33_griboulet MAUZIN LGV

1l’Infra, une activité

au cœur de la SNCF

Maintenance de la Maintenance de la ggééomoméétrietrie des des ligneslignes àà grandegrande vitessevitesse------------------

EExpxpéériencerience de la de la SNCFSNCF

Réunion UIC du 16/05/2006


au cœur de la SNCF

TGV Atlantique1989 / 1990

TGV Nord Europe

1993

TGV Sud Est1981 / 1983

TGV Lyon Valence

1992 / 1994

TGV Méditerranée

2001

Interconnexion1994 / 1996

TGV Est2007

LondresBruxelles

ParisParis

LilleLille

Le MansLe Mans

ToursTours

LyonLyon

StrasbourgStrasbourg

ValenceValence

MarseilleMarseille

En service

En construction

Lignes à Grande Vitesse

RESEAU FRANCAIS A GRANDE VITESSERESEAU FRANCAIS A GRANDE VITESSE


au cœur de la SNCF

LGV LGV -- InformationsInformations ggéénnééralesrales

Longueur VitesseNombre moyen de

TGV par jour et par ligne

SUDSUD--ESTEST(PARIS(PARIS--LYON)LYON)

1981/1983 418 km (270) 300 km/h

260

ATLANTIQUEATLANTIQUE 1989/1990 294 km 300 km/h 174

NORDNORD 1993 346 km 300 km/h 200

LYON LYON -- VALENCEVALENCE 1992/1994 121 km 300 km/h 140

PARIS PARIS INTERCONNECTIONINTERCONNECTION

1994/1996 104 km 300 km/h 80

MEDITERRANEEMEDITERRANEE 2001 257 km 140

Total= 1 540 km

300 km/h(avec une

section à 320 km/h)

Date de mise

en service


au cœur de la SNCF

Mauzin classique de la LGV SudMauzin classique de la LGV Sud--EstEst

F1Nivellement (10m)

F2

Ecart de dévers (10m)

Gauche (3m)

F1

Flèches – tracé (10m)

F2

Ecartements

Pk

Qualité de la géométrie satisfaisante d’après les enregistrements classiques…… Mais les problèmes sont révélés par l’enregistrement des accélérations!.


au cœur de la SNCF

Relations flèches/dévers dans les RP ; Problèmes typiques d’inconfort

Alignement Courbe 400m Alignementdéver - D

flèches théoriques - FT + cumul des lissages

flèches lissées - FL(réelles)

Insufisance de dévers théorique

2s 1s 3s 1,5sTEMPSbalancement de G àD recherche de D à G de D à Gdu voyageur d'équilibre

(((((((((()))))) ))))))))))))) )))))))))

Effet des accélérations transversales sur le voyageur

Raccordement Parabolique 300m

Raccordement Parabolique 300m

de G à Dconfort prévu

(((((((((((((((((((((((((

1,5s 2,5s

Sens du BML dominant

insuffisance de dévers réelle

Flèche = 0Dévers = 0


au cœur de la SNCF

LimiteLimite des des mmééthodesthodes usuellesusuelles de de bourragebourrage

Les défauts de grande longueur d’onde ne sont pas corrigés correctement.

Le bourrage en base relative déforme les raccordements paraboliques.

Les pics d’accélération induisent un inconfort pour le voyageur et des sollicitations

accentuées pour la voie..

L’augmentation du nombre d’opérations de bourrage est préjudiciable à la tenue du ballast

… et source de dépenses importantes.

La base absolue classique, avec relevés topographiques, est très coûteuse en personnel et en

préparation.

Il était donc nécessaire de rechercher une méthode plus efficace.


au cœur de la SNCF

ObjectifsObjectifs et et spspéécificationscifications dudu nouveau nouveau systsystèèmeme

Améliorer le confort de roulement.

Restaurer la géométrie de la voie, en conformité avec les règles de construction.

Définir la géométrie des voies, et les corrections à apporter, dans un système de référence

en base absolue.

Permettre un guidage automatisé des bourreuses.

Fiabiliser les transmissions de données

Etre compatible avec les contraintes opérationnelles et les spécificités des LGV.

