EP0710308B1 - Dispositif d'ancrage d'une attache elastique de rail - Google Patents

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EP0710308B1
EP0710308B1 EP94922294A EP94922294A EP0710308B1 EP 0710308 B1 EP0710308 B1 EP 0710308B1 EP 94922294 A EP94922294 A EP 94922294A EP 94922294 A EP94922294 A EP 94922294A EP 0710308 B1 EP0710308 B1 EP 0710308B1
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Joel Cailliau
Denis Vallet
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Traverses En Beton Arme Systeme Vagneux SA
Allevard SA
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Traverses En Beton Arme Systeme Vagneux SA
Allevard SA
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/14—Plugs, sleeves, thread linings, or other inserts for holes in sleepers

Definitions

  • the present invention relates to a device for anchoring a fastener elastic rail in a railway sleeper.
  • anchoring systems comprising a male element threaded to be fixed by screwing in a female threaded element internal or threaded, incorporated in the crosspiece.
  • This female element is usually made of a plastic sheath inserted in the crosspiece during the molding of the latter. But this sheath resists badly the permanent tensile force exerted by the male element, which results in a creep of the material constituting the sheath, that is to say a deformation continuous resulting in a decrease in the clamping force and therefore compromising the effectiveness of the rail fastener.
  • FR-A-2 677 677 describes a device for anchoring a fastener rail elastic in a cross member comprising a male thread element external intended to be fixed by screwing in a female element to internal thread incorporated in the cross member, and provided with a helical element integral with its external lateral face, the internal diameter of the turns is less than or equal to the outside diameter of the thread of the male element.
  • this game could be filled either by concrete or by thicknesses of the wall of the female element. But in the first case, the interstices to be filled are small and it is then very difficult to control their filling with concrete. In the second case, the manufacturing of the female element is made more complex and more expensive due to dimensional control.
  • the object of the present invention is to resolve satisfactorily technical problems resulting from the above drawbacks.
  • a device for anchoring an elastic rail fastener in a sleeper comprising a male element with external thread intended to be fixed by screwing into a female element with internal thread incorporated in the cross member, and provided with a helical element integral with its lateral face external, whose internal diameter of the turns is less than or equal to outside diameter of the thread of the male element, characterized in that said helical element consists of a wire whose cross-section parallelogram provides overlap in mounting position parallel of the faces of the threads of the helical element by the threads vis-à-vis the male element as well as mutual contact between said element helical and the entire external surface of the threads of the female element.
  • the outer upper face threads of the helical element is inclined relative to the axis of the element male.
  • the upper external face of the helical element is parallel to its inner underside.
  • the section of the element helical is a rhombus.
  • said helical element is screwed onto the body of said female element.
  • the height of said element female is greater than or equal to the height of the helical element.
  • the device comprises in in addition to a flange intended to be housed between the upper face of the crosspiece and the upper edge of the female element.
  • said collar has a sealing wall forming sealing capsule and capable of being perforated by introduction of the male element.
  • the female element and the element helical are provided with a coating of compressible material ensuring the connection with the crosspiece.
  • the device comprises also anti-rotation fins extending longitudinally and the outer edge is located on or inside the cylinder-envelope of the female element with the helical element or the coating.
  • the helical element is metallic and the female element is made of insulating plastic.
  • the device of the invention makes it possible to limit creep while increasing the range of the external thread of the male element on the thread internal of the female element, which improves the resistance to tearing.
  • the device of the invention can be easily adapted to male elements of different lengths by adjusting the height of the element helical and using a single female element.
