Les rails du TGV
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Les rails du TGV



  1. #1
    zoup1

    Les rails du TGV


    ------

    Bonjour à tous,

    On m'a toujours raconté que pour construire des ponts ou pour poser des rails il fallait prendre en compte la dilation thermique des matériaux et prévoir des joints de dilation de façon a encaisser les variations du volume des matériaux lors des variations de température extérieur.

    J'ai cru à cette histoire... d'autant plus que j'ai vu sur les ponts les fameux joints de dilation et que j'ai vu et entendu lors du passage du train ces fameux joints de dilation.

    Puis on m'a dit que pour le TGV. Les bouts de rails étaient beaucoup plus longs que pour des rails traditionnels et que qui plus est ils étaient soudés entre eux.

    Et là j'y est pas cru!!! (ben oui quoi j'avais cru à la première hitoire, j'allais pas croire à la seconde)
    Et puis j'ai pris le TGV et je n'ai plus entendu le takatchaka, takatchaka des boogies lorsqu'elles passent sur les fameux joints de dilatation.. Et effectivement je n'en ai pas vu...

    Savez-vous comment les ingénieurs de la SNCF ont pu faire disparaitre ces joints de dilatation ?
    Y a t il un autre moyen de compensation et si oui lequel ?

    -----
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  2. #2
    Madarion

    Cool Re : Les rails du TGV

    Tout est une question de volonté,
    quand on veut ont peut trouver des moyens :
    A 280 Km/h il est important de diminuer les aspérité sur les rails, sinon sa s'amplifie drôlement après. Je ne connais pas la réponse mais je te propose un joint/plateau avec un matériau et une justesse plus adapté. Ont peut même étudier le matériaux du rail pour diminuer la dilatation. Voir aussi une compensation de la dilatation par une autorisation modérée de flexion et de torsion sur l'horizontal. Et pour finir la soudure elle même peut avoir une certaine flexibilité.

    Il faut pas perdre la foi aussi rapidement

  3. #3
    zoup1

    Re : Les rails du TGV

    Citation Envoyé par Madarion
    Il faut pas perdre la foi aussi rapidement
    Il y a parfois des histoires auquelles il faut savoir ne plus croire pour se construire des vérités qui permettent de mieux appréhender le monde. Il y a aussi parfois des façon moins basiques que d'autre de croire.
    mais je te propose un joint/plateau avec un matériau et une justesse plus adapté.
    Je ne comprends pas bien ta réponse, je pense que c'est parceque je ne sais pas ce qu'est un joint/plateau (je ne sais pas non plus ce qu'est une justesse d'ailleurs). Peux-tu détailler ?
    On peut même étudier le matériaux du rail pour diminuer la dilatation.
    Certes mais j'ai l'impression qu'il est difficile de changer un coefficient de dilatation thermique ne serait-ce que d'un ordre de grandeur. Par ailleurs en raisonnant rapidement, j'ai l'impression que la taille tolérable des rail varie linéairement avec le coefficient de dilation thermique (mais je peux très certainement me tromper sur ce point). Rr j'ai bel est bien l'impression que la longueur effective des rails est bien plus de 10x plus grande que pour des rails traditionnel.
    Voir aussi une compensation de la dilatation par une autorisation modérée de flexion et de torsion sur l'horizontal.
    Là je n'y crois pas trop car il me semble que le problème des grandes vitesse c'est justement les oscillations le long du train qui risquent de faire dérailler l'ensemble. Faire une compensation en flexion sur le rail c'est je pense augmenter le risque de grandes oscillations...
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  4. #4
    pmdec

    Re : Les rails du TGV

    Les rails se "rejoignent" en biseau, tout simplement :

    http://www.geocities.com/wils1021/DSC02993.html

    (ne pas fermer le popup, sinon l'image ne s'affiche qu'avec clic droit + 'afficher l'image'

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    zoup1

    Re : Les rails du TGV

    Merci pour ce lien qui m'a permis d'en trouver un autre :
    http://www.belrail.be/F/tgv/construction.html

    On y trouve nottament ;

    Pose de la voie

    Pose de la voieDans un premier temps, une voie provisoire est placée sur le futur tracé d'une des deux voies (par exemple la voie B), et un préballastage est effectué. C'est à partir de cette voie provisoire que sera installée la voie A de la LGV, située à environ trois mètres de distance. La voie provisoire se compose d'éléments préfabriqués de 18 mètres de long avec des traverses en bois.

    Une fois cette voie provisoire posée, elle permet d'acheminer les longs rails (d'une longueur moyenne de 288 m) par des trains de travaux tractés par des locomotives diesel. On installe tout d'abord les traverses, formées de blocs en béton précontraint de 2,4 m de largeur et pesant 245 kg chacun. Ensuite, on place les rails sur ces traverses à l'aide de vérins hydrauliques et en les accolant bout à bout (dans le même temps, on règle la distance entre les traverse). Les rails sont alors soudés par un procédé aluminothermique : grâce à cette technique, les joints disparaissent et l'on obtient un long rail continu.

