EP3430204B1 - Machine de réfection d'un lit de ballast à deux machines de criblage, et procédé de réfection d'un lit de ballast - Google Patents

Machine de réfection d'un lit de ballast à deux machines de criblage, et procédé de réfection d'un lit de ballast Download PDF

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EP3430204B1
EP3430204B1 EP17712248.8A EP17712248A EP3430204B1 EP 3430204 B1 EP3430204 B1 EP 3430204B1 EP 17712248 A EP17712248 A EP 17712248A EP 3430204 B1 EP3430204 B1 EP 3430204B1
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EP
European Patent Office
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ballast
machine
undercutter
screening
screening machine
Prior art date
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EP17712248.8A
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German (de)
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EP3430204A1 (fr
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Jörg Ganz
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Matisa Materiel Industriel SA
Original Assignee
Matisa Materiel Industriel SA
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/06—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
    • E01B27/022—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means by devices moving on the track with or without spreading or levelling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/04—Removing the ballast; Machines therefor, whether or not additionally adapted for taking-up ballast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/04—Cleaning or reconditioning ballast or ground beneath

Definitions

  • the invention relates to a machine for repairing a ballast bed moving by rolling on a railway track.
  • the invention relates to a method for repairing a ballast bed.
  • FR 2 539 156 describes a machine for repairing a ballast bed comprising a stripper comprising an excavating tool defining a direction of movement of the machine, a distributor for dividing an incoming ballast flow from the stripper into two outgoing ballast flows separated at least one front screening machine supplied by a first of the two outgoing ballast streams; and at least one rear screening machine supplied by the second of the two outgoing ballast streams.
  • the two screening machines are positioned side by side, behind the stripper in the direction of travel.
  • the front screening machine supplies clean ballast to a front discharge chute positioned in the immediate vicinity of the stripper.
  • the rear screening machine supplies clean ballast to a discharge chute positioned at the rear of the machine.
  • Conveyors transport the cuttings to one or more storage wagons, positioned at the very front of the repair machine, and in particular in front of the stripper and the associated rail lifting tools.
  • the resulting machine is no more compact than if it were provided with a single screening machine. It also requires a long transport path of the spoil to the extreme front of the vehicle supporting the repair machine. It also requires a large capacity conveyor to transport the ballast from the stripper to the screening machines.
  • the invention aims to remedy the drawbacks of the state of the art and to propose a compact and versatile machine, taking advantage of the available space and allowing a simplified flow of the ballast.
  • the distributor To prevent storage of the purified ballast coming from the front screening machine, provision is made for the distributor to include a variator to vary the ratio between the first and the second of the outgoing dissociated ballast flows.
  • the command drive can be manual or automated, depending on measured or estimated parameters, open loop or closed loop.
  • the refurbishment machine may in particular include means for controlling the flow rate of the second of the dissociated outgoing ballast flows as a function of a target flow rate of relining ballast request, such that the flow rate of the second of the dissociated outgoing ballast flows is lower or equal to the target reline ballast demand rate.
  • the distributor is arranged between the rear screening machine and the front screening machine, preferably directly at the outlet of the stripper.
  • the distributor is thus located near the stripper, so that the distance to be traveled by the outgoing flow from the stripper before its division is minimized.
  • Subsequent delivery of the ballast to the front and rear screening machines requires only a reduced throughput relative to the outflow, which allows for a reduction in size of the transport paths to the screening machines.
  • the first of the dissociated outgoing ballast flows known as aft outgoing ballast flow
  • the second of the dissociated outgoing ballast flows known as the forward outgoing ballast flow
  • the stripper is positioned on a so-called stripping wagon.
  • the front screening machine can preferably be positioned on the stripping wagon, or where appropriate on a front screening wagon separate from the stripping wagon.
  • the rear screening machine for its part, can be positioned on a rear screening car separate from the stripping car. This arrangement favors the modularity of the whole machine.
  • the distributor is placed on the stripping wagon, the proximity between the distributor and the stripping machine being, as has been said, favorable in terms of management of the ballast flow.
  • the ballast bed repair machine further comprises at least one front relining plow positioned behind the stripper, and a front relining conveyor for conveying clean ballast from the front screening machine. to the front relining plow.
  • the front screening machine is thus used in a privileged way for the relining of the track.
  • the front relining plow is positioned in close proximity to the stripper behind it.
  • the stripper is always associated with a track lifting block which precedes it and allows it to work in the ballast bed under the raised track.
  • the front relining plow is intended to work, like the stripper, in that portion of the site where the track is raised.
  • the front relining plow is positioned on the stripping wagon. Where appropriate, the positioning of the relining plow can be adjustable, so as to move closer to or away from the stripper.
  • the ballast bed repair machine comprises a rear relining conveyor for conveying ballast suitable for use back and forth to the front relining plow.
  • This rear relining conveyor is particularly useful when the front screening machine is stopped, or to complete the production of the front screening machine.
  • this rear relining conveyor can be fed by the rear screening machine. Alternatively or cumulatively, it can be supplied by a ballast tank suitable for use.
  • the ballast bed repair machine further comprises a bidirectional clean ballast conveyor to convey clean ballast from the rear screening machine alternately forward or backward.
  • This bidirectional conveyor thus allows at least two different uses of the purified ballast produced by the rear screening machine.
  • a front end of the purified ballast conveyor supplies the rear relining conveyor.
  • the machine for repairing a ballast bed further comprises a ballast tank suitable for use, and one or more conveyors for conveying ballast suitable for use from the ballast tank specific to the use. use at the ballast bed.
  • the ballast tank suitable for use can in particular be used as a reserve of new ballast, useful in particular at the start of a work sequence, when the stripper enters the ballast bed, or at the end of a work sequence. , when the stripper leaves the ballast bed.
  • the conveyor or conveyors make it possible to convey the ballast suitable for use as far as the front relining plow, or, where appropriate, to a rear relining plow.
  • the ballast tank can be used as a buffer storage for excess stripped ballast relative to relining requirements.
  • the volume of purified ballast generated by the treatment of the entire flow leaving the stripper by the two screening machines is generally greater than the needs for relining, at least in the phases of permanent operation outside the start-up sequences and stop.
  • one end of the bidirectional purified ballast conveyor flows into the ballast tank suitable for use.
  • the ballast tank suitable for use can in particular be positioned between the stripper and the rear screening machine or behind the rear screening machine.
  • the ballast tank By positioning the ballast tank in the immediate vicinity of the front relining plow, the travel time of the ballast to the front relining plow is minimized, and therefore the response times of the machine.
  • the conveyor from the distributor to the rear screening machine is shortened.
  • the railcar carrying the ballast tank can also be unhitched and replaced.
  • the machine for repairing a ballast bed further comprises at least one rear relining plow positioned behind the stripper and supplied with purified ballast at least by the rear screening machine.
  • the function of the rear reline plow is primarily to distribute additional ballast on the track which is already resting on the ballast bed relined by the front relining plow.
  • ballast tank in front of the stripper, preferably between the stripper and the stripper. front screening machine.
  • the relining plow located behind and close to the stripper, is fed in priority by the rear screening machine, a conveyor being provided between the ballast tank and the relining plow to provide additional supply of clean ballast or new ballast when necessary.
