Étude de projet

Métro de Santiago, Chili

Client

Colas/ETF

Date

2015

Secteur

Métro et Dépôts

Track Length
km

La problématique client

Le métro de Santiago est l’un des réseaux de métro les plus vastes et les plus technologiquement avancés d’Amérique latine. Il compte actuellement six lignes plus une en construction, et 118 stations, le réseau fait près de 120 km et transportent environ 2,5 millions de passagers par jour.

En 2015, Pandrol a remporté le contrat de fourniture des systèmes de fixation pour la construction des lignes 3 et 6, qui furent choisis pour leur capacité à atténuer les vibrations, mais aussi la fourniture de caténaires nécessitant peu d’entretien pour les sections de tunnel.

Santiago est régulièrement soumis à des tremblements de terre. La région a connu 67 tremblements de terre durant les douze derniers mois. En conséquence, le projet nécessitait une solution de fixation permettant des ajustements éventuels de la voie pouvant aller jusqu’à +30 mm. En outre, le métro de Santiago avait besoin d’une solution de fixation pour 50 km de voie, d’une selle légère et d’un tapis en caoutchouc placé sous la voie pour atténuer le bruit et les vibrations.

La solution Pandrol

Pour répondre à ces exigences complexes, Pandrol a développé une nouvelle selle en plastique composite. Cette selle devait être conçue de manière à pouvoir être posée dans le béton frais ou installée puis intégrée par coulage du béton. Ces méthodes sont plus rentables que les poses traditionnelles et la manutention ainsi que l’installation sont simplifiées. La SEE-SD a été la solution, une fixation de rail fournissant l’élasticité (rigidité) nécessaire permettant d’atténuer la transmission des vibrations à la dalle et offrant une amplitude de réglage vertical importante. Le système d’évacuation d’air innovant de Pandrol empêche le piégeage de l’air sous la selle La selle SEE-SD en plastique est conçue avec des évents et des canaux optimisant l’insertion dans le béton et assurant une excellente résistance aux forces latérales. Elle constitue une solution légère facilitant la manutention et l’installation et peut être pré-assemblé afin de simplifier encore les opérations de pose.

Une fois le système développé, des tests rigoureux ont été réalisés par notre équipe R&D afin de démontrer au client que la solution était apte à répondre aux exigences de performances et de coûts. Le projet nécessitait une validation technique du système, incluant une évaluation complète et des tests effectués.

La fixation de rail innovante SEE-SD est conçue pour offrir une rigidité dynamique verticale standard d’environ 60 N/m. Elle autorise une large gamme de niveaux de rigidité des semelles, la rendant parfaitement appropriée pour répondre aux exigences d’atténuation du bruit et des vibrations impliquées dans ce projet. Elle répond également à toutes les exigences des dernières versions des normes EN 13146 et EN 13481-5:2012, pour la catégorie B (applications métro). Le système SEE-SD optimise l’utilisation de composants courants, par exemple une solution d’ancrage conçue pour faciliter l’installation et les opérations d’entretien et de maintenance futures. De plus, ses performances en matière d’isolement électrique sont conformes à la norme EN 13146-5:2012.

La SEE-SD a été conçue pour être utilisée avec l’attache SD, son ancrage vissé optimisant les coûts de construction de la voie et offrant des performances techniques très élevées. SD se rapporte à la conception de l’attache guidée de sa position verrouillée à la position de libération du rail.

Les blocs isolés de l’attache SD sont conçus pour permettre un ajustement latéral de l’écartement de la voie par incréments de 1,25 mm. Le réglage de l’écartement est effectué en adaptant la combinaison de blocs isolés. Les selles SEE-SD sont faites de polyamide renforcé de fibres de verre afin d’offrir une résistance maximale aux charges latérales. La selle n’est pas « posée » sur le béton, mais « ancrée » et intégrée dans la dalle. Il n’y a donc aucun risque de glissement. Grâce au système d’ancrage basé sur l’utilisation de deux vis, le niveau de contrainte dans les vis est considérablement réduit même dans les courbes les plus serrées.

Pour venir compléter le système SEE-SD, Pandrol a également fourni le système de rails intégrés QTrack® pour les zones de dépôt et pour répondre aux exigences de réduction des vibrations, la société a fourni ses tapis (FSM) à pose flottante en continu faits d’un matériau élastique afin d’offrir une isolation contre les vibrations générées par le passage des trains dans les dalles béton. Ces FSM sont fabriqués à partir de caoutchouc de haute qualité lié à la résine pour une atténuation des vibrations et une faible fréquence de résonance.

L’électrification constituait également une partie importante du projet de métro de Santiago, qui a été achevé en 2017. Le métro a nécessité l’installation de 60 km de caténaire rigide, nous avons donc conçu et fabriqué le système complet. Ce système rigide a été fourni principalement pour une utilisation dans les tunnels. Le système de caténaire rigide de Pandrol a été sélectionné car il ne nécessite que peu d’entretien, offre des performances élevées et une sécurité accrue.

Le projet incluait également la fourniture d’une assistance technique ainsi que la formation de l’entreprise chargée d’installer le système. Cette formation a été effectuée sur site et des membres de l’équipe technique de Pandrol étaient présents lors de l’installation afin d’assurer un déroulement le plus fluide possible des opérations.

Une solution à valeur ajoutée

« La selle SEE-SD en plastique est conçue avec des évents et des canaux optimisant l'insertion dans le béton et assurant une excellente résistance aux forces latérales. »

Le résultat

Le métro de Santiago a investi dans des fixations de rail capables d’atténuer les effets des fréquentes activités sismiques, mais également capables de maintenir leurs performances et leur élasticité sur le long terme. Un séisme de magnitude 8,8 a secoué la partie sud du Chili en 2010, mais la majorité du métro a bien résisté. Plus récemment, en avril 2017, un séisme de magnitude 7,1 a atteint Santiago après avoir débuté au niveau des côtes chiliennes, le métro n’a pratiquement subi aucun dégâts.

Il est courant que, dans les zones sismiques à travers le monde, une fois un tremblement de terre détecté, les trains soient immédiatement arrêtés, après quoi la circulation est poursuivie à vitesse réduite ou est suspendue, en fonction de la magnitude. Lorsqu’une solution comme la selle SEE-SD est en place, une solution permettant une amplitude de réglage vertical importante, l’infrastructure dispose d’une plus grande élasticité, garantissant un retour à une exploitation normale beaucoup plus rapidement.