FR2887267A1 - Ballast processing method for use during railway track maintenance operation, involves hammering largest ballasts, and retrieving ballast whose dimensions are comprised between predetermined upper and lower values - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour leThe present invention relates to a method and a device for
traitement du ballast lors d'une opération d'entretien ou de maintenance d'une voie. ballast treatment during a maintenance or maintenance operation of a track.
D'une manière générale, on sait que pour effectuer ce type de traitement, on utilise habituellement une dégarnisseuse ayant pour fonction de retirer les déblais de ballast pollué sous la voie, par exemple sur une largeur d'environ 4 m et une profondeur allant jusqu'à 40 cm sous traverses, pour les évacuer totalement vers des wagons de stockage puis de remplacer au cours du regarnissage les déblais extraits par du ballast neuf. In general, it is known that in order to carry out this type of treatment, it is usual to use a stripping machine whose function is to remove polluted ballast material beneath the track, for example over a width of about 4 m and a depth of up to 40 cm under ties, to evacuate completely to storage cars and replace during the relining the cuttings extracted by new ballast.
Afin de diminuer l'apport de ballast neuf, on utilise des dégarnisseusescribleuses qui complètent le dégarnissage par un criblage des déblais afin de récupérer la fraction de ballast présentant une taille appropriée (par exemple de 25 à 50 mm) pour le déverser lors du regarnissage. In order to reduce the supply of new ballast, scrapers are used which complete the stripping by screening of the cuttings in order to recover the fraction of ballast having a suitable size (for example from 25 to 50 mm) to dump it during relining.
Ce type de traitement par criblage présente l'inconvénient de remettre en service du ballast ancien, par conséquent souillé, et dont les arêtes sont émoussées. Ainsi, le recyclage partiel du ballast usagé compromet la qualité du ballast renouvelé. This type of treatment by screening has the disadvantage of returning old ballast, which is consequently soiled, and whose edges are blunted. Thus, the partial recycling of used ballast compromises the quality of the renewed ballast.
C'est la raison pour laquelle, afin de limiter cet inconvénient, on diminue le rendement des cribles pour ne pas récupérer la totalité du ballast présentant les dimensions requises, de manière à ce que la proportion de ballast recyclé, par rapport au ballast neuf, demeure audessous d'un seuil prédéterminé. This is the reason why, in order to limit this disadvantage, the efficiency of the screens is reduced so as not to recover all the ballast having the required dimensions, so that the proportion of recycled ballast, relative to the new ballast, remains below a predetermined threshold.
Les tentatives réalisées jusqu'ici pour inclure dans ce traitement une phase de concassage pour obtenir un ballast présentant des arêtes vives et une phase de lavage pour obtenir un ballast propre ont conduit à concevoir des installations peu performantes (débits de l'ordre de 200 m3/h au lieu des 4003/h nécessaires, et très longues (environ 80 m linéaire de wagons supplémentaire pour la fonction de traitement du ballast). The attempts made so far to include in this treatment a crushing phase to obtain a ballast having sharp edges and a washing phase to obtain a clean ballast led to design inefficient facilities (flow rates of the order of 200 m3 / h instead of the 4003 / h needed, and very long (about 80 m linear additional wagons for the ballast processing function).
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. The object of the invention is therefore more particularly to eliminate these disadvantages.
