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"SEMELLE-COUSSINET POUR RAILS DE CHEMINS DE FER."
L'invention concerne des perfectionnements aux coussinets pour rails de chemins de fer et destinés en particulier à être posés sur les ponts ou viaducs avec tablier en béton ou en acier sur lequel sont posés les rails servant au transport des véhicules de chemins de fer.
Les principaux objets de l'invention consistent dans un dispositif simple et efficace d'attache des rails dans leur position sur un tablier en béton qui permet de réduire notablement le poids de la construction du pont ou du viaduc et, par conséquent, de réduire la dépense, et par suite de diminuer considérablement la hauteur du gabarit des ponts.
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D'autres objets importants consistent à réduire au minimum les frais d'entretien de la voie posée sur les ponts ou les viaducs au moyen d'un dispositif de support des rails qui peut être fixé directement sur un tablier en béton ou en acier et qui répartit la charge portée par les rails sur une surface de grande étendue, en supprimant ainsi la concemmration nuisible des efforts dans le tablier.
Un autre objet de l'invention consiste dans un support élastique des rails qui supprime la transmission des c@ces résultant des vibrations au tablier en béton et dans un support des rails qui peut être facilement isolé.
La principale caractéristique de l'invention con- siste dans une semelle-coussinet métallique comportant une rainure transversale de logement du patin du railet des boulons solidaires de cette semelle disposés de chaque côté de la rainure, ces boulons fixant des crampons de retenue du rail en contact avec le patin du rail, un dis- positif élastique étant disposé dans la rainure transversale, de façon à supporter élastiquement le rail et à absorber les chocs et la semelle-coussinet étant tirefonnée d'une ma- nière rigide dans le tablier de support.
Sur le dessin ci-joint :
La fig. 1 est une vue eu plan d'une forme de réa- lisation de la semelle-coussinet pour rail perfectionnée sui- vant l'invention, les crampons de retenue du rail étant re- présentés dans la position dans laquelle ils sont en contact avec le patin d'un rail ; la fig. 2 est une demi-coupe longitudinale par l'axe et une demi-élévation suivant la ligne 2-2 de la fig.l; la fig. 3 est une vue en plan d'une variante de la semelle-coussinet; la fig. 4 est une élévation latérale de la forme de réalisation de la semelle-coussinet de la fig. 3; la fig. 5 est une vue en plan de détail d'un des crampons de retenue du rail de la fig. 3; la fig. 6 est une coupe longitudinale passant par l'axe du crampon de la fig. 5 ;
la fige 7 est une coupe longitudinale passant par l'axe d'une forme légèrement modifiée du crampon venant en contact avec le patin du rail ; la fig. 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la fig. 1.
Dans la forme'de construction habituelle des ponts
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et viaducs avec tablier massif en béton ou en acier, on pose généralement les rails sur des traverses enrobées dans le ballast et le poids mort, très considérable, de ce ballast, exige une lourde poutre. En supprimant le ballast, on peut alléger notablement la poutre et aussi diminuer le poids du tablier, en réalisant ainsi une économie très considérable dans la construction initiale. La suppression du ballast per- met aussi d'abaisser la voie et de réaliser encore une économie dans l'ensemble de la construction par la diminu- tion de la hauteur du gabarit qui en résulte et par la nouvelle économie de béton réalisable.
La semelle-coussinet suivant l'invention a la forme d'une plaquer de préférence en fonte malléable ou en acier moulé de forme sensiblement oblongue,et comportant au milieu de sa longueur une rainure transversale 2 dans laquelle se trouve une cavité 2 rectangulaire centrale, limitée sur le côté longitudinal de la plaque 1 par des nervures 4.
Un patin 2 absorbant les chocs,formé par un bloc rectangulaire en caoutchouc dit "Fabreeka" ou autre matière d'absorption des chocs possédant'un coefficient de compression élevé, est disposé dans la cavité 3 et vient en saillie au- dessus de la surface supérieure des nervures latérales 4 et le rail est posé sur lui.
