FR3021284A1 - Engin polyvalent de travaux de maintenance de voie ferree. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un chariot (100) polyvalent de maintenance de voie ferrée comportant : - une structure porteuse, - une motorisation et des moyens de déplacement lui permettant de se déplacer de façon autonome sur la voie ferrée, notamment sur les rails (R1, R2), - au moins un moyen de fixation pour un outil de maintenance (160) de voie ferrée, de telle sorte que chaque outil de maintenance est amovible. A cet effet, le moyen de fixation peut comporter une partie amovible de la structure porteuse, notamment une poutre amovible (103).

Description

10 L'invention se situe dans le domaine des engins de travaux légers permettant d'effectuer des travaux de maintenance et/ou de finition sur une voie ferrée. Elle convient tout particulièrement à la maintenance des rails de chemin 15 de fer et aux travaux de finition après la pose de rails neufs, et notamment : - à la solidarisation ou à la désolidarisation des rails de chemin de fer de leurs traverses équipées de systèmes d'attache à ressort ou de tirefonds, au soulèvement des rails pour leur libre déplacement longitudinal, et au martèlement des rails pour l'homogénéisation des susdites 20 contraintes internes. D'une façon générale, on sait que pour effectuer ces différentes opérations de maintenance, la réponse technique actuelle, pour chacune d'entre elles, est la suivante : concernant la solidarisation d'un rail de chemin de fer sur une traverse 25 préalablement équipée de systèmes d'attache à ressort, l'opération consiste à pousser sur deux ressorts en forme de W disposés tête-bêche de part et d'autre du rail, qui prennent appui d'une part sur des brides métalliques à épaulement solidaires de la traverse, et d'autre part sur le patin du rail par l'intermédiaire de cabochons électriquement isolants, 30 cette opération de mise en place des deux ressorts en forme de W, de part et d'autre de l'âme du rail, devant être effectuée simultanément sur lesdits ressorts et perpendiculairement au rail, concernant la désolidarisation d'un rail de chemin de fer d'une traverse, l'opération consiste à écarter les deux ressorts en forme de W en agissant simultanément sur les deux cabochons électriquement isolants, concernant la solidarisation d'un rail de chemin de fer sur une traverse à l'aide d'une attache, l'opération consiste à, selon le type d'attache, soit à visser un tirefond, soit à « clipper » un ressort, c'est-à-dire le pousser en direction du rail de façon qu'il appuie sur la semelle du rail, concernant le soulèvement d'un rail ayant subi des contraintes mécaniques en vue de sa mise en conformité, l'opération consiste à soulever légèrement le rail en prenant appui sur le ballast environnant ou sur les têtes de traverse, de façon à pouvoir intercaler un rouleau de faible diamètre dans l'intervalle ainsi obtenu entre le patin du rail et la traverse correspondante, concernant le martèlement d'un rail pour la libération des contraintes internes, l'opération consiste à marteler le champignon du rail de proche en proche, alternativement sur les faces interne et externe de ladite âme, en parcourant un aller et retour sur les zones à traiter. On sait par ailleurs que les dispositifs de solidarisation et/ou de désolidarisation à déplacement discontinu sont équipés de deux mâchoires actionnées simultanément, selon une direction transversale au rail, afin de pousser sur les deux ressorts de part et d'autre de l'âme du rail ; lesdites mâchoires sont ensuite écartées pour permettre le positionnement du dispositif au voisinage de la paire de systèmes d'attache à ressort associées à la traverse suivante. Durant le mouvement de serrage des ressorts, le dispositif doit être positionné d'une manière précise par rapport aux ressorts, de façon à pousser dans l'axe et éviter tout coincement en biais des ressorts ; à cet effet, certains dispositifs sont équipés de capteurs de positionnement associés à un automate de gestion du déplacement desdits dispositifs sur les rails. _3 On sait également que les dispositifs de soulèvement de rails de chemin de fer sont équipés de deux mâchoires actionnées simultanément effectuant une préhension du rail sous le champignon dudit rail, en prenant appui dans la zone de liaison entre le champignon et l'âme du rail grâce à des doigts de préhension disposés à l'extrémité libre des mâchoires. Durant le mouvement de serrage du rail, le dispositif doit ensuite prendre appui sur le ballast environnant afin de pouvoir soulever le rail et permettre ainsi la mise en place dans l'intervalle obtenu entre le patin du rail et la traverse correspondante, d'un rouleau de faible diamètre permettant de libérer le rail de ses traverses.

De même, on sait par ailleurs que les dispositifs de martèlement du rail, opération consistant à marteler le champignon du rail de proche en proche, alternativement sur les faces interne et externe de ladite âme, opération dite de « frappage », sont équipés d'au moins un balancier, pivotant dans un plan perpendiculaire à l'axe du rail autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe dudit rail, équipé au voisinage de son extrémité libre d'une masselotte métallique, laquelle comprend au voisinage de sa surface de contact avec le rail, une interface en matériau ductile évitant de marquer le rail. L'énergie cinétique appliquée au champignon du rail, lors du choc de la masselotte, permet ainsi, de proche en proche, de libérer les contraintes internes du rail à traiter. Ces dispositifs, décrits précédemment, équipent des machines distinctes, telles que : un lorry de mise en place d'attaches à ressort ou encore dénommé « clipeuse » (simple tête ou double tête), un lorry de soulèvement de rail ou encore dénommé « lève rail », un lorry de martèlement de rail ou encore dénommé « frappeur de rail », chacune d'entre elles nécessitant au moins un opérateur. Ces solutions ne sont pas entièrement satisfaisantes car les manipulations, exécutées pas à pas, exigent beaucoup de temps et de main-30 d'ceuvre et mobilisent des équipements coûteux.

