La présente invention se rapporte à un procédé de fixation d'un tire-fond dans un support. Elle concerne également un jeu d'éléments de fixation pour la mise en oeuvre de ce procédé, un agencement de fixation résultant de ce procédé, et une application de ce procédé pour établir ou consolider la fixation d'attache de rails de chemin de fer sur leurs traverses.
L'invention a pour but de permettre l'obtention rapide d'une fixation efficace et durable.
Selon l'invention, le procédé de fixation d'un tire-fond dans un support est caractérisé en ce qu'on ménage dans le support un trou qui va en s'évasant vers le fond suivant une section oblongue, en ce qu'on introduit successivement dans ce trou deux demicoquilles ayant une conformation extérieure telle que la plus grande section droite de chaque demi-coquille soit encore inscrite dans la plus petite section du trou, mais que l'ensemble des deux demi-coquilles-totalement engagé dans le trou épouse le profil d'au moins la partie évasée du trou, en ce qu'on dispose les deux demi-coquilles dans la partie évasée du trou,
et en ce qu'on visse un tire-fond dans un passage intérieur laissé entre les deux demicoquilles de façon que le tire-fond soit tenu dans ces demicoquilles et que ces derniéres soient solidarisées entre elles et avec le tire-fond à l'égard d'un mouvement dans le sens axial du trou,
I'ensemble solidarisé du tire-fond et des deux demi-coquilles se trouvant emprisonné dans l'évasement intérieur du trou.
Le jeu d'éléments de fixation pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend deux demi-coquilles d'une conformation extérieure telle que la plus grande section droite d'une demi-coquille soit inscrite dans une circonférence ou un contour non circulaire prédéterminé et que l'ensemble jointif des deux demi-coquilles forme une coquille complète ayant un profil longitudinal trapézoïdal dont la grande base est supérieure au diamètre de ladite circonférence ou à une dimension du format dudit contour et un tire-fond ayant un diamètre de pas de vis propre à s'engager dans un passage intérieur forme entre les deux demi-coquilles lorsqu'elles sont assemblées pour former ladite coquille complète,
le tout de manière telle que les deux demicoquilles soient longitudinalement solidarisées par le tire-fond et forment un ensemble ayant un profil longitudinal en queue d'aronde.
Par application du procédé, on obtient un agencement de fixation qui, conformément à l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend un support dans lequel est percé un trou qui va en s'évasant vers le fond, deux demi-coquilles assemblées à l'intérieur de ce trou et formant une coquille complète qui épouse le profil d'au moins la partie évasée du trou, et un tire-fond vissé à l'intérieur de ladite coquille formée par les deux dites demi-coquilles, ce tire-fond solidarisant les deux demi-coquilles et les forçant en appui contre la partie évasée du trou de façon à former un encastrement en profil de queue d'aronde.
Le procédé est avantageusement applicable pour la fixation des rails de chemin de fer sur leurs traverses, qu'il s'agisse de traverses en bois dans lesquelles ont été ménagés des trous évasés correspondants, ou qu'il s'agisse de traverses en béton à trous correspondants venus de moulage. Ainsi, des remplacements de traverses en bois par des traverses en béton peuvent se faire en conservant les mêmes dispositifs de fixation.
Avec des demi-coquilles en matière plastique, on obtient en outre un isolement électrique très sûr et l'on évite grandement l'oxydation des tire-fond.
Ce procédé s'applique aussi très adéquatement à la consolidation par tire-fond de la fixation des rails de chemin de fer sur des traverses existantes en bois.