A cet effet, elle propose un procédé de traitement comportant les phases 15 opératoires suivantes: une phase de dégarnissage consistant à retirer les déblais de ballast pollués sous la voie sur une largeur prédéterminée, une phase de précriblage afin de séparer les terres des ballasts en évacuant 20 les terres, une phase de martelage du ballast destinée à recréer des arêtes et à casser les plus gros ballasts, cette phase de martelage étant associée à la phase de précriblage, une phase de criblage avec un crible conçu pour récupérer le ballast dont les 25 dimensions sont comprises entre une valeur supérieure et une valeur inférieure prédéterminées, une phase de lavage du ballast extrait à la phase de criblage, ce lavage étant obtenu par action mécanique d'eau de lavage, une phase de rechargement de la voie, au moins partiellement, à l'aide du 30 ballast propre obtenu à l'issue de la phase de lavage et du ballast neuf. For this purpose, it proposes a treatment method comprising the following operating phases: a stripping phase consisting in removing polluted ballast material under the track over a predetermined width, a pre-screening phase in order to separate the earth from the ballast tanks by evacuating 20 lands, a ballast hammering phase intended to recreate edges and break larger ballasts, this hammering phase being associated with the pre-screening phase, a screening phase with a screen designed to recover the ballast 25 dimensions are between a predetermined higher value and a lower value, a washing phase of the ballast extracted at the screening stage, this washing being obtained by mechanical action of washing water, a channel recharging phase, at least partially , using the clean ballast obtained at the end of the washing phase and the new ballast.
Avantageusement: la phase de précriblage pourra être effectuée sur un crible à barres oscillantes, le martelage du ballast pourra s'effectuer en passant les déblais précriblés sous un rotor équipé de marteaux articulés qui frappent les ballasts lors de leur passage dans le sens du jet, ce martelage pouvant être atténué ou supprimé par diminution de la vitesse de rotation du rotor, le crible utilisé pendant la phase de criblage pourra être un crible vibrant à grilles à grandes surfaces avec un étage pour évacuer le ballast dont les dimensions sont supérieures à une dimension supérieure prédéterminée (par exemple de 50 mm) et deux étages pour récupérer et "décrotter" le ballast dont les dimensions sont supérieures à une dimension inférieure prédéterminée (par exemple de 25 mm), la phase de lavage est exécutée dans un tonneau ou tambour rotatif équipé de girolles qui permettent l'avancement du ballast dans le tonneau, en partie dans un bain d'eau puis sous des buses d'arrosage à l'eau claire; dans ce cas, le lavage est assuré en grande partie par le roulement du ballast dans l'eau de lavage. Advantageously: the pre-screening phase can be carried out on an oscillating bar screen, hammering of the ballast can be carried out by passing the pre-screened cuttings under a rotor equipped with articulated hammers which strike the ballasts as they pass in the direction of the jet, this hammering being able to be attenuated or suppressed by decreasing the speed of rotation of the rotor, the screen used during the screening phase may be a vibrating screen with large surface grids with a stage for evacuating the ballast whose dimensions are greater than one dimension predetermined upper (for example 50 mm) and two stages to recover and "unravel" the ballast whose dimensions are greater than a predetermined lower dimension (for example 25 mm), the washing phase is performed in a barrel or rotary drum equipped with chanterelles which allow the advancement of the ballast in the barrel, partly in a bath of water pu under watering nozzles; in this case, the washing is ensured largely by the ballast bearing in the wash water.
Le procédé selon l'invention pourra en outre comprendre une phase d'épuration des boues de lavage afin de récupérer l'eau pour le lavage et limiter la consommation d'eau. The method according to the invention may further comprise a scrubbing phase washing sludge to recover the water for washing and limit the consumption of water.
Grâce aux dispositions précédemment décrites, il est possible de ne marteler que les plus gros ballasts et de manière réglable sans marteler les petits ballasts qui risqueraient de se casser et devenir ainsi inférieurs à la taille minimale. Il devient en outre possible de laver correctement les ballasts jusqu'à ce qu'ils présentent un aspect dénué de toutes impuretés. With the provisions described above, it is possible to hammer only the largest ballasts and adjustably without hammering small ballasts that could break and thus become less than the minimum size. It also becomes possible to properly wash the ballasts until they have a look devoid of any impurities.
