EP2646621A1 - Procede de construction de voie ferree - Google Patents
Procede de construction de voie ferreeInfo
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- EP2646621A1 EP2646621A1 EP11723504.4A EP11723504A EP2646621A1 EP 2646621 A1 EP2646621 A1 EP 2646621A1 EP 11723504 A EP11723504 A EP 11723504A EP 2646621 A1 EP2646621 A1 EP 2646621A1
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- train
- track
- laying
- storage
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- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
- E01B29/06—Transporting, laying, removing or renewing sleepers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
- E01B29/05—Transporting, laying, removing, or renewing both rails and sleepers
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- E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
- E01B29/16—Transporting, laying, removing, or replacing rails; Moving rails placed on sleepers in the track
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- E01B29/16—Transporting, laying, removing, or replacing rails; Moving rails placed on sleepers in the track
- E01B29/17—Lengths of rails assembled into strings, e.g. welded together
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
Definitions
- the invention relates to a railway construction method and a train specially adapted for the implementation of this method. It applies to the construction of a single lane line or a two lane line.
- TGV is a very big site implementing specific equipment and a heavy and expensive infrastructure which represent a very high cost. It is important to optimize the use of these means to reduce costs.
- provisional panels are manufactured in a rear base and are brought on site by a train that advances on the track as it is built; they consist of rails about 18 m long mounted on wooden sleepers or concrete and deposited on the platform with gantries mounted on tires or rail beams;
- the invention proposes to optimize the method of construction of a railway. For this purpose, it proposes a method of constructing a railroad track on a platform, comprising the steps of:
- the rail storage and laying train progresses on the track under construction.
- a first portion of the first lane has already been built and the train is parked on this first portion.
- This stage of the process consists, from the train storage cars, in extracting the two rails in the axis of the storage cars and in front of the train, so as to place them in the extension of the rails of the first portion of the train.
- the train is equipped with the means, which will be described later, to carry out this extraction.
- the sleepers may have been previously deposited on the platform at their substantially final location in said road under construction.
- the final sleepers are placed in their final location, with the adjustments, before removing the rails, which is also an important advantage of the method.
- the step of removing the sleepers comprises the following phases:
- these machines can for example access the platform of the track under construction by lateral road access;
- the spacing of these deposits and the number of crossings deposited are adapted so that these deposits are used later by the laying machines sleepers without having to replenish between two deposits;
- the construction machine is for example a excavator equipped with an articulated arm and a rudder
- the conveyor is for example mounted on a road trailer
- this removal uses a laying machine associated with the conveyor, mounted on tires and adapted to respect the standardized spacing of 60 cm between the sleepers.
- the conveyor and the laying machine are coupled to the construction machine, which ensures the progress of the installation site.
- the advantage of this method is that it involves only road vehicles, ie equipped with wheels tires. It contributes to the suppression of prefabricated panels and conveyor trains of these panels.
- the step of moving said rail on the rails of the track under construction may comprise guiding said rail by a front end.
- each rail In the step of extracting the rails intended to form a second portion of the first track, it is advantageous to guide each rail as it is extracted from the storage cars, for example using a machine works with a swivel arm and over-spaced wheels allowing it to span the sleepers on which the rail moves.
- this machine does not exert traction force on the rail: the force exerted on the rail for its movement does not pass through the wheels of the machine, which does not degrade the platform.
- the method may comprise the step of:
- the method may comprise the subsequent step of repositioning the tracks of the track under construction to their final location on the sleepers.
- the two rails of the first track extracted from the train and deposited on the sleepers, they are repositioned at their final location on the sleepers using known gear and a method. It remains to assemble the rails of the second portion of track, which have just been laid, to the rails of the first portion already laid. The train can then progress on this second portion of track without waiting for ballasting.
- the invention also provides a method of constructing a first and a second railway track, said first track being constructed by the method described above, the construction of the second track comprising the step of:
- the train can advance on this path and remove the rails of the second path parallel to it.
- the method may comprise the step of:
- the rails are extracted from the storage cars to the rear of the train and at an angle, ie in the axis storage wagons and with a side component. They are guided to the sleepers of the second lane, to be placed near these sleepers.
- the method may comprise the step of depositing on the platform sleepers at their substantially final location in said second channel.
- the final ties of the second lane are laid in their final location, with the adjustments, before removing the rails, which is also an important advantage of the process.
- the rails of the second path may be deposited on either side of said cross members of the second path.
- the rails are deposited on both sides of the cross members to be repositioned later on these sleepers, but they could be deposited on the same side of the sleepers.
- the rails When they are removed from the train and slide rail, the rails can be guided laterally to the second track, because the train then travels on the first track.
- the train is provided with guide means which will be described below. For this we play on the elasticity of the long welded rails which are being laid.
- the method may then include the step of repositioning the rails at their final location on the second rail sleepers using known apparatus and method.
- the invention also relates to a method of constructing a first and a second track in which a first track portion and a second track portion can be alternately constructed using the same storage train and laying of rails progressing on a portion of the first track already built.
- the invention also relates to a rail storage and laying train which may comprise, at its front end, means for extracting rail storage wagons, in the axis and in front of said train, at least a first rail in view of building a portion of lane.
- the train conventionally comprises rail storage cars and one or more locomotives. At its front end, the train comprises means for grasping and extracting a rail from the storage cars in the extension of the train. These means therefore allow to "push" a rail at the front of the train when the train is stopped.
