Les traverses qualifiées du Grand Paris Express ont récemment fait l’objet de tests grandeur nature à Valenciennes. Objectif : valider leurs performances  préalablement obtenues en usine dans des conditions réelles d’exploitation. Nous sommes allés sur place pour assister à ces essais.

Train en circulation sur une voie dans le cadre des essais de traverses du Grand Paris Express

C’est à Valenciennes, au Centre d’essais ferroviaires (CEF), qu’ont récemment été effectués les premiers tests de traverses grandeur nature avec passage de trains. La Société du Grand Paris a fait le choix d’organiser ces tests dynamiques sous circulation ferroviaire qui permettent de mesurer la capacité des traverses à atténuer les vibrations dues au passage des trains et ainsi de valider les performances obtenues en laboratoire.

Traverses monobloc type N2 (1ère en bas) et N3 du Grand Paris Express
Traverses monobloc type N2 (1ère en bas) et N3
Éléments indispensables des voies ferrées, les traverses ont pour rôle de supporter les rails, de maintenir leur écartement et de transmettre les charges des trains en circulation à l’ensemble de l’infrastructure. Pour le Grand Paris Express, la Société du Grand Paris a opté pour des traverses monobloc en béton. Entourée d’une enveloppe rigide, chaque traverse est insérée dans la dalle de béton qui remplace le traditionnel ballast, le lit de pierres sur lequel repose une voie ferrée. Ces traverses répondent aux exigences d’exploitation des futures lignes du nouveau métro, notamment en termes de vitesse et de tonnage prévisionnel.


Un nouveau métro,  trois types de traverses

Une traverse N2 (à gauche) et une traverse N3 (à droite) supportant un rail.
Traverses N2 (à gauche) et N3
Les voies du Grand Paris Express seront constituées de trois types de traverses : N1, N2 et N3. Identiques, les monoblocs de béton N1 et N2 n’auront pourtant pas le même niveau d’atténuation des vibrations. La raideur du tapis anti-vibratile sur lequel ils reposeront sera en effet différente suivant leur implantation. Les traverses N1, associées à un tapis anti-vibratile raide, correspondent à un niveau basique d’atténuation vibratoire. Elles seront uniquement réservées à certains sites de maintenance où l’impact vibratoire est moindre. Plus épaisses et composées d’éléments de ferraille (magnétite), qui leur confère une masse plus importante, les traverses N3 seront posées sur un tapis résilient plus souple, assurant ainsi un amortissement optimal des vibrations. Elles seront réservées aux sites sensibles, à savoir aux voies situées à proximité des hôpitaux, des laboratoires ou des zones résidentielles les plus exposées. 

 

Toutes les lignes du Grand Paris Express comporteront à la fois des traverses de type N2 et N3, avec une prépondérance de N2 qui répondent à la majorité des contraintes vibratoires. 

Des tests en conditions réelles d’exploitation

Une portion de 150 m de voie ferrée comportant ces trois types de traverses a donc été mise en place sur une voie circulaire du CEF, un « Anneau d’Endurance » d’une longueur totale de 1 828 m. Exploité par le CEF, un train aux caractéristiques proches de celles du futur matériel roulant du Grand Paris Express, a réalisé, sur plusieurs semaines, 90 circulations sur trois paliers de vitesse (30km/h, 50km/h et 70km/h, à raison de 30 circulations par palier). 

Courbe des données enregistrées par les capteurs posés sur les traverses du Grand Paris Express
Reliés aux traverses N1, N2 et N3, mais aussi à des traverses de référence N0, dénuées de tapis anti-vibratile, des capteurs ont ainsi mesuré les accélérations permettant d’observer l’atténuation de la vitesse vibratoire selon le type de traverses rencontré. Auparavant, des essais statiques au marteau d’impact avec capteur de force ont été réalisés sur ce même site. Ayant également pour but de vérifier l’atténuation vibratoire sans charges ferroviaires,  ils ont confirmé les tendances observées en usine.

 

 

Après la phase d’acquisition des mesures obtenues avec ces tests dynamiques, cette voie d’essai accueillera prochainement le matériel roulant du Grand Paris Express pour ses premiers tours de roues. Les trains qui seront mis en circulation sur les lignes 15, 16 et 17 sont actuellement en cours de fabrication dans les usines Alstom, situées à quelques mètres de là. 

Roues d'un train sur une voie dans le cadre des essais de traverses du Grand Paris Express