L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. A cet effet, elle propose un chariot polyvalent de maintenance de voie ferrée comportant : une structure porteuse, une motorisation et des moyens de déplacement lui permettant de se déplacer de façon autonome sur la voie ferrée, notamment sur les rails, au moins un moyen de fixation pour un outil de maintenance de voie ferrée, de telle sorte que chaque outil de maintenance est amovible.

Le chariot est doté d'une source d'énergie et d'une motorisation lui permettant de se déplacer de façon autonome sur la voie ferrée ; il est par exemple doté de roues lui permettant de se déplacer sur les rails. Le chariot peut comporter un poste de pilotage pour un opérateur.

La structure porteuse prend par exemple la forme d'un cadre de forme sensiblement rectangulaire, comportant deux premiers côtés, notamment deux grands côtés, définissant une direction longitudinale parallèle à la direction du fil de rail lorsque le chariot est posé sur la voie, et deux seconds côtés, notamment deux petits côtés, définissant une direction transversale. Bien qu'il puisse se déplacer sur la voie ferrée indifféremment dans un sens ou dans l'autre, on peut définir arbitrairement une première extrémité, appelée extrémité avant, correspondant à un petit côté de la structure, et une seconde extrémité, appelée extrémité arrière, correspondant à l'autre petit côté de la structure.

Il se caractérise en ce qu'il comporte des moyens de fixation pour une famille d'outils de maintenance de voie ferrée, ces moyens de fixation permettant d'accrocher ou de décrocher facilement un outil au chariot. Au minimum, ces moyens de fixation peuvent comprendre des ouvertures, taraudées ou non, ménagées dans une poutre de la structure porteuse du chariot.

