BE453032A

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Publication number: BE453032A
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Description

Traverse en béton pour voies ferrées ou autre pièce et son procédé de fabrication.

La présente invention se rapporte à un nouveau type de pièce en béton et notamment de traverse pour voies ferrées ainsi qu'au procédé de fabrication de ces pièces.

La traverse est du type poutre reposant par toute sa surface inférieure sur le ballast comme une traverse en bois ou une traverse métallique.

Le but principal de l'invention est d'améliorer les qualités de la, matière constituant la traverse ou autre pièce et de procurer une augmentation notable de la résistance aux efforts répétés et aux vibrations.

Un autre but est de rendre possible la fabrica- tion en grande série de ces traverses ou autres pièces, à l'aide de moyens simples et à un prix de revient relativement peu élevé.

La pièce objet de l'invention est caractérisée essentiellement en ce qu'elle est munie sur ses faces la- térales d'un frettage réalisé à l'aide d'un fil métallique à haute limite élastique enroulé sous tension tout autour de la pièce.

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L'invention sera expliquée ci-aprèsà titre d'exem- ple à l'aide des dessins ci-joints représentant l'application de l'invention aux traverses pour voies ferrées.

Les figures 1 à 3 montrent un exemple de réallcation de traverse suivant l'invention. La figure 1 est une vue en élévation, la figure 2 une vue en plan et la figure 3 une vue en coupe transversale par la ligne A-A de la fig.2.

Les figures 4,5 et 6 sont des vues de détail d'un frettage convenant avantageusement: la figure 4 est une vue en élévation, la figure 5 une coupe par la ligne B-B et la figure 6 une coupe par le ligne C-C dans la figure 4.

La figure 7 montre une variante de réalisation du frettage.

Les figures 8, 9 et 10 montrent comment la traverse peut éventuellement être renforcée au droit des appareils d'attache du rail.

La figure 11 montre à titre d'exemple comment on peut réaliser la fixation du rail à l'aide d'une gaine permettant le passage d'un boulon.

Les figures 12 et 13 montrent à titre d'exemple un mode de fixation du rail à la traverse combiné avec un

dispositif de renforcement de la traverse dans la zône des attaches.

Les figures 14 et 15 montrent schématiquement une installation pouvant être utilisée pour la réalisation du procédé.

Comme le montrent les dessins ci-joints (fig. 1, 2 et 3) la traverse 1 objet de l'invention possède la forme dtune pièce prismatique en béton, armé ou non, arrondie aux deux extrémités 2 et pouvant être munie dans sa partie centrale d'un évidement 3.

Conformément à l'invention, on prévoit sur les faces latérales de la traverse et tout autour de celle-ci, une rainure 4, de largeur et de profondeur convenables.

Cette rainure reçoit les spires successives d'un fil 5 en acier à haute limite élastique. Par des moyens qui seront décrits ci-après, ce fil est enroulé sous tension tout autour de la traverse après exécution de celle-ci par moulage du béton dans un coffrage approprié. Ces spires permettent d'assurer le frettage de la traverse en direction longitudinale et même, le cas échéant, en direction transversale.

L'origine 6 et l'extrémité 7 de ce fil sont engagées (fig. 4 et 5) dans des encoches trapézoïdales 8 et 9 formées dans deux sommiers 10 et 11 habituellement en acier où elles sont maintenues par l'action de coins 12 et 13 par exemple en acier. Le sommier 10 est scellé directement dans le béton lors du moulage de la traverse, tandis que le sommier 11 se fixe sur le sommier 10 par deux vis 14 (fig. 4).

Cette fixation a lieu après mise en place de l'origine 6 du fil 5 constituant le frettage.

Le frettage à l'aide de spires est de préférence réalisé en opérant dans la rainure 4 un classement des fils

lors de l'enroulement. Ce classement est exécuté en général à l'aide de peignes 15 et de réglettes perforées 16 prenant sur les dents du peigne. Ainsi que cela ressort de la fig.6, on réalise ainsi une première nappe verticale de spires superposées qui viennent en contact avec le support 151 des dents du peigne, et les réglettes 16 séparent cette première nappe d'une seconde nappe. Dans chaque nappe verticale, les spires sont en général joinLives deux à deux, chaque paire de spires ainsi formée se trainant enLre deux dents du peigne.

De cette manière, l'armature peut, en cas de be- soin, être efficacement mise à l'abri de l'action des agents de corrosion ou de destruction extérieurs et cela grâce à l'emploi d'un matériau quelconque de protection 17, par exemple du mortier de ciment de qualité appropriée, du béton fin de granulométrie convenable, du béton asphaltique, etc.(fig. 6) à l'aide duquel on ferme la rainure. La composition de ce matériau de protection sera étudiée de manière à. lui assurer un coefficient de retraitnégligeable et on lui donnera la compacité voulue par un serrage énergique lors de sa mise en place.