Bien entendu, l'invention concerne également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit et dont un exemple de réalisation sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'une dégarnisseuse de type classique roulant sur une voie; La figure 2 est une représentation schématique d'un wagon 10 intermédiaire de précriblage, martelage et lavage; La figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 2, avec possibilité de suppression partielle ou totale des fonctions de précriblage; La figure 4 montre une installation selon l'invention comprenant un wagon de précriblage, martelage des déblais et lavage du ballast ainsi qu'un wagon de traitement des boues de lavage; La figure 5 montre une installation similaire à celle de la figure 4 avec suppression des fonctions de précriblage, martelage et lavage pour une partie du ballast traité. Of course, the invention also relates to an apparatus for implementing the method previously described and an exemplary embodiment of which will be described below, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic representation of a classic type of wheelwright rolling on a track; Figure 2 is a schematic representation of an intermediate car pre-screening, hammering and washing; FIG. 3 is a schematic representation similar to that of FIG. 2, with the possibility of partial or total deletion of the pre-screening functions; FIG. 4 shows an installation according to the invention comprising a pre-screening wagon, hammering cuttings and washing the ballast, as well as a washing sludge treatment wagon; Figure 5 shows an installation similar to that of Figure 4 with removal of pre-screening, hammering and washing functions for a portion of the treated ballast.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la dégarnisseuse 1 est tractée par une motrice 2, l'ensemble formant un convoi circulant sur une voie ferrée 3. Elle comprend successivement une unité de dégarnissageregarnissage 4, une unité de convoyage 5 à double sens et une unité de criblage 6. In the example shown in FIG. 1, the straightener 1 is towed by a power train 2, the assembly forming a convoy traveling on a railway track 3. It comprises successively a stripping unit 4, a conveying unit 5 with two directions and a screening unit 6.
L'unité de dégarnissage-regarnissage 4 comprend un extracteur 7 à chaîne 30 d'excavation en boucle fermée entraînée dans une tourelle de rotation 8 par un moteur électrique alimenté par un groupe générateur 9 de courant électrique. The stripping-relining unit 4 comprises a puller 7 with a closed-loop excavation chain 30 driven into a rotating turret 8 by an electric motor powered by a generator 9 of electric power.
La chaîne d'excavation de cet extracteur 7 passe sous la voie 3 pour extraire le ballast puis remonte au-dessus d'une trémie 10 où elle déverse le ballast qui vient d'être extrait. The excavation chain of this extractor 7 passes under the track 3 to extract the ballast and then rises above a hopper 10 where it discharges the ballast that has just been extracted.
L'unité de convoyage 5 fait intervenir un premier convoyeur 11 circulant d'avant en arrière dont l'extrémité antérieure s'engage sous la trémie 10 pour recevoir le ballast extrait. The conveying unit 5 involves a first conveyor 11 circulating back and forth whose front end engages under the hopper 10 to receive the extracted ballast.
Ce convoyeur 11 s'étend vers l'arrière de l'installation, dans sa partie supérieure, pour se terminer au-dessus d'un convoyeur d'alimentation 12 de l'unité de criblage 6. This conveyor 11 extends towards the rear of the installation, in its upper part, to end above a supply conveyor 12 of the screening unit 6.
Cette unité de convoyage 5 comprend en outre un deuxième convoyeur 13 dont l'extrémité arrière se termine au niveau d'une goulotte de distribution 14 du ballast calibré par l'unité de criblage 6. Ce convoyeur 13 s'étend vers l'avant de l'installation pour se terminer au- dessus d'une trémie 15 servant à la remise sur la voie du ballast calibré. This conveying unit 5 further comprises a second conveyor 13 whose rear end terminates at a dispensing chute 14 of the ballast calibrated by the screening unit 6. This conveyor 13 extends forward of the installation to terminate above a hopper 15 for delivery to the calibrated ballast track.
L'unité de criblage 6 comprend, au niveau de l'extrémité arrière du convoyeur 12, un bec de répartition 16 vers un convoyeur 17 ou vers un crible 18 à deux étages conçu de manière à séparer les parties fines telles que les terres, le ballast de trop grandes dimensions et le ballast présentant les dimensions requises. The screening unit 6 comprises, at the rear end of the conveyor 12, a distribution spout 16 towards a conveyor 17 or to a two-stage screen 18 designed to separate the thin parts such as the earth, the ballast too large and the ballast having the required dimensions.