Le chariot est donc conçu pour que les outils de maintenance soient amovibles. Le chariot est polyvalent et autonome. Avantageusement, le moyen de fixation peut comporter une partie 5 amovible de la structure porteuse, notamment une poutre amovible. Dans ce mode de réalisation, les moyens de fixation comportent un élément amovible de la structure porteuse, notamment une poutre amovible ; en effet, selon le type d'outils, il peut être plus avantageux que celui-ci soit fixe par rapport à un élément de la structure porteuse, par exemple une poutre 10 longitudinale, et que cet élément soit démontable ; l'outil est amovible, mais en association avec cet élément de la structure porteuse. Avantageusement, le moyen de fixation peut comporter un chariot d'ajustement et au moins un actionneur prévu pour déplacer ledit chariot d'ajustement le long d'une poutre de la structure porteuse dudit chariot. 15 Le chariot d'ajustement et l'actionneur, par exemple un vérin, permettent d'ajuster finement la position de l'outil par rapport au rail et/ou aux objets à traiter, par exemple aux tirefonds, dans la direction longitudinale ou transversale, dans les deux sens. Le chariot d'ajustement peut se déplacer le long d'une poutre de la 20 structure porteuse qui, comme il a été vu plus haut, peut être amovible. Avantageusement, le chariot peut comporter au moins un capteur apte à détecter un objet faisant partie de la voie lorsqu'il se déplace sur la voie, notamment une traverse ou une tête de tirefond. 25 Contrairement au « clippage » de système d'attaches à ressort sur le rail qui peut être effectué sans arrêt du chariot, certains travaux, par exemple le vissage et le dévissage des tirefonds, nécessite d'une part que le chariot soit stoppé, d'autre part un positionnement très précis de l'outil par rapport aux éléments de la voie sur lesquels il doit intervenir, alors que bien entendu le 30 chariot doit se déplacer sur les rails pour passer d'une attache à l'autre. A cet effet, le chariot peut comporter au moins un capteur, par exemple des capteurs optiques ou inductifs, lui permettant de se positionner précisément par rapport aux objets qu'il doit traiter. Avantageusement, le chariot peut comporter un moyen de contrôle 5 commande relié à l'au moins un capteur et à la motorisation du chariot. Indépendamment du poste de pilotage, le chariot peut comporter un moyen de contrôle - commande renfermant un moyen de calcul tel qu'un automate programmable prévu pour recevoir les signaux générés par les capteurs, les traiter, et commander ses organes, notamment ses moyens de 10 déplacement, l'actionneur du chariot d'ajustement et le/les détecteur(s), ainsi que ses outils, de façon à dérouler automatiquement, sans intervention humaine, les séquences lui permettant de progresser sur les rails et de mettre en oeuvre ses outils. Ce moyen de contrôle - commande peut également renfermer un lecteur de carte SIM permettant des échanges de données entre le 15 chariot et un opérateur, par exemple de modifier ses paramètres et de récupérer des informations concernant des travaux effectués par le chariot. Le moyen de contrôle - commande peut en outre être associé à un boîtier de commande à distance pour l'opérateur, lui permettant de prendre le contrôle du chariot en cas de difficulté ou, comme on le verra plus bas, pour la mise en 20 voie et le déraillement du chariot. Avantageusement, le chariot peut comporter en outre des moyens de déplacement hors de la voie ferrée. Grâce à ses moyens de déplacement hors de la voie ferrée, le chariot peut 25 être mis en voie ou sorti de voie sans moyen extérieur tel qu'une grue, ce qui est avantageux lorsque les travaux sont exécutés de nuit et que la voie doit être rendue à la circulation chaque matin. Ces déplacements sont de préférence commandés par l'opérateur grâce à un boîtier de commande déporté. 30 Avantageusement, les moyens de déplacement hors de la voie ferrée peuvent comprendre : au moins trois jambes principales rétractables, notamment quatre jambes principales, au moins trois jambes de transfert rétractables, notamment quatre jambes de transfert, des moyens de coulissement transversal par rapport à la structure porteuse desdites jambes de transfert, de sorte que ladite structure peut se déplacer selon la direction transversale lorsqu'elle repose sur lesdites jambes de transfert. Les mouvements sensiblement verticaux de déploiement et de rétractation des jambes, qu'elles soient principales ou de transfert, peuvent être simultanés ou commandés individuellement par l'opérateur, de façon à maintenir l'horizontalité du chariot malgré un défaut éventuel d'horizontalité du sol. Les jambes principales et les jambes de transfert sont dotées de pieds de 15 surface suffisante pour fournir une bonne assise au chariot sur tout type de sol, notamment du ballast. Les jambes de transfert peuvent être montées deux par deux sur des longerons pouvant coulisser transversalement dans des guides parallèles aux petits côtés de la structure porteuse, situés au voisinage respectivement des 20 extrémités avant et arrière de la structure. Ce mouvement de coulissement est provoqué par exemple par des vérins. Lorsque le chariot repose sur ses jambes principales uniquement, l'actionnement des vérins provoque le déplacement des jambes de transfert par rapport à la structure porteuse. Lorsque le chariot repose sur les jambes de transfert uniquement, 25 l'actionnement des vérins provoque le déplacement de la structure porteuse par rapport aux jambes de transfert, le centre de gravité du chariot devant en tout état de cause rester à l'intérieur du polygone de sustentation défini par les pieds des jambes de transfert. La combinaison des mouvements de déploiement et de rétractation des 30 jambes d'une part, de déplacement transversal de la structure porteuse et des jambes de transfert d'autre part, permet d'obtenir un déplacement transversal du chariot. Le chariot peut ainsi être déposé à côté d'une voie et se rapprocher pas à pas des rails et finalement se placer à la verticale des rails pour poser ses roues sur les rails. Les déplacements transversaux de la structure porteuse ou des jambes de 5 transfert peuvent ne pas être de même ampleur aux deux extrémités du chariot, ils peuvent être commandés individuellement par l'opérateur. Ceci permet de donner au chariot un mouvement de rotation autour d'un axe vertical afin de rattraper un défaut de parallélisme entre la direction longitudinale du chariot et les rails. 