WO2014080119A1 - Procédé de renouvellement de voie et ballast - Google Patents

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WO2014080119A1
WO2014080119A1 PCT/FR2013/052782 FR2013052782W WO2014080119A1 WO 2014080119 A1 WO2014080119 A1 WO 2014080119A1 FR 2013052782 W FR2013052782 W FR 2013052782W WO 2014080119 A1 WO2014080119 A1 WO 2014080119A1
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WO
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ballast
rails
train
renewing
track
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/052782
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English (en)
Inventor
Emmanuel Mange
Guillaume Chaine
Original Assignee
Etf
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Publication date
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/06—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/10—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track without taking-up track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/05—Transporting, laying, removing, or renewing both rails and sleepers

Definitions

  • the invention lies in the field of processes for carrying out work on a railway, including complete track renewal work, that is to say sleepers, ballast and rails.
  • RGB Renewal of Track (rails and sleepers) and Ballast
  • LTV Temporary Speed Limitation
  • LTV rate limit speed on a section of track subject to LTV
  • VAD Auto Vehicles Dischargers.
  • the current organization of high-performance track and ballast renewal sites is based on the exploitation of the following state-of-the-art equipment:
  • a ballast stripping train consisting of a straightener and one-way ballast (WAC or VAD) single-ballast loading wagons,
  • ballast train including ballast cars (borrow pits),
  • the state-of-the-art method of organizing the various elementary sites on an RGB construction site on a portion of a track is as follows: 1. Prior unloading of new rails (eg Long Welded Rails, LRS) per work train, with the rail temporarily stored on the ballast bed or on a support. This unloading may be scheduled a few weeks or a few days before the start of the actual work. 2. Mechanical removal of the ballast by high-efficiency stripping machine (D-Day),
  • LRS Long Welded Rails
  • steps 2 and 3 on the one hand and 4 and 5 on the other hand that is to say treat the sleepers before the ballast, but that does not change the general organization of the site.
  • the channel is maintained at a low LTV rate (LTV1) as long as the geometry of the channel is not restored.
  • LTV1 LTV1
  • LTV2 LTV2
  • Steps 2 and 4 affect the stability and the geometry of the track, they must be followed by a step of ballasting rigging (stages 3 and 5), which implement heavy means,
  • the portion of track can be subjected to a relatively low LTV rate, ie LTV1,
  • traction means the more trains to train, the more difficult it is to optimize the traction means to be assigned to these trains, o Means of jamming and of ballast (stability and geometry of the track) on three different zones (because these operations intervene several times and the worksite moves forward), so need three sets of different materials, o At each elementary worksite, it is necessary to assign production teams and security teams, so multiplying the corresponding human resources.
  • the method according to the invention aims to reduce or eliminate these disadvantages.
  • it proposes a method for renewing a portion of a railway track, characterized in that the following steps are carried out in this order: renew the ties and the ballast during the same step, - renew the rails.
  • Renewal means disassembly, collection and carriage of old equipment (as well as reprocessing with respect to ballast), as well as the provision and installation of new equipment.
  • This method differs from the state of the art in that the ballast and tie renewal operations are grouped, the rail renewal operations taking place subsequently. Basically, it is apparent to the Applicant that it was much more advantageous to perform together the two operations that affect the stability and geometry of the channel, the RB and the RT, rather than associating the RT or the RB with the RR .
  • LTV1 low LTV rate
  • the track is raised to a significant height, for example 60 mm below the definitive height (Z - 60), and therefore with an almost definitive overhang,
  • the method may comprise the following step:
  • an advantage of the method is to shorten the time during which the pathway is at a low LTV rate.
  • the method may comprise three work periods:
  • the method may involve a ballast renewal train comprising the same first machine for:
  • RT and RB can be followed during the same period of work thanks to the use of a machine (balancer) comprising means for:
  • the ballast renewal train may comprise the same wagons for:
  • the stripper is hitched by its rear end to a train of wagons comprising means of transporting aggregates such as belt conveyors for:
  • the RB train never runs with empty cars, this frees the front end of the defoamer, which makes it possible to bring the RT and RB sites closer together (the RB train can even be coupled to the RT train), and realize the RB and the RT in a single operation in a single operation. single workstation.
  • the method may involve a rail renewal train comprising the same second machine for:
  • Such a machine comprises, for example, handling means which make it possible to:
  • these handling means may be common to both operations.
  • the second machine may also comprise welding means for welding the new rails once deposited.
  • said rail renewal train may comprise the same wagons for:
  • the second machine is hitched by one of its ends (in practice its rear end in the direction of RR train progression) to a train of wagons storing and transporting rails which are provided for storing both new rails and used rails.
  • a train of wagons storing and transporting rails which are provided for storing both new rails and used rails.
  • these wagons are full of new rails, they are filled with used rails as and when they empty of new rails.
  • the RR train never travels with empty cars.