Des épaulements 7 biseautés, dirigés vers le haut, sont disposés de chaque côté de la rainure 2 et de préférence à côté des bords longitudinaux de la plaque 1 et le patin 8 du rail est posé entre.les bords verticaux intérieurs de ces épaulements.
Des évidements dont la forme et les dimensions sont choisies de façon à loger avec jeu, en les empêchant de tourner, les têtes des boulons 10, sont découpés dans la surface inférieure de la plaque 1 et les boulons se diri- gent vers le haut en passant par les trous ¯11.
Des crampons 12 de retenue du rail, de préférence en fonte maléable ou en acier moulé, sont disposés entre les épaulements biseautés 7, et sont percés de trous 13 de forme conique en dedans à partir des extrémités supérieure et infé- rieure dans lesquels les boulons 10 passent avec jeu. Les surfaces inférieures des crampons 12 comportent de préférence un biseau extérieur 14 et un biseau intérieur 15 partant d'un point situé d'un côté du trou de boulon.
Les extrémités intérieures des crampons 12 compor- tent un cordon 16 et une surface biseautée 17 en retrait qui vient 'se poser sur le patin du rail et en contact avec sa surface supérieure biseautée.
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Des écrous 18 appropriés et des rondelles indes- serrables 19 sont montés sur les boulons 10 de façon à main- -tenir les crampons 12 en contact étroit avec le rail et en raison de leurs surfaces inférieures à douele biseau, les crampons peuvent se régler d'eux-mêmes en contact étroit avc-c le rail et avec la surface supérieure de la plaque 1.
On remarquera, en se reportant aux fig. 2 et 4 que la rainure transversale 2 de la suri'ace supérieure de la [)la- que 1 est légèrement inclinée vers une des extrémités de la plaque, Cette forme de construction permet de donner au rail le devers intérieur voulu. En raison de cette incli- naison du support du rail dans la plaque 1, il est nécessaire que les crampons de retenue du rail du coté subaissé du dévers aient des dimensions légèrement différentes de celles des crampons du côté extérieur ou surhaussé du devers et les extrémités de retenue dirigées en dedans de ces crampons sont plus épaisses que les bords en contact avec le rail des crampons extérieurs.
Les plaques 1 comportent chacune des fenêtre 20 allongées de passage des tirefonds, disposées en dehors des logements 9 des boulons dans la forme de plaque des fig.
1 et 2.
Les fenêtres 20 servent de passage aux tirefonds 21 qui sont fixés d'une manière appropriée dans le tablier en béton 22 et les plaques sont maintenues en bas par des écrous et des rondelles appropriés disposés sur les tirefonds.
Les fenêtres 20 sont allongées dans le sens longitudiual de la plaque dont la position peut ainsi être réglée par rapport aux tirefonds, au. moment de la pose de la voie.
Une fois les plaques mises en place et la voie mise en alignement on remplit les vides des plaques entre les tireionds et les extrémités des fenêtres 20 avec du mé- tal blanc, de façon à empêcher les plaques de se déplacer par rapport au rail.
Suivant la forme de réalisation de la semelle- coussinet des fig. 3 et 4, la plaque 1' comporte une rainure transversale 2' semblable à la rainure 2 et comportant éga- lement un évidement central 3' logeant le patin 5' amortis- seur de chocs. Des épaulements 23 et 24, dirigés vers le haut de chaque côté de la rainure 2' sont disposés au milieu et sur les deux :,ords latéraux de la plaque.
Des boulons de fixation 25 des crampons, logés de la même manière que ceux de la plaque 1 sont disposés entre le milieu et les épaule-
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ments extérieurs en position décalée dans le sens longitudi- nal de façon à fixer les crampons de retenue du rail 26, c'est-à-dire qu'à une extrémité de la plaque 1' un crampon 26 de retenue du rail est disposé entre deux des épaulements 23 d'un côté de l'axe longitudinal de la plaque et de l'autre côté de la plaque un crampon de retenue du rail peut être placé entre deux des épaulements 24. Des fenêtres 27 de pas- sage des tirefonds sont décalées dans le sens longitudinal, une de chaque côté de l'axe longitudinal de la plaque et à chaque extrémité.