10 De la même façon, l'opérateur positionne précisément le chariot par rapport aux rails au moment où il le dépose sur les rails en commandant individuellement les déplacements transversaux à chacun des deux extrémités du chariot. Les jambes de transfert peuvent être montées pivotantes autour d'un axe 15 parallèle à la direction transversale, c'est-à-dire parallèle à un petit côté de la structure porteuse, individuellement ou deux par deux, de façon à pouvoir les orienter soit vers le bas, soit vers le haut, la position étant réglée par un ou plusieurs actionneurs tels que des vérins. Lorsque le chariot est en position de travail sur la voie, c'est-à-dire reposant sur ses moyens de déplacement, les 20 jambes de transfert sont de préférence mises en position haute. Les jambes de transfert peuvent en outre être montées coulissantes selon la direction longitudinale, c'est-à-dire parallèle à un grand côté de la structure porteuse, individuellement ou deux par deux, de façon à réduire l'encombrement du chariot lorsque le chariot est sur les rails. Elles sont par 25 exemple montées sur des poutres coulissant dans des guides, actionnées par exemple par au moins un vérin. Avantageusement, lorsque les moyens de déplacement hors de la voie ferrée comprennent des roues ferroviaires, lesdites roues peuvent être fixées à 30 l'extrémité de bras montés pivotants autour d'un axe transversal, de façon à pouvoir prendre au moins deux positions angulairement décalées, une position dans laquelle les roues du chariot sont éloignées deux à deux, et une position dans laquelle les roues du chariot sont rapprochées deux à deux. Dans une première position des bras, les couples de roues aux extrémités avant et arrière du chariot sont éloignés et la structure porteuse prend une 5 position basse de travail, dans laquelle les outils peuvent accéder aux objets de la voie qu'ils doivent traiter et le chariot peut se déplacer à une vitesse de travail ; dans une seconde position des bras, les couples de roues sont rapprochés et la structure prend une position surélevée, dans laquelle le chariot peut prendre une vitesse de déplacement plus élevée, par exemple pour 10 rejoindre un chantier, les outils étant éloignés de la voie et des obstacles qui peuvent se présenter. Bien entendu, ces bras peuvent être associés à des actionneurs tels que des vérins pour déterminer leur position. Avantageusement, le chariot peut comporter un outil de maintenance 15 choisi parmi la liste comprenant : au moins une visseuse - dévisseuse de tirefonds, et/ou au moins un outil de clippage - déclippage pour des attaches comportant un ressort, tel qu'une palette articulée, et/ou au moins une pince à rails, 20 et/ou au moins un marteleur de rails. Le chariot est prévu pour pouvoir accueillir plusieurs types d'outils nécessaires pour des travaux de maintenance ou de finition de travaux sur une voie ferrée. 25 Le chariot est polyvalent, en ce sens qu'une même structure porteuse, avec sa motorisation et ses moyens de contrôle - commande, peut recevoir plusieurs types d'outils, de façon simultanée ou non simultanée. Comme il a été vu plus haut, chaque outil de maintenance peut être amovible individuellement, étant prévu pour se fixer et se désolidariser d'un élément de 30 la structure porteuse, par exemple une poutre longitudinale ou transversale ; il -10- peut également être fixé à demeure sur un élément amovible de la structure porteuse. Avantageusement, le chariot peut comporter au moins deux visseuses - dévisseuses disposées transversalement, chaque visseuse - dévisseuse comportant des moyens de coulissement vertical, de façon à se solidariser à (respectivement se désolidariser de) la tête d'un tirefond, et ceci de préférence indépendamment l'une de l'autre. De préférence, les deux visseuses - dévisseuses peuvent être disposées 10 sur un même chariot d'ajustement. Les visseuses - dévisseuses peuvent ainsi traiter simultanément deux tirefonds situés de part et d'autre d'un rail, pour autant qu'ils soient situés de façon parfaitement symétrique à l'axe du rail. Si cela n'est pas le cas, les tirefonds sont traités l'un après l'autre : une première visseuse - dévisseuse 15 commence par visser ou dévisser un premier tirefond, puis le chariot d'ajustement se déplace de la distance nécessaire pour aligner les axes de la seconde visseuse - dévisseuse et du second tirefond et traiter le second tirefond. Pour gagner en efficacité, le chariot peut comporter quatre visseuses 20 dévisseuses par rail, montées de préférence deux à deux transversalement sur le même chariot d'ajustement comme précédemment, voire chacune sur son propre chariot d'ajustement. Chaque visseuse - dévisseuse est montée coulissante selon une direction verticale pour que la douille puisse entrer en prise avec la tête d'un tirefond 25 que ce soit pour visser ou dévisser. La douille des visseuses - dévisseuses est amovible de façon à s'adapter à la tête de tout type de tirefond habituellement utilisé, par exemple à tête carrée (Vossloh W14TM) ou à tête hexagonale (NablaTM). A chaque visseuse - dévisseuse est associée un capteur permettant de 30 mesurer la rotation de l'arbre portant la douille.