  • the ballast bed repair machine further comprises at least one front spoil conveyor for conveying spoils at the outlet of the front screening machine to at least one front spoil wagon to be positioned in front of the stripper. , and preferably in front of the front screening machine, or on an adjacent lane.
  • the ballast bed repair machine further comprises at least one rear spoil conveyor for conveying spoil at the outlet of the rear screening machine to at least one rear spoil wagon to be positioned behind the excavator. stripper, and preferably behind the rear screening machine, or on an adjacent lane.
  • the stripper has a nominal ballast excavation capacity given, and in that the front screening machine and the rear screening machine each have a nominal screening capacity strictly less than the nominal capacity of excavation stripper, preferably less than 80% of the nominal excavation capacity of the stripper, and strictly greater than half of the nominal excavation capacity of the stripper, preferably greater than 60% of the nominal capacity of excavation of the stripper.
  • the stripper has a nominal ballast digging capacity given, and in that the front screening machine and the rear screening machine each have a nominal screening capacity greater than or equal to the nominal capacity of excavation of the stripper.
  • This embodiment makes it possible, at the cost of a larger size than the previous embodiment, to work at full speed with only one of the two screening machines, which offers very great operating flexibility.
  • the cuttings can then be evacuated alternately from the two ends, which allows the repair machine to operate continuously: in an operating phase, the distributor directs the flow of used ballast to one of the screening machines and the spoil from this screening machine is discharged to the corresponding end of the repair machine where there is a spoil car.
  • the distributor diverts all of the spent ballast flow to the other screening machine and the cuttings produced are evacuated to the other end of the repair machine where there is another cuttings car. which gives time to replace the full wagon at the first end with a new empty spoil wagon.
  • the transition between the two phases is instantaneous, so replacement of the spoil car can be done without stopping the stripper.
  • the flow rate of the second of the dissociated outgoing ballast flows is varied as a function of a target reline ballast request rate, such that the flow rate of the second of the dissociated outgoing ballast flows is less than or equal to the rate. reline ballast demand target.
  • the forward clean ballast stream is preferably completely rerouted onto the forward track of a front reline plow.
  • the front cuttings flow is preferably discharged from the front or to the side.
  • the rear purified ballast flow can be at least partially stored in a ballast tank and / or at least partially rerouted on the track, in front of a front relining plow and / or a rear relining plow.
  • the rear spoil flow is preferably discharged from the rear or to the side.
  • FIG. 1A to 1C Illustrated is a machine 10 for repairing a ballast bed 12 intended to travel on a track 14 during repair in a direction of movement 16 from right to left in the figures.
  • the repair machine is here made up of four wagons 18, 20, 22, 24 the first two wagons 18, 20 being illustrated on the figure 1A , the last two 22, 24 on the figure 1C , the figure 1B incorporating the two intermediate wagons 20, 22 .
  • the term wagon is used to designate a unit resting on several running gears, in general a front bogie and a rear bogie, to travel on the railway line 14 being repaired.
  • a unit generally comprises a rigid frame which supports the functional elements.
  • each wagon 18, 20, 22, 24 has its own bogies, distinct from the bogies of the adjacent wagons, although the use of running gears common to two adjacent wagons is also possible.
  • the first wagon called an energy supplier wagon 18, comprises the hydraulic and / or pneumatic motors and pumps necessary to supply the repair machine 10 . It may also include a room for staff, a control station, one or more tool stores or repair shops.
  • the second wagon hereinafter referred to as stripping wagon 20 , supports a stripping machine 26 , a distributor 28 and a front screening machine 30 , placed in front of the distributor 28 and in front of the stripper 26 .
  • stripper designates in a known manner a machine provided with an excavation tool which is positioned partially under the track and allows the excavation of the ballast.
  • the tool can be constituted by an endless chain which has a lower part located at all times under the track, across the track, an upper part driven by a motor, and side parts which follow two tracks. ramps, one of which, ascending, allows the ballast to be routed from the lower part to the upper part, where it flows directly into the distributor 28 .
  • screening machine covers any type of machine which allows treatment of the used ballast coming from the stripper in order to extract therefrom or to produce a clean ballast capable of being used for relining the track.
  • This type of machine may in particular include vibration generators and one or more stepped grids for treating the ballast and separating it from the cuttings.
  • the distributor 28 makes it possible to divide the incoming ballast flow coming from the stripper 26 into two dissociated flows, namely a front outgoing ballast flow conveyed by a used ballast conveyor before 32 to the front screening machine 30 , and a rear outgoing ballast stream conveyed by a rear spent ballast conveyor 34 to a rear screening machine 36 positioned on the last wagon 24 , called a rear screening wagon.
  • the distributor 28 can be produced in various ways. It may for example be a tank fed from above and having two outlets at the bottom of which at least one, and preferably both, can be opened or closed by shutters. It is also possible to have a single flap at the bottom of the tank, the variable positioning of which makes it possible to divide the incoming flow in variable proportions into two outgoing flows.
  • the distributor 28 can also be constituted by a first conveyor placed partially in the flow coming from the stripper 28 and picking up only a part of this flow, the other part being recovered by a second conveyor placed below the first.
  • the distributor preferably allows a variation in the distribution of the incoming flow into two dissociated outgoing flows. This variation capacity can be continuous or incremental, and is preferably total, in the sense that it preferably makes it possible to direct all the incoming flow towards the front spent ballast conveyor 32 , or towards the rear spent ballast conveyor 34 , or in varying proportions (for example 80% forward and 20% backward, or 50/50 or 20/80).
  • the term “conveyor” is understood to mean any type of belt, chain or conveyor belt, or more generally any device for continuous transport following a predefined path, in one or more sections, between two points of the machine. repair 10 , when moving.
  • a conveyor can in particular comprise motorized parts and non-motorized parts, for example slides, for the parts where a gravity path is possible.
  • the used ballast conveyor before 32 comprises a single bent section, or two rectilinear sections in the same rigid structure, because the two machines that it connects are located on the same wagon.
  • the rear spent ballast conveyor 34 comprises several sections, at least one part wagon, which successively discharge one into the other.
  • conveyors are most often mobile and / or telescopic, to allow great modularity of operation.
  • one conveyor section When passing from one wagon to another, one conveyor section generally empties into another, and it may be necessary to provide that one and / or the other of the sections is pivoting about a vertical axis, in order to take into account variations in the position of the wagons with the curve of the track.
  • the stripper 26 is associated with a lifting block for the track 38 , located directly before the stripper, and which makes it possible to lift the track at the place where the actual excavation by the stripper 26 occurs.
  • the front screening machine 30 receives the front ballast stream from the front spent ballast conveyor 32 and processes the spent ballast to produce clean ballast and cuttings.
  • a front muck conveyor 40 conveys the muck leaving the front screening machine 30 to at least one front muck wagon (not shown) positioned in front of the energy supplier wagon 18 .
  • the front cuttings conveyor 40 can also be provided to pivot about a vertical axis, to feed, if necessary, a cuttings wagon located on a parallel track.
  • the stripping wagon 20 also supports a front relining plow 42 positioned remotely and behind the stripper 26 , and a front relining conveyor 44 for conveying the cleaned ballast exiting the front screening machine 30 to track 14.
  • the function of the front relining plow 42 is to distribute ballast suitable for use, that is to say either purified ballast or new ballast, in the cavity produced by the stripper, before resting the track on the ballast thus distributed.
  • the front reline plow must therefore be in a part of the site relatively close to the track lifting block 38 .
