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LES MATERIAUX DE VOIE FERREE SUR LIGNE GRANDE VITESSE (LGV) ROBERTO TEIXEIRA BO

LES MATERIAUX DE VOIE FERREE SUR LIGNE GRANDE VITESSE (LGV) ROBERTO TEIXEIRA BOTELHO Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM VIAS DE COMUNICAÇÃO Orientador: Professor Doutor António José FIDALGO DO COUTO JANEIRO DE 2010 Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2009/2010 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446  miec@fe.up.pt Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440  feup@fe.up.pt  http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2009/2010 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2009. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respectivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão electrónica fornecida pelo respectivo Autor. Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) À mes parents, Tu ne connaitras jamais la fin de l’histoire en faisant demi-tour à deux minutes de la victoire. Oxmo Puccino Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) i REMERCIEMENTS Je remercie très chaleureusement Monsieur Antonio José FIDALGO DO COUTO, mon coordinateur de thèse, pour la confiance qu'il m'a accordé en me permettant de travailler sur un thème riche qu'est la présentation des matériaux d’une voie à grande vitesse. J'ai apprécié sa patience tout au long de ce travail et j'ai été fascine par la richesse de ses idées et par sa rigueur scientifique. Qu'il trouve ici l'expression de ma profonde reconnaissance. Mes plus sincères remerciements vont également à Monsieur Soufian ARMICH et Monsieur Florian REDON. Leur expérience, clarté d'esprit et leurs qualités humaines ont été un précieux recours pour mener à bien cette étude. Je tiens à remercier vivement Victor LOURENÇO et Norberto LOURENÇO sans qui ce travail n'aurait certainement pas pris la forme actuelle. Les nombreuses et diverses discussions que nous avons eues ont été fort utiles. Grâce à eux, j'ai acquis une vision technique de la voie ferrée, m’éloignant de l’aspect théorique et m’ouvrant une autre dynamique. Dans ce travail où le Féminin tient une si grande place dans la recherche de son émancipation, je n’aurai pas l’outrecuidance de ne pas citer une femme extraordinaire qui a touché ma vie, ma bien aimée Cristin Rodrigues, qui me soutient et m’encourage jours après jours. Ma sincère sympathie va aussi a mes collègues et amis de la FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto) pour l'ambiance chaleureuse et motivante qu'ils créent au sein de cette école. En particulier, ma gratitude va à Ricardo, João Diogo, Roberto avec qui j'ai eu des échanges très fructueux et partagé mon quotidien pendant près de trois ans. Enfin, je voudrais adresser ma gratitude à mes parents pour leur soutien inconditionnel et leur patience pendant toutes ces années. J'exprime ma gratitude à tous les membres de ma famille et mes amis pour m'avoir supporté et encouragé. Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) ii Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) iii RESUMO A tese exposta versa, em toda a sua estrutura e composição, sobre o Mundo da Alta Velocidade. Este universo tão complexo e com tanto para descobrir foi aqui retratado através dos seus elementos mais importantes. Procura-se organizar a informação contemplada e analisada segundo uma construção que seja fiel ao princípio da linearidade, isto é, pretende-se expor os conteúdos de uma forma encadeada onde as matérias abordadas se perfilem de uma forma ordenada. Teve-se sempre o cuidado de, cada vez que se introduzia um novo assunto, referir a sua base e contextualização para o leitor poder acompanhar rigorosamente a obra. As linhas ferroviarias de grande velocidade são infra-estruturas de importância fundamental na circulação das pessoas e bens, portanto será essencial garantir o maior nível de qualidade tecnico e condições de segurança. Numa dissertação com este título, e subordinada à temática da alta velocidade, é imperativo apresentar a evolução das linhas ferroviarias a grande velocidade no mundo para dar um enquadramento geral a investigação. Sendo nessa optica, a base da via, o elemento crucial nesse tema. O surgimento da implantação da alta velocidade em Portugal, levou a que este tema tenha uma importancia no dia-a-dia. Nesse espirito, pretende-se com este trabalho trazer conhecimentos e respostas sobre este tema. No presente trabalho procurou-se dar a conhecer e entender da melhor forma a estructura de uma via ferrea para o transporte de alta