Les fils étant bien classés et séparés les uns des autres, on obtient le résultat que chaque fil peut être efficacement protégé.

Comme montré à la figure 7, le frettage peut également être réalisé en disposant au fond de la rainure 4 une seule nappe de spires jointives qui peuvent être mises à l'abri de la corrosion à l'aide d'un moyen quelconque de protection, par exemple l'emploi d'une peinture grasse, bitumineuse ou asphaltique, l'application d'un mastie plastique, la fermeture de la rainure par un mortier de ciment de qualité appropriée armé d'un treillis métallique.

L'évidement central 3 de la traverse peut être @

poussé jusqu'au voisinage de la zône d'appui des rails de façon à. permettre de réaliser éventuellement un bourrage de ballast plus efficace.

La fixation des rails sur la traverse peut se faire par des moyens quelconques appropriés, connus ou non.

On peut utiliser par exemple des boulons (non représentés) logés dans une gaine métallique 18 (fig. 11) incorporée dans le béton lors du bétonnage. On peut avoir recours aussi au dispositif de la cheville en bois dur logée dans la traverse et dans laquelle se visse le tire-fonds d'un modèle connu approprié.

On peut également supprimer l'entaille inclinée au 1/20 représentée à la figure 1 et prévoir en cet endroit un sommier métallique entaillé 24 de type quelconque variable suivant les réseaux (fig. 12 et 13). Ce sommier est scellé dans la traverse au moment du moulage.

On peut améliorer la tenue de la traverse dans la zône des attaches en prévoyant un renforcement par nappes d'armatures rondes 31 (fig. 8), par frettes hélicoi- dales 32 (fig. 9) ou par un profilé 33 soudé aux gaines (fig. 10).

Les figures 12 et 13 montrent en particulier un mode de fixation du rail à la traverse combiné avec le renforcement de la zone des attaches par une frette hélicoïdale longitudinale.

Le rail 23 est alors fixé au sommier 24 à l'aide de cales 25, de crapauds 26 et de boulons 27 logés dans des gaines métalliques 28. Les gaines 28 et la frette 29 sont fixées à la partie inférieure du sommier 24 par quelques points de soudure et l'ensemble 24,28, 29 est introduit d'un coup.dans le moule de la traverse afin d'être incorporé dans la masse du béton.

Au moment de la mise en service de la traverse,

on introduit des boulons 27 dans leur logement 28, la tra- verse étant mise alors sur champ, et lorsque la tête 271 du boulon est venue toucher le fond de la cavité 30, on peut fermer celle-ci à l'aide d'un matériau de protection quelconque, par exemple un mortier de ciment au un béton asphaltique de manière à éviter les effets de la corrosion sur les organes d'attache.

L'exécution de la traverse a. lieu par moulage et serrage du béton dans un coffrage approprié à l'aide de moyens connus. Dans le moule, on a placé, comme déjà dit, le sommier 10 et éventuellement la semelle 24 (fig. 12) pouvant porter les gaines 28 et la spire 29. Après durcis- sement du béton, la traverse est placée (fig. 14 et 15) sur un plateau 19 à axe vertical, horizontal ou oblique, pouvant recevoir un mouvement de rotation et portant à cet effet une couronne dentée 191 commandée à l'aide d'un mo- teur 20, par l'intermédiaire d'un réducteur 201.

Grâce à la rotation du plateau 19, le fil qui se dévide d'un tambour 21 en passant par des galets de guidage 22 s'enroule au- tour de la pièce en béton et au fur et à mesure de l'enrou- lement on place les peignes 15 ou les réglettes 16. Comme déjà. dit, l'origine 6 du fil a été engagée dans le sommier 10 et sur celui-ci on a fixé le sommier 11.

La tension à laquelle est soumise le fil résulte, d'une part, de l'action du couple moteur engendré par le moteur 20 et, d'autre part, de la réaction produite par un moyen de freinage réglable appliqué à l'arbre du tambour 21.

Ce moyenpeut être par exemple un frein de Prony, 'mais on peutégalement avoir recours, comme représenté aux figures 14 et lb, à une Noria 34 actionnée par une transmission recevant son mouvement du tambour 21.

On comprend aisément que l'invention permet d'at- teindre des avantages importants qui peuvent être résumés @

comme suit:
1 ) Grâce au frettage sous tension, on améliore considérablement les qualités de la matière constituant la traverse et l'on augmente notablement la résistance aux ef- forts répétés et aux vibrations.