  • the ballast tamping operations are carried out following the steps of renewing the ballast and additional ballasting to permanently level the track with the same material.
  • stuffing material and / or wedging can be positioned between the site of RT and RB on the one hand and the complementary ballast yard on the other hand, so that it can be common to the two operations in the same period of work:
  • the process has many advantages, including the fact that the families of operations succeed one another without interfering with each other:
  • the concentration of the building sites allows a reduction of the length of the LTV, in particular the LTV1 (low rate), the most constraining for the operator of the line,
  • the method is particularly advantageous in the case of work carried out under the temporary interception of traffic, in particular High Speed Lines (HSL) and high density urban networks, in which the work can not be carried out continuously, but by period. It is therefore not limited to Long Welded Rails.
  • HSL High Speed Lines
  • High density urban networks in which the work can not be carried out continuously, but by period. It is therefore not limited to Long Welded Rails.
  • FIGS. 1A to 1E show the temporal succession of the RGB operations according to the state of the art on a given area
  • FIGS. 2A to 2C show the temporal succession of the RGB operations according to the invention on a given area
  • Figures 3A to 3C provide a spatial representation of the RGB operations according to the invention for a given day.
  • FIG. 1A illustrates the step of unloading the new rails on the track by a first train T1.
  • the new rails RI are deposited and either put on hold the benches, or temporarily fixed to the existing rails.
  • This train Tl comprises a train of conventional rail storage wagons WL, including LRS, and wagons W2 rail unloading.
  • FIG. 1B illustrates the step of extracting the old ballast by a second train T2, comprising, from front to rear (from left to right in the figure, the building site progressing from right to left):
  • ballast balancer W4 which extracts and retreats the old ballast, - a train of conventional W5 ballast cars carrying new ballast, to unload track ballast and perform a first track upgrade.
  • FIG. 1C illustrates the stage of renewal of sleepers and rails by a third train T3, comprising, from front to rear:
  • FIG. 1D illustrates the step of reloading the old rails R2, deposited on the track by the train T3, by a fourth train T4 constituted in the same way as the first train T1, that is to say comprising a train of rail storage wagons W1, in particular LRS, and rail unloading wagons W2.
  • FIG. 1E illustrates a third ballast step using a fifth train T5 comprising a train of W5 ballast cars.
  • FIG. 2A illustrates the first step of the method according to the invention. It implements a first T '1 train composed in a similar way to the third state-of-the-art train T3 (W6 and W7 forward wagon on the front), but which differs in that it comprises, hitched to the W7 quick-drive car, a W8 double-flow straightener, accompanied by an energy wagon W8a, and at the end of this W8 straightener a train of W9 double-flow ballast wagons.
  • Double flow means here that:
  • the W8 stripping machine whose main functions are the excavation of the old ballast, its reprocessing and unloading in the process of a mixture of reprocessed ballast and new ballast, has means allowing it to evacuate the non-reusable ballast (the "Land”) and receive the new ballast at the same end,
  • the W9 wagons have means of transport for suitable aggregates, for example two conveyors which extend longitudinally along the wagons, which allow them to circulate the "tenes" and the new ballast along a train of such wagons, the new ballast to feed the straightener, the "lands" coming to fill W9 wagons as they empty new ballast;
  • this train of double-stream wagons could be replaced by one or more clusters of double-stream wagons, a cluster being characterized by the fact that the means of transport of aggregates extend along the whole of the cluster: each means is therefore common to said cluster instead of being specific to each car.
  • the W8 dual flow straightener and W9 dual ballast wagons trainset thus makes it possible to renew the ballast using only a single train of wagons instead of two in the state of the art.
  • the train T 1 makes it possible to realize in a single site the operations of RT and RB.
  • Figure 2B illustrates the second step of the method according to the invention. It implements a second T'2 train composed of a W9 double-wagon train and a W10 ballast wagon to discharge new ballast on the track (W9 double-wagon cars do not discharge the ballast laterally. like classic W5 ballast cars, but longitudinally).
  • W9 double-wagons and W10 wagons could be replaced by a conventional W5 ballast wagon.
  • This train T'2 has the function of achieving the final upgrade of the track after the operations of RT and RB.
  • FIG. 2C illustrates the third step of the method according to the invention. It implements a third train T'3 composed, from front to rear, of a train of cars wl Wl conventional rail storage and a car Wl 1 "pusher-shooter".
  • This train has the function of removing the old rails and put in place the new rails. Unlike the state of the art process, these operations are performed by the same train, and they are performed longitudinally and not laterally.
  • This specific wagon comprises means enabling it to remove the old rails of the track, after unwrapping and placing on rollers, pulling them longitudinally to deposit them in the train of railcar storage wagons W1, and to discharge rails longitudinally. new taken in the row of rail storage cars Wl, using the same means.
  • Another difference with the RR process of the state of the art is that, during the construction, the rail storage wagons W1 carry both old rails and new rails.