Cette disposition décalée des tirefonds et des cram- pons permet de réaliser une économie en employant une plaque plus courte et consommant ainsi moins de métal.
Il doit être bien entendu que si on désire isoler un rail, on peut poser une plaque 28 en matière isolante de même forme et de mêmes dimensions que la surface inférieu- ' re de la plaque au-dessous de la plaque posée sur le béton, et on peut poser des douilles isolantes appropriées dans les fenêtres de passage des tirefonds, avec des rondelles isolantes 29 disposées au-dessous de l'écrou, comme l'indi- que la fig. 4.
On comprend facilement que, la voie étant posée sur un tablier en béton ou en acier avec des semelles- coussinets de support des rails de la manière décrite, les chocs résultant des vibrations dues au passage des trains sur les rails se répartissant sur toute la surface des se- melles-coussinets et que par suite l'action destructrice des vibrations est réduite au minimum. Les rails peuvent être po- sés sur les semelles-coussinets suivant l'invention sans les patins anti-chocs,quoique ces patins aient été trouvés très utiles pour éviter la transmission des chocs à l'infrastruc- ture ou au tablier.
Les tirefonds sont posés au cours de la construc- tion du tablier; puis on place les semelles-coussinets sur eux et on pose les rails. On peut alors régler la position des semelles dans le sens transversal 'de la voie grâce aux fen êtres allongées des tirefonds et une fois la voie mise en alignement, on peut remplir les trous des tirefonds avec du métal blanc de la manière décrite, puis on peut serrer à fond les écrpus des tirefonds.
La position des rails peut être réglée ensuite dans les rainures transversales des semelles-coussinets en desserrant les boulons de retenue des crampons. Les têtes des boulons de retenue des crampons sont placées dans les
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logements ou évidements de la surface inférieure des semelles et ne peuvent pas être posées à faux.
On a constaté que les semelles-coussinets suivant l'invention maintiennent les rails dans les tabliers en béton
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ou en acier u' une manière pc.rfai'ce , ot tout en permettant aux rails de se dilater et de se contracter dans le sens longitudinal, elles les maintiennent d'une manière efficace en alignement sans détériorer leur dans le Lablior.
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Semelle-coussinet pour rails de chemins de fer, caractérisé par les points suivants ensemble ou sépa- rément :
1) il comporte une plaque métallique posée trans- au-dessous du rail et daus laquelle se trouve une rainure transversale, un dispositif amortisseur posé dans la rainure et supportant le patin du rail, des crampons venant en contact avec le patin du rail, et des boulons splidaires de la plaque de chaque coté de la rainure et fi- xant les crampons on contact avec le partin du rail;
2) le dispositif amortisseur a la forme d'un patin anti-chocs en caoutchouc posé dans la rainure ;
3) des épaulements sont en saillie au-dessus de la plaque de chaque côté de la rainure transversale, de façon à venir en contact et à fixer la position du patin du rail;
4) la plaque est moulée en métal malléable et la rainure transversale de sa surface supérieure est limitée par des rebords longitudinaux formant une cavité empêchant le patin élastique de sortir de la rainure.
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"BASE-CUSHION FOR RAILWAY RAILS."
The invention relates to improvements to the bearings for railway rails and intended in particular to be placed on bridges or viaducts with concrete or steel decks on which the rails used for the transport of railway vehicles are placed.
The main objects of the invention consist in a simple and effective device for fastening the rails in their position on a concrete deck which makes it possible to significantly reduce the weight of the construction of the bridge or of the viaduct and, consequently, to reduce the load. expense, and consequently to considerably decrease the height of the template of the bridges.
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Other important objects are to minimize the maintenance costs of the track laid on bridges or viaducts by means of a rail support device which can be fixed directly to a concrete or steel deck and which distributes the load carried by the rails over a large area, thus eliminating the harmful concemration of forces in the deck.
