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"Support en béton armé pour railsde chemin de fer".
Les voies de chemin de fer ont été jusqu'à cesdernières an- nées presqu'exclusivement établies sur des traverses en bois ou métalliques. La raréfaction des bois d'essence convenable et le coût élevé des traverses métalliques,ainsi que l'augmentation continue des chargesroulantesontamené les @impagnies de chemin de fer à rechercher d'autres procédés d'établissement de la voie, et notamment de mettre à l'essai des traverses en béton armé.
Parmi celles-ci aucun type n'a donte entière satisfaction.en raison de la difficulté d'empêcher d'une façon positive le débourrage du ballast sous les parties portante des traverses qui sont celles @
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placéessous l'appui desrails. on sait en effet que l'ébranlement dû au passage fréquent des lourds convois actuels occasionne un débourrage progressif du ballast sous l'appui des rails,ce qui a une tendance à faire porter lestraverses dans leur partie centrale.
Si ce phénomène du débourrage du ballast n'est pas d'une importance capitale dans le cas de travarses en bois ou en métal qui possèdent une certaine élasticité,il constitue un inconvénient très sérieux dans le cas de traverses en béton armé qui,dépourvues d'élasti- cité,sont sujettes 4 une déformation permanente et ,même à la rup- ture.
La présente invention a pour but de remédier à cet incon- vénient, .
L'objet de l'invention consiste en un support pour rails de chemins de fer,constitué par des poutres ou: longrines en béton armé,placées directement sous les rails dans le sens de la longueur de ceux-ci,lesquelles poutres ou longrines sont reliées entre elles transversalement à la voie par un système de pièces triangulées formant avec les longrines un ensemble monolithe et indéformable.
Un support de cette nature qui supprime'l'emploi de traver- ses portant sur le ballast,présente la particularité que laré partition des charges roulantes,au lieu de se'faire transversa- lement a la voie,est assurée dans le sens longitudinal,avec cet avantage que, puisque la charge d'un essieu 'sur le rail est ré- partie sur une longueur plus grande, la charge imposée', au 'ballast par ce même essieu sera considérablement diminuée.
Et puisque la répartition plus uniforme des charges sur le sol est 'une 3 on- dition essentielle de la bonne tenue de la voie,on comprend faci lement l'intérêt que présente l'emploi de longrines à la place de traverses... '
L'invention comprend, comme complément du support de rails proprement dit,des moyens pour fixer les rails à ce support et
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elle présente en plus des avantagée déjà mentionnés,d'autres avantages qui seront décrits plus loin.
Dans les dessins annexes: 'Les figures 1,2 et 3 dont des schémas explicatifs montrant
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en vue longitudinale,transversale et en plYr1 une voie ie cllanlin de fer établie sur traverses;
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les figures 4,5 et 6 dont des schémas sernalables d'une voie posée sur un support fait due longrines en cé t orl armé d'après'l'in- vention; les figures 7 et8 sont deux vues en plan montrant deux di s positions de liaison transversale a employer dans le cas d'un sup- port continu; la figure 9 montre une disposition similaire appliquée à un
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support formé d'éléments courts transportaoles placés bout à bout;
la figure 10 est la c oUJ!e transversale d'une li;ilc de chemin de fer à double voie z, laquelle l'invention est appliquée; la figure 11 est un plan, a une échelle plus grande, d'mi des éléments représentés par la figure 9; les figures 12 à 17 inclus montrent di.J±érent<:s variantes do sections transversales de 1 onyrina e, âuiz-art 1;,- li,ne A"'"I. de la figure 11; les figures 18 et 13 centrent de. variantes .le cl6ctiorlts trQLl8 versales des pièces de liaison trb-w:3v,,rGè.110 d.#i<:::13s respectivement suivant les lignes B"":c:. et -'j de la figure 11; la figure 20 est une' cou}e suivant la liSrle -.p de la figure ll,mais à une échelle agrandie,montrant un mode de fixation du rail sur la longrine en béton armé; la figure 21 est une coupe suivant E-E de la figure 20.
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En se reportant tout dlai)ord aux figures 1, et 3 qui montrent une voie établie sur traverses,l désigne le rail,2les traverses.
Il est généralement admis que la traverse placée immédiatement sous un essieu au moment du passage d'un convoi, supporte les six-dixièmes de la 'charge P transmise par cet essieu,les quatre autres dixièmes
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étant répartie sur las traversa adjacentes,grâce à la rigidité du rail 1.