  • Table 1 below represents the sequence of operations on a section of track undergoing complete renewal (RGB).
  • Figures 3A to 3C provide a spatial representation of the work on D-day.
  • the sector under construction has three zones:
  • the site progresses from the upstream to the downstream of the site (from right to left in the figures), but we will see that it is advantageous to progress from downstream to upstream (from left to right in the figures ) the additional ballast T'2 train during its construction phase.
  • the RB and RT operations must be followed by a stall, and the additional ballast be followed by a jam.
  • these two operations can be performed by the same stuffing train Bl during the same day.
  • FIG. 3A represents the position of the trains at the beginning of the day J.
  • the stuffing train B1 comprises means for stuffing the track (tamping machine, straightener, stabilizer, etc.) making it possible to perform both stalling and stuffing. He is waiting on zone B.
  • FIG. 3B represents the progress of the work in a first part of the day D: the train T'1 moves from upstream to downstream in zone A and the train T'2 moves from downstream to upstream in zone C; in this way, the stuffing train B1 can jam the area C as the ballast is made.
  • Figure 3C shows the progress of the work in a second part of the day: the ballast train T'2 and the stuffing train Bl have finished their work in zone C; the stuffing train Bl has moved towards the zone A and makes the setting of the zone A, which has just been treated in RB and RT by the train T'I.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes dans cet ordre : - renouveler les traverses et le ballast au cours de la même étape, - renouveler les rails. Le procédé peut comporter trois périodes de travail pour une même zone : - une première période de travail au cours de laquelle on renouvelle les traverses et le ballast, - une deuxième période de travail au cours de laquelle on effectue un ballastage complémentaire pour mise à hauteur de la voie, - une troisième période de travail au cours de laquelle on renouvelle les rails.

Description

PROCÉDÉ DE RENOUVELLEMENT DE VOIE ET BALLAST
L'invention se situe dans le domaine des procédés pour réaliser des travaux sur une voie ferrée, notamment des travaux de renouvellement complet de voie, c'est-à- dire traverses, ballast et rails.
Dans toute la suite du texte on utilisera les abréviations suivantes :
RB : Renouvellement de Ballast,
RT : Renouvellement de Traverses,
RVB : Renouvellement de Voie (rails et traverses) et de Ballast,
RR : Renouvellement de Rails,
LTV : Limitation Temporaire de Vitesse; la vitesse des trains doit être réduite sur un tronçon de voie en travaux,
Taux de LTV : vitesse limite sur un tronçon de voie soumis à LTV,
WAC : Wagons Auto Chargeurs,
VAD : Véhicules Auto Déchargeurs. L'organisation actuelle des chantiers de renouvellement de voie et de ballast à haut rendement est basée sur l'exploitation des matériels suivants de l'état de l'art :
• Un train de dégarnissage de ballast, comportant une dégarnisseuse et des wagons de chargement du ballast non réutilisable (les « terres ») à simple flux (WAC ou VAD),
· Un train de ballastage, comportant des wagons à ballast (ballastières),
• Un train de renouvellement de Voie, réalisant la substitution des traverses et le remplacement du rail.
Le procédé de l'état de l'art d'organisation des différents chantiers élémentaires sur un chantier de RVB sur une portion de voie est le suivant : 1. Déchargement préalable de rails neufs (par exemple des Longs Rails Soudés, LRS) par train de travaux, le rail étant stocké provisoirement sur les banquettes du lit de ballast ou sur support. Ce déchargement peut être programmé quelques semaines ou quelques jours avant le début du chantier proprement dit, 2. Dégarnissage mécanique du ballast par dégarnisseuse à haut rendement (Jour J),
3. Ballastage et calage par bourreuse (Jour J), pour restitution de la voie en chantier à la circulation commerciale ; la voie est alors soumise à une limitation temporaire de vitesse au taux LTV1, 4. Renouvellement des Traverses (RT) et des Rails (RR) anciens par train de pose à haut rendement (Jour J+1) ; à cette occasion, les rails anciens démontés sont stockés provisoirement en voie, sur les banquettes du lit de ballast,
5. Ballastage et calage par bourreuse (Jour J+1), pour restitution de la voie en chantier à la circulation commerciale ; la voie est encore soumise à la limitation temporaire de vitesse LTV 1 ,
6. Ramassage du rail ancien stocké sur les banquettes, à l'aide d'un train de travaux spécialisé (Jour J+2 à J+3) ; cette opération est réalisée avant ballastage complet de la voie (étape suivante), pour éviter que le ballast neuf recouvre le rail ancien et empêche son rechargement, 7. Ballastage complet et bourrage de la voie pour mise à hauteur définitive (Jour J+3 à J+5) ; le taux de LTV peut être remonté et passe à LTV2,
8. Travaux confortatifs (finition, libération des contraintes des rails en LRS, nivellement complémentaire... )(à partir de Jour J+6) qui permettent de restituer la vitesse normale de circulation sur la zone remaniée.