On sait en effet que les tire-fond exercent sur la traverse un effort d'arrachement vertical dirigé de bas en haut. Il en résulte une détérioration du bois qui conduit à une déconsolidation plus ou moins rapide des attaches; celles-ci ne jouant plus leur rôle, il devient alors nécessaire d'en effectuer la consolidation. Les procédés les plus couramment utilisés consistent à introduire dans les trous avariés des chevilles en bois, des douilles en matière plastique, des cales, etc. Les trous à consolider sont plus ou moins tronconiques, évasés dans le sens de l'arrachement. De ce fait, ces dispositifs connus sont assez fréquemment d'une efficacité limitée et sous la dépendance de l'état hygrométrique de l'air. Par ailleurs, en cas de légère remontée due à un effort exceptionnel ou à un excès de serrage, leurs propriétés d'ancrage décroissent très rapidement.
On connaît également d'autres méthodes de consolidation plus efficaces, telles que les méthodes mettant en oeuvre des produits chimiques (colles, résines, etc.). L'application de ces méthodes aux voies de chemin de fer présente un certain nombre de difficultés: - nécessité d'un trou propre, - application sur du bois sain et sec, - nécessité d'opérer à température convenable, - durée de conservation limitée de la préparation, - temps de prise avant serrage des attaches.
Toutes ces raisons font que les procédés chimiques ne sont guère applicables aux attaches de chemin de fer et qu'il est préférable de rechercher, pour cette application particulière, une solution dans le cadre d'un dispositif mécanique de consolidation d'attaches permettant un ancrage efficace et durable.
Ainsi, I'invention concerne encore une application du procédé en question pour établir et consolider la fixation des tire-fond d'attache de rails de chemin de fer sur leurs traverses de support, des trous évasés oblongs étant ménagés à cet effet dans ces traverses.
Avantageusement, cette application du procédé est encore caractérisée en ce que lesdits trous sont ménagés par le façonnage du trou de la fixation à consolider de façon à lui donner une section oblongue s'évasant vers le fond, les deux dites demicoquilles y étant ensuite disposées pour former un dispositif de fixation en coopération avec un dit tire-fond à visser dans le passage intérieur entre ces demi-coquilles.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple, et en référence au dessin annexé. Dans ce dessin:
la fig. 1 est une vue en coupe axiale longitudinale du dispositif en place dans une traverse en béton;
les fig. la et lb correspondent à la section du trou de la traverse de la fig. 1 au niveau a et b de cette figure;
la fig. 2 est une vue de dessus des demi-coquilles assemblées;
la fig. 3 est une vue en coupe d'une demi-coquille suivant III
III de la fig. 4;
la fig. 4 est une vue de dessus de la demi-coquille de la fig. 3;
la fig. 5 est une vue en coupe de l'autre demi-coquille suivant V-V de la fig. 6;
la fig. 6 est une vue de dessus de la demi-coquille de la fig. 5;
;
les fig. 7 et 8, 8a, 8b, 8c illustrent en coupe, respectivement parallèlement au rail et perpendiculairement à celui-ci, le façonnage du trou dans une traverse en bois, suivant le procédé de consolidation prémentionné;
la fig. 9 est une coupe des demi-coquilles en matière plastique mises en oeuvre dans ce procédé;
les fig. 9a à 9d sont des coupes desdites demi-coquilles à différentes hauteurs;
la fig. 10 est une vue en coupe de l'assemblage terminé;
la fig. 1 1 est une section selon la ligne XI-XI de la fig. 10.
Un dispositif de fixation de tire-fond selon l'invention est représenté à la fig. 1 dans son application à une traverse de chemin de fer en béton 1, qui présente pour chaque tire-fond un trou 2 qui va s'évasant vers le fond suivant une section oblongue, ici rectangulaire, comme cela ressort des fig. la et lb.
Ce dispositif comprend deux demi-coquilles 3 et 4, en matière plastique, dont la conformation extérieure est telle qu'elles peuvent être engagées l'une après l'autre dans le trou et en épouser au moins le profil évasé.