La solution retenue repose sur un système de repérage universel des voies pour permettre la compatibilité entre différents moyens automatisés et avec d’autres tâches de maintenance.


au cœur de la SNCF

Processus de bourrage par la mProcessus de bourrage par la mééthode de base absolue avec rthode de base absolue avec rééfféérence rence

I - Préparation1. Pose de goujons vissés (sur les supports caténaire)2. Relevés topographiques (XYZ) des repères et de la voie3. Etude d’une géométrie optimale de référence avec un logiciel spécifique4. Transmission des données aux unités opérationnelles

II – 1ère opération de bourrage (sur ligne en service)1 Définition de la géométrie intermédiaire à réaliser (possibilité de phasage en limitant

les valeurs de déplacement de la voie)2 Remise des données définissant la géométrie à la bourreuse.3 Bourrage guidé en continu, en 3D, en référence au repérage.4 Contrôle immédiat du positionnement après travail.

III – Opérations suivantes de bourrage1. Détermination de la position de la voie par rapport à la cible.2. Correction automatique des défauts tout en respectant la géométrie générale

définie.


au cœur de la SNCF

Bourrage guidBourrage guidéé sur une gsur une gééomoméétrie dtrie dééfiniefinie

Bourreuse équipée d’un chariot pourvu d’une Bourreuse équipée d’un chariot pourvu d’une instrumentation de mesure automatisée.instrumentation de mesure automatisée.

P.C.

Chariot AV

Goujon

positionnement AVRelevage réalisé

Projet

Réel

Chariot AVChariot AV

AV R AR

Sens du bourrage

Autoguidage, avec référence sur des repères,du chariot avant d ’une bourreuse

sur une géométrie prédéfinie


au cœur de la SNCF

GoujonMiroir sur un goujon

Contrôle avec le chariot de mesure laser


au cœur de la SNCF

Cercle L = 69.5276 R = -6891.2476V2 448 7.453 < 0.002 •| 118899.623V2 448 7.453 < 0.002 •| 118899.623V2 447 27.517 < 0.009 • | 118919.686V2 447 27.517 < 0.009 • | 118919.686V2 444 47.864 < 0.001 •| 118940.033V2 444 47.864 < 0.001 •| 118940.033

Clothoïde L = 251.4300 R = -6891.2476 R2 = 0.0000 A = 1316.308V2 443 3.897 > -0.002 |• 118965.594V2 443 3.897 > -0.002 |• 118965.594V2 440 18.886 < 0.003 • | 118980.582V2 439 39.472 < 0.009 • | 119001.168V2 436 59.320 < 0.007 • | 119021.017V2 435 80.265 < 0.002 •| 119041.962V2 432 99.806 > -0.005 | • 119061.503V2 431 119.208 > -0.008 | • 119080.904V2 428 140.218 > -0.010 | • 119101.915V2 427 158.420 > -0.008 | • 119120.117V2 424 181.002 > -0.002 |• 119142.699V2 423 203.266 < 0.011 • | 119164.963V2 420 221.401 < 0.008 • | 119183.098

V2 419 241.452 < 0.017 < •« | 119203.149V2 416 +261.691 < 0.010 • | 119223.388

Droite L = 175.9596 Azi_ = 397.66394V2 415 29.546 < 0.004 • | 119242.673V2 412 51.014 > -0.001 |• 119264.141V2 411 73.359 > -0.006 | • 119286.486V2 408 91.696 > -0.011 | • 119304.822V2 407 109.929 > -0.011 | • 119323.056V2 404 132.017 > -0.017 | »• 119345.144V2 403 151.890 > -0.017 | »• 119365.017V2 400 172.571 > -0.008 | • 119385.698V2 399 +193.850 < 0.006 • | 119406.977

Clothoïde L = 293.6684 R = 0.0000 R2 = 5939.2416 A = 1320.669V2 396 36.883 < 0.008 • | 119425.969V2 395 54.613 < 0.001 •| 119443.699V2 392 77.487 < 0.010 • | 119466.573V2 391 94.569 < 0.012 • | 119483.655V2 388 117.799 < 0.005 • | 119506.885V2 387 138.798 < 0.009 • | 119527.884V2 384 158.382 > -0.003 | • 119547.468V2 383 175.118 < 0.003 • | 119564.204V2 380 198.952 0.000 • 119588.039V2 379 220.565 < 0.002 •| 119609.651V2 376 239.166 > -0.015 | • 119628.253V2 375 258.517 > -0.005 | • 119647.604V2 372 279.842 > -0.003 | • 119668.929V2 371 +299.836 < 0.009 • | 119688.922

Tracé (lacets moyen de 30 mm)