Suivant le type de chantier, il est possible d'intervertir les étapes 2 et 3 d'une part et 4 et 5 d'autre part, c'est-à-dire traiter les traverses avant le ballast, mais cela ne change pas l'organisation générale du chantier.
De façon générale, la voie est maintenue à un taux de LTV bas (LTV1) tant que la géométrie de la voie n'est pas restituée. Ce taux passe à une valeur plus élevée (LTV2) lorsque la géométrie est restituée, mais qu'il reste à effectuer la libération des rails et les finitions. Cette organisation présente de nombreux inconvénients :
• Nombreuses étapes : les étapes 2 et 4 affectent la stabilité et la géométrie de la voie, elles doivent donc être suivies d'une étape de ballastage calage (étapes 3 et 5), qui mettent en œuvre des moyens lourds,
• Dès la première étape (dépôt des rails neufs en attente sur la voie), la portion de voie peut être soumise à un taux de LTV relativement bas, soit LTV1,
• Difficulté à regrouper les moyens matériels du chantier au sein de trains de travaux communs, la nature des travaux étant très dispersée,
• Multiplication du nombre de trains de travaux à mettre en œuvre sur le chantier : o Nombreux mouvements de trains de travaux à gérer aussi bien au cours de l'acheminement vers le chantier qu'en phase de travail. Ces nombreux mouvements impliquent une réduction du temps restant pour la réalisation des travaux (on doit attendre que les trains soient en place pour pouvoir travailler), et donc altèrent le rendement journalier de l'opération, o Problèmes pour le garage de ces trains en fin de journée de travail dans les gares avoisinantes (nombreuses voies nécessaires),
• Multiplication des moyens matériels et humains à mettre en œuvre : o Moyens de traction des trains : plus il y a de trains à former, plus il est difficile d'optimiser les moyens de traction à affecter à ces trains, o Moyens de bourrage et de ballastage (stabilité et géométrie de la voie) sur trois zones différentes (car ces opérations interviennent à plusieurs reprises et le chantier avance), donc besoin de trois ensembles de matériels différents, o A chaque chantier élémentaire, il faut affecter des équipes de production et des équipes de sécurité, donc multiplication des moyens humains correspondants.
• Multiplication des chantiers élémentaires, en conséquence allongement de la zone de travail avant rétablissement de la géométrie finale et donc allongement de la longueur de la zone de LTV1. Ces inconvénient tiennent notamment à ce que l'on intervient à plusieurs reprises à des moments différents sur les composants de la voie : on manipule du rail à trois reprises (étapes 1, 4 et 6), on manipule du ballast à quatre reprises (étapes 2, 3, 5 et 7). Il y a donc un intérêt à regrouper autant que possible les opérations sur un même composant de la voie.
Le procédé selon l'invention vise à réduire ou supprimer ces inconvénients. A cet effet elle propose un procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes dans cet ordre : renouveler les traverses et le ballast au cours de la même étape, - renouveler les rails.
Par « renouveler » il faut entendre le démontage, le ramassage et l'emport du matériel ancien (ainsi que le retraitement en ce qui concerne le ballast), ainsi que l'apport et la mise en place du matériel neuf.
Ce procédé diffère de l'état de l'art en ce que les opérations de renouvellement de ballast et de traverses sont regroupées, les opérations de renouvellement de rails ayant lieu ensuite. Fondamentalement, il est appara à la Demanderesse qu'il était beaucoup plus avantageux de réaliser ensemble les deux opérations qui affectent la stabilité et la géométrie de la voie, le RB et le RT, plutôt que d'associer le RT ou le RB au RR.
Le procédé selon l'invention présente de nombreux avantages :
on ne dépose plus de rails en attente sur la voie, en conséquence on réduit la période pendant laquelle la voie est soumise à un taux de LTV faible (LTV1), en réunissant les chantiers de RT et de RB, on regroupe les deux opérations qui affectent la stabilité et la géométrie de la voie : un seul ensemble de calage est désormais nécessaire et, comme il sera vu plus loin, ce matériel peut être commun à deux chantiers,
après les chantiers de RT et RB la voie est rendue à une hauteur importante, par exemple 60 mm sous la hauteur définitive (Z - 60), et donc avec un dévers quasi définitif,
- comme il sera détaillé plus loin, il devient possible d'utiliser le même matériel pour le calage et la mise à hauteur définitive. Avantageusement, entre les étapes de renouvellement de traverses et de ballast d'une part et de renouvellement de rails d'autre part, le procédé peut comporter l'étape suivante :
ballastage complémentaire pour mise à hauteur définitive de la voie.
Ayant réalisé ensemble les deux opérations qui affectent la stabilité et la géométrie de la voie, on peut aussitôt après réaliser le ballastage complémentaire pour remettre la voie à sa hauteur définitive. En conséquence les opérations ultérieures de RR seront facilitées car effectuées à la hauteur définitive de la voie et on n'intervient plus sur le ballast.
