Diapositive 1

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SECURISATION ET MISE AU GABARIT DES TUNNELS
FERROVIAIRES
Colloque Le Pont AFGC / STRRES 20 octobre 2009
Jean-Claude DAUMARIE Direction de lIngénierie
Division des tunnels jean-claude.daumarie_at_sncf.fr
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SOMMAIRE

• Le patrimoine ferroviaire
• Le système ferroviaire
• Les incidents recensés
• Les textes réglementaires
• Exemples dapplication
• La maintenance du patrimoine vieillissement,
  inspections et diagnostics, travaux
• La mise au gabarit des tunnels ferroviaires
• Conclusions

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Le Patrimoine ferroviaire
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Le patrimoine ferroviaire français

• 1550 ouvrages dont 1350 circulés 640 km dont
  570 km en exploitation

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TYPES DE REVETEMENT DES TUNNELS FERROVIAIRES

• Les revêtements sont essentiellement constitués
  de moellons et de briques (71)
• 10 des tunnels ne sont pas revêtus

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Le système ferroviaire
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Le système ferroviaire

• Le système ferroviaire se différencie des autres
  systèmes de transport, par ses spécificités
• Transport guidé fiabilité due au guidage, mais
  sensibilité aux déformations
• Nature du trafic TGV et fret
• (distance de freinage importante, exigence de
  fiabilité)
• Charges roulantes élevées et agressives pour les
  plateformes
• Effet de pistonnement (élément perturbateur à
  grande vitesse)
• Extrait de lITI 98-300, rappelé dans le
  diagnostic de sécurité des tunnels ferroviaires
  de la DTT - DDSC suite à laccident du 24 mars
  1999 dans le tunnel du Mont Blanc
• Les tunnels constituent des points singuliers
  du réseau ferré, mais ne créent pas daccidents
  spécifiques, hormis leffondrement de leur propre
  structure. Ils sont en général équipés
  dinstallations simples et louvrage en lui-même
  constitue une protection vis-à-vis de certains
  évènements extérieurs
• Moins de 1 des incidents (pannes dengins,
  incidents caténaires) répertoriés sur le réseau
  ferré national se produisent en tunnel

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Le système ferroviaire

• La sécurité dans les tunnels ferroviaires résulte
  dune combinaison de mesures prises au niveaux de
  linfrastructure, de lexploitation et du
  matériel roulant
• La sécurité repose dabord sur la sécurité du
  système ferroviaire complétée par des mesures
  adaptées pour faciliter lintervention des secours

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La Sécurité dans les tunnels ferroviaires

• La sécurité en tunnel est le résultat dune
  combinaison de mesures prises sur
  linfrastructure, le matériel roulant, et
  lexploitation, en terme de prévention, de
  réduction et daménagements spécifiques.
• Mesures de prévention des accidents
• Sur linfrastructure
• Contrôle de vitesse, système de signalisation,
• Liaison radio sol-train
• Lentretien systématique des voies et des
  ouvrages
• Loptimisation de la disposition des aiguillages
• Sur le matériel roulant - prévention des
  incendies
• Dispositions constructives et design des rames,
• Utilisation de matériaux qui ne produisent pas de
  substances dangereuses
• Sur lexploitation
• Directives pour lexploitation mixte,
• Directives pour le transport des marchandises
  dangereuses

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Les incidents recensés
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Les incidents recensés

• Les accidents enregistrés en souterrain depuis
  1957 sont très peu nombreux
• Le 20 mars1971 - tunnel du Crozet sur la ligne St
  Germain des Fossés Roanne,
• déraillement dun train dhydrocarbure suivi
  dune collision avec un train croiseur les deux
  agents de conduite de ce dernier ont péri dans
  lincendie résultant de la collision.
• Le 16 juin 1972 tunnel de Vierzy sur la ligne
  ligne Paris Hirson,
• effondrement au passage de deux autorails,
  faisant 108 morts et 87 blessés.
• Le 20 mai 1977 tunnel de St Julien sur la ligne
  Chambéry Modane,
• rattrapage de deux trains le mécanicien du
  train suiveur est décédé.
• Le 27 juin 1988 Gare de Lyon,
• collision dun train à larrivée avec un train au
  départ en gare souterraine, entraînant la mort de
  56 personnes et des conditions dintervention
  difficiles.
• Le 18 novembre 1996 tunnel sous la Manche,
• le feu parti dun camion sur une navette a ravagé
  le tunnel sur plus de 800m, sans faire de
  victime.
• Laccident en tunnel est rare mais ses
  conséquences dues au milieu confiné peuvent être
  dramatique. Le risque zéro nexiste pas - il faut
  donc définir un risque accepté.

