Ferro-Lyon

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Les équipements fixes

Publié le 14-10-2007 à 12h22 (mis à jour le 18-01-2008 à 23h51.)

Si à le regarder, la circulation d’un tramway semble relativement simple, elle nécessite tout de même une infrastructure fixe significative. Ainsi, entre dans cette catégorie la voie, la ligne aérienne, son alimentation.

La voie

Il existe à Lyon deux types principaux de voies : les voies sur béton, et les voies sur ballast. Les premières nécessitent de lourds travaux de bétonnage pour leur réalisation, mais en contrepartie ne subissent quasiment aucune déformation au cours du temps, alors que les secondes, plus faciles à poser, demandent des réglages géométriques réguliers.

La voie sur béton

C’est le type de pose le plus utilisé sur le tramway de Lyon. On retrouve principalement cette technique sur les lignes T1, T2 et T4. Les rails employés pour ce système de voie sont à Lyon exclusivement des rails Broca à gorge profonde. Pour construire une voie de ce type dans une rue, il faut la décaisser sur environ 80 centimètres de profondeur. En fond de fouille sera parfois coulée une première couche de béton de faible épaisseur. C’est la couche de propreté. Sur les bords de la plateforme, au-dessus de cette couche de propreté sont alors réalisées des gaines multitubulaires permettant le passage des câbles de télécommunication et d’alimentation en énergie basse et haute tension des voies et stations. L’espace entre ces deux gaines est occupé par la dalle de support des voies. Selon les propriétés acoustiques souhaitées, elle sera isolée du sol par des épaisseurs de matériaux filtrant les vibrations. Ce sont en général des élastomères qui sont employés.

Structure de la voie sur béton sur dalle flottante (Doc. Équipement)

Sur la dalle vont être posées les traverses (en général en béton bi-blocs avec une entretoise métallique entre les deux blochets) munies de chaussons en élastomère. Les rails seront alors fixés sur les traverses soit à l’aide de boulons et de carpeaux nabla, soit avec des attaches automatiques fastclip™. Les fixations sont protégées par un capotage en plastique, et les côtés des rails sont recouverts sur toute leur longueur avec des éléments absorbant les vibrations. Une fois ces opérations achevées, l’ensemble rails-traverses est relevé et calé dans sa position définitive. Sitôt ce positionnement fait et validé, une couche de béton est coulée pour venir bloquer les traverses définitivement. À ce stade, le béton a noyé la totalité de la hauteur des traverses, et la voie, une fois le béton sec, est capable de supporter des circulations ferroviaires.

Voie sur béton en cours de pose (août 2007, devant la gare de Vénissieux)

L’espace restant disponible au-dessus du béton est destiné à l’habillage de la voie. Selon le type retenu, le remplissage va différer.

Voie sur béton avec des habillages différents (août 2006, Grange Blanche)Dans le cas de la pose de gazon, il va être posée une couche de géotextile qui va ensuite être recouverte de terre végétale jusqu’à la hauteur de la table de roulement des rails. Après égalisation, le semi de la pelouse est réalisé de manière classique. Compte tenu de la faible épaisseur de terre, il est impératif de prévoir un système d’arrosage pour que la pelouse puisse survivre.

Dans le cas d’une finition en béton, l’espace restant jusqu’à la table de roulement des rails va être rempli avec du béton (souvent avec une couleur et des granulats permettant une finition soignée)

Dans le cas d’une finition faite avec des pavés, une partie de l’espace va être rempli avec du béton. Une fois celui-ci sec, une couche relativement faible de mortier sera déposée sur des surfaces limitées. Ceci pour permettre la pose et le calage manuel des pavés dans le mortier frais. Le calage étant fait de manière à ce que la surface du sol entre les deux rails soit légèrement bombée pour faciliter l’évacuation de l’eau. Une fois le mortier de calage des pavés sec, il est coulé un mortier de remplissage venant combler l’espace entre les pavés, et parachever la surface du sol.

Un nouveau système de voie sur béton a été utilisé pour certains carrefours à partir de la ligne T3. Il s’agit quasiment d’une voie en kit posée sur un radier. Des dalles préfabriquées pouvant avoir une longueur allant jusqu’à 18 mètres sont moulées en usine en suivant les relevés effectués sur le terrain. Les rails sont installés dans des réservations réalisées au moment du moulage de la dalle. Ils sont solidarisés avec elle avec des résines, et dépassent à chaque extrémité d’environ 50 centimètres. La dalle est éventuellement habillée d’un revêtement (pavés, béton désactivé…), ou une réservation est laissée libre pour recevoir une couche d’enrobé. Les dalles sont acheminées sur site, où elles sont calées en position définitive dans une fouille où un radier a été coulé. Les rails sont alors raccordés aux rails encadrants par soudure aluminothermique. Enfin, un béton de scellement est coulé pour immobiliser les dalles. L’intérêt de cette méthode est une pose sur le terrain extrêmement rapide. Un carrefour peut ainsi être rendu à la circulation en 4 semaines, là où une pose sur béton classique interromprait la circulation 12 à 14 semaines.