La demi-coquille 3 a ici un profil en trapèze isocèle d'angle à la base complémentaire de l'angle d'évasement du trou, et une surface de base de dimensions correspondant à celles de l'entrée du trou 2, tandis que la demi-coquille 4 a un profil de parallélogramme correspondant à la partie du trou que laisse libre la demicoquille 3, de sorte qu'après mise en place de cette dernière dans le trou, la demi-coquille 4 peut y être introduite par simple engagement coulissant.
Ces demi-coquilles sont conformées intérieurement de façon à laisser entre elles un passage 5 tel que le tire-fond représenté en trait mixte en 6 se visse dans leur paroi interne, qui est ici cylindrique et surmontée d'un évasement tronconique correspondant au profil usuel des tire-fond.
Elles sont extérieurement striées, comme cela est visible au dessin, ce qui facilite leur mise en place dans le trou et autorise ensuite une certaine déformation périphérique de ces coquilles au vissage du tire-fond, qui s'en trouve facilité, sans amoindrissement de la retenue qu'exercent les coquilles sur le tire-fond. Les demicoquilles forment à leur base deux semelles 3a et 4a qui s'interpénètrent, de sorte qu'elles entourent complètement le tire-fond qu'elles isolent et protègent dans son trou.
On notera que le plan de joint 7 des demi-coquilles pourrait être plus incliné par rapport à la verticale qu'il ne l'est dans cet exemple, de sorte que les demi-coquilles auraient alors la forme de coins inverses, ce qui peut faciliter éventuellement leur introduction dans le trou selon l'état de finition de celui-ci, qu'il s'agisse notamment d'une traverse en béton ou en bois, auxquelles s'applique bien entendu indifféremment un pareil dispositif de fixation.
On a constaté que des demi-coquilles en polyamide, par exemple, supportent avantageusement et sans inconvénient pour la fixation, plusieurs dévissages ou revissages des tire-fond.
Pour décrire le procédé de consolidation précité, on se réfère aux fig. 7 et 8, 8a, 8b, 8c. A l'aide d'une perceuse dont la tête peut être inclinée de quelques degrés de part et d'autre de la verticale, on donne au trou pratiqué dans la traverse 11 la forme indiquée sur les figures. Ce façonnage s'exécute dans le cas d'une voie avec selles sans dépose de celles-ci.
Le grand axe gh de l'ovale est orienté perpendiculairement au rail pour que l'effort d'arrachement ne provoque que des forces orientées dans le sens des fibres du bois constituant la traverse de façon à en éviter l'éclatement (ce qui se produit assez souvent avec les chevilles si l'on ne prend pas assez de précautions).
On se réfère maintenant à la fig. 9. Pour réduire la cavité ainsi créée dans la traverse, on utilise deux demi-coquilles 12 et 13 en matière plastique de nature appropriée dont la forme extérieure est cylindrique et l'intérieur est conçu pour constituer, après mise en place, un trou évasé vers le haut, identique à ceux normale- ment percés dans les traverses. Pour tenir compte de la forme ovalisée de la cavité, il est prévu une demi-coquille biaise 12 et une demi-coquille droite 13. La demi-coquille biaise correspond ici à une demi-coquille droite renforcée de chaque côté par deux triangles correspondant à l'agrandissement du trou dû à la forme ovale.
Ces demi-coquilles sont munies de renforts longitudinaux 14 constitués par des arêtes faisant saillie sur la surface externe des demi-coquilles et destinées à assurer l'ancrage de celles-ci dans le bois pour s'opposer à tout effort de rotation lors du vissage ou du dévissage du tire-fond. Au cours de l'enfoncement de la deuxième demi-coquille, les renforts des deux pièces s'incrustent dans le bois.
De même sur toute la périphérie des demi-coquilles, on prévoit des stries transversales 16 pour accroître la friction afin d'améliorer l'accrochage en cas d'effort d'arrachement. Ces stries sont hélicoïdales, de façon à permettre éventuellement de sortir les coquilles par dévissage en cas d'avarie ou de non-efficacité des renforts 14 lors d'un travail sur l'attache.
