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TRAVERSE DE CHEMIN DE FER EN BETON ARME, ET PROCEDE POUR SA FABRICATION.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés à la traverse de chemin de fer en béton décrite dans la demande de brevet principal.
Une caractéristique importante de l'invention consiste dans le fait que les deux tasseaux qui s'étendent chacun sur un tiers de la lon- gueur totale de la traverse, et qui reçoivent les rails, possèdent les dimen- sions habituelles en ce qui concerne leur épaisseur et leur largeur, alors que la partie médiane de la traverse, qui s'étend sur le troisième tiers de sa longueur, est d'une section transversale plus faible, et est de forme arrondie, pour le moins quant à sa face inférieure, tournée vers le ballast.
D'autre part, et conformément à ce qui a été décrit dans le brevet principal, on prévoit un unique fer d'armature, traversant le corps de béton sur toute sa longueur, et qui est ainsi soumis à une tension, après la prise du béton, qu'on donne naissance à une traverse rigide à la flexion, et où des tensions de pré-contrainte élevées sont concentrées dans sa partie médiane élestique
Quoique dans une traverse ainsi établie la partie médiane soit très élastique, les tensions de pré-contrainte élevées qui y règnent assurent une sécurité accrue à l'égard dé la formation de criques. On ob- tient l'avantage que la traverse peut être entièrement noyée dans le ballast, ou dans le sable, suivant les cas.
Les risques de déchaussement et d'ébran- 1ment des traverses sont cependant écartés dans une large mesure.
Dans la forme préférée de réalisation de la nouvelle traver-' se, la section transversale de sa partie médiane,de forme générale circulai- re, comporte un méplat à sa face supérieure tournée -vers le plan des rails..
Cette disposition de la partie médiane contribue à ce que le ballast puisse céder, notamment dans le sens transversal. Ceci n'est pas le cas, dans la même mesure, lorsqu'il s'agit de traverses à section transver-
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sale carrée ou quadrangulaire. En même temps, le fait que la section trans- versale de la partie médiane présente un arrondi à sa face inférieure assure une résistance plus grande à l'égard des fatigues mécaniques, par exemple les chocs provoquant un écaillage. Il facilite le noyage complet de la tra- verse dans le ballast ou le sable.
Les dessins annexés représentent un exemple de réalisation de la traverse ainsi perfectionnée.
Dans ces dessins.:
La figure 1 représente la traverse suivant le perfectionnen ent, partie en coupe longitudinale et partie vue de profil.
La figure 2 est une vue en plan.
La figure 3 montre une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1.
Cette traverse se compose, comme dans le brevet principal, de deux tasseaux extérieurs l, 2 en béton, sensiblement identiques, et sur chacun desquels repose un rail 3. Comme l'indique le dessin, ces tasseaux sont de forme angulaire et s'étendent chacun, dans le sens de la longueur,, sur environ un tiers de la longueur totale de la traverse. Comme le montre la figure 2, chaque tasseau 1, 2, à son extrémité qui correspond au point d'ancrage du fer d'armature 5, est plus large dans sa base d'appui qu'à son autre extrémité tournée vers la partie médiane. Le passage de la partie la plus large à la partie la plus étroite de sa surface d'appui est progres- sif ou linéaire. Les parois latérales des tasseaux, ainsi que leur face su- périeure sont obliques ou inclinées, de la manière habituelle.
La partie médiane 4, également établie en béton, est de sec- tion transversale sensiblement plus faible, et constitue avec les deux tas- seaux 1 et 2 un ensemble rigide à la flexion, et non articulé.
La section transversale de la partie médiane 4 est de préfé- rence circulaire (voir figure 3). Ainsi, et indépendamment des avantages déjà mentionnés plus haut, le travail de pose des traverses en voie est fa- cilité. La partie médiane arrondie offre une bonne prise aux mains, pour cette opération. Ceci est important car, lorsqu'il s'agit de retirer les vieilles traverses, afin de les remplacer par des neuves, chaque traverse doit être glissée sous les rails. Au lieu de la section transversale circulaire représentée dans les dessins, pour la partie médiane 4, celle-ci pourrait aussi présenter une autre section, par exemple pentagonale ou polygonale.
La partie médiane 4, à sa face supérieure tournée vers le - plan des rails, comporte un méplat 14. Grâce à celui-ci, et tout en conser- vant les avantages de la section transversale arrondie, indiqués plu-s haut., on facilite la marche sur les traverses, dans la voie posée. Le méplat 14 est également avantageux,du point de vue de la fabrication de la traverse suivant l'invention.
Dans chacun des tasseaux 1, 2, est ménagé un'canal longitu- dinal 1', 2'. Les axes longitudinaux de ces deux canaux l' et 2' coincident avec l'axe longitudinal du canal 4' ménagé dans la partie médiane 4.