Cette charge est répartie sous chaque rail sur une sur- face relativement faible (ab x edà (ab) étant la largeur de bourra- ge du ballast sous traverse et (cd) la largeur de la traverse, Cette faible surface d'appui sons chaque rail aura donc à supporter àssez brusquement au passage de chaque essieu une charge-égale à 0,3P et c'est ce choc brusqua qui est l'une desprincipales causes de dé- bourrage du ballast.
Dans les figures 4,5 et 6 qui montrent une voie établie sur des longrines 3 d'après la présente invention,la répartition de la charge p s'effectue sur une longueur (gh) de beaucoup supérieure à une simple largeur de traverse et sur .une surface (gh x et) qui est très supérieure à (ab x cd) des figures 1 et 2.
Le choc résul- tant de l'application brusque des six-dixièmes de la charge =ce sur une traverse, ou trois-dixièmes sur un rail a disparu, en même,' temps que disparaît l'inconvénient qui en résulte.-On.pourra calculer la résistance des longrines pour que la répartition des charges dans la sens longitudinal se fasse sur l'étendue que 1!on désire, jusqu'à atteindre le maximum qui est donné parl'écartement entre deux essieux. Mais comme la section des longrines devra être rela- tivement faible si l'on veut rester dans le cadre d'une réalisation pratique,cette répartition sera limitée de lm50 à 2m OO.
La compas raison des figures 1 et 4 met donc immédiatement' en évidence l'avan- tage que présente l'invention au point devue de la répartition plus uniforme des charges sur le sol.
La réalisation d'un support de railsd'après la présente in- vention peut se faire de deux façons:
1 par l'exécution sur placeet surune grande longueur,de poutres ou longrines continues et de leurs liaisons transversales, Les figures 7 et 8 montrent deux formes d'exécution: dans la dispo sition d'âpres la figure 7 la liaison transversale entre les longri- nes 3 comprend des entretoises 4: perpendiculaires aux longrines,, alternant avec des diagonales 5 formant croisillons,le tout consti- tuant un ensemble rigide et indéformable.
Dans le figure 8 les en-.
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tretoises 4 sont laissées de côté et la liaison est réalisée par une succession de diagonales 5 en croisillons.
2 '*par l'exécution en usine d'éléments semblables aux pré- cédents,mais de longueur plus réduite pour les rendre facile..lent
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transportables,et d'un poids suffisamiient réduit pour permettre le ripage de la voie. Ceséléments, ayant une longueur L,dont la figure 9 montre un exemple, seront placés bout à bout et pour- ront être reliés entre eux par des boulons et des éclisses,mais cette condition n'est pas indispensable car la liaison est déjà assurée par les rails eux-mêmes.,
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La figure 10 donne la cou-Le, transversal; d'une lir:o da chemin de fer à doublevoie étaolie conformément a l'invention.
Les rails (1) sont posés sur 1-t lor,r,rines 3 qui sont reliées de l'absence - entre elles par les pièces 4 et 5 de triangulation. En raison
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de traverses l'épaisseur du ballast peut être considéxa.oleaia t réduite dans la partie centrale ria Ch'-"1Ud voie ou l'on pourra prévoir un tuyau de drainage 6 recevant les eaux de pluie et 'les déversant de distance en distance dans les fossés des acco-
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tements. Le cube de Ol:..l Last est ainsi bien moindre qu'avec item. ploi de traverses,tout en étant entièrement utilisé à la répar- tition des charges.
La figure 11 donne a une échelle plusgrande la vue en plan
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d'un élément transpcrtaLle C0J11iP celui de la figure 9,comprenant les longrines 3,les entretoise 4 et les diagonales 5. Les extré- mités des longrines sant traversées :l1orÜontI.113,:lent par des tV.J9E en fer 7 qui pourront servir as passade 3as b oulcna dans le cas où l'on voudrait relier 3!ltre :,vx lt1d üvers 4-lé,it,,nts,et qui seront aussi utilisés poi,r la mise en place des éléments et le ripKge de la voie, Les rails (1) boni fixés sur les lcràrinox 3 en des points 8 distants les uns des autres le 1'écartèrent usuel.
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Les fiiures 12 à 17 qui gcnt de s coupas Gui vaut la ligna
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A-A de la fi ure 11,mcntrc311t iiïirerijcs vri.rtcs dJ section
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transversale des longrines. 1;'u¯.a au l'autre de ces formes ¯pour- ra être adoptée suivant la résistance du sol et les procédés'em" ployés pour la fixation des rails, four toutes ces sections
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l'armature sera oonstH-uëe par das barres longitudinales 9 qui pourront,ou non,être maintenues ensemble par un frottage 10 et qui seront de toute forme ou section utilisées dans les construc- tiens en ciment armé ou les constructions métalliques.