- the means for extracting at least one first rail may comprise at least two pressure rollers adapted to press said first rail between two opposite faces and drive it by rotation of said rollers.
- the rail is gripped by pressure rollers which exert sufficient pressure on the rail to extract storage cars by sliding the rail on the storage racks.
- the train may also be extended, at its front end, by a support for said first rail having an inclined plane, so as to guide said first rail of the storage cars to the upper face of the sleepers on which it is deposited.
- the support is for example a mechanically welded structure having an inclined upper face, the upper part being at the rail storage racks and the lower part slightly above the upper face of the rails.
- This structure allows to guide the rail to the upper face of the sleepers while respecting the standards of curvature of rail in a vertical plane.
- the structure can be equipped with wheels to allow it to be pushed by the train on the track under construction.
- the rail storage and laying train may further comprise, at its rear end, means for transversely guiding at least one second rail extracted from said rail storage wagons, so as to guide said second rail towards the location. planned for a second way.
- the train usually includes / the locomotives for the propulsion of the train and the cars with side-rails which comprise means of guiding the rails with a view to their extraction at an angle.
- the transverse guide means may comprise at least one bracket fixed to said train of storage and laying of rails and projecting laterally of said train.
- At least one bracket may have a leg with wheels tires, so as to roll on the platform as the train moves forward.
- FIGS. 1A, 1B and 1C show a construction site of crosspieces respectively in elevation, seen from above and in perspective
- FIGS. 2A and 2B show a rail laying site on a first track respectively in elevation and seen from above, and an enlarged view of part of this construction site in perspective
- FIGS. 2C and 2D represent in perspective enlarged views of the rail laying site on a first track
- FIGS. 3A and 3B show a rail laying site on a second track respectively viewed from above and in perspective
- FIG. 3C represents in perspective an enlarged view of a portion of the laying site of a second lane
- Figure 4 schematically illustrates the alternative laying sequence of two-way rails according to the method.
- the method of constructing a new railway line for example a TGV line, according to the invention comprises three major steps:
- the first phase is to build on the platform 5 and along the two channels VI and V2 deposits 10 sleepers.
- These deposits are made by road vehicles that access the platform 5 by road access, for example a side road access 4 existing or created at the site.
- the sleepers are assembled and stacked so that they can be easily taken over by a suitable rudder bar.
- the second phase is to deposit on the platform two layers of ballast 11 and 12 about 5 to 8 cm thick, in the form of strips following the future rail line.
- the purpose of these ballast layers is to provide single-piece reinforced concrete sleepers (TBA) with a smooth surface; they are arranged so as to constitute two seats for about each 1/3 (to be confirmed) of the length of the sleepers starting from each end.
- TAA single-piece reinforced concrete sleepers
- These ballast layers are made by road truck (not shown).
- the first and second phases can be reversed or even concomitant.
- the median axis of the future path is materialized by a color line 13 which will be a guide for the installation of sleepers.
- Figs 1A to 1C illustrate the third phase of the step of laying sleepers. It involves a conventional mechanical excavator 20 equipped with a spreader 21 at the end of its articulated arm. This excavator is coupled to a conveyor 30 mounted on a road trailer. The excavator 20 takes up the crosspieces of the deposits 10 thanks to its rudder 21 and deposits them at one end of the conveyor 30. A cross laying machine 40, called “laying", mounted on tires 41, is coupled to the other end of the conveyor 30. This laying machine takes the sleepers of the conveyor and deposits them respecting the travelage, that is to say their spacing, and squareness, ie their orientation. An indexing device (not shown) integral with the laying machine 40 constantly controls this travelage. The excavator 20, conveyor 30 and laying machine 40 progresses along the future path by locating on the line of color 13.
- FIG. 2A to 2D illustrate the second major step of the method according to the invention. It involves a train 50 for storing and laying rail and a road guiding machine 60.
- This train 50 comprises, from its front end:
- the train and the laying site progress in the direction illustrated by the arrow Fl on the first track VI under construction. It rolls on rails Rl l and R21 of a portion of already laid track.
- the forward end of train 50 is defined as the one facing the direction of the track to be built.
- the rails to be laid are 400 m long "welded rails” (LRS) that can not be handled by conventional equipment and which are stored on the racks of the storage cars 51.
- LRS welded rails
- the longitudinal extraction car 52 is at the head of the train; it is preceded by a welded structure 54 mounted on wheels, which forms a ramp 55 for the rails being extracted.
- This wagon 52 comprises pressure rollers (not shown) which are adapted to grip a rail RI 2 which will constitute a part of the first track VI and, thanks to a sufficient pressure exerted on two opposite sides of the rail, the "push" out of the wagon 52 in the axis of the train and in front of him, therefore in the extension of the first portion of already built track.
- the rails can be placed outside their storage area by means of a cable with a rail clamp and a winch.
- the rail RI 2 reaches the level of the upper face of the sleepers by sliding on the ramp 55 of the structure 54.
- a guide gear 60 grasps the front end of the rail RI 2 and the guide while progressing in the direction of the way to build.
- roller jumpers (not shown) were previously clipped on some sleepers, outside the final location of the rails, the distance between them being sufficient to allow the rail to move freely without rubbing the sleepers.
