Voie sur ballast à très grande vitesse

Vossloh fournit des appareils de voie et des attaches de rail pour la ligne à grande vitesse Tours - Bordeaux en France (SEA). Cette voie posée sur ballast est conçue pour supporter des vitesses dépassant 300 km/h.

Vossloh Cogifer fournit plus de 200 appareils de voie complets, dont 73 sont de type « Très grande vitesse » (1/65, 1/46, 1/15.3) pour cette ligne ainsi que les appareils de voie et appareils de dilatation pour la ligne à grande vitesse Tanger - Kénitra au Maroc (encadré).

Freddy Sudol, Directeur régional des ventes, Vossloh Cogifer
Mohammed Maatallaoui, Directeur des Ventes, Zone Afrique et France, Vossloh Fastening Systems GmbH On observe à travers le monde, ces dernières années, une tendance lente mais constante vers le
déploiement de voies sur dalle pour les lignes à grande vitesse dédiées au transport de passagers.
Cependant, aucun consensus n’a été trouvé quant au choix de cette solution et des nouvelles lignes utilisant les techniques de voies sur ballast ont été mises en service en Espagne, au Japon et en Turquie.

En effet, en ce domaine, la recherche et le développement se poursuivent afin que les éléments et matériaux satisfassent aux exigences de charges de circulation plus élevées, sur des lignes conçues pour des vitesses d’exploitation élevées.
Vossloh Rail Infrastructure, par le biais de ses divisions Vossloh Cogifer et Vossloh Fastenings Systems, n’échappe pas à la règle et produit actuellement des composants destinés à équiper deux lignes à grande vitesse en cours de construction, l’une en France et l’autre au Maroc pour un investissement total de 7,8 milliards €, dont 6,2 milliards de travaux.

Le projet de Ligne à Grande Vitesse Sud-Europe-Atlantique (LGV SEA) est un partenariat public-privé permettant le prolongement vers le sud-ouest jusqu’à Bordeaux de la ligne actuelle Paris – Tours, de Réseau Ferré de France (RFF).
Outre le nouveau tronçon de 302 km, le projet couvre aussi les 38 km de liaison au réseau ferré classique, nécessitant pas moins de 17 raccordements permettant d’assurer la desserte d’agglomérations importantes telles que Poitiers et Angoulême.
Le maître d’ouvrage LISEA (société concessionnaire) prévoit la construction d’environ 400 ouvrages d’art le long du tracé, dont 19 viaducs et 7 tunnels en tranchée couverte.
Avec une vitesse de conception de 360 km/h et d’exploitation de 320 km/h, la LGV-SEA réduira, dès sa mise en service en 2017, les temps de parcours entre Paris et Bordeaux d’environ 50 minutes, ramenant à 2 h 05 la durée du trajet. Le nombre de voyageurs annuels est estimé à 20 millions de personnes. Une augmentation sensible du transport de marchandise régional TER et longue distance devrait également être possible dans le couloir actuel, où les trains circulent déjà à des vitesses atteignant 225 km/h.



Conception des appareils de voie

En vertu des dispositions du partenariat public-privé, le consortium Lisea, piloté par Vinci Concessions, construira puis gérera l’infrastructure ferroviaire pour une durée de 50 ans.

LISEA a confié les travaux sous maîtrise d’ouvrage au groupement d’entreprises COSEA piloté par Vinci Construction et composé : d’Eurovia, BEC, NGE, TSO, Ineo, Inexia, Arcadis et Egis Rail. L’exploitation et la maintenance de la ligne seront assurées par la société MESEA, dont l’actionnariat est partagé entre Vinci Concessions (70%) et INEXIA (30%).

TSO et Vossloh Cogifer ont signé en juillet 2012 un contrat portant sur la fourniture d’appareils de voie pré-montés destinés à la LGV-SEA et aux chantiers d’entretien et de maintenance connexes.
Le spécialiste de la pose de voies ferrées TSO et son partenaire ETF supervisent tous les aspects de la conception de la voie, de l’aménagement et de la mise en service, y compris l’approvisionnement des rails, des appareils de voie, des traverses en béton et des systèmes de fixation. Vossloh Cogifer prévoit de livrer en « juste à temps » plus de 200 appareils de voie complets entre octobre 2014 et novembre 2015. La commande comprend des appareils de voie à grande vitesse, des appareils de dilation et des appareils de voie classiques. Tous ces éléments seront produits dans les usines Vossloh Cogifer de Reichshoffen et de Fère-en-Tardenois. La prestation comprend également des services d’ingénierie,  le stockage ainsi que la fourniture d’une assistance technique à l’installation sur chaque site.
Vossloh Cogifer a livré plus de 1 700 appareils de voie destinés à des lignes où la vitesse dépasse 300 km/h dont plus de 200 appareils de voie 1/65, l’un des plus longs ensembles d’appareils de voie du marché, grâce auxquels les déviations de voies peuvent être abordées à la vitesse maxi de 230 km/h.

