TITRE : MACHINE FERROVIAIRE DE TRAVAUX COMPORTANT UN CHASSIS DE MACHINE ET UNE NAVETTE DE TRAVAIL, ET CONVOI FERROVIAIRE DE TRAVAUX ASSOCIE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

[0001] L'invention se rapporte notamment à des travaux de pose, d’entretien ou de réfection d'une voie ferrée. Elle se rapporte plus spécifiquement, mais de manière non exclusive, à des opérations dites de bourrage, qui consistent à faire pénétrer des outils de bourrage dans le ballast dans l'intervalle entre les traverses de la voie ferrée, pour compacter mécaniquement le ballast sous les traverses.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

[0002] Les machines de bourrage sont habituellement intégrées à des trains de travaux, qui comportent plusieurs véhicules attelés les uns aux autres, pour procéder à des opérations successives nécessaires à la pose, la réfection ou le remplacement de la voie ferrée. Un tel convoi de travaux a vocation à avancer continûment à faible vitesse sur la voie ferrée, sans arrêt, et de préférence à une vitesse de travail constante, chaque machine de train devant assurer ces fonctions propres à cette vitesse de travail. L'opération de bourrage nécessite quant à elle que la partie de la machine de travaux qui supporte les outils de bourrage reste stationnaire par rapport à la voie ferrée pendant le temps nécessaire à la pénétration des outils de bourrage dans le ballast entre deux traverses successives de la voie, à la génération d'un mouvement vibratoire des outils de bourrage dans le ballast, puis à la rétractation des outils de travaux hors du ballast.

[0003] Pour concilier ces impératifs antagonistes, on connaît des architectures de machines de bourrage, illustrées par exemple par les documents FR2476708 et FR2556752, dans lesquelles la machine de travaux comporte un châssis de machine porté par deux bogies disposés à ses extrémités, et une navette de bourrage comportant un châssis de navette suspendu au châssis de machine et guidé longitudinalement en translation par rapport au châssis de machine par des glissières entre deux positions de fin de course, le châssis de navette portant des outils de bourrage mobiles perpendiculairement au plan de la voie ferrée. Le châssis de machine est destiné à être attelé à d'autres véhicules d'un convoi de travaux et à avancer à vitesse de travail constante sur la voie ferrée. Lors d'un cycle de travail, la navette de bourrage se déplace par rapport au châssis de machine dans le sens opposé au sens d'avancement du train de machine à partir d'une position initiale, à une vitesse égale en module à la vitesse d'avancement, de façon à rester immobile par rapport à la voie pendant la phase de pénétration des outils dans le ballast, de génération du mouvement vibratoire des outils dans le ballast puis de rétractation des outils de travaux hors du ballast. Puis, une fois que les outils de travaux sont rétractés, le châssis de navette retourne vers sa position initiale pour entamer un nouveau cycle sous la traverse suivante de la voie.

[0004] Suivant une variante illustrée dans le document FR2 550 808, le châssis de machine reste porté par deux bogies d'extrémité, mais ne porte plus intégralement le châssis de navette qui est monté sur deux bogies porteurs additionnels roulant sur la voie ferrée, équipés le cas échéant de moyens de freinage et d'entraînement. La seule liaison subsistant entre les deux châssis est un vérin agissant longitudinalement pour permettre le mouvement alternatif du châssis de navette par rapport au châssis de machine.

[0005] Les châssis des machines de bourrage à navette de travail de l’état de la technique présentent généralement un évidement de grandes dimensions pour accueillir la navette de bourrage. Dans certaines situations, notamment lorsque la machine de travaux est attelée à l'une de ses extrémités ou aux deux extrémités et circule ou manœuvre sans travailler, le cas échéant à une vitesse de circulation sensiblement plus importante que la vitesse de travail, des efforts relativement importants doivent pouvoir être transférer, notamment en sens longitudinal entre les extrémités du châssis de machine, ce qui impose un renfort important au niveau de la portion centrale de section réduite, qui alourdit la machine. Des problèmes similaires existent d’ailleurs pour d'autres machines ferroviaires de travaux équipées d’une navette présentant des outils destinés à intervenir alors que la navette est à l’arrêt par rapport à la voie, sans entraver l'avance continue de la machine ferroviaire. Ceci est vrai notamment pour les opérations de compactage de la voie. EXPOSE DE L'INVENTION

[0006] L'invention vise à remédier à certains au moins des inconvénients de l'état de la technique et à proposer des moyens pour rigidifier une machine de travaux du type comportant une navette de travail positionnée au moins partiellement sous un châssis de machine.

[0007] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l’invention, une machine ferroviaire de travaux, notamment pour la pose, l'entretien, ou la réfection d'une voie ferrée, comportant un châssis de machine et une navette de travail, le châssis de machine ayant deux portions d'extrémité longitudinale opposées et une portion médiane reliant les portions d'extrémités longitudinales opposées, un volume étant ménagé sous la portion médiane du châssis de machine pour loger au moins une partie de la navette de travail, la navette de travail comportant un châssis de navette et au moins une unité de travail, le châssis de navette étant mobile par rapport au châssis de machine dans une direction longitudinale de la machine de travaux en va et vient entre deux positions de fin de course, la machine de travaux comportant en outre un système de verrouillage longitudinal apte à solidariser le châssis de machine au châssis de navette dans une position de déplacement, caractérisé en ce que le système de verrouillage longitudinal comporte un premier dispositif de verrouillage entre une première des deux portions d'extrémité longitudinale et le châssis de navette et un deuxième dispositif de verrouillage entre le châssis de navette et une deuxième des deux portions d'extrémité longitudinale, chacun des premier et deuxième dispositifs de verrouillage étant apte à supporter un cas de charge critique dépassant 500 kN, de préférence 900 kN, et de manière encore préférentielle 1500 kN ,en direction longitudinale.

