Brevet FR3017397A1 — publié le 20150814

« Procédé de renouvellement de voies ferrées en zone dense et à gabarit réduit» L'invention est relative à un procédé de renouvellement de voies ferrées dans des zones à grande densité de circulation et à gabarit réduit par des obstacles divers et multiples (caniveaux, tunnels, quais, regards, etc....). Le renouvellement de voies ferrées s'effectue de façon conventionnelle, tronçon de voie par tronçon de voie (les tronçons sont généralement des panneaux de 18 m de long) en utilisant plusieurs trains de travaux qui peuvent intervenir simultanément sur les deux voies contigües du réseau pendant la quasi-totalité de l'intervention de renouvellement de la zone de travaux. Le renouvellement des voies couvre généralement l'ensemble des opérations suivantes : - le dégarnissage de la voie ancienne (à renouveler), - le criblage et la récupération du ballast, - l'évacuation des déblais non conformes et qui ne sont pas récupérables, - le renouvellement des composants de la voie à proprement parler (rails et traverses), - les opérations de ballastage et bourrage, et de régalage, - la soudure des rails, - la libération des contraintes et le serrage final. Au vu de ce qui précède, il serait intéressant de pouvoir procéder à un renouvellement de voies permettant de travailler de façon majoritaire sur une voie unique, à savoir la voie à renouveler. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de renouvellement d'une voie ferrée comprenant, à l'origine ou après tronçonnage, une succession de panneaux de voie à renouveler, caractérisé en ce que le procédé fait appel, pour sa mise en oeuvre, à un train de travaux unique circulant sur la voie à renouveler, le train de travaux comprenant plusieurs wagons plats équipés chacun d'un chemin de roulement de chaque côté dudit wagon et au moins un wagon spécialisé de dépose de panneaux montés de voie, appelé wagon de dépose, qui est équipé, d'une part, de deux boggies avant et arrière disposés respectivement aux deux extrémités opposées dudit wagon qui est formé d'un châssis télescopique apte à se déployer en position travail de manière à ce que l'écartement longitudinal entre les deux boggies en position de travail soit supérieur à la longueur d'un panneau de voie et, d'autre part, d'au moins un ensemble de chenilles déployables et rétractables qui, pour passer de la position rétractée à la position déployée, est apte à descendre à une altitude inférieure à celle des deux boggies, le procédé comprenant les étapes suivantes : (i) déplacement du train de manière à ce que le wagon de dépose soit positionné au-dessus d'un panneau de voie à renouveler avec les deux boggies opposés qui sont disposés de part et d'autre dudit panneau, le boggie dit avant reposant sur les rails d'un autre panneau de voie à renouveler dit panneau avant et le boggie dit arrière reposant sur les rails d'un panneau de voie renouvelé dit panneau arrière, (ii) dépose du panneau par l'intermédiaire de deux portiques circulant sur le chemin de roulement solidaire des wagons plats de la partie avant du train de travaux, dégageant ainsi une surface au sol en avant de laquelle est disposé le panneau de voie avant à renouveler, (iii) déploiement dudit au moins un ensemble de chenilles afin d'amener ces dernières au contact de la surface au sol dégagée et soulèvement de l'arrière du wagon de dépose de manière à supprimer le contact du boggie arrière dudit wagon sur les rails du panneau de voie arrière, (iv)déplacement du train de travaux vers l'avant par rapport au sens d'avancement dudit train par l'intermédiaire dudit au moins un ensemble de chenilles jusqu'à l'extrémité du panneau déposé, (y) répétition des étapes (ii) et (iv) autant de fois que nécessaire pour déposer d'autres panneaux de voie à renouveler et les stocker sur le train. L'utilisation sur la voie concernée d'un train unique de travaux comprenant un ou plusieurs wagons assurant le stockage des panneaux de voie déposés permet de réaliser l'ensemble du traitement de la voie sans interception de la voie contigüe durant la totalité du temps des travaux de ce chantier élémentaire de dépose de voie ancienne. La mise en oeuvre de ce procédé est particulièrement avantageuse en zone ferroviaire dense et en présence d'obstacles latéraux tels que caniveaux, quais, regards... Selon d'autres caractéristiques possibles : - le procédé comprend une étape de mise en place d'une voie provisoire sur les surfaces au sol qui ont été préalablement dégagées par dépose des panneaux de voie à renouveler ; cette voie provisoire est composée de longs rails