2 ) La qualité du béton est améliorée grâce à l'absence d'armatures encombrant le moule au moment du bé- tonnage.

3 ) Cette absence d'armatures permet également de ménager un évidement central en vue de réduire éventuelle- ment le poids de la traverse et de rendre possible un meil- leur bourrage du ballast sous la traverse.

4 ) Comme l'armature n'est enroulée qu'avant la livraison, on a la possibilité de ne stocker en vue du dur- cissement que des traverses nues en béton et l'on réalise de la sorte une réduction des capitaux immobilisés.

Il est évident que le mode de fabrication décrit ci-dessus n'est pas limité à l'obtention de traverses, mais qu'il peut éventuellement être appliqué en vue de la réali- sation d'autres pièces analogues en béton ou en un autre matériau devant subir des fatigues quelconques et devant recevoir une longueur appropriée.

Revendications.

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1/ ièce en béton ou en un matériau analogue par exemple traverse pour voies ferrées, caractérisée en ce qu'elle est munie sur ses faces latérales d'un frettage réalisé à l'aide d'un fil métallique à haute limite élas- tique enroulé sous tension tout autour de la pièce.

Claims

2/ Pièce suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que le fil métallique à haute limite élastique est enroulé sous forme de spires successives, jointives ou <Desc/Clms Page number 8> non, dans une rainure (4) prévue sur les faces latérales de la pièce.

3/ Pièce suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'on prévoie aes moyens par lesquels on peut opérer dans la rainure un classement des fils constituant les éléments de spires, ces moyens consistant en général en des peignes (15) et des réglettes perforées (16) s'engageant sur les dents du peigne.

4/ .Pièce suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'on réalise une première nappe verticale de spires superposées qui viennent en contact avec les supports des dents des peignes et en ce que cette première nappe est séparée d'une seconde à l'aide de réglettes.

5/ pièce suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le frettage est mis à l'abri des agents de corrosion ou de destruction extérieurs à l'aide d'un matériau de protection (mortier de ciment, béton fin, béton asphaltiue, etc.).

6/ Pièce suivant les revendications 1 à. 5, caractérisée en ce que l'origine (6) et l'extrémité (7) du fil métallique constituant le frettage sont engagées dans des encoches trapézoïdales formées dans deux sommiers métalli- ques (10-11) où elles sont maintenues par exemple par l'ac- tion de coins (12-13), le sommier (10) recevant l'origine du fil étant scellé directement dans le béton lors du moulage de la pièce et le sommier (11) recevant l'extrémité du fil étant fixé sur le sommier (10).

7/ Pièce suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le frettage est réalisé en disposant au fond de la rainure une seule nappe de spires jointives qui peuvent être mises à l'abri de le corrosion par l'emploi d'un moyen quelconque de protection, par exemple l'utilisation d'une peinture grasse, bitumineuse ou asphaltique, l'ap- <Desc/Clms Page number 9> plication d'un mastic plastique, la fermeture de la rainure par un mortier approprié.

8/ Traverse suivant les revendications*1 à 7, ca- ractérisée en ce que l'on améliore la tenue de la traverse dans la zône des attaches par exemple au moyen d'armatures rondes, de frette'si hélicoïdales, d'un profilé soudé à des gaines d'introduction des boulons de fixation, etc.

9/ Procédé de fabrication de pièces suivant la re- vendication 1, caractérisé en ce que la mise en place du frettage en fil métallique à haute limite élastique est réalisé par une mise en rotation de la pièce après moulage et durcissement du béton de manière à provoquer l'enroule- ment du fil tout autour de la pièce.

10/ Procédé suivant la revendication 9, caracté- risé en ce que la pièce est posée sur un organe rotatif, par exemple un plateau, et en ce que la tension du fil résulte, d'une part, de l'action du couple moteur produit par un mo- teur commandant la rotation 'et, d'autre part, de la réaction produite par un moyen de freinage réglable appliqué sur un tambour ou autre organe d'où le fil se déroule.

Il/ Procédé suivant les revendications 9 et 10,. caractérisé en ce que dans le moule on place avant bétonnage un sommier destiné à retenir l'origine du fil et éventuelle- ment aussi une semelle métallique devant supporter le rail et à laquelle on peut fixer des gaines de réception de boulons de fixation ainsi que des spires de renforcement de la traver- se.

12/ Une installation pour la réalisation du procé- dé suivant les revendications 9 à 11, comprenant les éléments essentiels représentés aux figures 14 et 15 des dessins n- @ nexés.