[0008] Les dispositifs de verrouillage sont ainsi dimensionnés pour faire transiter par le châssis de navette une partie substantielle des efforts longitudinaux appliqués aux extrémités du châssis de machine, ce qui permet de soulager la partie médiane du châssis de machine, lorsque le châssis de navette est en position de déplacement et que le premier dispositif de verrouillage et le deuxième dispositif de verrouillage sont en position de verrouillage. [0009] Suivant un mode de réalisation les deux portions d'extrémité longitudinale opposées sont équipées chacune d'une interface d'extrémité appartenant à un groupe d'interfaces comportant des tampons de chocs et un attelage de liaison à un véhicule adjacent du convoi de travaux. Les efforts extérieurs longitudinaux transmis à l’une des interfaces d’extrémité sont ainsi transmis à l'autre interface d'extrémité par l'intermédiaire des dispositifs de verrouillage et du châssis de navette.

[0010] Suivant un mode de réalisation, l'unité de travail comporte des outils de travail destinés à intervenir sur la voie alors que la navette de travail est à l’arrêt, les outils de travail pouvant être par exemple des outils de bourrage ou de compactage. De préférence, l'unité de travail comporte une structure porteuse apte à soulever et abaisser les outils de travail entre une position rétractée et une position de travail, de préférence par un mouvement purement vertical.

[0011] On peut prévoir que la machine de travaux comporte au moins un actionneur d’assistance, comportant de préférence un ou plusieurs vérins hydrauliques, liant le châssis de machine au châssis de navette, apte à effectuer une ou plusieurs des opérations suivantes :

- bloquer le châssis de navette par rapport au châssis de machine dans toute position intermédiaire entre les deux positions de fin de course ; entraîner le châssis de navette par rapport au châssis de machine dans une direction longitudinale de la machine de travaux en va-et-vient entre les deux positions de fin de course.

[0012] De préférence, les positions de fin de course sont distantes l'une de l'autre d'au moins 1 mètre, de préférence d'au moins 1,5 mètre.

[0013] La machine ferroviaire de travaux comporte de préférence au moins deux bogies, de préférence motorisés, et ayant des axes de pivotement vertical situés à une distance l'un de l'autre de préférence supérieure à 10 mètres, de préférence supérieure à 12 mètres. [0014] On peut envisager différentes configurations pour les bogies supportant le châssis de machine et le châssis de navette. Suivant une première disposition, les deux bogies supportent le châssis de navette, qui supporte le châssis de machine. Suivant une deuxième disposition, les deux bogies supportent le châssis de machine, auquel le châssis de navette est suspendu, au moins dans la position de déplacement. Suivant une troisième disposition, les deux bogies supportent le châssis de machine, et la machine ferroviaire de travaux comporte deux bogies supplémentaires supportant le châssis de machine.

[0015] La machine ferroviaire de travaux peut être intégrée à un convoi ferroviaire de travaux comportant en outre au moins un véhicule additionnel comportant un châssis additionnel attelé au châssis de machine de la machine de travaux et au moins un bogie additionnel de support du châssis additionnel.

[0016] Suivant un autre aspect de l'invention, pouvant avantageusement être combiné avec le précédent, celle-ci a trait à une machine de travaux pour un convoi de travaux pour la pose, la réfection ou le remplacement d'une voie ferrée, la machine de travaux comportant un premier bogie et un deuxième bogie situés longitudinalement à distance l'un de l'autre pour supporter la machine de travaux, un châssis de machine et une navette de travail, la navette de travail comportant châssis de navette et une ou plusieurs unités travaux mobiles verticalement par rapport au châssis de navette, le châssis de navette étant lié au châssis de machine par des moyens de guidage longitudinal permettant un mouvement relatif entre le châssis de navette et le châssis de machine dans une direction longitudinale de la machine de travaux en va et vient entre deux positions de fin de course, caractérisée en ce que le châssis de machine est entièrement supporté par le châssis de navette qui est porté par le premier bogie et le deuxième bogie. On réalise ainsi une machine de travaux ayant un nombre limité de bogies, et dont les moyens de guidage longitudinal sont soumis à des efforts verticaux qui ne varient pas au cours des cycles de fonctionnement de la machine, puisque ces efforts sont uniquement ceux résultant du poids du châssis de machine et des éléments que ce châssis porte.

