Cours de

3 – Appareils de voie

Dominante : Transports ferroviaires et guidés

Périmètre : Conception et dimensionnement de l'Infrastructure

Année : 4°

Auteur : Frédéric COUDERT

Année scolaire : 2011/2012

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� Le périmètre

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4°Année4°Année Infrastructure

Conception et dimensionnementde la voie ferrée

Conception et dimensionnement de l’alimentation en énergie électrique

Projet infrastructure

Infrastructure

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3.1 Généralités – Types d'appareils de voie3.2 Gammes d'appareils de voie3.3 Branchements

3.3.1 Aiguillage3.3.2 Croisement

3.4 Traversées3.5 Appareils de voie pour tramway3.6 Appareils de dilatation

3 – Appareils de voie

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3.1 Appareils de voie – Généralités

� Fonctions principales:� Changement de voie (bifurcation)� Croisement des voies

� Fonctions autres:� Appareils spéciaux: dérailleurs, séparation voie

normale / voie métrique par exemple� Appareils de dilatation: glissement longitudinal des

rails

� Interfaces avec la signalisation:� Contrôles et commandes

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3.1 Types d'appareils de voie (1/3)

� Branchement 2 voies� Aiguillage

� Partie intermédiaire� Croisement (Cœur)

� Voies directe et déviée

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3.1 Types d'appareils de voie (2/3)

� Traversée� Aiguillage (traversée jonction)� Partie intermédiaire

� Croisement (Cœur)

Traversée oblique

Traversée jonction

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3.1 Différents types d’appareils de voie (3/3)

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3.1 Combinaison d'appareils de voie

� Communications

� Bifurcations

� Communications croisées

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3.2 Gammes d'appareils de voie

� Doit répondre aux besoins de l’exploitation des lig nes� Appareils courts à faible rayon � Voies de gare� Appareils longs à grand rayon � Entrée / sortie LGV

� Gamme� Branchements U50 (50 kg/m): Tracé circulaire sécant

� 30 ≤ V ≤ 120 km/h� Branchements UIC 60 (60 kg/m): Tracé circulaire tangent

� 40 ≤ V ≤ 160 km/h � Branchements UIC 60 (60 kg/m): Tracé avec raccordement

parabolique tangent

� 160 ≤ V ≤ 220 km/h

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3.2 Gammes d'appareils de voie

� Géométrie� tg 0.13 longueur 23.6 m à � tg 0.0154 longueur 221.6 m

� Types de rail� 60 kg (UIC60, 60D,A74)� 50 kg

� Plancher� Bois� Béton

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3.3 Branchement

Sous-ensembles d'un branchement

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3.3.1 Aiguillage

� L'aiguillage est composé de deux demi-aiguillages

� Un demi-aiguillage comprend � Un rail aiguille

� Un rail contre-aiguille

� Les aiguilles sont reliées par des tringles d'écartement

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3.3.1 Aiguillage : Conception (1/2)

� Caractéristiques de l'aiguille� Flexibilité� Déplacement sur des coussinets de glissement solidaires

du contre-aiguille� Deux types d'aiguille

� Aiguille haute

� Aiguille basse

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3.3.1 Aiguillage : Conception (2/2)

� Usinage de l'aguille ���� report de charge progressif du contre-aiguille vers l'aiguille

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3.3.1 Aiguillage : Tracé

� Pointe mathématique : Point d ’intersection des 2 file s de rail� Pointe réelle : Extrémité matérielle de l ’aiguille

� Tracé tangent� PMA = PR

� Tracé sécant� PMA ≠ PR

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3.3.1 Aiguillage : Cote de libre passage

� D : Ecartement de la voie � g : Cote de calage minimale des roues� b : Epaisseur minimale du boudin� O : Ornière de libre passage

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3.3.1 Manœuvre des aiguillages

� Manœuvre à distance

� Manœuvre à pied d'œuvre

Transmission rigide (poste mécanique) Moteur (poste électrique PRS ou informatisé PAI)

Talonnable (voies de service)Levier à cran

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3.3.1 Manœuvre des aiguillages

� Sur les lames d'aiguille de longueur supérieure à 9 m le déplacement de la lame d'aiguille est assuré par une attaque multiple

� Contrairement à d'autres réseaux européens qui util isent plusieurs moteurs pour manœuvrer les aiguilles d'appareils longs, les lames d'aiguilles longues ne sont manœuvrées sur le RFN que par un moteur uni que

Schéma d'une attaque multiple

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Les aiguilles franchies en pointe à V > 40 km/h son t verrouillées par un Verrou Carter Coussinet (VCC)

Schéma de fonctionnement d'un VCC

3.3.1 Verouillage des aiguillages

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3.3.1 Exemple d'aiguillage

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3.3.2 Croisement

� Pointe fixe� Sécurité du guidage assurée par le contre-rail� Cote de protection de pointe = Cote maxi calage essieu +

Épaisseur boudin neuf� CPP = 1363 + 33 = 1396 mm (en pratique 1393)

� Constitution� À l ’origine en rails assemblés� Maintenant : en acier au Mg présentant une meilleure résistance

aux chocs et à l’usure

� Pointe mobile� Suppression de la lacune du cœur� Constituée en rails assemblés avec berceau� Contre rail passif (ne protège pas le cœur)

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3.3.2 Croisement à pointe fixe

� Support vertical: utilisation largeur roue

� Guidage transversal: rappel essieu par contre rail

� Cœur fixe en acier au manganèse

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3.3.2 Croisement à pointe fixeProtection de la pointe du cœur

� Npcf : Cote de protection de pointe� amax : Cote de calage maximale des roues� bmax : Epaisseur maximale du boudin

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3.3.2 Cœur de croisement: pointe fixe (3/4)

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3.3.2 Cœur de croisement: pointe fixe (4/4)

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3.3.2 Cœurs à pointe mobile de 1 ère génération

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3.3.2 Cœur à pointe mobile récent

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3.3.2 Verrouillage des pointes mobiles

Détail

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Traversée ordinaire

3.4 Traversées: types

Traversée jonction simple / double

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3.4 Traversées: exemple TJD

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3.4 Cœurs de traversée

� Particularités du guidage

Dans une traversée, il existe� 2 cotes de libre passage� 4 cotes de protection de pointe

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3.5 Appareil de voie pour Tramway

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3.5 Appareil de voie pour Tramway : Aiguillage

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3.5 Appareil de voie pour Tramway : Croisement

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3.5 Appareil de voie pour Tramway : Implantation

Communication simple

Branchement simple

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3.6 Appareils de dilatation (ouverture de 180 mm)

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3.6 Appareils de dilatation (ouverture de 600 mm)

AD avec berceau AD sans berceau

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3.6 Appareil de dilatation d'Ouvrage d'art

Rail de sécurité sur OA

Lierne

Joint garde ballast

AD sans berceau