- the guiding machine 60 has two particularities: on the one hand the arm 61 is rotatably mounted on the frame so as to be able to grip and guide each of the rails, given their spacing, on the other hand the wheels 62 are out of reach for allow him to step over the sleepers.
- the storage and laying train 50 is immobile on the portion of the first channel VI already built.
- the operators start by placing the roller riders on the sleepers, the RI 2 rail is pushed out of the train 50, slides on the ramp 55 and rolls on the riders equipped with rollers installed on the sleepers, at the same time it is guided by the guide gear 60; the second rail R22 is in turn pushed out of the train and guided.
- a conventional repositioning machine (not shown) intervenes to put the rails at their final location on the sleepers (repositioning operation).
- the extraction wagon 52 has two sets of pressure rollers enabling it to extract the two rails RI 2 and R22 simultaneously, and the arm 61 of the guiding machine 60 includes a rudder allowing it to guide the two rails RI 2 and R22 simultaneously.
- Figures 3A to 3C illustrate the third major step of the method according to the invention.
- the rails R31 and R41 of this second lane are already laid, and in this step, the train 50 simultaneously deposits the rails R32 and R42 of the second channel V2 while progressing on the first channel VI.
- the train 50 comprises four flat cars 53 provided with brackets 56 and 57 overflow towards the future track V2.
- the rails R32 and R42 are extracted from the train 50 at an angle towards the rear of the train; these gallows have the function of guiding them laterally off the train 50 to the platform 5 by acting on their elasticity.
- they comprise roller openings 59 inside which the rails slide.
- the gallows 56 are cantilevered on the wagons 53, the gallows 57, called “bicycles", are provided with tires wheels 58 to roll on the platform 5.
- a sling is passed through the roller openings, and then the train moves backward enough to cover the previous discharge area.
- the sling is held on the rails by means of rail clamps. Between two rails unloaded end to end, a short sling provided with two rail clamps can be used to secure them.
- R32 and R42 rails are deposited on both sides of the second channel V2, but they could be deposited on the same side.
- a conventional machine intervenes to reposition them at their final location on the sleepers. They are then attached to the sleepers and assembled to the rails R31 and R41 already laid. This phase of repositioning and assembly can take place later because the work train does not have an immediate need for this second channel V2. It may for example intervene in masked time, while the train 50 is returned to the rear base to replenish rails.
- the placement of the rails of the second track directly on the sleepers at their final location can also be considered.
- the method is repeated for laying the following rails RI 3 and R23 of the first channel VI, then the rails R33 and R43 of the second channel V2.
- the rails of the first lane VI and the second lane V2 are laid offset longitudinally of the length of storage and laying train.
- the method is of course applicable to the construction of a first single path.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
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- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de construction d'une voie de chemin de fer (VI) sur une plateforme (5), comportant les étapes suivantes : - extraire au moins un rail (R12) dans l'axe d'un train de stockage et de pose de rails et en avant de celui-ci, ledit train étant à l'arrêt sur une première portion déjà construite de ladite voie en construction (VI), en utilisant des moyens d'extraction solidaires dudit train, - déplacer l'au moins un rail (R12) au moins indirectement sur des traverses de ladite voie en construction, de façon à construire une deuxième portion de ladite voie dans le prolongement de la première portion. L'invention concerne également un procédé de construction d'une première (VI) et d'une seconde voie de chemin de fer sur une plateforme et un procédé selon lequel on construit alternativement une portion de première voie (VI) puis une portion de seconde voie à l'aide du même train de stockage et de pose de rails progressant sur une portion de première voie (VI) déjà construite.
Description
PROCEDE DE CONSTRUCTION DE VOIE FERREE.
L'invention concerne un procédé de construction de voie ferrée et un train spécialement adapté pour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle s'applique à la construction d'une ligne à voie unique ou d'une ligne à deux voies. La construction d'une nouvelle voie ferrée, par exemple une ligne de
TGV, est un très gros chantier mettant en oeuvre des équipements spécifiques et une infrastructure lourds et onéreux qui représentent un coût très élevé. Il est important d'optimiser l'emploi de ces moyens pour réduire les coûts.
Après construction de la plateforme en granulat compacté sur laquelle reposeront les voies de la ligne à construire, l'état de l'art en la matière consiste à :
- poser une première voie provisoire constituée de panneaux provisoires. Ces panneaux sont fabriqués dans une base arrière et sont apportés sur place par un train qui avance sur la voie au fur et à mesure de sa construction ; ils sont constitués de rails d'environ 18 m de long montés sur des traverses en bois ou en béton et déposés sur la plateforme grâce à des portiques montés sur pneus ou des poutres ferroviaires ;
- déposer le long de cette première voie provisoire des longs rails soudés (L S) définitifs,
- mettre en place un chantier de substitution des rails et/ou des panneaux provisoires, de façon à remplacer les rails et/ou les panneaux provisoires par le matériel définitif ;
- à partir de la première voie ainsi construite, poser les traverses de la seconde voie,
- toujours à partir de la première voie, poser les rails définitifs de la seconde voie sur les traverses,
- ballaster.
La construction d'une ligne à deux voies suivant cet état de l'art s'effectue donc en deux étapes différentes et décalées dans le temps. Elle nécessite la fabrication de panneaux provisoires en base arrière qui doivent être apportés sur le chantier à l'aide d'un train spécial.