Seuls ces travaux sont effectués avec un taux de LTV bas (LTV1). Les travaux suivants, qui concerneront les rails uniquement avec une voie à sa hauteur définitive, seront réalisés à une LTV plus élevée (LTV2). En conséquence, un avantage du procédé est de raccourcir le temps pendant lequel la voie est à un taux de LTV bas.
Avantageusement, pour une même zone, le procédé peut comporter trois périodes de travail :
une première période de travail au cours de laquelle on renouvelle les traverses et le ballast,
une deuxième période de travail au cours de laquelle on effectue un ballastage complémentaire pour mise à hauteur de la voie,
- une troisième période de travail au cours de laquelle on renouvelle les rails.
Avantageusement, au cours de la première période de travail, on peut renouveler les traverses avant de renouveler le ballast.
Au cours de la première étape, il est avantageux de réaliser le RT avant le RB. En effet, le renouvellement du ballast avant le renouvellement des traverses pose des problèmes :
du fait des contraintes engendrées par le renouvellement du ballast, des traverses anciennes endommagées peuvent casser et perturber le travail du ballast,
- ceci oblige à retravailler le ballast après la pose des traverses neuves, avec le risque d'une restitution trop haute de la voie, ce qui n'est pas admissible. Avantageusement, au cours de la première période de travail, le procédé peut faire intervenir un train de renouvellement de ballast comportant une même première machine pour :
excaver et évacuer le ballast usagé,
- recevoir et poser le ballast neuf,
l'évacuation du ballast usagé et la réception du ballast neuf étant réalisées par une même extrémité de la machine.
Les opérations de RT et de RB peuvent se suivre au cours de la même période de travail grâce à l'utilisation d'une machine (dégarnisseuse) comportant des moyens pour :
- excaver le ballast ancien,
- traiter le ballast ancien pour le séparer en ballast réutilisable et en ballast non réutilisable,
- évacuer le ballast non réutilisable par une extrémité,
- recevoir le ballast neuf par la même extrémité de la machine, en pratique l'extrémité arrière dans le sens de progression de train de RB, c'est-à-dire en faisant intervenir une même rame de wagons de stockage et de transport de ballast,
- décharger un mélange de ballast neuf et de ballast réutilisable.
Avantageusement, le train de renouvellement de ballast peut comporter les mêmes wagons pour :
stocker et transporter le ballast neuf et le livrer à ladite première machine, recevoir du ballast non réutilisable de ladite première machine, le stocker et le transporter.
La dégarnisseuse est attelée par son extrémité arrière à une rame de wagons comportant des moyens de transport de granulats tels que des convoyeurs à bande pour :
recevoir le ballast non réutilisable de la dégarnisseuse et le répartir dans des wagons vides,
livrer le ballast neuf à la dégarnisseuse.
A l'origine du chantier les wagons sont pleins de ballast neuf, ils se remplissent de ballast non réutilisable au fur et à mesure qu'ils se vident de ballast neuf. L'avantage est double :
le train de RB ne circule jamais avec des wagons vides, ceci libère l'extrémité avant de la dégamisseuse, ce qui permet de rapprocher les chantiers de RT et de RB (le train de RB peut même être attelé au train de RT), et réaliser le RB et le RT en une seule opération dans un seul poste de travail.
Avantageusement, au cours de la troisième période de travail, le procédé peut faire intervenir un train de renouvellement de rails comportant une même deuxième machine pour :
enlever et évacuer les rails usagés,
recevoir et poser les rails neufs.
L'utilisation d'une telle machine permet d'effectuer l'enlèvement des rails anciens et la pose des rails neufs au cours de la même période de travail, ce qui procure un gain de temps important et évite la limitation de vitesse due aux rails déposés en attente en voie (LTV1).
Une telle machine comporte par exemple des moyens de manutention qui permettent de :
« tirer » longitudinalement sur un rail ancien préalablement détirefonné et monté sur des rouleaux, de façon à l'extraire de la voie et le poser dans un wagon de stockage de rails,
prélever un rail neuf dans un wagon de stockage de rails et le « pousser » longitudinalement sur la voie par l'intermédiaire de rouleaux déposés sur la voie. Pendant ces opérations, contrairement à l'état de l'art, la machine reste immobile sur la voie, ce sont les rails qui sont déplacés.
Avantageusement, ces moyens de manutention peuvent communs aux deux opérations.
Avantageusement, la deuxième machine peut comporter également des moyens de soudage pour souder les rails neufs une fois déposés.
Avantageusement, ledit train de renouvellement de rails peut comporter les mêmes wagons pour :
stocker et transporter les rails neufs,
recevoir les rails usagés de ladite deuxième machine, les stocker et les transporter.
