Brevet FR3019565A1 — publié le 20151009

Procédé de réalisation d'un carrefour de tramway. La présente invention est relative aux procédés de réalisation d'un carrefour de tramway, c'est-à-dire un 5 carrefour où se croisent au même niveau une voie routière et une voie ferroviaire de type tramway. Plus particulièrement, l'invention concerne un carrefour sous forme d'un passage à niveau entre une voie routière préexistante et une voie ferrée de tramway en construction. 10 Dans l'art connu, il est d'usage d'interrompre la circulation routière pendant la construction de la voie ferrée de tramway. Cette interruption de circulation est généralement assez longue, deux, trois semaines ou plus. Par ailleurs, on construit de plus en plus de voies de 15 tramway dans les grandes villes, et récemment aussi dans les villes de taille moyenne. La gêne occasionnée à la circulation routière par cette multiplicité de chantiers devient de plus en plus grande. Par conséquent, il est apparu un besoin d'améliorer la 20 situation et de proposer des solutions pour réduire la durée d'interruption de la circulation routière dans le cas où la voie de tramway doit croiser une artère routière. A cet effet, l'invention propose notamment un procédé pour former un passage à niveau entre une voie routière 25 préexistante et une voie ferrée de tramway en construction, le procédé comprenant les étapes : a- délimiter une zone de croisement et interrompre la circulation routière sur la voie routière, b- enlever le revêtement et le soubassement de la voie 30 routière, dans la zone de croisement, c- effectuer une première coulée de béton jusqu'à un niveau prédéfini pour former une couche de fondation, d- après la prise de la première coulée, installer une portion de voie ferrée comprenant au moins deux rails 35 reliés entre eux par une pluralité de traverses avec blochets, e- effectuer une deuxième coulée de béton pour former une couche de calage, pour figer la position des blochets et des rails sur la couche de fondation, f- former une couche de revêtement, provisoire ou 5 définitive, apte à la circulation routière, g- après formation et stabilisation de la couche de revêtement, ré-ouvrir la circulation routière, caractérisé en ce que les première et secondes coulées aux étapes c- et e- sont faites avec un béton à prise rapide, 10 de sorte que la remise en circulation (g-) peut être faite rapidement après l'étape a-, typiquement moins de 48 heures dans le cas où la couche de revêtement est formée comme une couche provisoire. Grâce à ces dispositions, on peut réaliser le 15 chantier sur une durée raccourcie par rapport aux cas antérieurs, le responsable du chantier peut ainsi planifier une interruption courte de la circulation routière, ce qui diminue la gêne occasionnée à tous les utilisateurs de la voie routière, véhicules particuliers, véhicules de 20 transport en commun, véhicules de livraison etc., et ce qui limite ainsi l'impact sur l'activité économique. Dans des modes de réalisation du procédé selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes. Avantageusement, le béton à prise rapide utilisé est tel qu'il présente une résistance à la compression au minimum de 12 MPa au bout de 8 heures, préférentiellement supérieure à 20 MPa au bout de deux jours; moyennant quoi le responsable du chantier peut garantir une interruption de circulation routière suffisamment courte ; le durcissement rapide permettant d'enchaîner les étapes c- à g- et de remettre rapidement en circulation la voie routière. 25 Les étapes a- à g- sont réalisées indépendamment des autres portions de voie ferrée de tramway de part et d'autre de la zone de croisement. La réalisation d'un tel passage à niveau peut donc être planifiée et réalisée indépendamment de la réalisation du reste de la voie ferrée, avant ou après dans le temps. Le procédé peut comprendre en outre l'installation d'un coffrage en préalable à l'étape c-, coffrage que l'on peut retirer après la formation de la couche de calage. Ce qui facilite la délimitation de la première coulée, le cas échéant aussi de la deuxième coulée. Selon une option, la couche de revêtement est provisoire et comprend une couche de feutre, une couche de grave et une couche d'enrobé bitumineux. De sorte que ladite couche provisoire est réalisée en moins d'un jour et peut être remise en circulation immédiatement ; on peut ainsi différer la réalisation de la couche de revêtement définitive, ce qui permet de proposer deux interruptions courtes de la circulation routière au lieu d'une seule un peu plus longue. Selon une autre option, la couche de revêtement est formée comme définitive, affleure sensiblement au niveau supérieur des rails, et comprend une couche de béton et/ou une couche d'enrobé bitumineux. Moyennant quoi, on ne provoque qu'une seule interruption, relativement courte, du trafic routier. La portion de voie ferrée peut comprendre au moins 25 quatre rails; la méthode