L'invention porte également sur un procédé de dépose sur une voie ferrée, notamment les rails d'une voie ferrée, d'un chariot selon l'invention reposant sur ses jambes principales en bordure de ladite voie ferrée, comportant les étapes suivantes : a) déployer les jambes de transfert verticalement de sorte qu'elles prennent appui sur le sol, b) rétracter les jambes principales de sorte que le chariot repose uniquement sur ses jambes de transfert, c) mettre en oeuvre les moyens de coulissement transversal de façon à déplacer la structure porteuse par rapport aux jambes de transfert en direction desdits rails, d) déployer les jambes principales verticalement de sorte qu'elles prennent appui sur le sol, e) rétracter les jambes de transfert de sorte que le chariot repose uniquement sur ses jambes principales, f) mettre en oeuvre les moyens de coulissement transversal de façon à déplacer les jambes de transfert en direction desdits rails, g) recommencer les étapes a), b), c), d), e) et f) jusqu'à ce que les moyens de déplacement du chariot soient situés à la verticale de la voie, h) rétracter les jambes principales et/ou les jambes de transfert de sorte que les moyens de déplacement du chariot reposent sur la voie. Lorsque les moyens de déplacement sont des roues, le chariot repose sur les rails de la voie ferrée.

L'invention porte également sur un procédé de fixation (respectivement désolidarisation) d'une attache ferroviaire comportant un tirefond, faisant usage d'un chariot selon l'invention, comportant les étapes suivantes : a) déplacement du chariot sur la voie pour atteindre une traverse, b) détecter la position de la tête du tirefond, - 12 - c) stopper le chariot de façon à placer l'axe d'au moins une visseuse dévisseuse au voisinage de l'axe dudit tirefond, d) déplacer le chariot d'ajustement sur lequel ladite visseuse - dévisseuse est montée de façon à aligner son axe et l'axe dudit tirefond, e) abaisser ladite visseuse - dévisseuse de façon à mettre sa douille en prise avec la tête du tirefond, f) visser (respectivement dévisser). Les traverses et donc les tirefonds sont disposés approximativement tous 10 les 60 cm. Cependant, d'une part cette information n'est pas suffisante pour positionner précisément l'axe d'une visseuse - dévisseuse par rapport aux tirefonds, d'autre part il peut exister des déviations importantes par rapport à cette distance standard (deux tirefonds par traverse, aiguillage...). En conséquence, afin d' opérer automatiquement, le chariot comporte 15 avantageusement au moins un capteur d'objet sur la voie (traverse, tête de tirefond), d'un chariot d'ajustement et de moyens de contrôle - commande pour positionner très précisément l'axe des visseuses - dévisseuses par rapport aux têtes des tirefonds. Ainsi, les moyens de contrôle - commande peuvent : commander la motorisation et/ou les moyens de déplacement du 20 chariot pour se positionner grossièrement par rapport à une tête de tirefond, commander le chariot d'ajustement pour aligner très précisément l'axe d'un tirefond à traiter et l'axe d'une visseuse - dévisseuse, commander les moyens de déplacement vertical des visseuses - 25 dévisseuses pour traiter (visser ou dévisser) le tirefond. Avantageusement, lorsque l'attache comporte également un ressort, le procédé peut comporter en outre l'étape suivante : - « clipper » (respectivement « déclipper ») le ressort. 30 Par « clipper » on entend appliquer sur le ressort une force transversale au fil de rail et dirigée vers le rail de façon à l'appliquer sur la semelle du rail. - 13 - Par « déclipper » on entend exercer sur le ressort une force dans le sens opposé de façon à le dégager de la semelle du rail. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre 5 d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure lA est une vue d'ensemble en perspective du chariot, La figure 1B illustre schématiquement les positions de travail et de 10 déplacement rapide du chariot, La figure 2 est une vue rapprochée en perspective d'un ensemble de visseuses - dévisseuses du chariot, 15 La figure 3A est une vue en perspective d'un ensemble de visseuses - dévisseuses fixé sur une poutre amovible du chariot, La figure 3B illustre schématiquement la configuration des visseuses sur deux poutres amovibles en vue de dessus, 20 Les figures 4A et 4B sont des vues rapprochées respectivement de deux visseuses - dévisseuses montées sur un chariot d'ajustement, et d'une partie de chariot d'ajustement. 25 La figure lA représente un chariot 100 selon l'invention, équipé de quatre visseuses - dévisseuses. Ce chariot repose par ses roues 110 sur des rails de voie ferrée R1, R2. Le chariot comporte une structure porteuse de forme sensiblement rectangulaire formant un cadre composé de poutres longitudinales 120, en utilisation parallèles aux rails, et transversales. Il 30 comporte un poste de pilotage 130 pour un opérateur embarqué, comportant un moyen de contrôle - commande 131 tel qu'un automate programmable, -14- relié aux différents capteurs et actionneurs du chariot. Le chariot est également associé à un boîtier de commande déporté (non représenté) pour sa commande à distance, par exemple lors de ses déplacements transversaux par rapport aux rails. Le chariot 100 est représenté comportant un ensemble de visseuses - dévisseuses qui seront détaillées plus loin mais il pourrait s'agir de tout autre outil ou ensemble d'outils de maintenance de voie ferrée que le chariot 100 peut accueillir. Le chariot comporte une source d'énergie sous la forme par exemple d'un moteur diesel (non représenté) lui permettant d'actionner les roues 110 (le chariot est donc autonome) et une pompe hydraulique pour 10 alimenter des vérins. Le chariot comporte deux ensembles de jambes rétractables sur lesquelles il peut reposer : quatre jambes principales 140 rétractables comportant chacune un vérin, dont deux seulement sont visibles sur la figure 1 ; ces jambes 15 principales sont directement fixées deux à deux sur des poutres du cadre ; chacune comporte à son extrémité inférieure un pied 141 en forme de disque ; quatre jambes de transfert 150 également rétractables, comportant chacune un vérin ; elles sont dotées de pieds 153 à leur extrémité, ici 20 de forme rectangulaire ; outre leur caractère rétractable, ces jambes de transfert sont dotées de trois degrés de liberté : o elles sont montées deux par deux sur des longerons transversaux 151 disposés chacun au voisinage d'une extrémité avant 100a ou arrière 100b du chariot, chaque longeron étant monté coulissant 25 dans un guide 152 grâce à un vérin ; les jambes de transfert 150 sont donc aptes à se déplacer deux par deux transversalement par rapport au cadre ; cependant, quand le chariot repose sur les jambes de transfert et que l'on active ces vérins, c'est le cadre qui se déplace par rapport aux jambes 150 ; 30 o elles sont chacune montées pivotantes par rapport au longeron 151 et au guide 152, autour d'un axe parallèle à la direction transversale - 15 - du cadre ; elles peuvent ainsi prendre une position relevée, comme représenté en figure 1, ou une position abaissée dans laquelle les pieds 153 sont dirigés vers le sol ; o l'ensemble constitué par un longeron 151, un guide 152 et deux jambes de transfert 150 d'une extrémité avant 100a ou arrière 100b du chariot est monté coulissant dans le sens longitudinal par rapport au cadre, de sorte que cet ensemble peut se déployer ou se rétracter. Le chariot 100 illustré en figure 1 comporte quatre roues 110. Chaque roue 110 est fixée à une première extrémité d'un bras 111, chaque bras étant monté pivotant à une seconde extrémité autour d'un axe parallèle à la direction transversale du cadre. Les changements d'orientation des bras sont coordonnés deux à deux de sorte que le couple de roues avant s'éloigne ou se rapproche du couple de roues arrière selon la position des bras.