La deuxième machine est attelée par l'une de ses extrémités (en pratique son extrémité arrière dans le sens de progression de train de RR) à une rame de wagons de stockage et de transport de rails qui sont prévus pour stocker à la fois des rails neufs et des rails usagés. A l'origine du chantier ces wagons sont pleins de rails neufs, ils se remplissent de rails usagés au fur et à mesure qu'ils se vident de rails neufs. Le train de RR ne circule donc jamais avec des wagons vides.
Avantageusement, on effectue les opérations de bourrage du ballast qui suivent les étapes de renouvellement du ballast et de ballastage complémentaire pour mise à hauteur définitive de la voie avec le même matériel.
Un autre avantage du procédé est que le matériel de bourrage et/ou de calage (bourreuse, régaleuse, stabilisateur) peut être positionné entre le chantier de RT et RB d'une part et le chantier de ballastage complémentaire d'autre part, de sorte qu'il peut être commun aux deux opérations dans une même période de travail :
calage de la zone traitée par les opérations de RB et RT,
bourrage de la zone traitée en mise à hauteur définitive de la voie.
Le procédé possède de nombreux avantages, tenant notamment à ce que les familles d'opérations se succèdent sans interférer les unes avec les autres :
Réduction du nombre de chantiers élémentaires, permettant une optimisation des moyens matériels et humains,
- La concentration des chantiers élémentaires permet une réduction de la longueur de la LTV, notamment de la LTV1 (taux faible), la plus contraignante pour l'exploitant de la ligne,
Réduction du nombre de trains de travaux et donc : o Simplification des acheminements au chantier, avec réduction des temps morts de transit et augmentation du temps de travail réellement utilisé pour le renouvellement de la voie, o Réduction des longueurs de voies nécessaires pour le garage des trains en fin de période de travail ; en conséquence, un plus grand nombre de gares sont aptes à recevoir les trains, les durées d'acheminement gare - chantier sont donc réduites, o Concentration des moyens de ballastage et bourrage sur un seul chantier élémentaire, o Augmentation de la capacité à gérer une panne (car les moyens ne sont plus dispersés).
Le procédé est particulièrement avantageux dans les situations de travaux effectués sous le régime de l'interception temporaire de circulation, notamment les Lignes à Grande Vitesse (LGV) et les réseaux urbains à forte densité, dans lesquelles les travaux ne peuvent pas s'effectuer de façon continue, mais par période. Il n'est donc pas limité aux Longs Rails Soudés.
Des modes de déroulement du procédé et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux figures annexées dans lesquelles :
Les figures 1 A à 1E représentent la succession temporelle des opérations de RVB selon l'état de l'art sur une zone donnée,
Les figures 2A à 2C représente la succession temporelle des opérations de RVB selon l'invention sur une zone donnée,
Les figures 3A à 3C fournissent une représentation spatiale des opérations de RVB selon l'invention pour un jour donné.
La figure 1 A illustre l'étape de déchargement des rails neufs sur la voie par un premier train Tl . Les rails neufs RI sont déposés et soit mis en attente les banquettes, soit fixés temporairement aux rails existants. Ce train Tl comporte une rame de wagons de stockage de rails Wl classiques, notamment de LRS, et des wagons W2 de déchargement de rails.
La figure 1B illustre l'étape d'extraction du ballast ancien par un deuxième train T2, comportant, d'avant en arrière (de gauche à droite sur la figure, le chantier progressant de la droite vers la gauche) :
- une rame de wagons à ballast W3, dotés d'un convoyeur en partie haute pour récupérer et stocker le ballast ancien non réutilisable,
- une dégarnisseuse à ballast W4, qui extrait et retraite le ballast ancien, - une rame de wagons à ballast classiques W5 transportant du ballast neuf, pour décharger du ballast en voie et réaliser une première remise à niveau de la voie.
La figure 1C illustre l'étape de renouvellement des traverses et des rails par un troisième train T3, comportant, d'avant en arrière :
- une rame de wagons W6 de transport de traverses,
- un ensemble W7 de wagons prévus pour réaliser le remplacement de traverses et/ou le remplacement de rails, appelé suite rapide ; lors du remplacement des rails, on croise les rails neufs RI en attente avec les rails anciens R2 ; ces derniers se retrouvent donc en attente sur les banquettes,
- une rame de wagons à ballast W5 transportant du ballast neuf, pour réaliser une deuxième remise à niveau de la voie.
La figure 1D illustre l'étape de rechargement des rails anciens R2, déposés sur la voie par le train T3, par un quatrième train T4 constitué de la même façon que le premier train Tl, c'est-à-dire comportant une rame de wagons de stockage de rails Wl , notamment de LRS, et des wagons W2 de déchargement de rails.
Enfin la figure 1E illustre une troisième étape de ballastage à l'aide d'un cinquième train T5 comportant une rame de wagons à ballast W5.
On voit donc que ce procédé de l'état de l'art est long et complexe, faisant notamment intervenir des opérations de ballastage à trois reprises.
