renouvellement de voies de la ligne moramanga lac …
TRANSCRIPT
Mémoire de fin d’études
en vue de l’obtention du diplôme de LICENCE ES SCIENCES TECHNIQUES
Présenté par : Monsieur ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
Directeur de mémoire : Monsieur RANDRIANTSOA Jonas
Date de soutenance : 18 Juillet 2012
PROMOTION 2010
RENOUVELLEMENT DE VOIES DE LA
LIGNE MORAMANGA LAC ALAOTRA
(MLA) DU PK 122+000 AU PK 142+000
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE
Mémoire de fin d’études
en vue de l’obtention du diplôme de LICENCE ES SCIENCES TECHNIQUES
Présenté par : Monsieur ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
Directeur de mémoire : Monsieur RANDRIANTSOA Jonas
Président du Jury : Monsieur RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina
Examinateurs : Monsieur RAJOELINANTENAINA Solofo
Monsieur RABENATOANDRO Martin
Date de soutenance : 18 Juillet 2012 PROMOTION 2010-2012
RENOUVELLEMENT DE VOIES DE LA
LIGNE MORAMANGA LAC ALAOTRA
(MLA) DU PK 122+000 AU PK 142+000
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot I
SOMMAIRE REMERCIEMENTS
TABLES DES ILLUSTRATIONS
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ENVIRONNEMENT DU PROJET
Chapitre I : Histoire et gestion des réseaux de chemin de fer malagasy
Chapitre II : Présentation du projet
Chapitre III : Etude monographique de la zone d’influence
DEUXIEME PARTIE : NOTION DE LA VOIE FERREE
Chapitre I : Généralités sur la voie ferrée
Chapitre II : Caractéristiques géométriques d’une voie ferrée
Chapitre III : Description des matériels roulants
Chapitre VI : Méthodes d’entretien des voies ferrées
TROISIEME PARTIE : ETUDES TECHHNIQUES DE BASE DU RENOUVELLEMENT
Chapitre I : Diagnostic de la voie sur le tronçon
Chapitre II : Justification du renouvellement de la voie MLA
Chapitre III : Dimensionnement et choix de la superstructure du tronçon
Chapitre IV : Préparation des matériaux et le renouvellement
Chapitre V : Couts et impacts environnementaux
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
LISTES DES ANNEXES
TABLE DE MATIERES
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot II
REMERCIEMENTS A celui qui mérite nos premières pensées, en nous justifiant en foi et en acte, Dieu
Tout Puissant, qui voit en chacun de nous, pour nous avoir menés par sa grâce infinie. A
lui seul soit la gloire et le règne dans tous les siècles.
L’achèvement des termes de références relatifs { ce projet est également due {
l’intervention que ce soit directe ou indirecte de plusieurs personnes dont :
Monsieur ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole Supérieure
Polytechnique d’Antananarivo, pour m’avoir accueilli au sein de son
établissement et pour m’avoir donné l’autorisation de soutenir ce travail ;
Monsieur RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina, Chef du Département Bâtiment
et Travaux Publics de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui nous
a aidé dans notre formation universitaire; et pour l'honneur que vous nous avez
fait d'accepter la présidence du jury chargé de noter ce mémoire. Vous nous avez
reçu avec amabilité et avez consacré un temps précieux pour nous aider à
réaliser ce travail. Vos qualités humaines et professionnelles ont toujours suscité
notre admiration. Que Dieu vous garde ;
Monsieur RANDRIANTSOA Jonas, Chef de Département Installations fixes à la
Société MADARAIL, qui n'a ménagé aucun effort à l'encadrement de ce travail
malgré de précieuses et nombreuses occupations, et nous fait l'honneur de bien
vouloir rapporter et défendre notre mémoire avec une meilleure patience. Que
Dieu vous rende justice ;
Tous les membres du jury qui ont accepté de juger ce mémoire ainsi que
d’apporter des remarques et des suggestions visant { son amélioration ;
A tous les enseignants du Département Bâtiment et Travaux Publics, pour leurs
enseignements qui ont fortement contribué à la réalisation de ce travail. Dieu a
dit : « N’ayez crainte, vos efforts ne seront pas vains » ;
A mes parents, pour tous les sacrifices et les soutiens qu'ils ont faits pour moi
pour atteindre le but. Que ce travail représente pour vous un symbole de
reconnaissance ;
A tous ceux qui ont, de près ou de loin, contribué à la réalisation de ce mémoire.
Nous vous adressons, à tous, nos sincères remerciements.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot III
TABLE DES ILLUSTRATIONS
LISTE DES TABLEAUX Tableau n°01 : Récapitulation des voies ferrées de Madagascar .................................................. 8
Tableau n°02 : La flotte commerciale de la société MADARAIL ................................................. 10
Tableau n°03 : Les dernières réalisations de la société MADARAIL ......................................... 11
Tableau n°04 : La maintenance des matériels roulant de la société MADARAIL ................ 12
Tableau n°05 : Le Réseau Nord géré par la société MADARAIL ................................................. 13
Tableau n°06 : Les Gares Ouvertes ........................................................................................................ 13
Tableau n°07 : Les entretiens de voies ................................................................................................ 14
Tableau n°08 : Kilométrages et altitudes des gares ........................................................................ 17
Tableau n°09 : Population de la région ................................................................................................ 23
Tableau n°10 : Production annuelle de cheptel ................................................................................ 25
Tableau n°11 : Types de rails suivant ces lignes respectives à Madagascar. ........................ 34
Tableau n°12 : Ouverture des joints de dilatation ........................................................................... 37
Tableau n°13 : Les valeurs exactes de E et de L. ............................................................................... 45
Tableau n°14 : Comparaison des types de traverses. ..................................................................... 49
Tableau n°15 : Valeurs des écartements à Madagascar. ............................................................... 59
Tableau n°16 : Pourcentage de déclivité à Madagascar. ............................................................... 70
Tableau n°17 : Dimensionnement de la voie (renouvellement) ................................................ 91
Tableau n°18 : Dimensionnement du rail ........................................................................................... 91
Tableau n°19 : Hypothèse sur le renouvellement ........................................................................... 91
Tableau n°20 : Dimensionnement de la couche du ballast ........................................................... 92
Tableau n°21 : Dosage respectif du béton .......................................................................................... 96
Tableau n°22 : Comparaison entre technique de soudure et liaison éclissage ..................109
Tableau n°23 : Comparaison entre technique de soudure et liaison éclissage ..................112
Tableau n°24 : Quantité d’élément pour le renouvellement .....................................................116
Tableau n°25 : Détermination des valeurs des .........................................................................117
Tableau n°26 : Extrait des sous détails des prix de la fourniture et le pose des traverses
en béton armé bibloc.................................................................................................................................118
Tableau n°27 : Extrait des sous détails des prix de la fourniture et le pose des rails ......119
Tableau n°28 : Extrait des sous détails des prix des ballastage-dressage -NDC ................120
Tableau n°29 : Bordereau Détail Estimatif .......................................................................................121
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot IV
Tableau n°30 : Récapitulation ...............................................................................................................122
LISTE DES FIGURES Figure n°01 : La superstructure d’une voie ferrée .......................................................................... 29
Figure n°02 : Rail type Vignoles .............................................................................................................. 31
Figure n°03 : Profil d’un rail { patin de 36 [kg/ml] ......................................................................... 34
Figure n°04 : Disposition d’un éclisse .................................................................................................. 36
Figure n°05 : Joint suspendu ou en porte-à-faux ............................................................................. 38
Figure n°07 : Joint à équerre .................................................................................................................... 39
Figure n°08 : Joint alterné ......................................................................................................................... 39
Figure n°09 : Fixations du rail sur les traverses en bois ............................................................... 41
Figure n°10 : Fixations du rail sur les traverses métalliques ...................................................... 42
Figure n°11 : Modèle de fixation élastique ......................................................................................... 42
Figure n°12 : Attache PANDROL ............................................................................................................. 43
Figure n°13 : Différents forme des traverses en bois ..................................................................... 45
Figure n°14 : Détail de la table de sabotage ....................................................................................... 45
Figure n°15 : Traverse métallique (pincée) ....................................................................................... 46
Figure n°16 : Vue en perspective d’une traverse métallique ...................................................... 46
Figure n°17 : Coupe d’une traverse métallique ................................................................................ 47
Figure n°18 : Coupe d’une traverse en béton armé bibloc ........................................................... 48
Figure n°19 : Vue en dessus d’une traverse en béton armé bibloc ........................................... 48
Figure n°20 : Traverse en béton précontraint .................................................................................. 49
Figure n°21 : Répartition des contraintes dans la couche des chaussés ferroviaires ........ 53
Figure n°22 : Compactage de la plateforme ....................................................................................... 53
Figure n°23 : Ecartement........................................................................................................................... 58
Figure n°24 : Profil en travers en alignement ................................................................................... 58
Figure n°25 : Devers .................................................................................................................................... 60
Figure n°26 : Longueur minimale d’un alignement entre deux courbes ................................ 63
Figure n°27 : Longueur minimale d’un alignement entre deux courbes ................................ 64
Figure n°28 : Profil en travers en alignement ................................................................................... 65
Figure n°29 : Section dans un aiguillage avec aiguille basse à âme épaisse dissymétrique
............................................................................................................................................................................. 66
Figure n°30 : Fonctionnement d’un aiguillage .................................................................................. 66
Figure n°31 : Protection de la pointe .................................................................................................... 67
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot V
Figure n°32 : Section dans un croisement .......................................................................................... 67
Figure n°33 : Branchement { deux voies, système d’aiguillage permettant une voie { se
dédoubler ........................................................................................................................................................ 68
Figure n°34 : Rail dans le passage à niveau ........................................................................................ 69
Figure n°35 : Raccordement en alignement ....................................................................................... 71
Figure n°36 : Schéma d’une roue sur rail ............................................................................................ 73
Figure n°37 : Inclinaison du rail ............................................................................................................. 73
Figure n°38 : Schéma d’un essieu ........................................................................................................... 74
Figure n° 39 : Hauteurs du ballast ......................................................................................................... 89
Figure n°40 : Libération de 200 [m] de voie ....................................................................................105
Figure n°41 : Desserrage ½ des attaches Pandrol .........................................................................105
Figure n°42 : Découpage de la lacune .................................................................................................106
Figure n°43 : Tirage de fer ......................................................................................................................106
Figure n°44 : Schéma d’un moule .........................................................................................................111
LISTE DES PHOTOS Photo n°01 : La première machine à vapeur ........................................................................................ 4
Photo n°02 : Rail à double champignon ............................................................................................... 32
Photo n°03: Rail type « Broca » ............................................................................................................... 32
Photo n°04 : Ecrasement localisé sur fissuration horizontale sous-jacente ; ....................... 80
Photo n°05 : Trace de patinage ............................................................................................................... 80
Photo n°06 : Rails serpentées .................................................................................................................. 80
Photo n°07 : Grands joint maté, champignon éclaté ....................................................................... 81
Photo n°08 : Manque des boulons des éclisses, perte des sections des éclisses. ................. 81
Photo n°09 : Ballast insuffisant, superstructure ensablé .............................................................. 82
Photo n°10 : Ouvrage de franchissement envahis par la végétation et ensablé .................. 83
Photo n°11 : Ouvrage d’assainissement envahis par la végétation et ensablé ..................... 83
Photo n°12 : Dispersion des éléments de la buse ............................................................................ 84
Photo n°13 : Pont ferroviaire rouillé .................................................................................................... 84
Photo n°14 : Attaches de type Pandrol ................................................................................................ 94
Photo n°15 : Les étapes de fabrication des traverses en béton armé ...................................... 98
Photo n°16 : Clips et butées ....................................................................................................................102
Photo n°17 : Levier pour serrage et desserrage .............................................................................102
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot VI
Photo n°18 : Les étapes de renouvellement .....................................................................................108
Photo n°19 : Les étapes de la soudure aluminothermique ........................................................114
Photo n°20 : Balise de sécurité et panneau de signalisation .....................................................125
LISTE DES CARTES Carte n°01 : Carte du réseau auprès de MADARAIL ....................................................................... 16
Carte n°02 : Localisation du projet sur la carte du réseau de la société MADARAIL ......... 18
Carte n°03 : Localisation de la région Alaotra Mangoro................................................................ 22
LISTE DES GRAPHES Graphe n°01 : Organigramme de l’entretien des voies ferrées .................................................. 75
Graphe n°02 : Organigramme de la révision intégrale .................................................................. 76
LISTE DES UNITES Distance [km,m,cm,mm]
Poids [kg.T]
Moment d'inertie [cm4]
Poids des rails [kg/mi]
Surface [m2,cm2]
Volume [m3,cm3]
Temps [ans,jours,heures,secondes]
Vitesse [km/h,m/s]
Accélération [m/s2]
Force [N,T]
Moment [Nm,Tm]
Contrainte [MPa,T/m2,kg/cm2]
Charge répartie [kg/ml]
Débit [m3/!]
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot VII
LISTE DES ACRONYMES AFNOR : Association Française de NORmalisation
CFA : Centre Franc d’Afrique
CHD1: Centre Hospitalier de District niveau 1
CHD2: Centre Hospitalier de District niveau 2
CSB1: Centre de Santé de Base niveau 1
CSB2: Centre de Santé de Base niveau 2
CIREL: CIRconscription d’Elevage
CISCO: CIrconscription SCOlaire
EN : Europäische Norm
FTM: Foibe Tao-tsaritany eto Madagasikara
JIRAMA: Jiro sy RAno Malagasy
SILAC: Société Industrielle du Lac Alaotra
TGV: Train à Grande Vitesse
TIB: Transformation en Industrie de Bois
NF : Norme Française
U.S.A: United State of America
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 1
INTRODUCTION A Madagascar, la communication se fait principalement par voie terrestre et par
voie aérienne, plus précisément par transport routier et transport aérien.
Le développement du réseau routier semble masquer les avantages du transport
ferroviaire. En effet, ce dernier réunit à la fois : le transport massif, la sécurité meilleure
suite { l’autoguidage du convoi, la durée de vie élevée de la superstructure et le confort
des voyageurs.
Ce transport mérite donc d’être modernisé. Mais, vue notre retard, les travaux à
réaliser sont encore nombreux, dispersés, de nature variée et interdépendants. La
remise en état de la structure entière de la voie figure parmi les priorités. En effet, un
renouvellement de voie ferrée permettra d’augmenter la vitesse de rotation des
matériels roulants et le tonnage tout en considérant le côté confort.
La Société MADARAIL revalorise le transport ferroviaire malagasy depuis l’année
2003 en exploitant le réseau nord.
La nouvelle société a réhabilité avec des matériels de dépose, le tronçon
Vohidiala-Ambatondrazaka qui a été fermé depuis plus d’une décennie. En effet, on roule
actuellement sur ce tronçon avec une vitesse de 25 km/h.
Ainsi, dans le but d’augmenter la vitesse, de rendre compétitif le tronçon
concerné, la Société MADARAIL entame le projet de notre étude intitulé : « LE
RENOUVELLEMENT DE LA LIGNE MORAMANGA LAC ALAOTRA (MLA) DU PK 122+000
AU PK 142+000 ».Le présent projet se situe dans le district d’Ambatondrazaka de la
région Alaotra Mangoro.
Dans cette étude, nous allons présenter en premier lieu l’environnement du
projet renfermant la présentation du projet et quelques histoires du chemin de fer. En
second lieu, la notion de la voie ferrée montrant les éléments de la voie et ses entretiens.
Et finalement, les études techniques de base où nous pouvons accumuler le
dimensionnement des éléments constitutifs de la voie, les techniques de mise en œuvre
des travaux de renouvellement, la soudure aluminothermique, l’évaluation des coûts et
les études des impacts environnementaux du projet.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 2
PREMIERE PARTIE :
ENVIRONNEMENT
DU PROJET
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 3
Chapitre I : HISTOIRE ET GESTION DES RESEAUX DE CHEMINS
DE FER MALAGASY
I.1.HISTOIRE DES CHEMINS DE FER :
I.1.1. La rencontre des rails et de la vapeur :
Le chemin de fer est l’avatar né au 19ème siècle du transport terrestre guidé, dont
on retrouve des vestiges dès l’époque romaine sous forme de dalles de pierres creusées
d’ornières { l’écartement des roues des chars. Le chemin de fer mécanisé, tel que nous le
connaissons encore aujourd'hui, a pris naissance en Angleterre dans les années 1820 et
est resté le mode de transport terrestre le plus utilisé pendant près d'un siècle, avant
d'être supplanté, depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, par le transport routier
automobile.
Le transport ferroviaire a une longue histoire, qui commence bien avant la
découverte de la machine à vapeur, avec des systèmes à traction humaine ou animale, et
avant la mise au point des rails en acier avec des rails creusés dans la pierre ou faits de
bois.
I.1.2. Le perfectionnement des rails:
Depuis 1550, on utilisait dans les mines anglaises des rails, bandes parallèles, en
bois puis en fonte et en fer, sur lesquelles glissaient des bennes tirées par des chevaux.
Au début du XVIIIème siècle, on commença à employer le fer pour les roues comme
pour les rails, et ces systèmes prirent le nom de tramways. Typiquement, les roues
étaient guidées dans des ornières revêtues de plaques métalliques. En 1802, Jessop
ouvrit le Surrey Iron Railway dans le sud de Londres, qui semble bien avoir été, bien qu'il
fût à traction hippomobile, le premier chemin de fer public du monde.
I.1.3. Le perfectionnement de la machine à vapeur:
La locomotive à vapeur fut inventée au tout début de la révolution industrielle, et
le chemin de fer devint essentiel car il permettait le déplacement rapide des
marchandises et de la main d'œuvre. Au début, il était en concurrence avec le transport
fluvial, mais rapidement le chemin de fer s'imposa grâce à la machine à vapeur, à
l'amélioration de la voie et à la possibilité de construire des lignes de chemin de fer là où
les canaux étaient impraticables.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 4
James Watt, inventeur écossais et ingénieur en mécanique, apporta à la machine à
vapeur les améliorations qui permettent d’entrevoir la traction (il trouve la possibilité
de transformer le mouvement rectiligne en mouvement rotatif.
C'est un ingénieur anglais, Richard Trevithick, qui construisit la première
locomotive à vapeur en 1804. Sa locomotive, qui n'eut pas de nom de baptême, était trop
lourde pour la voie, et resta en panne.
En 1813, George Stephenson persuada le directeur de la houillère dans laquelle il
travaillait de le laisser construire une machine à vapeur. Il construisit la Blücher, la
première locomotive à roues adhérentes. Les boudins des roues permettaient de faire
rouler les trains sur le sommet des rails, et non plus dans des rails creux. Cela simplifia
grandement la conception des aiguillages, et ouvrit la voie au chemin de fer moderne.
La compagnie du chemin de fer Stockton and Darlington ouvrit sa première ligne
le 27 septembre 1825. Stephenson conduisait lui-même sa machine, la Locomotion, et le
spectacle attira une grande foule de spectateurs.
Photo n°01 : La première machine à vapeur
I.2. HISTOIRE DES RESEAUX FERRES MALGACHES :
I.2.1. Les voies de communication à Madagascar avant la construction des
chemins de fer :
Avant d’entrer dans les détails de l’historique des chemins de fer malgache, nous
estimons qu’un bref aperçu de la situation qui prévalait dans la Grande Ile dans le
domaine de la communication avant la voie ferrée n’est pas superflu. Au contraire, cela
nous aidera à mieux comprendre certaines décisions, certains faits, et par conséquent, à
mieux apprécier l’histoire de notre réseau ferré.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 5
Aucune voie de communication n’existait { Madagascar avant l’occupation
française. Cette situation avait une raison stratégique de la part du gouvernement de la
monarchie : redoutant les visées politiques des européens, les autorités malgaches
s’étaient laissé guider par l’unique souci de rendre aussi difficile que possible aux
étrangers l’accès de la capitale. La Grande Ile ne disposait alors que de simples sentiers
pour piétons au tracé généralement rectiligne, particulièrement ardus, étant donnés le
relief de notre pays.
Le portage { dos d’homme et sur « filanjana » était le seul moyen de transport
praticable ; mais il était à la fois lent et couteux. Lent, car un voyage entre Antananarivo
et Toamasina ne durait pas moins d’une semaine ; coûteux, parce que pour le même
trajet, le transport d’une tonne de marchandises revenait { plus de 1000 francs (de
l’époque), et un voyageur accompagné de 300 kilogramme de bagages payait plus de
400 francs.(Source : Historique et Evolution des Chemin de Fer Malagasy 1909 – 1989
par « RAKOTOMANGA Louis Bernard »).
Les plus connus et les plus fréquentés de ces sentiers étaient ceux reliant
Antananarivo à Toamasina et à Vatomandry. Par ailleurs, la piste routière établie entre
Mahajanga et Tananarive par le corps expéditionnaire français en 1895 constituait déjà
un progrès sérieux, mais cela ne solutionnait pas le problème.
I.2.2. Les anciens projets de construction de la voie ferrée :
Depuis son arrivée à Madagascar, le Gouverneur Général GALLIENI pensait à
relier la capitale { un port. De l{ est apparu l’idée de construire une voie ferrée.
Nombreux ont été d’accord avec GALLIENI comme : Cecil Rhodes en Afrique du Sud,
Kitchener en Egypte, et le Colonel Thys au Congo avaient tous le même principe: « le rail
est moins couteux que le canon et il porte plus loin ».
Ainsi, les dirigeants se sont lancés dans la construction des chemins de fer
malgaches. Et, Antananarivo était le point de départ. De là, quatre tracé se sont offerts à
l’étude ayant comme idée principale : «L’accès vers la mer ».
La première suggestion était de relier Antananarivo avec Antsiranana. Or, le port
de Diégo-Suarez n'était pas le débouché naturel de Madagascar. Ainsi, le tracé
Tananarive - Diégo-Suarez ne pouvait pas être présenté comme la première ligne à
exécuter à cause de son inutilité au point de vue militaire ainsi qu'à son irrationalité sur
le plan économique. D'ailleurs, la voie ferrée ne peut suivre la ligne du fait de la
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 6
géomorphologie de l'île; en effet, elle doit forcément descendre sur rune des deux côtes,
orientale ou occidentale, et perd en conséquence, son caractère stratégique.
La deuxième proposition était de relier la capitale avec Mananjary. Cette ligne
Antananarivo vers Mananjary et l'embouchure de Faraony devait être pour les raisons
énumérées dans la discussion succincte des propositions de la compagnie auxiliaire de
colonisation, également, écartée.
Le troisième choix était de relier Antananarivo avec Mahajanga, une ville plus
prés de l’Afrique. Mais les inconvénients résidaient sur les faits que cette partie de l’île
était inhabité, et par suite, { Mahajanga l’aridité était parfois extrême. En outre, les
travaux seraient plus coûteux à exécuter dans le port de Mahajanga où la marée atteint
4m.50.
Ainsi, nous avons pu avancer la dernière proposition de relier le haut plateau
avec la ville de Tamatave. C'est d'abord, la voie la plus courte, 400 kilomètre, contre 600
kilomètre vers Mahajanga, 600 vers Fianarantsoa et Faraony, et 1.100 kilomètre vers
Diégo-Suarez.
Non seulement la voie de Tamatave est la plus courte, mais en plus elle rachète
les difficultés de son parcours, par des commodités relatives qu'elle offre à la circulation.
En outre, sur le versant oriental, les pluies continuelles entretiennent dans la région qui
s'étend d’Antananarivo { Tamatave, une végétation vigoureuse, l'eau est abondante. Par
conséquent, la population est plus dense que sur l'autre versant, et les villages sont
relativement nombreux.
Certes, la côte orientale est exposée aux cyclones, mais des inconvénients ne se
rencontrent pas à Tamatave, en l'absence de fleuve ou de grosse rivière qui y débouche.
C'est donc, la meilleure perspective relativement aux ports de la côte orientale et, le
moins éloigné d’Antananarivo.
I.2.3. La naissance de la voie ferrée à Madagascar :
Ces trois itinéraires écartés, reste le tracé Tananarive-Tamatave. D’une part,
Antananarivo en tant que grande ville de Madagascar, tient une place très importante
dans divers domaines: socio-économique et politique du pays et cela depuis l’époque
monarchique jusqu'à l'heure actuelle; et surtout pendant l'époque coloniale. Sur le plan
politique et financier elle est au centre de la démarche administrative du pays. En outre,
sur le plan économique, cette ville occupe une place essentielle sur la tenue des
échanges extérieures telles que les tissus, vannerie, ... D’autre part, Toamasina en tant
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 7
que premier port de Madagascar, supporte la majeure partie du trafic commercial de la
Côte-Est; tous ses produits y sont transportés par des goélettes, et la plus grande partie
de ceux de l'intérieur y arrive par porteurs. C'est dans cet entrepôt que se concentrent
les articles importés en provenance des navires venant d'Europe ou d'Amérique. A cela
s'ajoute que Tamatave, à cette époque, avec les deux bancs de coraux qui l'abritent, et sa
digue en maçonnerie qui la protège des vents du Nord, avec son wharf métallique de 200
mètres ou les grands vapeurs ne peuvent cependant pas accoster, mais demeure
toujours le port principal. Et même, { l’heure actuelle, le port de Tamatave tient encore
une place très importante dans le domaine du commerce extérieur: importation et
exportation; comme auparavant, en relation avec le trafic ferroviaire, il prend déjà une
grande part à la liaison de Tananarive à Tamatave et vice et versa, dans divers domaines
tels que le transit des marchandises, le transit militaire à l'époque coloniale. La date 01
Avril 1901 symbolise le commencement des travaux de construction du chemin de fer à
Anivorano après l'achèvement des études préparatoires et la création des installations.
