EN 13230 Applications ferroviaires - Voie - Traverses et appuis en béton

La norme européenne « EN 13230 Applications ferroviaires - Voie - Traverses et supports en béton » comprend les sous-sections suivantes publiées sous le même titre :

• La norme « EN 13230-1 Partie 1 : Exigences générales » décrit les critères techniques et les procédures d’inspection que doivent respecter les matériaux constitutifs et les traverses et supports en béton finis (par exemple, les traverses en béton préfabriquées, les traverses en béton armé à double bloc, les supports à treillis et à croisement, et les éléments spéciaux pour les lignes ferroviaires).

La fonction principale des traverses et supports en béton est de transmettre les charges verticales, latérales et longitudinales des rails au ballast ou à d'autres supports. En service, ils sont également exposés au gel et à l'humidité, ce qui peut provoquer des réactions chimiques néfastes à l'intérieur de la traverse.

Cette norme définit les essais mécaniques permettant de garantir la capacité des traverses ou des supports à résister à des charges répétées et à assurer une durabilité adéquate. De plus, des contrôles sont appliqués aux procédés de production et aux essais afin de s'assurer que le béton ne se détériore pas en cours d'utilisation en raison de réactions chimiques ou de dommages causés par le gel.

Une voie ferrée est une structure composée de traverses ou de poutres transversales fixées aux rails par un système d'attelage et supportées par du ballast ou d'autres supports. L'écartement de la voie est caractérisé par le profil du rail, sa pente et l'espacement entre les traverses et les poutres en béton.

De manière générale, les principaux objectifs de la norme EN 13230 sont les suivants :

• Définir les exigences minimales de performance que les traverses en béton doivent respecter pour garantir la sécurité, la durabilité et la fiabilité des réseaux ferroviaires.
• Définir les principes de conception (y compris les méthodes de conception telles que les charges, les combinaisons de charges et la conception à l'état limite).
• Détermination des besoins en matériaux (tels que la résistance du béton, les armatures, l'acier de précontrainte).
• Déterminer les méthodes d’essai pour les essais d’homologation (tels que les essais de flexion statique et dynamique, les essais de fatigue, les essais d’appui sur rail, la résistance électrique).
• Définir les critères d'acceptation pour le contrôle de la production en usine et les essais de type.
• Afin de garantir l'interopérabilité et la qualité constante des traverses dans les systèmes ferroviaires européens.
• Cela inclut les traverses pour les lignes conventionnelles (les lignes à grande vitesse sont traitées dans d'autres sections ou normes).
• La norme « EN 13230-2 Partie 2 : Traverses monoblocs précontraintes » décrit des critères techniques supplémentaires et des procédures de contrôle pour la fabrication et les essais des traverses monoblocs précontraintes. Cette norme définit le régime d’essai et les règles d’acceptation des traverses en béton.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

• Fournir des spécifications techniques détaillées pour les traverses monoblocs précontraintes (le type de traverse en béton le plus courant en Europe).
• Définition des tolérances pour les dimensions, la perpendicularité, la planéité et la courbure.
• Pour spécifier les valeurs de performance minimales pour :
• Moments de flexion statiques positifs et négatifs (au niveau du rail et au centre)
• Résistance à la flexion dynamique (facteur d'amplification dynamique)
• Résistance à la fatigue (2 à 4 millions de cycles de charge selon la catégorie)
• Essais de fatigue et de charge répétée des appuis de rail
• résistance à l'arrachement des vis et résistance électrique
• Définition des catégories de traversée (A, B, C, D) en fonction de la charge maximale par essieu et de la vitesse (par exemple, catégorie A pour les lignes à très grande vitesse, catégorie D pour les lignes à vitesse réduite et à usage intensif).
• Pour spécifier la compatibilité du système de connexion et les types d'insertion.
• Définir les essais d'homologation et les essais de routine (contrôle de la production en usine).
• Il faut s’assurer que les traverses répondent aux exigences générales de la norme EN 13230-1, mais il convient également de prêter attention aux limites détaillées et aux procédures d’essai spécifiques aux traverses monoblocs précontraintes.
• La norme « EN 13230-3 Partie 3 : Traverses en béton armé à double bloc » décrit les critères techniques et les procédures de contrôle pour la fabrication et les essais des traverses en béton armé à double bloc. Cette norme définit le régime d’essai et les règles d’acceptation de ces traverses. Les plans d’implantation des dispositifs d’essai pour les essais de sections de voie ferrée sont définis dans cette section.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

• Nous fournissons des spécifications techniques détaillées uniquement pour les traverses à double bloc (deux blocs de béton distincts reliés par une tige ou une poutre en acier). Ce type de traverse est courant dans certains pays européens.
• Définition des tolérances géométriques, de la forme du bloc, de la protection de la biellette de liaison et des exigences de montage.
• Pour spécifier les valeurs de performance minimales pour :
• Moments de flexion statiques et dynamiques (appui et centre du rail)
• Résistance à la fatigue (généralement 2 à 4 millions de cycles)
• Essais de charge répétés sur la voie ferrée.
• Résistance à la traction et au cisaillement de la bielle
• Résistance électrique
• Définition des catégories de traverses (A, B, C, D) conformément à la norme EN 13230-2, en fonction de la charge par essieu et de la vitesse maximale.
• Pour spécifier les systèmes de connexion compatibles.
• Définir les essais d'homologation et les essais de contrôle de production en usine spécifiques à la conception à double bloc.
• Les règles générales énoncées dans la norme EN 13230-1 doivent être intégralement respectées, mais les limites et les méthodes d'essai doivent être adaptées à la technologie à double bloc.
• La norme « EN 13230-4 Partie 4 : Supports précontraints pour treillis et croisements » décrit des critères techniques supplémentaires, des procédures d'inspection et des limites de tolérance spécifiques pour la fabrication et les essais des supports précontraints pour treillis et croisements d'une longueur maximale de 8,5 m. Les supports de plus de 8,5 m sont considérés comme des éléments spéciaux et relèvent du champ d'application de la norme EN 13230-5.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