Another object of the invention consists in an elastic support for the rails which suppresses the transmission of c @ ces resulting from the vibrations to the concrete deck and in a support for the rails which can be easily isolated.
The main characteristic of the invention consists of a metal pad-sole comprising a transverse groove for housing the shoe of the rail and bolts integral with this sole arranged on each side of the groove, these bolts fixing the retaining cleats of the rail in contact with the shoe of the rail, a resilient device being arranged in the transverse groove, so as to support the rail elastically and to absorb shocks and the pad base being screwed rigidly into the support apron .
On the attached drawing:
Fig. 1 is a plan view of one embodiment of the improved rail pad footing according to the invention, the retaining studs of the rail being shown in the position in which they contact the rail. shoe of a rail; fig. 2 is a longitudinal half-section through the axis and a half-elevation along line 2-2 of fig.l; fig. 3 is a plan view of a variant of the pad sole; fig. 4 is a side elevation of the embodiment of the pad sole of FIG. 3; fig. 5 is a detailed plan view of one of the retaining clips of the rail of FIG. 3; fig. 6 is a longitudinal section passing through the axis of the crampon of FIG. 5;
the pin 7 is a longitudinal section passing through the axis of a slightly modified form of the stud coming into contact with the shoe of the rail; fig. 8 is a cross section taken on line 8-8 of FIG. 1.
In the usual form of bridge construction
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and viaducts with massive concrete or steel deck, the rails are generally laid on sleepers encased in the ballast and the dead weight, very considerable, of this ballast requires a heavy beam. By eliminating the ballast, it is possible to considerably lighten the beam and also to reduce the weight of the deck, thus achieving a very considerable saving in the initial construction. The elimination of ballast also makes it possible to lower the track and to achieve further savings in the overall construction by the reduction in the height of the template which results from it and by the new savings in concrete achievable.
The pad sole according to the invention has the shape of a plate preferably of malleable iron or cast steel of substantially oblong shape, and comprising in the middle of its length a transverse groove 2 in which there is a central rectangular cavity 2, limited on the longitudinal side of the plate 1 by ribs 4.
A shock absorbing pad 2, formed by a rectangular block of so-called "Fabreeka" rubber or other shock absorbing material having a high compression coefficient, is arranged in the cavity 3 and protrudes above the surface. top of the side ribs 4 and the rail rests on it.
Beveled shoulders 7, directed upwards, are arranged on each side of the groove 2 and preferably next to the longitudinal edges of the plate 1 and the shoe 8 of the rail is placed between the interior vertical edges of these shoulders.
Recesses, the shape and dimensions of which are chosen so as to accommodate with play, preventing them from turning, the heads of the bolts 10, are cut in the lower surface of the plate 1 and the bolts point upwards in passing through the holes ¯11.
Rail retaining clips 12, preferably of malleable cast iron or cast steel, are disposed between the bevelled shoulders 7, and are drilled with holes 13 conically shaped inwardly from the upper and lower ends in which the bolts 10 pass with play. The lower surfaces of the studs 12 preferably have an outer bevel 14 and an inner bevel 15 extending from a point on one side of the bolt hole.
The inner ends of the studs 12 have a bead 16 and a recessed bevelled surface 17 which rests on the shoe of the rail and in contact with its bevelled upper surface.
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Appropriate nuts 18 and swivel washers 19 are fitted to bolts 10 so as to keep studs 12 in close contact with the rail and due to their bevelled underside surfaces the studs can be adjusted to fit. 'themselves in close contact with the rail and with the upper surface of the plate 1.
It will be noted, referring to FIGS. 2 and 4 that the transverse groove 2 of the upper surface of the plate 1 is slightly inclined towards one end of the plate. This form of construction enables the rail to be given the desired interior slope. Due to this inclination of the rail support in plate 1, it is necessary that the retaining clips of the rail on the lowered side of the cant have slightly different dimensions from those of the spikes on the outer or raised side of the slope and the ends. retainers directed within these studs are thicker than the edges in contact with the rail of the outer studs.