Les opérations à effectuer pour la consolidation de tire-fond au moyen de demi-coquilles en matière plastique sont les suivantes:
dépose du tire-fond,
- gougeage du trou de part en part suivant son axe normal en
ayant soin de bien évacuer les copeaux,
- ovalisation du trou à l'aide de la perceuse inclinable,
- mise en place de la demi-coquille biaise,
- introduction du bec de la demi-coquille droite contre la rampe
de l'autre et enfoncement,
dépose du tire-fond et vissage.
Parmi les avanfages procurés par la méthode proposée par
I'invention, on peut citer une plus grande efficacité, les répara
tions ainsi effectuées étant plus durables. Les coquilles étant
autocoinçantes, en cas d'excès de serrage elles peuvent remonter
légèrement sans qu'il en résulte un inconvénient pour la tenue de
l'attache; du fait de leur constitution en matière plastique, les
coquilles sont imputrescibles et non dégradables; elles constituent
un joint étanche dans le trou;
elles constituent également une
gaine isolante pour les tire-fond, tant au point de vue électrique
qu'à celui de l'humidité ou à l'égard des produits utilisés pour la
conservation du bois de la traverse (créosote, etc.) et du tannin du bois, ce qui conduit à une diminution très importante de leur
oxydation, surtout par électrolyse (on remarquera à ce sujet que
la réduction des dimensions des tire-fond par suite d'oxydation est
souvent l'origine des déconsolidations d'attaches); elles peuvent
supporter sans inconvénient quelques dévissages ou revissages;
enfin la méthode de consolidation permet en outre de redresser les
tire-fond déversés, et en voie avec selles, elle n'exige en aucun cas
la dépose de ces dernières.
The present invention relates to a method of fixing a lag screw in a support. It also relates to a set of fasteners for implementing this method, a fastening arrangement resulting from this method, and an application of this method to establish or consolidate the fastening of railroad rails on their ties.
The object of the invention is to make it possible to rapidly obtain an efficient and durable fixing.
According to the invention, the method of fixing a lag screw in a support is characterized in that a hole is made in the support which widens towards the bottom in an oblong section, in that successively introduced into this hole two half-shells having an external conformation such that the largest cross section of each half-shell is still inscribed in the smallest section of the hole, but that the set of the two half-shells-completely engaged in the hole matches the profile of at least the flared part of the hole, in that the two half-shells are placed in the flared part of the hole,
and in that a lag bolt is screwed into an interior passage left between the two half shells so that the lag bolt is held in these half shells and that the latter are secured to each other and with the lag bolt in respect movement in the axial direction of the hole,
The unit secured to the lag bolt and the two half-shells being trapped in the internal flaring of the hole.
The set of fixing elements for the implementation of this method is characterized in that it comprises two half-shells of an external conformation such that the greatest cross section of a half-shell is inscribed in a circumference or a predetermined non-circular contour and that the contiguous assembly of the two half-shells forms a complete shell having a trapezoidal longitudinal profile whose large base is greater than the diameter of said circumference or a dimension of the format of said contour and a lag screw having a thread diameter suitable for engaging in an internal passage formed between the two half-shells when they are assembled to form said complete shell,
the whole in such a way that the two half-shells are connected longitudinally by the lag screw and form an assembly having a longitudinal dovetail profile.
By applying the method, a fixing arrangement is obtained which, according to the invention, is characterized in that it comprises a support in which is drilled a hole which widens towards the bottom, two assembled half-shells inside this hole and forming a complete shell which matches the profile of at least the flared part of the hole, and a lag screw screwed inside said shell formed by the two said half-shells, this pull -fond joining the two half-shells and forcing them to bear against the flared part of the hole so as to form a recess in the dovetail profile.
The method is advantageously applicable for fixing railway rails on their sleepers, whether it is wooden sleepers in which corresponding flared holes have been formed, or whether they are concrete sleepers with corresponding holes come from molding. Thus, replacements of wooden sleepers by concrete sleepers can be done while keeping the same fixing devices.