La figure 2A illustre la première étape du procédé selon l'invention. Elle met en œuvre un premier train T' 1 composé de façon semblable au troisième train T3 de l'état de l'art (wagons de traverses W6 et suite rapide W7 à l'avant), mais qui en diffère en ce qu'elle comporte, attelée à Panière de la suite rapide W7, une dégarnisseuse double flux W8, accompagnée d'un wagon énergie W8a, et à Panière de cette dégarnisseuse W8 une rame de wagons à ballast W9 également double flux. « Double flux » signifie ici que :
- la dégarnisseuse W8, dont les fonctions principales sont l'excavation du ballast ancien, son retraitement et le déchargement en voie d'un mélange de ballast retraité et de ballast neuf, dispose de moyens lui permettant d'évacuer le ballast non réutilisable (les « terres ») et de recevoir le ballast neuf par la même extrémité,
- les wagons W9, disposent de moyens de transport de granulats adaptés, par exemple deux convoyeurs qui s'étendent longitudinalement le long des wagons, qui leur permettent de faire circuler les « tenes » et le ballast neuf le long d'une rame de tels wagons, le ballast neuf pour alimenter la dégarnisseuse, les « terres » venant remplir les wagons W9 au fur et à mesure qu'ils se vident de ballast neuf ; de façon alternative, cette rame de wagons double flux pourrait être remplacée par une ou plusieurs grappes de wagons double flux, une grappe étant caractérisée par le fait que les moyens de transport de granulats s'étendent le long de l'ensemble de la grappe : chaque moyen est donc commun à ladite grappe au lieu d'être spécifique à chaque wagon.
L'ensemble dégarnisseuse double flux W8 et rame de wagons à ballast W9 double flux permet donc de réaliser le renouvellement du ballast en n'utilisant qu'une seule rame de wagons au lieu de deux dans l'état de l'art.
Le train T 1 permet donc de réaliser en un seul chantier les opérations de RT et de RB.
La figure 2B illustre la deuxième étape du procédé selon l'invention. Elle met en œuvre un deuxième train T'2 composé d'une rame de wagons double flux W9 et d'un wagon épandeur de ballast W10 permettant de décharger du ballast neuf sur la voie (les wagons double flux W9 ne déchargent pas le ballast latéralement comme les wagons à ballast classiques W5, mais longitudinalement).
De façon alternative, l'ensemble constitué de la rame de wagons double flux W9 et du wagon d'épandage W10 pourrait être remplacée par une rame de wagons à ballast classiques W5.
Ce train T'2 a pour fonction de réaliser la mise à niveau définitive de la voie après les opérations de RT et de RB.
La figure 2C illustre la troisième étape du procédé selon l'invention. Elle met en œuvre un troisième train T'3 composé, d'avant en arrière, d'une rame de wagons Wl de stockage de rails classiques et d'un wagon Wl 1 « pousseur - tireur ». Ce train a pour fonction d'enlever les rails anciens et de mettre en place les rails neufs. Contrairement au procédé de l'état de l'art, ces opérations sont réalisées par le même train, et elles sont réalisées longitudinalement et non latéralement. Ce wagon spécifique comporte des moyens lui permettant d'enlever les rails anciens de la voie, après détirefonnage et mise sur des rouleaux, en les tirant longitudinalement pour les déposer dans la rame de wagons de stockage de rails Wl, et de décharger longitudinalement des rails neufs pris dans la rame de wagons de stockage de rails Wl, à l'aide des mêmes moyens. Une autre différence avec la procédé de RR de l'état de l'art est qu'au cours du chantier, les wagons de stockage de rails Wl portent à la fois des rails anciens et des rails neufs.
Le tableau 1 ci-dessous représente la succession des opérations sur une portion de voie soumise à renouvellement complet (RVB).
Figure imgf000013_0001
Tableau 1
La succession des types d'opérations se déroulant sur une même portion de voie, illustrée dans la deuxième colonne, montre bien que celles-ci n'interfèrent pas les unes avec les autres :
Renouvellement des traverses, immédiatement suivi du renouvellement du ballast, à l'aide du train T' 1, les deux opérations affectant la stabilité et la géométrie de la voie,
Rétablissement de la stabilité et de la géométrie de la voie, en trois étapes rapprochées :
• Calage de la portion de voie qui vient d'être traitée en RT et RB, à l'aide d'un train de bourrage Bl qui sera décrit plus loin,
• Ballastage complémentaire pour mise à hauteur définitive de la voie, à l'aide du train T'2, • Bourrage, à 1 ' aide du même train de bourrage B 1 ,
Renouvellement des rails, à l'aide du train T'3.
Ces opérations sont suivies de travaux confortatifs classiques, tels que libérations des rails neufs, finitions...
On voit que la durée pendant laquelle le secteur en travaux est soumis au taux bas de LTV1 est très réduite. Il en est de même de la longueur de voie affectée par ce taux LTVl .