Ainsi commencent les travaux, la tête de la ligne part d'Anivorano mais quelques temps
plus tard, elle fut transférée à Brickaville qui tient son nom de l'Ingénieur Général
BRICKA, inspecteur des ponts et chaussées; terminus où la navigation pouvait se faire en
toute saison. Plus précisément, c'est en Octobre 1901 que l'origine du chemin de fer est
décidée par le Gouverneur Général GALLIENI en la reportant d'Anivorano à Brickaville
en raison de sa disponibi1ité permanente. Tout d'abord, à travers la ligne TCE, lorsque
les travaux ardus sont finis graduellement, les inaugurations prennent place: la première
est celle du premier tronçon de Brickaville - Sandrantsimbona : 30 kilomètres. Ensuite,
le 31 octobre 1904, inauguration des 102 premiers kilomètres. Puis, le 01 janvier 1909
marque l'inauguration de la ligne Brickaville - Tananarive alors que la gare de
Tananarive n'est pas encore construite. Et enfin, puisque le but est atteint: pour
l’achèvement complet de la construction de ce tracé, l'inauguration a lieu le 06 mars
1913, une dizaine d'années après le commencement. Pour cette ligne Antananarivo Côte
Est ou T.C.E, les dépenses sont estimées à 63 000 000 francs CFA, alors que c’était prévu
pour 47 500 000 francs CFA. Cette augmentation est due aux réparations des dégâts
provoqués par le violent cyclone qui ravageait l’île en 1905.
Une fois la ligne TCE terminée, les travaux de construction de la liaison
ferroviaire Antananarivo-Antsirabe ont débutée en 1913. Cette ligne nommée
Antananarivo-Antsirabe ou T.A a été établie en 1919.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 8
Parallèlement { l’élaboration de cette ligne, la conception d’une voie secondaire
ligotée à la T.C.E partant de Moramanga se prépare. Ici¸ la mise en place de la ligne vers
Lac Alaotra commençait en 1919 et se terminait en 1923. Elle a pour nom Moramanga
Lac Alaotra ou M.L.A.
Ces trois lignes (T.C.E, T.A, M.L.A) constituent le Réseau Nord des chemins de fer à
Madagascar.
D’autres constructions de voie ferrée comme la ligne Fianarantsoa Côte Est ou
F.C.E ont demarré en 1927. Cette dernière a pour but de joindre la région Betsileo à la
mer. Or, à cause des raisons techniques et financières, les colons ont pris Manakara
comme terminus. Les travaux furent achevés en 1936.
Des extensions des voies vers d’autres endroits stratégiques, ne se faisaient qu’en
1969 par la réalisation de la voie Vohidiala-Morarano Chrome ou V.M.C. Une voie reliée à
la M.L.A au PK122, qui mesure 19 kilomètre. Ensuite, fut entrepris la ligne joignant
Antsirabe avec Vinanikarena mesurant 20 kilomètre. Enfin, il a été construit la ligne de 5
kilomètre joignant Antananarivo à Alarobia.
Tous les chemins de fer { Madagascar comportent une voie d’écartement de 1000
mm avec des rails de types Vignoles, des traverses METALLIQUES, des traverses en
BOIS, ou en BETON ARMEE. Et l’espace entre deux traverses est de 60cm en alignement
droit et 54cm dans les courbes.
A Madagascar, on rencontre environs 928 kilomètre dont le classement de ces
lignes est résumé dans le tableau ci-dessous :
Tableau n°01 : Récapitulation des voies ferrées de Madagascar
Ligne Réseau Année de
construction
Longueur en
km
Antananarivo - Tamatave (T.C.E)
Antananarivo - Antsirabe (T.A)
Moramanga - Lac Alaotra (M.L.A)
Fianarantsoa - Côte Est (F.C.E)
Vohidiala - Morarano Chrome (V.M.C)
Antsirabe - Vinanikarena
Antananarivo - Alarobia
Nord
Nord
Nord
Sud
Nord
Nord
Nord
1901 - 1913
1913 - 1919
1919 - 1923
1927 - 1936
En 1969
En 1980
-
376
158
186
164
19
20
5
Total 928
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 9
I.3. ADMINISTRATION DES VOIES FERREES DE MADAGASCAR :
I.3.1. Les anciennes sociétés de gestion des voies ferrées malgaches :
Depuis leurs créations, les chemins de fer malgaches, gérés par le génie militaire,
ont connu plusieurs situations juridiques administratives.
Le 28 Février 1944, une Société ferroviaire fut mise en place afin de desservir les
Réseaux Nord et Sud. Cette Société fut dénommée REGIE GENERALE DES CHEMINS DE
FER D’OUTRE MER. La Société ferroviaire fut déléguée le 26 Décembre 1950 à un
organisme { caractère Individuel et commercial. L’année suivante le 1er Janvier 1951, la
Société change de nom. Elle devient alors la REGIE DES CHEMINS DE FER DE
MADAGASCAR (RCFM). Au cours de l’année 1974, l’Etat Malgache nationalise la Société
ferroviaire, et la dote d’un Statut d’Entreprise Public { Caractère Commercial (EPIC). Le
06 Mai 1982, l’entreprise devient une Société d’Etat { part entière. La Société ferroviaire
Malgache devient le RESEAU NATIONAL DES CHEMINS DE FER MALAGASY (RNCFM). Le
RNCFM tournant au ralenti, est en état de soudure selon l’analyse faite. En effet, le
gouvernement n'arrive plus { soutenir les besoins d’investissements pour les travaux de
réhabilitations.
I.3.2. La société gestionnaire du réseau ferré malgache à l’heure actuelle :
Dans les années 90, les chemins de fer ne sont plus entretenus, les matériels
moteurs et remorqués ne sont plus fonctionnels et ne sont pas renouvelés. L’Etat
Malgache décide de privatiser le RNCFM. Le 10 Octobre 2002 un opérateur privé
appartenant au groupe « BOLLORE » du nom de « COMAZAR » prend en charge la
gestion et l’exploitation, des infrastructures et du patrimoine du chemin de fer Malgache
selon la Convention de Concession de Gestion d’Exploitation du réseau Nord. Le RNCFM
devient « MADARAIL ou MADAGASCAR RAILWAYS », une Société anonyme au capital
social de 5 000 000 000 d’Ariary. Au cours de l’année 2008, l’opérateur Belge «
VECTURIS » est l’actionnaire majoritaire de MADARAIL.
I.3.2.1. Présentation générale de la société MADARAIL S.A :
MADARAIL S.A ou MADARAIL Société Anonyme, est une société privée à
caractère industriel et commercial. Son siège social est à Antananarivo 101, plus
précisément { la Gare Soarano, l’Avenue de l’Indépendance, Boite Postale 1175
Madagascar. Et a pour logo :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 10
I.3.2.2. Les activités de la société MADARAIL S.A :
Transports :
Le transport inclut le transport de Marchandises et de personnes :
- Transport de Marchandises : MADARAIL transporte différents types de produits
(marchandises dangereuses, matériaux de constructions, produits de carrières, produits
agricoles et alimentaires, produits conteneurisés, etc.) à travers le Réseau Nord (TCE,
MLA, TA). Elle propose une logistique intégrée (Magasinage, TNF, Livraison Terminale).
Sa flotte commerciale importante : 17 locomotives, 260 wagons de différents types.
Leurs trains effectuent deux (02) allers-retours quotidiens entre Tamatave et
Antananarivo, et deux (02) allers-retours hebdomadaires entre Antsirabe et
Antananarivo. Leurs services sont valables 7 jours/7 et 24h/24.
- Transport de personnes : Le train « Dia Soa » a été mis en place pour desservir les
zones enclavées entre Moramanga et Tamatave. Ce train circule 6jours/7 sur cet axe.
MADARAIL dispose également de deux trains touristiques : Le « Trans Lémurie Express
» et la légendaire « Micheline ».
Flotte commerciale de MADARAIL :
Tableau n°02 : La flotte commerciale de la société MADARAIL
Locomotives 17
Matériels Remorqués 260
Wagons couverts 67
Wagons plats (portes conteneurs) 48
Wagons à Minerais 76
Wagons Citernes 63
Tombereaux 6
Source : Société MADARAIL
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 11
Voies :
La société effectue des « embranchements particuliers » sur demande, et en fonction
de la faisabilité. Ces embranchements particuliers permettent à leurs clients d’être livrés
directement sur leur site de production.
Tableau n°03 : Les dernières réalisations de la société MADARAIL
Savonnerie Tropicale Antananarivo 70 mètres
TIKO Zone Industriel Forello 180 mètres
TIKO Port de Toamasina 120 mètres
NBM (Nouvelle Brasserie de Madagascar) Ambatolampy 630 mètres
MICTSL Toamasina 325 mètres (en cours)
Source : Société MADARAIL
La réhabilitation et le renouvellement sont effectués par la SOMATRAFER, et sont
supervisés et contrôlés par le DVOAB (Département Voies, Ouvrage d’Art et Bâtiment).
Maintenance des matériels roulants :
Par soucis de sécurité, la société se doit de respecter la périodicité des révisions et
des entretiens de leurs matériels moteurs et remorqués. Le Département Matériel
(DMAT) assure la totalité des révisions et des entretiens de leurs engins dans leurs
ateliers. Les matériels roulants sont révisés et visités selon une fréquence bien définie.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 12
Tableau n°04 : La maintenance des matériels roulant de la société MADARAIL
Matériels moteurs (locomotives)
Révisions générales
Grands entretiens
Visites systématiques
tous les 480 000 Km
tous les 180 000 Km
Après chaque voyage
Matériel remorqués (wagons)
Révisions générales
Grands entretiens
Révisions systématiques
Entretiens courants
tous les 6 ans
tous les 3 ans
tous les 50 000 Km
Après chaque voyage
Engins de travail (draisines, locotracteurs, etc.)
Révisions générales
Grands entretiens
Visites systématiques
tous les 3 ans
tous les 9 mois
Après chaque voyage
Source : Société MADARAIL
Adaptations de pièces :
MADARAIL adapte en interne leurs propres pièces de rechanges nécessaires à leur
activité (roues, vilebrequins, etc.) Le dépôt principal de Soarano est composé de 13
Ateliers (Infrastructures techniques, peintures, injections, bogies pneumatiques, essieux,
etc.) Moramanga ainsi que Manangareza possèdent également 01 dépôt chacun. Elle
prend également les commandes de certains de leurs clients, qui désirent confectionner
et/ou modifier des pièces spéciales (alésage, tournage, fraisage, etc.) Elle traite leurs
requêtes en fonction de la disponibilité de leurs ateliers et de la faisabilité technique.
I.3.2.3. Les infrastructures de la société MADARAIL S.A :
Réseau Nord
Le Réseau Nord est composé de trois lignes de 673 Kilomètres, de 300 ponts, 35
tunnels et 1 892 courbes. C’est le réseau pris en charge par MADARAIL.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 13
Tableau n°05 : Le Réseau Nord géré par la société MADARAIL
Ligne Kilomètres Ponts Tunnels Courbes
Tananarive-Côte Est (TCE) 372 km 147 28 1 370
Moramanga-Lac Alaotra (MLA) 142 km 109 0 334
Tananarive-Antsirabe (TA) 159 km 44 7 188
TOTAL 673 km 300 35 1 892
Source : Société MADARAIL
Gares Ouvertes
Il existe aussi plusieurs gares qui seront ouvertes.
Tableau n°06 : Les Gares Ouvertes
Gares Ouvertes
Construites
Existantes
28
05
23
Gares réhabilitées
Construites
Existantes
24
01
23
Source : Société MADARAIL
Bâtiments
MADARAIL possède 28 gares opérationnelles sur le Réseau Nord : 20 sur la ligne
TCE, 03 sur la ligne MLA, et 05 sur la TA. Parmi elles, 05 furent construites récemment,
et les 23 autres existaient déjà pour la plupart depuis la période coloniale. Ces dernières
furent toutes détériorées, faute d’entretiens. Beaucoup d'entre elles ont été réhabilitées
et d'autres sont en cours de réhabilitation : 19 gares ont été réhabilitées sur la ligne TCE,
et 05 gares sur la ligne TA.
Voies
Afin d’optimiser la Sécurité de leurs Voies et de prévenir tout accident, MADARAIL a
mis en place des plans de réhabilitation et de renouvellement des Voies sur les trois
lignes du Réseau Nord (Tananarive-Côte Est, Moramanga-Lac Alaotra, Tananarive-
Antsirabe):
- Renouvellement des Voies : Cela consiste à remplacer certains éléments défectueux
de la Voie par des matériaux plus résistants et plus sophistiqués c'est-à-dire, par
exemple, remplacer les traverses en bois défectueuses en béton, confortement des voies,
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 14
etc.
- Réhabilitation des Voies : Cela consiste { remplacer l’intégralité de la plate forme
ferroviaire avec des matériaux plus résistants et plus modernes c'est-à-dire, par
exemple, remplacer l’intégralité des traverses en bois en traverses en béton, remise en
état de la géométrie de la voie, confortement des voies, etc.
Tableau n°07 : Les entretiens de voies
Voies renouvelées
TCE
MLA
TA
195 Km
146 Km
32 Km
17 Km
Voies réhabilitées
TCE
MLA
TA
327 Km
(Toutes lignes confondues)
Source : Société MADARAIL
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 15
Chapitre II : PRESENTATION DU PROJET
La ligne Moramanga – Lac Alaotra est une des lignes qui ont bénéficié d’un
financement pour renouvellement des voies grâce { l’accord de partenariat entre l’Etat
malgache et la Société MADARAIL. Plus précisément, c’est la ligne Vohidiala –
Ambatondrazaka, qui fait parti de la M.L.A que ce projet va élaborer.
Cette voie représente une ligne de connexion de base dans la région Alaotra
Mangoro du fait de l’existence de la société SILAC { Manakambahiny-Ouest qui collecte
du riz. De plus l’existence des légumes, des boissons de la BRASSERIES STAR DE
MADAGASCAR promu le trafic de cette région..
II.1.HISTORIQUE DE LA LIGNE MORAMANGA – LAC ALAOTRA :
Une fois, la ligne Antananarivo-Cote Est est faite, l’idée de construire la ligne
Antananarivo-Diégo Suarez revient aux colons. En effet, conscient des potentialités de la
région d’Alaotra comme la production du riz, caoutchouc, cires, etc. qui pouvaient être
bénéfiques et rentables, le gouvernement colonial a décidé de relier la région Mangoro
ainsi que la partie Lac Alaotra avec la capitale Antananarivo et aussi avec le premier port
Tamatave de Madagascar. Alors, le nom Moramanga-Lac Alaotra ou M.L.A venant de ces
deux régions apparu.
Les Travaux de construction ont débuté le 20 septembre 1914 en partant de
Moramanga vers Ambatondrazaka. L’inauguration du premier tronçon Moramanga-
Amboasary était faite par le Gouverneur Général GARBIT le 29 mai 1915. Ensuite, la
construction du deuxième tronçon continuait toujours afin de faciliter la promotion de la
plaine d’Alaotra. En effet, la ville d’Ambatondrazaka est atteinte le 25 juin 1922. Enfin, le
dernier tronçon de la ligne Moramanga-Lac Alaotra c’est { dire Ambatondrazaka-
Andreba était achevé le 15 mars 1923. En 1969, l'exploitation de la mine de chrome
d'Ambodiketsa a nécessité la création d'une antenne industrielle de Vohidiala (PK 122
MLA) à Morarano. Cette ligne fait partie du Réseau Nord.
La réalisation de la ligne Moramanga-Lac Alaotra a couté 11 700 000 francs avec
une longueur de 169 km. Cette ligne était construite par les colons pour promouvoir
l'économie coloniale. Toamasina est le port qui, par sa position géographique, remplit le
mieux les conditions nécessaires à l'exportation des matières premières vers la
métropole. Alors des entretiens ont été faits par les colons pour améliorer cette ligne.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 16
Pendant les années florissantes, il a été enregistré deux départs et deux arrivées
par jour, à destination ou en provenance du Lac Alaotra. Par la suite, particulièrement en
raison de la vétusté des installations et du matériel (surtout locomotives), le rythme
s'est beaucoup ralenti : trois départs (mercredi, vendredi et dimanche) et trois arrivées
à Ambatondrazaka (mardi, jeudi et samedi), par semaine. Actuellement, la MADARAIL
est quasi en veilleuse, surtout pour le transport de voyageur.
Carte n°01 : Carte du réseau auprès de MADARAIL
Depuis une décennie, cette ligne MLA n’a reçu aucune intervention concernant
l’Entretien des voies.
La ligne compte 17 gares à partir de Moramanga. La distance moyenne entre deux
gares est de 14 km.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 17
Tableau n°08 : Kilométrages et altitudes des gares
Noms des gares Kilométrages des
gares
Altitudes des
gares
MORAMANGA
Ampitambe
Marovoay
Morarano
Amboidray
Ampangabe
Amboasary
Andaingo
Ambohimena
Anosiroa
Andilanatoby
Vohidiala
Manakambahiny
AMBATONDRAZAKA
Station Alaotra
Andreba
AMBATOSORATRA
0,000
10,200
18,200
28,100
38,200
50,900
58,100
82,200
89,700
98,300
117,100
122,600
129,900
142,200
156,600
165,300
168,700
911
906
910
905
910
905
899
914
928
886
785
772
773
765
775
763
754
Source : Société MADARAIL
II.2.LOCALISATION DU PROJET :
La ligne Moramanga-Lac Alaotra constitue une des lignes composant le Réseau
Nord des chemins de fer malgaches occupés par la société MADARAIL. Reliant
Moramanga avec Ambatondrazaka, et même jusqu’{ Ambatosoratra, elle donne accès {
la plaine d’Alaotra c'est-à-dire la voie de désenclavement de la Région Alaotra Mangoro.
Elle occupe une place prépondérante pour les gens à faible revenu et pour le transport à
fort tonnage comme le transport des produits agricoles, des minerais de chromite et des
carburants. Elles ont aussi des intérêts touristiques. L’itinéraire concerné par ce projet
de rénovation, se situe entre le PK 122+000 (Vohidiala) et le PK 142+000
(Ambatondrazaka) du tronçon MORAMANGA - AMBATONDRAZAKA dans la Région
Alaotra Mangoro.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 18
Ainsi, la carte qui suit localise le projet dans les zones d’influences concernées et
aussi les régions qui les délimitent.
Carte n°02 : Localisation du projet sur la carte du réseau de la société MADARAIL
II.3.OBJET DU PROJET :
Le marché a pour objet l’exécution des TRAVAUX DE RENOUVELLEMENT DE
VOIES ENTRE VOHIDIALA ET AMBATONDRAZAKA, DANS LA REGION ALAOTRA
MANGORO. (20 KM)
II.3.1. L’objet du projet:
Les Travaux de renouvellement des voies de la ligne Moramanga-Lac Alaotra
entre Moramanga et Ambatondrazaka a pour objet, le rehaussement de la performance
du tronçon Vohidiala-Ambatondrazaka. Ils visent aussi à lutter contre la pauvreté et à
maintenir un très bon niveau de sécurité, limiter le coût de la maintenance, apporter
plus de confort aux voyageurs ainsi que réduire les nuisances sonores pour les riverains.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 19
Les échanges entre les pays Tamatave, Antananarivo et Ambatondrazaka
conduiront à un accroissement permanent du nombre de camions le long de la Route
Nationale n°44. Le transfert d’une partie non négligeable des trafics de marchandises de
la route vers le rail constitue un objectif majeur pour les régions concernées.
Ces travaux de renouvellement apportent une hausse de l’approvisionnement en
carburant transporté par les wagons citerne pour la capitale de la région Alaotra
Mangoro une fois que ces travaux auront été achevés.
Les renouvellements de ce tronçon de la M.L.A jouent également un rôle
important dans la diversification et l'intégration de l'économie de la Région concerné en
général. Ils ont pour objet de faciliter l'approvisionnement des industries locales en
produits de base, ouvrant ainsi des débouchés à l'agriculture. D'autre part ils visent la
facilité d'acheminement des biens d'équipement nécessaire à l'industrie et à
l'agriculture en vue d'accroître leur productivité. Ils vont contribuer à la recherche de
complémentarité entre les différentes activités industrielles et agricoles de la Région
Alaotra Mangoro.
Ces travaux de rénovations ont pour objectifs d’assurer une lourde tache au profit
des sociétés industrielles. Presque la majorité des grandes entreprises existant à
Madagascar sont en collaboration avec la société MADARAIL, et plusieurs d'entre elles
constituent de grands clients tels que la société Star, Savonnerie tropicale,
Hydrocarbure, etc.
Le développement des industries de transformation se manifeste d'une part par
l'approvisionnement en matériels, en équipements et en matières premières et d'autre
part, par l'évacuation de leurs produits semi-finis ou finis.
La participation du mode de transport sur ces sociétés commence donc au niveau
de leurs constructions et peut aboutir jusqu'à leurs fonctionnements.
Enfin, ce projet a pour objet : l’amélioration du confort de l’usager (réduction
significative des «secousses») et la diminution du nombre d’incidents : disponibilité
accrue de l’infrastructure (moins de ralentissements pour les trains).
II.3.2. Les intervenants:
Maitre de l’Ouvrage :
L’Administrateur Directeur Général de MADARAIL
Gare Soarano, Avenue de l’Indépendance, ANTANANARIVO 101, MADAGASCAR.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 20
Maitre d’Œuvre :
La Direction des Installations Fixes de MADARAIL
Gare Soarano, Avenue de l’Indépendance, ANTANANARIVO 101, MADAGASCAR.
Entrepreneur :
SOMATRAFER (Société Malgache de travaux ferroviaire)
Gare Soarano, Avenue de l’Indépendance, ANTANANARIVO 101, MADAGASCAR.
II.4.BUT DU PROJET :
Il s’agit d’effectuer le renouvellement complet des constituants de la voie ferrée
(rail, traverses, ballast) quasi hors services.
En effet, le vieillissement de la voie, dû { l’usure, ne permet plus d’obtenir, par des
méthodes classiques d’entretien, une résistance des éléments de structure et des
qualités géométriques convenables, il devient alors nécessaire de renouveler les
constituants principaux de la voie.
Les travaux prévus visent à mettre en place une voie moderne sur des traverses
en béton, reposant sur du ballast sain. Des travaux connexes sont à réaliser
conjointement, telles les réfections de dispositifs d’assainissement, le curage des fossés
et le renouvellement de certains platelages comme les appareils de voie et passages à
niveau.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 21
Chapitre III : ETUDE MONOGRAPHIQUE DE LA ZONE
D’INFLUENCE
La zone d’influence du tronçon de la ligne Moramanga Lac Alaotra entre
Moramanga et Ambatondrazaka comprend tout le territoire la région d’Alaotra
Mangoro.
III.1. PRESENTATION DE LA REGION ALAOTRA MANGORO :
III.1.1. Délimitation administrative:
Du point de vue administratif, la région Alaotra Mangoro est délimité par :
Au Nord : par les districts de Mandritsara, Port-Bergé et Mandritsara (Région
Sofia) ;
Au Nord ouest : par le district de Tsaratanàna (Région Betsiboka)
A l’Ouest : par les districts d’Anjozorobe et de Manjakandriana (Région
Analamanga) ;
Au Sud Ouest : par les districts d’Andramasina (Région Analamanga) et
d’Ambatolampy (Région Vakinankaratra) ;
Au Sud : par le district de Marolambo (Région Atsinanana) ;
Au Sud Est : par les districts Tanambao Manampotsy et Vatomandry (Région
Atsinanana) ;
A l’Est : par les districts de Brickaville, Toamasina II (Région Atsinanana) et
Vavatenina (Région Analanjirofo) ;
Au Nord Est : par les districts de Fénérive Est et Soanierana Ivongo (Région
Analanjirofo).