With plastic half-shells, moreover, very safe electrical insulation is obtained and oxidation of the lag screws is greatly avoided.
This process is also very suitable for the consolidation by lag screw of the fastening of the railway tracks on existing wooden sleepers.
It is in fact known that the lag bolts exert on the cross member a vertical tearing force directed from bottom to top. This results in deterioration of the wood which leads to a more or less rapid deconsolidation of the fasteners; as these no longer play their role, it becomes necessary to consolidate them. The most commonly used methods consist of inserting wooden dowels, plastic sleeves, wedges, etc. into the damaged holes. The holes to be consolidated are more or less frustoconical, flared in the direction of tearing. As a result, these known devices are quite frequently of limited effectiveness and depend on the hygrometric state of the air. Moreover, in the event of a slight rise due to an exceptional force or to an excess of tightening, their anchoring properties decrease very quickly.
Other more effective consolidation methods are also known, such as methods using chemicals (glues, resins, etc.). The application of these methods to railway tracks presents a certain number of difficulties: - need for a clean hole, - application on sound and dry wood, - need to operate at suitable temperature, - limited shelf life preparation, - setting time before tightening the fasteners.
All these reasons mean that chemical processes are hardly applicable to railway fasteners and it is preferable to seek, for this particular application, a solution within the framework of a mechanical fastener consolidation device allowing anchoring. efficient and sustainable.
Thus, the invention also relates to an application of the method in question to establish and consolidate the fixing of the fastening bolts of railway rails on their support cross members, oblong flared holes being provided for this purpose in these cross ties. .
Advantageously, this application of the method is further characterized in that said holes are formed by shaping the hole in the binding to be consolidated so as to give it an oblong section flaring towards the bottom, the two said half-shells then being placed therein to forming a fixing device in cooperation with a said lag screw to be screwed into the internal passage between these half-shells.
An embodiment of the object of the invention will now be described, by way of example, and with reference to the accompanying drawing. In this drawing:
fig. 1 is a view in longitudinal axial section of the device in place in a concrete cross member;
figs. la and lb correspond to the section of the hole in the cross member of FIG. 1 at level a and b of this figure;
fig. 2 is a top view of the assembled half-shells;
fig. 3 is a sectional view of a half-shell along III
III of fig. 4;
fig. 4 is a top view of the half-shell of FIG. 3;
fig. 5 is a sectional view of the other half-shell along V-V of FIG. 6;
fig. 6 is a top view of the half-shell of FIG. 5;
;
figs. 7 and 8, 8a, 8b, 8c illustrate in section, respectively parallel to the rail and perpendicular to the latter, the shaping of the hole in a wooden cross member, according to the aforementioned consolidation method;
fig. 9 is a section through the plastic half-shells used in this process;
figs. 9a to 9d are sections of said half-shells at different heights;
fig. 10 is a sectional view of the completed assembly;
fig. January 1 is a section along the line XI-XI of FIG. 10.
A lag screw fixing device according to the invention is shown in FIG. 1 in its application to a concrete railway sleeper 1, which has for each lag screw a hole 2 which widens towards the bottom along an oblong section, here rectangular, as shown in FIGS. la and lb.
This device comprises two half-shells 3 and 4, made of plastic material, the external conformation of which is such that they can be engaged one after the other in the hole and at least match its flared profile.
The half-shell 3 here has an isosceles trapezoidal angle profile at the base complementary to the flaring angle of the hole, and a base surface of dimensions corresponding to those of the inlet of the hole 2, while the half-shell 4 has a parallelogram profile corresponding to the part of the hole that the half-shell 3 leaves free, so that after placing the latter in the hole, the half-shell 4 can be inserted therein by simple sliding engagement .
These half-shells are shaped internally so as to leave between them a passage 5 such that the lag screw shown in phantom at 6 is screwed into their internal wall, which is here cylindrical and surmounted by a frustoconical widening corresponding to the usual profile. lag bolts.