soudés neufs préalablement déchargés et positionnés de part et d'autre de la voie à renouveler et qui sont mis en place et maintenus en écartement par des entretoises positionnées tous les 3 mètres ; - le procédé comprend également les étapes suivantes effectuées par une partie du train de travaux dite DRLC circulant sur la dite voie provisoire et qui est située en arrière dudit wagon de dépose dans le sens d'avancement du train : - dégarnissage de la voie à renouveler, - criblage, récupération du ballast et confection de l'assise des traverses neuves monoblocs, - évacuation des déblais non conformes, - pose des traverses de la voie renouvelée avec fixation des rails neufs ; - le train comprend, entre la partie du train DRLC et ledit au moins un wagon de dépose, une partie du train composée d'une succession de wagons à convoyeur pour l'évacuation des déblais ; - le train comprend, immédiatement en arrière de la partie du train DRLC dans le sens d'avancement du train, un ensemble de wagons plats dits Entreprise équipés chacun d'un chemin de roulement latéral pour le déplacement d'un portique assurant l'approvisionnement des traverses neuves préalablement conditionnées sur lesdits wagons plats. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de manière schématique deux voie ferrées contigües 10 et 12 dont une voie 10 est à renouveler ; - la figure 2 illustre la composition d'un train de travaux unique utilisé pour le renouvellement de la voie 10 de la figure 1 selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 3a à 3e sont des vues schématiques des opérations de dépose des panneaux de voie à renouveler selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre de manière très schématique en vue de dessus la disposition de deux voies ferrées contigües 10, 12 d'une zone ferroviaire dense dont l'une des voies 10 est à renouveler. La figure 1 illustreun tronçon de voie ancienne à déposer sur la voie 10, puis successivement un tronçon neuf 11 (rail neuf maintenu par des entretoises) et une voie neuve 13. La voie à renouveler 10 comprend une succession de panneaux de voie conventionnels d'une longueur égale par exemple à 18 mètres et formés chacun de deux rails et de traverses (seules quelques traverses ont été représentées par souci de clarté). Comme représenté sur la figure 2, un train unique de travaux 20 est présent sur la voie à renouveler 10. Pour des raisons de facilité de représentation les différentes parties ou fractions du train de travaux ont été représentées les unes au-dessus des autres bien qu'elles soient disposées les unes à la suite des autres dans le train. L'avant du train est situé sur la droite du dessin et sur la vue du haut, l'arrière du train étant, quant à lui, sur la gauche du dessin et sur la vue du bas. Le sens d'avancement du chantier est indiqué par la flèche supérieure qui va de gauche à droite. Le train de travaux 20 comprend principalement de l'avant du train vers l'arrière : - une locomotive 22 qui va être utilisée en traction pour l'engagement et le dégagement du train de travaux sur la zone de chantier et pour la réalisation des travaux, - une pluralité de wagons plats 24 (par exemple de 20 mètres de long) équipés chacun d'un chemin de roulement latéral de chaque côté et qui sont destinés chacun à entreposer les panneaux de voie qui auront été préalablement retirés de la voie à renouveler et transportés jusqu'aux wagons 24 grâce à un ensemble de portiques de manutention circulant sur le chemin de roulement latéral des wagons, - un wagon spécifique 26 (appelé par la suite « wagon de dépose ») dont la fonction principale est de procéder à la dépose des panneaux de voie successifs à renouveler comme il sera décrit ultérieurement en référence aux figures 3a à 3e, - une pluralité de wagons à convoyeur 30 comprenant chacun des caisses dites VAD qui servent à évacuer les déblais non récupérables sur la voie à renouveler et permettent de les décharger facilement hors du train 20 (sur le talus adjacent à la voie 10 ou sur un autre train de travaux présent sur la voie contigüe 12 pendant un intervalle de temps limité, par exemple de 2h, et qui sert au transfert et au stockage des déblais), - une partie du train notée DRL-C (pour Dragueuse Longitudinale Cribleuse) qui circule sur la voie provisoire et a pour fonction de dégarnir la voie à renouveler, cribler et récupérer le ballast de la voie à renouveler, et qui comprend les wagons dénommés relais et Modules 1, 2, 4 et 5 détaillés ci-après. Le wagon relais est composé d'un groupe énergie surmonté de tapis pour le transport des déblais vers les caisses