Les parties fines ainsi que le ballast de grosses dimensions sont évacués vers l'arrière vers des wagons de stockage munis de chaînes de déversement, par l'intermédiaire du convoyeur 17. Le ballast présentant les dimensions requises est, quant à lui, canalisé vers la goulotte 14. The fine parts as well as the large ballast are evacuated backwards to storage wagons equipped with discharge chains, by means of the conveyor 17. The ballast having the required dimensions is, for its part, channeled towards the chute 14.
L'entraînement des convoyeurs 12, 17 et du crible 18 est assuré par des moteurs électriques alimentés par un groupe générateur de courant électrique 19. The drive of the conveyors 12, 17 and the screen 18 is provided by electric motors powered by an electric power generator 19.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, l'installation mobile selon l'invention reprend la structure générale de la dégarnisseuse 1 précédemment décrite mais comprend en outre, intercalée entre l'unité de criblage 6 et l'unité de convoyage 5, une unité de précriblage-martelage 21 des déblais et lavage du ballast, cette unité étant montée sur un wagon. In the example illustrated in FIG. 4, the mobile installation according to the invention takes up the general structure of the stripping machine 1 previously described but further comprises, inserted between the screening unit 6 and the conveying unit 5, a pre-screening-hammering unit 21 cuttings and washing the ballast, this unit being mounted on a wagon.
L'installation comprend en outre un wagon 22 de traitement des boues de lavage situé en queue de l'installation. The installation further comprises a car 22 washing sludge treatment located at the tail of the facility.
Tel qu'illustré sur la figure 2, l'unité de précriblage, martelage et lavage 21 comprend, dans sa partie supérieure, un convoyeur 23 dont l'extrémité antérieure est disposée de manière à venir en dessous de l'extrémité postérieure du convoyeur 11 de l'unité de convoyage 5, pour recevoir les déblais de dégarnissage extraits par l'unité de dégarnissage 4. Ce convoyeur 23 se termine, dans sa partie postérieure, au niveau de l'entrée d'un crible à barres 24 associé à un marteleur rotatif à marteaux articulés 25. Ce marteleur 25 est disposé de manière à frapper les ballasts lors de leur entrée dans le crible 24 et ce, dans le sens de l'écoulement. As illustrated in FIG. 2, the pre-screening, hammering and washing unit 21 comprises, in its upper part, a conveyor 23 whose front end is arranged so as to come below the rear end of the conveyor 11 of the conveying unit 5, to receive the stripping material removed by the stripping unit 4. This conveyor 23 ends, in its rear part, at the input of a bar screen 24 associated with a rotary hammer with articulated hammers 25. This hammer 25 is arranged to hit the ballasts when they enter the screen 24 and in the direction of flow.
Le martelage peut être atténué ou supprimé par diminution de la vitesse de rotation du marteleur 25. The hammering can be attenuated or suppressed by decreasing the speed of rotation of the hammer 25.
Les déblais épurés et martelés sont pris en charge par un convoyeur 26 et amenés par celui-ci à l'entrée du convoyeur supérieur 12 de l'unité de criblage 6 de la dégarnisseuse 1. The cleaned and hammered cuttings are supported by a conveyor 26 and brought by it to the input of the upper conveyor 12 of the screening unit 6 of the balancer 1.
Les terres extraites par le crible 24 sont, quant à elles, entraînées par un convoyeur en direction d'un wagon de stockage (non représenté) muni d'une chaîne de déversement raccroché à l'unité d'épuration 22, via un convoyeur 27. The lands extracted by the screen 24 are conveyed by a conveyor towards a storage car (not shown) equipped with a spill chain hung up at the purification unit 22, via a conveyor 27. .
Dans l'unité de criblage 6, les déblais épurés et martelés sont criblés par un crible vibrant à grilles à grandes surfaces 28 comprenant trois étages, à savoir: un premier étage comprenant une grille à maille importante, pour évacuer le ballast supérieur à 50 mm, et - deux étages destinés à récupérer et à "décrotter" le ballast supérieur à 25 mm. In the screening unit 6, the purified and hammered cuttings are screened by a vibrating grid screen with large surfaces 28 comprising three stages, namely: a first stage comprising a large mesh grid, to evacuate the ballast greater than 50 mm and - two stages for recovering and "unraveling" the ballast greater than 25 mm.
