Les équipements ferroviaires LGV Rhin-Rhône Branche Estest.lgvrhinrhone.com/medias/pdf/medias510.pdf · Les équipements ferroviaires LGV Rhin-Rhône Branche Est Après les travaux

Les équipements ferroviaires

LGV Rhin-Rhône Branche Est

Après les travaux de génie civil, le chantier de construction de la LGV Rhin-Rhône Branche Est est entré dans la phase de pose des équipements ferroviaires. Pour mener à bien cette nouvelle étape, une base travaux a été construite à Villersexel, en Haute-Saône. Différents matériels et matériaux y sont acheminés, triés puis stockés en vue de leur pose. Pour faire de la grande vitesse, il faut : une voie sur laquelle le train roule, de l’énergie pour faire avancer le

train, un système de signalisation pour la régulation du trafic et un système de télécommunication pour la transmission des informations. De l’installation des artères câbles à la mise sous tension des installations, la mise en place des équipements ferroviaires (voie ferrée, caténaires, système de signalisation, réseau de télécommunication, installations d’énergie électrique et bâtiments techniques) est l’étape ultime avant les premiers essais et la mise en service de la ligne.

UN CHANTIER MONUMENTAL

ZOOM SUR LES DIFFÉRENTES ÉTAPES

Véritable centre névralgique de la deuxième étape de construction de la Ligne à Grande Vitesse Rhin-Rhône, la base travaux de Villersexel est le point de départ de l’installation des équipements ferroviaires. Elle sert à la fois à stocker et à acheminer par rail tous les matériels et les matériaux nécessaires. Dès leur réception, les matériaux font l’objet d’un contrôle qualitatif et quantitatif. Cette base travaux, de 50 hectares, permet d’alimenter les chantiers situés sur le tracé de la future LGV et fait également office de site de pilotage pour gérer et réguler l’avancée des travaux. Elle s’assimile à une gare de triage, un gigantesque entonnoir, qui comprend 20 km de voies ferrées, construites à partir des panneaux de voies venant du chantier LGV Est européenne. La base est constituée de deux zones : l’une avec de larges faisceaux de voies, permettant la réception et la préparation des trains travaux (trains assurant le transport des matériaux utilisés sur le chantier), l’autre sera une zone de stockage et de bureaux.

Le coût des équipements ferroviaires s’élève à environ 500 millions d’euros. L’approvisionnement des matériaux principaux (ballast, rails, traverses, appareils de voie, fil caténaire, relais de signalisation) est assuré par voie ferroviaire.

1,350 million de tonnes de ballast (un train en transporte 1 000 tonnes) 550 000 traverses de voie en béton armé monoblocs 600 km de rails 63 appareils de voie (ou aiguillages) 350 km de fil caténaire 30 mâts GSMR

MISE EN SERVICELa ligne doit être prête fin avril 2011, pour permettre les tests d'équipement et les essais de circulation. Dans le cadre de ces tests, les techniciens vont procéder à plusieurs simulations de situations normales et dégradées pour mesurer le fonctionnement simultané des télécommunications, de la signalisation, des voies, de l’énergie et du contrôle. Ces simulations permettront d’évaluer la sécurité de la ligne et d’apporter des réponses aux risques d’incident ainsi identifiés. Un train d’essai parcourra notamment la LGV à 350 km/h pour s’assurer de la fiabilité de la LGV Rhin-Rhône Branche Est. Après le début des tests au printemps 2011, il ne restera que quelques mois avant de voir passer le premier train commercial, prévu fin 2011.

LA BASE TRAVAUX

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VUE SUR LES TRAVAUX

/// Schéma de la base travaux

Les équipements ferroviaires

QUI FAIT QUOI ?En qualité de maître d’ouvrage, Réseau Ferré de France (RFF) pilote l'ensemble de l'opération. Il fixe les besoins fonctionnels initiaux, les objectifs à atteindre et le planning général. RFF rend les arbitrages nécessaires au bon déroulement des travaux.

Au cœur du chantier, sous la maîtrise d’œuvre de EF2R, groupement des entreprises SETEC et EGIS, ce sont plusieurs entreprises qui contribuent à la mise en œuvre des équipements ferroviaires sur la LGV Rhin-Rhône.