proposée peut ainsi être employée pour un passage à niveau à double voie ce qui représente une configuration particulièrement courante. La couche de fondation et la couche de calage ont une épaisseur comprise entre 15 cm et 30 cm, de préférence au 30 voisinage de 20 cm. On obtient ainsi une épaisseur modérée pour l'ouvrage ce qui reste toutefois convenable même en cas d'absence d'armature ou de renforcement dans le béton. La face supérieure de la couche de calage est plus basse que le pied des rails, les rails étant séparés 35 latéralement de la couche de revêtement par des pièces de jonction ; de sorte que l'on peut remplacer les rails ultérieurement lors de l'entretien de la voie ferrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre 5 d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - la figure 1 est une vue générale en perspective du lieu du chantier avant son commencement, lieu où il va être réalisé selon l'invention un carrefour de passage à niveau 10 entre une voie routière et une voie ferrée de type tramway, - la figure 2 est analogue à la figure 1 et illustre une des étapes du chantier, - la figure 3 montre une vue en coupe du chantier à une étape intermédiaire du procédé, 15 - la figure 4 est analogue à la figure 3 et illustre la situation une fois le procédé achevé, - la figure 5 est analogue à la figure 1 et illustre la situation une fois le chantier achevé. Sur les différentes figures, les mêmes références 20 désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente l'emplacement d'un chantier où il va être réalisé selon l'invention un carrefour de passage à niveau entre une voie routière 1 et une voie ferrée 2 de type tramway. Dans l'exemple illustré, la voie 25 routière 1, préexistante, est encore intacte et la circulation des véhicules encore possible. Par ailleurs, une voie de tramway 2 est en construction, elle s'étend selon un axe principal X et doit croiser la voie routière au moyen d'un passage à niveau. 30 Concernant la construction de la voie ferrée, dans l'exemple illustré, un tronçon 91 situé sur d'un côté de la voie routière est déjà réalisé, mais ceci n'est pas une condition nécessaire pour réaliser le procédé. Le lieu où doivent se croiser la voie ferrée 2 et la 35 voie routière 1 permet de définir une zone de croisement 30 à l'endroit de laquelle le passage à niveau va être construit. La voie ferrée 2 en question peut être une voie ferrée à simple voie avec deux rails, une voie ferrée à double voie avec quatre rails. Il faut remarquer que l'invention s'applique également au cas d'une voie ferrée monorail par exemple pour un tramway sur pneus à guidage par monorail. Dans le cas illustré aux figures, on a représenté une voie ferrée à double voie à espacement dit 'normal' où les rails sont espacés de 1,435 m. Une première paire de rails 21,22 forme une première voie, tandis qu'une seconde paire de rails 23,24 forme la seconde voie. Comme connu en soi, les rails sont fixés sur des blochets 8, arrangés deux par deux. Chaque paire de blochets est reliée par une entretoise ce qui forme une traverse 25 qui permet de définir et maintenir un écartement précis des deux rails de la voie. La voie est ainsi supportée par une pluralité de traverses 25 qui sont espacées régulièrement le long de la voie. Dans l'exemple représenté aux figures, on s'intéresse à une portion de voie ferrée repérée 90 située à l'endroit du carrefour avec la voie routière ; cette portion principale pour l'invention est encadrée d'une part par une portion amont de voie ferrée repérée 91 et d'autre part par une portion aval de voie ferrée repérée 92. De son côté, la voie routière comprend un soubassement 12 et un revêtement 11. Le procédé selon l'invention vise à réduire la durée d'interruption de la circulation sur la voie routière 1. Par conséquent, dès lors que tous les préparatifs pour le chantier sont achevés, dans une première étape (a-), on interrompt la circulation routière. Selon une étape du procédé repérée b-, on utilise un engin de chantier pour décaisser la zone du carrefour, en particulier pour enlever le revêtement 11 et le soubassement 12, au moins sur la zone de croisement 30 prédéfinie. Ensuite, il est prévu qu'on puisse optionnellement installer un coffrage 7 latéral, par exemple avec des planches en bois maintenues par des piquets, un tel coffrage permettant de délimiter les coulées de béton à venir. Concernant le sol 9, il peut être laissé brut ou bien suivant la nature du terrain, on peut étaler une couche de de cailloux ou de grave. Ensuite, on effectue un premier coulis de béton pour former une couche de fondation 4, ce qui constitue l'étape 10 c- du procédé. Avantageusement selon l'invention, on choisit un béton dit 'à prise rapide' pour former cette couche de fondation. Plus précisément, chaque nuance de ciment de béton est caractérisée par un certain nombre de paramètres et/ou 15 performances. Ici on s'intéresse au temps de prise et/ou