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Les incidents recensés

• Ex. daccidents en tunnel
• Tunnel du Crozet le 20 mars 1971
• Tunnel de Vierzy le 16 juin 1972

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Les textes règlementaires applicables aux tunnels
ferroviaires
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Les textes réglementaires

• Les textes de nature législative ou réglementaire
  traitant de la sécurité dans les tunnels
  ferroviaires sont relativement récents (années
  90)
• Une réflexion sest imposée avec le développement
  de Lignes à Grande Vitesse comportant de nombreux
  tunnels.
• Elle sest appuyée sur
• le retour dexpérience de lexploitation des 1550
  tunnels du patrimoine,
• un recensement et un classement des accidents
  survenus,
• une détermination des probabilités doccurrence
  de ces accidents.
• Cette approche a inspiré les principales
  prescriptions de lITI 98-300.
• Louverture à la concurrence des transports
  ferroviaires dans lUnion Européenne a nécessité
  des règles dinteropérabilité également en
  matière de sécurité en tunnel.

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Les textes règlementaires

• La doctrine en matière de conception de tunnels
  ferroviaires est donnée par
• LITI 98-300 Instruction Technique
  Interministérielle du 8 juillet 1998
• Précise les dispositions communes à tous les
  tunnels et les dispositions particulières
  adaptées à chaque cas despèce.
• Concerne les dispositions constructives et
  dexploitation, ainsi que les équipements de
  sécurité
• Nota les tunnels anciens faisant lobjet dune
  réhabilitation sont examinés au cas par cas.
• LIT.STPG Instruction technique relative à la
  sécurité dans les tunnels des systèmes de
  transport public guidés urbains de personnes,
  annexée à larrêté du 22 novembre 2005 pris pour
  lapplication du décret n2003-425 du 9 mai 2003.
• Les prescriptions de lIT.STPG remplacent les
  dispositions de lITI 98-300 pour les tunnels
  urbains.
• La STI - Spécification technique
  dinteropérabilité prise pour lapplication des
  directives européennes 96/48/CE et 2001/16/CE
  (premier paquet ferroviaire).

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Les textes règlementaires- Domaine dapplication
1 L  longueur du tunnel. 2 Certaines
spécifications de la STI 2007 sont aussi valables
pour des tunnels de longueur gt 100 m ou gt 500 m,
comme cest le cas notamment pour les dispositifs
dévacuation (cheminement, éclairage, etc.). 3
TMD  Transport / Transit de Marchandises
Dangereuses.
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Les textes réglementaires

• Référentiel ferroviaire en matière de sécurité
  dans les tunnels
• Les principaux textes sont les suivants
• Fiches 779-9 de sept. 2002 de lUIC
• meilleures pratiques et recommand.
• Règlement SNCF PS9 E
• définition de la zone dangereuse
• IN 1256 (ex CG EF9D4)
• surveillance, investigation en tunnels
• IN 0162 (ex. CG EF1C3)
• Gabarits implantation des niches

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Exemples dapplication aux tunnels ferroviaires
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Exemples daménagement de sécurité sur LGV
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Exemples daménagement de sécurité sur LGV
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Exemples daménagement de sécurité sur LGV
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Exemples daménagement de sécurité sur LGV
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Exemples daménagement de sécurité dans les
tunnels du Patrimoine
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La maintenance des tunnels du patrimoine
ferroviaire
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Maintenance des tunnels du patrimoine ferroviaire

• Le vieillissement structures, terrains
  encaissants
• Inspections et diagnostics identification,
  diagnostics, évaluation et cotation
• Travaux objectifs, problématique, principes

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Vieillissement

• Vieillissement des structures par actions
  chimiques ou mécaniques
• Evolution des terrains gonflement,,
  dissolutions, diminutions des propriétés
  mécaniques
• Conséquences sur louvrage pathologies telles
  que perte de résistance, fissurations,
  modifications générales de géométrie

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INSPECTIONS ET DIAGNOSTICS

• Identification avec fiche signalétique, relevés
  davaries, plans et documents darchives
• Diagnostics après inspections, à base de
  surveillance régulière, ou spécifique programmée
  ou non programmée
• Evaluation et cotation permet par classement une
  programmation sur lensemble du réseau mais aussi
  une appréciation de lévolution

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TRAVAUX

• Objectifs résister aux sollicitations et assurer
  un débouché sûr et reconnu
• Problématique assurer la sécurité des personnes
  et des circulations
• Principe maintenances préventive ou corrective
• Définition et dimensionnement avec études de
  dimensionnement et études géométriques

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MAINTENANCE CONDITIONS PARTICULIERES
DINTERVENTION

• Possibilités dintervention dans les tunnels
  ferroviaires DV
• compte tenu des conditions dexploitation