[0017] Suivant un mode de réalisation, les moyens de guidage longitudinal comportent une première interface de roulement longitudinal plus proche du premier bogie que du deuxième bogie, et une deuxième interface de roulement longitudinal plus proche du deuxième bogie que du premier. De préférence, la première interface de roulement et la deuxième interface de roulement comportent chacune au moins une piste longitudinale de roulement et au moins un galet associé, apte à rouler sur la piste de roulement pour permettre le mouvement relatif en va-et-vient entre le châssis de navette et le châssis de machine, la piste longitudinale de roulement étant solidaire d'un des deux sous-ensembles constitués par le châssis de machine et le châssis de navette, le galet associé étant soit solidaire en translation de l'autre des sous- ensembles constitués par le châssis de machine et le châssis de navette, soit guidé de façon à rouler simultanément sur la piste longitudinale de roulement et une piste longitudinale de roulement opposée solidaire de l'autre des sous-ensembles constitués par le châssis de machine et le châssis de navette.

[0018] Pour un bon équilibre des efforts, le châssis de machine a un centre de gravité situé de préférence entre la première interface de roulement et la deuxième interface de roulement. De préférence, la première interface de roulement et la deuxième interface de roulement sont situées par rapport au centre de gravité du châssis de machine de telle manière qu'à l'arrêt sur une voie ferrée horizontale, un ratio de répartition de charge entre la première interface de roulement et la deuxième interface de roulement est compris entre 60% et 140% pour toute position relative du châssis de machine et du châssis de navette entre les deux positions de fin de course.

[0019] De façon plus générale, les masses sont réparties de préférence de manière telle que dans une position relative médiane du châssis de machine et du châssis de navette, à mi-distance des deux positions de fin de course, à l’arrêt sur une voie ferrée horizontale, chacun des premier et deuxième bogies supporte au moins 40% et au plus 60% de la masse totale de la machine de travaux.

[0020] Suivant un mode de réalisation, la machine de travaux comporte au moins actionneur d’assistance, comportant de préférence un ou plusieurs vérins hydrauliques, liant le châssis de machine au châssis de navette, apte à effectuer une ou plusieurs des opérations suivantes : - bloquer le châssis de machine par rapport au châssis de navette dans toute position intermédiaire entre les deux positions de fin de course ; entraîner le châssis de machine par rapport au châssis de navette dans une direction longitudinale de la machine de travaux en va-et-vient entre les deux positions de fin de course.

[0021] La fonction de blocage par l'actionneur d'assistance sera mise en œuvre notamment à très basse vitesse lorsque, au cours d'une séquence de travail, la machine de travaux doit passer un équipement de voie, par exemple un aiguillage.

[0022] Suivant un mode de réalisation, les positions de fin de course sont distantes l'une de l'autre d'au moins 1 mètre, de préférence d'au moins 1,5 mètre.

[0023] Suivant un mode de réalisation, le premier bogie est guidé en rotation par rapport au châssis de navette de façon à pivoter au moins autour d'un premier axe de pivotement vertical, le deuxième bogie est guidé en rotation par rapport au châssis de navette de façon à pivoter au moins autour d'un deuxième axe de pivotement vertical, le deuxième axe de pivotement vertical étant de préférence situé à une distance (D) du premier axe de pivotement vertical supérieure à 10 mètres, de préférence supérieure à 12 mètres.

[0024] On a intérêt ce que les bogies de la machine de travaux assurent une suspension de la machine de travaux dans les phases de déplacement de la machine de travaux à une vitesse supérieure à la vitesse de travail. Par contre, dans les phases de travail, on a intérêt à supprimer la suspension de façon à obtenir une grande précision de positionnement des outils de travaux entre les traverses. À cet effet, et suivant un mode de réalisation préférentiel, on prévoit que le premier bogie et le deuxième bogie comportent chacun un châssis de bogie, au moins deux trains de roues, une suspension primaire entre les deux trains de roues et le châssis de bogie. De préférence, la suspension primaire de chacun des premier et deuxième bogies comporte un mécanisme de blocage apte à bloquer verticalement chacun des trains de roues par rapport au châssis de bogie au moins dans un sens d'appui du châssis de bogie sur chacun des trains de roues. De préférence, au moins un bogie de référence parmi les premier et deuxième bogies comporte un mécanisme de verrouillage en rotation apte à solidariser le châssis de bogie du bogie de référence par rapport au châssis de navette.

[0025] Suivant divers modes de réalisation :

- le châssis de machine comporte un attelage de liaison à un véhicule adjacent du convoi de travaux ;

- au moins une extrémité longitudinale du châssis de machine est équipée d’un ou plusieurs tampons de chocs ;

- la navette de travail est entièrement située entre deux extrémités longitudinales opposées du châssis de machine, au moins dans une position relative médiane du châssis de machine et de la navette de travail à mi-chemin entre les deux positions de fin de course, et de préférence dans les deux positions de fin de course ;

- le châssis de machine comporte une cabine de conduite ou un poste de commande.

[0026] Suivant un mode de réalisation préféré, au moins un bogie parmi le premier bogie et le deuxième bogie est un bogie motorisé comportant au moins un train de roues motorisé. De préférence, chaque bogie motorisé comporte deux trains de roues motorisés, chacun entraîné par un moteur de traction, de préférence un moteur hydraulique. De préférence les deux bogies sont des bogies motorisés. Les bogies motorisés peuvent être utilisés notamment dans les phases de travail, le cas échéant en complément de l'actionneur décrit plus haut, pour effectuer le travail mécanique nécessaire au déplacement relatif entre le châssis de navette et le châssis de machine. Ils peuvent également être utilisés également dans les phases de déplacement de la machine de travaux à une vitesse supérieure à la vitesse de travail, de préférence après avoir verrouillé en position le châssis de machine par rapport au châssis de navette. De préférence, au moins un bogie parmi le premier bogie et le deuxième bogie est équipé d'un frein un bogie motorisé comportant au moins un train de roues motorisé entraîné par au moins un moteur. [0027] Chacun des premier et deuxième dispositifs de verrouillage est déplaçable entre une position de verrouillage et une position de retrait pour permettre, dans la position de verrouillage, de solidariser le châssis de machine au châssis de navette dans la position de déplacement, et, dans la position de retrait, de libérer le châssis de navette.

