Géométrie Ferroviaire

Géométrie ferroviaire

Plan

_ Tracé en plan (TP) sur voies principales

• courbes

• transitions entre courbes/alignements: les RP

_ Profil en long (PL) sur voies principales

• Règles associées au profil en long

• Coordination tracé en plan/profil en long

_ Les voies de service

• TP et PL

- Les documents de base :

• Documents communs SNCF /RFF, notamment des référentiels qui définissent tous les principes et règles de tracé ferroviaire

• Les référentiels techniques spécifiques des Lignes à Grande Vitesse (LGV)

• La directive européenne 96/48/CE

- Rappel :

Le choix d’un tracé routier ou ferroviaire résulte de la prise en compte de multiples contraintes et n’obéit pas seulement à des contraintes d’ordre géométrique.

Elles peuvent être de toute nature :

• législative

• économique

• environnementale

• politique !

Une étude de tracé ferroviaire devra être toujours précédée d’un inventaire de toutes les contraintes potentielles à prendre en considération.

Ce cours ne traite que des règles de construction géométrique des VF.

Les courbes

On se préoccupe (presque) exclusivement des courbes :

Les alignements (= lignes droites) ne sont pas un sujet d’étude de tracé. Cependant, les alignements, comme tous les éléments de tracé, ont une longueur minimale conseillée ou imposée.

Une voie ferrée doit assurer deux fonctions :

o portance

o guidage

- L’accélération transversale en courbe (force centrifuge) :

• un véhicule qui roule dans une courbe est soumis à une force dite force centrifuge :

- Rappel : accélération transversale et dévers :

• Pour limiter la force centrifuge perçue par les passagers, on incline le véhicule vers le centre de la courbe.

• L’angle pour lequel il n’est plus ressenti d’accélération transversale est Ψ, tel que :

Géométrie ferroviaire : le dévers

En géométrie ferroviaire : on convertit l’angle Ψ en dévers équivalent, appelé dévers théorique ou dévers d’équilibre.

Le dévers est la différence d’altitude entre les deux files de rail

Pour une voie à écartement normal (1.435 m entre intérieurs des rails), l’écartement moyen entre points de contact des roues sur le rail est 1500 mm. Pour un train circulant sur une voie au dévers d’équilibre : tg Ψ = dv / 1500.

On exprime la vitesse V en Km/h d’où v = V / 3.6

L’importance de la notion de dévers :

Il s’agit de LA formule fondamentale en tracé de voie ferroviaire. Elle sert, d’une manière ou d’une autre, dans tous les calculs effectués pour définir les rayons admissibles, les longueurs des raccordements progressifs de tracé…

Dans tous les calculs pratiques :

Accélération centrifuge perçue = insuffisance de dévers

Variation d’accélération = variation d’insuffisance de dévers.

 Le dévers est contrôlé fréquemment sur le terrain.

- L’insuffisance et l’excès de dévers :

Limite pratique de la formule :

Elle est valable pour une vitesse donnée. Or, tous les trains ne circulent pas à la même vitesse sur une même ligne…

Lorsque le dévers d’équilibre d’une circulation est supérieur au dévers appliqué à la voie ferrée (dévers pratique), elle circule en insuffisance de dévers (I) :

I : Insuffisance de dévers en mm

V : vitesse du train en km/h

R : rayon de la courbe en m

dp : dévers pratique (dévers effectif de la voie en mm)

Lorsque dv < dp, elle circule en excès de dévers (E) : (même formule, mais avec un résultat négatif)

- L’accélération transversale et le dévers :

Le dévers pratique dp est en général défini par :

Où C est un coefficient qui est fixé pour un itinéraire donné.

Plus le dévers est fort, plus les circulations voyageurs sont favorisées. Par contre s’il y a beaucoup de fret sur une ligne à fort dévers, il peut y avoir usure prématurée du rail côté intérieur de la courbe.

Choisir un coefficient C, c’est trouver un compromis et choisir quelles circulations seront privilégiées.

 Valeur généralement convenable

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