Les déchets extraits par ce crible 28 sont entraînés par des convoyeurs jusqu'au wagon de stockage. The waste extracted by this screen 28 is conveyed by conveyors to the storage car.
Le ballast compris entre 25 mm et 50 mm est amené à l'entrée d'un convoyeur d'admission d'une unité de lavage 31 du ballast. Cette unité de lavage se compose d'un tambour rotatif 32 équipé de girolles permettant l'avancement du ballast à l'intérieur du tambour 32. The ballast between 25 mm and 50 mm is fed to the inlet of an intake conveyor of a washing unit 31 of the ballast. This washing unit consists of a rotary drum 32 equipped with chanterelles for advancing the ballast inside the drum 32.
Au cours de son avancement, le ballast est soumis à l'action de jets d'eau émanant de buses d'arrosage à l'eau claire. En outre, le ballast se trouve en partie immergé dans de l'eau contenue dans le tambour. Le lavage du ballast résulte donc à la fois de l'action des jets et de son roulement dans l'eau à l'intérieur du tambour. During its progress, the ballast is subjected to the action of jets of water emanating from watering nozzles with clear water. In addition, the ballast is partially immersed in the water contained in the drum. Washing the ballast therefore results both from the action of the jets and its rolling in the water inside the drum.
L'eau chargée de boues résultant de ce lavage est collectée et est amenée au wagon d'épuration 22 où elle est traitée. Une fois purifiée, elle est recyclée dans l'unité de lavage. Le wagon d'épuration pourra comprendre, de façon classique, un clarificateur, un floulateur 34, une réserve d'eau 35 ainsi qu'une réserve de boues d'épuration 36. L'énergie nécessaire au fonctionnement du wagon d'épuration est assurée par une unité de génération de courant électrique 37 prévue à bord du wagon. The sludge-laden water resulting from this washing is collected and is conveyed to the purification car 22 where it is treated. Once purified, it is recycled in the washing unit. The purification wagon may comprise, in a conventional manner, a clarifier, a fl ower 34, a water reserve 35 and a reserve of sewage sludge 36. The energy necessary for the operation of the wagon is ensured. by an electric power generation unit 37 provided on board the wagon.
A la sortie de l'unité de lavage 31, les déblais calibrés et lavés sont entraînés 5 par un convoyeur 38 qui les amène à l'entrée du convoyeur 13 qui alimente la trémie 15 de la regarnisseuse de l'unité de dégarnissageregarnissage 4. At the outlet of the washing unit 31, the calibrated and washed cuttings are driven by a conveyor 38 which brings them to the inlet of the conveyor 13 which feeds the hopper 15 of the filling machine of the garbage unloading unit 4.
Dans l'exemple illustré sur la figure 3, l'entrée du crible de l'unité de précriblage, de martelage et de lavage 21 comprend un aiguillage commandé 22 permettant d'extraire une fraction, voire la totalité de flux de ballast amené par le convoyeur 23. In the example illustrated in FIG. 3, the screening inlet of the pre-screening, hammering and washing unit 21 comprises a controlled switch 22 making it possible to extract a fraction, or even the whole of ballast flow brought by the conveyor 23.
Comme ceci est visible sur la figure 5, cette fraction de ballast est entraînée par un convoyeur 40 jusqu'à un convoyeur 42 de l'unité de criblage 6. As can be seen in FIG. 5, this fraction of ballast is driven by a conveyor 40 to a conveyor 42 of the screening unit 6.
Le convoyeur 42 transporte cette fraction de ballast directement vers les wagons de stockage, sans subir de précriblage, de martelage et de criblage. The conveyor 42 transports this fraction of ballast directly to the storage wagons, without pre-screening, hammering and screening.
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