Les figures 3 A à 3C fournissent une représentation spatiale des travaux le jour J.
Le secteur en travaux comporte trois zones :
- une zone A qui doit être traitée en RB et RT le jour J,
- une zone B qui a été traitée en RB et RT le jour J- 1 ,
- et une zone C qui a été traitée en RB et RT le jour J-2 et qui doit faire l'objet d'un ballastage complémentaire à l'aide du train T'2 ce même jour J ; le chantier progresse de l'amont vers l'aval du chantier (de droite à gauche sur les figures), mais on verra qu'il est avantageux de faire progresser de l'aval vers l'amont (de gauche à droite sur les figures) le train T'2 de ballastage complémentaire pendant sa phase de travaux.
Comme il a été vu plus haut, les opérations de RB et RT doivent être suivies d'un calage, et le ballastage complémentaire être suivi d'un bourrage. Dans le procédé selon l'invention, ces deux opérations peuvent être effectuées par le même train de bourrage Bl pendant la même journée.
La figure 3A représente la position des trains au début du jour J. Le train de bourrage Bl comporte des moyens de bourrage de la voie (bourreuse, régaleuse, stabilisateur...) permettant d'effectuer aussi bien le calage que le bourrage. Il est en attente sur la zone B.
La figure 3B représente l'avancement des travaux dans une première partie du jour J : le train T'1 se déplace de l'amont vers l'aval dans la zone A et le train T'2 de l'aval vers l'amont dans la zone C ; de cette façon, le train de bourrage Bl peut effectuer le bourrage de la zone C au fur et à mesure du ballastage.
La figure 3C représente l'avancement des travaux dans une seconde partie du jour J : le train de ballastage T'2 et le train de bourrage Bl ont terminé leur travail dans la zone C ; le train de bourrage Bl s'est dirigé vers la zone A et effectue le calage de la zone A, qui vient d'être traitée en RB et RT par le train T'I.

Claims

Revendications
1. Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes dans cet ordre :
- renouveler les traverses et le ballast au cours de la même étape,
- renouveler les rails.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'entre les étapes de renouvellement de traverses et de ballast d'une part et de renouvellement de rails d'autre part, il comporte l'étape suivante :
- Ballastage complémentaire pour mise à hauteur définitive de la voie.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon la revendication 2,
caractérisé en ce qu'il comporte trois périodes de travail pour une même zone :
- une première période de travail au cours de laquelle on renouvelle les traverses et le ballast,
- une deuxième période de travail au cours de laquelle on effectue un ballastage complémentaire pour mise à hauteur de la voie,
- une troisième période de travail au cours de laquelle on renouvelle les rails.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon la revendication 3,
caractérisé en ce qu'au cours de la première période de travail, on renouvelle les traverses avant de renouveler le ballast.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au cours de la première période de travail, il fait intervenir un train de renouvellement de ballast (ΤΊ) comportant une même première machine (W8) pour :
excaver et évacuer le ballast usagé,
- recevoir et poser le ballast neuf,
l'évacuation du ballast usagé et la réception du ballast neuf étant réalisées par une même extrémité de ladite machine.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon la revendication 5,
caractérisé en ce que ledit train de renouvellement de ballast (ΤΊ) comporte les mêmes wagons (W9) pour :
Stocker et transporter le ballast neuf et le livrer à ladite première machine
(W8),
- Recevoir du ballast non réutilisable de ladite première machine, le stocker et le transporter.
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon l'une des revendications 3 à 6,
caractérisé en ce qu'au cours de la seconde période de travail il fait intervenir un train de renouvellement de rails (T'3) comportant une même deuxième machine (Wl 1) pour :
enlever et évacuer les rails usagés (R2),
- recevoir et poser les rails neufs (RI).
Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon la revendication 7,
caractérisé en ce que ledit train de renouvellement de rails (T'3) comporte les mêmes wagons (Wl) pour :
Stocker et transporter les rails neufs (RI),
- Recevoir les rails usagés (R2) de ladite deuxième machine (Wl l), les stocker et les transporter.
9. Procédé de renouvellement d'une portion de voie ferrée selon l'une des revendications 2 à 7,
caractérisé en ce qu'on effectue les opérations de bourrage du ballast qui suivent les étapes de renouvellement du ballast et de ballastage complémentaire pour mise à hauteur définitive de la voie à l'aide d'un même train (Bl).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0057128A1 (fr) * 1981-01-22 1982-08-04 SOTRAMEF Société dite: Machine à substituer les traverses de voies ferrées et procédé d'utilisation
EP1195468A2 (fr) * 2000-10-03 2002-04-10 Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. Machine de renouvellement d'une voie ferrée
DE102006049408A1 (de) * 2006-10-16 2008-04-17 Stahlberg Roensch Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Austausch eines defekten oder verschlissenen Schienenstückes

Patent Citations (3)

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