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NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques

NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 2/36 Dimensionnement des voies de tramway DIMENSIONNEMENT DES VOIES DE TRAMWAY J.-M. Balay, LCPC NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 3/36 Dimensionnement des voies de tramway PLAN Diversité des structures Tramway sur rails Spécificités influençant le choix du modèle Modèle de dimensionnement proposé Conclusions NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 4/36 Dimensionnement des voies de tramway Paris Solution moderne de transport urbain, les tramways de nouvelle génération sont aujourd'hui présents ou en projet dans la majorité des grandes agglomérations françaises. De nombreux projets de création ou d’extension de réseaux existants Source: RATP NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 5/36 Dimensionnement des voies de tramway – Optimisation des épaisseurs Æ Gains sur les volumes de matériaux : déconstruction des structures en place – évacuation des déblais, matériaux utilisés pour la construction de la nouvelle voie… Gains sur les déviations des divers réseau enterrés. – Favoriser la conception de nouvelles structures et l’emploi de nouveaux matériaux, dans la logique du DD. Dimensionnement des structures pour voie tramways, enjeux: NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 6/36 Dimensionnement des voies de tramway Diversité des structures pour tramways sur rails Nantes Nantes NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 7/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose des traverses sur fondation en béton maigre B25 La structure standard tout-béton avec traverses bi-bloc Réglage X, Y, Z de la voie (tirefonds) NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 8/36 Dimensionnement des voies de tramway La structure standard tout-béton avec traverses bi-bloc Béton de blocage B35 Diverses solutions de revêtement, modulaire ou non Le Mans NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 9/36 Dimensionnement des voies de tramway 18cm 23cm 19cm 8 60cm (PF2-50MPa) (B15) (B35) Coupe type Nantes – Traverses bi-bloc bétonnées Variantes: - Montpellier et Toulouse: béton type A remplacé par Béton compacté routier - Strasbourg (voie de dépôt): béton type A remplacé par EME2 9 cm Coupe type, Sémitan - Nantes NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 10/36 Dimensionnement des voies de tramway Dalle flottante anti-vibratile Nantes – pose classique Sylomer ép= 28 mm Coupe type, Sémitan - Nantes NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 11/36 Dimensionnement des voies de tramway Dalle flottante anti-vibratile Nantes – pose sur plots Plot anti-vibratile Coupe type, Sémitan - Nantes NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 12/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose continue asphalte sur grave-bitume - Nantes Coupe type, Sémitan - Nantes NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 13/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose continue asphalt sur grave-bitume (pose «Dortmund») Dusseldorf NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 14/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose discontinue sur selles Axe voie Coupe type – dessin ALSTOM NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 15/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose discontinue sur selles ALSTOM : machine Slipform à coffrage glissant avec pose automatisée des selles support de rail dans le béton frais Æ La Rochelle, Jérusalem, Alger, Reims … NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 16/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose continue: exemple CDM Préfarail 1- Rail Ri60N 2- Foundation concrete layer B15 3- Rail fixing concrete B30/35 4- Finishing layers 5- PREFARAIL jacket – Material CDM-49 6- Resilient mat type DFMA-L13/RR 7- Element of GSG lost in concrete 8- Tarmac 9- Pavement Variante: rail scellé dans poutre préfabriquée NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 17/36 Dimensionnement des voies de tramway Pose continue: machine à coffrage glissant pour le coulage de la dalle de voie Système Corklast, … NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 18/36 Dimensionnement des voies de tramway Carrefour : dalles préfabriquées RATP, Tramway TMS Æ Accélérer les délais de remise en service de la voirie urbaine NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 19/36 Dimensionnement des voies de tramway Autres types de voie tramway Nombreuses alternatives à la voie tout-béton sur traverses bi-bloc, en France et en Europe. Par exemple: Pose sur longrines béton armé/grave-ciment: RATP ligne T1 Saint- Denis-Sarcelles Pose sur ballast: Nantes ligne 1 … Nota: Voie en béton non armé: souvent considérée à l’étranger comme une spécificité française. Incompatible avec les réglementations en usage dans divers pays, non envisagée par l’EUROCODE 2 «Calcul des structures en béton» Æ Ferraillage de la dalles de voie exigée dans différents projets réalisés à l’étranger par les constructeurs français. NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 20/36 Dimensionnement des voies de tramway A signaler : Documentation CERTU: Plates-formes de Tramway – Pathologie et Conception, CERTU et LROP Tome 1 Matériaux modulaires (2004) Tome 2 Matériaux non modulaires (à paraitre) NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 21/36 Dimensionnement des voies de tramway Spécificités des structures Tramway (1/2) – Structures très diversifiées, à comportement 3D discontinu – De nombreuses singularités : massifs LAC, regards, multitubulaires, carrefours avec voirie urbaine … Æ Succession de « petits chantier » : techniques à haut rendement de construction routière en rase campagne non directement applicables: par ex. traitement en place des sols, emploi du BCR … Æ Deux niveaux de qualité des matériaux pour assises, cf. Guides CERTU et logiciel StructUrb : Qualité Q1, conforme à la normalisation Qualité Q2 : conditions de réalisation «dégradées», en raison de phasages travaux compliqués, exiguïté des chantiers, diverses contraintes urbaines ... Æ abattement : – 10% sur les modules de rigidité, – 10 à 15% sur les paramètres de fatigue NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 22/36 Dimensionnement des voies de tramway Exemple de singularités et émergences Massif béton LAC Multitubulaire NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 23/36 Dimensionnement des voies de tramway Spécificités des structures Tramway (2/2) - Application des charges roulantes par l’intermédiaire des rails Æ Canalisation totale du trafic, Distances au bord longitudinaux réduites, Pas ou peu de rotations de contraintes en pose discontinue, Pas de circulation sur les joints transversaux entre dalles Effets thermiques réduits en raison de l’épaisseur des revêtements Coefficients de discontinuité Kd routier non directement utilisables Effets dynamiques spécifiques au matériel roulant - Configurations des charges relativement bien connues (géométrie, poids) Æ pas de recours au CAM (coefficient d’agressivité moyenne) intégration explicite des histogrammes de chargement. NANTES – 3 et 4 FEVRIER 2009 LES PLÉNIÈRES 2009 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES J.-M. Balay, LCPC Page 24/36 Dimensionnement des voies de tramway Histogrammes de chargement pour le dimensionnement: exemple Données RATP NANTES – 3 et uploads/Ingenierie_Lourd/ jtr2009-balay-dimm-tramway-pdf.pdf