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partie de son trajet, cette ligne comportaitonze passages à niveau à barrièresautomatiques. Sa modernisation en 2006 anécessité la création de deux voiesindépendantes et la transformation desanciens passages à niveau en carrefoursavec feux tricolores. Une révolution renduepossible par le matériel roulant choisi : letram-train, une première en France.Intéressant en zone péri-urbaine, le tram-trainest un système de transport en commun quicircule, à la fois, sur des voies de tramway enmilieu urbain et sur le réseau ferroviaire entreles villes. Cela exige de répondre aux exi-gences propres au chemin de fer classique(signalisation, résistance, hauteur et distance

LE POINT SUR Le tram-train Aulnay-Bondy

Tram-train Aulnay-Bondy (Seine-Saint-Denis) : pour transformerles 11 passages à niveau encarrefours de type routier, RFF aretenu la solution d’une dalle enbéton, munie de gorges où lesrails sont noyés dans une résine.

Tram-train Aulnay-Bondy : desdalles en béton avec gorges pouronze passages à niveau de RFF

Longue de 8 km, la ligne des Coquetiers(Bondy/Aulnay-sous-Bois) avait étéouverte au trafic ferroviaire, il y a plus

de 130 ans, en 1875. Simple voie sur une

Un passage à niveau est un ouvrage complexe : la route réclame une rigidité parfaite, tandisque le rail demande de la souplesse. Pour concilier ces deux exigences apparemmentcontradictoires, il existe une solution : une dalle en béton munie de gorges où les rails sont noyés dans une résine souple, mais résistante. C’est la solution retenue par RFF pour la ligne T4 de son tout premier tram-train en France, implanté en Seine-Saint-Denis.

aux quais…) et à celles liées à la sécurité rou-tière (signalisation, capacité de freinage…).Sans oublier que le matériel commandé parla SNCF à Siemens fonctionne en bi-tension : 750 V CC pour la partie tramway et25 kV AC pour la partie ferroviaire.

Marier la route et le railLa route et le rail répondent à des logiquesassez différentes. Une route se doit d’être laplus rigide possible pour résister durable-ment au passage des véhicules. De son côté,une voie ferrée doit supporter des charges àl’essieu supérieures à celles de la route etintégrer les structures liées au drainage de la

PRINCIPAUX INTERVENANTS● Maîtrise d’ouvrage : RFF (Réseau

Ferré de France)● Maîtrise d’œuvre : SNCF/IGP● Mandataire, titulaire du marché :

Seco-Rail (groupe Colas)● Fourniture de la résine : Edilon

France● Dalles préfabriquées en béton :

Chapsol

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LE POINT SUR Le tram-train Aulnay-Bondy

boulonné, Strail (dalles caoutchouc), dallesbéton et selles tirefonnées, dalles béton pré-fabriqué et résine Corkelast. Une premièresélection a fait ressortir deux types d’arme-ments financièrement et techniquement réa-lisables : Strail sur traverses béton, dallespréfabriquées et résine Corkelast. La longé-vité attendue et la maintenabilité de ce der-nier type de pose constatés sur d’autresréseaux, la rapidité de mise en œuvre et l’es-thétique ont été les arguments prépondé-rants, notamment pour les élus”.Pour Jacques Malod-Panisset, directeurAgence Normandie/Ile-de-France de Seco-Rail, filiale ferroviaire de Colas : “Les impé-ratifs demandés par les services techniquesdes villes situées sur le trajet de 8 km –Bondy, Livry-Gargan, Aulnay-sous-Bois –ont conduit la SNCF à choisir la solution desdalles préfabriquées en béton. Le chantier nefut pas de tout repos. Nous avions descontraintes précises et importantes : un plan-ning tendu, les impératifs du gabarit tram-train qui nécessitait l’utilisation de matérielspécifique comme une bourreuse de voie augabarit métro urbain RATP et des wagonstrémies à ballast spécifiques, la réalisation duchantier suivant deux zones de travaux, sépa-rées par un ouvrage d’art en construction,sans compter les travaux de modernisationdes onze passages à niveau. Résultat : nousdevions, en permanence, allier souplesse,adaptation et réactivité”.Malgré toutes ces contraintes, l’originalité dece chantier réside dans le concept choisi quivalorise la restitution des carrefours avec lesrevêtements définitifs réalisés dans l’emprisedes voies ferrées, la matérialisation de l’em-prise ferroviaire donc du passage du tram-train grâce à un revêtement en béton balayédifférent de la chaussée routière.Mais aussi dans l’intégration des carrefoursdans l’ensemble de l’aménagement urbain, leforage dans les dalles en béton de petits plotslumineux balisant le cheminement des pié-tons et enfin l’interface réussie entre les cul-tures techniques que sont la route et le rail,associant continuité de l’infrastructure rou-tière et souplesse conservée de la voie ferrée.