III.1.2. Aperçu général de la région Alaotra Mangoro :
La Région Alaotra Mangoro se situe sur le Centre Est de Madagascar (dans l’ex-
province de TOAMASINA) et s’étend sur une superficie de 33.054 km². Elle comprend 5
districts :
-Ambatondrazaka (20 communes)
-Amparafaravola (20 communes)
-Andilamena (8 communes)
-Moramanga (21 communes)
-Anosibe An’Ala (10 communes)
: superficie : 6 967
: superficie : 6 496
: superficie : 7 525
: superficie : 9 396
: superficie : 2 668
km2
km2
km2
km2
km2
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 22
La région Alaotra Mangoro est située entre 17° 19’ et 19° 90’ de latitude Sud et
48°12’ et 48°39’ de longitude Est, la Région est de forme allongée selon une direction
subméridienne de 400 Km de longueur et d’une largeur moyenne de 85 Km.
Carte n°03 : Localisation de la région Alaotra Mangoro
Elle compte 79 communes (dont 2 communes urbaines) et 606 fokontany.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 23
III.2. MILIEUX HUMAINS ET SOCIAUX:
III.2.1. Population et démographie:
La Région Alaotra-Mangoro compte une population totale d’environ 1 112 550
habitants repartis comme suit :
Tableau n°09 : Population de la région
Districts Nombre de
Commune
Superficie
(km²) Population
Densité
(Hab/km²)
Ambatondrazaka 20 6 967 380 211 54,57
Amparafaravola 20 6 496 293 282 45,15
Andilamena 8 7 527 90 887 12,07
Moramanga 21 9 396 248 040 26,40
Anosibe An’ala 10 2 668 100 130 37,53
REGION 79 33 054 1 112 550 33,66
Source : Monographie Districts 2004
La Région étant essentiellement à vocation agricole, 14,94 % de la population est
urbaine tandis que 85,06 % vit en milieu rural. La densité moyenne, en 2004, est de
33,66 hab/km².
III.2.2. Croissance démographique:
La croissance démographique est de 3,11 %. Le taux d’urbanisation est de 14,94
%.
III.3. SECTEURS ECONOMIQUES:
III.3.1. Zonage économique:
Du point de vue économique, la région Alaotra-Mangoro peut être subdivisée en
trois zones :
1. La zone économique du centre (sous-région Alaotra) caractérisée par la production
rizicole composée de deux (02) districts : Ambatondrazaka et Amparafaravola.
2. La zone économique du Sud (sous-région de Mangoro), riche en patrimoine forestier
et environnemental constituée de deux (02) districts : Moramanga et Anosibe An’Ala.
3. La zone économique du Nord marquée par l’élevage des bovidés et l’existence de
zones de pâturage (Nord d’ Amparafaravola et Andilamena).
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 24
III.3.2. Agriculture:
La Région Alaotra-Mangoro est une zone de production rizicole. C’est la
principale activité de la majorité de la population des plaines autour du lac. La
production peut être augmentée par l’accroissement du rendement (actuellement le
rendement se situe { 3,64 t/Ha) et l’extension des surfaces cultivables car la région
dispose de 120 000 Ha de rizière dont 35 000 ha irrigués et a une production en paddy
tournant autour de 300 000 tonnes par an.
L’ensemble de la région est également propice aux autres cultures vivrières
(céréales, manioc, arachides, légumes, etc.), aux cultures de rente (café, litchis, girofles,
etc.), aux cultures industrielles (canne à sucre, raphia, etc.).
Les cultures vivrières occupent 94% des surfaces cultivées.
Signalons également les cultures maraîchères et les cultures fruitières qui sont
propices au voisinage immédiat des bas fonds et au niveau des vallées intercalées dans
les escarpements de montagnes des zones forestières.
III.3.3. Pêches et ressources halieutiques:
La pêche est traditionnelle et est presque toujours associée { d’autres activités
agricoles. Les captures sont écoulées sur place ou dans les environs quand les
collecteurs ne parviennent pas jusqu’aux sites.
Les pêcheurs sont regroupés en association ou groupement de 15 à 20 membres.
Les plans d’eau, les lacs intérieurs, les fleuves constituent les supports aux activités de
pêche.
Le Lac Alaotra, d’une superficie de 20 000 ha, est d’ailleurs le plan d’eau intérieur
le plus important de Madagascar. Il se prête à différents usages : pêche, riziculture,
collecte de plantes aquatiques pour la vannerie. Malheureusement, les menaces
d’ensablement se généralisent, suite { la forte dégradation des bassins versants. Les
produits sont destinés à la consommation locale, intra et extra régionale, frais, fumés ou
séchés selon les marchés. Le rendement du Lac Alaotra tourne autour de 2500 T/an.
La Pêche constitue une activité importante pour la population riveraine du lac,
surtout pour ceux qui n’ont pas de terres { cultiver. La Pisciculture commence { être
pratiquée dans toute la Région et constitue une source de revenus non négligeables.
III.3.4. Elevage:
La Région possède deux Circonscriptions d’élevage :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 25
CIREL Ambatondrazaka : elle s’occupe des districts d’Ambatondrazaka,
d’Amparafaravola et d’Andilamena ;
CIREL Moramanga : couvre les districts de Moramanga et d’Anosibe An’Ala.
L’effectif de cheptel par spéculation en termes d’élevage est résumé dans le tableau
suivant :
Tableau n°10 : Production annuelle de cheptel
Districts Bovin Porcin Ovin/Caprin Volaille
Ambatondrazaka 79 741 11 153 7 317 299 635
Amparafaravola 72 848 2 181 625 233 215
Andilamena 64 332 800 10 352 511
Moramanga 40 461 9 500 250 500 000
Anosibe An’Ala 6 710 3 941 80 292 351
REGION 264 092 27 575 8 282 1 677 712
Source : Rapport annuel Circonscription d’élevage 2003 – PCD
Les volailles sont constituées essentiellement par les oies dans l’Alaotra et des
poulets dans le Mangoro.
L’élevage bovin se pratique surtout du coté d’Andilamena et d’Amparafaravola.
Le nombre considérable du cheptel bovin dans le district d’Ambatondrazaka s’explique
par le fait que même si l’élevage bovin n’est pas une activité { part comme dans les
districts d’Andilamena et d’Amparafaravola, presque chaque famille rurale dispose de
quelques têtes de zébus pour des fins agricoles : traits, fumier, piétinage des rizières,
moisson…
III.3.5. Tourisme:
Avec le corridor forestier de l’Est et le lac Alaotra, Alaotra Mangoro dispose de sites
touristiques reconnus. Les lieux les plus fréquentés sont :
les aires protégées,
le lac Alaotra avec un plan d’eau navigable favorable { la pêche et célèbre par la
présence des « onjy » et des « bandro », endémiques dans la zone,
et d’autres sites comme les marais de Torotorofotsy avec ses grenouilles dorées,
le gîte des fanihy du coté d’Amboasary, les chutes d’eau présentes presque sur
tous les cours d’eau, …
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 26
Les parcs, aires et réserves naturelles de la Région Alaotra-Mangoro sont nombreux
et présentent des potentialités énormes pour le développement du tourisme de
découverte:
Andasibe et Zahamena disposent d’infrastructures d’accueil de renommée
internationale pour les touristes. Des circuits, des activités et des guides sont
opérationnels et disponibles pour servir les visiteurs.
III.3.6. Mines et industries extractives:
Le principal minerai industriel destiné { l’exportation est le graphite. Les
principaux gisements sont localisés à Moramanga. Deux sociétés « Arsène Louys et Cie »
et « R. Izouard » s’y adonnent avec une production de 2 500 tonnes par an.
Au niveau d’Ambatondrazaka, on trouve, le gisement de chaux et de pouzzolane
d’Ambatosokay.
Un grand projet d’exploitation de Cobalt et de Nickel est en cours de mise en
oeuvre par la société SHERRIT dans la zone d’Ambatovy et d’Analamay (Moramanga).
Ambatovy – Analamay compterait près de 125 millions de tonnes de minerais, avec une
teneur moyenne de 1% de Nickel et de 0,6 à 1% de Cobalt et une production annuelle de
60 000 tonnes de Nickel et 5 600 tonnes de Cobalt.
Outre les exploitations industrielles, la région dispose d’autres ressources comme
le quartz, le cristal, l’or et d’autres pierres précieuses comme le rubis d’Andilamena, qui
sont exploitées de manière illicite.
III.3.7. Industries manufacturières:
Sur les 7 féculeries qui ont existé, seule celle de Marovitsika subsiste.
Au Nord, il y a prédominance de rizeries et d’unités de décortiqueries.
Notons aussi l’existence de l’industrie cartouchière du Ministère de la Défense
Nationale à Sahafitahana Moramanga.
Dans la partie Sud de la région, l’abondance des ressources forestières explique la
prédominance des industries de bois comme FANALAMANGA, TIB, PANOMAD et les
petites scieries.
III.4. INFRASTRUCTURES ROUTIERES:
La longueur des routes de la région se résume comme suit (Source : FTM):
Routes Bitumées : 398 km
Routes Nationales Secondaires ou RNS : 242 km
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 27
Routes d’Intérêt Provincial ou RIP : 246 km
Routes Communales et Intercommunales : 810 km
Soit une longueur totale toutes catégories de : 1.696 km.
Un programme à court terme, établi en partenariat avec les bailleurs de fonds
procède le bitumage de la RN 44 dans son ensemble et prévoit la réfection de la RN 3a
sur toute sa totalité.
La longueur des chemins de fer de la région est 188 km.
Au début de la période coloniale, la préoccupation administrative majeure a été
l'amélioration des voies de communication en vue de maintenir la paix. C'est pourquoi,
la construction du réseau de chemin de fer reliant la capitale de Madagascar avec
d’autres régions a été une priorité. La région Alaotra Mangoro fait parti des zones { forte
potentialité économique et culturelle situées dans la partie Est de Madagascar ; mais
l’état de la seule voie ferrée de désenclavement, constitue une entrave { leurs
exploitations. Ce projet de renouvellement de voie de la ligne Moaramanga Lac Alaotra
concernant le tronçon Vohidiala et le Chef Lieu de région Ambatondrazaka donnera à la
population de cette dernière la possibilité de mieux exploiter les ressources locales.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 28
DEUXIEME PARTIE :
NOTION DE LA VOIE
FERREE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 29
Chapitre I : GENERALITES SUR LA VOIE FERREE
La voie est constituée par un assemblage d’éléments plus ou moins élastiques, qui
transmettent à la plateforme la charge dynamique des roues.
I.1. LA SUPERSTRUCTURE D’UNE VOIE FERREE:
La superstructure d’une voie ferrée est constituée par :
Le rail ;
Les organes de liaison entre barre élémentaires de rails ;
Les organes de fixation des rails sur les traverses ;
Les traverses ;
Le ballast ;
Figure n°01 : La superstructure d’une voie ferrée
I.1.1. Le rail :
I.1.1.1. Définition :
Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée sur laquelle roulent
les véhicules ferroviaires. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie
ferrée. Ils reposent alors généralement sur des traverses pour conserver un écartement
constant.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 30
Il est { noter qu’un système de transport fondé sur l’utilisation d’un seul rail est
un monorail. Un (voire deux) rail(s) peut (peuvent) servir aussi { l’alimentation
électrique (alimentation par troisième rail ou par troisième et quatrième rails).
I.1.1.2. Rôles du rail :
Le rail a trois (04) rôles importants :
- guidage des roues des trains ;
- réception des forces dynamiques venant des roues des matériels roulants ;
- transmission de ces forces vers la partie inférieure de la superstructure de la
voie ;
- transmission de signaux (circuits de voie) pour le retour des courants de traction
et des auxiliaires du train (ligne train pour le chauffage et la climatisation sur les
rames tractées).
I.1.1.3. Historiques du rail :
En général, la plus ancienne image de rails connue est une gravure sur bois d’une
Cosmographie Universelle parue à Bâle en 1550, reproduisant le moyen de transport
utilisé dans les mines alsaciennes de Lebertahl.
La conception actuelle de la voie ferrée ne s’est cependant développée que plus
récemment et son évolution s’est traduite essentiellement dans le mode de réalisation
des rails : recouvrement de madriers par des plaques de fonte en 1738 (mines de Wyte-
Haven), apparition de rails métalliques en 1763 (Richard REYNOLDS), de rails en fer
puddlé (John BIKINSHAW) et enfin proposition par BESSEMER des premiers rails en
acier en 1858. C’est donc vers le milieu du 19ème siècle que la voie ferrée a pris son
aspect actuel : roulement des essieux sur deux rails maintenus par des traverses, en
général en bois, et transmission des efforts { la plateforme par l’intermédiaire d’une
couche de ballast.
L’apparition des machines { vapeur marqua un très grand changement dans
l’histoire du transport ferroviaire, car on a pu augmenter la vitesse et le poids des
marchandises. Il fallait alors moderniser la forme et la structure des rails pour qu’ils
puissent résister aux efforts verticaux et horizontaux.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 31
I.1.1.4. Formes du rail :
Au point de vue mécanique, l’élément le plus important du rail est l’inertie
verticale. Le rail est considéré comme une poutre de longueur continue qui se repose sur
une infinité d’appuis appelé traverses. De ce fait, la meilleure section que l’on peut
donner au rail est donc la section en I car elle permet l’obtention d’un moment d’inertie
maximal par rapport a l’axe horizontal passant par le centre de gravite et par
conséquent, la contrainte de flexion du rail est minimale.
C’est à partir de cette idée que l’on a basé la détermination de section du rail. En
effet, deux profils ont été largement utilisés.
Le premier, inventé par l’ingénieur Américain Robert STEVENS et appliqué par
l’ingénieur Anglais Charles VIGNOLES en Angleterre en 1932. C’est ainsi que le rail a
porté son nom : rail type Vignoles. Ce type de rail est le plus utilisés presque tout dans
le monde. Le rail moderne est généralement du type « Vignole » ; dans une section
transversale, on distingue le patin qui s’appuie sur la traverse, le champignon qui
constitue le chemin de roulement, et l’âme, filet vertical qui relie le champignon au patin.
Figure n°02 : Rail type Vignoles
Le deuxième, s’est basée { la pensée qu’une fois la partie supérieure du rail est
usée, on pourrait utiliser la partie inférieure comme surface de roulement. D’où
l’apparition du rail à double champignon, un rail inventé par l’ingénieur Anglais Lock
en 1835 et employé par l’ingénieur Anglais Georges STEPHENSON.
Le rail à « double champignon symétrique » avait été conçu pour permettre de
retourner le rail usé et donc doubler sa durée de vie. Le défaut de ce système était que
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 32
lorsque le rail était retourné, il était déjà abimé (poinçonnements dû à l'écrasement au
niveau des berceaux). Ce principe a été abandonné. Des rails type « double champignon
asymétrique » ont également été employés : un seul côté, de plus forte section, était
utilisé pour le roulement. La simplification apportée par la fixation du rail type Vignole a
amené à l'abandon de ce système.
Photo n°02 : Rail à double champignon
Remarque :
Des rails à gorge (type « Broca ») sont utilisés pour les voies encastrées dans des
chaussées routières, notamment pour les installations industrielles et les lignes de
tramway.
Photo n°03: Rail type « Broca »
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 33
I.1.1.5. Acier du rail :
Les principales qualités exigées de l’acier du rail sont :
- Résistance { l’abrasion ;
- Absence de fragilité ;
- Soudabilité en vue de la confection des barres longues ;
- Adaptation facile à la production nationale pour obtenir un prix de revient
acceptable.
Ces qualités sont mutuellement contradictoires puisqu’un acier résistant { l’usure doit
être dur donc plus ou moins fragile.
Dans les alignements, l’acier des rails est de nuance 65, mais dans les courbes, celui–ci
est de nuance .
I.1.1.6. Poids du rail :
La caractéristique essentielle d’un rail, en dehors de sa forme, est son poids au mètre
linéaire.
Il y a différent type de rail selon leur poids.
La puissance du rail dépend du trafic qu’il va supporter. Plus le trafic est grand,
plus le rail doit être grand. Auparavant, les premiers profils étaient très légers, parfois
inférieurs à . L’augmentation de poids des profils permet un meilleur dessin
du rail et une résistance plus favorable à la concentration des contraintes. Le choix du
type de rail dépend de trois (03) facteurs :
- l’intensité du trafic ;
- le poids des essieux
- la vitesse des trains.
Le poids par unité de longueur est la caractéristique principale qui définit le type
et la puissance du rail.
Le système d’unité pour les rails est [kg/ml] ou kilogramme par mètre linéaire.
Ce poids varie de 25 à 75 [kg/ml].
Dans les pays européens, les poids du rail sont donnés par les intervalles suivants :
- En France, 30 à 62 [kg/ml] (dont les 62 [kg/ml] sont réservés pour les T.G.V.)
- En Allemagne, 30 à
- En Angleterre,
- En Russie, 43 à 75 [kg/ml]
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 34
- Aux Etats-Unis, cet intervalle est de 38 à 75 [kg/ml].
A Madagascar, le type de rail varie selon les axes. Le tableau suivant donne les
intervalles de rails existants :
Tableau n°11 : Types de rails suivant ces lignes respectives à Madagascar.
LIGNES POIDS DES RAILS [kg/ml]
Tananarive Côte Est 25 à 36
Tananarive Antsirabe 25
Moramanga Lac Alaotra 25 à 40 (pour Morarano-Chrome)
Fianarantsoa Côte Est 25 à 41
Source : Société MADARAIL
Figure n°03 : Profil d’un rail { patin de 36 [kg/ml]
Remarque :
A Madagascar (avant 2003), MADARAIL est en train de changer les rails de la
ligne (T.C.E, T.A, M.LA) en 40[kg/ml] et plus.
I.1.1.7. Longueur du rail :
En générale, la longueur des barres élémentaires des rails varie de 10 à 25 [m].
Les rails ont des longueurs normales suivant leurs types. A Madagascar, ces longueurs
peuvent être 10, 11 ou 12 mètres. Ces types de rails normaux sont posés dans les
alignements droits, dans les files extérieures des courbes et, dans les cas échéant,
intercalés entre les rails courts, dans les files intérieures des courbes. Dans les pays
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 35
avancés, la longueur des rails normaux est de 24 [m] car ils possèdent des matériels
pour les travaux mécanisés et des grands engins puissants pour l’entretien des voies et
les poses des traverses.
A chaque longueur normale de rail, correspondent des rails de longueur
inférieure appelés rails courts. Ces derniers sont utilisés dans les files intérieures des
courbes de façon { réaliser l’équerrage des joints { la tolérance admis (± 5cm).
La différence de longueur entre le rail normal et le rail court est donnée par la formule
suivante :
: Développement de la file extérieure [m] ;
: Développement de la file intérieure [m];
: L’écartement de la voie [m];
: Rayon de la courbe [m].
Remarque :
Actuellement, on utilise le long rail soudé ou L.R.S. Les barres de rails normaux
sont soudées entre elles. A Madagascar, les L.R.S ou Longs Rails Soudés s’utilisent dans
les courbes en posant des rails courts sur la file intérieure pour avoir la perpendicularité
des joints.
Au moment présent, la société MADARAIL espère exploiter les L.R.S.
La durée de vie des rails à Madagascar varie entre 20 et 30 ans.
I.1.2. Les organes de liaison entre barre élémentaires de rails :
Les organes de liaison assurent la continuité des barres élémentaires des rails.
Les rails peuvent être liés entre eux de deux (02) façons :
par éclissage ;
par soudure.
I.1.2.1. La liaison par éclissage:
La liaison par éclissage se fait par l’assemblage des abouts des deux (02) rails {
l’aide des deux (02) éclisses sur les deux (02) faces du rail.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 36
Figure n°04 : Disposition d’un éclisse
Les éclisses sont les organes de liaisons de deux (02) de rails consécutifs. Pour
cela, elles doivent satisfaire aux conditions suivantes :
- Relier les rails de façon { ce qu’ils se comportent comme une poutre continu;
- Avoir une résistance à la déformation aussi prêt que possible celles des rails
qu’elles assemblent ;
- Empêcher les mouvements verticaux et latéraux des bouts des rails l’un par
rapport { l’autre tout en permettant la dilatation des rails ;
- Etre aussi simple que possibles et composé du minimum d’éléments.
Les éclisses peuvent être plates ou en cornière suivant leur type.
Les éclisses sont fixées en laissant un espace appelé joint dont l’ouverture est
fonction de la température au moment du montage de la voie.
Remarque :
On appelle joint de dilatation l’interstice qui doit être aménagé, soit { la pose
d’une voie, soit au cours des travaux d’entretien entre about de rails.
Les joints de dilatations ont pour objet de permettre la dilatation linéaire afin
d’éviter les contraintes de compression et le flambement de la voie aux plus fortes
températures. L’ouverture des joints de dilatation est fonction de la longueur des rails,
Intérieur de la voie Extérieur de la voie
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 37
du coefficient de dilatation linéaire du métal et de l’augmentation maximum de la
température des rails au-delà de la température de pose.
A Madagascar la température maximale de pose de rail est de 55[°C]. Le
coefficient de dilatation linéaire de l’acier du rail est : 1,1×10-5[m/°C/m] .Autrement dit,
100[m] de rail s’allongera de 1,1[m] si la température s’élève de 10[°C].
Tableau n°12 : Ouverture des joints de dilatation
Température de
pose en [°C]
Ouverture des joints de dilatation en [m/m]
8 [m] 9 [m] 10 [m] 11 [m] 12 [m]
0 6 7 7 8 9
5 5 6 7 8 8
10 5 6 6 7 8
15 4 5 6 7 8
20 4 5 5 6 6
25 3 4 5 5 5
30 3 4 4 4 5
35 3 3 3 4 4
40 2 3 3 3 3
45 2 2 2 2 3
50 1 1 2 2 2
55 1 1 1 1 1
Source : Livret n°04
On distingue deux (02) types d’emplacement des joints.
o Les joints suspendus ou en porte-à-faux :
Les joints suspendus sont élastiques et l’usure des abouts des rails est moins
considérable. Ils se situent entre deux traverses successives. C’est le cas le plus répandu
dans le monde. On les emplois aussi à Madagascar.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 38
Figure n°05 : Joint suspendu ou en porte-à-faux
o Les joints appuyés :
Les joints appuyés sont plus rigides. C’est pourquoi, des difficultés des bourrages
des ballasts sont présentes au niveau de ces joints. Ils se placent sur les traverses.
Figure n°06 : Joint appuyé
Selon son plan de pose, on peut distinguer :
o Les joints en équerre ou joints en concordants :
Quand les joints des deux (02) rails parallèles sont situés perpendiculairement à
l’axe de la voie.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 39
Figure n°07 : Joint à équerre
o Les joints chevauchés ou alternés :
Contrairement aux précédents, ils sont disposés en quinconce. Leur inconvénient
est le ballotage du matériel roulant.
Figure n°08 : Joint alterné
I.1.2.2. La liaison par soudure :
La liaison par soudure permet de fabriquer les L.R.S. Ces derniers forment ce
qu’on appelle voie en « barres longues ». Elle nécessite la présence des attaches
élastiques pour assurer le maintient suffisant. Le procédé de soudage se fait avec l’apport
de métal par aluminothermie, c'est-à-dire mélange d’oxyde de fer et d’aluminium pour la
technique de soudure à pose manuelle et pour la technique de soudure à pose
mécanique, elle se fait en usine afin de transporter par des wagons plateforme avant
d’être posé mécaniquement sur des engins spéciaux sur la voie les barres soudées.
On appelle L.R.S ou Longs Rails Soudés, une barre de rail dont la longueur est
suffisante, pour qu’un au moins de ces points reste fixe, quelles que soient les variations
de la température. Les coupons de rail de 80 m sont soudés en atelier en longueur de
320 à 400 mètres pour former des L.R.S.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 40
La voie à barres longues est le type de voie le plus perfectionné. On a commencé à
l’exploiter en Europe vers 1930 dans lequel la longueur des barres varie de 120 { 800 m
et peuvent même atteindre jusqu’{ 1000 m.
Une réserve de contrainte qui sera compensée par les variations dues à
l’élévation de température des rails est nécessaire aux L.R.S. Ces types de température
doivent être limités de telle façon que l’augmentation de la température du rail ne crée
pas, dans les barres en raison de la dilatation du métal, des contraintes.
I.1.3. Les organes de fixation des rails sur les traverses :
Les organes de fixation des rails sur les traverses sont aussi appelés attaches et
ils dépendent du types des traverses.
I.1.3.1. Attaches sur les traverses en bois:
Les rails sont fixés sur les traverses en bois par des tirefonds (vise à bois) ou
par des crampons (gros clous).
Le tirefond doit être fixé perpendiculairement aux tables de sabotage des traverses
et s’appliquer sur le patin des rails. Avant d’utiliser ou d’utiliser à nouveaux le tirefond,
on doit tremper son filetage dans un bain de coaltar.