Les canaux l', 2' et 4' reçoivent le fer d'armature 5 qui s'étend sur toute la longueur de la traverse. Ce fer d'armature prend appui, aux faces externes de celle-ci, sur les deux tasseaux 1, 2, par l'intermédiai- re d'écrous 6 et de plaque d'appui 7. Il transmet ainsi à la traverse, sous forme d'une pré-contrainte de compression, les forces de pré-tension qui lui ont été appliquées de manière connue, après la prise du béton. Les logements 13 destinées à recevoir les ancrages d'extrémité,6., 7 du fer d'armature 5 peuvent être comblés par des bouchons de ciment, après l'opération de tension du fer d'armature 5.
Les organes de fixation des rails 3 se composent, comme dans le brevet principal, des oreilles 10, des écrous 11 et des tire:-fonds 12.
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Pour la fabrication de la traverse, on peut utiliser, comme portion médiane 4, un corps de béton pré-fabriqué, obtenu en grande série, et qui est stocké avant son utilisation pendant un temps suffisant pour qu'on n'ait pratiquement plus à envisager un retrait ultérieur. En vue de la fabrication de cette partie médiane, on enduit tout d'abord le fer d'ar-
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mature 5, sur toute sa longueur, d'une couche de bitme -qui empêche que le béton, .'1ors de sa coulée, vienne adhérer à l'armature. Le fer d'armature 5 ainsi préparé est placé dans le moule destiné à l'obtention de la partie mé- diane 4 puis on le noie dans le béton.
On peut encore procéder en formant dans la partie médiane 4 un canal 4' approprié, et ceci en plaçant dans le moule un noyau, avant le bétonnage de la partie médiane, ce noyau étant ultérieurement retiré. Par
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le canal 4' ainsi obtenu, on engagera le fer d'armature 5, lors de i'assembla- ge des trois parties 1, 2 et 4 de la traverse.
Les deux tasseaux 1 et 2 peuvent aussi être fabriqués sépa- rément, comme pièces indépendantes. On ménagera alors à leurs deux extré - mités destinées à être tournées vers la partie médiane 4., lors de l'assembla- ge ultérieur, des logements 15 de profondeur convenable, dont la forme cor- respondra à la section transversale de la partie médiane 4.
Les trois parties 1, 2 et 4 pré-fabriquées sont, après la pri-
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se du béton, assemblées pour former un ensemble rigide à 3èSLe:xion, la par- tie médiane 4 étant engagée par ses deux extrémités dans -1.egeml¯ 1 '*" des tasseaux 1 et 2. Ces extrémités de la partie médiaa":
$/seront q@é scellées dans les logements 15. '
Suivant un autre mode de fabrication de -on uti-
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lise également comme partie médiane un corps en béton h . é" Cette partie médiane est placée dans le moule, non représenté,* lu fabtà cation de la traverse, ses extrémités dépassant sur une oei"tB-Q) Àoewaenr jusque dans les parties du moule destinées à former les d, " a.,
Lors de la prise, le béton destiné à constituer Les tasseaux se .soude à la partie médiane On obtient ainsi une traverse unitaire, sans articulations et rigide à la flexion.
On peut enfin établir la traverse sous forme d'un corps de béton unitaire, obtenu dans un moule de forme appropriée.
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La mise sous tension du fer d'armature seff&ete après la prise du béton, dans toutes les formes de réasliations de a traverse ci- dessus énumérées, ainsi qu'il en est pour la traverse suivant le Brevet pria- cipal.
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REINFORCED CONCRETE RAILWAY CROSSING, AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURE.
The present invention relates to improvements made to the concrete railway sleeper described in the main patent application.
An important characteristic of the invention consists in the fact that the two cleats which each extend over a third of the total length of the sleeper, and which receive the rails, have the usual dimensions with regard to their thickness and width, while the middle part of the cross member, which extends over the third third of its length, is of a smaller cross section, and is of rounded shape, at least as regards its underside, turned towards the ballast.
On the other hand, and in accordance with what has been described in the main patent, a single reinforcing iron is provided, passing through the concrete body over its entire length, and which is thus subjected to a tension, after the setting of the concrete, which gives rise to a cross member rigid in bending, and where high pre-stress tensions are concentrated in its elastic median part
Although in a crosspiece thus established the middle part is very elastic, the high pre-stressing tensions which prevail there ensure increased safety with regard to the formation of cracks. The advantage is obtained that the cross member can be completely submerged in the ballast, or in the sand, as the case may be.
The risks of loosening and shaking the sleepers are however largely eliminated.
In the preferred embodiment of the new traverse, the cross section of its median part, of generally circular shape, has a flat on its upper face facing the plane of the rails.
This arrangement of the middle part helps the ballast to give way, especially in the transverse direction. This is not the case, to the same extent, in the case of cross-section sleepers.