  • the rear screening machine 36 disposed on the fourth wagon 24 , referred to as the rear screening wagon, receives the spent ballast conveyed by the rear spent ballast conveyor 34 and processes the spent ballast to produce clean ballast and cuttings.
  • a rear cuttings conveyor 46 conveys the cuttings leaving the rear screening machine 36 to a rear cuttings wagon (not shown) positioned behind the reclamation machine 10 .
  • the rear cuttings conveyor 46 can also be provided to pivot about a vertical axis, to feed, where appropriate, a cuttings wagon located on a parallel track.
  • the rear screen car 24 also supports a rear reline plow 48 supplied with clean ballast from the rear screen machine 36 .
  • the purpose of the rear relining plow 48 is to distribute ballast suitable for use laterally on either side of the track and between the sleepers, in a section of the site where the track already rests on the ballast specific to the track. spread use by the front relining plow 42 .
  • the storage wagon 22 which essentially comprises a ballast tank suitable for use 50 .
  • the clean ballast produced by the rear screening machine 36 is collected by a bidirectional rear clean ballast conveyor 52 , which in one direction of operation (rearward) feeds the rear relining plow 48 , and in the opposite direction (forwards) supplies the ballast tank suitable for use 50 .
  • a rear relining conveyor 54 enables ballast present in the storage wagon 22 to be conveyed if necessary to the front relining plow 42 .
  • ballast tank suitable for use in front of the stripper 26 and, at least under normal conditions of use, the front screening machine 30 does not feed the clean ballast tank 50 located behind the stripper 26 .
  • the repair machine 10 is designed so that all the purified ballast produced by the front screening machine 30 is directly routed to the front relining plow 42 , without intermediate storage.
  • the total volume of clean ballast produced by the two screening machines 30 , 36 is most often greater than the ballast requirements at the level of the front relining plow 42 .
  • the control of the purified ballast produced by the front screening machine 30 is therefore done essentially by modifying at the level of the distributor 28 the proportion of the used ballast directed towards the front screening machine 30 .
  • the excess spent ballast excavated by stripper 26 and which is not directed to the front screening machine 30 is directed to the rear screening machine 36 which feeds the rear reline plow 48 and / or the clean ballast tank to the machine. use 50 .
  • the quantity of missing ballast is conveyed from the use-clean ballast tank 50 to track 12 at the level of the front reline plow 42 by the rear reline conveyor 34 .
  • the means for controlling the distributor 28 may include means for estimating the volume, mass and / or flow rate of relining ballast required at the level of the front relining plow 42 . They can also include means for measuring or estimating a degree of opening of a distribution flap of the distributor 28 or the quantity (mass, volume and / or flow) of used ballast conveyed to the machine. front screening 30 . They can also include means for measuring the power, energy, speed or another quantity characteristic of the operation of the front screening machine 30 . They may also include means of measuring or estimating the quantity (mass, volume and / or flow) of cleaned ballast produced by the front screening machine 30 , or present on the front relining conveyor 44 connecting the front screening machine 30 to the front relining plow 42 . The distributor 28 can also be controlled from set values given manually from a cockpit.
  • the front screening machine 30 and the rear screening machine 26 therefore preferably each have a nominal screening capacity strictly less than the nominal excavation capacity of the stripper 26 , preferably less than 80 % of the nominal excavation capacity.
  • stripper 36 and strictly greater than half of the nominal excavation capacity of the stripper 36 , preferably greater than 60 % of the nominal excavation capacity of the stripper. In the event of failure of one of the screening machines 30 , 36 , the repair machine 10 can still operate in degraded mode at reduced speed.
  • each screening machine 30 , 36 or at least one of them, preferably the front screening machine 30 has a nominal screening capacity at least equal to the nominal excavation capacity of the stripper 26 .
  • the repair machine 10 can operate at its nominal excavation speed by returning all the flow to only one of the screening machines 30 , 36 .
  • the repair machine can thus operate at its nominal speed by returning all the cuttings to the front or to the rear, which makes it possible to adapt very freely to the constraints of the site, depending on whether it is easier to move the excavation cars in front of or behind the repair machine 10 .
  • This sizing of the screening machines 30 , 36 also makes it possible not to interrupt the excavation when a car of spoil at one end of the repair machine is full and it must be replaced by another. Indeed, it is then possible to temporarily transfer all the spent ballast flow to the other screening machine and the other end of the repair machine 10, at least for the time of the change of spoil car.
  • FIG. 2A to 2C differs from the previous one in particular by the positioning of the ballast tank suitable for use 50, and of the storage wagon 22 which carries it.
  • the use clean ballast tank 50 is positioned behind the rear screening machine 36 and, therefore, the storage wagon 22 is positioned away from the front relining plow 42, which shortens the conveyor belt.
  • rear worn ballast 34 but extends the rear spoil conveyor 46 between the use clean ballast tank 50 and the front reline plow 42.
  • the clean ballast conveyor 52 which directly collects the clean ballast produced by the rear screening machine 36 is bidirectional. When driven in a first direction (forward), the clean ballast conveyor 52 discharges from its front end into the rear reline conveyor 54 which feeds the front reline plow 42.
  • the purified ballast conveyor 52 When supplied with in the opposite direction (towards the rear), the purified ballast conveyor 52 discharges through its rear end at the level of the rear relining plow 48. It is not intended to convey an excess of purified ballast to the ballast tank fit for use 50, which therefore contains only new ballast.
  • a new ballast conveyor 56 is placed directly at the outlet of the ballast tank suitable for use 50, which makes it possible, by opening the ballast tank suitable for use 50, to supply the relining plow with new ballast.
  • rear 48 and / or the front relining plow 42 if necessary in addition to the purified ballast from the rear screening machine 36.
  • this repair machine 10 can be completed with additional wagons, to add functions to it, if necessary.
  • the distribution of the various elements of the repair machine on the various wagons may vary.
  • the front screening machine can be arranged on a front screening car separate from the stripping car, at the front of the latter.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • L'invention se rapporte à une machine de réfection d'un lit de ballast se déplaçant par roulement sur une voie ferrée. En outre, l'invention se rapporte à un procédé de réfection d'un lit de ballast.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
  • Dans le document FR 2 539 156 est décrite une machine de réfection d'un lit de ballast comportant une dégarnisseuse comportant un outil d'excavation définissant un sens de déplacement de la machine, un répartiteur pour diviser un flux de ballast entrant en provenance de la dégarnisseuse en deux flux de ballast sortants dissociés au moins une machine de criblage avant alimentée par un premier des deux flux de ballast sortants; et au moins une machine de criblage arrière alimentée par le deuxième des deux flux de ballast sortants. Les deux machines de criblage sont positionnées côte à côte, en arrière de la dégarnisseuse dans le sens de déplacement. La machine de criblage avant alimente en ballast épuré une goulotte de déversement avant positionnée au voisinage direct de la dégarnisseuse. La machine de criblage arrière alimente en ballast épuré une goulotte de déversement positionnée à l'arrière de la machine. Des convoyeurs assurent le transport des déblais vers un ou plusieurs wagons de stockage, positionné tout à l'avant de la machine de réfection, et notamment en avant de la dégarnisseuse et des outils de relevage de voie ferrée associés. En divisant le flux en provenance de la dégarnisseuse en deux flux parallèle, on limite le dimensionnement des machines de criblage. Mais la machine résultante n'est pas plus compacte que si elle était pourvue d'une machine de criblage unique. Elle nécessite de plus un long trajet d'acheminement des déblais jusqu'à l'extrême avant du véhicule supportant la machine de réfection. Elle nécessite également un convoyeur de grande capacité pour acheminer le ballast depuis la dégarnisseuse jusqu'aux machines de criblage. De plus, il n'est pas prévu de stockage du ballast épuré issu du criblage mais excédentaire par rapport aux besoins de remise en voie du ballast. Il n'est pas non plus prévu de voie d'acheminement de nouveau ballast, au cas où ou le ballast épuré issu du criblage est insuffisant par rapport aux besoins de remise en voie, situation qui rencontrée notamment dans les phases initiale et finale de fonctionnement de la machine.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer une machine compacte et versatile, tirant partie de l'espace disponible et permettant un flux simplifié du ballast.
  • Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, une machine de réfection d'un lit de ballast comportant:
    • au moins une dégarnisseuse définissant un sens de déplacement de travail de la machine de réfection,
    • un répartiteur pour diviser un flux de ballast entrant en provenance de la dégarnisseuse en au moins deux flux de ballast sortant dissociés;
    • au moins une machine de criblage arrière positionnée dans le sens de déplacement en arrière de la dégarnisseuse, et apte à être alimentée par un premier des flux de ballast sortant dissociés ; et
    • au moins une machine de criblage avant apte à être alimentée par un deuxième des flux de ballast sortant dissociés; et positionnée en avant de la dégarnisseuse.
  • En positionnant les deux machines de criblage de part et d'autre de la dégarnisseuse dans le sens de déplacement, on peut le cas échéant utiliser les deux extrémités de la machine pour stocker, évacuer ou acheminer du ballast épuré ou des déblais, par la voie en cours de réfection, ou le cas échéant par une ou plusieurs voie parallèle.
  • Pour éviter un stockage du ballast épuré en provenance de la machine de criblage avant, on prévoit que le répartiteur comporte un variateur pour faire varier le ratio entre le premier et le deuxième des flux de ballast sortant dissociés. La commande du variateur peut être manuelle où automatisée, en fonction de paramètre mesurés ou estimés, en boucle ouverte ou en boucle fermée. La machine de réfection peut notamment comporter des moyens de pilotage du débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés en fonction d'un débit cible de demande de ballast de regarnissage, tels que le débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés soit inférieur ou égal au débit cible de demande de ballast de regarnissage.
  • Suivant un mode de réalisation préféré, le répartiteur est disposé entre la machine de criblage arrière et la machine de criblage avant, de préférence directement en sortie de la dégarnisseuse. Le répartiteur se trouve ainsi à proximité de la dégarnisseuse, de sorte que l'on minimise la distance à parcourir par le flux sortant en provenance de la dégarnisseuse avant sa division. L'acheminement ultérieur du ballast vers les machines de criblage avant et arrière ne nécessite qu'un débit réduit par rapport au flux sortant, ce qui permet une réduction de taille des chemins de transport vers les machines de criblage. Le premier des flux de ballast sortant dissociés, dit flux de ballast sortant arrière, est acheminé vers l'arrière et vers la machine de criblage arrière, alors que le deuxième des flux de ballast sortant dissociés, dit flux de ballast sortant avant, est acheminé vers l'avant et vers la machine de criblage avant.
  • La dégarnisseuse est positionnée sur un wagon dit de dégarnissage. La machine de criblage avant peut être positionnée de préférence sur le wagon de dégarnissage, ou le cas échéant sur un wagon de criblage avant distinct du wagon de dégarnissage. La machine de criblage arrière peut quant à elle être positionnée sur un wagon de criblage arrière distinct du wagon de dégarnissage. Cette disposition favorise la modularité de l'ensemble de la machine. De préférence, le répartiteur est disposé sur le wagon de dégarnissage, la proximité entre le répartiteur et la dégarnisseuse étant, comme on l'a dit, favorable en terme de gestion des flux de ballast.
  • Suivant un mode de réalisation, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre au moins une charrue de regarnissage avant positionnée en arrière de la dégarnisseuse, et un convoyeur de regarnissage avant pour acheminer du ballast épuré de la machine de criblage avant à la charrue de regarnissage avant. La machine de criblage avant est ainsi utilisée de façon privilégiée pour le regarnissage de la voie. De préférence, la charrue de regarnissage avant est positionnée à proximité directe de la dégarnisseuse en arrière de celle-ci. En effet, la dégarnisseuse est toujours associée à un bloc de levage de voie qui la précède et lui permet de travailler dans le lit de ballast sous la voie soulevée. La charrue de regarnissage avant a vocation à travailler, comme la dégarnisseuse, dans cette portion du chantier où la voie est soulevée. De préférence, la charrue de regarnissage avant est positionnée sur le wagon de dégarnissage. Le cas échéant, le positionnement de la charrue de regarnissage peut être ajustable, de manière à se rapprocher ou s'éloigner de la dégarnisseuse.
  • Suivant un mode de réalisation, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte un convoyeur de regarnissage arrière pour acheminer du ballast propre à l'usage d'arrière en avant jusqu'à la charrue de regarnissage avant. Ce convoyeur de regarnissage arrière est notamment utile lorsque la machine de criblage avant est à l'arrêt, ou pour compléter la production de la machine de criblage avant. Suivant un mode de réalisation, ce convoyeur de regarnissage arrière peut être alimenté par la machine de criblage arrière. Alternativement ou cumulativement, il peut être alimenté par un réservoir de ballast propre à l'usage.
  • Suivant un mode de réalisation, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre un convoyeur de ballast épuré bidirectionnel pour acheminer du ballast épuré de la machine de criblage arrière alternativement vers l'avant ou vers l'arrière. Ce convoyeur bidirectionnel permet ainsi au moins deux utilisations différentes du ballast épuré produit par la machine de criblage arrière. Suivant un mode de réalisation, qu'une extrémité avant du convoyeur de ballast épuré alimente le convoyeur de regarnissage arrière.
  • Suivant un mode de réalisation, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre un réservoir de ballast propre à l'usage, et un ou plusieurs convoyeurs pour acheminer du ballast propre à l'usage du réservoir de ballast propre à l'usage au lit de ballast. Le réservoir de ballast propre à l'usage peut notamment être utilisé comme réserve de ballast neuf, utile notamment au début d'une séquence de travail, lorsque la dégarnisseuse pénètre dans le lit de ballast, ou à la fin d'une séquence de travail, lorsque la dégarnisseuse sort du lit de ballast. De préférence, le ou les convoyeurs permettent d'acheminer le ballast propre à l'usage jusqu'à la charrue de regarnissage avant, ou le cas échéant jusqu'à une charrue de regarnissage arrière.
  • Alternativement ou de façon cumulative, le réservoir de ballast peut être utilisé comme stockage tampon pour le ballast épuré en excès par rapport aux besoins de regarnissage. En effet, le volume de ballast épuré généré par le traitement de la totalité du flux sortant de la dégarnisseuse par les deux machines de criblage est en général supérieur aux besoins de regarnissage, du moins dans les phases de fonctionnement permanent hors des séquences de démarrage et d'arrêt. On prévoit donc avantageusement qu'une extrémité du convoyeur de ballast épuré bidirectionnel se déverse dans le réservoir de ballast propre à l'usage.