Les crampons ont été employés au début des chemins de fer et sont
encore presque exclusivement utilisés par les chemins de fer américains. Les
chemins de fer soviétiques, qui utilisaient autrefois systématiquement la pose
{ crampons, l’ont abandonnée au profit des tirefonds et des attaches
élastiques. Dans les autres réseaux, on a adopté le tirefond depuis longtemps
et on a décidé de s’y tenir pour les raisons suivantes :
- le crampon a une forte résistance latérale ; il maintient donc bien l’écartement
de la voie ; il est facile à poser. Par contre, il serre mal le patin sur la traverse,
- le tirefond est moins résistant que le crampon et se couche plus facilement mais
on obtient une adhérence parfaite du rail sur la traverse.
Voyons ce qui se passe lorsqu’une traverse s’enfonce légèrement sous charge.
a) Avec le tirefond, le rail en se redressant soulève la traverse. Il se produit un vide
entre la traverse et le ballast. Le battement ne se fait donc pas entre le rail et la traverse
comme avec le crampon, mais entre la traverse et le ballast. Si l’on n’y remédie pas
promptement par le bourrage, ce vide s’accroît rapidement : la traverse devient
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 41
danseuse.
b) Avec le crampon, dès que le rail est déchargé, il se redresse, et comme la tête du
crampon ne bloque pas le rail sur la traverse, il finit par se produire un jeu (1). Le rail se
relève alors librement sans entraîner la traverse.
Quand un second essieu atteint le rail, celui-ci s’abaisse à nouveau et vient
reprendre appui sur la traverse pour se redresser dès que l’essieu s’est éloigné. Il se
produit donc un battement entre le rail et la traverse et celle-ci reste appuyée sur le
ballast.
Il résulte de l{ que si l’entretien n’est pas très soigné, le profil de la voie reste
plus régulier avec le crampon qu’avec le tirefond car, par suite d’élasticité de la traverse
en bois, le vide entre la traverse et le patin ne s’accroît que très lentement. En outre, le
trou de l’attache n’est pas détérioré comme par les filets du tirefond desserré. Par
contre, l’entaille de la traverse fatigue vite par la répétition des chocs. Si au contraire,
dans une voie fixée par des tirefonds, les équipes d’entretien assurent { temps le calage
des traverses et maintiennent les tirefonds serrés, la voie reste régulière et les
traverses peuvent y être maintenant en service beaucoup plus longtemps que dans une
voie où les rails sont fixés par des crampons.
A Madagascar on utilise surtout des tirefonds.
Ces diverses attaches sont soumises à des cisaillements latéraux sous les
poussées horizontales sur rail et, { des efforts d’arrachement, sous les actions
dynamiques verticales.
Figure n°09 : Fixations du rail sur les traverses en bois
(1) Les américains réservent systématiquement dans leurs poses actuelles un jeu de 3 mm entre le
dessous de la tête du crampon et le rail.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 42
I.1.3.2. Attaches sur les traverses métalliques:
Sur traverses métalliques, le rail est fixé { l’aide de boulons qui prennent appui
sur les crapauds fixant le patin du rail dans les conditions indiquées à la figure
suivante. Les crapauds sont classés au type d’attaches rigides donc pour éviter le
desserrage rapide de la fixation, on peut utiliser des crapauds élastiques qui
permettent d’amortir les efforts dynamiques des matériels roulants appliqués { la
structure.
Figure n°10 : Fixations du rail sur les traverses métalliques
I.1.3.3. Attaches sur les traverses en béton armé:
Le principal problème est la fixation du dispositif d’attaches dans les traverses.
Le système dans lequel un tirefond ou un boulon était vissé dans un morceau de bois
scellé dans la traverse ; dispositif qui a été longtemps utilisé par les chemins de fer
allemands, est extrêmement mauvais car il cumule les inconvénients des traverses en
bois et en béton.
Dans les traverses en béton modernes, le rail est fixé { l’aide d’un boulon-
tirefond vissé dans une gaine isolante ou non, elle-même scellée dans la traverse ou à
l’aide d’un boulon { tête marteau R.S.
Figure n°11 : Modèle de fixation élastique
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 43
L’évolution de la technologie nous a permis d’améliorer les caractéristiques
techniques des attaches en créant les attaches élastiques PANDROL : Pandrol « fastclip
», les Pandrol « PRclip », Pandrol « e-clip » etc. Ces attaches sont utilisées plus
fréquemment aux traverses en bi bloc en béton armé.
Ce système de fixation est constitué pour chaque rail par :
1) deux épaulements en fente ;
2) deux clips PANDROL ;
3) une semelle d’appui en caoutchouc ;
4) deux butées en matière plastiques.
Figure n°12 : Attache PANDROL
I.1.4. Les traverses :
I.1.4.1. Définition :
Ce sont les pièces d’appui en bois, en métal ou en béton posée sur le ballast
perpendiculairement aux rails d’une voie ferrée, qu’elle supporte et dont elle maintient
l’écartement.
I.1.4.2. Rôles des traverses :
Les traversent jouent un quadriple rôles :
- réception des efforts dynamiques verticaux et horizontaux des rails et les
transmettre à la couche de ballast ;
- amortissement ces efforts dynamiques ;
- maintien de l’écartement des deux files de rails de la voie ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 44
- maintient de l’inclinaison du rail d’un angle dont la tangente varie de à
(vers axe de la voie).
I.1.4.3. Traverses en bois :
Les traverses en bois sont les plus employées dans le monde. Les traverses en
bois dur comme le chêne, le hêtre et les bois exotiques sont les plus utilisées.
Elles doivent avoir :
- une grande résistance à la rupture, une grande résistance au matage ;
- une grande résistance au cisaillement et une haute résistance à la flexion ;
- une résistance pour contrer l’effet de l’arrachement des attaches ;
- une longévité assez longue.
A Madagascar, on utilise les varongy, dinty, rotra etc.
Généralement, les traverses en bois ont les dimensions suivantes :
.
La partie en contact avec les rails s’appelle table de sabotage. Les deux parties
de gauche et de droite s’appellent épaulement.
Les bois pour traverses doivent relativement être traités de façon à les protéger
des termites et de la moisissure. Le problème avec les traverses en bois est la
destruction rapide de la forêt.
Parmi les traverses, celles en bois s’adaptent mieux aux plateformes médiocres.
Condition de fabrication :
Avant : Débiter les bois droits qui doivent être sains et sans pourriture ni
nœuds ni des défauts d’autres sortent ;
Après : Traiter les bois avec des antiseptiques à une
température de à et sous une pression de à
pendant à .
Il est { noter que le travail se fait en période d’hiver.
Quant aux sections transversales, elles peuvent se présenter par l’une des formes
suivantes :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 45
Figure n°13 : Différents forme des traverses en bois
A Madagascar, on adopte la forme I ayant pour caractéristiques géométriques :
l = 22 [cm]
e = 15 [cm]
d = 15 [cm]
La distance qui sépare la table de sabotage et l’épaulement assure la fixation du
patin du rail pour éviter le déplacement horizontal et garder l’écartement de la voie.
Figure n°14 : Détail de la table de sabotage
Tableau n°13 : Les valeurs exactes de E et de L.
Largeur de la voie
mesurée entre la
face intérieure de
rails
Type des rails
Valeurs de L en [mm]
26 [Kg] 30[Kg] 31[Kg]
1000
1005
1010
1015
1020
1025
962
967
972
977
982
987
964
969
974
979
984
989
968
973
978
983
988
993
E en [mm] 100 106 105
Source : Livret n° 04
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 46
I.1.4.4. Traverses métalliques :
La traverse métallique est un produit industriel de fabrication simple. Elle est
constituée d’un laminé en U renversé, embouti à ses extrémités, pour former des bêches
qui s’enfoncent dans le ballast et s’opposent au déplacement transversal de la voie. Elle
est relativement légère et facile à poser. Toutefois, cette légèreté peut devenir un
handicap dans les voies à circulations lourdes et très rapides.
Les dimensions suivant la norme sont : 1800[mm] x 233[mm] x 75[mm] avec
une épaisseur moyenne de 8 [mm]
D’après le « Livret n°4», les traverses doivent être en acier de nuance 70.On a
deux types de traverses métalliques : la traverse plate ayant une longueur de
1800[mm] et pèse 39[Kg] destinée pour les rails 26 et 31 [Kg] et la traverse pincée
dont la longueur est de 1900 [mm] avec un poids de 44 [Kg] les rails 36 [Kg].
Figure n°15 : Traverse métallique (pincée)
Figure n°16 : Vue en perspective d’une traverse métallique
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 47
Figure n°17 : Coupe d’une traverse métallique
I.1.4.5. Traverses en béton armé:
Ce sont des traverses fabriquées avec du béton armé suivant divers types,
notamment Calot, Orion, longrines Laval ou Vagneux. On distingue les traverses en béton
armé monobloc, et en deux blocs dites bibloc mais reliés par une pièce métallique ou
entretoises.
Les traverses monoblocs ont une fâcheuse tendance aux ruptures sous l’effet
d’une charge appliquée brusquement ; ce qui crée des fissures au niveau des attaches et
contact béton-rail. Les traverses en bibloc présentent aussi des inconvénients : poids
propre élevé, problème d’isolation en cas de circuit de voie, fissures au niveau des
attaches et au contact béton-acier. Néanmoins, elles ont des cotés positifs : pas d’impacts
environnementaux, { l’abri de la pourriture et l’oxydation, plus stable par rapport aux
autres types de traverses. D’ailleurs, elles ont une durée de vie longue de l’ordre de 40 à
50 ans.
La forme et les dimensions des traverses devront respecter les prescriptions
suivantes :
- poids maximum d’une traverse : 150 [Kg] ;
- longueur maximale : 1510 [mm] (si 13 tonnes { l’essieu) et 1800 mm (si 18
tonnes { l’essieu) ;
- hauteur maximale sous le rail : 156 [mm] (si 13 tonnes { l’essieu) et 180 mm (si
18 tonnes { l’essieu) ;
- surface minimum d’appui d’un blochet : 415 [mm] x 200 [mm] (si 13 tonnes à
l’essieu) et 600 [mm] x 290 [mm] (si 18 tonnes { l’essieu).
Autrefois, les traverses en béton armé existaient en France et en Autriche. A Madagascar,
c’est MADARAIL qui a lancé ce type de traverse.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 48
Figure n°18 : Coupe d’une traverse en béton armé bibloc
Figure n°19 : Vue en dessus d’une traverse en béton armé bibloc
I.1.4.6. Traverses en béton précontraint:
Depuis une cinquantaine d’années, on a également posé des traverses en béton
précontraint, armées de fils à haute résistance élastique (160 [kg/mm 2]) de 5 à
7[mm] de diamètre et à béton dosé à 400 [kg/m 3] (ciment HRI 315/400). Elles sont
plus légères que les traverses en béton armé. La quantité d’acier mis en œuvre est
réduite. Elles résistent mieux aux efforts alternés puisque le béton y travaille toujours en
compression.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 49
Figure n°20 : Traverse en béton précontraint
I.1.4.7. Travelages (ou épure ou plan de pose):
Le travelage est la manière de disposer les traverses perpendiculairement à
l’axe de la voie. C’est aussi le nombre de traverses au kilomètre.
Pour chaque type de rail, sont mentionnés sur le plan de pose :
- les nombres de traverses pour chaque barre élémentaire de rail ;
- les mesures montrant l’emplacement de chaque traverse intercalée par les joints
de la première ou la deuxième traverse ;
- l’intervalle de deux traverses consécutives.
Le travelage dépend du trafic. A Madagascar, on pose :
- 1500 traverses au km en alignement droit (soit un espacement de 66 [cm]) et ;
- 1600 traverses au km dans les courbes (soit un espacement de 63 [cm]).
I.1.4.8. Comparaison des types de traverses:
Tableau n°14 : Comparaison des types de traverses.
Critère de comparaison
Traverse en bois Traverse métalliques
Traverse en béton armé
Caractéristiques physiques
très élastique (plus souple)
trop rigide moins élastique que celle en bois
Caractéristiques électrique
isolante conductrice électrique
isolante
Poids moins légère que celle en BA
légère plus lourde
Confection facile
nécessitant des infrastructures
industrielles
fabriqué dans les usines
Impact environnemental
destruction des forêts ( 3 de bois pour Km de
voie)
pas d’impact Contribue à la
conservation de la forêt
Exploitation sans bruit
bruyante lors du passage des trains
peu de bruit
Durée de vie de l’ordre de ans
à ans (selon les intempéries)
à ans (voire même ans)
Coût relatif moins cher que celle en BA
très cher Moyennement
cher
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 50
I.1.5. Le ballast :
I.1.5.1. Définition :
On appelle ballast le lit de pierres, de graviers ou de sables sur lequel repose le
système rail - traverse. C’est aussi une masse élastique, creuse, compacte, bloquant les
traverses.
I.1.5.2. Caractéristiques des matériaux du ballast :
Les carrières où l'on extrait et transforme ces matériaux sont appelées
ballastières.
Le ballast est constitué par des granulats de roches dures.
On peut employer comme ballast :
- de la pierre cassée : granitique, basaltique, siliceuse ou calcaires (dure et non
gélive(1)), de calibre et { granulométrie bien graduée, d’épaisseur entre
et selon le trafic ferroviaire et la portance du sol de la plateforme ;
- des cailloux (s’ils sont ronds, il faut qu’il y ait au moins de cassée).
Pour donner de bons résultats, il faut que le ballast :
- ne soit pas trop gros, pour qu’on puisse relever la voie de la quantité juste
nécessaire ;
- soit fermé d’éléments durs, pour ne pas s’écraser sous les charges ;
- soit exempt d’argile, car la pluie ramollirait les moules argileux et le bourrage ne
tiendrait pas ;
- soit perméable, donc exempt de terre, sans cela l’eau y resterait ; elle ramollirait
les moules , la plateforme et ferait pourrir les traverses ;
- contienne des éléments anguleux plutôt que des cailloux ronds difficiles à
bourrer et qui n’oppposent aux déplecements de la voie qu’une résistance
insuffisante.
I.1.5.3. Rôles de la couche de ballast :
Le ballast a pour rôles :
(1) Gélive : qui se désagrège après quelques cycles gel/dégel.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 51
- réception des sollicitations venant des traverses ;
- amortissement des effets dynamiques reçus par les rails ;
- transmission de manière élastique de ces sollicitations vers la plateforme de la
chaussée ferroviaire ;
- assurance de la stabilité du système rail-traverse sous les efforts verticaux et
horizontaux ;
- de butée pour la stabilité latérale et longitudinale ;
- de bien caler les traverses ;
- de drainer la plateforme ;
- rectification rapide du nivellement de la voie au moyen des bourrages et
dressages.
En raison des fonctions très différentes que le ballast doit remplir, il n’est pas
nécessaire qu’il soit de même nature sur toute son épaisseur. La couche supérieure, dite
bourrage, suffit qu’elle ait 0,15 [m] { 0,20 [m] d’épaisseur au-dessus de la face inférieure
des traverses. La couche inférieure, ou sous-couche, forme des tapis de natures
différentes.
I.1.5.4. Qualité du ballast :
Elle est définie par un « coefficient de qualité », définissant à la fois la résistance
{ l’usure, au frottement et aux chocs modérés.
Un échantillon de de fragments, de grosseur moyenne est prélevé. Ce
dernier est placé dans l’un des cylindres de l’appareil DEVAL, puis soumis { une rotation
de en . Les détritus obtenus sont tamisés dans un tamis à
maille , puis on pèse le tamisât (1).
Le coefficient de qualité est calculé d’après la formule :
: Poids des détritus en grammes par de fragments.
Ce coefficient est au moins pour les pierres dites « dures » et pour les
calcaires.
(1) Tamisât : c’est ce que le tamis laisse passer.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 52
Notons que la voie ferrée peut aussi être posée sans ballast, directement sur un lit
de béton. C’est le cas du tunnel de Marseille sur la LGV Méditerranée. Ce procédé réduit
l’entretien mais coûte plus cher et ne permet pas de corriger facilement les défauts de
géométrie.
Le règlement général d’exploitation du chemin de fer Malagasy permet avec
grande vigilance l’emploi du sable comme ballast (Livret n° ).
I.1.5.5. Sous-couche :
La sous–couche, mono ou multi - couche est un matelas composé de matériaux
grenus (sables ou graves) bien gradués qui doit assurer l’élimination de l’eau pour
permettre l’assèchement de la couche de bourrage ; elle a également pour but de
repartir la pression sur la plateforme et d’empêcher éventuellement l’argile de cette
dernière de remonter. Il y a donc intérêt à la constituer en matériaux fins.
I.1.6. Répartitions des contraintes dans la couche des chaussés
ferroviaires :
La contrainte provenant des essieux des trains est estimée à –
. A la partie inférieure des traverses, la contrainte est environ à
. A la plateforme, elle est de l’ordre de à ou légèrement
supérieure. Cela s’explique par la conjonction du système Rail -Traverse - Ballast.
Ainsi, l’ensemble de la superstructure transforme la contrainte sur la surface de
contact en une contrainte minimum à la plateforme. On peut donner l’épaisseur du
ballast pour déterminer le type du rail ou dans le sens contraire.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 53
Figure n°21 : Répartition des contraintes dans la couche des chaussés ferroviaires
I.2. L’INFRASTRUCTURE D’UNE VOIE FERREE:
L’infrastructure servant d’assiette { la voie ferrée proprement dite comporte :
- la plateforme terrassée selon le tracé, le profil en long et en travers répondant
aux conditions de vitesse et de tonnage de la ligne ;
- les ouvrages auxiliaires ou ouvrages d’art composés des différents ouvrages de
franchissement, d’assainissement et d’autres permettant l’exploitation normale
de la voie.
Figure n°22 : Compactage de la plateforme
I.2.1. La plateforme :
La plateforme est constituée par le sol naturel sur lequel se pose la
superstructure de la voie, ou par le corps de remblai et la couche de forme confectionnée
pour la construction de la voie.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 54
I.2.1.1. Caractéristique de la plateforme:
Jouant le rôle de couche de forme, elle reçoit la contrainte venant de la
superstructure ; en même temps elle sert de couche de liaison entre la superstructure et
le sol naturel.
La plateforme est comparable à la plateforme routière avec un taux de compactage
de :
- sur une épaisseur minimale de pour la couche de forme
(sous le ballast) ;
- pour le corps de remblai.
En alignement, la pente de la plateforme est de suivant la
nature du terrain. Tandis qu’en courbe la plateforme est réglée suivant une
pente dirigée vers le centre de la courbe, égale à la pente du plan de
roulement de la voie.
I.2.1.2. Quelques dégradations possibles de la plateforme:
« L’eau est le premier ennemi du sol (ou de la route) » dit-on, en route, ceci est
valable ainsi qu’en chemin de fer (notamment en ce qui concerne la plateforme). L’eau
peut avoir deux origines. Soit :
- d’origine externe (par infiltration des eaux de pluies) ;
- d’origine interne (par apparition de sources plus ou moins discontinues dans les
talus de déblai, ou au niveau de la plateforme ou par « remontées capillaires » à
partir d’une nappe { faible profondeur par rapport au niveau des terrassements).
Plusieurs sont les dangers { craindre en manque d’assainissement.
Les dégradations peuvent être liées :
- aux terrains (risque géotechnique et hydrologique) ;
- à l’effluent transporté (risque hydraulique) ;
- à l’ouvrage lui-même (risque structurel) ;
- au milieu environnant (risque d’impact).
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 55
Pour pouvoir fournir une amélioration et limiter la détérioration des ouvrages
contre la présence d’eau, il faut et il suffit de recourir { la création des ouvrages
d’assainissements.
I.2.2. Les ouvrages auxiliaires:
I.2.2.1. Les ouvrages d’assainissement:
L’accumulation des eaux de pluie peut ramollir la plateforme. Les ouvrages
d’assainissement protègent donc la plateforme et les talus de déblai contre les eaux de
ruissellement.
Pour les pentes assez élevées, la vitesse de l’écoulement des eaux est très grande.
De ce fait, on doit envisager des fossés bétonnés. Par contre, si la pente est faible, on peut
mettre des fossés en terre. Les dimensions des fossés sont variables selon le débit à
évacuer.
Citons quelques ouvrages types pour assainir la structure de la chaussée en
chemin de fer :
a) Fossé latéral :
C’est un fossé longitudinal destiné { recevoir les eaux de ruissellement provenant
de la plateforme et ceux du talus et à les évacuer vers les exutoires ;
b) Fossé de crête :
C’est un fossé placé au dessus du talus de déblai pour protéger le talus contre les
eaux venant du bassin versant. Ils évacuent les eaux vers les fossés de descente ;
c) Descente d’eau :
Perpendiculaires à la plateforme et souvent maçonné, elle évacue les eaux venant
des fossés de crête vers les fossés latéraux ;
d) Fossé aux pieds de remblai :
Ce sont des fossés longitudinaux, recevant les eaux de ruissellement qui ont
tendance à créer des affouillements au corps du remblai.
I.2.2.2. Les ouvrages de franchissement:
Ce sont les dalots et les buses.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 56
I.2.2.3. Les murs de soutènement:
Les murs de soutènement peuvent être soit en gabions, soit en moellons hourdés
au mortier de ciment, soit dans certains endroits simplement en pierres sèches.
Ainsi se termine l’aperçu général d’une voie ferrée en terme structurale. En outre,
les caractéristiques géométriques sont plus intéressantes aussi que ces dernières.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 57
Chapitre II : CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES D’UNE VOIE
FERREE
La voie ferrée dans le plan est caractérisée par l’alignement et les courbes.
II.1. LES CARACTERISTIQUES DE LA VOIE EN ALIGNEMENT:
II.1.1. Ecartement de la voie:
L’écartement de la voie est la distance mesurée { en dessous du plan de
roulement et perpendiculaire aux rails. En alignement, l’écartement de la voie doit être
constant avec une certaine marge.
: Écartement normal de la voie ;
: Tolérance ou marge.
A Madagascar, la valeur de l’écartement est de avec une côte de
calage ou emmanchement est de .
L’écartement de la voie dans l’alignement { Madagascar est fixé à :
avec .
En alignement, l’écartement de la voie Malagasy est alors :
écartement minimal : ;
écartement normal : ;
écartement maximal : .
Mais dans la pratique, cet écartement peut aller jusqu’{ .
En Europe, on a .
Certains pays d’Afrique, on a .
En Russie, .
En Inde, Pakistan, .
En Japon, .
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 58
Dans l’alignement droit, les rails sont disposés avec une inclinaison de
vers l’intérieur, { l’aide des semelles spéciales.
Figure n°23 : Ecartement
II.1.2. Profil en travers en alignement:
En alignement, la pente de la plateforme varie de 3 à 5[%] suivant la nature du
terrain.
Figure n°24 : Profil en travers en alignement
: Hauteur de la couche de ballast obtenue par dimensionnement.
Retrouvez en Annexes les autres profils en travers (déblai, mixte, etc.)
II.2. LES CARACTERISTIQUES DE LA VOIE EN COURBE:
Les voies ferrées dans les courbes admettent certaines particularités afin de
faciliter l’inscription du matériel roulant dans ces courbes.
Ces particularités sont :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 59
- variation de l’écartement en fonction du rayon de la courbure de la voie (ou sur
écartement) ;
- existence du devers c'est-à-dire élévation de la file extérieure de la file
intérieure ;
- raccordement des courbes aux alignements ;
- pose des rails courts dans la file intérieure.
II.2.1. Variation de l’écartement de la voie:
Dans les courbes, l’écartement de la voie est fonction du rayon de courbure.
L’écartement minimal admissible de la voie s’obtient par l’inscription du matériel
roulant.
A Madagascar, le rayon de courbure minimal est de en pleine voie. Dans
les gares, on peut trouver des rayons de .
Voici quelques valeurs des écartements de la voie en fonction des rayons de
courbure à Madagascar :
Tableau n°15 : Valeurs des écartements à Madagascar.
Source : Cours Chemin de fer { l’ESPA
II.2.2. Existences du devers:
Un devers est une différence de niveau entre deux rails d’une voie en courbe.
II.2.2.1. Détermination d’un devers :
Dans les courbes, le profil en travers est caractérisé par les devers, et un profil en
pente unique qui est dirigée vers le centre de la courbe.
En effet, les véhicules sont soumis à la force centrifuge dans les courbes.
L’élimination de cette force se fait par l’existence du dévers.
La détermination du devers se fait de la manière suivante :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 60
Figure n°25 : Devers
Soient Re et Ri les réactions normales respectives au niveau de la file extérieure et
de la file intérieure.
F : La force centrifuge appliquée au véhicule avec F=mv2/R ;
G : Le poids du véhicule avec G = m x g;
T : La réaction transversale au niveau du rail de la file extérieure ;
S : L’écartement de la voie correspondant { R ;
a : La distance entre le centre de gravité du véhicule et le rail ;
D : Le dévers ;
xx’ : Axe perpendiculaire au véhicule.
Afin d’obtenir une usure uniforme sur les deux files, choisissons de façon à ce
que : Re + Ri = 0
Les moments de toutes les forces appliquées au véhicule donnent :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 61
Avec
et la condition , on a :
Le dévers s’exprime donc par :
: Vitesse de franchissement de la courbe de rayon R ;
: Le dévers ;
: Rayon de courbure.