  • the anchoring device shown in Figures la and 1b is intended for anchoring a rail fastener (not shown) in a crosses railway T. It includes a male thread element external 1 intended to be fixed by screwing in a female element or threaded sheath 2 in insulating plastic material incorporated in the cross member T, generally during the molding of the latter.
  • the female element 2 comprises an element helical 20 secured to its external lateral face, preferably by screwing on the same body of said element 2.
  • the connection between the element female 2 and the concrete of the cross T is thus ensured by means of the helical element 20.
  • the internal diameter of the turns of the helical element 20 is several millimeters smaller than the outside diameter of the thread of the male element 1. In this way, in the mounting position, obtains an axial overlap of the faces opposite the threads respectively of the helical element 20 and of the male element 1. This covering guarantees excellent mechanical resistance in the axial direction. Under static or dynamic loading, the effort of the male element 1 is thus transmitted to the helical element 20 via the wall side of the female element 2 which is formed of a thickness relatively low elastic elastically deformable material does exhibiting a low sensitivity to creep.
  • the male element 1 is blocked upwards thanks to the covering previous and any break in the anchor is thus avoided for values normal effort in the area under consideration. It is also planned to leave, in the radial direction in the mounted position, a clearance between the face side of the male element 1 and the internal face of the female element 2 of in order to compensate for a possible manufacturing dispersion or else a thermal expansion.
  • the bottom of the female element 2 is blind as shown in Figures 1a and 1b but can also be opening out according to embodiments not shown.
  • the helical element 20 is consisting of a metal wire wound in a helix around an axis XX 'whose section is in parallelogram and preferably in rhombus.
  • the section in diamond allows good functional cooperation between the thread of the male element 1 and the profile of the helical element 20. It allows also to produce the side wall of the female element 2 with a substantially uniform thickness.
  • the tips of the cross section rhombus which are oriented radially towards the cross T in the concrete participate in the retention of the female element 2 in its housing.
  • the height of the female element 2 is greater than or equal to the height of the helical element 20 when it is screwed onto the body of said element 2. It is clear however that, given its helical winding, the element 20 has a certain elasticity, especially in the direction XX '.
  • the upper edge of said element 2 is flush with the upper face of the cross member T.
  • a flange 12 as shown in the figure 3.
  • the collar 12 then constitutes an extension of the female element 2 in coming to connect to its upper edge.
  • she does not participate in anchoring since it has no thread.
  • the element helical 20 is not in screwing contact with the flange 12.
  • a cylindrical profile will be given or frustoconical at the mouth of the housing so as not to set up the flange 12 only after molding of the cross member and drying of the concrete. So the risks of cracking due to the phenomenon of shrinkage of the concrete are eliminated.
  • the collar 12 advantageously comprises a sealing wall 12a forming sealing capsule.
  • the wall 12a is capable of being perforated by introduction of the lower end of the male element 1 during assembly.
  • the female element 2 and the helical element 20 are provided with a coating 22 of compressible material (such as certain elastomeric or plastic materials) which ensures the connection with the concrete of the cross member T.
  • This coating 22 is produced for example by overmolding and absorbs the expansion differences between the material of the female element 2 and / or of the helical element 20 and the concrete of the crosses T.
  • the face outer side of the coating 22 has fins 220 which extend in a longitudinal direction discontinuously between two adjacent turns of the helical element 20. These fins have for function to prohibit rotation of the lower part of the device anchor with respect to the cross member T.
  • the fins 220 are made by molding or overmolding and have a radial width less than or equal to the depth of the groove in propeller delimited by the envelope cylinder of the coating 22. In the case where no coating is provided, the radial width of the fins 220 is less than or equal to the projecting part of the helical element 20. In in all cases, the outer edge of the fins is located on or inside the cylinder-envelope of the lower part of the anchoring device. Optionally, the device will include several series of fins 220 aligned or offset on the outer side face.