  • Le réservoir de ballast propre à l'usage peut notamment être positionné entre la dégarnisseuse et la machine de criblage arrière ou en arrière de la machine de criblage arrière. En positionnant le réservoir de ballast à proximité immédiate de la charrue de regarnissage avant, on minimise les temps de trajet du ballast vers la charrue de regarnissage avant, donc les temps de réponse de la machine. En choisissant au contraire de positionner le réservoir de ballast en arrière de la machine de stockage arrière, on raccourcit le convoyeur du répartiteur à la machine de criblage arrière. On permet également de dételer le wagon portant le réservoir de ballast et de le remplacer.
  • Il est à noter que l'on peut le cas échéant se dispenser de stockage d'une partie du ballast épuré en provenance de la machine de criblage avant. En effet, en pilotant le flux de ballast sortant avant qui alimente la machine de criblage avant, on peut assez précisément contrôler le flux de ballast épuré sortant de la machine de criblage avant, et limiter ce flux à ce qui est nécessaire. Ce n'est que dans l'hypothèse où la capacité de criblage de la machine de criblage avant devient insuffisante pour alimenter la charrue de regarnissage (par exemple si le ballast en provenance de la dégarnisseuse est en mauvais état et génère relativement peu de ballast épuré et beaucoup de déblais) que l'apport supplémentaire du réservoir de ballast devient nécessaire. En pratique, ceci signifie que la machine de réfection ne comporte pas, ou pas nécessairement, de réservoir de ballast avant en avant de la dégarnisseuse. On peut également prévoir que la machine de réfection ne comporte pas de convoyeur de ballast épuré de la machine de criblage avant au réservoir de ballast, ce qui est une simplification supplémentaire.
  • Suivant un mode de réalisation, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre au moins une charrue de regarnissage arrière positionnée en arrière de la dégarnisseuse et alimentée en ballast épuré au moins par la machine de criblage arrière. Lorsque la machine présente à la fois une charrue de regarnissage avant et une charrue de regarnissage arrière, la fonction de la charrue de regarnissage arrière est en priorité de répartir un complément de ballast sur la voie qui repose déjà sur le lit de ballast regarni par la charrue de regarnissage avant.
  • En variante, et notamment dans l'hypothèse où la machine de réfection est dépourvue de charrue de regarnissage arrière, il est à noter qu'il est possible de disposer le réservoir de ballast en avant de la dégarnisseuse, de préférence entre la dégarnisseuse et la machine de criblage avant. Dans cette hypothèse, la charrue de regarnissage, située en arrière et à proximité de la dégarnisseuse, est alimentée en priorité par la machine de criblage arrière, un convoyeur étant prévu entre le réservoir de ballast et la charrue de regarnissage pour fournir un supplément d'apport de ballast épuré ou de ballast neuf lorsque cela est nécessaire.
  • De préférence, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre au moins un convoyeur de déblais avant pour acheminer des déblais en sortie de la machine de criblage avant vers au moins un wagon de déblais avant à positionner en avant de la dégarnisseuse, et de préférence en avant de la machine de criblage avant, ou sur une voie adjacente. De façon similaire, la machine de réfection d'un lit de ballast comporte en outre au moins un convoyeur de déblais arrière pour acheminer des déblais en sortie de la machine de criblage arrière vers au moins un wagon de déblais arrière à positionner en arrière de la dégarnisseuse, et de préférence en arrière de la machine de criblage arrière, ou sur une voie adjacente.
  • Suivant un mode de réalisation préféré, la dégarnisseuse a une capacité nominale d'excavation de ballast donnée, et en ce que la machine de criblage avant et la machine de criblage arrière ont chacune une capacité nominale de criblage strictement inférieure à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse, de préférence inférieure à 80% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse, et strictement supérieure la moitié de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse, de préférence supérieure à 60% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse. En assurant une légère surcapacité globale de criblage, on facilite une répartition judicieuse du criblage entre la machine de criblage avant et la machine de criblage arrière. On permet en outre un fonctionnement en mode dégradé, en cas de panne d'une des machines de criblage, ou en mode d'économie, en n'utilisant qu'une machine de criblage lorsque la dégarnisseuse ne fonctionne pas à pleine capacité.
  • Suivant un autre mode de réalisation la dégarnisseuse a une capacité nominale d'excavation de ballast donnée, et en ce que la machine de criblage avant et la machine de criblage arrière ont chacune une capacité nominale de criblage supérieure ou égale à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse. Ce mode de réalisation permet, au prix d'un encombrement plus important que le mode de réalisation précédent, de travailler à plein régime avec une seule des deux machines de criblage, ce qui offre une très grande flexibilité de fonctionnement. On peut alors par exemple évacuer les déblais alternativement par les deux extrémités, ce qui permet à la machine de réfection d'opérer en continu: dans une phase de fonctionnement, le répartiteur dirige le flux de ballast usé vers l'une des machines de criblage et les déblais de cette machine de criblage sont évacués vers l'extrémité correspondante de la machine de réfection ou se trouve un wagon de déblais. Lorsque celui-ci est plein, le répartiteur dévie la totalité du flux de ballast usé vers l'autre machine de criblage et les déblais produits sont évacué vers l'autre extrémité de la machine de réfection où se trouve un autre wagon de déblais, ce qui donne le temps de remplacer le wagon plein à la première extrémité par un nouveau wagon de déblais vide. La transition entre les deux phases est instantanée, de sorte que le remplacement du wagon de déblais peut être fait sans arrêter la dégarnisseuse.
  • Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un procédé de réfection d'un lit de ballast comportant:
    • un dégarnissage du lit de ballast au moyen d'au moins une dégarnisseuse se déplaçant par rapport au lit de ballast dans un sens de déplacement de travail,
    • une répartition d'un flux de ballast en provenance de la dégarnisseuse en au moins deux flux de ballast sortant dissociés;
    • réalisation d'un criblage d'un premier des flux de ballast sortant dissociés en arrière du dégarnissage dans le sens de déplacement; et
    • réalisation d'un criblage d'un deuxième des flux de ballast sortant dissociés en avant du criblage du premier des flux de ballast sortant dissociés et en avant du dégarnissage dans le sens de déplacement.
  • De préférence, on fait varier le débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés en fonction d'un débit cible de demande de ballast de regarnissage, de façon telle que le débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés est inférieur ou égal au débit cible de demande de ballast de regarnissage.
  • Du criblage du deuxième des flux de ballast sortant dissociés résulte un flux de ballast épuré avant et un flux de déblais avant. Le flux de ballast épuré avant est de préférence intégralement réacheminé sur la voie en avant d'une charrue de regarnissage avant. Le flux de déblais avant est de préférence évacué par l'avant ou sur le côté.