: L’écartement de la voie correspondant { R ;
: Accélération de la pesanteur ;
En prenant S = , g = , en mètre, en , et si on veut
obtenir en la formule devient :
Dans le cas où on a différents types de train, on a :
;
.
En prenant S = g = , R en mètre, V en , et si on
pose on trouve :
*
∑
∑ +
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 62
Où est le nombre de trains d’un type déterminé franchissant la courbe étudiée
en 24 heures et , le poids de ces trains.
Des expériences ont montré qu’il faut additionner { cette formule un terme
qui est fonction de la nature du train. Si la plupart des trains franchissant la courbe en 24
heures est un train de voyageurs, à pour un train de marchandises,
à pour les autres cas : à
Ainsi, la formule générale,
(
∑
∑ )
II.2.2.2. Vérification des devers :
Soient V2
, l’accélération centrifuge et
G tan
, l’accélération
centripète due { l’élévation de la file extérieure.
Comme est petit, on a
,
G D
D
On doit avoir V2
D
Dans la pratique, ce cas est très difficile à obtenir. On a toujours une accélération
résiduelle r telle que :
Par expérience, on sait que si le passager dans le
véhicule ressent moins l’effet du virage.
En prenant, ; ; R en et en , on a :
Cette condition doit être satisfaite si on veut considérer { la fois l’usure minimale
du rail de file extérieure et l’effet du virage senti par le voyageur dans le véhicule.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 63
II.2.3. Raccordement des courbes aux alignements:
La longueur minimale de l’alignement entre deux courbes circulaires de sens
contraires ne doit pas être inférieure à .
Figure n°26 : Longueur minimale d’un alignement entre deux courbes
Les alignements droits sont raccordés aux courbes circulaires par des courbes de
raccordement d’équation parabolique, de forme :
Dans laquelle est l’ordonnée de la courbe au point d’abscisse exprimé en
: Rayon de courbure circulaire en ;
: Largeur du raccordement parabolique en
La longueur nécessaire pour l’exécution de raccordement est donnée par la
formule :
Dans laquelle :
: est le devers dans la courbe considéré en ;
: La variation de devers par mètre de longueur de voie .
A Madagascar, le dévers maximum est fixé à et que la variation de
dévers est de à à .
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 64
L’origine des axes est prise au point de tangence de l’alignement et de la courbe.
On calcule l’ordonnée en chaque point d’intervalle
{ partir du point d’abscisse
qui varie de à avec
Figure n°27 : Longueur minimale d’un alignement entre deux courbes
II.2.4. Pose des rails courts dans la file intérieure des courbes:
Dans les courbes, les longueurs des deux courbes de rails ne sont pas les mêmes.
Le développement de la file extérieure est plus grand que celui de la file intérieure.
Par convention internationale, on pose des rails normaux sur la file extérieure.
Par conséquent, pour réaliser l’équerrage des joints on doit poser sur la file intérieure
des rails plus courts. Ceci est dans le but de garder la perpendicularité des rails par
rapport aux traverses.
II.2.5. Profil en travers dans une courbe:
La plateforme en courbe est réglée suivant une pente dirigée vers le centre de la
courbe, égale à la pente du plan de roulement de la voie.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 65
Figure n°28 : Profil en travers en alignement
Les autres profils sont donnés en annexes
II.3. LES INTERSECTIONS DES VOIES:
L’intersection des voies est assurée par un dispositif appelé appareil de voie.
C’est un dispositif permettant aux matériels roulant de passer d’une voie { une autre ou
de traverser d’autres voies. Il doit s’insérer dans la voie le plus discrètement possible,
tout en s’assurant une continuité de guidage au matériel roulant.
Les appareils de voie comprennent deux grandes catégories :
Les branchements qui permettent { l’itinéraire de se ramifier en deux, ou
exceptionnellement en trois autres;
Les traversées qui permettent l’intersection de deux itinéraires.
Dans le langage courant, le branchement est appelé aiguillage. La combinaison d’un
branchement et d’une traversée donne la jonction.
En général, il existe 03 types de branchement :
Le branchement simple : une voie directe et une voie déviée ;
Le branchement double symétrique : une voie directe et deux voies déviées
symétriques par rapport à la voie directe ;
Le branchement symétrique.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 66
Etant donné en annexe, les traversées-jonctions simples ou doubles sont une
combinaison de plusieurs aiguillages et d’une traversée.
II.3.1. Eléments constitutifs de l’appareil de voie:
L’appareil de voie est constitué par :
- L’aiguillage qui est caractérisé par : le levier, lame d’aiguille, rail contre aiguille,
tringle d’écartement ;
La réalisation des aiguillages nécessite l’utilisation d’un profil spécial pour les rails
aiguilles.
Figure n°29 : Section dans un aiguillage avec aiguille basse à âme épaisse dissymétrique
La partie aiguillage est la partie du branchement qui détermine la voie que prend
le train : voie déviée ou voie directe.
Figure n°30 : Fonctionnement d’un aiguillage
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 67
Le profil doit répondre aux exigences suivantes :
une bonne rigidité transversale surtout pour les circulations en déviation et
les talonnages ;
une excellente rigidité verticale pour assurer une bonne répartition des
charges.
Figure n°31 : Protection de la pointe
- Le rail de raccord ou la voie intermédiaire caractérisé par le centre de
l’appareil, l’angle de déviation, la branche directe, la branche déviée ;
- Le croisement qui est caractérisé par le cœur de croisement, le contre–rail, le rail
extérieur, l’entretoise, la lacune.
La conception du croisement, de la traversée et de leurs pièces constitutives doivent
résoudre le problème de sécurité contre le déraillement.
Le cœur de croisement (1) est composé d’une pointe de cœur et de pattes de
lièvre. Les cœurs pour appareils de voie sont dans le croisement, les roues de l’essieu
sont guidées par un contre–rail qui évite le mouchage de sa pointe.
Figure n°32 : Section dans un croisement
(1) En acier « Hadfield » ou acier au manganèse contenant 12 à 14 [%] de manganèse avec 1 à 1,4 [%] de carbone.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 68
La condition suivante doit être vérifiée :
A < (E – e) avec A = b + c
A : Côte de protection de la pointe de cœur ;
b : Largeur maximale du boudin ;
c : Côte de calage maximum de la roue sur l’essieu ;
E : Écartement de la voie au droit de la pointe de cœur ;
e : Largeur de l’ornière au droit de la pointe de cœur.
Figure n°33 : Branchement { deux voies, système d’aiguillage permettant une voie { se
dédoubler
Les autres schémas sont trouvés en Annexes.
II.3.2. Caractéristiques de l’appareil de voie:
L’appareil de voie est caractérisé par le rayon de déviation qui est fonction de la
vitesse d’exploitation choisie en une voie déviée. Le rayon est calculé en tenant compte
de l’accélération de la pesanteur horizontale «a1» non compensé admise (qui détermine
une insuffisance de devers) et qui est compris entre 0,5 [m/s²] et 1 [m/s²].
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 69
En général, l’appareil de voie est caractérisé par sa longueur, le type de rail, son
branchement, son angle de déviation (0,13 < tan < 0,15).
II.4. LE PASSAGE A NIVEAU:
C’est l’endroit où une voie ferrée est coupée par une route au même niveau.
D’après le « Livret N°4 », la voie routière et la voie ferroviaire ne doivent pas se couper
sous un angle inférieur à 35 [°C].
Les passages à niveau peuvent être munis ou dépourvus de barrières (ou de
chaînes). Toutefois, ils doivent toujours être signalés sur la voie routière.
Pour la pose des rails dans le passage à niveau, on utilise des rails de forme
particulière ou des contre rails.
Cela est fait dans le but :
- de conserver et de protéger l’ornière ;
- de protéger le rail contre l’effet des roues de véhicule routier.
Figure n°34 : Rail dans le passage à niveau
II.5. LE PROFIL EN LONG:
II.5.1. Déclivités:
En alignement, la déclivité maximale du profil en long est fixée. Normalement, la
déclivité maximale en alignement est de 12 [‰].
A Madagascar, la rampe maximale atteint 35 [ ].
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 70
En courbe, la valeur de la déclivité maximale est diminuée de celle de la déclivité
fictive représentée par la résistance opposée { l’avancement du convoi par la courbe de
la voie.
Cette déclivité fictive est déterminée par la relation suivante :
: Déclivité fictive en ‰ ;
: Écartement de la voie ;
: Rayon de courbure.
Tableau n°16 : Pourcentage de déclivité à Madagascar.
Déclivités Pourcentage [ ]
TCE MLA TA FCE
Source : Cours Chemin de fer { l’ESPA
II.5.2. Raccordement de deux déclivités:
Pour raccorder deux déclivités, on détermine la longueur de raccordement à
partir du milieu de la courbe de raccordement au point d’intersection des tangentes.
A Madagascar, le rayon de courbure de raccordement a été fixé à , les
rampes de raccordement ne dépassent pas et doivent être variées
progressivement vers cette valeur au maximum.
Dans les pays développés qui utilisent le TGV, les rampes de raccordement sont
environ valeur limite.
Les valeurs caractérisant le raccordement de déclivité est donnée par les
formules suivantes :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 71
[(
)
]
: Rayon de courbure de raccordement ;
: Différence de pente de déclivité ;
: Distance du milieu de courbe de raccordement au point d’intersection des tangentes ;
: Longueur de raccordement.
Figure n°35 : Raccordement en alignement
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 72
Chapitre III : DESCRIPTION DES MATERIELS ROULANTS
A la fois structure porteuse et chemin de roulement, la voie guide les véhicules
sur les rails. De ce fait, les matériels roulants doivent être conformes ou compatibles aux
caractéristiques de la voie.
III.1. LES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES D’UN MATERIEL ROULANT:
En général, un véhicule est composé, d’une locomotive, tracteur de wagons
(wagons citernes, wagons pour voyageur, plateforme ou wagons pour
approvisionnement de chantier etc.). Une rame de convoi pourrait contenir jusqu’{
wagons et même plus et supporter de très lourdes charges.
Néanmoins, les véhicules pour rail ont aussi ses inconvénients :
- Limitation de vitesses dans les courbes ;
- Risque de patinage dans les déclivités.
Remarque :
Concernant la traction, il ne faut pas confondre : engin de traction et engin moteur.
EEnnggiinn ddee ttrraaccttiioonn : engin moteur uniquement destiné à la traction des trains ;
EEnnggiinn mmootteeuurr :: désigne tout véhicule ferroviaire qui se déplace par ses propres
moyens.
III.2. LES CARACTERISTIQUES DES ROUES D’UN MATERIEL ROULANT:
III.2.1. Les roue:
C’est la pièce circulaire en acier en contact avec les rails.
Une roue est composée de :
Le cercle de glissement ;
Le boudin, une saillie de environ de hauteur et de
d’épaisseur sur la roue assurant son maintien sur les rails. Autrement dit,
c’est le guidage.
La table de roulement des roues est de forme conique avec un raccord
concave vers le boudin.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 73
Figure n°36 : Schéma d’une roue sur rail
III.2.2. Le contact rail-roue:
Un espace vide de 10 à 20 [mm] est laissé entre le boudin et le champignon du
rail afin de diminuer la résistance au mouvement et l’usure des rails et des roues.
Au contact rail-roue, il se forme une déformation en forme de petite ellipse. La
surface de cette ellipse de contact augmente avec la durée d’application. Ainsi, plus la
durée est courte (la vitesse croît), plus les contraintes seront élevées (car la surface de
contact diminue).
Les rails sont inclinés vers l’intérieur de la voie avec un angle α dont la tangente
est de 1/18 à 1/20 (pour tan α=1/20, α≈ 2,8° ≈ 5 [%]).
Figure n°37 : Inclinaison du rail
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 74
III.2.3. L’essieu:
L’essieu est l’ensemble formé par deux roues conjointes, reliées par une pièce
horizontale avec un emmarchement T = 925 [mm] (cas de Madagascar d’après le
« Livret N°4 »).
Figure n°38 : Schéma d’un essieu
III.2.4. Le bogie:
Le bogie est l’ensemble de deux ou trois essieux.
Les essieux d’un bogie doivent avoir les caractéristiques suivantes :
La rigidité pour éviter les risques de déraillement du matériel roulant ;
La possibilité de déplacement transversale pour faciliter le passage des
matériels roulants dans les courbes.
Remarque :
En général, un wagon comporte à chaque extrémité avant et arrière, un bogie à
deux essieux et la locomotive un bogie à trois essieux.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 75
Chapitre IV : METHODES D’ENTRETIEN DES VOIES FERREES
Les dépenses annuelles d'entretien des voies représentent aujourd'hui une
somme supérieure à celle qui est consacrée chaque année à l'établissement des voies
nouvelles, et ces dépenses comportent des économies beaucoup plus considérables que
les dépenses de construction. A ce double point de vue, l'entretien offre donc un intérêt
très sérieux pour le licencier.
IV.1.L’OBJET DE L’ENTRETIEN:
L'entretien de la voie consiste dans le remplacement du matériel et du ballast
hors d'usage, dans le maintien du plan et du profil de la voie et, en général, dans les soins
à donner à celle-ci pour qu'elle offre partout la résistance indispensable au passage des
trains.
Plus précisément, les Travaux d’entretien d’une voie ont pour but de conserver
dans la mesure du possible et d’améliorer les caractéristiques techniques et
géométriques de la voie, tant en ce qui concerne l’infrastructure que la superstructure
malgré le vieillissement des éléments de la voie et les dégradations causées à
l’infrastructure par l’intempérie et les trafics.
IV.2.L’ENTRETIEN DES VOIES FERREES:
L’entretien des voies ferrées se présente comme suit :
Graphe n°01 : Organigramme de l’entretien des voies ferrées
ENTRETIENS DES VOIES FERREES
REVISION INTEGRALE
REVISION REDUITE REVISION PARTIELLE
GRANDE REPARATION ENTRETIEN COURANT
RENOUVELLEMENT DE VOIE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 76
IV.2.1. L’entretien courant:
IV.2.1.1. La révision intégrale de la voie:
Les tâches de la révision intégrale peuvent être comme suit :
Graphe n°02 : Organigramme de la révision intégrale
RÉVISION INTÉGRALE
Révision des matériels
Nettoyage de la voie
Nivellement et dressage
Appareil de voie
Élagage Désherbage
Vérification des rails
Curage de fossés
Épuration du ballast
Nivellement longitudinal
Nivellement transversal
Vérification des joints
Vérification des attaches
Vérification des traverses
Rupture
Avarie
Fissurations diverses
Cassure Éclisses et accessoires
Boulons et tirefonds
Rondelles Grower
Dé racinage des herbes
Enlèvement des arbustes, arbres
Abattage des arbres
Évacuation des débris
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 77
Il est { noter qu’en général, les opérations de nivellement s’accompagnent des
opérations suivantes :
épuration du ballast ;
apport de ballast ;
régalage.
IV.2.1.2. La révision réduite:
Elle consiste à faire disparaître les défectuosités dont la réparation ne peut
attendre le cycle de révision intégrale suivante en effectuant l’une des opérations
énumérées ci–dessus selon la dégradation rencontrée.
IV.2.1.3. La révision partielle:
Elle consiste à rechercher et à réparer des parties de la voie où se sont produites
les défectuosités dont la réparation ne peut attendre le cycle de révision intégrale mais
qui ne sont pas justifiables d’une révision réduite.
IV.2.2. La grande réparation:
C’est une opération non cyclique de substitution des différents éléments des
voies.
IV.2.3. Le renouvellement de la voie:
C’est une opération de maintenance lourde. L’entretien courant ne permet plus
d’assurer la sécurité ferroviaire ou le volume des matériaux { remplacer devient trop
important.
Il consiste à remplacer les anciens éléments sur le tracé par apport de nouveaux
éléments ou matériaux, afin d’augmenter la potentialité de la voie. En général, on n’y
procède que tous les
Cette opération est nécessaire lorsque le matériel de mise en service a dépassé
les limites d’usure autorisées ou lorsqu’il n’est plus susceptible d’assurer la sécurité des
circulations, par suite de l’accroissement de la vitesse ou de l’accroissement du trafic.
Notre projet concerne vraiment ceci. Alors voyons dans la dernière partie les
détails de la technologie de mise en œuvre de ce renouvellement.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 78
TROISIEME PARTIE :
ETUDES
TECHNIQUES DE
BASE DU
RENOUVELLEMENT
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 79
Chapitre I : DIAGNOSTIC DE LA VOIE SUR LE TRONÇON
Les descentes sur terrains (Mi-janvier-mi-février 2012) nous ont permis de
décrire et d’identifier les différents problèmes et dégâts sur l’ensemble du tronçon.
I.1. LA SUPERSTRUCTURE DU TRONÇON:
I.1.1. Les rails :
A part les défauts dus à la fabrication comme :
- la tâche ovale ;
- l’écrasement localisé sur fissuration horizontale ;
- la fissuration verticale de l’âme ;
- la fente du patin ;
- l’écrasement de l’about ;
- les traces de patinage ;
- l’étoilure ;
- et l’usure ondulatoire.
Les rails, âgé de plus de ans, défigurés, dépassent largement leur limite d’usure.
Citons quelques défauts dus { l’utilisation constatés sur place :
- perte de section des rails (usure des champignons amincissement de l’âme et du
patin) ;
- dénivellation des rails au niveau des joints ;
- rails présentant des bavures ;
- rails rouillés ;
- rails serpentés ;
- de nombreuses empreintes de patinage parfois très prononcées (conséquence
des vitesses réduites et des fortes pentes).
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 80
Photo n°04 : Ecrasement localisé sur fissuration horizontale sous-jacente ;
Photo n°05 : Trace de patinage
Ces traces de patinage créent des dénivellations locales des champignons,
pouvant atteindre une profondeur de à .
Photo n°06 : Rails serpentées
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 81
Photo n°07 : Grands joint maté, champignon éclaté
I.1.2. Les éclisses, les joints et les attaches :
Les éclisses sont cassées, usées, courbées et fissurées. Les boulons et les tirefonds
sont rouillés, tordus, cassés, usés, défectueux, qui plus est, insuffisants en nombre. De
plus, ils sont tous détachés de leurs places. Tous les joints ont pratiquement leurs abouts
matés, non entretenu, donc non graissées. Certains joints éclissés sont munis de riblons
(prisonniers) de grandes dimensions (danger pour les circulations).
Photo n°08 : Manque des boulons des éclisses, perte des sections des éclisses.
La surexploitation de la voie, le vieillissement des matériels, le mal fixation des
éléments de la voie et déraillements en sont les causes.
I.1.4. Le ballast :
Le ballast est souillé, insuffisant, à granulométrie très variable, dans certaines
zones, mélangé à la terre et mal réparti.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 82
Les épaisseurs sont très réduites, quasi-nulles même dans certaine zone (contact
direct des traverses avec la plate forme). S’appuyant sur une surface humide et terreuse,
les traverses en bois se détériorent vite et corrodent.
L’insuffisance de ballast, l’action des eaux pluviales et l’absence d’assainissement
peuvent être { l’origine de cet ensablement.
Photo n°09 : Ballast insuffisant, superstructure ensablé
I.2. L’INFRASTRUCTURE DU TRONÇON:
I.2.1. La plateforme :
Suite à certains événements (cyclones, éboulements etc.), la plateforme à certains
endroits n’a plus son profil initial et les dimensions requises pour permettre à la voie de
retrouver ses caractéristiques normales, imposant une réduction de vitesse sur ces
zones. Généralement, la plateforme a besoin d’assainissement sur tout le long du
tronçon.
I.2.2. Les ouvrages :
I.2.2.1. Les ouvrages auxiliaires :
Presque tous les ouvrages du tronçon MLA présentent tous des défaillances. Avec
leur état actuel, les ouvrages existant ne pourront plus assurer l’assainissement de l’axe
en cas de crues.
Les dégradations des ouvrages inspectés sont : l’envahissement par la végétation,
l’ensablement, la dispersion des éléments de la buse et de dalot.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 83
Ces dégradations s’explique par la présence d’une végétation sur ou même {
l’intérieur des ouvrages qui peuvent provoquer le même problème que celui du
phénomène d’ensablement.
Photo n°10 : Ouvrage de franchissement envahis par la végétation et ensablé
Photo n°11 : Ouvrage d’assainissement envahis par la végétation et ensablé
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 84
Photo n°12 : Dispersion des éléments de la buse
Les éléments d’une buse se dispersent { cause de l’insuffisance de l’épaisseur du
ballast et à ce fait, la voiture ferroviaire circule directement au dessus de cet ouvrage.
I.2.2.2. Les ponts :
En total, tous ces ouvrages présentent tout simplement le manque d’entretien
ainsi que le manque des traverses spéciales pour ponts. D’où, ils sont rouillés et envahis
par la végétation. Mais en général, ils sont encore capables à soutenir leurs rôles
importants.
Photo n°13 : Pont ferroviaire rouillé
Bref, vue l’importance des dégâts, la solution la mieux adaptée est le
renouvellement de la voie. Ce qui va permettre de rehausser la performance de la ligne
(tonnage et vitesse) et améliorer le confort.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 85
Chapitre II : JUSTIFICTION DU RENOUVELLEMENT DE LA VOIE
MLA
La justification du renouvellement de cette voie est nécessaire pour connaitre
plus précisément les atouts apportés par la réalisation du projet.
II.1. LES RAISONS ECONOMIQUES:
La hausse accélérée du coût de transport et de la vie causée par la montée de prix
des carburants devient de plus en plus difficile pour la liaison entre deux communes. Par
contre l’existence d’un moyen de transport approprié, sûr, confortable et économique
semblait comme une des éléments essentiels pour le développement. Il n’y a de
développement concret sans un moyen de transport permettant l’approvisionnement en
matières premières et l’évacuation des produits finis. La voie ferrée est l’une de ces
moyens de transport.
Nous savons parfaitement que la ligne MLA est l’axe primaire pour le riz, tout le
trafic y passe. Il relie aussi les deux grandes villes de Madagascar (Moramanga-
Ambatondrazaka) donc le développement économique du pays y dépend. Pour le
transport de marchandises et produits industriels, presque toutes les compagnies
industrielles et les grandes sociétés commerciales sont utilisatrices de cette ligne comme
les sociétés SILAC ; STAR, l’Etat Malagasy, les paysans, les marchands, les grands
importateurs etc.
Le transport ferroviaire occupe un rôle très important car il assure les échanges
intérieurs de l’île et la liaison entre la plaine avec le haut plateau. Il prend aussi une
place très importante sur la population de faible revenu, pour les passagers qui ont des
grosses tonnes de marchandises par exemple les tomates ; les oignons ; etc. Ce type de
transport est massif et praticable durant toute l’année. Il permet également de ravitailler
la capitale, la capacité du tonnage est très élevée.
La plaine de Madagascar, Ambatondrazaka est la plus accessible à partir de la
capitale.
L’analyse de la situation actuelle de l’environnement socio-économique du projet
dans le chapitre 3 de la première partie nous permet de conclure que le tronçon
proprement dit possède une potentialité agricole aussi bien en qualité qu’en quantité. La
plupart de la population consacre leur vie à l’agriculture et à l’élevage, malgré la
dégradation de l’environnement. Alors, le développement socio-économique de cette
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 86
région ne peut être atteint sans remise { l’état des infrastructures de base, d’où la
priorisation du renouvellement du réseau ferroviaire.
II.2. LES RAISONS TECHNIQUES :
L’usure avancée des matériels de voie n’assure plus la sécurité de l’exploitation
de ce tronçon de ligne. Elle entraîne un ralentissement du train à une vitesse 25km/h.
Ainsi, pour améliorer les caractéristiques de la voie de MLA, tant en ce qui
concerne l’infrastructure et la superstructure, il faudra alors un renouvellement de la
voie.
Le renouvellement de cette voie présente plusieurs avantages :
- Eviter la fermeture de la voie causée par l’usure et défectuosité de toute genre ;
- Augmenter la vitesse à 60km/h qui entraîne la rotation rapide des wagons. Donc,
plus la vitesse accroît, plus la rotation des wagons augmente et le tonnage
devient de plus en plus intense qui donnera faveur { l’économie ;
- Gagner 60% de la durée de parcourt ;
- Diminuer le coût de l’entretien de la voie ;
- Accroitre de confort entraînera le taux d’usure réduite des matériels de voie et du
matériel roulant.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 87
Chapitre III : DIMENSIONNEMENT ET CHOIX DE LA
SUPERSTRUCTURE DU TRONÇON
Ce chapitre traite le dimensionnement de la superstructure de la nouvelle voie à
installer sur le tronçon par les différentes formules qui permet de les dimensionner.
Dimensionner une voie ferrée, veut dire déterminer le type de rail, de traverse,
l’épaisseur du ballast, de telle manière que les contraintes arrivant au sol de la
plateforme soient inférieures à la contrainte admissible de ce dernier.