The plates 1 each comprise elongate windows 20 for passing the lag screws, arranged outside the housing 9 of the bolts in the form of the plate of FIGS.
1 and 2.
The windows 20 serve as a passage for the lag bolts 21 which are suitably fixed in the concrete deck 22 and the plates are held at the bottom by suitable nuts and washers disposed on the lag bolts.
The windows 20 are elongated in the longitudiual direction of the plate, the position of which can thus be adjusted with respect to the lag screws, at. when the track is laid.
After the plates are in place and the track is aligned, the plate voids between the pullers and the ends of the windows 20 are filled with white metal, so as to prevent the plates from moving relative to the rail.
According to the embodiment of the sole-pad of FIGS. 3 and 4, the plate 1 'comprises a transverse groove 2' similar to the groove 2 and also comprising a central recess 3 'housing the shock-absorbing pad 5'. Shoulders 23 and 24, directed upwards on each side of the groove 2 ', are arranged in the middle and on the two:, lateral ords of the plate.
Fastening bolts 25 of the crampons, housed in the same way as those of the plate 1 are arranged between the middle and the shoulders.
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elements in a position offset in the longitudinal direction so as to fix the retaining clips of the rail 26, that is to say at one end of the plate 1 'a retaining clip 26 of the rail is arranged between two of the shoulders 23 on one side of the longitudinal axis of the plate and on the other side of the plate a rail retaining clamp can be placed between two of the shoulders 24. Windows 27 for passing the lag screws are offset in the longitudinal direction, one on each side of the longitudinal axis of the plate and at each end.
This staggered arrangement of the lag screws and the studs makes it possible to save money by using a shorter plate and thus consuming less metal.
It must be understood that if it is desired to insulate a rail, it is possible to place a plate 28 of insulating material of the same shape and of the same dimensions as the lower surface of the plate below the plate placed on the concrete, and suitable insulating sleeves can be fitted in the lag screw passage windows, with insulating washers 29 arranged below the nut, as shown in FIG. 4.
It is easily understood that, the track being laid on a concrete or steel deck with rail support pads as described, the shocks resulting from the vibrations due to the passage of trains on the rails being distributed over the entire surface bearings and therefore the destructive action of vibrations is reduced to a minimum. The rails can be fitted to the pads according to the invention without the anti-impact pads, although these pads have been found to be very useful in avoiding the transmission of shocks to the infrastructure or to the apron.
The lag screws are installed during the construction of the deck; then we place the pads on them and we put the rails. We can then adjust the position of the soles in the transverse direction 'of the track thanks to the elongated windows of the lag bolts and once the track is aligned, we can fill the holes of the lag bolts with white metal as described, then we can fully tighten the ecpus of the lag bolts.
The position of the rails can then be adjusted in the transverse grooves of the shoe pads by loosening the stud retaining bolts. The heads of the stud retaining bolts are placed in the
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housings or recesses in the lower surface of the soles and cannot be placed overhang.
It has been found that the pad flanges according to the invention hold the rails in the concrete decks.
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or steel in a pc.rfai'ce manner, ot while allowing the rails to expand and contract in the longitudinal direction, they effectively keep them in alignment without damaging them in the Lablior.
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Cushion pad for railway tracks, characterized by the following together or separately:
1) it comprises a metal plate placed cross-below the rail and in which there is a transverse groove, a damping device placed in the groove and supporting the shoe of the rail, spikes coming into contact with the shoe of the rail, and splidary bolts of the plate on each side of the groove and fixing the studs in contact with the part of the rail;
2) the shock-absorbing device is in the form of an anti-shock rubber pad placed in the groove;
3) shoulders protrude above the plate on each side of the transverse groove, so as to contact and fix the position of the rail shoe;
4) the plate is molded from malleable metal and the transverse groove of its upper surface is limited by longitudinal edges forming a cavity preventing the elastic pad from coming out of the groove.
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