Résistance et souplesseLa dalle en béton offre la résistance indispen-sable au trafic routier et l’utilisation d’unerésine apporte la souplesse nécessaire au rail.Pour Wolgang Gerlach, ingénieur des ventesde la société Edilon France : “La résine poly-uréthane choisie comporte des charges miné-

plateforme. Et la technologie du long railsoudé et ses zones de dilatation doit offrirsuffisamment de souplesse pour conserverun bon niveau de confort et limiter les inter-ventions de maintenance dans le temps.Sur ce chantier, la SNCF, mandataire etmaître d’œuvre de RFF, a été confrontée àune autre problématique : les interventions auniveau des passages à niveau ne devaient paspénaliser durablement la circulation automo-bile dans les différentes villes concernées. Lacréation de chaque nouveau passage à niveaudevait donc s’effectuer en un temps record :trois jours en moyenne ! D’où la solutiond’employer des dalles préfabriquées enbéton, dans lesquelles les rails prennent placeà l’intérieur de gorges remplies d’une résine. Pour Philippe Bernard, Chef de projet à laDirection de l’ingénierie de la SNCF, quiassure les missions de maîtrise d’oeuvre géné-rale (conception et réalisation) pour la partinfrastructure du premier tram-train de Franceet pour les deux maîtrises d’ouvrage que sontla SNCF et RFF : “Deux enjeux principaux seprésentaient à nous, Ingéniérie de la SNCF.D’abord, réaliser une exploitation de typeurbain sur une infrastructure du réseau ferrénational, préalablement exploitée en modetrain. Ensuite, démontrer la capacité de laSNCF – au niveau ingénierie, exploitant etmatériel roulant – à développer et réaliser debout en bout de nouveaux modes de transportsen site urbain et péri-urbain”.

La solution : des dallespréfabriquées en bétonLe choix des dalles en béton préfabriqué est,en dernier lieu, celui du maître d’ouvrageRFF, sur proposition de la maîtrise d’œuvre,comme le précise Philippe Bernard : “Nousavons réalisé un dossier avantages/inconvé-nients pour 4 types d’armement : Chapsol

Etape importante : le réglage de niveau dulit de sable sous l’œil du géomètre.

rales et végétales (liège) et subit un traitementqui la rend apte à travailler en extérieur dansdes conditions rigoureuses, propres auxchantiers TP. En France, certains passages àniveaux privés ont déjà été réalisés avec cettesolution : c’est le cas d’une usine du GroupeArcelor ou de la centrale nucléaire de Tricas-tin. Certaines DDE ont aussi choisi cettetechnique lorsque la route traverse la voieferrée, comme à Toury, par exemple, où untrain très lourdement chargé traverse chaquesemaine la RN 20 depuis une sucrerie. Ins-tallé depuis 1993, ce passage à niveau n’a,depuis, nécessité aucun entretien, ni sur leplan routier, ni sur le plan ferroviaire”.

Epouser les rayons de courbure des voiesLarges de 2,90 m et longues de 4, 5 ou 6 mselon les passages à niveaux, pour une épais-seur de 40 cm, les 120 dalles en béton néces-saires au chantier sont préfabriquées dansl’usine Chapsol de Soissons, selon le cahierdes charges avalisé par la SNCF et sous soncontrôle qualité. Quelques dalles trapézoï-dales ont aussi été réalisées sur les mêmesbases de longueurs pour les parties courbes.Pour Jean-Louis Jurquet, directeur des venteset du marketing chez Chapsol : “Ce chantierétait très innovant pour nous : la SNCF, dontc’était notre premier chantier, ne souhaitaitpas des dalles standard de 2,40 m de largeur,mais de 2,90 m afin d’épouser l’empâtementdu tram. Et elle voulait que nos dalles puissentsuivre parfaitement les rayons de courburedes voies. Il a donc fallu fabriquer sur mesureles 120 dalles en béton ! En outre, à lademande de l’architecte SNCF, neuf tubesPVC de 60 mm de diamètre sont d’abord insé-

FORMULATION DU BÉTONPOUR 1 M3

● Ciment CEM I 52,5 R : 398 kg● Gravillon calcaire concassé 6/14 :

663 kg● Gravillon calcaire concassé 3/6 :