  • Du criblage du premier des flux de ballast sortant dissociés résulte un flux de ballast épuré arrière et un flux de déblais arrière. Suivant les modes de réalisation du procédé, le flux de ballast épuré arrière peut être au moins partiellement stocké dans un réservoir de ballast et/ou au moins partiellement réacheminé sur la voie, en avant d'une charrue de regarnissage avant et/ou d'une charrue de regarnissage arrière. Le flux de déblais arrière est de préférence évacué par l'arrière ou sur le côté.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
    • les figures 1A à 1C, une machine de réfection d'un lit de ballast selon un premier mode de réalisation de l'invention;
    • les figures 2A à 2C, une machine de réfection d'un lit de ballast selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
    • DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION
  • Sur les figures 1A à 1C est illustrée une machine de réfection 10 d'un lit de ballast 12 ayant vocation à circuler sur une voie 14 en cours de réfection dans un sens de déplacement 16 de droite à gauche sur les figures. La machine de réfection est ici composée de quatre wagons 18, 20, 22, 24 les deux premiers wagons 18, 20 étant illustrés sur la figure 1A , les deux derniers 22, 24 sur la figure 1C , la figure 1B reprenant les deux wagons intermédiaires 20, 22.
  • Dans le cadre de la présente description on utilise le vocable wagon pour désigner une unité reposant sur plusieurs trains roulants, en général un bogie avant et un bogie arrière, pour circuler sur la voie ferrée 14 en cours de réfection. Une telle unité comporte en général un châssis rigide qui supporte les éléments fonctionnels. De préférence, chaque wagon 18, 20, 22, 24 a ses propres bogies, distincts des bogies des wagons adjacents, bien que l'utilisation de trains roulants communs à deux wagons adjacents soit également envisageable.
  • Le premier wagon, dit wagon fournisseur d'énergie 18, comporte les moteurs et pompes hydrauliques et/ou pneumatiques nécessaires à l'alimentation de la machine de réfection 10. Il peut également comporter un local pour le personnel, un poste de commande, un ou plusieurs magasins d'outillage ou ateliers de réparation.
  • Le deuxième wagon, dit dans la suite wagon de dégarnissage 20, supporte une dégarnisseuse 26, un répartiteur 28 et une machine de criblage avant 30, disposée devant le répartiteur 28 et devant la dégarnisseuse 26.
  • Le vocable "dégarnisseuse" désigne de façon connue une machine pourvue d'un outil de d'excavation qui est positionné partiellement sous la voie et permet l'excavation du ballast. L'outil peut être constitué par une chaîne sans fin qui présente une partie basse située à chaque instant sous la voie, en travers de la voie, une partie haute entraînée par un moteur, et des parties latérales qui suivent deux chemins de rampes dont l'un, ascendant, permet d'acheminer le ballast de la partie basse à la partie haute, où elle se déverse directement dans le répartiteur 28.
  • L'appellation "machine de criblage" couvre tout type de machine qui permet un traitement du ballast usé en provenance de la dégarnisseuse pour en extraire ou pour produire un ballast épuré susceptible de servir au regarnissage de la voie. Ce type de machine, bien connu de l'homme du métier, peut notamment comporter des générateurs de vibrations et une ou plusieurs grilles étagées pour traiter le ballast et le séparer des déblais.
  • Le répartiteur 28 permet de diviser le flux de ballast entrant en provenance de la dégarnisseuse 26 en deux flux dissociés, à savoir un flux de ballast sortant avant acheminé par un convoyeur de ballast usé avant 32 jusqu'à la machine de criblage avant 30, et un flux de ballast sortant arrière acheminé par un convoyeur de ballast usé arrière 34 jusqu'à une machine de criblage arrière 36 positionnée sur le dernier wagon 24, dit wagon de criblage arrière. Le répartiteur 28 peut être réalisé de diverses manières. Il peut s'agir par exemple d'un bac alimenté par le haut et présentant en partie basse deux sorties dont l'une au moins, et de préférence les deux, peuvent être ouvertes ou fermées par des volets. On peut également avoir un volet unique au fond du bac, dont le positionnement variable permet de diviser dans des proportions variables le flux entrant en deux flux sortant. Le répartiteur 28 peut également être constitué par un premier convoyeur placé partiellement dans le flux provenant de la dégarnisseuse 28 et captant une partie seulement de ce flux, l'autre partie étant récupérée par un deuxième convoyeur placé en dessous du premier. Le répartiteur permet de préférence une variation de la répartition du flux entrant en deux flux dissociés sortants. Cette capacité de variation peut être continue ou incrémentielle, et est de préférence totale, au sens où elle permet de préférence d'orienter tout le flux entrant vers le convoyeur de ballast usé avant 32, ou vers le convoyeur de ballast usé arrière 34, ou dans des proportions variables (par exemple 80% vers l'avant et 20% vers l'arrière, ou 50/50 ou 20/80).
  • On entend par "convoyeur" tout type de bande, chaîne ou courroie transporteuse, ou plus généralement tout dispositif de transport en continu suivant un cheminement prédéfini, en un ou plusieurs tronçons, entre deux points de la machine de réfection 10, lors de son déplacement. Un tel convoyeur peut notamment comporter des parties motorisées et des parties non motorisées, par exemple des toboggans, pour les parties ou un cheminement gravitaire est possible. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1A à 1C , le convoyeur de ballast usé avant 32 comporte un tronçon coudé unique, ou deux tronçons rectilignes dans une même structure rigide, car les deux machines qu'il relie sont situé sur un même wagon. Le convoyeur de ballast usé arrière 34, par contraste, comporte plusieurs tronçons, au moins un part wagon, qui se déversent successivement l'un dans l'autre. Ces convoyeurs sont le plus souvent mobiles et/ou télescopiques, pour permettre une grande modularité de fonctionnement. Au passage d'un wagon à un autre, un tronçon de convoyeur se déverse généralement dans un autre, et il peut être nécessaire de prévoir que l'un et/ou l'autre des tronçons soit pivotant autour d'un axe vertical, pour tenir compte des variations de position des wagon avec la courbe de la voie.
  • De façon connue, la dégarnisseuse 26 est associée à un bloc de levage de la voie 38, situé directement avant la dégarnisseuse, et qui permet de soulever la voie à l'endroit où l'excavation proprement dite par la dégarnisseuse 26 se produit.
  • La machine de criblage avant 30 reçoit le flux de ballast avant acheminé par le convoyeur de ballast usé avant 32 et traite le ballast usé pour produire du ballast épuré et des déblais. Un convoyeur de déblais avant 40 achemine les déblais en sortie de la machine de criblage avant 30 vers au moins un wagon de déblais avant (non représenté) positionné en avant du wagon fournisseur d'énergie 18. Le convoyeur de déblais avant 40 peut également être prévu pivotant autour d'un axe vertical, pour alimenter le cas échéant un wagon de déblais situé sur une voie parallèle. Le wagon de dégarnissage 20 supporte également une charrue de regarnissage avant 42 positionnée à distance et en arrière de la dégarnisseuse 26, et un convoyeur de regarnissage avant 44 pour acheminer le ballast épuré sortant de la machine de criblage avant 30 jusqu'à la voie 14, en avant ou au niveau de la charrue de regarnissage avant 42 et en arrière de la dégarnisseuse 26. La charrue de regarnissage avant 42 a pour fonction de répartir du ballast propre à l'usage, c'est-à-dire soit du ballast épuré, soit du ballast neuf, dans la cavité réalisée par la dégarnisseuse, avant de reposer la voie sur le ballast ainsi réparti. La charrue de regarnissage avant doit donc se trouver dans une partie du chantier relativement proche du bloc de levage de voie 38.