La voie sur ballast

Méthode de pose très simple, elle est principalement utilisée sur la ligne T3. Les rails employés peuvent être soit de type Vignole soit de type Broca. Cette voie, outre d’être moins coûteuse à la pose, a comme avantage d’être aussi naturellement plus silencieuse qu’une pose sur béton.

Pour la pose d’une voie de ce type, après avoir aplani la plateforme et disposé un premier lit de ballast, on pose des coupons de rails de part et d’autre de la future voie, puis on dispose des traverses en béton munies d’attaches fastclip™ à l’emplacement prévu. On procède ensuite à la pose des rails sur les traverses, puis à la soudure des rails entre eux. Il est alors déversé du ballast en quantité importante, et la chaîne mécanisée de bourrage ferroviaire entre en action. Son rôle est de tasser le ballast, et d’en faire passer une partie sous les traverses de manière à dresser la voie jusqu’à da position définitive. Une fois cette position atteinte et l’excédent de ballast retiré, la voie est apte à recevoir des circulations. Elle peut tout de même être habillée avec de la pelouse, en posant un tissu géotextile sur les traverses, et en ajoutant de la terre au-dessus. La voie peut aussi recevoir une fine couche de ballast décoratif, plus fin qui vient masquer la granulométrie grossière du ballast standard.

Voie sur ballast engazonné en travaux (août 2007, T3, gare de Villeurbanne)

Les appareils de voie

Les appareils de voie tels que les aiguillages ou appareils de dilatation sont posés de la même manière que la voie courante, que ce soit sur béton ou sur ballast. Ils possèdent un moteur électrique noyé dans la structure de chaussée et accessible pour réparation ou remplacement par des regards métalliques. En cas de défaillance du moteur, les aiguilles peuvent êtres commandés à pied d’œuvre par des leviers portatifs (parfois appelés « sabres ») disposés dans les cabines de conduite des rames.

Jonction posée sur ballast (août 2007, à proximité de Gare de Villeurbanne)

L’alimentation électrique

Le tramway fonctionne à l’électricité. Pour l’acheminer jusqu’au véhicule en mouvement, il a été choisi la technique simple et éprouvée de la ligne aérienne de contact alimentée par des sous-stations, avec un captage par un pantographe installé en toiture des tramways.

Les sous-stations d’alimentation sont reliées au réseau RTE parcouru par un courant alternatif à 50 hertz sous une tension de 20000 volts. Elles sont aussi interconnectées entre-elles et avec celles du réseau de trolleybus, par un réseau de transport d’énergie appartenant au SyTRAL. Elles produisent via un transformateur et des circuits redresseurs un courant continu sous tension de 750 volts qui est envoyé vers la ligne aérienne de contact et les feeders.

La ligne aérienne de contact est constituée d’un fil de cuivre rond de 150 mm2 de section possédant deux rainures longitudinales. Ces rainures servent à fixer les suspentes isolantes en forme de delta qui viennent s’arrimer sur les dispositifs de suspension et d’ancrage. L’accrochage de la ligne aérienne nécessite soit la présence de poteaux dédiés, soit l’installation d’ancrages sur les façades d’immeubles.

Les feeders ont pour rôle de réalimenter la ligne aérienne de distance en distance pour réduire les baisses de tension et les appels d’intensité. Ils sont en aluminium, et ont une section de 1000 mm2. Ils cheminent dans les gaines multitubulaires, et remontent au niveau de la ligne de contact à l’intérieur de poteaux creux, ou sous des capotages disposés sur des façades d’immeubles.

La ligne aérienne est divisée en section indépendantes qui peuvent être alimentées séparément. Ceci permet de n’interrompre l’alimentation que sur un tronçon limité en cas de dysfonctionnement.

Dernier point particulier, la ligne aérienne de contact croise en plusieurs endroits les lignes d’alimentations des trolleybus. Ceci est fait avec des appareils adaptés isolants et empêchant tout court-circuit.

Alimentation de la caténaire, et section isolante (août 2007, Décines Grand Large)