• Il s'agit notamment d'éléments longs en béton précontraint (généralement de 2,6 m à 9 m de long) qui remplacent les groupes de traverses standard sous les fermes, les transitions et les joints de dilatation.
• Cela implique de définir les exigences géométriques et les tolérances pour ces supports très longs et souvent à section transversale variable.
• Spécifier les exigences de performance adaptées aux charges complexes et fortement asymétriques dans les poutres de cisaillement :
• Moments de flexion positifs et négatifs dans plusieurs sections critiques (et pas seulement dans le ballast et au centre du rail).
• Charges dynamiques et de fatigue plus élevées
• Essais de charge répétés sur plusieurs voies ferrées.
• Résistance au cisaillement et à la torsion (importante en cisaillement)
• De la même manière qu'avec d'autres pièces, définir les catégories de traverses/supports (encore une fois A, B, C, D) en fonction de la charge et de la vitesse de l'essieu.
• Pour spécifier les exigences de compatibilité avec plusieurs points de connexion (généralement 6 à 14 points de connexion par porte-bagages) et divers systèmes d'attelage à ciseaux.
• Définir les essais de type et les essais de routine spécifiques à la longueur et à la complexité des nacelles élévatrices à ciseaux (par exemple, essais à plusieurs points de chargement simultanément).
• Le respect intégral des règles générales de la norme EN 13230-1 doit être assuré, mais avec des limites et des procédures d'essai adaptées aux longs supports de treillis précontraints.
• La norme « EN 13230-5 Partie 5 : Éléments spéciaux » décrit des critères techniques supplémentaires et des procédures de contrôle pour la fabrication et les essais d’éléments spéciaux.

Aux fins de la présente norme, un élément spécial désigne tout élément individuel en béton (à l'exclusion des dalles et des poutres longitudinales) supportant les rails dans la construction de voies ferrées auquel la présente norme s'applique, mais qui n'est pas couvert par d'autres sections.

Chaque élément est défini par des plans détaillés, incluant les tolérances. Toutes les tolérances relatives aux éléments en béton, aux rails, au système de connexion et à l'écartement des rails, conformément à la norme EN 13230-1, sont spécifiées par l'acheteur. Ce dernier spécifie les moments de flexion caractéristiques positifs et négatifs applicables dans la section d'appui du rail ou toute section pertinente.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

• Afin de mettre en place un cadre cohérent permettant à ces produits non conformes d'obtenir le marquage CE et d'être proposés sur le marché européen.
• Définir les exigences de performance (flexion, fatigue, cisaillement, charges répétitives, résistance électrique, etc.) adaptées à la géométrie et à la charge spécifiques de chaque élément.
• Autoriser les conceptions spécifiques à un projet ou à un système tout en respectant les normes européennes.
• Spécification des procédures d'essais de type et de contrôle de la production en usine, généralement basées sur les méthodes de la norme EN 13230-1, mais appliquées à la forme et à l'utilisation spécifiques du composant particulier.
• Afin de garantir une conformité totale avec les exigences générales de la norme EN 13230-1.
• La norme « EN 13230-6 Partie 6 : Conception » fournit des recommandations de conception spécifiques dans les domaines suivants :
• Détermination des charges caractéristiques et des charges d'essai.
• Calcul des moments de flexion caractéristiques et d'essai.

La présente norme a pour objet de fournir des lignes directrices pour la préparation de toutes les données que l'acheteur doit transmettre au fournisseur, conformément aux autres sections. Elle s'applique aux dimensions de 1 000 mm, 1 435 mm et 1 668 mm, ainsi qu'à toutes les longueurs de traverses et de supports.

Cette norme définit des critères spécifiques pour le dimensionnement des traverses et supports en béton utilisés comme composants ferroviaires. Les méthodes de dimensionnement de l'Eurocode ne s'appliquent pas à ces éléments en béton.

Tous les paramètres ferroviaires à prendre en compte pour la conception des traverses et des supports sont décrits en détail dans la présente norme. Ces informations sont fournies afin que ces paramètres puissent être utilisés comme données d'entrée dans le processus de calcul de conception. Il incombe à l'acheteur de calculer ou de déterminer tous les paramètres ferroviaires utilisés dans la présente norme.

Cette norme fournit des lignes directrices pour le processus de calcul de conception. Elle explique comment combiner expérience et calcul pour optimiser l'utilisation des paramètres de conception. Cette norme inclut des méthodes de calcul obligatoires et informatives que les concepteurs et les fabricants doivent utiliser pour démontrer que leurs traverses/supports satisfont aux exigences de performance énoncées dans d'autres parties de cette norme.

Il décrit également les méthodes de calcul suivantes :

• Charges de conception (statiques, dynamiques, de fatigue, d'impact, de température, de déraillement)
• Facteurs de répartition de la charge du ballast ou de la voie
• Facteurs de grossissement dynamiques dépendant de la vitesse et de la qualité du rail.
• Moments de flexion caractéristiques et de conception (positifs et négatifs) au niveau du rail et au centre.
• Forces de cisaillement, de torsion et longitudinales
• Pertes de précontrainte (instantanées et dépendantes du temps)
• Vérifications de l'état final des limites et de l'état de la limite de service.
• Contrôle de l'ouverture des fissures et vérification de la fatigue du béton et de l'acier.

Depuis de nombreuses années, notre organisme, fort d'une équipe compétente et expérimentée, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme EN 13230.