III.1. LE DIMENSIONNEMENT DU POIDS DU RAIL:
Il n’existe pas de méthodes scientifiques permettant d’établir le poids des rails le
plus approprié à une ligne donnée. En effet, ce paramètre est lié, de manière assez
complexe { d’autres paramètres tels que :
la charge par essieu ;
la vitesse maximale ;
le tonnage annuel du trafic ferroviaire ;
le coefficient égal à
En principe, le choix doit aboutir { minimiser, pendant la vie d’une voie, le coût
total d’entretien et d’amortissement des investissements.
A ce sujet, on emploie normalement des formules empiriques, mises au point sur
la base des expériences de différentes compagnies de chemin de fer.
En effet nous avons :
- la formule proposée par « La conférence Ferroviaire du Caire » :
- la formule proposée par JEAN ALIAS dans « La Revue générale du chemin de fer
la voie Africaine supplément ° » :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 88
- la formule du Professeur YERSHOW :
- la formule du Professeur SHULGA :
- la formule de SHAJUNIANZ :
( )
Poids par mètre linaire du rail
Vitesse maximale
Tonnage annuel brut (en million de tonnes).
III.2. LE DIMENSIONNEMENT DE LA COUCHE DU BALLAST:
L’épaisseur de la couche de ballast est déterminée de façon { ce que la contrainte
transmise au niveau du sol de la plateforme soit compatible à la nature de cette dernière.
Cela est possible, grâce aux transmissions des charges dans la couche du ballast
sous un certain angle, permettant de répartir sur une grande surface de la plateforme, la
pression exercée par chaque traverse lors du passage du convoi.
Les paramètres pour le dimensionnement de la couche de ballast sont :
la charge par essieu ;
la vitesse maximale ;
l’entre axe des essieux ;
le type de traverse et leur espacement ;
la portance du sol de la plateforme .
Suivant l’angle de transmission des charges, on distingue :
L’A.R.E.A. (USA) avec un angle de répartition de :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 89
Pression en un point situé à une profondeur de au-dessous de la surface
inférieure de la traverse en ;
Pression unitaire par sous la surface inférieure de la traverse en .
La technique européenne qui admet la transmission des charges sous un
angle de répartition de dans la couche du ballast, et on a la formule
suivante :
Dans laquelle :
Pression en un point situé à une profondeur au–dessous de la surface
inférieure de la traverse en ;
Pression unitaire par cm² sous la surface inférieure de la traverse en ;
Largeur de la traverse en ;
Profondeur du ballast considéré en .
La hauteur du ballast peut être lue dans la courbe suivante :
Figure n° 39 : Hauteurs du ballast
La pression maximale exercée par la charge roulante sur les rails et les traverses
est calculée à l’aide de la formule de DRIESSEN qui donne un résultat plus exact :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 90
Avec
et
Charge par essieu en ;
Charge par essieu en ;
Entre axe des essieux en ;
Entre axe des traverses en ;
Vitesse d’inscription en ;
Coefficient d’influence de la vitesse.
La pression sous la surface inférieure de la traverse est fonction de la
dimension de la traverse. Elle est déterminée par la formule suivante :
Pression unitaire par sous la surface inférieure de la traverse en ;
Charge par essieu en ;
Largeur de la traverse en ;
Longueur bourrée sous chaque file de rail en .
Selon la méthode adoptée, on tâtonne (hauteur de la couche de ballast) jusqu’{
ce que l’on obtienne .
Rappelons les contraintes admissibles des différents terrains :
à , pour les terrains médiocres ;
, pour le sable ;
à pour le bon sol.
Si on se trouve en face d’un terrain dont la résistance est inférieure { celle précisée
auparavant, on prévoit une couche sous ballast de gravier ou de sable d’une épaisseur de
au maximum, sinon le sol doit être amélioré.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 91
III.3. LA NOUVELLE SUPERSTRUCTURE:
En appliquant les formules des paragraphes précédents, voyons ce qu’est les
spécifications de la nouvelle superstructure à installer sur notre tronçon.
III.3.1. Le dimensionnement des rails :
Comme notre cours de chemin de fer l’indique, l’essieu de dimensionnement d’un rail est
de .
III.3.1.1. Hypothèses:
Tableau n°17 : Dimensionnement de la voie (renouvellement)
Paramètres Notations Valeurs Unités
Poids par essieu 17.5 Vitesse maximale 60
III.3.1.2. Dimensionnement:
Tableau n°18 : Dimensionnement du rail
Formules Notations Résultats Unités Conférence du CAIRE 1 43 75
YERSHOV 2 37 00 Jean ALIAS 3 27 27 Moyenne des valeurs 36 00
Proposition : rail 36 [Kg] Classe du profil : rail moyennement lourd
III.3.2. Le dimensionnement de la couche du ballast :
III.3.2.1. Hypothèses:
Tableau n°19 : Hypothèse sur le renouvellement
Poids par essieu 17.5 Vitesse maximale 60 Entraxe des essieux 220 Type de traverses béton armé bibloc Entraxe des traverses 66 Largeur des traverses 25 Longueur de bourrage 50 Sol de la plateforme (latérite)
3
III.3.2.2. Dimensionnement:
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 92
Tableau n°20 : Dimensionnement de la couche du ballast
Désignations/Formules Expressions Valeurs Unités Coefficient 1 12 Rapport n 3 33 Charge sous le patin 5885 88 Pression sous la traverse 0 2 35 ² Pression à la profondeur h 1 0 56 ²
Hauteur minimale (1) 25 00
Hauteur de la couche de ballast : 30 [cm] (2)
III.3.3. Les caractéristiques du ballast :
III.3.3.1. Epreuve de réception:
Lors de sa réception, le ballast, s'il s'agit d'un matériau nouveau, est soumis à des
essais divers :
- L'épreuve au choc ;
- On détermine le poids spécifique de la pierre, après l'avoir séchée pendant
trois heures (la température de la pierre est de 50° C) ;
- L'épreuve d'hygrométrie. On trempe la pierre dans l'eau et on mesure
l'augmentation de son poids ;
- L'épreuve de gélivité. La pierre imbibée d'eau est gelée et dégelée vingt-cinq
fois consécutives pour constater son degré de gélivité ;
- L'examen d'abrasion par la machine de Bauschinger ou de Deval ;
- L'examen pétrographique pour déterminer les caractéristiques de la roche.
Lorsque la pierre est connue, on peut se contenter de vérifier le calibrage et la
propreté.
III.3.3.2. Classement des matériaux du ballast selon ses qualités:
Il apparaît que si l'on veut classer les matériaux de ballastage d'après leurs qualités,
on peut, toutes choses égales, les ranger dans l'ordre suivant :
1. Pierrailles :
(1 ) Dans la pratique c’est la hauteur ini ale de ise en œuvre et per ettant un bon bourrage ;
(2 ) Cette hauteur a été aussi adoptée car le tronçon peut éventuellement présenter des sols de faible portance (sols médiocre).
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 93
o porphyre, basalte, granit, gneiss ;
o grès dur, quartzite ;
o calcaire dur.
2. Laitier concassé.
3. Gravier de rivière et gravier lavé :
o gravier concassé ;
o gravier de carrière.
4. Mattes de plomb (laitier de four à plomb), mattes de zinc.
5. Cendrées.
6. Laitier granulé.
7. Sable.
III.3.3.3. Caractéristiques du ballast:
Le ballast aura les caractéristiques suivantes :
La granulométrie est : ;
Le coefficient Los Angeles (LA) est :
La masse volumique est .
Le ballastage sera ramené à son taux nominal de de voie, avec
bourrage par passes successives de bourreuses mécaniques.
II.3.4. Les attaches utilisées :
Puisqu’on va utiliser des traverses en béton armé bibloc, les attaches sont de type
PANDROL (élastiques).
Ainsi, il est alors possible de souder les rails, ce qui va permettre d’améliorer le
confort.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 94
Photo n°14 : Attaches de type Pandrol
Ainsi, nous obtenons maintenant notre nouvelle superstructure à installer dans le
tronçon. Voyons ce que c’est la mise en œuvre de notre projet.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 95
Chapitre IV : PREPARATION DES MATERIAUX ET LE
RENOUVELLEMENT
Avant d’entrer dans la réalisation du renouvellement proprement dit, entamons
les différents processus pour la fabrication de la traverse en béton armé.
IV.1.LA TRAVERSE EN BETON ARME:
IV.1.1. L’usine de production de la traverse en béton armé :
Le marché des travaux de fourniture en traverses en béton armé est acquis par la
société BAUDIN CHATEAUNEUF sous le contrôle de TRADETECH.
La société BAUDIN CHATEAUNEUF a implanté son usine de production dans les
locaux de MADARAIL ;
En général, l’usine est répartie en plusieurs compartiments. Tous d’abord, il y a la
salle de préparation des ferraillages où on travaille sur les armatures des traverses avec
des machines électroniques. Il y a aussi la salle d’essai où se passeront les différents
essais. Enfin, la grande salle pour le coulage "pondage", le malaxage, l’étalage pour
séchage et le stockage en piles des traverses.
La société TRADETECH a prie la charge des ferraillages et de toutes les machines
électroniques.
IV.1.2. La fabrication de la traverse en béton armé :
Les travaux d’exécution se font continuellement.
L’organisation des travaux est réalisée de façon à ce que les rendements se
maintiennent. En effet, la production mensuelle est de 8.000 traverses en béton armé.
Le dosage est commandé par une centrale à béton, un tableau électronique servant
à contrôler le fonctionnement du malaxeur.
Le malaxeur est alimenté par les 3 trémies contenant les gravillons 5/15, 15/25 et
du sable qui sont transporté vers le malaxeur.
La gachoire peut contenir environ 200 litres de béton frais.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 96
Tableau n°21 : Dosage respectif du béton
Matériaux utilisés Quantités utilisés
Ciment
Sable0
Gravillon
Gravillon15
Eau selon la météo
Concernant les ferraillages, les lits supérieurs sont composés par 6Φ8 reliés entre
eux par 2Φ6. Tandis que les lits inférieurs sont composés que de 2Φ8 reliés entre eux par
2Φ6.
Les aciers utilisés sont des aciers à haute adhérence (HA) dont les Φ8 sont
découpés en 40 et 35cm, et ceux des Φ6, ils sont découpés en 17 et 10cm.
Les rouleaux en acier sont découpés en tige par une machine électronique appelée
"machine redresseur".
L’assemblage des tiges de la semelle est réalisé par soudure à l’aide des "machine
fixes" avec comme rendement :
- lit inférieur : 90 unités/h;
- lit supérieur : 210 unités/h.
Les aciers ronds lisses (RL) sont découpés en barre de 3m, ensuite enrouler à
l’aide d’une machine spéciale appelée "calendre" dont le diamètre de la spirale est à peu
prés 11cm.
Ces spirales sont appelées "frètes". Elles seront recoupées en longueur des lits
supérieurs et soudés ensuite avec ce dernier.
Pour le coulage du béton, la position des armatures prévoit que les épaulements
sont fixés dans des moules. Les armatures sont ancrées dans les encoches prévues dans
les épaulements avec l’entretoise.
D’où la machine "pondeuse" est consacrée pour la vibration et de coffrage
provisoire du béton.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 97
Le coulage terminé, on referme les moules avec des couvercles traceurs. La
machine va renverser les moules et pose librement la traverse sur le couloir de prise. Avant
chaque coulage, les moules doivent être nettoyés à l’aide de huile de démoulage dit
"démoulons". Ce nettoyage est fait à haute pression.
Après 10h de pose, toute manutention peut s’effectuer.
Après le nettoyage de l’épaulement, on doit couvrir les épaulements durant son
séchage.
La vérification des dimensions doit être faite et les tolérances sur les épaulements
sont :
écartement entre épaulements extrêmes : 1207.5 [mm] + 1[mm] – 2[mm] ;
écartement entre épaulements : 133[mm] + 1.5 [mm] – 1[mm].
Le rendement de la pondeuse est de 300 traverses par jours.
Les travaux finis, on effectue maintenant les différents essais qui sont :
essais de compression ;
essais de traction par flexion ;
essais statiques.
Les essais de compression et de traction par flexion sont faits à travers des
éprouvettes en béton dont les dimensions sont données antérieurement.
Cependant, l’essai statique de flexion de traverse est réalisé conformément à la
norme AFNOR NF EN 13230-1/-3.
Les blochets sont soumis à des charges minimales de 20 tonnes et ne doivent pas
présenter des fissures visibles à l’œil. S’il y aura des fissures, elles doivent se refermer à
une charge de 25 tonnes après soulèvement de celle-ci.
Après le séchage, les traverses seront stockées en piles jusqu'à 28 jours d’âge.
Durant ce stockage on doit les arroser régulièrement pour favoriser la prise du béton.
Après leur acceptation définitive, les traverses seront chargées sur des wagons
pour être amenés vers les chantiers de renouvellement.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 98
Lors du chargement, des tasseaux en bois sont intercalés entre les lits des traverses.
Sens de la
production
) Tableau
électronique
) Centrale béton ) Assemblage de la
semelle
Frète ) Entretoise avec
frète
Machine pondeuse
Coulage Nettoyage de
l’épaulement
Epaulements
recouverts
Essai de
compression
Stockage des
traverses en béton
armé
Chargement d’un
wagon
Photo n°15 : Les étapes de fabrication des traverses en béton armé
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 99
IV.2. L’ASSAINISSEMENT:
Il s’agit ici de la remise en fonction des ouvrages d’assainissement (fossés
latéraux, exutoires etc.) et de franchissement.
Ainsi, les opérations suivantes doivent être réalisées au préalable :
restauration des fossés de crêtes et de descente d’eau ;
création de fossés latéraux ;
IV.2.1. Les fossés de crêtes (en terre):
Les opérations concernant sa restauration consistent à désherber, curer et
reprofiler les fossés en questions. On a estimé le fossé de crête en terre par une forme
trapézoïdale dont la petite base sera de minimum et la grande base sera
de .
L’enlèvement et le dégagement du reste des éboulis provoquant l’obstruction des
systèmes d’assainissement seraient { éviter pendant et après l’exécution des Travaux.
IV.2.2. Les fossés latéraux:
Ce sont des conduites d’eau assez profondes longeant la chaussée pour connecter,
guider et évacuer les eaux de ruissellement de l’emprise de la voie.
Ils doivent permettre d’évacuer l’eau et éviter d’alimenter en eau la chaussée (le
fond du fossé a un niveau inférieur à celui de la plateforme). Le fossé doit être près du
bord de la chaussée ferroviaire.
IV.3. LES METHODES D’EXECUTION DES TRAVAUX DE RENOUVELLEMENT DE LA
VOIE:
Le renouvellement de la voie consiste { mettre en œuvre une nouvelle
superstructure c’est-à-dire renouveler les rails, les traverses avec ajout de ballast et
mise en œuvre d’une sous–couche si c’est nécessaire.
Les Travaux de renouvellement de voie comprennent :
les Travaux préparatifs ;
la substitution des éléments de la voie ;
l’épuration et l’approvisionnement en ballast ;
le nivellement et dressage de la voie ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 100
les opérations de soudure en vue d’améliorer la voie ;
la libération de contrainte.
Cependant, les Travaux se déroulent successivement comme suit :
Les Travaux préparatifs : élagage, désherbage, curage des fossés ;
Le démontage des anciens éléments (attaches, rails, traverses) ;
Le dégarnissage, l’épuration, criblage, le réglage de la plateforme;
Le piquetage du tracé effectué par les topographes ;
La pose des nouveaux éléments (rails, traverses, attaches)
L’éclissage provisoire ;
Le ballastage préliminaire ;
Le nivellement et le dressage continu suivant le piquet du topographe ;
Ballastage complémentaire ;
La soudure des rails ;
La reprise du nivellement ;
La libération de contraintes;
Les travaux de finition.
IV.3.1. Les travaux préparatifs:
On nettoie l’emprise de la voie { renouveler (désherbage, élagage,
débroussaillage, curage etc.).
Le but est d’élargir l’emprise de la voie pour que les wagons puissent s’y inscrire
facilement, c'est-à-dire déraciner toutes les herbes et les végétations ainsi que les
arbustes. L’opération est suivie du ramassage des détritus et de son évacuation hors de
l’emprise.
IV.3.2. La substitution des éléments de la voie:
IV.3.2.1. La démontage des anciens éléments:
On détache les attaches pour pouvoir enlever les rails librement. Les tirefonds,
sur l’ancienne voie, sont démontés { l’aide de tirefonneuses. Ceux qui ne se détachent
pas, on le dessoude par soudure autogène. Une équipe de tâcherons assure les
démontages avec 6 tirefonneuses.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 101
Les barres de rails sont ensuite ripées progressivement dans le sens de la
longueur et écartées de la voie. Une autre opération consiste à enlever les barres
ensemble { l’aide de pinces.
Puis, après arrachement avec une barre mine ou des pelles, on enlève les
traverses manuellement. Ces derniers seront stockés { côté de l’ancienne voie en
attendant leur chargement sur un wagon.
IV.3.2.2. Le piquetage:
L’objectif est de remettre la voie dans ces caractéristiques géométriques initiales.
Les levés topographiques du terrain, avant le renouvellement, permet d’étudier le tracé
et sont nécessaires pour le nivellement.
Assurés par un topographe et une porte-mire, les Travaux consistent à implanter
des piquets d’axe et de nivellement tout au long de la voie { renouveler. Les piquets en
bois sont placés tous les en dehors de la voie et { quelques mètres de l’axe réel.
Les niveaux de la voie en alignement et les niveaux du petit rayon, en courbe, sont
marqués en rouge à chaque piquet.
IV.3.2.3. Le terrassement:
Il consiste { nettoyer la partie supérieure de la plateforme { l’aide d’un engin
(bulldozer). Il consiste aussi { enlever une couche d’épaisseur de sur la couche
de ballast existant. Cette couche va ensuite être régalée à la pente requise sur toute la
largeur de la plateforme. Enfin, on exécute le compactage de la plateforme.
L’épaisseur des couches superficielles existant va former la couche sous ballast
du renouvellement de la voie.
IV.2.1.2. La pose des nouveaux éléments:
Après surfaçage, on pose les nouvelles traverses (en béton armé bibloc) sur la
plateforme suivant l’axe de la voie. Leur manutention se fait avec des pinces. On les
aligne { l’aide d’une corde qui est placée { quelque distance de l’axe. Chaque blochet doit
être muni d’une semelle élastique.
Une fois les traverses alignées et mise en plan de pose, on entame ensuite la pose
des nouveaux rails. Ils sont transportés sur chaque file de blochets des traverses. On
utilise des pinces pour les déplacer du coté de la voie jusqu’aux blochets des traverses.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 102
Après d’éventuels ripages nécessaires des rails, on fixe les nouvelles attaches
élastiques PANDROL. Comme les clips et les butées ont déjà une place bien déterminée
sur les blochets, il ne reste qu’{ les fixer et { les bloquer { l’aide un levier spécial. On
utilise ce même levier pour le desserrage.
Photo n°16 : Clips et butées
Photo n°17 : Levier pour serrage et desserrage
IV.3.3. L’éclissage provisoire:
Les deux abouts des rails sont assemblés provisoirement avec des éclisses. Ces
dernières sont tenues par des serre–joints appelés "C" de serrage et deux boulons.
IV.3.4. L’épuration et l’approvisionnement en ballast:
Le ballast est fourni en deux temps par des wagons trémies. Le déchargement se
fait en deux temps.
IV.3.4.1. Le ballastage préliminaire:
Il s’effectue après l’éclissage provisoire. La moitié du ballast ( wagons) est
déchargée à une vitesse réglementaire. Les opérations de bourrage succèdent à ces
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 103
Travaux. Quatre bourroirs s’en chargent simultanément en croix { chaque blochet des
traverses. En même temps, on relève la voie avec des crics en respectant la hauteur
admissible de relevage.
Le rendement pour le bourrage manuel est de é
; celui du bourrage mécanique est é .
L’objectif est de mettre { niveau la voie de façon { obtenir l’épaisseur de ballast
voulue (épaisseur obtenu par le dimensionnement de la couche de ballast selon la
méthode adoptée) sous les traverses.
IV.3.4.2. Le ballastage complémentaire:
Il s’effectue après le nivellement et le dressage continu. La moitié du ballast
restant, qu’on n’a pas encore déchargé, est maintenant transporté par des wagons
trémies. Ces derniers le déchargent sur toute la longueur de la nouvelle voie. Ce
ballastage final est destiné pour la reprise du nivellement des longs rails soudés.
Les opérations sont les même que dans le premier.
IV.3.5. Le nivellement et le dressage de la voie:
Le nivellement longitudinal et transversal se réfère aux piquetages
topographiques. Le nivellement longitudinal se corrige par bourrage manuel, effectué
modérément suivant le niveau donné par l’équipe topographe. Le nivellement
transversal se corrige également par bourrage manuel après rectification du devers en
courbe, et remise { niveau { l’aide d’un niveau { bulle en alignement.
Le dressage continu s’exécute avec des pinces { riper. Les flèches de la file
directrice sont relevées tous les au milieu d’une corde de . Les valeurs
mesurées sont reportées sur un modèle de rectification adopté.
Une reprise de nivellement et dressage est nécessaire après la soudure. C’est la
finition des nivellements longitudinal et transversal. Le nivellement serait repris 3 à 5
fois, jusqu’{ ce que la voie soit stable. Les niveaux des deux files de rails sont
soigneusement réglés, en courbe et en alignement. Le ballast est bourré manuellement
pour constituer le calage des traverses. Ces dernières sont bourrées { l’extérieur jusqu’{
leur hauteur.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 104
IV.3.6. Les opérations de soudure en vue d’améliorer la voie:
Les barres de rails, éclissés provisoirement, vont maintenant être soudées afin d’obtenir
un long rail soudé. Pour l’assemblage des barres, on adopte la soudure
aluminothermique, qui va être décris dans le paragraphe qui suive.
IV.3.7. La libération des contraintes:
Cette procédure est effectuée après deux ans de pose de la voie au moment où la
stabilité des traverses en béton armé sera parfaite (quand les résistances longitudinales
et transversales du ballast ont atteint une valeur suffisante).
IV.3.7.1. Le motif de la libération des contraintes:
Les LRS doivent avoir une réserve de contrainte compensée par les contraintes
dues { l’élévation de la température du rail. Ces températures doivent être maîtrisées de
telle sorte que l’augmentation de la température du rail ne crée pas de contraintes
inadmissibles pouvant entraîner le flambement et le rejet de la voie.
La « libération des contraintes » vise à homogénéiser les contraintes à
l'intérieur du rail et à le fixer ensuite conformément à la température de référence
souhaitée (température extrême).
IV.3.7.2. La notion de la température:
Par temps chaud, le soleil, le ballast et les traverses chauffent les rails, de telle
sorte que la température des rails devient très importante que l'air ambiant (doux). De
même, par temps froid, la température propre du métal est généralement inférieure à la
température ambiante. A titre d’exemple, si la température ambiante est de , celle
du rail peut atteindre ou plus même.
On peut mesurer la température du rail en plaquant un thermomètre sur le patin
à l'ombre.
IV.3.7.3. Le déroulement des opérations:
Chez MADARAIL, la libération se fait par tronçon de (circulation peu
fréquente) ou (circulation fréquente).
Considérons un exemple pratique, on veut libérer les contraintes sur un tronçon
de
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 105
Figure n°40 : Libération de 200 [m] de voie
Supposons que la température du rail au moment de l’opération est 35 [ ] et que
la température de référence est 45 [ ].
La différence de température donne : 45-35=10 [ ].
Le coefficient de dilatation linéaire du rail est : 1,1 ×10 -5 [mm/ m/ ].
La longueur de 200 [m] va donc être restreinte de :
1,1 ×10 -5 ×200 000×10=22 [mm].
L’opération se déroule comme suit :
Desserrage 1/ 2 (de façon alternée) des attaches pour faire passer le dernier
train avec ralentissement de 15 [Km /h] ;
Figure n°41 : Desserrage ½ des attaches Pandrol
Relevé de la température ;
Calcul de la lacune (portion à découper) :
22 [mm] (à tendre) + 22 [mm] ( pour la soudure)=44 [mm];
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 106
Découpage de la lacune ;
Desserrage de toutes les attaches et pose rouleau chaque ;
Tirage de fer de 11 [cm] de chaque côté avec frappage (machine à frapper) ;
Figure n°42 : Découpage de la lacune
Figure n°43 : Tirage de fer
Soudure de l’un des files de rails et serrage des attaches ;
Soudure de l’autre file avec serrage.
L’appareil pour faire tendre le rail s’appelle « stressort ».