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Description

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage d'une attache élastique de rail dans une traverse de chemin de fer.
On connaít déjà des systèmes d'ancrage comprenant un élément mâle fileté destiné à venir se fixer par vissage dans un élément femelle à filetage interne ou taraudé, incorporé dans la traverse. Cet élément femelle est généralement constitué d'une gaine en matière plastique insérée dans la traverse lors du moulage de cette dernière. Mais cette gaine résiste mal à l'effort permanent de traction exercé par l'élément mâle, ce qui se traduit par un fluage du matériau constitutif de la gaine, c'est-à-dire une déformation continue entraínant une diminution de l'effort de serrage et donc compromettant l'efficacité de l'attache de rail.
De plus, dans un souci d'uniformisation, on est amené à utiliser une gaine unique pour des éléments mâles de longueurs diverses. Or, la partie utile de la gaine a le même prix par unité de longueur que la partie restante, ce qui est relativement pénalisant sur le plan économique.
Le FR-A-2 677 677 décrit un dispositif d'ancrage d'une attache élastique de rail dans une traverse comprenant un élément mâle à filetage externe destiné à venir se fixer par vissage dans un élément femelle à filetage interne incorporé dans la traverse, et pourvu d'un élément hélicoïdal solidaire de sa face latérale externe, dont le diamètre intérieur des spires est inférieur ou égal au diamètre extérieur du filetage de l'élément mâle.
Cependant, il apparaít clairement, en particulier sur la figure 7 de ce document, que les surfaces en contact entre l'élément hélicoïdal et l'élément femelle sont faibles, ce qui est susceptible de créer un léger jeu intercalaire.
Bien entendu, ce jeu pourrait être comblé soit par le béton, soit par des surépaisseurs de la paroi de l'élément femelle. Mais dans le premier cas, les interstices à combler sont de petites dimensions et il est alors très difficile de contrôler leur remplissage avec le béton. Dans le second cas, la fabrication de l'élément femelle est rendue plus complexe et plus onéreuse du fait du contrôle des dimensions.
La présente invention a pour but de résoudre de manière satisfaisante les problèmes techniques résultant des inconvénients précédents.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'un dispositif d'ancrage d'une attache élastique de rail dans une traverse comprenant un élément mâle à filetage externe destiné à venir se fixer par vissage dans un élément femelle à filetage interne incorporé dans la traverse, et pourvu d'un élément hélicoïdal solidaire de sa face latérale externe, dont le diamètre intérieur des spires est inférieur ou égal au diamètre extérieur du filetage de l'élément mâle, caractérisé en ce que ledit élément hélicoïdal est constitué d'un fil dont la section en forme de parallélogramme permet d'obtenir en position de montage un recouvrement parallèle des faces des filets de l'élément hélicoïdal par les filets en vis-à-vis de l'élément mâle ainsi qu'un contact mutuel entre ledit élément hélicoïdal et toute la surface externe des filets de l'élément femelle.
Selon une caractéristique avantageuse, la face supérieure extérieure des filets de l'élément hélicoïdal est inclinée par rapport à l'axe de l'élément mâle.
Selon une autre caractéristique, la face supérieure extérieure de l'élément hélicoïdal est parallèle à sa face inférieure intérieure.
Selon encore une autre caractéristique, la section de l'élément hélicoïdal est un losange.
De préférence, ledit élément hélicoïdal est vissé sur le corps dudit élément femelle.
Selon encore d'autres caractéristiques, la hauteur dudit élément femelle est supérieure ou égale à la hauteur de l'élément hélicoïdal.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte en outre une collerette destinée à venir se loger entre la face supérieure de la traverse et le bord supérieur de l'élément femelle.
De préférence, ladite collerette comporte une paroi obturante formant capsule d'étanchéité et susceptible d'être perforée par introduction de l'élément mâle.
Selon un autre mode de réalisation, l'élément femelle et l'élément hélicoïdal sont pourvus d'un enrobage en matériau compressible assurant la liaison avec la traverse.
Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif comporte également des ailettes anti-rotation s'étendant longitudinalement et dont le bord extérieur est situé sur ou à l'intérieur du cylindre-enveloppe de l'élément femelle avec l'élément hélicoïdal ou de l'enrobage.
De préférence, il existe un jeu radial entre la face latérale de l'élément mâle et la face interne de l'élément femelle.
Selon l'invention, il est prévu que l'élément hélicoïdal est métallique et l'élément femelle est en matière plastique isolante.
Le dispositif de l'invention permet de limiter le fluage tout en augmentant la portée du filetage externe de l'élément mâle sur le filetage interne de l'élément femelle, ce qui améliore la résistance à l'arrachement. De plus, le dispositif de l'invention peut être adapté facilement à des éléments mâles de longueurs différentes en ajustant la hauteur de l'élément hélicoïdal et en utilisant un unique élément femelle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels :
  • les figures 1a et 1b représentent des vues de face avec coupes verticales partielles d'un premier mode de réalisation du dispositif d'ancrage de l'invention, respectivement en position démontée et en position montée ;
  • la figure 2 représente une vue de face de l'élément hélicoïdal de l'invention;