La logistique d'un tel chantier est très lourde car quatre types de trains doivent circuler sur la voie en construction :
- les trains qui apportent les panneaux,
- les trains qui apportent les traverses définitives,
- les trains de longs rails soudés,
- les trains de ballast.
L'invention se propose d'optimiser le procédé de construction d'une voie ferrée. A cet effet, elle propose un procédé de construction d'une voie de chemin de fer sur une plateforme, comportant les étapes consistant à :
- extraire au moins un rail dans l'axe d'un train de stockage et de pose de rails et en avant de celui-ci, ledit train étant à l'arrêt sur une première portion déjà construite de ladite voie en construction, en utilisant des moyens d'extraction solidaires dudit train,
- déplacer longitudinal ement l'au moins un rail au moins indirectement sur des traverses de ladite voie en construction, de façon à construire une deuxième portion de ladite voie dans le prolongement de la première portion.
Dans le procédé selon l'invention, le train de stockage et de pose de rails progresse sur la voie en cours de construction. Une première portion de la première voie a déjà été construite et le train stationne sur cette première
portion. Cette étape du procédé consiste, à partir des wagons de stockage du train, à extraire les deux rails dans l'axe des wagons de stockage et en avant du train, de façon à les poser dans le prolongement des rails de la première portion de la première voie et à constituer la portion suivante, ou deuxième portion, de la première voie. Le train est doté des moyens, qui seront décrits plus loin, pour procéder à cette extraction.
Un avantage provient du fait que l'on n'utilise plus de panneaux préfabriqués en base arrière, les rails qui sont posés pour construire cette première voie sont les rails définitifs. Ceci procure des économies importantes de main d'oeuvre, car il n'est plus nécessaire de construire ces panneaux, en terme de logistique car cela supprime le train d'approvisionnement des panneaux, et en terme d'emprise car la base arrière sera plus petite.
Avantageusement, les traverses peuvent avoir été préalablement déposées sur la plateforme à leur emplacement sensiblement définitif dans ladite voie en construction.
Dans le procédé selon l'invention, les traverses définitives sont posées à leur emplacement définitif, aux ajustements près, avant la dépose des rails, ce qui constitue également un avantage important du procédé. L'étape de dépose des traverses comporte les phases suivantes :
- constituer des dépôts de traverses sur la plateforme grâce à des engins routiers ; ces engins peuvent par exemple accéder à la plateforme de la voie en construction par des accès routiers latéraux ; Pécartement de ces dépôts et le nombre de traverses déposées sont adaptés pour que ces dépôts soient utilisés ultérieurement par les engins de pose de traverses sans avoir à réapprovisionner entre deux dépôts ;
- déposer sur la plateforme deux couches de ballast longitudinales par camion routier ;
- reprise d'un stock de traverses par un engin de travaux routier et dépose de ce stock sur un convoyeur ; l'engin de travaux est par exemple une
pelle mécanique munie d'un bras articulé et d'un palonnier ; le convoyeur est par exemple monté sur une remorque routière ;
- dépose des traverses à leur emplacement définitif ; cette dépose utilise un engin de pose associé au convoyeur, monté sur pneus et adapté pour respecter l'écartement normalisé de 60 cm entre les traverses.
Le convoyeur et l'engin de pose sont attelés à l'engin de travaux, qui assure donc la progression du chantier de pose.
L'avantage de ce procédé est qu'il ne fait intervenir que des engins routiers, c'est à dire munis de roues à pneus. Il contribue à la suppression des panneaux préfabriqués et des trains de convoyage de ces panneaux.
Avantageusement, l'étape consistant à déplacer ledit rail sur les traverses de la voie en construction peut comporter le fait de guider ledit rail par une extrémité avant.
Dans l'étape d'extraction des rails destinés à constituer une deuxième portion de la première voie, il est avantageux de guider chaque rail au fur et à mesure de son extraction des wagons de stockage, par exemple à l'aide d'un engin de travaux doté d'un bras pivotant et de roues sur-écartées lui permettant d'enjamber les traverses sur lesquelles le rail se déplace.
II est à noter que cet engin n'exerce pas d'effort de traction sur le rail : l'effort exercé sur le rail pour son déplacement ne passe pas par les roues de l'engin, qui ainsi ne dégrade pas la plateforme.
Avantageusement, le procédé peut comporter l'étape consistant à :
- fixer des moyens de roulement sur des traverses de la voie en construction, - déplacer ledit rail sur lesdits moyens de roulement.
Il est avantageux de réduire le frottement du rail sur les traverses sur lesquelles il est déplacé. A cet effet, on aura fixé au préalable des moyens de roulement, par exemple des cavaliers support de rouleaux, sur certaines des traverses. On fixera ces cavaliers à une distance l'un de l'autre qui permette au rail de se déplacer librement sans frotter les traverses. Le déplacement du rail sur ces traverses est ainsi facilité.
Avantageusement, le procédé peut comporter l'étape ultérieure consistant à repositionner les rails de la voie en construction à leur emplacement définitif sur les traverses.
Une fois les deux rails de la première voie extraits du train et déposés sur les traverses, ceux-ci sont repositionnés à leur emplacement définitif sur les traverses en utilisant des engins et un procédé connus. Il reste à assembler les rails de la deuxième portion de voie, qui viennent d'être posés, aux rails de la première portion déjà posée. Le train peut alors progresser sur cette deuxième portion de voie sans attendre le ballastage.
