Les critères de maintenance de la voie ferrée

L’objectif de ce paragraphe est de montrer les impacts que la dégradation de la voie ferrée peut avoir sur la sécurité et la régularité des circulations. Les anomalies peuvent être classées en deux catégories. La première est liée aux défauts d’armement ou défaut de ‘voie’, et ils seront abordés succinctement dans ce chapitre. La seconde concerne les défauts liés à la plateforme. Ces problèmes seront développés plus en détail. Quelle que soit la nature de la voie (ligne classique ou à grande vitesse), la circulation des trains entraîne l’apparition de défauts de voie. Ces défauts sont essentiellement de nature géométrique – résultants de problèmes de nivellement. Ils se caractérisent par un inconfort pour les voyageurs et mettent en jeu la sécurité des circulations s’ils sont trop importants. Ces défauts sont identifiés à l’aide d’une rame spéciale appelée Voiture Mauzin (Figure I.12) ; l’analyse comparative des différents enregistrements permet de détecter les défauts de géométrie (Figure I.11) tels que : Pour assurer un bon contact rail/roue, la qualité de géométrie du rail doit avoir un niveau de service conforme aux exigences du groupe UIC de la ligne. En d’autres termes, la qualité de la géométrie de la voie est un indicateur du niveau de celle-ci, pour un standing donné. Notons que les causes de dégradation de la géométrique de la voie peuvent être liés à des problèmes de superstructure, des couches d’assise et du sol support (Guerin, 1996). Sur le RFN, le terme de nivellement longitudinal NL est utilisé pour évaluer l’état géométrique des voies. Une valeur élevée de NL implique un mauvais état de la voie ferrée. Au-delà d’un certain seuil de NL, l’entretien est nécessaire afin de ramener le NL à un seuil. Cette correction s’obtient en réalisant des opérations de maintenance de type bourrage, soufflage (bien que se raréfiant) ou renouvellement de ballast.

Le NL est calculé, pour une zone de 200 m, à partir de la dénivellation locale mesurée sur chaque file de rail par rapport au profil en long moyen de la voie. Le calcul se base sur la différence d’ordonnée entre les représentations Eulériennes et Lagrangiennes d’une roue (Rhayma 2010), cette différence N (mm) (Figure I.12) se calcule comme suit : La Figure I.13 présente les variations du NL pour une certaine ligne, sur une voie donnée et à un kilomètre défini au cours des dernières années. On observe que la valeur de NL a fortement diminué après des opérations de maintenance de type bourrage (Année 2001, 2003, 2007 et 2012). Cependant, après l’entretien, la valeur de NL a continué d’augmenter presque au même rythme : une tendance d’augmentation linéaire du NL au fil du temps peut être identifiée. Il est à noter que la pente représente le taux d’augmentation du NL, soit le taux de dégradation d’une voie. La tendance d’augmentation du NL a persisté après l’entretien, ce qui suggère que le RVB (Renouvellement Voie Ballast) opéré en 2006 n’a pas résolu le problème. Ainsi, on peut conclure que la dégradation de la voie est probablement liée à des défauts de la couche intermédiaire ou du sol support.

La mesure et l’analyse de ces défauts permettent de déterminer l’état de la voie selon les tolérances de sécurité admises et de planifier les opérations d’entretien. En fonction du type de circulation de la ligne, on définit des seuils dont le dépassement peut entraîner des réductions de vitesse ou des opérations de maintenance d’urgence. Ces seuils, fixés en fonction de la vitesse et de la charge du mobile, pourraient en cas de dépassement entraîner un déraillement de train. Ces seuils (Tableau I.2) définis dans les référentiels de maintenance de la voie IN 1895 (SNCF – 2003), s’étendent de la VO (Valeur d’Objectif) à obtenir lors de la pose d’une voie neuve ou après travaux de maintenance sur celle-ci, à la Valeur de Ralentissement (VR) qui aboutit à des restrictions de vitesse d’exploitation. Deux seuils intermédiaires ont été définis à des fins de maintenance : VA (Valeur d’Alerte) imposant une surveillance de la voie et/ou une intervention à moyen terme ; et la VI (Valeur d’Intervention) qui impose une intervention de maintenance dans un délai relativement court. détermination des seuils de déraillement par modélisation « Vampire ». Les travaux menés par Bodin (2001) tendent à comparer le comportement d’un train (ratio force latérale/verticale) aux valeurs communément admises. En effet, devant l’évolution du matériel (train pendulaire, vitesse, poids…), il est nécessaire de pouvoir modéliser les comportements des trains face à des défauts de voie. Notons que le comportement de référence de chaque train est déterminé lors des marches d’homologation. Ainsi, il est possible de simuler le comportement des motrices soumises à différents aléas.