[0028] En pratique, chacun des premier et deuxième dispositifs de verrouillage est un dispositif de verrouillage par complémentarité de formes. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, chacun des premier et deuxième dispositifs de verrouillage comporte un pêne monté sur l'un des deux sous-ensembles constitués par le châssis de machine et le châssis de navette et une gâche montée sur un autre des deux sous-ensembles constitués par le châssis de machine et le châssis de navette, le pêne étant mobile par rapport au sous-ensemble sur lequel il est monté entre une position de verrouillage et une position de retrait, le pêne pénétrant dans la gâche en passant de la position de retrait à la position de verrouillage et étant de préférence lié à un actionneur.

[0029] Suivant un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un convoi ferroviaire de travaux comportant une machine de travaux telle que décrite précédemment et au moins un véhicule additionnel comportant un châssis additionnel attelé au châssis de machine de la machine de travaux et au moins un bogie additionnel de support du châssis additionnel.

[0030] Suivant un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un procédé de fonctionnement d'un convoi de travaux tel que précédemment défini sur une voie ferrée, procédé suivant lequel, dans un mode de travail, le châssis de machine est tracté ou poussé par le châssis additionnel du véhicule additionnel sur la voie ferrée dans une direction de travail, de préférence sans arrêt, de préférence à vitesse constante, le châssis de navette se déplaçant longitudinalement en va et vient par rapport au châssis de machine, de manière à avoir par rapport à la voie ferrée des phases d’arrêt durant lesquelles les unités de travail pénètrent dans le ballast de la voie ferrée, et des phases de mouvement dans la direction de travail. De préférence, on fait en sorte que dans le mode de travail, la navette de travail est entraînée par un ou plusieurs bogies motorisés parmi le premier et le deuxième bogie, et/ou par un ou plusieurs actionneurs d'assistance liant le châssis de machine au châssis de navette. De préférence, le procédé comporte également un mode de déplacement, dans lequel le châssis de machine est verrouillé longitudinalement en position par rapport au châssis de navette.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0031] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence à la figure annexée et détaillée ci- après.

[Fig. 1] la figure 1 est une vue de côté d'une partie d’un convoi comportant une machine de travaux et au moins un véhicule additionnel, selon un mode de réalisation de l’invention, la machine de travaux comportant un châssis de machine et une navette de travail dans une première position de fin de course.

[Fig. 2] la figure 2 est une vue de côté du convoi de la figure 1, la navette de travail étant dans une deuxième position de fin de course.

[Fig. 3] la figure 3 est une vue éclatée de la machine de travaux du convoi de la figure 1.

[Fig. 4] la figure 4 est une vue schématique d'un premier bogie supportant le châssis de navette de la machine de travaux de la figure 3.

[Fig. 5] la figure 5 est une vue schématique d'un deuxième bogie supportant le châssis de navette de la machine de travaux de la figure 3.

[Fig. 6] la figure 6 est une vue schématique du dessus des deux bogies des figures 4 et 5.

[Fig. 7] la figure 7 est une vue en coupe transversale dans un plan de coupe VII- VII de la figure 1, permettant de visualiser une première interface de roulement ainsi qu’un premier dispositif de verrouillage entre le châssis de machine et le châssis de navette.

[Fig. 8] la figure 8 est une vue isométrique de la coupe de la figure 7. [Fig. 9] la figure 9 est une vue en coupe transversale dans un plan de coupe IX-IX de la figure 1, permettant de visualiser une première interface de roulement ainsi qu'un premier dispositif de verrouillage entre le châssis de machine et le châssis de navette.

[Fig. 10] la figure 10 est une vue isométrique de la coupe de la figure 7.

[Fig. 11] la figure 11 est une vue de détail d'une interface alternative de roulement entre un châssis de machine et un châssis de navette de la machine de bourrage de la figure 3.

[Fig. 12] la figure 12 est une vue de principe d'une machine de travaux suivant un autre mode de réalisation de l'invention.

[0032] 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

[0033] Sur les figures 1 et 2 est illustré un convoi ferroviaire de travaux 10 pour l'entretien ou la réfection d'une voie ferrée 12, ce convoi comportant plusieurs véhicules ferroviaires attelés les uns aux autres, à savoir ici une machine de travaux 14 qui est ici une machine de bourrage, et au moins un véhicule additionnel 16, par exemple une machine de compactage située derrière la machine de travaux 14 dans un sens dit de travail 100 sur la voie ferrée 12.

[0034] La machine de travaux 14, illustrée en éclaté sur la figure 3, comporte une navette de travail 18, ici plus spécifiquement une navette de bourrage, portée par un premier bogie 20 et un deuxième bogie 22 situés longitudinalement à distance l'un de l'autre, ainsi qu'un châssis de machine 24 porté par la navette de travail 18.