L'invention propose également un procédé de construction d'une première et d'une seconde voie de chemin de fer, ladite première voie étant construite par le procédé décrit plus haut, la construction de la seconde voie comportant l'étape consistant à :
- déposer sur une plateforme de ladite seconde voie au moins un rail sensiblement parallèle à la direction de ladite première voie de façon à construire une portion de seconde voie parallèle à la première voie, l'au moins un rail étant déposé à partir d'un train de stockage et de pose de rails progressant sur ladite première voie.
Une fois construite la première voie grâce au procédé précédent, le train peut avancer sur cette voie et déposer les rails de la seconde voie qui lui est parallèle.
Avantageusement, le procédé peut comporter l'étape consistant à :
- faire avancer le train de stockage et de pose de rails sur ladite première voie, et
- déposer sur la plateforme de la seconde voie au moins un rail à proximité de l'emplacement prévu pour la seconde voie par glissement dudit rail hors du train de stockage et de pose de rails selon une direction vers l'arrière du train et en biais par rapport à l'axe du train.
Lors de l'avancée du train sur la première voie, les rails sont extraits des wagons de stockage vers l'arrière du train et en biais, c'est à dire dans l'axe
des wagons de stockage et avec une composante latérale. Ils sont guidés vers les traverses de la seconde voie, pour être déposés à proximité de ces traverses.
Avantageusement, le procédé peut comporter l'étape consistant à déposer sur la plateforme des traverses à leur emplacement sensiblement définitif dans ladite seconde voie.
Comme pour la construction de la première voie, les traverses définitives de la seconde voie sont posées à leur emplacement définitif, aux ajustements près, avant la dépose des rails, ce qui constitue également un avantage important du procédé.
Avantageusement, les rails de la seconde voie peuvent être déposés de part et d'autres desdites traverses de la seconde voie.
Les rails sont déposés de part et d'autre des traverses pour pouvoir être repositionnés ultérieurement sur ces traverses, mais ils pourraient être déposés du même côté des traverses.
Lors de leur extraction hors du train de stockage et de pose de rails par glissement, les rails peuvent être guidés latéralement pour les déporter vers la seconde voie, car le train circule alors sur la première voie. Le train est doté à cet effet de moyens de guidage qui seront décrits plus bas. On joue pour cela sur l'élasticité des longs rails soudés qui sont en cours de pose.
Le procédé peut ensuite comporter l'étape consistant à repositionner les rails à leur emplacement définitif sur les traverses de la seconde voie en utilisant des engins et un procédé connus. L'invention porte également sur un procédé de construction d'une première et d'une seconde voie ferrée dans lequel on peut construire alternativement une portion de première voie, puis une portion de seconde voie, à l'aide du même train de stockage et de pose de rails progressant sur une portion de première voie déjà construite.
Dans le procédé selon l'invention, on construit alternativement une portion de première voie puis une portion de seconde voie, à l'aide du même
train de stockage et de pose de rails qui progresse sur la première voie en construction, et non plus en deux opérations distinctes. Ce procédé permet de poser une plus grande longueur de voie par jour. L'invention porte également sur un train de stockage et de pose de rails pouvant comporter, à son extrémité avant, des moyens pour extraire des wagons de stockage de rails, dans l'axe et en avant dudit train, au moins un premier rail en vue de construire une portion de voie.
Le train comporte classiquement des wagons de stockage de rails et une ou plusieurs locomotives. A son extrémité avant, le train comporte des moyens pour saisir et extraire un rail des wagons de stockage dans le prolongement du train. Ces moyens permettent donc de « pousser » un rail à l'avant du train quand le train est à l'arrêt.
Avantageusement, les moyens pour extraire au moins un premier rail peuvent comporter au moins deux rouleaux presseurs adaptés pour presser ledit premier rail entre deux faces opposées et l'entraîner par rotation desdits rouleaux.
A l'extrémité avant du train, le rail est saisi par des rouleaux presseurs qui exercent une pression suffisante sur le rail pour l'extraire des wagons de stockage par glissement du rail sur les racks de stockage.
Avantageusement, le train peut en outre être prolongé, à son extrémité avant, par un support pour ledit premier rail comportant un plan incliné, de façon à guider ledit premier rail des wagons de stockage vers la face supérieure des traverses sur lesquelles il est déposé.
Le support est par exemple une structure mécano soudée comportant une face supérieure inclinée, la partie haute étant au niveau des racks de stockage des rails et la partie basse légèrement au dessus de la face supérieure des traverses. Cette structure permet de guider le rail vers la face supérieure des traverses tout en respectant les normes en matière de courbure de rail dans un plan vertical.
La structure peut être dotée de roues pour lui permettre d'être poussée par le train sur la voie en construction.
Avantageusement, le train de stockage et de pose de rails peut comporter en outre, à son extrémité arrière, des moyens pour guider transversalement au moins un deuxième rail extrait desdits wagons de stockage de rails, de façon à guider ledit deuxième rail vers l'emplacement prévu pour une seconde voie.
A son extrémité arrière, le train comporte habituellement la/les locomotives pour la propulsion du train et des wagons à ridelles qui comportent des moyens de guidage des rails en vue de leur extraction en biais.