VAD de la partie de train 30. Le wagon Module 1 est équipé de crible pour les produits d'excavation et la répartition des déblais sur le wagon relais et des bons matériaux vers le wagon silo Module 4. Le wagon Module 1 assure également la dépose et le stockage des entretoises de la voie provisoire. Le wagon Module 2 comporte les organes de dégarnissage du ballast avec par exemple quatre chaines longitudinales à godets, la remise en voie du ballast criblé et récupérable et la distribution deux par deux des traverses neuves avec fixation aux rails neufs. Le wagon Module 4 assure le stockage dans son silo et la remise en voie après répartition dans la voie neuve assemblée. Le wagon du Module 5 comprend un ensemble de portiques de manutention 50 circulant sur chemin de roulement et qui a pour fonction de transporter les traverses neuves et de les amener à l'intérieur de la partie DRLC après retournement et cheminement deux par deux jusqu'au groupe de pose situé dans le wagon Module 2. Le train de travaux 20 comprend également en arrière de la partie du train DRL-C de l'avant du train vers l'arrière : - une pluralité de wagons plats dits Entreprise 52 destinés à entreposer les traverses neuves, et équipés chacun d'un chemin de roulement latéral pour le déplacement des portiques 50 qui assurent l'approvisionnement des traverses, - un wagon atelier 54, - un wagon plat outillage 56, - une pluralité de wagons 58 transportant des trémies de ballast neuf, - un wagon réfectoire 60, - en queue de train, une ou plusieurs locomotives, ici deux référencées 62 et 64 en unité multiple, pour acheminer les wagons décrits ci-dessus conjointement avec l'effort de traction développé par la locomotive de tête 22. Les figures 3a à 3e illustrent successivement les étapes de dépose des panneaux de voie à renouveler grâce au wagon de dépose 26. L'avant du train (non représenté) se trouve sur la droite des dessins et le sens d'avancement du chantier est indiqué par la flèche supérieure qui va de gauche à droite comme sur la figure 2. Préalablement à ces étapes, le train de travaux 20 décrit ci-dessus est fractionné et la partie avant qui comprend les wagons 24 et 26 est séparée du reste du train et notamment des parties 30 et DRL-C. Les panneaux de voie de la portion de voie 10 à renouveler sont ensuite tronçonnés ou les éclisses qui les relient sont démontées. Comme représenté sur la figure 3a, le train avance sur la voie 10 de manière à ce que le wagon de dépose 26 soit positionné au-dessus d'un panneau de voie à renouveler noté 10a. Ce wagon 26 comprend deux boggies avant et arrière 26a et 26b disposés respectivement aux deux extrémités opposées du wagon. Ce wagon est formé d'un châssis télescopique (non visible sur les figures) qui, sur commande, est apte à se déployer longitudinalement pour passer d'une position de circulation ferroviaire à une position de travail. On notera que l'écartement longitudinal télescopique entre les deux boggies en position de travail est supérieure à la longueur (ex : 18 m) d'un panneau de voie à renouveler tel que le panneau 10a. Le wagon 26 comprend également, disposé entre les deux boggies 26a, 26b et à proximité du boggie arrière 26b, un ensemble de chenilles 26c qui est par construction logé sous la plateforme du wagon comme les boggies. Un groupe moteur hydraulique 26d repose sur la plateforme du wagon et est là pour commander le déplacement de l'ensemble de chenilles 26c. Cet ensemble est en effet apte, sur commande, à adopter, d'une part, une position rétractée de repos (figure 3a) et, d'autre part, une position déployée de travail (figure 3c). Dans la position déployée, l'ensemble de chenilles 26c est descendu dans une position basse qui est à une altitude inférieure à celle du boggie arrière afin de remplacer temporairement le rôle de ce dernier en l'absence de panneau de voie. Comme représenté sur la figure 3a, l'un des wagons plats 24, placé devant le wagon 26 dans le sens d'avancement du train, supporte des portiques de manutention 28 montés sur un pont roulant. Les portiques sont susceptibles de se déplacer sur les différents wagons plats 24, par l'intermédiaire de leur chemin de roulement latéral, pour acheminer les panneaux de voie déposés jusqu'à l'endroit où ils doivent être entreposés. Dans la position de la figure 3a, les boggies avant 26a et arrière 26b reposent tous deux sur deux panneaux de voie qui encadrent le panneau 10a à déposer, à savoir un panneau arrière 10b qui a déjà été renouvelé et un panneau avant 10c à renouveler. Comme représenté sur la figure 3b, les portiques de manutention 28 sont 15 acheminés jusqu'au wagon 26 également équipé de chemin de roulement où ils assurent le soulèvement du panneau de voie 10a et, ensuite, son transport sur les wagons plats 24 pour son entreposage. La dépose du panneau 10a a ainsi permis de dégager une surface au sol libre de tout panneau. 