Droite L = 297.3807 °/oo= -25.34458V1 316 0.108 v -0.015 • | 120235.807 72.587V1 314 28.585 ^ 0.002 |• 120264.284 71.848V1 313 40.399 ^ 0.008 | • 120276.097 71.543V1 310 65.565 ^ 0.018 | • 120301.264 70.895V1 309 85.434 ^ 0.020 | • 120321.132 70.390V1 306 108.558 ^ 0.021 | • 120344.257 69.803V1 305 130.649 ^ 0.030 | • 120366.348 69.234V1 302 159.799 ^ 0.037 | • 120395.498 68.489V1 301 180.119 ^ 0.039 | • 120415.818 67.972V1 298 204.312 ^ 0.033 | • 120440.011 67.365V1 297 229.473 ^ 0.029 | • 120465.172 66.732V1 294 255.089 ^ 0.022 | • 120490.788 66.090V1 293 279.019 ^ 0.006 |• 120514.718 65.499

Cercle L = 265.7335 R = -28488.3621V1 290 4.999 v -0.016 • | 120538.078 64.927V1 289 31.084 v -0.017 • | 120564.163 64.284V1 286 55.559 v -0.004 •| 120588.639 63.688V1 285 80.616 ^ 0.014 | • 120613.696 63.095V1 282 107.910 ^ 0.023 | • 120640.990 62.485V1 281 130.050 ^ 0.030 | • 120663.130 62.009V1 278 152.838 ^ 0.031 | • 120685.918 61.544V1 277 179.637 ^ 0.020 | • 120712.717 61.033V1 274 206.118 ^ 0.009 | • 120739.197 60.552V1 273 226.952 0.000 • 120760.032 60.191V1 270 245.631 ^ 0.002 •· 120778.711 59.871V1 269 264.976 ^ 0.009 | • 120798.056 59.547

Droite L = 167.2817 °/oo= -16.01071V1 266 18.157 ^ 0.017 | • 120816.970 59.235V1 264 39.608 ^ 0.032 | • 120838.421 58.877V1 263 62.174 ^ 0.020 | • 120860.987 58.528S0 260 63.677 ^ 0.021 | • 120862.491 58.503V1 259 81.582 ^ 0.020 | • 120880.395 58.217V1 256 100.530 ^ 0.010 | • 120899.344 57.924S0 255 116.416 ^ 0.012 | • 120915.229 57.667V1 252 121.744 ^ 0.013 | • 120920.557 57.581V1 251 137.909 ^ 0.018 | • 120936.722 57.317V1 248 155.214 ^ 0.011 | • 120954.027 57.047

Cercle L = 214.7929 R = -26620.0165V1 247 2.528 ^ 0.006 |• 120968.623 56.818V1 244 21.308 ^ 0.012 | • 120987.403 56.520V1 243 37.923 ^ 0.017 | • 121004.018 56.268V1 240 54.540 ^ 0.021 | • 121020.635 56.026V1 239 73.766 ^ 0.021 | • 121039.861 55.765V1 236 87.827 ^ 0.024 | • 121053.922 55.580V1 235 103.763 ^ 0.021 | • 121069.858 55.385V1 232 121.094 ^ 0.016 | • 121087.189 55.186V1 231 139.484 ^ 0.013 | • 121105.579 54.984

Profil en long (Var. alt. > 30 mm)

>1180m<11

>19200m<27

>34200m<25

>56200m<48

>31180m<32

>22140m<14

Géométrie moyenneEstimée

De référence

Relevages Pk

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

GGééomoméétrie trie ééditditéée par le logiciel de par le logiciel d’é’étude tude -- DDééfauts de grande longueur dfauts de grande longueur d’’ondeonde

Ripages Pk

80 m

200 m

200 m

180 m

200 m

140 m


au cœur de la SNCF

1 m/s2

10 mm

ATC

Tracé

500200 900

Pk 165

900500200

Pk 165

Enregistrement des accélérations

perturbé ponctuellementV2

V2

Etude de dEtude de dééfauts de grande longueur dfauts de grande longueur d’’onde onde page 1/2page 1/2(Exemple sur LGV Nord)(Exemple sur LGV Nord)

Enregistrement de la géométrie

correct

Pk 166?


au cœur de la SNCF

RP calculé pour une trajectoire optimum: 165,187 293 m 165,480RP allongé de 33m

RP théorique et dévers : 165,202 260 m 165,462

AlignementGraphique de flèches du tracé RP

Tracé réel Courbe

Il faut rétablir un tracé optimum et le dévers correspondant

V2

Ripagesen mm

Pk

Tracé optimum

Ecarts calculés

Rotationdu R.P.