  • La machine de criblage arrière 36, disposée sur le quatrième wagon 24, dit wagon de criblage arrière, reçoit le ballast usé acheminé par le convoyeur de ballast usé arrière 34 et traite le ballast usé pour produire du ballast épuré et des déblais. Un convoyeur de déblais arrière 46 achemine les déblais en sortie de la machine de criblage arrière 36 vers un wagon de déblais arrière (non représenté) positionné en arrière de la machine de réfection 10. Le convoyeur de déblais arrière 46 peut également être prévu pivotant autour d'un axe vertical, pour alimenter le cas échéant un wagon de déblais situé sur une voie parallèle.
  • Le wagon de criblage arrière 24 supporte également une charrue de regarnissage arrière 48 alimentée en ballast épuré par la machine de criblage arrière 36. La charrue de regarnissage arrière 48 a pour vocation de répartir du ballast propre à l'usage latéralement de part et d'autre de la voie et entre les traverses, dans une section du chantier où la voie repose déjà sur le ballast propre à l'usage étalé par la charrue de regarnissage avant 42.
  • Entre le wagon de dégarnissage 20 et le wagon de criblage arrière 24 est disposé le troisième wagon, dit wagon de stockage 22, qui comporte essentiellement un réservoir de ballast propre à l'usage 50.
  • Le ballast épuré produit par la machine de criblage arrière 36 est quant à lui collecté par un convoyeur de ballast épuré arrière bidirectionnel 52, qui dans un sens de fonctionnement (vers l'arrière) permet d'alimenter la charrue de regarnissage arrière 48, et dans le sens opposé (vers l'avant) permet d'alimenter le réservoir de ballast propre à l'usage 50. Un convoyeur de regarnissage arrière 54 permet d'acheminer si nécessaire du ballast présent dans le wagon de stockage 22 jusqu'à la charrue de regarnissage avant 42.
  • De manière remarquable, il n'y a pas de réservoir de ballast propre à l'usage en avant de la dégarnisseuse 26 et, au moins dans des conditions normales d'utilisation, la machine de criblage avant 30 n'alimente pas le réservoir de ballast propre à l'usage 50 situé derrière la dégarnisseuse 26.
  • En effet, la machine de réfection 10 est conçue pour que tout le ballast épuré produit par la machine de criblage avant 30 soit directement acheminé vers la charrue de regarnissage avant 42, sans stockage intermédiaire. Comme on l'a exposé précédemment, le volume total de ballast épuré produit par les deux machines de criblage 30, 36 est le plus souvent supérieur aux besoins en ballast au niveau de la charrue de regarnissage avant 42. Mais il est possible de limiter la production de ballast épuré par la machine de criblage avant 30 de façon qu'elle ne soit jamais supérieure aux besoins, en limitant le flux de ballast usé vers la machine de criblage avant 30. Le pilotage du ballast épuré produit par la machine de criblage avant 30 est donc fait essentiellement en modifiant au niveau du répartiteur 28 la proportion du ballast usé dirigé vers la machine de criblage avant 30. Le ballast usé excédentaire excavé par la dégarnisseuse 26 et qui n'est pas dirigé vers la machine de criblage avant 30 est dirigé vers la machine de criblage arrière 36 qui alimente la charrue de regarnissage arrière 48 et/ou le réservoir de ballast propre à l'usage 50. Dans des phases de fonctionnement où la production de ballast épuré par la machine de criblage avant 30 devient insuffisante (soit du fait d'un dysfonctionnement du la machine de criblage avant 30, soit du fait de la nature ou de la quantité du ballast excavé par la dégarnisseuse 26), la quantité de ballast manquante est acheminée depuis le réservoir de ballast propre à l'usage 50 jusqu'à la voie 12 au niveau de la charrue de regarnissage avant 42 par le convoyeur de regarnissage arrière 34.
  • Les moyens de pilotage du répartiteur 28 peuvent inclure des moyens d'estimation du volume, de la masse et/ou du débit de ballast de regarnissage nécessaire au niveau de la charrue de regarnissage avant 42. Ils peuvent également inclure des moyens de mesure ou d'estimation d'un degré d'ouverture d'un volet de répartition du répartiteur 28 ou de la quantité (masse, volume et/ou débit) de ballast usé acheminé jusqu'à la machine de criblage avant 30. Ils peuvent également inclure des moyens de mesure de la puissance, de l'énergie, de la vitesse ou d'une autre grandeur caractéristiques du fonctionnement de la machine de criblage avant 30. Ils peuvent également inclure des moyens de mesure ou d'estimation de la quantité (masse, volume et/ou débit) de ballast épuré produite par la machine de criblage avant 30, ou présente sur le convoyeur de regarnissage avant 44 reliant la machine de criblage avant 30 à la charrue de regarnissage avant 42. Le répartiteur 28 peut également être piloté à partir de valeurs de consigne données manuellement depuis un poste de pilotage.
  • On comprend que dans des conditions normales d'utilisation, le flux de ballast excavé en provenance de la dégarnisseuse 26 a vocation à toujours être partagé entre la machine de criblage avant 30 et la machine de criblage arrière 36, de sorte qu'il n'est pas nécessaire que les machines de criblage 30, 36 puissent individuellement absorber tout le flux en provenance de la dégarnisseuse 26. La machine de criblage avant 30 et la machine de criblage arrière 26 ont donc de préférence chacune une capacité nominale de criblage strictement inférieure à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse 26, de préférence inférieure à 80% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse 36, et strictement supérieure la moitié de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse 36, de préférence supérieure à 60% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse. En cas de panne de l'une des machines de criblage 30, 36, la machine de réfection 10 peut encore fonctionner en mode dégradé à vitesse réduite.
  • Si la taille des machines de criblage 30, 36 n'est pas un critère limitant, on peut également prévoir que chaque machine de criblage 30, 36 ou au moins une d'entre elles, de préférence la machine de criblage avant 30, ait une capacité nominale de criblage au moins égale à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse 26. Dans une telle hypothèse, la machine de réfection 10 peut fonctionner à son régime nominal d'excavation en renvoyant tout le flux vers une seule des machines de criblage 30, 36. La machine de réfection peut ainsi fonctionner à son régime nominal en renvoyant tout les déblais au choix vers l'avant ou vers l'arrière, ce qui permet de s'adapter très librement aux contraintes du chantier, suivant qu'il est plus facile de faire circuler les wagons de déblais devant ou derrière la machine de réfection 10. Ce dimensionnement des machines de criblage 30, 36 permet également de ne pas interrompre l'excavation lorsqu'un wagon de déblais à une extrémité de la machine de réfection est plein et qu'il faut le remplacer par un autre. En effet, il est alors possible de reporter momentanément tout le flux de ballast usé vers l'autre machine de criblage et l'autre extrémité de la machine de réfection 10, au moins pour le temps du changement de wagon de déblais.