[0035] Le châssis de machine 24 présente un évidement longitudinal 25 pour loger la navette de travail 18, cet évidement longitudinal 25 étant enjambé par un pont longitudinal 125 de faible section constituant une partie médiane du châssis de machine 24 et reliant deux portions d'extrémité longitudinale 126, 128 opposées de section transversale plus importante. Les portions d'extrémité avant 126 et arrière 128 du châssis de machine 24 peuvent être équipées d'équipement d'interfaçage avec d'autres véhicules ferroviaires ou avec des équipements de voie, par exemple des tampons de choc 26 à l'extrémité avant 126 et un attelage 28 de liaison au véhicule additionnel 16 à l'extrémité arrière 128. Comme illustré sur la figure, le véhicule additionnel 16 comporte un châssis additionnel 30, attelé au châssis de machine 24 de la machine de travaux 14 et supporté de façon indépendante de la machine de travaux 12 par au moins un bogie additionnel 32. Le châssis de machine 24 a vocation à supporter divers équipements, tels qu'une cabine de conduite 34 et un poste de commande 36, ainsi le cas échéant qu'un groupe hydraulique 37 pouvant comporter par exemple une pompe hydraulique pour l'alimentation de divers moteurs hydrauliques situés notamment sur la navette de travail 18.

[0036] La navette de travail 18 comporte un châssis de navette 38 porté par le premier bogie 20 et le deuxième bogie 22, ainsi qu'une ou plusieurs unités de travaux 40, ici des unités de bourrage, suspendues au châssis de navette 38 et mobiles par rapport au châssis de navette 38 dans une direction perpendiculaire au plan défini par les rails de la voie ferrée 12 (c'est à dire une direction verticale lorsque la machine de travaux 14 circule sur une voie ferrée 12 horizontale). Le premier bogie 20 est guidé en rotation par rapport au châssis de navette 38 de façon à pivoter autour d'un premier axe de pivotement vertical 120, le deuxième bogie 22 est guidé en rotation par rapport au châssis de navette de façon à pivoter autour d'un deuxième axe de pivotement vertical 122, le deuxième axe de pivotement 122 étant de préférence situé à une distance D du premier axe de pivotement vertical 120 supérieure à 10 mètres, de préférence supérieure à 12 mètres.

[0037] Le premier bogie 20 illustré en détail sur la figure 4 et le deuxième bogie 22 illustré sur la figure 5 comportent chacun un châssis de bogie 42, deux trains de roues motorisés 44 et une suspension primaire 46 entre les deux trains de roues 44 et le châssis de bogie 42. Les trains de roues 44 sont pourvus de freins de service 48. Les suspensions primaires 46 du premier bogie 20 et du deuxième bogie 22 comportent de préférence un mécanisme de blocage 50 apte à bloquer verticalement chacun des trains de roues 44 par rapport au châssis de bogie 42 dans au moins le sens descendant d'appui du châssis de bogie 42 sur chacun des trains de roues 44. Ce mécanisme de blocage 50 peut être constitué par des vérins hydrauliques dont le piston est solidaire par exemple de la boîte d'essieu et le cylindre est solidaire du châssis de bogie 42. Les deux châssis de bogie 42 sont liés au châssis de navette 38 par une crapaudine 142.

[0038] Par ailleurs, au moins un des deux bogies 20, 22, par exemple le premier bogie 20, destiné à être positionné à l’avant de la machine lorsque celle-ci avance dans le sens de travail 100 sur la voie ferrée 12, peut être équipé d’un dispositif de blocage vertical 52, pour empêcher un mouvement vertical relatif entre le bogie 20 et châssis de navette 38. Ce dispositif 50 peut comprendre deux vérins latéraux d’appui escamotables 54 qui peuvent être pilotés hydrauliquement pour passer d’une position de retrait à une position opérationnelle dans laquelle ils constituent deux appuis latéraux entre le châssis de navette 38 et le châssis de bogie 42 solidarisant ainsi verticalement le châssis de bogie 42 au châssis de navette 38, comme illustré sur la figure 6, alors que la partie arrière du châssis de navette 38 repose sur des lisoirs 55 qui équipent le châssis de bogie 42 du deuxième bogie 22. Le châssis de navette 38 peut ainsi garder son horizontalité sur une voie horizontale ou garder un angle prédéterminé maîtrisé sur une voie en dévers.

[0039] Le châssis de navette 38 est lié au châssis de machine 24 par des moyens de guidage longitudinal permettant un mouvement relatif entre la navette de travail 18 et le châssis de machine 24 dans une direction longitudinale de la machine de travaux 14 en va-et-vient entre deux positions de fin de course, tout en empêchant les mouvements verticaux et latéraux. Ces moyens de guidage longitudinal comportent une première interface de roulement longitudinal 56 plus proche du premier bogie 20 que du deuxième bogie 22, et une deuxième interface de roulement longitudinal 58 plus proche du deuxième bogie 22 que du premier 20, comme illustré sur les figures 3 et 7 à 10.