421 kg● Sable de Seine 0/4 : 729 kg● Eau : 188 kg● Adjuvant (Sikament FF)

dosé à 0,6 % : 2,38 kg● Résistance moyenne à la

compression à 7 jours : 54,26 MPa● Résistance moyenne à la

compression à 28 jours : 61,19 MPa

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rés dans la dalle, avant coulage, pour la futurealimentation électrique de rangées de lampesde sol. Enfin, au niveau logistique, les chan-tiers étant situés en centre-ville, nous avons dûfaire face à des contraintes spécifiques pour letransport des dalles par camions gros por-teurs : horaire de livraison entre 7h et 12hobligeant à une gestion rigoureuse des traficsde chargement en usine et à un acheminementpar convoi. Ce flux de camions a été possiblegrâce à une étroite collaboration entre Seco-Rail,Chapsol et notre transporteur”.Conçues pour durer, ces différentes dallesbénéficient d’un ferraillage important : 70 à80 kg d’acier au m3. Le bord des réservations,où prendront place les rails, est renforcé pardes cornières en acier, afin d’éviter l’appari-tion d’éventuelles épaufrures dues au passagerépété des voitures. La dalle est coulée à l’en-droit, sur table vibrante, en raison du striagesuperficiel demandé par la SNCF. Obtenu àl’aide d’un simple balayage, ce striage amé-liorera la tenue de route des véhicules en casde pluie. La résistance à la compression du bétonemployé est de 60 Mpa à 28 jours. Un tiers desa résistance finale étant déjà acquise le len-demain du coulage, le démoulage peut inter-venir rapidement.Après dépose de l’existant et décapagesuperficiel du sol, Seco-Rail, l’entreprisetitulaire du marché, installe, sous le contrôled’un géomètre, deux tubes carrés sur desclous terminés en U, plantés dans le sol. Ilspermettent de réaliser un nivellement de pré-cision à une cote - 40 cm avec une grave-ciment dosée à 3 %. Le passage d’un rouleaucompresseur vibrant donne un tassement de2 à 3 cm, comblé ensuite par le sable qui ser-vira de lit de pose aux dalles.Acheminées par convoi exceptionnel, lesdalles sont mises en place à la grue,puis poséesbord à bord, le futur rail scellé dans la résinejouant le rôle de goujon. Chaque dalle estensuite immatriculée pour assurer le respect ducalepinage et le suivi qualité du chantier.Une fois les deux rangées de dalles mises enplace, Seco-Rail coule dans la partie inter-

médiaire un béton de même nature que celuides dalles, celles-ci servant de coffrage et deréférence de niveau. Pour obtenir une conti-nuité esthétique, le béton de la zone intermé-diaire bénéficie du même type de balayagesuperficiel que les dalles.Ce dont témoigne Jacques Malod-Panisset :“La SNCF avait aussi le souhait d’avoir unebonne cohérence entre les dalles en bétonfabriquées en usine et les bétons réalisés surplace pour les raccords. Afin d’obtenir laréponse la mieux adaptée à cette probléma-tique, nous avons contacté Cimbéton quinous a fourni de précieux conseils et uneaide technique soutenue pour nous per-mettre de trouver la meilleure adéquationpossible entre les formulations de chacundes deux types de béton”.

Des rails stabilisés par une résine spécialePour obtenir le même coefficient d’élasticitéque le ballast, une semelle souple en moussede polyuréthane de 12 mm d’épaisseur estdisposée en fond de la gorge sur toute la lon-gueur des dalles. Des centreurs en nylon, soli-darisés longitudinalement par un tube, et descoins de calage, disposés à intervalles régu-liers, assurent ensuite le bon positionnementdu rail dans la gorge. Les techniciens de laSNCF viennent alors vérifier l’inclinaison etl’écartement des rails.Le béton est protégé par un film polyane et lesextrémités des dalles sont bouchées avec unopercule pour éviter les coulures de résine.Après application au pulvérisateur du pri-maire d’accrochage sur le béton de la gorge etle rail, l’entreprise procède au coulage de larésine. “Sur site, on mélange ses deux compo-sants à parts égales puis on malaxe pendantenviron une minute dans un seau de 9 kg. Letemps ouvert n’étant que de 5 à 10 minutes, ledéversement se fait à l’avancement. Saconsistance apparente, proche de celle del’huile de vidange, permet de la couler d’uncôté du rail pour chasser l’air qui se trouve en

La mise en place des dalles bord à bords’effectue à la grue.

Le rail, en place dans sa gorge, avantcoulage de la résine.

dessous, le produit remontant de l’autre côtéselon le principe universel des vases commu-nicants ” commente Wolfgang Gerlach.Ce produit se fige en une heure environ. Lepassage d’un véhicule léger est possible dèsla deuxième heure et celui d’un train au boutde quatre heures. La remise en circulationest donc envisageable dès le lendemain, àcondition que les travaux périphériquessoient achevés.Quelques précautions d’emploi doivent êtrerespectées : une température comprise entre5 et 35 °C lors du coulage, une surface debéton suffisamment rugueuse et l’absenced’huile de décoffrage ou de produit de cure.