La figure 1B illustre l'effet d'un changement d'orientation des bras 111 : lorsque les bras sont orientés sensiblement horizontalement, les couples de roues avant et arrière sont éloignés les uns des autres, le cadre 101 et l'outil 102 sont en position basse ; l'outil 102, représentant ici tout type d'outil de maintenance que le chariot peut mettre en oeuvre, est au plus près des rails ; il s'agit de la position de travail du chariot ; lorsque les bras sont orientés sensiblement verticalement, les couples de roues avant et arrière sont rapprochés les uns des autres, le cadre 101 et l'outil 102 sont en position haute ; l'outil 102 est éloigné des rails et des obstacles éventuels ; il s'agit d'une position de déplacement rapide du chariot, pour rejoindre ou s'éloigner de la zone de travaux. La figure 2 est une vue de détail d'un ensemble de quatre visseuses - dévisseuses 160 montées sur un chariot 100, deux couples de visseuses 30 disposés longitudinalement, un couple avant 160a et un couple arrière 160b, les visseuses d'un même couple étant disposées transversalement de part et -16- d'autre du rail R1, de façon à pouvoir traiter quatre tirefonds en même temps. Dans la figure 2, le rail R1 est solidarisé à des traverses Ti, T2 par des attaches VosslohTM 200, comportant un tirefond à tête 201 carrée et un ressort 202.

Les visseuses - dévisseuse sont dimensionnées afin de pouvoir traiter les attaches rouillées les plus solidement bloquées. Chaque visseuse - dévisseuse 160 est équipée d'un moteur hydraulique 166 relié au système hydraulique général du chariot. Chaque moteur est équipé d'un contrôle de rotation et d'un capteur permettant de connaitre la pression et le couple appliqué. Chaque moteur 166 entraîne un arbre 162 portant une douille 161 à son extrémité. A proximité de chaque arbre 162 se trouve un capteur 163 permettant un comptage des rotations afin de connaitre le nombre de tour au vissage et dévissage.

La douille 161 est amovible pour s'adapter à la forme de la tête des tirefonds des attaches à traiter. Afin de pouvoir rattraper un jeu éventuel dans le positionnement de la tête de vissage par rapport à la tête du tirefond, un système d'olive est prévu afin de permettre un petit angle de rattrapage. L'empreinte de la douille 161 présente un léger écart par rapport à la 20 forme de la tête des tirefonds à traiter, permettant à la tête du tirefond de pénétrer plus facilement dans la douille. Ce jeu permet également un effet de « clé à choc » lors du dévissage. Dans le cas d'une tête de tirefond de forme carrée 201, l'empreinte présente par exemple la forme d'un « as de carreau ». Les visseuses - dévisseuses 160 sont fixées deux par deux dans la 25 direction transversale sur un chariot d'ajustement 165 en forme de L ou de T, comportant deux plaques verticales, une plaque longitudinale 165a et une plaque transversale 165b. La plaque longitudinale 165a est montée coulissante longitudinalement sur une poutre longitudinale 103 et guidée par un rail 104 rigidement solidaire de la poutre 103. Les chariots d'ajustement 165 se 30 déplacent à l'aide de glissières de grandes précisions le long du rail 104, permettant un positionnement précis des douilles 161 au-dessus des têtes de -17- tirefond 201. Le déplacement de chaque chariot 165 se fait à l'aide d'un vérin avec clapet (non visible) commandé par le moyen de contrôle - commande 131, permettant un arrêt et un maintien immédiat en position. La prise de mesure pour la position est effectuée à l'aide d'un capteur de position pour vérin (non visible) ; il pourrait être effectué grâce à des dents disposées sur le rail 104 et une roue dentée engrenant sur le rail. Tel que représenté sur la figure 2, les visseuses - dévisseuses du couple arrière 160b sont déjà en prise avec des têtes 201 de tirefond, alors que les visseuses - dévisseuses du couple avant 160a sont en cours d'ajustement longitudinal, ce qui illustre l'indépendance des chariots d'ajustement de chaque couple de visseuses dévisseuses. Tel qu'illustré en figures 2 et 3A, sur chaque plaque transversale 165b sont montées deux visseuses - dévisseuses 160, coulissantes verticalement par rapport à la plaque transversale 165b indépendamment l'une de l'autre. La plaque transversale 165b comporte une glissière verticale 164 pour chaque visseuse - dévisseuse, faisant office de guide. La glissière 164 présente par exemple une section en queue d'aronde. Tel qu'illustré en figures 4A et 4B, le déplacement vertical de chaque visseuse - dévisseuse 160 est assuré par un vérin avec clapet 167 pour un arrêt en position et un blocage immédiat, commandé par le moyen de contrôle commande 131. La prise de mesure pour la position est assurée par un capteur de vérin 168. De cette façon : grâce à ses capteurs (non représentés) le chariot se positionne précisément par rapport aux objets qu'il doit traiter sur la voie, par exemple les tirefonds d'attaches, ce positionnement n'étant pas suffisamment précis pour mettre en prise une visseuse - dévisseuse avec la tête d'un tirefond, le coulissement d'un chariot d'ajustement 165 par rapport au cadre du chariot permet un positionnement longitudinal précis du couple 160a, 160b de -18- visseuse - dévisseuse 160 fixé sur ce chariot, de façon à aligner les axes d'au moins une visseuse - dévisseuse avec celui d'un tirefond, deux visseuses - dévisseuses 160 solidaires d'un même chariot d'ajustement 165 sont capables de traiter les tirefonds disposés symétriquement par rapport au rail R1, le fait que leur mouvement de déplacement vertical soit indépendant l'un de l'autre permet de traiter l'un après l'autre les tirefonds situés de part et d'autre du rail R1 lorsque ceux-ci sont longitudinalement décalés, le chariot d'ajustement commun rattrapant ce décalage entre les deux vissages ou dévissages ; il est possible également qu'il se trouve deux tirefonds d'un côté du rail et un seul de l'autre côté. Les figures 3A et 3B représentent ce même ensemble de quatre visseuses - dévisseuses 160 fixé sur une poutre amovible 103 du cadre du chariot.