[0040] La première interface de roulement 56, illustrée en détail sur les figures 7et 8, et la deuxième interface de roulement 58, illustrée en détail sur les figures 9 et 10, comportent chacune au moins une piste longitudinale de roulement 60, et en l’occurrence chacune deux pistes longitudinales horizontales de roulement parallèles 60, deux pistes longitudinales verticales de roulement parallèles 61 et au moins un galet 62, 63 associé à chaque piste longitudinale de roulement 60, 61, le galet 62, 63 étant apte à rouler sur la piste de roulement associée 60, 61 pour permettre le mouvement relatif en va-et-vient entre le châssis de navette 38 et le châssis de machine 24, la piste longitudinale de roulement 60, 61 étant solidaire d'un des deux sous-ensembles constitués par le châssis de machine 24 et le châssis de navette 38, en l'occurrence le châssis de machine 24, alors que le galet associé 62, 63 est solidaire en translation de l'autre des sous-ensembles, à savoir le châssis de navette 38. Sur la figure 3, on constate que les axes de rotation horizontaux des galets 62 de la première interface de roulement 56 et de la deuxième interface de roulement 60 sont situés entre le train de roue 44 avant du premier bogie 20 et le train de roue arrière 44 du deuxième bogie 22. De préférence, il en va de même des axes verticaux des galets 63 des deux interfaces de roulement 56, 58. Ceci contribue à une bonne stabilité de l'ensemble et à une bonne répartition des charges entre les deux bogies. Idéalement, les axes de rotation d'au moins certains des galets 62, 63, et de préférence de tous les galets 62, 63, sont positionnés longitudinalement entre les axes de pivotement 120 et 122 des deux bogies.

[0041] En variante, illustrée sur la figure 11, on peut prévoir un ou plusieurs galets 62, 63 qui roulent simultanément sur une piste longitudinale de roulement 60, 61 solidaire du châssis de machine 24 et une piste longitudinale de roulement 160 opposée solidaire du châssis de navette 38.

[0042] Le poids du corps de machine, constitué par le châssis de machine 24 et les éléments de machine qu'il porte, est intégralement transmis au châssis de navette 38 par les deux interfaces de roulement 56, 58, qui sont situées de part et d’autre du centre de gravité du corps de machine, de telle manière qu'à l'arrêt sur une voie ferrée horizontale, un ratio de répartition de charge entre la première interface de roulement 56 et la deuxième interface de roulement 58 soit compris entre 60% et 140% pour toute position relative du châssis de machine 24 et de la navette de travail 18 entre les deux positions de fin de course. Par ailleurs, la répartition des charges sur la navette de travail 18 et le châssis de machine 24 est telle que dans une position relative médiane du châssis de machine 24 et de la navette de travail 18, à mi-distance des deux positions de fin de course, à l'arrêt sur une voie ferrée horizontale, chacun des bogies 20, 22 supporte au moins 40% et au plus 60% de la masse totale de la machine de travaux 14.

[0043] La machine de travaux 14 est équipée d'un dispositif de verrouillage longitudinal apte à solidariser le châssis de machine au châssis de navette dans une position dite de déplacement. Ce dispositif de verrouillage comporte au moins deux verrous 66, 68, situés chacun à proximité d'une extrémité longitudinale du châssis de navette 38 et de l’une des interfaces de roulement 56, 58, comme illustré en particulier sur les figures 7 et 8. Le verrou 66 comporte un pêne 70 monté sur l'un des deux sous- ensembles constitués par le châssis de machine 24 et le châssis de navette 38, ici le châssis de navette 38, et une gâche 72 montée sur l'autre des deux sous-ensembles, dans l'exemple le châssis de machine 24. Le pêne 70 est mobile par rapport au sous- ensemble sur lequel il est monté entre une position de retrait et une position de verrouillage, et lié à un actionneur 74 constitué ici par un vérin hydraulique. De façon similaire, on retrouve pour le verrou 68 illustré sur les figures 9 et 10 un pêne 70 monté sur l'un des deux sous-ensembles constitués par le châssis de machine 24 et le châssis de navette 38, ici le châssis de machine 24, et une gâche 72 montée sur l'autre des deux sous-ensembles, dans l'exemple le châssis de navette 38. Le pêne 70 est mobile par rapport au sous-ensemble sur lequel il est monté entre une position de retrait et une position de verrouillage, et lié à un actionneur 74 constitué ici par deux vérins hydrauliques parallèles.

[0044] Lorsque le châssis de machine 24 est positionné par rapport au châssis de navette 38 dans la position de déplacement, les pênes 70 des verrous 66, 68, en passant de leur position de retrait à leur position de verrouillage, pénètrent dans les gâches 72 et réalisent la solidarisation souhaitée respectivement entre la portion d'extrémité longitudinale avant 124 du châssis de machine 24 et le châssis de navette 38 et entre la portion d'extrémité longitudinale arrière 126 du châssis de machine 24 et le châssis de navette 38. Le châssis de navette 38 et le châssis de machine 24 forment alors un tout structurel, de sorte qu'une partie des efforts exercés sur les tampons de chocs 26 ou plus généralement l'interface à l'extrémité 126 du châssis de machine 24 est transmis à l'attelage 28, ou plus générale à l'interface à l'extrémité 128 du châssis de machine, en passant par les verrous 66, 68 et le châssis de navette 38, soulageant d'autant le pont 125 du châssis de machine 24.