    Le ballast est alors acheminé par un autre train et placé sur la voie. Il s'agit d'une étape très délicate car il est important d'avoir une répartition uniforme du ballast, formé de pierres concassées résistantes et abrasives. Des machines vibrantes permettent un résultat optimal.

    Ballastage de la ligneUne fois la voie stabilisée, on enlève la voie provisoire et l'on procède à la pose de la seconde voie (voie B) à partir de la voie qui vient d'être posée, suivant un procédé tout à fait identique (installation des traverses et des rails, soudure aluminothermique et ballastage).
    ----------------------------------------------------------------------------------
    On y lit bien que les rails long sont 10 fois plus longs que les rails courts de la ligne temporaire et que qui plus est ceux-ci sont soudés entre eux...
    J'ai bel et bien l'impression que la photo du post précédent représente unjoint de dilation pour les rails courts. Je me trompe ?
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  7. #6
    pmdec

    Re : Les rails du TGV

    Bonjour, bonjour,

    Citation Envoyé par zoup1
    On y lit bien que les rails long sont 10 fois plus longs que les rails courts de la ligne temporaire et que qui plus est ceux-ci sont soudés entre eux...
    Effectivement ! Et on lit la même chose dans un article de Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Long_rail_soud%C3%A9): ".../... Les barres longues, d'une longueur de 300 m sont produites en atelier par la soudure de rails élémentaires de 18 m. Ces barres longues, dont la souplesse autorise le transport sur des rames de wagons plats, sont ensuite posées et soudées entre elles .../...", cependant il y a à la fin de l'article une phrase "mystérieuse" : "Pour limiter les contraintes, on pose les barres longues à une température moyenne entre les extrêmes attendues, en général à 25 °C pour la France par exemple. Au moment de la soudure, les rails sont portés à la température souhaitée par des rampes de chauffage à gaz. Aux extrémités on installe des appareils de dilatation, qui permettent aux rails de coulisser sur une vingtaines de centimètres, tout en assurant sans hiatus la continuité du roulement." Ces appareils de dilatation de sont donc pas pour la pose seulement. Ni pour les rails courts. C'est en cherchant "appareil de dilatation" que j'avais trouvé la photo de mon précédent post et que celle-ci montre bien, semble-t-il une ligne grande vitesse (traverses béton, ...).

    Si tout est soudé, j'en reste baba ! Et pas grand chose sur le Net ...

    PS: on ne pose des rails qu'en hiver, ou bien ils ont aussi un appareil à refroidir ?
    A+

  8. #7
    zoup1

    Re : Les rails du TGV

    Citation Envoyé par pmdec
    Si tout est soudé, j'en reste baba ! Et pas grand chose sur le Net ...
    Merci pour ce lien, Wikipedia est décidemment un truc souvent interressant... et dire que je n'avais pas penser à y regarder de près...
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  9. #8
    Jeanpaul

    Re : Les rails du TGV

    Les rails travaillent sous contrainte de traction mais ça tient, merci !
    Il vaut mieux éviter la dilatation excessive parce que cela pourrait créer du flambage (le rail part de côté), alors on travaille pas trop froid (éventuellement en chauffant, comme c'est dit).
    Aux extrémités, il faut faire autre chose, notamment aux aiguillages.

  10. #9
    pmdec

    Re : Les rails du TGV

    Bonsoir,

    Et ça ne "fatigue" pas le métal, ces contraintes alternatives de tension / compression ?

  11. #10
    Jeanpaul

    Re : Les rails du TGV

    Apparemment pas. D'ailleurs, il y a des pièces métalliques qui sont soumises à des traitements autrement plus rudes, par exemple dans les moteurs ou les réacteurs d'avion.
    Ou bien plus simplement un filament d'ampoule ou la résistance chauffante d'une imprimante à jet d'encre.

  12. #11
    invitea4c88bd8

    Re : Les rails du TGV

    En fait, il n'y a pas que sur les lignes des TGV que des LRS (Longs Rails Soudés) existent.
    Le principe est d'avoir 1 tronçon de rails sans joints de façon à améliorer le confort des circulations et la durée de vie de la voie ferrée (pas de points durs générant des chocs).
    Dans l'absolu, un LRS peut être infini. Les contraintes thermiques dans le LRS existent mais sont bornées à des valeurs données: Le rail est à contrainte nulle à 25°C.
    Ce tronçon de LRS est encadré par des appareils de dilatation. Les déplacements longitudinaux du rail sont nuls sauf aux extrémités (on considère que les 150 derniers mètres se déplacent).
    Le coef de dilatation thermique du métal du rail est de 0.0105mm/°C. Le déplacement maximum aux extrémités est donc de 0.0105*150m*(25-Température du jour).
    Avec T=-10°C, on a 1 déplacement de 55mm.

    Lorsqu'un morceau de rail doit être remplacé, il est important de remplacer le coupon à une température inférieure à la température à laquelle le rail est en contrainte nulle si on veut voir apparaitre une lacune. Et cette température n'est pas forcément 25°C car 25°C est la température visée, la méthode de répartition des contraintes l'affecte.

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