DDéécalage de raccordement parabolique calage de raccordement parabolique page 2/2page 2/2

Défaut de tracé

RP allongé de 33m


au cœur de la SNCF

1 m/s2

1 m/s2

Bourrage prévu

Courbe 1 Courbe 2

RRéésultatssultats de correction de correction du tracdu tracéé par par bourragebourrage en Base en Base AbsolueAbsolue

Ripages effectués par la bourreuses

96-100 V2

-30-20-10

010203040

96.870

96

.993

97.114

97

.240

97.389

97

.537

97.685

97

.821

97.960

98

.091

98.226

98

.361

98.495

98

.630

98.765

98

.900

99.036

99

.171

99.305

99

.440

99.575

Accélérations transversales en caisse après bourrage et stabilisation

Position de la voieAvant bourrage (± 30 mm)Après bourrage (± 5 mm)

Bourrage réalisé

Accélérations transversales en caisse avant bourrage


au cœur de la SNCF

Bourrage prévu

1,6 m/s2

121-123 V1

-40

-30

-20

-10

0

10

121.7

71

121.9

20

122.0

68

122.2

03

122.3

25

122.4

51

122.5

73

122.6

85

122.8

07

122.9

28

123.0

50

123.1

76

123.3

11

123.4

37

Rel RRel

Position de la voieAprès BourrageAvant Bourrage

Relevages effectués par la bourreuses

Accélérations verticales en caisse après bourrage et stabilisation

1 m/s2

Bourrage réalisé

1 m/s2

RRéésultatssultats de correction de correction du profil en longdu profil en long par par bourragebourrage en Base en Base AbsolueAbsolue

Accélérations verticales en caisse avant bourrage


au cœur de la SNCF

Après bourrage

en Base Absolue

Enregistrements Mauzin base allongEnregistrements Mauzin base allongéée de la LGV Norde de la LGV Nord


au cœur de la SNCF

BASE RELATIVEBASE ABSOLUE

BASE RELATIVEBASE ABSOLUE

AVC

ATC

NALL

DALL

Différence de résultats entre les méthodes employéesDifférence de résultats entre les méthodes employées


au cœur de la SNCF

RRéésultats de 3 annsultats de 3 annéées de tests sur LGV Nordes de tests sur LGV Nord

Positionnement précis du tracé des voies.

Bon traitement des défauts de grande longueur d’onde et des distorsions des raccordements paraboliques

Amélioration du confort

Nette diminution de la vitesse de dégradation de la géométrie

Baisse de la fréquence des corrections par bourrage

Bonne compatibilité de la méthode avec les contraintes des interventions (périodes de travail, sécurité).

Bonne appropriation de cette nouvelle méthode par les mainteneurs.


au cœur de la SNCF

Nouvelle politique de maintenance de la gNouvelle politique de maintenance de la gééomoméétrie des voies trie des voies

• Extension de cette méthode de bourrage avec base absolue sur toutes les LGV.

• Plannification du repérage et du géoréférencement des voies sur 4 ans.

• Homologation de nouveaux systèmes de guidage automatique des bourreusescompatibles avec le repérage de référence et la base de données informatiques.

• Stratégie des interventions de bourrage :

- Zones longues ( > 300 m) : Généralisation de l’utilisation de la base absolue pour les opérationspériodiques

(bourreuses à grand rendement)

- Zones courtes ( < 300 m) : Corrections locales en base relative

(bourreuses moyennes)

Nota :• L’optimisation des interventions de bourrage est facilitée par l’emploi du logiciel TIMON.• Une bonne cohérence avec la programmation des opérations de meulage est essentielle.


au cœur de la SNCF

CalaisLN3 Calais : 110 km LN3 Belg : 15 km

LilleLN3 LL : 65 km

LN3 PN : 85 kmParis

LN2 : Ouest : 50 km

Le Mans

Tours LN1 S: 150 km

Lyon

LN4 : 150 km

LN5 : 200 km

Marseille

LN1 N: 115 kmLN2 : TC : 110 km

LN1 C: 150 kmLN2 : Sud : 100 km

GGééororééfféérencementrencement des voies et pose des repdes voies et pose des repèèresres

Programme sur 4 ans:(longueur des sections de lignes traitées)

- 2003 : 300 km

- 2004 : 315 km

- 2005 : 360 km

- 2006 : 325 km

Nord

Atlantique

Sud-est

Méditerrannée


au cœur de la SNCF

2003

2008

Base absolueclassique

Base relative assistéepar ordinateur Base relative

Prévision de l’évolution

Pose des repères Bourrage en Base Absolue généralisé en

2007

11

Total par an

70%25%5% 1 700 km(55% de la longueur des

voies)

1 450 km(47% de la longueur des voies)30%70%

-15%

Bourrage sur les LGV Bourrage sur les LGV

Base absolue avec guidage automatisé

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