durcissement. Il correspond à l'acquisition progressive de la résistance à la compression du fait de l'avancement de l'hydratation. Cette résistance est exprimée en mégapascals (MPa). La résistance à 28 jours définit la classe de 20 résistance des ciments et béton. La mesure intermédiaire de résistance à 2 ou 7 jours est indiquée par les lettres N (normal), R (rapide) et L (lent). Avantageusement, le béton à prise rapide utilisé pour le premier coulis présente une résistance à la compression 25 au minimum de 12 MPa au bout de 4 à 8 heures ; typiquement, la résistance à la compression sera au minimum de 12 MPa au bout de 8 heures et plus préférentiellement au minimum de 15 MPa au bout de 24h, et encore plus préférentiellement au minimum de 20 MPa au bout de deux jours. 30 Par exemple, on pourra choisir un béton à base de ciment Lafarge® CEM I 52,5 R CE CP2 NF, ou encore un béton de type ChronoliaTM de Lafarge®. Une fois que la prise de la couche de fondation 4 est suffisante, par exemple au bout de 4 heures, on peut 35 installer la portion de voie ferrée 90 du croisement ; en pratique, on peut choisir de ne pas couper les rails sur leur longueur et dans ce cas, la portion de voie ferrée en question présente une longueur de 18 mètres. Plus précisément, on installe la paire de rails sur la pluralité de traverses 25 au-dessus de la couche de 5 fondation ; toutefois, on place des cales 18 ou des cales à visser réglables entre la couche de fondation 4 et la face inférieure des blochets 8 de manière à pouvoir régler de façon précise la hauteur des rails (ceci afin de maîtriser la géométrie finale de la voie en Z). Dans le sens 10 transversal Y, on utilise des systèmes de tire et pousse (non représentés) pour ajuster la position transversale de la voie. Une fois que la voie est positionnée de façon satisfaisante en Y et Z, (ceci pour les deux voies pour une 15 configuration à double voie) on procède à un deuxième coulis de béton pour former une couche intermédiaire appelée couche de calage 5. Pour ce deuxième coulis de béton, on utilise aussi un béton à prise rapide, le même que pour le premier coulis ou 20 un béton à prise rapide similaire ou voisin. À l'issue de l'étape appelée e- de la deuxième coulée de béton, on obtient la configuration représentée à la figure 3. Ensuite, on retire le coffrage 7 si un tel coffrage a 25 été installé, puis on comble l'intervalle 71 entre les couches de béton et le soubassement de la voie routière. Il faut noter qu'on peut aussi utiliser un système à coffrage perdu 70 qui reste alors dans la structure. À partir de ce moment, il reste à former une couche de 30 finition aussi appelée couche de revêtement. Pour ce faire deux solutions sont possibles : on peut former une couche de revêtement provisoire pour remettre la voie routière en circulation le plus vite possible, ou bien on peut former directement une couche de revêtement définitive pour 35 terminer complètement le chantier. Dans l'option d'une couche de revêtement provisoire, cette dernière est formée en disposant tout d'abord un tapis de feutre au-dessus de la couche de calage et des rails ceci continûment sur la totalité de la zone de croisement, puis on étale par-dessus une couche peu épaisse (10 à 15 cm) de grave de petit calibre ou de calibre intermédiaire, puis on forme par-dessus une couche bitumineuse provisoire. Cette couche de revêtement provisoire peut être réalisée sur une demi-journée, dans tous les cas moins d'une journée, et la circulation routière peut être rétablie dans la demi-journée qui suit. Ainsi, dans ce cas, la formation et la stabilisation de la couche de fondation 4 nécessite 4 à 8 heures, la formation et la stabilisation de la couche de calage 5 nécessite aussi 8 à 12 heures, et la formation de la couche de revêtement provisoire ne nécessitant que quelques heures, par exemple 4h, la durée d'interruption de la circulation routière sera dans un cas avantageux inférieure à 48 heures (soit 2 jours) de l'ordre de 30 à 40 heures entre les étapes a- et g-, arrêts nocturnes compris. Dans l'option d'une couche de revêtement définitive, on installe tout d'abord des pièces de jonction 28 de part et d'autre des rails, ceci afin de permettre ultérieurement la dépose et le remplacement des rails. Ces pièces de jonction 28 sont formées en matière plastique souple ou en élastomère. La couche de revêtement définitive 6 est formée, selon une première solution, par une couche de béton de quelques centimètres d'épaisseur et une couche d'enrobé bitumineux qui forme une épaisseur faible de l'ordre de quelques centimètres ou un peu moins. Dans cette solution, le béton est un béton à prise rapide, mais toutefois il n'est pas exclu d'utiliser un béton à prise plus lente. Selon une seconde solution concernant la couche de revêtement, elle peut être formée intégralement en béton 35 sur toute sa hauteur. Dans ce cas, il peut être requis d'utiliser un béton plus conventionnel, et