Ainsi, pour ce tronçon, lorsque la température du rail atteindra 45 [ ],
théoriquement, les contraintes dans le rail s’annuleront. On dit que les contraintes dans
les rails sont « libérées »
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 107
IV.3.8. Les travaux de finition:
réfection éventuelles des pistes de cheminement de la plate forme ;
ramassage des matériaux ;
régalage des déblais.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 108
Voie à renouveler ) Elagage ) Désherbages ) Curage des fossés
é ) é é
Tronçonneuse rail
Voie renouvelées
Photo n°18 : Les étapes de renouvellement
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 109
VI.4. LA SOUDURE ALUMINOTHERMIQUE:
« Sans la soudure, il n’y avait pas de TGV ». Mais quelle est vraiment l’intérêt de
souder ?
Tableau n°22 : Comparaison entre technique de soudure et liaison éclissage
Éclissage Soudure
Av
an
tag
es
- obtention des rails normaux éclissés ;
- assemblage plus ou moins facile.
- obtention de LRS : diminution à du coût d’entretien de la voie ;
- une meilleure qualité de roulement, donc un grand confort pour les voyageurs ;
- un accroissement de la vitesse.
Inco
nv
én
ien
ts
- éclisses : point faible de la voie ;
- menace de fissure des rails, de l’éclisse, des boulons d’éclisse ;
- usure des boulons d’éclisses ; - élargissement des trous
d’éclissage ; - Inconfort des voyageurs à
cause des chocs au passage des roues ;
- Destruction prématurée de l’élasticité du ballast et du nivellement à cause des traverses qui dansent.
- défaut de soudure provoquant des instabilités des rails ;
- un mauvais meulage (creux ou excès de métal) ballotte les matériels roulants ;
- un risque de rupture de rail en période de grand froid du fait de la tension régnant dans les barres ;
- besoin de plus de ballast pour mieux ancrer les traverses.
Il est donc clair que le soudage est mieux que l’éclissage.
Le principe de soudage par aluminothermie, utilisé pour la soudure des rails,
consiste { obtenir du métal (acier + alumine) qu’on appelle « corindon » par réduction
des oxydes de fer avec l’alumine et un élément d’addition approprié. Le mélange
s’appelle « charge ».
Il y a deux types de procédés de soudage aluminothermique :
procéder avec préchauffage normal PN ;
procéder à préchauffage limite PL ou QP (quick preheating).
Le procédé de soudure de rail consiste { faire la séquence d’opérations suivante :
réglage des rails ;
pose des moules ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 110
préchauffage des moules ;
coulage ;
démoulage et tranchage ;
meulage.
Cette technique de soudure de rails se fait en environ.
Cette opération consiste à faire :
IV.4.1. La préparation avant soudure:
IV.4.1.1. La préparation du joint avant la soudure:
L’espace { ménager entre les joints est : pour les joints normaux.
S’il s’avère nécessaire de recouper les abouts des rails, les coupes doivent être
perpendiculaires aux rails. Généralement, on utilise une tronçonneuse électrique.
IV.4.1.2. L’alignement des rails:
La qualité géométrique d’une soudure repose essentiellement sur le réglage des
deux extrémités des rails à souder. Justement, ce réglage comprend le pointu,
l’alignement des flancs interne des champignons, l’inclinaison identique des deux files de
rails.
Pour cette opération, on peut utiliser des coins de bois disposés entre rail et
traverse, ou des chevalets qui prennent appui sur la traverse de part et d’autre du joint.
L’alignement général doit être assuré sur à de part et d’autre du joint.
La demi valeur du pointu (réglage en profil) est mesurée aux extérieurs { l’aide
d’une règle de placée à cheval sur le joint.
Pour le réglage en plan (alignement des flancs internes et inclinaison), les flancs
internes des champignons sont alignés sur une longueur minimale de .
IV.4.2. La pose des moules:
Les moules sont constitués de éléments comprenant :
- une briquette placée sous le patin des rails ;
- deux demi moules latéraux qui entourent les deux abouts à souder et qui
reposent sur la briquette ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 111
- un bouchon, ayant pour rôle de canaliser le métal liquide lors de la coulée et
évitant sa chute directe dans l’axe du joint.
Un moule enveloppe les extrémités des pièces à conçues. Il conçu de telle que le
préchauffage soit possible. Un creuset contenant la charge est placé sur du moule.
Figure n°44 : Schéma d’un moule
(1)Moule ;(2) Pièce ;(3) Ecrou de coulée ;(4) Evacuation du laitier ;(5) Charge ;(6)
Creuset ;(7) Observateur ;(8) Cheminée ;(9) Préchauffage.
L’opération consiste { :
emboîter la briquette dans la plateforme ;
poser un cordon de liant réfractaire dans chaque coté de la briquette ;
fixer la plaque de fond sous le patin du rail en ayant soin de bien la centrer sur
l’intercalaire ;
emboîter les demi moules latéraux dans leur carcasse ;
vérifier que le centrage des demi moules est correct dans la partie supérieure ;
maintenir les demi moules par la presse ;
serrer progressivement la vis de la presse de façon modérée ;
assurer l’étanchéité moule-rail et entre les différentes parties du moule, en
bouchant les vides avec la « pâte à luter ».
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 112
IV.4.3. Le préchauffage:
Les deux extrémités du rail et le moule doivent subir une préparation thermique
selon le procédé adopté. On arrête le chauffage lorsqu’on obtient la couleur rouge cerise.
Ce préchauffage a pour but de diminuer la vitesse de refroidissement après soudure en
dessous de la vitesse critique de trempe (1), donc d’éviter la formation de structures
trempées.
Le tableau suivant donne le mode de préchauffage selon le procédé adopté.
Tableau n°23 : Comparaison entre technique de soudure et liaison éclissage
Procédé Préchauffage Appareil
PN Air essence sur pressé Groupe air essence
PL / QP Air essence sur pressé oxygène propane
Groupe air essence Chalumeau oxy–propane
IV.4.4. Le coulage:
La préparation du coulage doit se faire en même temps que le préchauffage.
IV.4.4.1. La préparation du creuset:
Elle consiste à réchauffer le creuset afin de proscrire toute trace d’humidité dans
le creuset et { le nettoyer s’il a été déj{ utilisé.
IV.4.4.2. La préparation du joint avant la soudure:
Placer au fond du creuset dans la couronne métallique, au moyen d’une pince
pose douille, une douille à débouchage automatique puis tasser légèrement la
douille ;
Emboîter sur la douille le répartiteur de magnésie ;
Vider autour du répartiteur le contenu du sachet de magnésie ;
Verser la charge dans le creuset.
IV.4.4.3. Le coulage proprement dit:
Après préchauffage, le bouchon de coulée est mis en place et légèrement tassé
afin d’éviter qu’il ne remonte sous la poussée ferrostatique du métal en fusion. Le
creuset est pistonné au–dessus du moule, qui doit être bien centré dans l’axe de celui–ci
et du rail, et ensuite on allume la charge { l’aide d’un bâton d’amorçage.
(1) Opération industrielle qui consiste à refroidir brusquement un produit métallurgique dans un liquide (eau ou huile), après l’avoir portée à une température bien définie.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 113
IV.4.5. Le démoulage et le tranchage:
Le démoulage se fait en à après le coulage. Cette attente est nécessaire afin
que le métal soit suffisamment solidifié.
Le tranchage consiste { trancher l’excédant de métal entourant le champignon
(au–dessus du flanc), en laissant une surépaisseur de , { l’aide d’une masse ou
marteau burineur pneumatique.
IV.4.6. Le meulage:
Après le « retravelage », le serrage des attaches, le nivellement et le dressage,
suit l’opération de meulage.
Le meulage consiste à supprimer la surépaisseur laissée par le tranchage et à
redonner au champignon son profil d’origine. Il est déconseillé tant que la soudure est
encore chaude. La meilleure solution est d’attendre une journée entière avant de meuler.
Il est généralement effectué { l’aide de meule lapidaire.
Après le meulage, les rails doivent être contrôlés { l’aide d’une règle plate pour
l’alignement de la verticalité.
En guise d’illustration, les clichés suivants donnent un aperçu des étapes { suivre
lors de l’exécution d’une soudure.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 114
Sens de la
soudure
Préparation
des joints
Pose des
moules et
lutage
Préchauffage
et
préparation
du coulage
Coulage
Démoulage
et
Tranchage
Meulage
Photo n°19 : Les étapes de la soudure aluminothermique
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 115
En général, une équipe pour l’opération de soudure est composée de personnes
avec un rendement de soudures par équipe par jour :
Chef brigade soudure ;
Machiniste ;
Découpeur ;
Préparation de coulage + Lutage + Préchauffage ;
Pose moule ;
Meuleur.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 116
Chapitre V : COUTS ET IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
Il est primordial de faire l’estimation d’un projet avant sa réalisation, pour
pouvoir prendre une décision sur sa faisabilité, sur le plan financier. Dans ce cas, il faut
connaître { l’avance l’investissement nécessaire pour sa réalisation.
V.1. LE DEVIS QUANTITATIF:
La prise de décision pour la réalisation du projet doit précéder d’une évaluation
financière. Cette évaluation est précédée d’un devis quantitatif ou d’un avant-métré afin
de quantifier les Travaux et les matériaux.
V.1.1. Le renouvellement de voie (PK 122+000 au PK 142+000):
Le tronçon à renouveler mesure :
.
Rappelons le travelage :
en alignement : ;
en courbe : .
Avec, la hauteur obtenue avec le dimensionnement de la couche de ballast
30 et en considérant la couche de ballast servant de butée aux blochets, le
volume de ballast nécessaire, après un certain calcul, pour de voie est environ
1 250 La longueur des barres de rails est 18 .
Comme la portance de sol est plus ou moins bonne, la sous–couche n’est pas
nécessaire.
V.1.2. La quantité d’éléments pour le renouvellement:
Tableau n°24 : Quantité d’élément pour le renouvellement
Eléments de voie ferrée Unités Nombre Qpart Quantité
Rails ( 3 ) 2 720 ,00 1 440,00 Traverses en béton armé bi-bloc
1 30 000,00 30 000,00
Ballast 3 1 20 000,00 20 000,00 Nombre de soudures à effectuer
2 1 111,00 2 222,00
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 117
V.2. LE SOUS-DETAIL DES PRIX:
V.2.1. Le calcul de coefficient de majoration de déboursés:
Ce coefficient, noté KK, représente le taux de pondération appliqué au prix de
déboursé. Il est fonction des différents facteurs liés à la décomposition interne des
différentes catégories des frais.
La formule suivante permet de calculer la valeur de KK :
Représente la taxe sur la valeur ajoutée ou
Le tableau ci–dessous détaille les valeurs des :
Tableau n°25 : Détermination des valeurs des
Frais Décomposition de chaque
catégorie de frais
Indice de composition de chaque catégorie %
%
Frais généraux proportionnels au déboursé
Frais d’agence et patente 1 9 Frais de chantier 2 40 Frais d’études et de laboratoire
3 2 7
Assurances 4 1 5 Bénéfice brute et frais financière proportionnel au prix de revient
Bénéfice net et impôt sur le bénéfice
5 14
Aléas techniques 6 1 8 Aléas de révision de prix 7 1 7 Frais généraux 8 1 8
Frais proportionnel au prix de règlement avec la TVA
Frais de siège 9 0
e a
Donc, on a :
Ce coefficient est appliqué au calcul des prix unitaires selon la formule suivante :
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 118
V.2.2. Le sous-détail de prix unitaire du renouvellement de voie:
V.2.2.1. Fourniture et pose des traverses en béton armé bibloc:
Tableau n°26 : Extrait des sous détails des prix de la fourniture et le pose des traverses
en béton armé bibloc
Prix n°:302 Désignation: Fournitures et pose des traverses en béton armé bi-bloc Rendement: R=185 T/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels Matériaux
Matériels:
Engin de manutention Fft 1 h 1 71 000 71 000
Lots d'outillages Fft 2 h 8 6 500 104 000
Wagon plateforme Fft 1 h 8 100 000 800 000
975 000
Main d'œuvre
Chef de chantier Hj 1 h 2 1 400
2 800
Chef d'équipe Hj 1 h 8 1 000
8 000
Ouvrier spécialisé Hj 5 h 8 800
32 000
Manœuvre Hj 8 h 8 600
38 400
81 200
Matériaux:
TBA Fft 1 U 185 117 930,28
21 817 102
Semelles Fft 1 U 185 650
120 250
Butées Fft 1 U 185 1600
296 000
Clips (attaches) Fft 2 U 370 1 200
444 000
22 677 352
Total Déboursés D 23 733 552
P.U= (K*D)/R 194 999
Arrondi à 195 000
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 119
V.2.2.2. Fourniture et pose des rails:
Tableau n°27 : Extrait des sous détails des prix de la fourniture et le pose des rails
Prix n°:303 Désignation: Fournitures et pose des rails Rendement: R=18 barres/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels Matériaux
Matériels:
Lots d'outillages Fft 2 h 7 6 500 91 000
91 000
Main d'œuvre
Chef de chantier Hj 1 h 2 1 400
2 800
Chef d'équipe Hj 1 h 8 1 000
8 000
Ouvrier spécialisé Hj 9 h 8 800
57 600
Manœuvre Hj 14 h 8 600
67 200
135 600
Matériaux:
Eclisses provisoires Fft 1 paire 20 136 000
2 720 000
Boulons pour éclisses Fft 1 U 40 8 000
320 000
Rail 36 Kg Fft 1 barres 18 648 000
11 664 000
14 704 000
Total Déboursés D 14 930 600
P.U= (K*D)/R 1 260 806
Arrondi à 1 261 000
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 120
V.2.2.3. Ballastage-Dressage-NDC:
Tableau n°28 : Extrait des sous détails des prix des ballastage-dressage -NDC
Prix n°:306-307 Désignation: Ballastage-Régalage-NDC Rendement: R=18 T/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels Matériaux
Matériels:
Lots d'outillages Fft 6 h 8 6 550 314 400
Wagon Trémie Fft 2 h 6 75 750 909 000
1 223 400
Main d'œuvre
Chef de chantier Hj 1 h 4 1 400
5 600
Chef d'équipe Hj 2 h 8 1 000
16 000
Ouvrier spécialisé Hj 16 h 8 800
102 000
Manœuvre Hj 16 h 8 600
76 800
204 400
Matériaux:
Tout venant 20/60 m3 1 m3 104 21 258
2 210 832
2 210 832
Total Déboursés D 3 638 632
P.U= (K*D)/R 53 180
Arrondi à 53 200
V.3. LES DEVIS:
V.3.1. Le détail quantitatif et estimatif:
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 121
Tableau n°29 : Bordereau Détail Estimatif
N° DESIGNATION U Qté ESTIMATION
P.U [Ar] Montant [Ar]
000-INSTALATION
001 Installation de chantier Fft 1 100 000 000,00
002 Repli de chantier Fft 1 50 000 000,00
SOUS-TOTAL INSTALLATION 150 000 000,00
100-TERRASSEMENT
101 Elagage et Désherbage [ml] 20 000 1 200,00 24 000 000,00
102 Réglage plateforme [m³] 20 000 7 200,00 144 000 000,00
103 Compactage [m²] 20 000 3 650,00 73 000 000,00 SOUS-TOTAL TERRASSEMENT 241 000 000,00
200-ASSAINISSEMENT
201 Création du fossé en terre [ml] 1 000 2 150,00 2 150 000,00 202 Curage fossé maçonné [ml] 1 500 1 400,00 2 100 000,00
203 Curage fossé en terre [ml] 2 000 1 100,00 2 200 000,00 204 Crage des buses et dalots [ml] 30 10 000,00 300 000,00 SOUS-TOTAL ASSAINISSEMENT 6 750 000,00 300-RENOUVELLEMENT DE VOIE
301 Démontage voies [ml] 20 000 2 868,00 57 360 000,00 302 Fourniture et pose des TBA [u] 30 000 195 000,00 5 850 000 000,00
303 Fournitures et pose des rails [u] 2 230 1 261 000,00 2 812 030 000,00
304 Fournitures et pose des attaches [u] 120 000 12 000,00 1 440 000 000,00
305 Éclissage provisoire [u] 2 230 10 000,00 22 300 000,00 306 Ballastage sans fourniture [m³] 20 000 2 000,00 40 000 000,00 307 Nivellement et régalage [ml] 20 000 5 258,00 105 160 000,00
308 Nettoyage, ramassage et stockage [ml] 20 000 300 6 000 000,00 309 Opérations de soudure [u] 2 230 88 000,00 196 240 000,00
310 Fourniture ballast [m³] 20 000 20 000,00 400 000 000,00 SOUS-TOTAL RENOUVELLEMENT DE VOIE 10 929 090 000,00
400-SIGNALISATION
401 Panneau de signalisation [u] 6 39 000,00 234 000,00
402 Balise [u] 10 20 000,00 200 000,00
403 Borne [u] 201 20 000,00 4 020 000,00
SOUS-TOTAL SIGNALISATION 4 454 000,00
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 122
V.3.2. Le récapitulation:
Tableau n°30 : Récapitulation
N° des prix
DESIGNATION DES TRAVAUX ESTIMATIONS
000 INSTALLATION 150 000 000,00
100 TERRASSEMENT 241 000 000,00
200 ASSAINISSEMENT 6 750 000,00
300 RENOUVELLEMENT DE VOIE 10 929 090 000,00
400 SIGNALISATION 4 454 000,00
11 331 294 000,00
IMPREVU (01%) 113 312 940,00
TVA (20%) 2 266 258 800,00
MONTANT en TTC 13 710 865 740,00
Arrêté ce présent Bordereau Détail Estimatif à la somme de : TREIZE MILLIARDS SEPT
CENT DIX MILLIONS HUIT SOIXANTE CINQ MILLE SEPT CENT QUARANTE ARIARY (Ar
13 710 865 740,00), y compris la Taxe sur les Valeurs Ajoutées (TVA) au taux de vingt
pourcent (20%) pour un montant de : DEUX MILLIARD DEUX CENT SOIXANTE SIX
MILLIONS DEUX CENT CINQUANTE HUIT MILLE HUIT CENT ARIARY (Ar 2 266 258
800,00).
Soit SIX CENT QUATRE VINGT CINQ MILLIONS CINQ CENT QUARANTE TROIS
MILLE CINQ DEUX CENT QUATRE VINGT SEPT ARIARY le kilomètre (Ar/km 685 543
287,00)
V.4. ETUDE D’IMPACTS:
Actuellement, la construction, la maintenance des voies ferrées ; des routes et
ouvrages d'art constituent une des charges les plus importantes de l'Etat, car elles
mobilisent des investissements énormes. Leur réalisation s'étale sur une période qui
peut atteindre plusieurs années.
La construction d’une nouvelle voie engendre plusieurs problèmes
environnementaux, suivant l’ampleur du projet et la situation environnementale du
milieu.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 123
V.4.1. Les impacts socio-économiques
IV.4.1.1. Les impacts sociaux:
Comme impacts sociaux, citons :
la valorisation des paysages traversés ;
la gestion et valorisation du patrimoine ferroviaire ;
la limitation des nuisances sonores (majoritairement, le réseau ferroviaire est
situé hors agglomérations diminuant ainsi l’encombrement des réseaux
routiers) ;
Le réseau ferroviaire : moins d’accidents par rapport aux réseaux routiers ;
Impacts culturels entre les membres du personnel pendant l’opération de
renouvellement.
IV.4.1.2. Les impacts économiques:
Citons :
Hausse des performances de la ligne ;
Augmentation en nombre des investisseurs ;
Facilitation des échanges commerciaux des régions voisines ;
Capacité de transport de marchandises largement supérieure aux
camions e a ;
Recrutement de personnel local pour l’exécution du projet ;
Participation de la population riveraine à la sécurité du trafic par
l’assainissement de la voie, ce qui leur permet de gagner un revenu
complémentaire régulier ;
Economie d’énergies non renouvelables car le réseau ferroviaire consomme trois
fois moins de carburants que le réseau routier à raison de :
(1) pour une locomotive, contre pour un
camion.
(1) TToonnnneess KKiilloommèèttrreess : nombre de tonnes transportées multipliées par le nombre de kilomètres
parcourus.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 124
V.4.2. Les impacts environnementaux:
IV.4.2.1. Les impacts négatifs:
Concernant le renouvellement de voie, quelques inconvénients, minimes, mais
apparemment non négligeables sont à considérer à savoir :
Amorçage des nouveaux types d’érosion et déstabilisation du sol (éboulement)
causé par les travaux d’emprunt ;
les huiles et les carburants des engins utilisés peuvent être source de
contamination des eaux ;
les soulèvements de poussières pourraient être une source de nuisance ou de
maladie respiratoire ;
le prélèvement de bois pour l’installation du chantier, du chauffage et de la
cuisson ;
La modification de l’esthétique du paysage se situerait au site d’installation de
chantier.
IV.4.2.2. Les impacts positifs:
On préserve la qualité de l’air par la réduction des émissions de gaz à effet de
serre . En effet, les locomotives dégagent largement moins de par rapport aux
camions, à savoir : contre pour un poids lourds.
A titre d’information, la proportion d’émission totale de , en Europe, en , se
décompose par sous secteur de transport, comme suit :
o 79 %
o 11 %
o 4 %
o 6 %
Le soudage des rails apportera stabilité et confort de roulement (plus de joints
éclissés) ;
Le transport ferroviaire joue un rôle indiscutable dans l’aménagement du
territoire et le désenclavement des zones déshéritées ;
Le transport des marchandises dangereuses ou fragiles, avec toutes les
conséquences qu’il implique par route et par voie aérienne, trouve dans le rail un
mode plus approprié ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 125
Les accidents sont moindres sur la voie ;
Les convois ferrés sont plus stables que les convois routiers.
V.4.3. Quelques mesures à prendre:
Il est primordiale de mettre en œuvre des actions, pour protéger l’environnement et
d’accroître les impacts positifs générés par la réalisation du projet telles que :
Restauration de la couverture végétale sur le terrain dénudé, surtout dans les
zones d’emprunt et d’installation de chantier ;
La construction de fosse d’évacuation des pollutions et des dépôts de déchet pour
le chantier ;
La sensibilisation à la lutte contre les IST/SIDA auprès du personnel de
l’entreprise, du contrôle et surveillance des Travaux et de la population locale ;
L’installation de signalisations (panneaux de signalisation et balises de sécurité)
pour limitation de vitesse surtout au voisinage des passages à niveau ;
Les passages à niveau doivent être bien signalés sur la route et protégés par des
balises de sécurité ;
Photo n°20 : Balise de sécurité et panneau de signalisation
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 126
CONCLUSION Le développement économique d’une zone et d’un pays se base sur la capacité de
ses réseaux de désenclavement. Pour Madagascar, ces dernières passent par les voies
terrestres y compris la voie ferrée. Ainsi, le développement de notre île dépend de notre
aptitude à entretenir, rénover et déployer nos réseaux ferroviaires.
Pour arriver { étendre notre réseau, on doit assurer en permanence l’entretien
courant des voies ferrées afin d’éviter l’évolution de leur dégradation et par suite
l’exigence de la Grande Réparation pour que les éléments des voies sont tous capable à
soutenir les effets venant de la voiture ferroviaire.
Les Travaux de renouvellement de la ligne Moramanga Lac Alaotra sont
engendrés par l’insuffisance de ses entretiens et de son âge.