velocidade. A elaboração deste trabalho tem o intuito de explicar e resolver dificuldades de compreensão que podem surgir sobre o tema da Alta Velocidade. A estratégia seguida no desenvolvimento deste trabalho compreende três fases distintas, uma divisão que segue a disposição das camadas da vía da superior a inferior. Nesta logica, primeiramente apresentam-se as caracteristicas do carril; de seguida, efectuou-se uma descrição de um elemento importante, que é a travessa; finalmente, apresentou-se o universo do balastro com sua dupla identidade de via balastrada e via em placa. É possível verificar no presente trabalho a sua utilidade no aprofundamento do conhecimento acerca das linhas ferroviarias de grande velocidade, indo de encontro ao principal objectivo proposto para este estudo. PALAVRAS-CHAVE: Alta velocidade, carril, travessa, balastro, via em placa. Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) iv Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) v RESUMÉ Cette thèse analyse, dans toute sa structure et sa composition, le monde de la grande vitesse. Cet univers complexe et encore mystérieux fut par cette investigation étudié à travers ses éléments les plus importants. Tout au long de cette thèse, le but a été de contempler et d’approfondir une construction qui soit la plus fidèle au principe de linéarité, c'est-à-dire développer son contenu de manière logique et relié, où les matières abordées sont disposées de manière ordonnée. Tout ce travail a été déroulé avec l’objectif de donner au lecteur un fil conducteur afin de suivre pas à pas l’évolution de la dissertation. Dans une thèse avec ce titre, l’obligation était de présenter l’évolution des lignes ferroviaires à grande vitesse à travers le monde pour donner un encadrement général au travail. Les lignes ferroviaires à grande vitesse sont d’une importance fondamentale pour la circulation quotidienne de personnes et de marchandise, c’est pourquoi il est essentiel d’offrir un niveau de sécurité et d’exigences techniques élevées. Sachant que dans cette optique, la base de la voie est un élément crucial dans ce domaine, tout élément repose sur elle. La décision d’implanter les lignes ferroviaires à grande vitesse au Portugal, donne une importance à ce thème qui devient dès lors un sujet de discussion quotidien. Malheureusement, ce pays ibérique ne possède ni expérience, ni connaissance pionnière dans ce domaine ferroviaire. Dans cet esprit, ce travail tente d’apporter des réponses à de multiples doutes qui peuvent surgir chez tous citoyens. Dans ce travail, l’objectif a été de donner une vision globale et claire de la structure d’une voie ferroviaire pour un transport á grande vitesse, par l’intermédiaire des éléments qui la constitue. L’élaboration de cette dissertation vise à expliquer et résoudre certaines difficultés de compréhension qui peuvent surgir sur le thème de la LGV (Ligne à Grande Vitesse). Dans cette investigation, la démarche d’approche du sujet s’est divisée en trois parties, une division suivie selon la logique de disposition de couche allant de l’élément supérieur vers l’inférieur. Donc selon cette logique, la thèse aborda, premièrement, les caractéristiques du rail; pour poursuivre avec la description d’un corps irréfutable pour la voie ferrée qu’est la traverse, pour enfin présenter l’univers du ballast avec sa double identité de voie ballastée ou de voie sur dalle. Ce travail montre une vraie utilité, offrant un approfondissement des connaissances ferroviaires et tout particulièrement des lignes à grande vitesse, ceci conjuguant idéalement avec le principal objectif de cette étude. MOTS–CLÉS : lignes grande vitesse, rail, traverse, ballast, voie sur dalle Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) vi Matériaux de voie ferrée sur ligne grande vitesse (LGV) vii ABSTRACT This thesis analyses, in all its structure and its composition, the world of high-speed. This complex universe and still mysterious was through this investigation studied through its the most important elements. Throughout this thesis, the goal has been to contemplate and to deepen a construction that is the most faithful to the principle of linearity; it is to say develop its content in a logical way and connected, where the subjects are arranged in an orderly manner. All this work has been held with the aim to give the reader a thread to follow step by step the evolution of the dissertation. In a thesis with this title, the obligation was to present the development of railway lines at high speed over the world to give uploads/s3/ materiaux-lgv.pdf