Avantageusement, les moyens de guidage transversal peuvent comporter au moins une potence fixé audit train de stockage et de pose de rails et débordant latéralement dudit train.
Ces potences ont pour fonction de guider transversalement et vers le sol les rails qui sont extraits du train en biais. Ils permettent de respecter les normes en matière de courbure de rail dans les plans vertical et horizontal.
Avantageusement, au moins une potence peut comporter une jambe dotée de roues à pneus, de façon à rouler sur la plateforme au fur et à mesure que le train avance. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Les figures 1A, 1B et 1C représentent un chantier de pose de traverses respectivement en élévation, vu de dessus et en perspective,
Les figures 2A et 2B représentent un chantier de pose de rails sur une première voie respectivement en élévation et vu de dessus, et une vue élargie d'une partie de ce chantier en perspective,
Les figures 2C et 2D représentent en perspective des vues élargies du chantier de pose de rails sur une première voie,
Les figures 3A et 3B représentent un chantier de pose de rails sur une seconde voie respectivement vu de dessus et en perspective,
La figure 3C représente en perspective une vue élargie d'une portion du chantier de pose d'une seconde voie,
La figure 4 illustre schématiquement la séquence de pose alternative des rails de deux voies selon le procédé.
Le procédé de construction d'une nouvelle ligne ferrée, par exemple une ligne de TGV, selon l'invention comporte trois grandes étapes :
- pose des traverses des deux voies, à l'aide d'engins routiers,
- pose des rails de la première voie, à l'aide d'un train qui progresse sur cette première voie,
- pose des rails de la seconde voie, à l'aide du même train progressant sur la première voie.
Dans la première grande étape, la première phase consiste à constituer sur la plateforme 5 et le long des deux voies VI et V2 des dépôts 10 de traverses. Ces dépôts sont effectués par des engins routiers qui accèdent à la plateforme 5 par des accès routiers, par exemple un accès routier latéral 4 existant ou créé à l'occasion du chantier. Ces dépôts 10 sont caractérisés par leur écartement D le long des voies et la quantité de traverses qu'ils contiennent. Sachant que les traverses une fois posées sont distantes de 60 cm, un dépôt prévu pour construire une longueur D de voie doit comporter N = D/0,6 traverses. De cette façon, l'engin qui pose ensuite les traverses n'a pas besoin de se réapprovisionner entre deux dépôts.
Dans les dépôts 10, les traverses sont assemblées et gerbées de façon à pouvoir être reprises facilement pas un palonnier adapté.
La deuxième phase consiste à déposer sur la plateforme deux couches de ballast 11 et 12 d'environ 5 à 8 cm d'épaisseur, sous la forme de bandes suivant la future file de rail. Ces couches de ballast ont pour objet de procurer aux traverses en béton armé monobloc (TBA) une assise sans aspérité ; elles sont disposées de façon à constituer deux assises pour environ chacune 1/3 (à confirmer) de la longueur des traverses en partant de chaque extrémité. Ces couches de ballast sont réalisées par camion routier (non représenté).
Les première et deuxième phases peuvent être interverties ou même concomitantes.
A l'occasion de la première ou deuxième phase, l'axe médian de la future voie est matérialisé par une ligne de couleur 13 qui constituera un guide pour la mise en place des traverses.
Les figues 1A à 1C illustrent la troisième phase de l'étape de pose des traverses. Elle fait intervenir une pelle mécanique classique 20 équipée d'un palonnier 21 au bout de son bras articulé. Cette pelle mécanique est attelée à un convoyeur 30 monté sur une remorque routière. La pelle mécanique 20 reprend les traverses des dépôts 10 grâce à son palonnier 21 et les dépose à une extrémité du convoyeur 30. Un engin de pose de traverses 40, appelé « pondeuse », monté sur pneus 41, est attelé à l'autre extrémité du convoyeur 30. Cet engin de pose reprend les traverses du convoyeur et les dépose en respectant le travelage, c'est à dire leur écartement, et l'équerrage, c'est à dire leur orientation. Un dispositif d'indexage (non représenté) solidaire de l'engin de pose 40 contrôle en permanence ce travelage. L'ensemble pelle mécanique 20, convoyeur 30 et engin de pose 40 progresse le long de la future voie en se repérant sur la ligne de couleur 13.
Le résultat de cette première grande étape est une pose des traverses définitives des deux voies VI et V2 à leur emplacement définitif grâce à des engins 20, 30, 40 qui sont tous routiers, c'est à dire sans l'intervention d'un train.
Les figures 2A à 2D illustrent la deuxième grande étape du procédé selon l'invention. Elle fait intervenir un train 50 de stockage et de pose de rail et un engin routier de guidage 60. Ce train 50 comporte, à partir de son extrémité avant :
- un wagon d'extraction longitudinale 52,
- des wagons de stockage de rails 51,
- des wagons d'extraction des rails en biais 53,
- un ou deux locomotives Ll, L2.
Le train et le chantier de pose progressent dans la direction illustrée par la flèche Fl sur la première voie VI en construction. Il roule sur les rails Rl l et R21 d'une portion de voie déjà posée. L'extrémité avant de train 50 est définie comme celle qui fait face à la direction de la voie à construire.