20 Pour permettre au train de travaux de poursuivre son avancée et de déposer d'autres panneaux de voie à renouveler, on commande le déploiement de l'ensemble de chenilles 26c dans sa position basse de travail illustrée sur la figure 3c. On notera toutefois que le train a préalablement avancé entre les figures 3b et 3c pour positionner l'ensemble de chenilles 26c au-dessus de la surface au sol 25 dégagée. L'ensemble de chenilles en position déployée vient au contact du sol et soulève ainsi légèrement l'arrière du wagon de manière à supprimer tout contact entre le boggie arrière 26b et les rails du panneau de voie arrière 10b. Comme représenté sur la figure 3d, le train de travaux peut ainsi avancer par l'intermédiaire de l'ensemble de chenilles 26c qui se déplace sur le sol jusqu'à 30 atteindre l'une des extrémités de prochain panneau de voie 10c à renouveler. Dans cette position, la partie centrale du wagon 26 située entre le boggie avant 26a et l'ensemble de chenilles 26c est positionnée au-dessus du panneau 10c. Comme représenté sur la figure 3e, les portiques de manutention 28 sont utilisés à nouveau pour déposer le panneau 10c comme décrit ci-dessus en référence à la figure 3b. Une nouvelle surface au sol est ainsi dégagée devant la première illustrée aux figures 3b-d. Le train de travaux poursuit son avancée grâce à l'ensemble de chenilles 26c et une pluralité de panneaux de voie à renouveler sont ainsi déposés. La longueur totale de l'ensemble des panneaux déposés de la portion de voie à renouveler est par exemple de 200 mètres. Au fur et à mesure que les panneaux sont déposés la voie provisoire est constituée par la mise en place des rails neufs en attente, préalablement déchargés et maintenus par des barres d'écartement sur la surface au sol qui a été préalablement dégagée. Les opérations de dégarnissage de la voie à renouveler et de criblage et de récupération du ballast sont ensuite réalisées sur la voie provisoire ainsi posée 15 grâce à la partie DRL-C et aux wagons à convoyeur 30 qui évacuent les déblais. Le ballast neuf est approvisionné par des wagons à trémies 58. Les traverses ainsi que les attaches de ces traverses sont également posées durant ces opérations. Les opérations de dégarnissage et de criblage de la voie sont réalisées 20 pendant que les opérations de démontage des éclisses ou de tronçonnage des rails anciens et de dépose de panneaux se poursuivent sur une autre portion de voie à renouveler. Une fois que les opérations de dégarnissage et de criblage de la voie ont débuté, un autre train de travaux (non représenté) peut être acheminé sur la voie 25 contigüe 12 (celle-ci est alors interceptée pendant environ 2h). Cet autre train comprend une pluralité de wagons plats ou tombereaux vides dans lesquels sont transférés et stockés les déblais non conformes évacués dans les wagons à convoyeur 30. Au bout de 2h l'autre train de travaux rempli de déblais est évacué par la 30 voie contigüe 12. On procède ensuite à un raccord de voie entre la voie neuve et la voie ancienne en fin de poste de travail. La fraction du train DRL-C est ensuite retirée. On procède alors aux opérations de ballastage de la voie (wagons à trémies 58) et de bourrage à l'aide d'un engin spécifique automoteur de type connu. Les diverses composantes du train de travaux depuis la locomotive 22 jusqu'aux locomotives 62 et 64 sont ensuite regroupées pour reconstituer un unique train de travaux comme à l'engagement et il est procédé aux divers essais de frein avant de quitter le chantier et de rejoindre une base de travaux. Les formalités de reddition de la voie renouvelée et de caténaire (il s'agit notamment des opérations de remontage des diverses installations électriques pour la signalisation et le contrôle du positionnement de la caténaire par rapport à la voie neuve) sont ensuite effectuées et la voie est prête à être remise en exploitation. Le procédé décrit ci-dessus permet de procéder rapidement au renouvellement de voie sans monopoliser la voie contigüe pendant toute la durée des travaux, ce qui est avantageux en zone ferroviaire à fort trafic et surtout dans les zones complexes dont le gabarit est réduit par des obstacles latéraux divers ( caniveaux, regards, quais..). Le procédé selon l'invention apporte également les avantages suivants : -réduction