En raison de leur longueur exceptionnelle, les aiguilles doivent être actionnées simultanément à différents endroits du montage afin de garantir un déplacement harmonieux. Vossloh Cogifer fait appel à un montage monomoteur permettant d’entraîner des aiguilles mesurant jusqu’à 60 m de long. La position de l’aiguille doit également être mesurée avec une grande précision.
Les éléments principaux de l’appareil de voie (moteur d’aiguille MCEM91, verrou carter coussinet, contrôleur d’aiguille conduit Paulvé, détecteur de circulation et dispositif de verrouillage direct VPM), sont largement éprouvés et compatibles avec les systèmes de signalisation et de contrôle des trains. Ces éléments permettent une installation « plug-and-play » le long des équipements de commande d’appareil de voie et de signalisation Vossloh.
Les appareils de voie livrés pour la LGV-SEA ont été conçus pour supporter des charges à l’essieu de 22,5 tonnes. Le plus long dispose d’une géométrie de 1/65 et permet le passage de trains en voie déviée jusqu’à une vitesse de 230 km/h.

L’assemblage est alimenté par un seul moteur électromécanique de 600 daN.
Le VCC (Verrou Carter Coussinet) repose sur un support qui est relié à l’aiguille et au contre-aiguille. Il verrouille l’aiguille en position aussi bien ouverte que fermée. Les détecteurs surveillant les phases d’ouverture et de fermeture/verrouillage de l’aiguille sont montés sur le cadre du mécanisme de verrouillage.
Le verrou carter coussinet (VCC) et le verrou de pointe mobile (VPM) peuvent être également dotés d’un réchauffeur électrique. Le système de verrouillage est formaté pour une capacité de dilatation /rétractation, par suite de variations de température, de ± 55 mm.
Le travail de développement, à toutes les étapes, est réalisé en conformité avec la norme EN 50126.
Les bielles intégrées se déplacent dans un logement du socle en béton, ce qui facilite l’accès à la plate-forme autour de l’aiguillage pour les opérations de bourrage ou de rechargement automatisé du ballast.

La protection contre la pénétration de la poussière et de l’humidité est assurée par un couvercle. Chaque entraînement est alimenté en courant alternatif triphasé 380 V. Des systèmes de commande séparés, pourvus chacun de leur propre raccordement au dispositif d’interverrouillage, gèrent les appareils de voie.

Attaches pour voie ballastée

Outre la fourniture d’appareils de voie, Vossloh Rail Infrastructure à travers sa division Vossloh Fastening Systems doit assurer à  la LGV-SEA la fourniture de 1,1 million de jeux d’attaches déjà en cours de livraison chez les fabricants de traverses en béton.
Le choix de l'utilisateur s'est porté sur le système vissé type W 14 KIS qui répond aux exigences de circulation des trains à 320 km/h sur voie ballastée.
D’une conception robuste ne nécessitant pas d’entretien particulier, le système W 14 KIS  se compose d'une semelle élastique, de deux butées latérales, de deux attaches élastiques. Le serrage étant assuré par deux tirefonds insérés dans des chevilles en plastique, elles-mêmes ancrées dans les traverses en béton.

Tous les éléments de la fixation peuvent être pré-montés manuellement ou mécaniquement dans les usines de fabrication des traverses, garantissant ainsi une pose rapide mécanisée sur le chantier.
Les attaches sont isolées électriquement et aucune autre pièce isolante entre l’élément de serrage et le patin du rail n’est nécessaire. Le système W 14 KIS permettant une résistance électrique de 20 k/ohm a été spécialement conçu pour s’adapter aux circuits de voie mis en place sur le réseau national.

La conception de la fixation a d’ores et déjà été approuvée par la SNCF / RFF pour une utilisation sur des lignes à vitesse nominale (potentielle) de 350 km/h.
En raison de la robustesse du système W 14 KIS, nous escomptons une réduction sensible des coûts de maintenance.
En outre, le système de fixation Vossloh permet l'ajustement transversal et vertical de la géométrie de la voie.
Dans certains cas extrêmes notamment dans des pays à forte amplitude thermique, il est possible d’insérer des plaques de nivellement pour pallier aux effets du gel.
Un ajustement géométrique de ±10 mm par incréments de 2,5 mm est proposé en standard.



Voie sur ballast au Maroc
Le développement de voies sur ballast pour une exploitation à des vitesses dépassant 300 km/h ne se limite pas à la France. En effet, le projet soutenu par la France de construction d’une ligne à grande vitesse reliant les villes marocaines de Tanger, Kénitra et Casablanca, adoptera également le système de fixation W 14.
Vossloh Rail Infrastructure a signé un nouveau contrat portant sur l’aménagement de la première phase de cette ligne à 320 km/h, qui couvre la distance de 200 km entre Tanger et Kénitra.
En juin 2012, Vossloh Cogifer a signé un contrat portant sur la fourniture de 148 appareils de voie classiques, 30 appareils de voie à grande vitesse équipés de cœurs de croisements oscillants et 24 appareils de dilatation avec leurs fixations qui seront livrés mi-2014.
Entre 2013 et 2015, 700 000 jeux de systèmes d’attaches seront fournis par Vossloh Fastening Systems.

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