Chaque poutre 103 présente une forme de cavalier, comportant une section principale médiane longitudinale 103a, une section transversale 103b à chaque extrémité de la section médiane, et une section terminale longitudinale 103c à l'extrémité de chaque section transversale. La poutre 103 est prévue pour être fixée, ici boulonnée, sur le cadre du chariot 100 par l'intermédiaire de platines terminales 103d disposées en extrémité de chaque section terminale longitudinale 103c. La forme en cavalier de la poutre 103 permet de positionner des outils présentant un fort encombrement, comme les visseuses dévisseuses 160, de part et d'autre du fil de rail lorsque le chariot est sur les rails.

Le démontage et le remontage de la poutre 103 s'effectue à l'aide d'un chariot de levage permettant de la déposer ou de la mettre en place. Ces dispositions permettent de faciliter le changement d'outils. Une fois la poutre 103 boulonnée au cadre, il reste à connecter la fourniture d'énergie et les câbles permettant l'échange de données. -19- De façon que le cadre du chariot ne se déforme pas lorsque la poutre amovible porte - outils 103 est détachée du cadre, le cadre comporte au moins une autre poutre longitudinale 120.

La figure 4A représente en vue rapprochée un ensemble de deux visseuses - dévisseuses 160. Chaque visseuse - dévisseuse 160 est montée sur un support transversal 165c destiné à se fixer sur une plaque transversale 165b du chariot d'ajustement 165. Ceci permet de régler l'écartement de deux visseuses - dévisseuses 160 d'un même couple 160a, 160b ; ce réglage, qui dépend du type d'attache à traiter, est effectué une fois pour toute au début d'un chantier. Chaque capteurs de rotation 163 est monté sur une jambe oblique 163a de façon à le rapprocher de l'arbre correspondant 162. Un moyen de rotulage 161a ou olive connu en soi est intercalé entre l'arbre 162 et la douille 161 pour rattraper un léger décalage, de l'ordre du millimètre, entre les axes de l'arbre et de la tête d'un tirefond. Chaque arbre 162 a une capacité de déplacement vertical par rapport au moteur 166. A cet effet, il est doté en partie haute d'une partie cannelée 162a faisant office de guide et de moyen d'entrainement.

Sur la figure 4B on distingue une chaise 170 à laquelle une visseuse - dévisseuse 160 peut être fixée, et comportant : une plaque verticale 170a comportant des moyens de coulissement qui coopèrent avec le rail de guidage 164, un support horizontal 170b épousant partiellement la forme du moteur 166. Certaines attaches 200 combinent une fixation par vis et par ressort. Ce type d'attache nécessite l'application de deux forces pour leur fixation : une force transversale dirigée vers le rail appliquée au ressort pour le glisser sur le patin du rail, appelé « clippage », et un couple de rotation pour visser le tirefond. La force de « clippage » peut être appliquée par une palette articulée -20- autour d'un axe longitudinal et actionnée en rotation par un vérin. En pratique, pour éviter d'appliquer des efforts transversaux au rail R1, on met en oeuvre deux palettes disposées de part et d'autre du rail et agissant en opposition de façon à traiter simultanément deux attaches disposées de part et d'autre du rail.