They are ribbed on the outside, as can be seen in the drawing, which facilitates their placement in the hole and then allows a certain peripheral deformation of these shells when screwing the lag bolt, which is facilitated, without reducing the restraint exerted by the shells on the lag screw. The half-shells form at their base two soles 3a and 4a which interpenetrate, so that they completely surround the lag screw which they isolate and protect in its hole.
It will be noted that the joint plane 7 of the half-shells could be more inclined with respect to the vertical than it is in this example, so that the half-shells would then have the shape of reverse corners, which may possibly facilitating their introduction into the hole depending on the state of finish thereof, whether it is in particular a concrete or wooden cross member, to which of course, such a fixing device applies equally.
It has been found that polyamide half-shells, for example, support advantageously and without inconvenience for fixing, several unscrewing or screwing of the lag bolts.
To describe the aforementioned consolidation process, reference is made to FIGS. 7 and 8, 8a, 8b, 8c. Using a drill, the head of which can be tilted a few degrees on either side of the vertical, the hole made in the cross member 11 is given the shape shown in the figures. This shaping is carried out in the case of a track with saddles without removing them.
The major axis gh of the oval is oriented perpendicular to the rail so that the pull-out force only causes forces oriented in the direction of the wood fibers constituting the cross member so as to prevent it from bursting (which occurs quite often with the ankles if you do not take enough precautions).
Reference is now made to FIG. 9. To reduce the cavity thus created in the cross member, two half-shells 12 and 13 of suitable plastic material are used, the exterior shape of which is cylindrical and the interior designed to constitute, after installation, a flared hole. upwards, identical to those normally drilled in the sleepers. To take into account the ovalized shape of the cavity, a biased half-shell 12 and a straight half-shell 13 are provided. The biased half-shell here corresponds to a straight half-shell reinforced on each side by two triangles corresponding to the enlargement of the hole due to the oval shape.
These half-shells are provided with longitudinal reinforcements 14 formed by ridges projecting on the outer surface of the half-shells and intended to ensure the anchoring of these in the wood to oppose any rotational force during screwing. or unscrewing the lag screw. During the driving in of the second half-shell, the reinforcements of the two parts become embedded in the wood.
Likewise on the entire periphery of the half-shells, transverse ridges 16 are provided to increase the friction in order to improve the attachment in the event of a pulling force. These grooves are helical, so as to possibly allow the shells to be removed by unscrewing in the event of damage or ineffectiveness of the reinforcements 14 during work on the fastener.
The operations to be carried out for the consolidation of lag bolts by means of plastic half-shells are as follows:
removing the lag screw,
- gouging the hole right through along its normal axis in
taking care to evacuate the chips,
- ovalization of the hole using the tilting drill,
- installation of the biased half-shell,
- introduction of the spout of the right half-shell against the ramp
on the other and sinking,
removal of the lag screw and screwing.
Among the advantages provided by the method proposed by
The invention, we can cite greater efficiency, repaired them
tions thus carried out being more durable. The shells being
self-punching, in case of excess tightening they can go up
slightly without causing any inconvenience to the holding of
the tie; due to their plastic constitution, the
shells are rot-proof and non-degradable; they constitute
a tight seal in the hole;
they also constitute a
insulating sheath for lag screws, both from an electrical point of view
than that of humidity or with regard to products used for
conservation of the wood of the crosspiece (creosote, etc.) and of the tannin of the wood, which leads to a very significant reduction in their
oxidation, especially by electrolysis (note in this regard that
the reduction in the dimensions of the lag screws due to oxidation is
often the origin of tie deconsolidation); they can
withstand a few unscrewing or screwing operations without inconvenience;
finally, the consolidation method also makes it possible to straighten out
lag bolts spilled, and in track with stool, it does not require in any case
the removal of the latter.