[0045] La machine de travaux 14 est de préférence équipée d'au moins actionneur d'assistance 82 liant le châssis de machine 24 au châssis de navette 38 et ayant une course correspondant à la course relative entre le châssis de navette 38 et le châssis de machine 24 entre les deux positions de fin de course. Cet actionneur d'assistance 82 peut être constitué par un vérin hydraulique, de préférence un vérin à deux chambres. Un tel vérin permet, en isolant chacune des chambres, de bloquer le châssis de machine 24 par rapport au châssis de navette 38 dans toute position intermédiaire entre les deux positions de fin de course. Il permet également d'entraîner le châssis de machine 24 par rapport au châssis de navette 38 en va-et-vient entre les deux positions de fin de course. En variante, on peut prévoir un actionneur constitué de deux vérins hydrauliques disposés en opposition, chacun des vérins prenant en charge le blocage dans une direction et le déplacement dans la direction opposée.

[0046] Les unités de travail 40 portées par le châssis de navette comportent des pioches 84 montées sur un bâti commun 86 guidé de manière à se déplacer verticalement par rapport au châssis de navette entre une position de retrait, verticalement à distance de la voie ferrée, et une position de travail, plongeant dans le ballast entre deux traverses adjacentes 88 de la voie ferrée 12. Ces pioches 84 sont motorisées de façon à pouvoir vibrer autour d'une position moyenne lorsqu'elles sont plongées dans le ballast, afin de réaliser l'opération de travaux. Mais il n'est pas prévu que le bâti 86 des unités de travail 40 soit mobile longitudinalement par rapport au châssis de navette 38.

[0047] Le cas échéant, la machine de travaux 14 et le véhicule additionnel 16 peuvent être prévus pour fonctionner en tandem, par exemple si l'on prévoit que le véhicule additionnel 16 porte un groupe de motorisation pour alimenter en puissance hydraulique des moteurs hydrauliques de propulsion montés sur les bogies 20, 22, ou les unités de travail 40.

[0048] La machine de travaux 14 fonctionne de la manière suivante. [0049] Dans un mode de fonctionnement que l'on peut qualifier de mode de travail, le convoi 10 avance à une vitesse de travail constante dans une direction de travail prédéterminée 100, par exemple vers la gauche sur la figure 1. Cette vitesse constante est notamment celle du véhicule additionnel attelé à la machine de travaux, et est donc également celle du châssis de machine 24. Elle est en pratique faible, à titre indicatif inférieure à 5 km/heure.

[0050] Dans le mode de travail, le châssis de machine 24 est poussé par le châssis du véhicule additionnel 16 situé directement derrière la machine de travaux 14, ou tracté par un véhicule additionnel situé directement devant la machine de travaux 14, et avance donc à la vitesse de travail dans la direction de travail 100. Les unités de travail 40 doivent quant à elles alterner des phases stationnaires par rapport à la voie, pour permettre une pénétration des pioches 84 dans le ballast et l'opération de bourrage, et des phases d'avancée rapide. Durant les phases stationnaires, les bogies 20, 22 sont stationnaires et le châssis de navette 38, à l'arrêt par rapport à la voie ferrée 12, recule progressivement par rapport au châssis de machine 24, vers la position de fin de course arrière. Durant les phases d'avancée rapide, les unités de travail 40 sont à distance de la voie et le châssis de navette 38 accélère rapidement depuis sa position arrêtée dans la direction de travail 100, pour atteindre une vitesse supérieure à la vitesse de travail et progresser vers l'avant par rapport au châssis de machine et par rapport à la voie, avant de décélérer rapidement jusqu'à l'arrêt, de manière à positionner les unités de travail 40 au-dessus de la portion de la voie ferrée 12 directement adjacente à la portion déjà traitée. L'entraînement du châssis de navette 38 peut être effectué par les moteurs hydrauliques d'entraînement des trains de roues motorisés 44 des bogies 20, 22, le cas échéant assistés par le vérin hydraulique 82. Les décélérations peuvent également être obtenues par les moteurs hydrauliques pilotés pour fonctionner en pompe s'il s'agit de machines hydrauliques réversibles ou par les freins de services 48, ou par le vérin hydraulique d’assistance 82, ou par une combinaison de ces différents moyens.

[0051] La course que doit parcourir le châssis de navette 38 par rapport au châssis de machine 24 à chaque phase d'avancée rapide dans la direction de travail est sensiblement égale à la course parcourue par le châssis de machine 24 par rapport à la voie ferrée 12 dans la direction de travail 100 pendant la phase stationnaire, et donc au produit de la vitesse de travail par le temps d'arrêt du châssis de navette 38 par rapport à la voie ferrée 12 dans la phase stationnaire. Ces courses doivent naturellement rester dans l'intervalle délimité par les positions de fin de course. En pratique, les positions de fin de course sont distantes l'une de l'autre d’au moins 1 mètre, de préférence d’au moins 1,5 mètre.

[0052] En mode de travail, on peut avantageusement mettre en œuvre le mécanisme de blocage 50 des suspensions primaires des deux bogies 20, 22, pour rigidifier les bogies 20, 22. On peut également mettre en œuvre le dispositif de blocage vertical 52 d’un des bogies 20 par rapport au châssis de navette 38, , pour un contrôle plus précis de la position du châssis de navette 38 par rapport à la voie ferrée 12, dans toutes les directions de l'espace. Idéalement le dispositif de blocage est actionné de façon intermittente, uniquement lorsque les bogies 20, 22 sont à l'arrêt, et relâché lorsque la navette avance vers sa prochaine position de travail.

