Créer des efficacités de fabrication et d'installation
Alors que les lignes à grande vitesse construites dans des zones sismiques telles que le Japon et Taïwan demandaient des ajustements verticaux relativement élevés, généralement +50 mm, les exigences du projet HS2 à Londres demandent plus, +70 mm. La différence peut sembler modeste, mais le moment de basculement qui agit sur la fixation est plus important et tous les supports en béton prévus pour absorber les charges latérales ont un niveau de précontrainte ou de renforcement plus élevé que le niveau maximal de la dalle de base. Pandrol a testé minutieusement la nouvelle exigence de réglage de la hauteur maximale d’après la norme européenne du CEN en vigueur ; nous avons effectué 3 millions de cycles de charge avec un bloc configuré afin de tester des assemblages adjacents dont les hauteurs d’installation étaient comprises entre 0 et +70 mm.
Lors des ajustements verticaux, sur les dalles dotées de semelles de rail, la position latérale de la face intérieure du rail est également modifiée. Afin de conserver un contrôle étroit de l’écartement des rails, les ajustements verticaux peuvent nécessiter le remplacement de composants déterminant l’alignement latéral, à moins que, comme c’est le cas avec la selle Pandrol, la position de la selle elle-même puisse être simplement ajustée. Un ajustement en hauteur de +70 mm sur une inclinaison des rails de 1:20, comme dans le projet HS2, modifie l’écartement de 7 mm, bien plus que le changement de 2,5 mm causé par l’ancien ajustement en hauteur maximal de +50 mm sur des rails inclinés de 1:40 comme c’est le cas en Chine.
La rapidité de la construction et des interventions de maintenance est importante et le système de selle Fastclip de Pandrol permet d’utiliser des moyens mécanisés pour faire basculer des attaches entre les positions de marche et d’arrêt afin de permettre le remplacement et la mise hors contrainte des rails. Les vitesses auxquelles les attaches peuvent être insérées et retirées sont exceptionnellement élevées et bien connues au Royaume-Uni. Les systèmes d’inspection optique des voies montés sur des rames techniques, permettant de vérifier les positions et la sécurité du système Fastclip sans vissage, sont facilement disponibles et peuvent fonctionner à des vitesses relativement élevées, pouvant aller généralement jusqu’à 160 km/h. En plus du gain de rapidité, ces systèmes de maintenance et d’inspection contribuent également à réduire l’intervention humaine sur la voie et à accroître la sécurité.
La rigidité globale de la voie conditionne plusieurs aspects du comportement du système voie-véhicule, mais la plupart des fixations de rails utilisées sur les lignes à grande vitesse intègrent au moins une selle ou une plaque en acier, si bien qu’il est généralement possible d’introduire au moins deux couches élastiques : une en dessous et une en dessus de la plaque. Même pour une rigidité globale prédéterminée et spécifiée de l’ensemble de la fixation, le choix de la rigidité de ces deux éléments individuels peut affecter les performances dynamiques globales.
Cela peut à son tour influencer le niveau de bruit aérien en bordure de la voie ainsi que le comportement mécanique du système en réponse aux charges qui lui sont appliquées : bascule de rail, élargissement dynamique de l’écartement, etc. Il s’agit là d’un sujet complexe dont Pandrol a une bonne compréhension. Mais pour s’assurer que ses conceptions offrent la meilleure atténuation possible des bruits aériens compte tenu des contraintes données, Pandrol travaille en étroite coopération avec l’Institution of Sound and Vibration Research (ISVR) de Southampton pour tester différentes options de conception détaillées.