du nombre de chantiers élémentaires distincts et du nombre de trains de travaux ; -reddition de la voie après travaux à des vitesses de 60, voire 80 km/h ; -réduction significative des longueurs de ralentissement en régime commercial ; -pas de voie ancienne déconsolidée restituée pendant la phase des travaux. REVENDICATIONS1. Procédé de renouvellement d'une voie ferrée (10) comprenant, à l'origine ou après tronçonnage, une succession de panneaux de voie à renouveler (10a, 10c), caractérisé en ce que le procédé fait appel, pour sa mise en oeuvre, à un train de travaux unique (20) circulant sur la voie à renouveler, le train de travaux comprenant plusieurs wagons plats équipés chacun d'un chemin de roulement de chaque côté du wagon et au moins un wagon (26) de dépose de panneaux montés de voie, appelé wagon de dépose, équipé, d'une part, de deux boggies avant (26a) et arrière (26b) disposés respectivement aux deux extrémités opposées dudit wagon qui est formé d'un châssis télescopique apte à se déployer en position travail de manière à ce que l'écartement longitudinal entre les deux boggies (26a, 26b) en position de travail soit supérieur à la longueur d'un panneau de voie et, d'autre part, d'au moins un ensemble (26c) de chenilles déployables et rétractables qui, pour passer de la position rétractée à la position déployée, est apte à descendre à une altitude inférieure à celle des deux boggies, le procédé comprenant les étapes suivantes : (i) déplacement du train de manière à ce que le wagon de dépose (26) soit positionné au-dessus d'un panneau de voie à renouveler (10a) avec les deux boggies opposés qui sont disposés de part et d'autre dudit panneau, le boggie dit avant (26a) reposant sur les rails d'un autre panneau de voie à renouveler dit panneau avant (10c) et le boggie dit arrière (26b) reposant sur les rails d'un panneau de voie renouvelé dit panneau arrière (10b), (ii) dépose du panneau (10a) par l'intermédiaire de deux portiques (28) circulant sur le chemin de roulement solidaire des wagons plats de la partie avant du train de travaux, dégageant ainsi une surface au sol en avant de laquelle est disposé le panneau de voie avant à renouveler, (iii) déploiement dudit au moins un ensemble de chenilles (26c) afin d'amener ces dernières au contact de la surface au sol dégagée et soulèvement de l'arrière du wagon de dépose (26) de manière à supprimer le contact du boggie arrière (26b) dudit wagon sur les rails du panneau de voie arrière (10b),(iv) déplacement du train de travaux (20) vers l'avant par rapport au sens d'avancement dudit train par l'intermédiaire dudit au moins un ensemble de chenilles (26c) jusqu'à l'extrémité du panneau déposé (10a), (y) répétition des étapes (ii) et (iv) autant de fois que nécessaire pour déposer d'autres panneaux de voie à renouveler (10c)et les stocker sur le train. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un wagon de dépose (26) comprend un ensemble de chenilles (26c) disposé entre les deux boggies avant et arrière, à côté du boggie arrière. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en place d'une voie provisoire (11) sur les surfaces au sol qui ont été préalablement dégagées par dépose des panneaux de voie à renouveler. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes suivantes effectuées par une partie du train de travaux (DRLC) circulant sur la dite voie provisoire et qui est située en arrière dudit au moins un wagon de dépose (26) dans le sens d'avancement du train : - dégarnissage de la voie à renouveler, - criblage et récupération du ballast, - évacuation des déblais non conformes, - pose des traverses de la voie renouvelée avec fixation des rails neufs. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le train (20) comprend, entre la partie du train (DRLC) et ledit au moins un wagon de dépose (26), une partie du train (30) qui comprend une pluralité de wagons à convoyeur pour l'évacuation des déblais. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le train (20) comprend, immédiatement en arrière de la partie du train (DRLC) dans le sens d'avancement du train, un ensemble de wagons plats dits Entreprise (52) équipés chacun d'un chemin de roulement latéral pour le déplacement d'un portique assurant l'approvisionnement des traverses neuves préalablement conditionnées sur lesdits wagons plats. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le train (20) comprend, en avant dudit au moins un wagon de dépose (26) dans le sens d'avancement du train, une pluralité de wagons (24) pour entreposer les panneaux de voie qui ont été préalablement déposés.