Une solution d’avenir pour le matériau bétonCette technique présente également l’intérêtd’atténuer le bruit et les vibrations, aussi bienà bord des véhicules et des trains que pour levoisinage. De plus, permettant de réduire lamaintenance des équipements tout en pro-longeant leur durée de vie, cette résine valogiquement doper l’emploi du béton dans lesecteur ferroviaire. Et si le rail vient à casser,elle le maintient en place. Ainsi, l’exploita-tion de la voie ferrée, à plus faible vitesse,reste possible le temps de la réparation.Ce dispositif de faible épaisseur globale per-met aussi de réduire le diamètre des tunnelset de faciliter les aménagements en gare.Signalons que certains ateliers de mainte-nance de la RATP ont choisi cette solutionpour la robustesse du béton et le caractèreisolant de la résine. Autres avantages du béton : une sécuritéaccrue en cas d'évacuation dans les tunnelscar les passagers peuvent plus facilement cir-culer sur la voie béton, une accession facili-tée des véhicules de pompiers, une optimisa-tion du tunnel du fait de la moindre épaisseurde la solution voie béton par rapport au bal-last et, enfin, une économie d'énergie et unefacilité des travaux d'entretien grâce à la cou-leur claire du matériau. ●

La remise en circulation est envisageabledès le lendemain.

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LE POINT SUR Le tram-train Aulnay-Bondy

LE TRAM-TRAIN AULNAY-SOUS-BOIS – BONDY, EN BREF

● Le premier tram-train de FranceLa ligne Aulnay-sous-Bois – Bondy, en Seine-Saint-Denis, a été ouverte en novembre 2006. Elle avait été crééeen 1875 en voie unique, puis mise en double voie dans sa partie Sud en 1913. En ce début de XXIe siècle, le matériel ferroviaire classique n’était plus adapté à l’environnement en termes de performance, de bruit etde sécurité, et les 11 passages à niveau devenaient uneforte gêne aux déplacements piétons, cyclistes et routiers.C’est pourquoi a été créée cette nouvelle ligne, baptisée T4(le T3 est le tramway du boulevard des Maréchaux à Paris :voir Routes N°97), dont les quais, parfaitement accessiblesaux personnes handicapées, possèdent des borduresréalisées en béton désactivé.

● Un réseau au fort maillageLe choix du tram-train a été décidé afin, d’une part, d’assurerplus de points d’arrêts et une bonne correspondance avec le RER B à Aulnay-sous-Bois et le RER E à Bondy, et d’autrepart d’améliorer l’insertion urbaine dans les 7 communesconcernées (Aulnay-sous-Bois, Pavillons-sous-Bois,Sevran, Livry-Gargan, Villemomble, Le Raincy et Bondy) en transformant les 11 passages à niveau en carrefours de type routier avec feux tricolores.

● Un matériel roulant adaptéLe matériel roulant choisi par la SNCF (les rames,fabriquées par Siemens, font 37 m de long, pèsent 62,5 tonnes et ont une capacité de 238 personnes)possède les qualités propres au tramway (gabarit,capacité d’accélération et de freinage, accessibilité…),

tout en étant capable d’utiliser les installationsferroviaires existantes (ateliers d’entretien et garage),d’où l’appellation de “tram-train”.Résultat : la durée totale du trajet baisse de 21 à19 minutes, ce qui fait passer la vitesse commercialemoyenne de 23 à 25 km/h (avec des pointes à 70 km/h),malgré 11 points d’arrêts contre 8 auparavant. Et l’exploitation en double voie permet une desserteavec une fréquence de 6 minutes, qui pourra passerultérieurement à 4 minutes.

● Un financement bien répartiL’ensemble de la réalisation a coûté 107 millionsd’euros : 64 millions pour le matériel roulant (financé à 100 % par la SNCF) et 43 millions pour lesinfrastructures (Région Ile-de-France : 44 %, RFF : 23 %, Etat : 22 % et Seine-Saint-Denis : 11 %).

● TémoignagePour Georges Bolon, Chef du Servicedes projets d’investissement à laDirection Régionale Ile-de-France deRFF (Réseau Ferré de France) : “Ce projet met en évidence lescapacités qu’offre le réseau ferroviaireen zone urbaine pour s’adapter auxexigences du service urbain moderne de type tramway.La fonctionnalité tram-train est rendue pertinente enraison des parcours terminaux d’accès aux ateliers etgarages. Enfin, l’existence d’une plateforme ferroviairepréexistante permet, à la fois, une bonne performancede la desserte, grâce au fonctionnement en site propre,tout en limitant les travaux de voirie habituels, comme le déplacement des réseaux et la reprise des chaussées”.