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Lcrsque la nature du sol obligera de donner aux longrines. une grande largeur, en pourra alléger le poids das longrines en y ménageant un évidement 11 ou plusieurs évidements 11 et 12,cir-
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culairex ou le ecuts autre far>a< ccùYnJ indiqué aux figures 16 et 17.
Dans les figures 13 a 17 on raruarque qua Na face supériaure des longrines 3 est inclinée vers l'intérieur de la: voie (de par. exemple 1/20) pour assurer le dévers des raillât qu'elle est
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munis sur toute la longueur des longrines d'un évidesient d'une largeur correspondant au patin du rail,recevant une semelle d'appui 13 en bois dur ou an toute autre matière élastique o ao ab 1 ad 1 a s su-- rer la contact intime du rail sur le béton arme-jet aussi d'obtenir un roulement plus doux, .
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La figure 18 montre trois variantes de ,èc'in transversale des entretoises 4 suivant la li;;ne xsl3 de la figura 1, Ces entre- toises peuvent être de forme ce.xrée,rectaz;ulaire,polßgona7.a ou- ronde et être exécutées an béton armé ou fretté .où, encore en fers profilés enroués ou non dans du béton,
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La. figure 19 inontre trois variantes de section transversale des diacriales 5 suivant la ligne 0-0 do la figure, ll,' Comme 'pour les entretoises 4:,ces pièces peuvent être en béton-armé ou frotté ou être simplement constituées par des fers pxpfi7.és enrobés; ou non dans du béton. .." ...
Les figures 20 et 31 Montrent en détail, un mdyan de f ix?t ion des rails ( 1) sur les longrines 3. La figure 8o"orrespond a"une coupe transversale suivant la ligne 77-Tj de la figure-ll,o'e8t-à-
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dire dans l'axe des pièces de fixation,et la figure 21 est une coupe suivant E-E de la figure 20. La rail (1) est fixé au moyen de crapauds en acier moulé 14 analogues à ceux utilisés dans le cas de traverses en bois ou en béton armé. Des coulons 15 traver- sant une partie du. corps des longrines.dans des tuoes 16 assurent le 'serrage de ces crapauds d'une part sur la semelle des rails et d'antre part sur la face d'appui supérieure des longrines par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 17 en bois dur ou en métal.
A leur autre extrémité le serrage des boulons 15 se fait sur un fer profilé 18 posé à plat et noyé dans le corps des longrines 6 ,n'il traverse de part en part sur toute leur largeur. Ainsi toute la section des longrines est utilisée pour résister aux ef- forts-d'arrachement des attaches,efforts qui se produisent surtout au moment des démarrages et des freinages.
Les boulons 15 portent un écrou à chaque extrémité pour pouvcir être retirés en cas de besoin sans que l'on ait à toucher aux longrines, Il suffira de dégarnir un peut le, ballast pour découvrir les lucarnes 10 qui sont ménageas, à cet effet dans les lengrines, Indépendamment -le ce sys- tème d'attache des rails on pourra utiliser tous systènes connus pour la fixation des pièces métalliques sur des pièces en béton armé.
Le support de rails d'après l'invention,comprenant des lon- gtines en béton armé présente,en plus des avantages inhérents au béton armé lui-même, d'autres avantages techniques et économiques comme suit: a) Etroite solidarité sur toute la longueur de la voie entre les rails,les longrines et les pièces de liaison transversale, soli- darité qui réalise un véritable chemin de roulement continu ayant une très grande résistance longitudinale qui n'existe pas avec l'emploi de traverses; b) suppression de la flexion des rails quelle que soit leur section,car l'appui ne se fait plus de distance en distance,mais sur toute leur longueur.
Les inconvénients multiples qui résultaient
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de cette flexion, tels que mouvements ondulatoires ou en lacet, chocs ressentis au passage des essieux sur les joints,sont de ce fait supprimés; @ c) meilleure répartition des charges replantes sur le ballast comme déjà expliqué;
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d) diminution de la largeur nécessaire à la platoforma de la voie,d'ou économie sur l'achat des terrains,sur lesfrais de terrassements et sur le coût du ballast;
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a) possioilité da donner une section plus,faible aux rails qui n'ont plus à supporter aucun effort de flexion ni effert tranchant.
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R E V E 1,1 D 1 0 A T 1 '0 lî 1.- Un support pour rails de chemin de fer, caractérise par la fait qu'il est constitué par despoutres,ou longrines en béton armé,placées directement sous les rails dans le sens de la longueur de ceux-ci,lesquelles poutres ou longrines sont reliées entre elles transversalement à la voie par un systèma de pièces trian-
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gulées formant avec leu longrines un ensemble monolithe et indé-