  • la figure 3 représente une vue en coupe verticale partielle d'un second mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 4 représente une vue de face d'un autre mode de réalisation.
Le dispositif d'ancrage représenté sur les figures la et 1b est destiné à l'ancrage d'une attache de rail (non représentée) dans une traverse T de chemin de fer. Il comprend un élément mâle à filetage externe 1 destiné à venir se fixer par vissage dans un élément femelle ou gaine taraudé 2 en matière plastique isolante incorporé dans la traverse T, généralement lors du moulage de cette dernière.
Selon l'invention, l'élément femelle 2 comporte un élément hélicoïdal 20 solidaire de sa face latérale externe, de préférence par vissage sur le corps même dudit élément 2. La liaison entre l'élément femelle 2 et le béton de la traverse T est ainsi assurée par le biais de l'élément hélicoïdal 20.
Le diamètre intérieur des spires de l'élément hélicoïdal 20 est inférieur de plusieurs millimètres au diamètre extérieur du filetage externe de l'élément mâle 1. De cette façon, en position de montage, on obtient un recouvrement axial des faces en vis-à-vis des filets respectivement de l'élément hélicoïdal 20 et de l'élément mâle 1. Ce recouvrement garantit une excellente résistance mécanique dans la direction axiale. Sous chargement statique ou dynamique, l'effort de l'élément mâle 1 est ainsi transmis à l'élément hélicoïdal 20 via la paroi latérale de l'élément femelle 2 qui est formée d'une épaisseur relativement faible de matière plastique élastiquement déformable ne présentant qu'une faible sensibilité au fluage. Si l'ensemble élément hélicoïdal 20/élément mâle 1 est sollicité par un effort d'arrachement, l'élément mâle 1 est bloqué vers le haut grâce au recouvrement précédent et toute rupture de l'ancrage est ainsi évitée pour des valeurs d'effort normales dans le domaine considéré. Il est également prévu de laisser, dans la direction radiale en position montée, un jeu entre la face latérale de l'élément mâle 1 et la face interne de l'élément femelle 2 de façon à compenser une éventuelle dispersion de fabrication ou bien une dilatation thermique.
Le fond de l'élément femelle 2 est aveugle comme représenté sur les figures 1a et 1b mais peut être également débouchant selon des modes de réalisation non représentés.
Comme représenté sur la figure 2, l'élément hélicoïdal 20 est constitué d'un fil métallique enroulé en hélice autour d'un axe XX' dont la section est en parallélogramme et de préférence en losange. La section en losange permet une bonne coopération fonctionnelle entre le filetage de l'élément mâle 1 et le profil de l'élément hélicoïdal 20. Elle permet également de réaliser la paroi latérale de l'élément femelle 2 avec une épaisseur sensiblement uniforme. De plus, les pointes de la section en losange qui sont orientées radialement vers la traverse T dans le béton participent à la retenue de l'élément femelle 2 dans son logement.
La hauteur de l'élément femelle 2 est supérieure ou égale à la hauteur de l'élément hélicoïdal 20 lorsqu'il est vissé sur le corps dudit élément 2. Il est clair cependant que, compte tenu de son enroulement en hélice, l'élément 20 possède une certaine élasticité, notamment dans la direction XX'.
Dans un mode de réalisation particulier, le bord supérieur dudit élément 2 affleure la face supérieure de la traverse T. On prévoit alors de disposer dans l'embouchure du logement une collerette 12 comme représenté sur la figure 3. La collerette 12 constitue alors un prolongement de l'élément femelle 2 en venant se raccorder à son bord supérieur. Cependant, elle ne participe pas à l'ancrage puisqu'elle ne comporte aucun filetage. De plus, l'élément hélicoïdal 20 n'est pas en contact de vissage avec la collerette 12. De préférence, on donnera dans ce mode de réalisation un profil cylindrique ou tronconique à l'embouchure du logement de façon à ne mettre en place la collerette 12 qu'après moulage de la traverse et séchage du béton. Ainsi, les risques de fissuration due au phénomène de retrait du béton sont écartés.
La collerette 12 comporte avantageusement une paroi obturante 12a formant capsule d'étanchéité. La paroi 12a est susceptible d'être perforée par introduction de l'extrémité inférieure de l'élément mâle 1 lors du montage. Toujours sur la figure 3, l'élément femelle 2 et l'élément hélicoïdal 20 sont pourvus d'un enrobage 22 en matériau compressible (tel que certains matériaux élastomères ou plastiques) qui assure la liaison avec le béton de la traverse T. Cet enrobage 22 est réalisé par exemple par surmoulage et permet d'absorber les écarts de dilatation entre la matière constitutive de l'élément femelle 2 et/ou de l'élément hélicoïdal 20 et le béton de la traverse T.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, la face latérale externe de l'enrobage 22 comporte des ailettes 220 qui s'étendent selon une direction longitudinale de manière discontinue entre deux spires adjacentes de l'élément hélicoïdal 20. Ces ailettes ont pour fonction d'interdire la rotation de la partie inférieure du dispositif d'ancrage par rapport à la traverse T.
Elles sont réalisées par moulage ou surmoulage et possèdent une largeur radiale inférieure ou égale à la profondeur de la cannelure en hélice délimitée par le cylindre enveloppe de l'enrobage 22. Dans le cas où il n'est pas prévu d'enrobage, la largeur radiale des ailettes 220 est inférieure ou égale à la partie en saillie de l'élément hélicoïdal 20. Dans tous les cas, le bord extérieur des ailettes se situe sur ou à l'intérieur du cylindre-enveloppe de la partie inférieure du dispositif d'ancrage. Eventuellement, le dispositif comportera plusieurs séries d'ailettes 220 alignées ou décalées sur la face latérale extérieure.