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MAINTENANCE CONDITIONS PARTICULIERES
DINTERVENTION

• Linterception de circulation partielle
• ne permet de réaliser quune gamme réduite de
  travaux.
• utilisée sur lignes à faible trafic sur
  lesquelles il est possible de disposer
  dinterceptions de lordre dun poste de travail
  (6 à 7h).
• La Voie Unique Temporaire ou le Tronc Commun
  Temporaire
• utilisés pour des travaux conséquents
• reprises en sous-uvre de piédroits,
  abaissement de plateforme
• Linterception simultanée (sur les deux voies)
• permet dexécuter les travaux en partie centrale
  de voûte.
• --------------------------------------------------
  ----------------------------------------
• Les conditions de sécurité sont primordiales et
  concernent
• La stabilité de louvrage fonction de son état de
  contrainte et de sa pathologie
• Elle impose des travaux préparatoires
  (injections, ancrages, mise sur cintres)
• Le personnels de chantier au regard de
  lexploitation ferroviaire (circulation des
  trains) et des conditions de travail
  (ventilation).
• Les circulations ferroviaires perturbées par
  lexécution des travaux
• Dégagement des gabarits de circulation,
  stabilité des voies maintenues en service

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MAINTENANCE Etudes par modélisation
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MAINTENANCE Travaux de chemisage avec
raidisseurs en BP RIG
Raidisseurs de 0,50m x 4,00m de
développé Profondeur 35cm en BP RIG
armé. Chemisage 10cm BP RIG
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Maintenance Travaux de rescindement
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Maintenance Travaux dabaissement de plateforme
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La mise au gabarit des tunnels ferroviaires
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INTERVENTION SUR LA STRUCTURE DUN TUNNEL EN
EXPLOITATION

• LAUGMENTATION DU DEBOUCHE
• dans le cadre de contrats de plan Etat Régions
  pour la mise aux gabarits GB1 de lUIC
  (permettant le ferroutage) des tunnels sur
  certains grands axes ferroviaires.
• Deux aspects à prendre en considération
• Lancienneté du patrimoine et lévolution des
  gabarits du matériel roulant
• Vers 1860 le gabarit était de 3,20m x 4,28m
• Actuellement le gabarit GB1 est de 3,45m x 5,50m
• La nécessité de connaître la géométrie
• exacte des tunnels
• Différents moyens dacquisition sont à
  disposition
• photoprofil,
• profilomètre

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INTERVENTION SUR LA STRUCTURE DUN TUNNEL EN
EXPLOITATION

• LES ETUDES GEOMETRIQUES
• consistent à superposer le gabarit matériel
• et la section transversale de louvrage
• en tenant compte
• des marges cinématiques, fonctions
• de la vitesse de circulation,
• du dévers et insuffisance de dévers
• des saillies en courbe,
• de la souplesse du matériel
• des marges dentretien de la voie
• marges horizontale et verticale
• Les travaux de mise au gabarit
• Deux possibilités dintervention
• Rescindement en parement
• Abaissement de plateforme

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LE BETON PROJETE RIG

• Les conditions particulières dintervention sur
  voies exploitées,
• La nécessité de perturber le moins possible les
  circulations commerciales
• ont amené à développer un béton projeté à
  hautes performances, le BP RIG
• permettant dobtenir
• une résistance initiale garantie à 3h
• une résistance mini par temps froid
• une bonne adhérence sur support mouillé
• aucune fissuration à terme
• Avantages du béton projeté RIG
• Rétablissement des circulations 1h après
  projection (7h avec un BP ordinaire).
• Possibilité de projection sur interception de
  voie de courte durée,
• ou augmentation du temps de projection sur
  interception.
• Réalisation de travaux sur structure porteuse
  avec phases provisoires.
• Ralentissement à 80 km/h à la reddition de la
  voie aux circulations
• (limitation à 40km/h avec un BP ordinaire)

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VOUSSOIRS EN BP RIG Tunnels de Foug et Pagny
sur Meuse
Voussoir de 1,10m x 2,15m
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CONCLUSIONS
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En guise de Conclusion

• Les mesures de sécurité proposées pour les
  tunnels ferroviaires visent à éviter
  laggravation dune situation dangereuse
  notamment en facilitant lauto sauvetage et
  lintervention des secours.
• Les mesures de sécurisation prises concernent
  cependant le système ferroviaire dans son
  ensemble .
• La probabilité doccurrence dun accident ou
  dune situation dangereuse en tunnel doit être
  aussi faible que possible aussi faible quil
  est techniquement et financièrement possible.

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Le ferroviaire et les tunnels
Merci de votre attention