Superstructure de la voie
La superstructure désigne la partie de la voie située au-dessus de la plateforme. Elle comprend les rails, les traverses, les systèmes de fixation et, pour une voie ballastée, le ballast. On distingue notamment les voies ballastées et sans ballast, ainsi que les voies éclissées et les voies équipées de rails soudés continus.
Voie ballastée
Une voie ballastée repose sur une couche de granulats, généralement de la pierre concassée. Cette structure courante offre une bonne élasticité, facilite le remplacement des composants et contribue à atténuer le bruit et les vibrations. Par rapport à une voie sans ballast, sa géométrie évolue davantage sous le trafic et nécessite des opérations régulières de bourrage, de dressage et de renouvellement du ballast.
Le ballast assure l’élasticité et le drainage de la voie. Les traverses, disposées transversalement et partiellement enchâssées dans cette couche, peuvent être en bois, en béton ou en acier. Les rails modernes sont des profils en acier posés sur les traverses et maintenus par des éléments de fixation et autres matériels de voie.
Voie sans ballast
Une voie sans ballast remplace la couche de granulats par une fondation continue en béton, en mélange bitumineux ou par un autre système rigide. Les rails sont fixés sur des traverses, des blochets ou des dalles en béton intégrés à cette structure.
La voie sans ballast présente plusieurs avantages par rapport à une voie ballastée, selon le contexte du projet :
- Des besoins d’entretien géométrique généralement plus faibles.
- Une géométrie plus stable et une bonne durabilité lorsqu’elle est correctement conçue et construite.
- L’absence de projection de ballast à grande vitesse.
- Une régularité de roulement favorable au confort et aux lignes à grande vitesse, sans qu’une vitesse maximale universelle puisse être déduite du seul type de structure.
Voie éclissée
Une voie éclissée relie les extrémités des rails au moyen d’éclisses boulonnées. La discontinuité de la table de roulement au niveau des joints provoque des chocs supplémentaires qui peuvent dégrader les extrémités, les fixations et la géométrie de la voie. Ces zones sensibles exigent donc une inspection et un entretien réguliers.
Voie à rails soudés continus
Une voie à rails soudés continus est obtenue en soudant plusieurs barres pour former de longues sections. Elle n’est pas nécessairement dépourvue de tout appareil de dilatation ou raccord particulier, mais elle supprime la majorité des joints intermédiaires. Les roues franchissent ainsi une surface plus continue, ce qui réduit les chocs et les vibrations. Ses principaux avantages sont les suivants :
Réduction du bruit
La suppression de nombreux joints réduit le bruit impulsionnel. La longueur des sections soudées dépend de la conception de la ligne et peut atteindre plusieurs kilomètres.
Réduction des coûts sur le cycle de vie
La réduction des impacts aux joints diminue l’usure et les interventions localisées. Les économies réelles de pose et d’entretien varient toutefois selon le trafic, la structure de voie, le climat et les méthodes de maintenance.
Meilleure aptitude aux vitesses élevées
Une voie plus continue améliore la régularité et la fiabilité ; la vitesse autorisée reste déterminée par l’ensemble de la conception et de l’exploitation de la ligne.
Amélioration de la régularité
La diminution des chocs améliore la stabilité du roulement et le confort des voyageurs.
Plateforme ferroviaire
La plateforme constitue la fondation de la voie. Située sous le ballast ou sous la structure rigide, elle supporte et répartit les charges statiques de la superstructure ainsi que les actions dynamiques des trains. Sa stabilité, son drainage et sa capacité portante sont essentiels à la sécurité et à la durabilité de la ligne.
Composition de la plateforme
- Corps de plateforme
Le corps comprend les remblais constitués de sols ou de matériaux rocheux et les déblais réalisés dans le terrain naturel.
- Dispositifs de drainage
Drainage de surface : fossés latéraux, caniveaux et collecteurs.
Ces ouvrages évacuent rapidement l’eau présente sur la plateforme et empêchent les ruissellements extérieurs d’y pénétrer, afin d’éviter la saturation des sols et l’érosion des talus.
Drainage souterrain : drains, tranchées drainantes et puits filtrants.
Dimensionnés selon les conditions hydrologiques et géologiques, ces dispositifs interceptent et évacuent les eaux souterraines ou abaissent la nappe pour maintenir la plateforme et les talus au sec et améliorer la stabilité des sols.
- Ouvrages de protection et de renforcement
- Protection des talus.
Végétalisation, revêtements, protections en maçonnerie et murs de soutènement limitent l’érosion et les déformations. Des ouvrages d’interception ou des galeries de protection peuvent aussi protéger la voie contre les chutes de pierres.
- Protection contre l’affouillement.
Enrochements, maçonneries, végétalisation, murs et ouvrages hydrauliques protègent la plateforme contre l’érosion due aux écoulements ou aux vagues.
- Ouvrages de soutènement.
Des murs de soutènement et autres structures stabilisent la plateforme et les talus.
- Protection contre le sable et la neige.
Des clôtures pare-neige, écrans et plantations limitent l’accumulation de sable ou de neige sur la voie.
Caractéristiques de la plateforme
- La plateforme est un ouvrage en sol ou en roche adapté à la topographie, à la géologie, à l’hydrologie et au climat du site.
- Exposée aux conditions naturelles, elle peut être sensible aux variations d’humidité, de température et aux phénomènes d’érosion.
- Elle supporte les charges statiques de la voie et les charges dynamiques générées par le trafic.