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dirty square or quadrangular. At the same time, the fact that the cross section of the middle part has a rounding on its underside ensures greater resistance against mechanical fatigue, for example shocks causing chipping. It facilitates the complete flooding of the sleeper in ballast or sand.
The accompanying drawings show an embodiment of the crosspiece thus improved.
In these drawings:
Figure 1 shows the crosspiece according to the perfectionnen ent, part in longitudinal section and part side view.
Figure 2 is a plan view.
Figure 3 shows a cross section along the line III-III of Figure 1.
This cross member is made up, as in the main patent, of two exterior cleats l, 2 in concrete, substantially identical, and on each of which rests a rail 3. As shown in the drawing, these cleats are angular in shape and extend each lengthwise for approximately one-third of the total length of the crosshead. As shown in Figure 2, each cleat 1, 2, at its end which corresponds to the anchoring point of the reinforcing iron 5, is wider in its support base than at its other end facing the middle part . The passage from the widest part to the narrowest part of its bearing surface is gradual or linear. The side walls of the cleats, as well as their upper face, are oblique or inclined, in the usual manner.
The middle part 4, also made of concrete, has a substantially smaller cross-section, and together with the two piles 1 and 2 constitutes a unit which is rigid in bending and not articulated.
The cross section of the middle part 4 is preferably circular (see figure 3). Thus, and independently of the advantages already mentioned above, the work of laying sleepers on the track is easy. The rounded middle part offers a good grip on the hands for this operation. This is important because when it comes to removing old sleepers in order to replace them with new ones, each sleeper must be slid under the rails. Instead of the circular cross section shown in the drawings, for the middle part 4, this could also have another section, for example pentagonal or polygonal.
The middle part 4, on its upper face facing the plane of the rails, comprises a flat 14. Thanks to this, and while retaining the advantages of the rounded cross section, indicated above. facilitates walking on sleepers, in the laid track. The flat 14 is also advantageous, from the point of view of the manufacture of the cross member according to the invention.
In each of the cleats 1, 2, a 'longitudinal channel 1', 2 'is provided. The longitudinal axes of these two channels 1 'and 2' coincide with the longitudinal axis of the channel 4 'provided in the middle part 4.
The channels 1 ', 2' and 4 'receive the reinforcing iron 5 which extends over the entire length of the cross member. This reinforcing iron is supported, on the outer faces thereof, on the two brackets 1, 2, by the intermediary of nuts 6 and of the support plate 7. It thus transmits to the cross member, under form of a compressive pre-stress, the pre-tension forces which have been applied to it in a known manner, after the concrete has set. The housings 13 intended to receive the end anchors, 6., 7 of the reinforcing iron 5 can be filled with cement plugs, after the operation of tensioning the reinforcing iron 5.
The fasteners of the rails 3 consist, as in the main patent, of the ears 10, the nuts 11 and the tie rods: 12.
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For the manufacture of the cross member, one can use, as middle portion 4, a pre-fabricated concrete body, obtained in large series, and which is stored before its use for a sufficient time so that there is practically no more consider subsequent withdrawal. For the production of this middle part, the iron is first coated with
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mature 5, over its entire length, with a layer of bitme -which prevents the concrete, .'1ors being poured, from adhering to the reinforcement. The reinforcing iron 5 thus prepared is placed in the mold intended for obtaining the middle part 4 and then it is embedded in the concrete.
It is also possible to proceed by forming a suitable channel 4 'in the middle part 4, and this by placing a core in the mold, before the concreting of the middle part, this core being subsequently removed. Through
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the channel 4 'thus obtained, the reinforcing iron 5 will be engaged during the assembly of the three parts 1, 2 and 4 of the cross member.
The two brackets 1 and 2 can also be manufactured separately, as independent parts. At their two ends intended to be turned towards the middle part 4, then, during the subsequent assembly, housings 15 of suitable depth, the shape of which will correspond to the cross section of the middle part, will be provided. 4.
The three pre-fabricated parts 1, 2 and 4 are, after the pri-
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of concrete, assembled to form a rigid assembly at 3èSLe: xion, the median part 4 being engaged by its two ends in -1.egeml¯ 1 '* "of the cleats 1 and 2. These ends of the mediaa part" :
$ / will be sealed in housing 15. '
According to another method of manufacturing -on use
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also reads as middle part a concrete body h. é "This middle part is placed in the mold, not shown, * read the fabrication of the cross member, its ends projecting over an eye" tB-Q) Àoewaenr into the parts of the mold intended to form the d, "a.,
During setting, the concrete intended to constitute the cleats is welded to the median part. A unitary cross member is thus obtained, without articulations and rigid in bending.
Finally, the cross member can be established in the form of a unitary concrete body, obtained in a mold of suitable shape.
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The tensioning of the reinforcing iron takes place after the concrete has set, in all the forms of reworking of the sleeper listed above, as is the case for the sleeper according to the main patent.