Les rails à poser sont des « longs rails soudés » (LRS) de 400 m qui ne sont pas manipulables par des engins classiques et qui sont stockés sur les racks des wagons de stockage 51.
Le wagon d'extraction longitudinale 52 se trouve en tête du train ; il est précédé par une structure mécano soudée 54 montée sur roues ferrées, qui forme une rampe 55 pour les rails en cours d'extraction. Ce wagon 52 comporte des rouleaux presseurs (non représentés) qui sont adaptés pour saisir un rail RI 2 qui constituera une partie de la première voie VI et, grâce à une pression suffisante exercée sur deux faces opposées du rail, le « pousser » hors du wagon 52 dans l'axe du train et devant lui, par conséquent dans le prolongement de la première portion de voie déjà construite. La mise en place des rails hors de leur zone de stockage peut s'effectuer à l'aide d'un câble muni d'une pince à rail et d'un treuil.
Grâce à son élasticité, le rail RI 2 rejoint le niveau de la face supérieure des traverses en glissant sur la rampe 55 de la structure 54. Un engin de guidage 60 saisit l'extrémité avant du rail RI 2 et le guide en progressant dans la direction de la voie à construire. Pour réduire le frottement des rails sur les traverses, des cavaliers à rouleaux (non représentés) ont été au préalable
clipsés sur certaines traverses, en dehors de l'emplacement définitif des rails, la distance les séparant étant suffisante pour permettre au rail de se déplacer librement sans frotter les traverses.
L'engin de guidage 60 présente deux particularités : d'une part le bras 61 est monté rotatif sur le châssis de façon à pouvoir saisir et guider chacun des rails, compte tenu de leur écartement, d'autre part les roues 62 sont surécartées pour lui permettre d'enjamber les traverses.
Dans cette deuxième grande étape, le train de stockage et de pose 50 est immobile sur la portion de première voie VI déjà construite. Les opérateurs commencent par poser les cavaliers à rouleaux sur les traverses, le rail RI 2 est poussé hors du train 50, glisse sur la rampe 55 puis roule sur les cavaliers munis de rouleaux installés sur les traverses, en même temps qu'il est guidé par l'engin de guidage 60 ; le second rail R22 est à son tour poussé hors du train et guidé. Lorsque les deux rails RI 2, R22 sont totalement extraits du train 50 et posés sur les traverses, un engin de repositionnement classique (non représenté) intervient pour poser les rails à leur emplacement définitif sur les traverses (opération de repositionnement). Une fois les rails à leur emplacement définitif, les opérateurs récupèrent les cavaliers à rouleaux et les stockent dans des caisses 63 prévues à cet effet sur l'engin de guidage 60. Les rails RI 2, R22 sont ensuite fixés aux traverses et assemblés aux rails correspondants de la portion de voie VI déjà construite. On a ainsi construit une longueur supplémentaire de la première voie VI correspondant à la longueur d'un LRS, sur laquelle le train 50 peut progresser.
Dans une variante améliorée, le wagon d'extraction 52 dispose de deux jeux de rouleaux presseurs lui permettant d'extraire les deux rails RI 2 et R22 simultanément, et le bras 61 de l'engin de guidage 60 comporte un palonnier lui permettant de guider les deux rails RI 2 et R22 simultanément.
Les figures 3 A à 3C illustrent la troisième grande étape du procédé selon l'invention. Les rails R31 et R41 de cette seconde voie sont déjà posés, et dans
cette étape, le train 50 dépose simultanément les rails R32 et R42 de la seconde voie V2 en progressant sur la première voie VI.
A son extrémité arrière, le train 50 comporte quatre wagons plats 53 munis de potences 56 et 57 en débord en direction de la future voie V2. Les rails R32 et R42 sont extraits du train 50 en biais en direction de l'arrière du train ; ces potences ont pour fonction de les guider latéralement hors du train 50 vers la plateforme 5 en jouant sur leur élasticité. A cet effet, elles comportent des ouvertures à galets 59 à l'intérieur desquels les rails coulissent. Les potences 56 sont en porte à faux sur les wagons 53, les potences 57, appelées « bicyclettes », sont munies de roues à pneus 58 pour rouler sur la plateforme 5.
Pour extraire les rails de leur stockage, on fait passer une élingue dans les ouvertures à galets, puis le train recule suffisamment afin de recouvrir la zone de décharge précédente. L'élingue est maintenue sur les rails au moyen de pinces à rail. Entre deux rails déchargés bout à bout, une élingue courte munie de deux pinces à rail peut permettre de les solidariser.
Les rails R32 et R42 sont déposés de part et d'autre des traverses de la seconde voie V2, mais ils pourraient être déposés du même côté. Une fois leur dépose terminée, un engin classique intervient pour les repositionner à leur emplacement définitif sur les traverses. Ils sont ensuite fixés aux traverses et assemblés aux rails R31 et R41 déjà posés. Cette phase de repositionnement et d'assemblage peut intervenir ultérieurement car le train de travaux n'a pas un besoin immédiat de cette seconde voie V2. Elle peut par exemple intervenir en temps masqué, alors que le train 50 est retourné en base arrière pour se réapprovisionner en rails. La mise en place des rails de la seconde voie directement sur les traverses à leur emplacement définitif peut être également envisagée.