> Équipements des voies électrifiées : C2R (Construction Rhin-Rhône) qui regroupe les sociétés TSO (77), ETF (75), Vossloh (95), Cegelec (01) et Inexia (93)> Signalisation, énergie et artères câbles : Alstom (93), Legrand (69) et Inexia (93)> Télécom : Cegelec (01) (68)> Équipement technique des postes de signalisation : Ansaldo (91)> Construction des bâtiments techniques abritant les éléments de signalisation : Demathieu et Bard (90)> Alimentation-traction : Colas rail (95), Spie (95) et Inexia (93)

LA POSE DES VOIESLa pose des voies est l'étape ultime de construction de la LGV Rhin-Rhône. La précision pour la pose des voies ferrées est de l’ordre de 5 mm. L’avancement classique d’un chantier linéaire consiste à amener tour à tour les éléments suivants :

La voie provisoire Voie destinée à la circulation des wagons acheminant les rails de la voie définitive, elle est constituée de rails de récupération et de traverses en bois.

Les traverses béton D’une durée de vie moyenne de 50 ans, les traverses sont conçues pour supporter la voie. Elles doivent être parfaitement calées avec un ballast de qualité. Un TGV circulant à 320 km/h est aussi lourd qu’un Boeing 747 au décollage.

Les railsIls peuvent atteindre jusqu’à 400 mètres de long et sont soudés entre eux. Pour chaque voie, le rail est déchargé et les traverses sont ensuite positionnées sur la plateforme. Puis, il est fixé aux traverses par des attaches mécaniques et élastiques appelées « fast-clip ».

Le ballast5 000 tonnes de ballast sont amenées chaque jour par voie ferroviaire et déversées entre les traverses de part et d’autre du rail. Plus gros, plus dur et plus solide sur une LGV que sur une voie classique, il sera changé tous les 25 ans.

1 350 tonnes de ballast 600 km de rails 550 000 traverses

L’ÉNERGIELes trains à grande vitesse sont alimentés en courant 25 000 volts alternatif, appelé courant de traction. Deux sous-stations situées le long de la LGV permettent de transformer le courant très haute tension (THT) en courant de traction pour les caténaires de la ligne. 2 sous-stations sur les communes de Besançon et d'Héricourt-Bussurel 15 stations intermédiaires réalimentent la caténaire tous les 10 km entre deux sous-stations 600 poteaux caténaires 5 000 km de fil de cuivre

LA SIGNALISATIONLes installations de signalisation sont réparties le long de la ligne dans des postes d’aiguillage et des centres d’appareillage intermédiaires (CAI). Elles sont mises en œuvre conjointement avec le SEI (Système d’Enclenchement Intégré et Transmission Voie/Machine TVM 430), traditionnellement utilisé en France, et le système ERTMS (European Rail Traffic Management System), une innovation qui permettra l’interopérabilité de la LGV avec les autres lignes européennes (allemande, espagnole et suisse dans un premier temps). 500 km de câbles 14 postes de signalisation 300 panneaux de signalisation

LES TÉLÉCOMMUNICATIONSPour une bonne exploitation de la ligne, il est nécessaire de pouvoir transmettre des informations de sécurité et téléphoner du centre de commande vers les trains et vice versa. À cet effet, tous les câbles sont raccordés, connectés et reliés à une artère principale en fibre optique. Le réseau des télécommunications est organisé autour du poste de commande à distance (PCD) régulant les circulations et du central sous-station (CSS) gérant l’énergie pour l’ensemble de la LGV. Les informations du sol vers le train se font par transmission avec le système radio GSM-R. 300 km de fibre optique 30 mâts radio répartis le long de la ligne

/// La pose des traverses...

/// ... puis celle des rails

/// Vue de la voie achevée /// Les poteaux caténaires /// La sous-station d'alimentation

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Appareil de voie : appelé plus communément « aiguillage », il permet le passage d'une voie à l'autre.

Artères câbles : ensemble des conduits (ou cheminements), appelés artères (en caniveaux ou en fourreaux enterrés au moyen d’engins spécialisés), construits pour accueillir et protéger les câbles de signalisation, d’énergie, de télécommunication ou des fibres optiques.

Ballast : couche de pierres qui maintient et enchâsse les traverses d’une voie de chemin de fer. On utilise généralement de la pierre concassée, de granulométrie variant entre 31,5 mm et 50 mm, de type plutonique (roche granitique dure) : granite, diorite, etc. Le ballast, fortement compacté pour être consolidé,

reste perméable et souple malgré sa capacité de grande résistance mécanique.

Caténaire : ligne aérienne de traction électrique, située au-dessus de la voie ferrée. La caténaire, du latin « catena » (chaîne), est constituée d’un ou deux fils de contact suspendu(s) à des poteaux implantés le long des voies. Ces câbles en cuivre assurent l’alimentation électrique des trains.

Équipements ferroviaires : ensemble des installations fixes comme la voie ferrée, les caténaires, le système de signalisation, le réseau de télécommunications, les installations d’énergie électrique, les bâtiments techniques.

GSM-R : système de téléphonie mobile adapté pour les chemins de fer, utilisable par et pour les trains de toute l’Europe.