Bien que cela ne soit pas illustré, le chariot selon l'invention, outre les visseuses - dévisseuses 160, peut être équipé de palettes permettant le « clippage » des ressorts. L'invention n'est pas limitée par la description qui précède. Notamment : la source d'énergie peut être un moteur thermique ou électrique, les mouvements de coulissement et de rotation décrits plus haut peuvent remplis par des moteurs électriques au lieu de vérins, la poutre amovible peut être transversale, elle pourrait ne pas présenter une forme de cavalier mais être par exemple rectiligne, les moyens de déplacement du chariot pourraient consister en des chenilles.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Chariot (100) polyvalent de maintenance de voie ferrée comportant : une structure porteuse, une motorisation et des moyens de déplacement lui permettant de se déplacer de façon autonome sur la voie ferrée, notamment sur les rails (R1, R2), au moins un moyen de fixation pour un outil de maintenance (102, 160) de voie ferrée, de telle sorte que chaque outil de maintenance est amovible.
2. 2. Chariot selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation comporte une partie amovible (103) de la structure porteuse, notamment une poutre amovible.
3. 3. Chariot selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de fixation comporte un chariot d'ajustement (165) et au moins un actionneur prévu pour déplacer ledit chariot d'ajustement le long d'une poutre (103) de la structure porteuse dudit chariot.
4. 4. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur apte à détecter un objet faisant partie de la voie lorsqu'il se déplace sur la voie, notamment une traverse ou une tête de tirefond.
5. 5. Chariot selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de contrôle - commande (131) relié à l'au moins un capteur et à la motorisation du chariot. 20 25 30-22-
6. 6. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de déplacement hors de la voie ferrée.
7. 7. Chariot selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement hors de la voie ferrée comprennent : au moins trois jambes principales rétractables (140), notamment quatre jambes principales, au moins trois jambes de transfert rétractables (150), notamment quatre jambes de transfert, des moyens de coulissement transversal par rapport à la structure porteuse desdites jambes de transfert, de sorte que ladite structure peut se déplacer selon la direction transversale lorsqu'elle repose sur lesdites jambes de transfert.
8. 8. Chariot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de déplacement hors de la voie ferrée comprennent des roues ferroviaires, caractérisé en ce que lesdites roues sont fixées à l'extrémité de bras montés pivotants autour d'un axe transversal, de façon à pouvoir prendre au moins deux positions angulairement décalées, une position dans laquelle les roues du chariot sont éloignées deux à deux, et une position dans laquelle les roues du chariot sont rapprochées deux à deux.
9. 9. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un outil de maintenance choisi parmi la liste comprenant : au moins une visseuse - dévisseuse de tirefonds (160), et/ou au moins un outil de clippage - déclippage pour des attaches comportant un ressort, tel qu'une palette articulée,- 23 - - et/ou au moins une pince à rails, - et/ou au moins un marteleur de rails.
10. 10. Chariot selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux visseuses - dévisseuses (160) disposées transversalement (165), chaque visseuse - dévisseuse comportant des moyens de coulissement vertical, de façon à se solidariser à (respectivement se désolidariser de) la tête d'un tirefond (201), et ceci de préférence indépendamment l'une de l'autre.
11. 11. Chariot selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux visseuses - dévisseuses (160) sont disposées sur un même chariot d'ajustement (165).
12. 12. Procédé de dépose sur une voie ferrée, notamment les rails (R1, R2) d'une voie ferrée, d'un chariot (100) selon l'une des revendications 7 à 11 reposant sur ses jambes principales (140) en bordure de ladite voie ferrée, comportant les étapes suivantes : a) déployer les jambes de transfert (150) verticalement de sorte qu'elles prennent appui sur le sol, b) rétracter les jambes principales (140) de sorte que le chariot repose uniquement sur ses jambes de transfert, c) mettre en oeuvre les moyens de coulissement transversal de façon à déplacer la structure porteuse par rapport aux jambes de transfert (150) en direction desdits rails, d) déployer les jambes principales verticalement de sorte qu'elles prennent appui sur le sol, e) rétracter les jambes de transfert de sorte que le chariot repose uniquement sur ses jambes principales, f) mettre en oeuvre les moyens de coulissement transversal de façon à déplacer les jambes de transfert en direction desdits rails,-24- g) recommencer les étapes a), b), c), d), e) et f) jusqu'à ce que les moyens de déplacement du chariot soient situés à la verticale de la voie, h) rétracter les jambes principales et/ou les jambes de transfert de sorte que les moyens de déplacement du chariot reposent sur la voie. 5
13. 13. Procédé de fixation (respectivement désolidarisation) d'une attache ferroviaire (200) comportant un tirefond, faisant usage d'un chariot (100) selon la revendication 11, comportant les étapes suivantes : a) déplacement du chariot sur la voie pour atteindre une traverse, 10 b) détecter la position de la tête (201) dudit tirefond, c) stopper le chariot de façon à placer l'axe d'au moins une visseuse dévisseuse (160) au voisinage de l'axe dudit tirefond, d) déplacer le chariot d'ajustement (165) sur lequel ladite visseuse dévisseuse est montée de façon à aligner son axe et l'axe dudit tirefond, 15 e) abaisser ladite visseuse - dévisseuse de façon à mettre sa douille (161) en prise avec la tête du tirefond, f) visser (respectivement dévisser).
14. 14. Procédé de fixation (respectivement désolidarisation) d'une attache 20 ferroviaire (200) selon la revendication 13, dans lequel ladite attache comporte également un ressort (202), caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape suivante : - « clipper » (respectivement « déclipper ») ledit ressort.