  • Le mode de réalisation des figures 2A à 2C diffère du précédent notamment par le positionnement du réservoir de ballast propre à l'usage 50, et du wagon de stockage 22 qui le porte. En effet, le réservoir de ballast propre à l'usage 50 est positionné derrière la machine de criblage arrière 36 et, par conséquent, le wagon de stockage 22 est positionné à distance de la charrue de regarnissage avant 42, ce qui raccourcit le convoyeur de ballast usé arrière 34 mais rallonge le convoyeur de déblais arrière 46 entre le réservoir de ballast propre à l'usage 50 et la charrue de regarnissage avant 42. Le convoyeur de ballast épuré 52 qui collecte directement le ballast épuré produit par la machine de criblage arrière 36 est bidirectionnel. Lorsqu'il est entraîné dans un premier sens (vers l'avant), le convoyeur de ballast épuré 52 se déverse par son extrémité avant dans le convoyeur de regarnissage arrière 54 qui alimente la charrue de regarnissage avant 42. Lorsqu'il est alimenté en sens inverse (vers l'arrière), le convoyeur de ballast épuré 52 se déverse par son extrémité arrière au niveau de la charrue de regarnissage arrière 48. Il n'est pas prévu d'acheminer un surplus de ballast épuré vers le réservoir de ballast propre à l'usage 50, qui par conséquent ne contient que du ballast neuf. Un convoyeur de ballast neuf 56 est placé directement à la sortie du réservoir de ballast propre à l'usage 50, ce qui permet, en ouvrant le réservoir de ballast propre à l'usage 50, d'alimenter en ballast neuf la charrue de regarnissage arrière 48 et/ou la charrue de regarnissage avant 42, le cas échéant en complément du ballast épuré en provenance de la machine de criblage arrière 36.
  • Naturellement, et comme l'homme du métier le comprendra aisément, cette machine de réfection 10 peut être complétée de wagons supplémentaires, pour lui ajouter le cas échéant des fonctions.
  • Diverses modifications sont envisageables. En particulier, la répartition des divers éléments de la machine de réfection sur les différents wagons peut varier. Par exemple, la machine de criblage avant peut être disposée sur un wagon de criblage avant séparé du wagon de dégarnissage, à l'avant de celui-ci.
  • Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés ci-dessus ne sont donnés qu'à titre illustratif et non limitatif.
  • Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu'elles se dégagent pour un homme du métier à partir de l'exposé de la demande, même si concrètement elles n'ont été décrites qu'en relation avec d'autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d'autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (16)

  1. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) comportant:
    - au moins une dégarnisseuse (26) définissant un sens de déplacement de travail (16) de la machine de réfection (10),
    - un répartiteur (28) pour diviser un flux de ballast entrant en provenance de la dégarnisseuse (26) en au moins deux flux de ballast sortant dissociés;
    - au moins une machine de criblage arrière (36) positionnée dans le sens de déplacement en arrière de la dégarnisseuse (26), apte à être alimentée par un premier des flux de ballast sortant dissociés ; et
    - au moins une machine de criblage avant (30) apte à être alimentée par un deuxième des flux de ballast sortant dissociés;
    caractérisée en ce que la machine de criblage avant (30) est positionnée en avant de la dégarnisseuse (26), le répartiteur (28) comportant un variateur pour faire varier le ratio entre le premier et le deuxième des flux de ballast sortant dissociés.
  2. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le répartiteur (28) est disposé entre la machine de criblage arrière (36) et la machine de criblage avant (30), de préférence directement en sortie de la dégarnisseuse (26).
  3. Machine de réfection d'un lit de ballast selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dégarnisseuse (26) est positionnée sur un wagon de dégarnissage (20), et en ce qu'au moins une, de préférence deux, de préférence les trois des conditions suivantes sont remplies:
    - la machine de criblage avant (30) est positionnée sur le wagon de dégarnissage (20);
    - la machine de criblage arrière est positionnée sur un wagon de criblage arrière (24) distinct du wagon de dégarnissage (20);
    - le répartiteur (28) est disposé sur le wagon de dégarnissage (20).
  4. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une charrue de regarnissage avant (42) positionnée en arrière de la dégarnisseuse (26), et un convoyeur de regarnissage avant (44) pour acheminer du ballast épuré de la machine de criblage avant (30) à la charrue de regarnissage avant (42).
  5. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur de regarnissage arrière (54) pour acheminer du ballast propre à l'usage (50) d'arrière en avant jusqu'à la charrue de regarnissage avant (42).
  6. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un convoyeur de ballast épuré (52) bidirectionnel pour acheminer du ballast épuré de la machine de criblage arrière (36) alternativement vers l'avant ou vers l'arrière.
  7. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon la revendication 5 et la revendication 6, caractérisée en ce qu'une extrémité avant du convoyeur de ballast épuré (52) alimente le convoyeur de regarnissage arrière (54).
  8. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un réservoir de ballast propre à l'usage (50), et un ou plusieurs convoyeurs (52, 54, 56) pour acheminer du ballast propre à l'usage du réservoir de ballast propre à l'usage (50) au lit de ballast (12).
  9. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une extrémité du convoyeur de ballast épuré (52) bidirectionnel se déverse dans le réservoir de ballast propre à l'usage (50).
  10. Machine de réfection (10) d'un lit de ballast (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une charrue de regarnissage arrière (48) positionnée en arrière de la dégarnisseuse (26) et alimentée en ballast épuré au moins par la machine de criblage arrière (36).
  11. Machine de réfection d'un lit de ballast selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un convoyeur de déblais avant (40) pour acheminer des déblais en sortie de la machine de criblage avant (30) vers au moins un wagon de déblais avant à positionner en avant de la dégarnisseuse (26), et de préférence en avant de la machine de criblage avant (30), ou sur une voie adjacente.
  12. Machine de réfection d'un lit de ballast selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un convoyeur de déblais arrière (46) pour acheminer des déblais en sortie de la machine de criblage arrière (36) vers au moins un wagon de déblais arrière à positionner en arrière de la dégarnisseuse (26), et de préférence en arrière de la machine de criblage arrière (36), ou sur une voie adjacente.
  13. Machine de réfection d'un lit de ballast selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dégarnisseuse (26) a une capacité nominale d'excavation de ballast donnée, et en ce que la machine de criblage avant (30) et la machine de criblage arrière (36) ont chacune une capacité nominale de criblage strictement inférieure à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse (26), de préférence inférieure à 80% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse (26), et strictement supérieure la moitié de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse (26), de préférence supérieure à 60% de la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse (26).
  14. Machine de réfection d'un lit de ballast selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la dégarnisseuse (26) a une capacité nominale d'excavation de ballast donnée, et en ce que la machine de criblage avant (30) et la machine de criblage arrière (36) ont chacune une capacité nominale de criblage supérieure ou égale à la capacité nominale d'excavation de la dégarnisseuse (26).
  15. Procédé de réfection d'un lit de ballast (12) comportant:
    - un dégarnissage du lit de ballast (12) au moyen d'au moins une dégarnisseuse (26) se déplaçant par rapport au lit de ballast (12) dans un sens de déplacement de travail (16),
    - une répartition d'un flux de ballast en provenance de la dégarnisseuse (26) en au moins deux flux de ballast sortant dissociés;
    - réalisation d'un criblage d'un premier des flux de ballast sortant dissociés en arrière du dégarnissage dans le sens de déplacement; et
    - réalisation d'un criblage d'un deuxième des flux de ballast sortant dissociés en avant du criblage du premier des flux de ballast sortant dissociés;
    caractérisé en ce que le criblage du deuxième des flux de ballast sortant dissociés est réalisé en avant du dégarnissage dans le sens de déplacement, la répartition permettant de faire varier le ratio entre le premier et le deuxième des flux de ballast sortant dissociés.
  16. Procédé de réfection d'un lit de ballast selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'on fait varier le débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés en fonction d'un débit cible de demande de ballast de regarnissage, de façon telle que le débit du deuxième des flux de ballast sortant dissociés est inférieur ou égal au débit cible de demande de ballast de regarnissage.
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