Pantographe : pièce mécanique articulée située au-dessus de la locomotive permettant de capter le courant électrique.

Rails : barres d’acier profilées, mises bout à bout pour constituer de longs rails soudés (LRS) sur deux lignes parallèles et posées sur des traverses pour construire une voie ferrée.

SEI : Système Enclenchement Intégré, poste de sécurité permettant de commander à distance les TGV et de contrôler leur position sur la ligne.

Sous-station d’alimentation traction : poste de transformation et de distribution du courant électrique nécessaire à l’alimentation du train.

Trains travaux : trains diesel permettant le transport des matériaux utilisés sur le chantier.

Voie : système complet, soit paire de rails + traverses + ballast. Généralement, une voie a un écartement de 1,435 m, ce dernier étant appliqué sur tous les grands réseaux européens.

SCHÉMA DE MISE EN ŒUVRE DES ÉQUIPEMENTS FERROVIAIRES

La voie provisoireLe poids et la dimension des matériels et matériaux nécessite un approvisionnement par voie ferrée. Une voie provisoire (tronçons de voie prééquipés) est posée sur la plateforme et sert de chemin de roulement au train travaux. Elle est déposée au fur et à mesure de l'avancement du chantier.

La sous-station d’alimentation tractionLa sous-station permet de transformer le courant électrique nécessaire au fonctionnement du train. Elle est alimentée par un poste RTE en 225 000 volts. Des transformateurs sécurisés abaissent la tension à 25 000 volts. Appelé courant de traction, il faut ensuite le transmettre au train pour qu’il puisse rouler. Deux éléments permettent cette distribution : la caténaire et le pantographe système articulé situé sur le toit du train qui capte le courant en frottant le long du fil de contact. Pour le projet LGV Rhin-Rhône Branche Est, deux sous-stations seront implantées respectivement à Besançon (25) et à Héricourt - Bussurel (70).

La voie définitiveLes traverses en béton et les longs rails soudés sont déchargés depuis le train travaux qui avance sur la voie provisoire. Les rails sont soudés sur place pour former un rail continu. Ils sont ensuite fixés aux traverses par des attaches mécaniques et élastiques appelées « fast-clip ». Les aiguillages ou appareils de voie permettant le passage d'une voie à l'autre sont implantés avec précision.Après l’assemblage, le ballast, approvisionné par des wagons spéciaux, « les ballastières », est déversé et mis en place par couches successives. Des « bourreuses », gros engins ferroviaires de chantier, assurent dans un même temps le « relevage » (mise à hauteur) et le « dressage » (alignement) de la voie.

Les bâtiments techniquesLes bâtiments techniques sont construits en béton armé et sont destinés à recevoir tous les appareils de transmission et de commande à distance du système de signalisation. Le Système d’Enclenchement Intégré (SEI) est assimilable à un poste de sécurité permettant de commander à distance les trains et de contrôler leur position sur la ligne. Les équipements de télécommunication sont raccordés à une artère principale en fibre optique qui longe la ligne. Les informations du sol vers le train sont transmises par ondes hertziennes grâce à un système utilisant des mâts radio, le GSM-R.

L’installation des câblesDes fouilles sont réalisées à l’aide de trancheuses pour creuser le sol. Des camions dérouleurs permettent ensuite la mise en place des artères câbles à l’intérieur de caniveaux en béton armé posés au ras du sol ou enterrés.

Point de rencontre secoursC’est le point de rassemblement pour les pompiers et le personnelde chantier en cas d’accident.

Accès au chantier L’accès au chantier est interdit au public. Il est très réglementé pour assurer la sécurité des riverains et du personnel de chantier (port dubadge obligatoire, macarons sur tous les véhicules, signalisation...).

La pose de la caténaireAprès des fouilles mécaniques, les poteaux caténaire supportant la ligne électrique sont implantés et mâtés avant d’être scellés par béton. La caténaire, parcourue par un courant alternatif de 25 000 volts, est composée d’un fil de contact qui assure le passage du courant, d’un porteur qui tient le fil et est maintenu à une hauteur de 5,08 m dans l'axe de chaque voie. Les fils (porteur et de contact) sont mis en place par train dérouleur après la pose de la voie définitive.

TABLE DE ROULEMENT

Le rail

CHAMPIGNON

FACE

ÂME

PATIN

AILE

CANIVEAUEN BÉTON ARMÉENTERRÉ

CÂBLES OUFIBRES OPTIQUES

HAUBAN

CONSOLE

CÂBLE PORTEUR

PENDULE

MASSIF

POTEAUX

ANTIBALANÇANT

FIL DE CONTACTENVI

R. 5

M

TRAIN TRAVAUX

BALLASTIÈRE

BOURREUSE

ISOLATEURS