Comme illustré en figure 4, le procédé est répété pour poser les rails suivants RI 3 et R23 de la première voie VI, puis les rails R33 et R43 de la seconde voie V2. Les rails de la première voie VI et de la seconde voie V2
sont posés décalés longitudmalement de la longueur de train de stockage et de pose.
Le procédé est bien sûr applicable à la construction d'une première voie unique.
Claims
1. Procédé de construction d'une voie de chemin de fer (VI) sur une plateforme (5),
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- extraire au moins un rail (R12) dans l'axe d'un train de stockage et de pose de rails (50) et en avant de celui-ci, ledit train (50) étant à l'arrêt sur une première portion déjà construite de ladite voie en construction (VI), en utilisant des moyens d'extraction solidaires dudit train,
- déplacer longitudinalement l'au moins un rail (R12) au moins indirectement sur des traverses de ladite voie en construction,
de façon à construire une deuxième portion de ladite voie dans le prolongement de la première portion.
2. Procédé selon la revendication l,
caractérisé en ce que lesdites traverses ont été préalablement déposées sur la plateforme (5) à leur emplacement sensiblement définitif dans ladite voie en construction (VI).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que l'étape consistant à déplacer ledit rail (R12) sur les traverses de la voie en construction comporte :
- guider ledit rail par une extrémité avant.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3,
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- fixer des moyens de roulement sur des traverses de la voie en construction (VI),
- déplacer ledit rail (RI 2) sur lesdits moyens de roulement.
5. Procédé selon la revendication 4,
caractérisé en ce qu'il comporte l'étape ultérieure consistant à :
- repositionner les rails ( I 2) de la voie en construction (VI) à leur emplacement définitif sur les traverses.
6. Procédé de construction d'une première (VI) et d'une seconde (V2) voie de chemin de fer sur une plateforme, ladite première voie (VI) étant construite par un procédé selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que la construction de la seconde voie (V2) comporte l'étape consistant à :
- déposer sur la plateforme de ladite seconde voie au moins un rail (R32, R42) sensiblement parallèle à la direction de ladite première voie (VI) de façon à construire une portion de seconde voie (V2) parallèle à la première voie, l'au moins un rail (R32, R42) étant déposé à partir d'un train de stockage et de pose de rails (50) progressant sur ladite première voie (VI).
7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à :
- faire avancer le train de stockage et de pose de rails (50) sur ladite première voie (VI), et
- déposer sur la plateforme de la seconde voie au moins un rail (R32, R42) à proximité de l'emplacement prévu pour la seconde voie (V2) par glissement dudit rail hors du train de stockage et de pose de rails (50) selon une direction vers l'arrière du train et en biais par rapport à l'axe du train (50).
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7,
caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à :
- déposer sur la plateforme des traverses à leur emplacement sensiblement définitif dans ladite seconde voie (V2).
9. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que les rails (R32, R42) de la seconde voie (V2) sont déposés de part et d'autres desdites traverses de la seconde voie.
10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9,
caractérisé en ce que l'étape consistant à faire glisser ledit rail hors du train de stockage et de pose de rails (50) comporte l'étape consistant à :
- guider latéralement ledit rail pour le déporter vers l'emplacement prévu pour la seconde voie (V2).
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10,
caractérisé en ce qu'il comporte l'étape ultérieure consistant à :
- repositionner les rails (R32, R42) de la seconde voie à leur emplacement définitif sur les traverses.
12. Procédé de construction d'une première et d'une seconde voie de chemin de fer,
caractérisé en ce que l'on construit alternativement une portion de première voie (VI) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 5, puis une portion de seconde voie (V2) selon le procédé de l'une des revendications 6 à 11, à l'aide du même train de stockage et de pose de rails (50) progressant sur une portion de première voie (VI) déjà construite.
13. Train de stockage et de pose de rails (50),
caractérisé en ce qu'il comporte, à son extrémité avant, des moyens pour extraire au moins un premier rail (R12) dans l'axe et en avant dudit train de stockage et de pose de rails (50), en vue de construire une portion d'une voie (VI).
14. Train de stockage et de pose de rails (50) selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens pour extraire au moins un premier rail (RI 2) comportent au moins deux rouleaux presseurs adaptés pour presser ledit premier rail entre deux faces opposées et l'entraîner par rotation desdits rouleaux.
15. Train de stockage et de pose de rails selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il est en outre prolongé, à son extrémité avant, par un support (54) pour ledit premier rail comportant un plan incliné (55), de façon à guider ledit premier rail (RI 2) des wagons de stockage vers la face supérieure des traverses sur lesquelles il est déposé.
16. Train de stockage et de pose de rails selon l'une des revendications 13 à 15,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre, à son extrémité arrière, des moyens pour guider transversalement au moins un deuxième rail (R32, R42) extrait desdits wagons de stockage de rails (51), de façon à guider ledit deuxième rail vers l'emplacement prévu pour une seconde voie (V2).
17. Train de stockage et de pose de rails selon la revendication 16,
caractérisé en ce que les moyens de guidage transversal comportent au moins une potence (56, 57) fixé audit train de stockage et de pose de rails (50) et débordant latéralement dudit train.
18. Train de stockage et de pose de rails selon la revendication 17,
caractérisé en ce que au moins une potence (57) comporte une jambe dotée de roues à pneus (58), de façon à rouler sur la plateforme au fur et à mesure que le train avance.
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