain size of the gravel (27) fixed to
the soleplate (8).
21. A support according to any one of claims 17 to 20, characterized in that the gravel
(27) fixed to the soleplate (8) projects from the bottom face (6) of the block (2)
and is partially integrated in the viscoelastic material of the soleplate (8).
22. A support according to claim 21, characterized in that the gravel (27) fixed to the
soleplate (8) is integrated in the viscoelastic material thereof to a depth (p) of about 5% to 50% of its height (H), measured perpendicularly to the bottom face
(6) of the block (2).
23. A support according to any one of claims 17 to 22, characterized in that the gravel
(27) fixed to the soleplate (8) is of the same kind and of the same grain size as
the other gravel (44) of the concrete (38).
24. A support according to any one of claims 17 to 23, characterized in that the gravel
(27) fixed to the soleplate (8) covers 80% to 95% of the bottom face (6) of the block
(2).
25. A support according to any one of claims 17 to 24, characterized in that the gravel
(27) fixed to the soleplate (8) is crushed gravel having sharp edges.
26. A support according to any one of claims 17 to 25, characterized in that the gravel
(27) fixed to the soleplate (8) has grain size of the order of 3 mm to 10 mm, and
preferably of the order of 4 mm to 8 mm.