[0053] Il va sans dire que dans le mode de fonctionnement de travail, le dispositif de verrouillage longitudinal 66, 68 n'est pas enclenché. S'il s’avère nécessaire, sur un chantier, d'interrompre le mode de travail sur quelques mètres, par exemple pour le passage d'un appareil de voie tel qu'un aiguillage, on peut utiliser le vérin hydraulique d'assistance 82 comme dispositif de verrouillage longitudinal d'appoint.

[0054] Lorsqu'ils ne sont pas en mode de travail, la machine de travaux 14 et le convoi 10 ont vocation à circuler sur la voie ferrée 12 à une vitesse significativement supérieure à la vitesse de travail, par exemple à plus de 10 km/heure, afin par exemple de rejoindre ou quitter un chantier de travaux. Pour permettre un tel déplacement, on libère le mécanisme de blocage 50 des suspensions primaires 46 ainsi que le dispositif de verrouillage en rotation 54 de l'un des bogies et l'on solidarise le châssis de machine 24 au châssis de navette 38 dans la position de déplacement à l'aide du dispositif de verrouillage longitudinal 66, 68.

[0055] En pratique, on positionne le châssis de machine 24 par rapport au châssis de navette 38 précisément dans la position de déplacement à l'aide du vérin hydraulique d’assistance 82, ou des bogies motorisés 20, 22, puis on engage l’un des dispositifs de verrouillage 66, 68. Un très léger jeu constructif est préservé entre le pêne et la gâche, pour permettre, le cas échéant après une très léger ajustement en position à l'aide du vérin hydraulique d'assistance 82, ou des bogies motorisés 20, 22, d'engager l'autre dispositif de verrouillage.

[0056] Les verrous 66, 68 du dispositif de verrouillage longitudinal sont dimensionnés pour résister à des efforts importants correspondant à un arrêt brutal du châssis de machine 24 lorsque les tampons 26 entrent en collision avec un obstacle alors que le convoi 10 se déplace à une vitesse de déplacement supérieure à la vitesse de travail. En pratique, chacun de ces verrous 66, 68 est apte à supporter un cas de charge critique dépassant 500 kN (en l'occurrence dépassant 900 kN, et de préférence dépassant 1500 kN) en direction longitudinale. Ainsi, les verrous 66, 68 du dispositif de verrouillage longitudinal permettent de faire transiter au moins une partie des efforts de tamponnage longitudinalement depuis les tampons 26 jusqu'à l’attelage 28 en transitant par les verrous 66, 68 et le châssis de navette 38. On peut ainsi accepter un dimensionnement relativement léger du châssis de machine 24 dans sa partie la plus fine 125, car le châssis de machine 24 n'a pas à transférer la totalité des efforts de tamponnage.

[0057] Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés ci- dessus ne sont donnés qu’à titre illustratif et non limitatif. Il est explicitement prévu que Ton puisse combiner entre eux les différents modes de réalisation illustrés pour en proposer d'autres.

[0058] On a illustré sur la figure 12 une de façon schématique une machine de travaux 14, suivant un autre mode de réalisation. Cette machine de travaux 14 comporte une navette de travail 18, présentant un châssis de navette 38 porté par un premier bogie 20 et un deuxième bogie 22 situés longitudinalement à distance l'un de l'autre, ainsi qu'un châssis de machine 24, également porté portée par un premier bogie 220 et un deuxième bogie 222 situés longitudinalement à distance l'un de l’autre. Le châssis de machine 24 présente un évidement longitudinal 25 pour loger la navette de travail 18, cet évidement longitudinal 25 étant enjambé par un pont longitudinal 125 de faible section constituant une partie médiane du châssis de machine 24 et reliant deux portions d'extrémité longitudinale 126, 128 opposées de section transversale plus importante. Les portions d'extrémité avant 126 et arrière 128 du châssis de machine 24 peuvent être équipées d'équipement d'interfaçage avec d’autres véhicules ferroviaires ou avec des équipements de voie, tampons de choc 26, 28. La machine de travaux 14 est en outre pourvue de deux dispositifs de verrouillage 66, 68, l'un disposé entre le châssis de navette 38 et la portion d'extrémité avant 126 du châssis de machine 24, l'autre entre le châssis de navette 38 et la portion d’extrémité arrière 128 du châssis de machine 24. Lorsque la machine de travaux est en mode de travail, les dispositifs de verrouillage 66, 68 sont ouverts et rétractés, ce qui permet à la navette 18 de se déplacer longitudinalement par rapport au châssis de machine 24. Lorsque la machine de travaux 14 doit circuler sur la voie ferrée à plus grande vitesse, on solidarise le châssis de navette 38 au châssis de machine 24 dans la position de déplacement illustrée sur la figure 12, en activant les dispositifs de verrouillage 66, 68. Dans ce mode de fonction dit de déplacement, une partie substantielle des efforts longitudinaux exercés sur les équipements d'interfaçage 26, 28 transite par les dispositifs de verrouillage 66, 68 et le châssis de navette 38, ce qui soulage la partie médiane 125 du châssis de machine 24.

[0059] Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, 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, pour autant que cela n'a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.