Claims (12)

  1. Dispositif d'ancrage d'une attache élastique de rail dans une traverse (T) comprenant un élément mâle à filetage externe (1) destiné à venir se fixer par vissage dans un élément femelle à filetage interne (2) incorporé dans la traverse (T), et pourvu d'un élément hélicoïdal (20) solidaire de sa face latérale externe, dont le diamètre intérieur des spires est inférieur ou égal au diamètre extérieur du filetage de l'élément mâle (1), caractérisé en ce que ledit élément hélicoïdal (20) est constitué d'un fil dont la section en forme de parallélogramme permet d'obtenir en position de montage un recouvrement parallèle des faces des filets de l'élément hélicoïdal (20) par les filets en vis-à-vis de l'élément mâle (1) ainsi qu'un contact mutuel entre ledit élément hélicoïdal et toute la surface externe des filets de l'élément femelle (2).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure extérieure des filets de l'élément hélicoïdal (20) est inclinée par rapport à l'axe de l'élément mâle (1).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la face supérieure extérieure de l'élément hélicoïdal (20) est parallèle à sa face inférieure intérieure.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de l'élément hélicoïdal (20) est un losange.
  5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément hélicoïdal (20) est vissé sur le corps dudit élément femelle (2).
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur dudit élément femelle (2) est supérieure ou égale à la hauteur de l'élément hélicoïdal (20).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une collerette (12) destinée à venir se loger entre la face supérieure de la traverse (T) et le bord supérieur de l'élément femelle (2).
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite collerette (12) comporte une paroi obturante (12a) formant capsule d'étanchéité et susceptible d'être perforée par introduction de l'élément mâle (1).
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément femelle (2) et l'élément hélicoïdal (20) sont pourvus d'un enrobage (22) en matériau compressible assurant la liaison avec la traverse (T).
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également des ailettes (220) anti-rotation s'étendant longitudinalement et dont le bord extérieur est situé sur ou à l'intérieur du cylindre-enveloppe de l'élément femelle (2) avec l'élément hélicoïdal (20) ou de l'enrobage (22).
  11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu que l'élément hélicoïdal (20) est métallique et l'élément femelle (2) est en matière plastique isolante.
  12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un jeu radial entre la face latérale de l'élément mâle (1) et la face interne de l'élément femelle (2).
EP94922294A 1993-07-23 1994-07-22 Dispositif d'ancrage d'une attache elastique de rail Expired - Lifetime EP0710308B1 (fr)

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PCT/FR1994/000920 WO1995003451A1 (fr) 1993-07-23 1994-07-22 Dispositif d'ancrage d'une attache elastique de rail

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DK (1) DK0710308T3 (fr)
DZ (1) DZ1803A1 (fr)
ES (1) ES2119214T3 (fr)
FR (1) FR2708012B1 (fr)
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