dans ce cas, la durée d'interruption totale de circulation peut être plus longue, de l'ordre de trois ou quatre jours. Dans l'option de la couche de revêtement provisoire, le remplacement de cette couche provisoire par une couche de revêtement définitive peut être planifié indépendamment du premier chantier ; ainsi, on peut découpler le chantier de gros-oeuvre du chantier de finition qui peut être réalisée plus tard. Dans l'exemple illustré, la couche de fondation 4 et la 10 couche de calage 5 ont une épaisseur voisine de 20 cm. D'une manière générale, la couche de fondation 4 et la couche de calage 5 ont une épaisseur comprise entre 15 cm et 30 cm. L'épaisseur de la couche de revêtement 6 définitive dépend de la forme et de la dimension des rails, 15 cette épaisseur peut être voisine de 17 cm. Il faut remarquer que préalablement au premier coulis de béton, il peut être installé des gaines 31 pour le passage de câbles, diverses conduites, lesdites gaines étant agencées dans le sens longitudinal X par exemple sur 20 un côté. De même, avant d'effectuer le second coulis, on peut pré-positionner des équipements d'hébergements destinés à la gestion de la voie ferrée, regards, câbles, gaines 32,33. 25 Il faut aussi noter qu'il peut être nécessaire, en fonction de la proximité des habitations, d'ajouter un tapis anti-vibration (non représenté), soit sous les traverses, soit sous la totalité de la surface de la couche de fondation 4. 30 Il faut remarquer que la couche de fondation et la couche de calage sont dépourvues d'armature métallique. Avantageusement selon la présente invention, les étapes a- à g- permettant de réaliser la portion de passage à niveau 90 de la voie ferrée sont réalisées indépendamment 35 des autres portions (91,92) de voie ferrée de tramway de part et d'autre de la zone de croisement. Ainsi, on peut réaliser le passage à niveau en avance de phase par rapport aux autres portions 91,92 de la voie ferrée, ou bien postérieurement à la réalisation des autres portions 91,92.5 REVENDICATIONS1. Procédé pour former un passage à niveau entre une voie routière préexistante (1) et une voie ferrée (2) de tramway 5 en construction, le procédé comprenant les étapes : a- délimiter une zone de croisement (30) et interrompre la circulation routière sur la voie routière, b- enlever le revêtement (11) et le soubassement (12) de la voie routière, dans la zone de croisement, 10 c- effectuer une première coulée de béton jusqu'à un niveau prédéfini pour former une couche de fondation (4), d- après la prise de la première coulée, installer une portion de voie ferrée (90) comprenant au moins deux rails (21,22) reliés entre eux par une pluralité de traverses 15 (25) avec blochets (8), e- effectuer une deuxième coulée de béton pour former une couche de calage (5), pour figer la position des blochets et des rails sur la couche de fondation, f- former une couche de revêtement (6), provisoire ou 20 définitive, apte à la circulation automobile, g- après formation et stabilisation de la couche de revêtement, ré-ouvrir la circulation routière, caractérisé en ce que les première et secondes coulées aux étapes c- et e- sont faites avec un béton à prise rapide, 25 de sorte que la remise en circulation peut être faite rapidement après l'étape a-, typiquement moins de 48 heures dans le cas où la couche de revêtement est formée comme provisoire. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le béton à prise rapide utilisé présente une résistance à la compression au minimum de 12 MPa au bout de 8 heures, préférentiellement supérieure à 20 MPa au bout de deux jours. 30 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, danslequel les étapes a- à g- sont réalisées indépendamment des autres portions (91,92) de voie ferrée de tramway de part et d'autre de la zone de croisement. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre l'installation d'un coffrage (7) en préalable à l'étape c-, coffrage que l'on retire après la formation de la couche de calage (5). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de revêtement est provisoire et comprend une couche de feutre, une couche de grave et une couche d'enrobé bitumineux. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de revêtement est formée comme définitive, affleure sensible se ment au niveau supérieur des rails, et comprend une couche de béton et une couche d'enrobé bitumineux. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la portion de voie ferrée (90) comprend quatre rails (21,22,23,24). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la couche de fondation (4) et la couche de calage (5) ont une épaisseur comprise entre 15 cm et 30 cm, de préférence au voisinage de 20 cm. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la face supérieure de la couche de calage est plus basse que le pied des rails, les rails étant séparés latéralement de la couche de revêtement par des pièces de jonction (28).