Les joints de rail relient les extrémités des sections de rail adjacentes et maintiennent la géométrie et la capacité de charge de la voie continue, tout en permettant au rail de se dilater et de se contracter avec la température. Cet article classe les principaux types de joints ferroviaires utilisés sur les lignes ferroviaires et explique le comportement de chaque type en service.
Pourquoi les joints ferroviaires existent
Un joint de rail boulonné se compose de deux éclisses, également appelées éclisses ou barres d'épissure, boulonnées des deux côtés de l'âme du rail, avec quatre ou six boulons par joint selon la section du rail. Le joint remplit trois fonctions : il transfère la charge verticale à travers l'espace entre les extrémités du rail, il maintient les deux extrémités du rail alignées verticalement et horizontalement et il laisse un petit espace afin que la dilatation thermique de l'acier ne provoque pas de flambage par temps chaud.
Classification par position et alignement
Par position sur la voie, les joints sont des joints carrés lorsque les joints des deux rails sont opposés, ou des joints décalés lorsque le joint d'un rail se trouve à l'opposé du milieu du rail adjacent. Les joints décalés sont préférés dans les courbes car ils réduisent les forces dynamiques agissant sur la voie en un point donné.
En termes de position par rapport aux traverses, un joint supporté place les deux extrémités du rail sur une seule traverse, offrant ainsi un support rigide mais nécessitant un entretien élevé, tandis qu'un joint suspendu place les extrémités entre deux traverses, ce qui est la disposition la plus courante et donne un assemblage plus flexible et auto-alignant.
Classification par fonction et application
| Type de joint | Fonction |
|---|---|
| Joint boulonné ordinaire | Connexion standard par éclisse et boulon, permettant le mouvement thermique |
| Joint de compromis | Relie les rails de différentes sections avec des éclisses coniques |
| Joint isolé | Isole électriquement les sections de rail pour les circuits de voie et la signalisation |
| Joint conducteur | Maintient la continuité électrique pour le courant de traction |
| Joint de dilatation | Permet un mouvement longitudinal contrôlé sur les ponts et les longues sections CWR |
| Joint soudé | Rails fusionnés par thermite ou soudage bout à bout-pour former un rail soudé continu |
Barres de jonction et assemblages de boulons
Les éclisses sont fabriquées en acier au carbone moyen-avec une résistance adaptée à la qualité du rail, et elles sont percées pour correspondre aux trous de boulons du rail. Les boulons sont serrés avec des rondelles élastiques et doivent être resserrés périodiquement-car les vibrations du trafic détendent le joint. Les joints isolés utilisent des composants composites ou en nylon non conducteurs entre le rail, les plaques et les boulons afin que les deux extrémités du rail soient complètement séparées électriquement.
Joints soudés et rail soudé continu
Le soudage thermite et le soudage bout à bout par flash- fusionnent les extrémités du rail en un seul joint métallurgique, ce qui supprime presque complètement l'impact de l'espace boulonné. Le rail soudé continu est plus solide, plus lisse et moins cher à entretenir, mais il accumule des forces thermiques importantes, il doit donc être posé à la bonne température sans contrainte-et retenu avec des fixations et un ballast efficaces. Les joints boulonnés restent indispensables sur les branchements, les ponts et partout où les rails doivent être remplacés individuellement.
FAQ
Q : Quelle est la différence entre un joint supporté et un joint suspendu ?R : Un joint soutenu repose sur une seule traverse à joint et est très rigide, tandis qu'un joint suspendu s'étend sur l'espace entre deux traverses et constitue la disposition flexible la plus courante.
Q : À quoi sert un joint de compromis ?R : Un joint de compromis relie deux rails de sections différentes, comme un rail plus léger dans une gare de triage et un rail plus lourd sur la ligne principale, à l'aide d'éclisses de forme spéciale.
Q : Pourquoi les joints de rail isolés sont-ils nécessaires ?R : Ils isolent une section ferroviaire de la suivante afin que les circuits de voie puissent détecter la présence des trains pour les systèmes de signalisation.
Q : Combien de boulons sont utilisés dans un joint de rail standard ?R : Un joint à éclisse standard utilise généralement quatre ou six boulons en fonction du poids du rail et de la longueur du joint.
Q : Pourquoi les rails soudés continus sont-ils préférés sur les lignes principales ?R : CWR supprime l'impact au niveau des joints, offrant une conduite plus douce, moins d'entretien et une durée de vie plus longue des composants, à condition que les forces thermiques soient gérées correctement.