On vise, avec ce renouvellement de voie, le rehaussement de la performance de la
ligne du tronçon d’étude conduisant { l’amélioration des conditions économiques ainsi
que de l’exploitation des ressources et sociales de la population telles que les sites
touristiques, les aires protégées et les ressources minières se situant dans le District
d’Ambatondrazaka et une amélioration du niveau de service : plus de vitesse (60 km/h),
tonnage, confort, sécurité et plus de trafic
Finalement, l’élaboration de ce mémoire de fin d’étude m’a permis de mieux
comprendre, mobiliser et de renforcer les connaissances acquises pendant les trois
années d’étude.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot 127
BIBLIOGRAPHIE
[01] : Historique et évolution des chemins de fer Malagasy (1909-1989), par « Monsieur
RAZANAMAMPISA Samuel» Directeur Général de RNCFM;
[02] : Livret N°3 – SERVICE DE LA VOIE ET TELECOMMUNICATION ;
[03] : Livret N°4 – CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DU MATERIEL ET DE LA VOIE;
[04] : LA VOIE FERREE Techniques de construction et d’entretien par « Jean Alias »
Edition Eyrolles ;
[05] : COURS de CHEMIN de FER Voie et exploitation par « M Alias » Ingénieur Général à
la SNCF (1968-1969);
[06] : COURS d’Exploitation des chemins de fer Tome III LA VOIE Fascicule I Le Ballast,
Les Traverses, Les Rails, Les Appareils de la Voie, Virage et Translation par « Ulysse
Lamalle »;
[07] : Cours de chemin de fer 3ème année par Monsieur RALAIARISON Moïse ;
[08] : Cours particulier de chemin de fer par Monsieur RANDRIANTSOA Jonas ;
[09] : Cours de Construction Métallique 3ème année par Monsieur RASOLOFONIAINA
Rivo Lala.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot VIII
LISTE DES ANNEXES Annexe 01 : Profils comparés de divers rails modernes ................................................................. A
Annexe 02 : Boulons et rondelles ............................................................................................................. A
Annexe 03 : Principales attaches dans le monde ................................................................................B
Annexe 04 : Morphologie des avaries des rails les plus courantes .............................................. C
Annexe 05 : Bourrage des traverses ....................................................................................................... D
Annexe 06 : Profil en travers en alignement dans le déblai ........................................................... D
Annexe 07 : Profil en travers en alignement dans le remblai ....................................................... D
Annexe 08 : Profil en travers en alignement dans le profil mixte ................................................ E
Annexe 09 : Profil en travers en courbe dans le déblai .................................................................... E
Annexe 10 : Profil en travers en courbe dans le remblai ................................................................. E
Annexe 11 : Profil en travers en courbe dans le profil mixte ......................................................... F
Annexe 12 : Branchement simple ............................................................................................................. F
Annexe 13 : Branchement double-simple .............................................................................................. F
Annexe 14 : Branchement symétrique .................................................................................................... F
Annexe 15 : Traversée jonction double .................................................................................................. F
Annexe 16 : Communication à gauche ou à droite .............................................................................G
Annexe 17 : Communication croisées......................................................................................................G
Annexe 18 : Joint de dilatation ...................................................................................................................G
Annexe 19 : Rail Vignole type 30 [kg] ..................................................................................................... H
Annexe 20 : Rondelle Grower ...................................................................................................................... I
Annexe 21 : Tirefond ....................................................................................................................................... J
Annexe 22 : Extrait des sous détails du curage de fossé en terre de profondeur jusqu’{
0,45 ml avec évacuation ............................................................................................................................... K
Annexe 23 : Extrait des sous détails des prix de la création de fossé en terre de
profondeur jusqu’{ 0,45 ml avec évacuation ....................................................................................... K
Annexe 24 : Extrait des sous détails des prix d’épuration de ballast avec criblage .............. L
Annexe 25 : Extrait des sous détails des prix des soudures aluminothermiques en pleine
voie ........................................................................................................................................................................ L
Annexe 26 : Planning des Travaux de Renouvellement de la MLA du PK 122 au PK 142 .M
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot A
Annexe 01 : Profils comparés de divers rails modernes
Profils comparés de divers rails modernes
STANDARD UIC STANDARD UIC USA
FRANCE FRANCE à
Annexe 02 : Boulons et rondelles
Boulons rondelle
Boulon de crapaud type Rondelle GROWER
Boulon d’éclisse
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot B
Annexe 03 : Principales attaches dans le monde
Principales attaches dans le monde
Elastic Spikes – Pose directe avec attaches
directes
Fist – Pose directe avec attaches directes
Étriers DE – Pose directe avec attaches indirectes
Étriers DE – Pose directe avec attaches indirectes
Elastic Spikes – Pose indirecte avec attaches
directes
Macbeth – Pose indirecte avec attaches directes
Delta – Pose indirecte avec attaches indirectes
Rails Anchor– Pose indirecte avec attaches
indirectes
Mills – Pose indirecte avec attaches indirectes
Pandrol – Pose indirecte avec attaches indirectes
Hey Back– Pose indirecte avec attaches indirectes
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot C
Annexe 04 : Morphologie des avaries des rails les plus courantes
Morphologie des avaries des rails les plus courantes
Ecrasement de l’about Craquelures ou aspect « tartiné » due au patinage
Fissuration horizontale dégénérant en rupture
Crapaud dégénérant en fissuration transversale
Craquelure du congé dégénérant en rupture
Fissuration verticale de l’âme
Etoilure Fissuration transversale interne (tache ovale)
Ecrasement localisé sur fissuration horizontale
sous jacente
Rupture consécutive à une fente longitudinale
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot D
Annexe 05 : Bourrage des traverses
Traverses en bois Traverses métalliques
Annexe 06 : Profil en travers en alignement dans le déblai
Annexe 07 : Profil en travers en alignement dans le remblai
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot E
Annexe 08 : Profil en travers en alignement dans le profil mixte
Annexe 09 : Profil en travers en courbe dans le déblai
Annexe 10 : Profil en travers en courbe dans le remblai
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot F
Annexe 11 : Profil en travers en courbe dans le profil mixte
Annexe 12 : Branchement simple
Annexe 13 : Branchement double-simple
Annexe 14 : Branchement symétrique
Annexe 15 : Traversée jonction double
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot G
Annexe 16 : Communication à gauche ou à droite
Annexe 17 : Communication croisées
Annexe 18 : Joint de dilatation
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot H
Annexe 19 : Rail Vignole type 36 [kg]
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot I
Annexe 20 : Rondelle Grower
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot J
Annexe 21 : Tirefond
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot K
Annexe 22 : Extrait des sous détails du curage de fossé en terre de profondeur jusqu’{
0,45 ml avec évacuation
Prix n°:203 Désignation: Curage de fossé en terre de profondeur jusqu’{ 0,45 ml avec évacuation Rendement: R=30 ml/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels Matériels:
Lots d'outillages Fft 1 j 1 10 000,00 10 000,00
10 000,00
Main d'œuvre
Chef d'équipe Hj 1 h 1 1 000,00
1 000,00
Ouvrier spécialisé Hj 2 h 8 800,00
12 800,00
Manœuvre Hj 6 h 8 600,00
28 800,00
42 600,00
Total Déboursés D 52 600,00
P.U= (K*D)/R 2 665,06
Arrondi à 2 700,00
Annexe 23 : Extrait des sous détails des prix de la création de fossé en terre de
profondeur jusqu’{ 0,45 ml avec évacuation
Prix n°:201 Désignation: Création de fossé en terre de profondeur jusqu’{ 0,45 ml avec évacuation Rendement: R= 15 ml/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels
Matériels:
Lots d'outillages Fft 1 j 1 5 000,00 5 000,00
5 000,00
Main d'œuvre
Chef d'équipe Hj 1 h 1 1 000,00
1 000,00
Ouvrier spécialisé Hj 1 h 2 800,00
800,00
Manœuvre Hj 4 h 6 600,00
14 400,00
16 200,00
Total Déboursés D 21 200,00
P.U= (K*D)/R 2 148,26
Arrondi à 2 150,00
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot L
Annexe 24 : Extrait des sous détails des prix d’épuration de ballast avec criblage
Prix n°:306 Désignation: Epuration de ballast avec criblage Rendement: R= 7 ml/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels
Matériels:
Lots d'outillages Fft 1 j 1 5 000,00 5 000,00
5 000,00
Main d'œuvre
Chef d'équipe Hj 1 h 1 1 000,00
1 000,00
Ouvrier spécialisé Hj 1 h 2 800,00
1 600,00
Manœuvre Hj 5 h 6 528,33
15 850,00
18 450,00
Total Déboursés D 23 450,00
P.U= (K*D)/R 5 092,00
Arrondi à 5 100,00
Annexe 25 : Extrait des sous détails des prix des soudures aluminothermiques en pleine
voie
Prix n°:306 Désignation: Soudures aluminothermiques en pleine voie Rendement: R= 4 U/j Coefficient de déboursé : K=1,52
Composition des prix Coût Directs Dépenses Directes TOTAL
Désignation U Qté U Qté P.U Matériels Personnels Matériaux
Matériels:
Lots d'outillages Fft 2 j 1 55 000,00 110 000,00
110 000,00
Main d'œuvre
Chef d'équipe Hj 2 h 1 1 200,00
2 000,00
Ouvrier spécialisé Hj 6 h 2 800,00
9 600,00
Manœuvre Hj 15 h 6 600,00
54 000,00
65 600,00
Matériaux :
Oxygène + acétylène
Hj 1 J 0,25 54 950,00
54 950,00
54 950,00
Total Déboursés D 230 550,00
P.U= (K*D)/R 87 609,00
Arrondi à 87 650,00
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
TABLES DES MATIERES SOMMAIRE .......................................................................................................................................................... I
REMERCIEMENTS .......................................................................................................................................... II
TABLE DES ILLUSTRATIONS .................................................................................................................... III
LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................................................. III
LISTE DES FIGURES.................................................................................................................................. IV
LISTE DES PHOTOS .................................................................................................................................... V
LISTE DES CARTES ................................................................................................................................... VI
LISTE DES GRAPHES ................................................................................................................................ VI
LISTE DES ACRONYMES ....................................................................................................................... VII
INTRODUCTION ............................................................................................................................................... 1
PREMIERE PARTIE : ENVIRONNEMENT DU PROJET........................................................................ 2
Chapitre I : HISTOIRE ET GESTION DES RESEAUX DE CHEMINS DE FER MALAGASY .... 3
I.1.HISTOIRE DES CHEMINS DE FER : ............................................................................................. 3
I.1.1. La rencontre des rails et de la vapeur : ....................................................................... 3
I.1.2. Le perfectionnement des rails: ........................................................................................... 3
I.1.3. Le perfectionnement de la machine à vapeur: ............................................................. 3
I.2. HISTOIRE DES RESEAUX FERRES MALGACHES : ............................................................... 4
I.2.1. Les voies de communication à Madagascar avant la construction des chemins
de fer : ..................................................................................................................................................... 4
I.2.2. Les anciens projets de construction de la voie ferrée : ............................................. 5
I.2.3. La naissance de la voie ferrée à Madagascar : .............................................................. 6
I.3. ADMINISTRATION DES VOIES FERREES DE MADAGASCAR : ....................................... 9
I.3.1. Les anciennes sociétés de gestion des voies ferrées malgaches : ........................ 9
I.3.2. La société gestionnaire du réseau ferré malgache { l’heure actuelle : ................ 9
I.3.2.1. Présentation générale de la société MADARAIL S.A : ................................... 9
I.3.2.2. Les activités de la société MADARAIL S.A : ...................................................... 10
I.3.2.3. Les infrastructures de la société MADARAIL S.A : ....................................... 12
Chapitre II : PRESENTATION DU PROJET ....................................................................................... 15
II.1.HISTORIQUE DE LA LIGNE MORAMANGA – LAC ALAOTRA : ..................................... 15
II.2.LOCALISATION DU PROJET : ................................................................................................... 17
II.3.OBJET DU PROJET : ...................................................................................................................... 18
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
II.3.1. L’objet du projet:............................................................................................................ 18
II.3.2. Les intervenants: ........................................................................................................... 19
II.4.BUT DU PROJET : .......................................................................................................................... 20
Chapitre III : ETUDE MONOGRAPHIQUE DE LA ZONE D’INFLUENCE ................................ 21
III.1. PRESENTATION DE LA REGION ALAOTRA MANGORO : ........................................... 21
III.1.1. Délimitation administrative: .............................................................................. 21
III.1.2. Aperçu général de la région Alaotra Mangoro : ................................... 21
III.2. MILIEUX HUMAINS ET SOCIAUX: ........................................................................................ 23
III.2.1. Population et démographie: ............................................................................... 23
III.2.2. Croissance démographique: ............................................................................... 23
III.3. SECTEURS ECONOMIQUES: ................................................................................................... 23
III.3.1. Zonage économique: ................................................................................................ 23
III.3.2. Agriculture: ...................................................................................................................... 24
III.3.3. Pêches et ressources halieutiques: ............................................................... 24
III.3.4. Elevage: .............................................................................................................................. 24
III.3.5. Tourisme: .............................................................................................................................. 25
III.3.6. Mines et industries extractives: ....................................................................... 26
III.3.7. Industries manufacturières: ............................................................................... 26
III.4. INFRASTRUCTURES ROUTIERES: ....................................................................................... 26
DEUXIEME PARTIE : NOTION DE LA VOIE FERREE ....................................................................... 28
Chapitre I : GENERALITES SUR LA VOIE FERREE ....................................................................... 29
I.1. LA SUPERSTRUCTURE D’UNE VOIE FERREE: .................................................................. 29
I.1.1. Le rail : ....................................................................................................................................... 29
I.1.1.1. Définition : ..................................................................................................................... 29
I.1.1.2. Rôles du rail : ................................................................................................................ 30
I.1.1.3. Historiques du rail : .................................................................................................. 30
I.1.1.4. Formes du rail : ........................................................................................................... 31
I.1.1.5. Acier du rail : ................................................................................................................ 33
I.1.1.6. Poids du rail : ............................................................................................................... 33
I.1.1.7. Longueur du rail : ...................................................................................................... 34
I.1.2. Les organes de liaison entre barre élémentaires de rails : ................................... 35
I.1.2.1. La liaison par éclissage: .......................................................................................... 35
I.1.2.2. La liaison par soudure :........................................................................................... 39
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
I.1.3. Les organes de fixation des rails sur les traverses : ................................................ 40
I.1.3.1. Attaches sur les traverses en bois: ..................................................................... 40
I.1.3.2. Attaches sur les traverses métalliques: ........................................................... 42
I.1.3.3. Attaches sur les traverses en béton armé: .................................................... 42
I.1.4. Les traverses : ........................................................................................................................ 43
I.1.4.1. Définition : ..................................................................................................................... 43
I.1.4.2. Rôles des traverses : .................................................................................................. 43
I.1.4.3. Traverses en bois : ..................................................................................................... 44
I.1.4.4. Traverses métalliques : ........................................................................................... 46
I.1.4.5. Traverses en béton armé: ...................................................................................... 47
I.1.4.6. Traverses en béton précontraint: ...................................................................... 48
I.1.4.7. Travelages (ou épure ou plan de pose): .......................................................... 49
I.1.4.8. Comparaison des types de traverses: ............................................................... 49
I.1.5. Le ballast : ................................................................................................................................ 50
I.1.5.1. Définition : ..................................................................................................................... 50
I.1.5.2. Caractéristiques des matériaux du ballast : ................................................. 50
I.1.5.3. Rôles de la couche de ballast : .............................................................................. 50
I.1.5.4. Qualité du ballast : .................................................................................................... 51
I.1.5.5. Sous-couche : ................................................................................................................ 52
I.1.6. Répartitions des contraintes dans la couche des chaussés ferroviaires : ....... 52
I.2. L’INFRASTRUCTURE D’UNE VOIE FERREE: ..................................................................... 53
I.2.1. La plateforme : ....................................................................................................................... 53
I.2.1.1. Caractéristique de la plateforme: ...................................................................... 54
I.2.1.2. Quelques dégradations possibles de la plateforme: ................................. 54
I.2.2. Les ouvrages auxiliaires: ................................................................................................... 55
I.2.2.1. Les ouvrages d’assainissement: .......................................................................... 55
I.2.2.2. Les ouvrages de franchissement: ....................................................................... 55
I.2.2.3. Les murs de soutènement: ..................................................................................... 56
Chapitre II : CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES D’UNE VOIE FERREE ....................... 57
II.1. LES CARACTERISTIQUES DE LA VOIE EN ALIGNEMENT: .......................................... 57
II.1.1. Ecartement de la voie: ....................................................................................................... 57
II.1.2. Profil en travers en alignement: .................................................................................... 58
II.2. LES CARACTERISTIQUES DE LA VOIE EN COURBE: ..................................................... 58
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
II.2.1. Variation de l’écartement de la voie: ........................................................................... 59
II.2.2. Existences du devers: ........................................................................................................ 59
II.2.2.1. Détermination d’un devers : ................................................................................ 59
II.2.2.2. Vérification des devers : ........................................................................................ 62
II.2.3. Raccordement des courbes aux alignements: .......................................................... 63
II.2.4. Pose des rails courts dans la file intérieure des courbes: ................................... 64
II.2.5. Profil en travers dans une courbe: ............................................................................... 64
II.3. LES INTERSECTIONS DES VOIES: ......................................................................................... 65
II.3.1. Eléments constitutifs de l’appareil de voie: .............................................................. 66
II.3.2. Caractéristiques de l’appareil de voie: ........................................................................ 68
II.4. LE PASSAGE A NIVEAU: ............................................................................................................ 69
II.5. LE PROFIL EN LONG: ................................................................................................................. 69
II.5.1. Déclivités: ............................................................................................................................... 69
II.5.2. Raccordement de deux déclivités: ................................................................................ 70
Chapitre III : DESCRIPTION DES MATERIELS ROULANTS ....................................................... 72
III.1. LES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES D’UN MATERIEL ROULANT: ................. 72
III.2. LES CARACTERISTIQUES DES ROUES D’UN MATERIEL ROULANT: ..................... 72
III.2.1. Les roue: ................................................................................................................................ 72
III.2.2. Le contact rail-roue: ......................................................................................................... 73
III.2.3. L’essieu: ................................................................................................................................. 74
III.2.4. Le bogie: ................................................................................................................................ 74
Chapitre IV : METHODES D’ENTRETIEN DES VOIES FERREES ............................................. 75
IV.1.L’OBJET DE L’ENTRETIEN: ..................................................................................................... 75
IV.2.L’ENTRETIEN DES VOIES FERREES: ................................................................................... 75
IV.2.1. L’entretien courant: .......................................................................................................... 76
IV.2.1.1. La révision intégrale de la voie: ....................................................................... 76
IV.2.1.2. La révision réduite: ................................................................................................ 77
IV.2.1.3. La révision partielle: .............................................................................................. 77
IV.2.2. La grande réparation: ...................................................................................................... 77
IV.2.3. Le renouvellement de la voie: ....................................................................................... 77
TROISIEME PARTIE : ETUDES TECHNIQUES DE BASE DU RENOUVELLEMENT ............... 78
Chapitre I : DIAGNOSTIC DE LA VOIE SUR LE TRONÇON ........................................................ 79
I.1. LA SUPERSTRUCTURE DU TRONÇON: ................................................................................. 79
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
I.1.1. Les rails : .................................................................................................................................. 79
I.1.2. Les éclisses, les joints et les attaches : .......................................................................... 81
I.1.4. Le ballast : ................................................................................................................................ 81
I.2. L’INFRASTRUCTURE DU TRONÇON: .................................................................................... 82
I.2.1. La plateforme : ....................................................................................................................... 82
I.2.2. Les ouvrages : ......................................................................................................................... 82
I.2.2.1. Les ouvrages auxiliaires : ....................................................................................... 82
I.2.2.2. Les ponts : ...................................................................................................................... 84
Chapitre II : JUSTIFICTION DU RENOUVELLEMENT DE LA VOIE MLA .............................. 85
II.1. LES RAISONS ECONOMIQUES: ............................................................................................... 85
II.2. LES RAISONS TECHNIQUES : .................................................................................................. 86
Chapitre III : DIMENSIONNEMENT ET CHOIX DE LA SUPERSTRUCTURE DU TRONÇON
......................................................................................................................................................................... 87
III.1. LE DIMENSIONNEMENT DU POIDS DU RAIL: ................................................................ 87
III.2. LE DIMENSIONNEMENT DE LA COUCHE DU BALLAST: ............................................ 88
III.3. LA NOUVELLE SUPERSTRUCTURE: ................................................................................... 91
III.3.1. Le dimensionnement des rails : ................................................................................... 91
III.3.1.1. Hypothèses: ................................................................................................................ 91
III.3.1.2. Dimensionnement: ................................................................................................. 91
III.3.2. Le dimensionnement de la couche du ballast : ...................................................... 91
III.3.2.1. Hypothèses: ................................................................................................................ 91
III.3.2.2. Dimensionnement: ................................................................................................. 91
III.3.3. Les caractéristiques du ballast : ................................................................................... 92
III.3.3.1. Epreuve de réception: ........................................................................................... 92
III.3.3.2. Classement des matériaux du ballast selon ses qualités: .................... 92
III.3.3.3. Caractéristiques du ballast:............................................................................... 93
II.3.4. Les attaches utilisées : ....................................................................................................... 93
Chapitre IV : PREPARATION DES MATERIAUX ET LE RENOUVELLEMENT ..................... 95
IV.1.LA TRAVERSE EN BETON ARME: ......................................................................................... 95
IV.1.1. L’usine de production de la traverse en béton armé : ......................................... 95
IV.1.2. La fabrication de la traverse en béton armé : ......................................................... 95
IV.2. L’ASSAINISSEMENT: ................................................................................................................. 99
IV.2.1. Les fossés de crêtes (en terre): ..................................................................................... 99
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
IV.2.2. Les fossés latéraux: ........................................................................................................... 99
IV.3. LES METHODES D’EXECUTION DES TRAVAUX DE RENOUVELLEMENT DE LA
VOIE: ......................................................................................................................................................... 99
IV.3.1. Les travaux préparatifs: ................................................................................................100
IV.3.2. La substitution des éléments de la voie: .................................................................100
IV.3.2.1. La démontage des anciens éléments: ..........................................................100
IV.3.2.2. Le piquetage: ...........................................................................................................101
IV.3.2.3. Le terrassement: ....................................................................................................101
IV.2.1.2. La pose des nouveaux éléments: ....................................................................101
IV.3.3. L’éclissage provisoire: ....................................................................................................102
IV.3.4. L’épuration et l’approvisionnement en ballast: ...................................................102
IV.3.4.1. Le ballastage préliminaire: ..............................................................................102
IV.3.4.2. Le ballastage complémentaire: ......................................................................103
IV.3.5. Le nivellement et le dressage de la voie: ................................................................103
IV.3.6. Les opérations de soudure en vue d’améliorer la voie: ....................................104
IV.3.7. La libération des contraintes: .....................................................................................104
IV.3.7.1. Le motif de la libération des contraintes: ..................................................104
IV.3.7.2. La notion de la température: ...........................................................................104
IV.3.7.3. Le déroulement des opérations: .....................................................................104
IV.3.8. Les travaux de finition: ..................................................................................................107
VI.4. LA SOUDURE ALUMINOTHERMIQUE: .............................................................................109
IV.4.1. La préparation avant soudure: ...................................................................................110
IV.4.1.1. La préparation du joint avant la soudure: ................................................110
IV.4.1.2. L’alignement des rails: .......................................................................................110
IV.4.2. La pose des moules: ........................................................................................................110
IV.4.3. Le préchauffage: ...............................................................................................................112
IV.4.4. Le coulage: ..........................................................................................................................112
IV.4.4.1. La préparation du creuset: ...............................................................................112
IV.4.4.2. La préparation du joint avant la soudure: ................................................112
IV.4.4.3. Le coulage proprement dit: ..............................................................................112
IV.4.5. Le démoulage et le tranchage: ....................................................................................113
IV.4.6. Le meulage: ........................................................................................................................113
Chapitre V : COUTS ET IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX .....................................................116
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
V.1. LE DEVIS QUANTITATIF: .......................................................................................................116
V.1.1. Le renouvellement de voie (PK 122+000 au PK 142+000): .............................116
V.1.2. La quantité d’éléments pour le renouvellement: ..................................................116
V.2. LE SOUS-DETAIL DES PRIX: ..................................................................................................117
V.2.1. Le calcul de coefficient de majoration de déboursés: .........................................117
V.2.2. Le sous-détail de prix unitaire du renouvellement de voie: .............................118
V.2.2.1. Fourniture et pose des traverses en béton armé bibloc: ......................118
V.2.2.2. Fourniture et pose des rails: ..............................................................................119
V.2.2.3. Ballastage-Dressage-NDC: ..................................................................................120
V.3. LES DEVIS: ....................................................................................................................................120
V.3.1. Le détail quantitatif et estimatif: .................................................................................120
V.3.2. Le récapitulation: ..............................................................................................................122
V.4. ETUDE D’IMPACTS: ..................................................................................................................122
V.4.1. Les impacts socio-économiques ..................................................................................123
IV.4.1.1. Les impacts sociaux:.............................................................................................123
IV.4.1.2. Les impacts économiques: .................................................................................123
V.4.2. Les impacts environnementaux: .................................................................................124
IV.4.2.1. Les impacts négatifs: ...........................................................................................124
IV.4.2.2. Les impacts positifs: .............................................................................................124
V.4.3. Quelques mesures à prendre: .......................................................................................125
CONCLUSION ................................................................................................................................................126
BIBLIOGRAPHIE ..........................................................................................................................................127
LISTE DES ANNEXES ............................................................................................................................. VIII
TABLES DES MATIERES ...........................................................................................................................141
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
ANDRIANIAINA Sedraherinjatovo Junot
THEME :
« TRAVAUX DE RENOUVELLEMENT DES VOIES DE LA LIGNE MORAMANGA LAC
ALAOTRA (MLA) DU PK 122+000 AU PK 142+000 »
Nombre de pages : 126
Nombre de figures : 44
Nombre de tableaux : 30
Nombres de photos : 20
RESUME :
Ce Mémoire concerne l’étude du renouvellement d’un tronçon de la ligne
Moramanga Lac Alaotra du PK 122+000 au PK 142+000, il comprend le
dimensionnement de la chaussée ferroviaire et de la méthode de renouvellement
moderne d’aujourd’hui.
En bref, on doit mettre en œuvre des matériaux ayant de bonne qualité suivant
des méthodes appropriés aux Travaux { réaliser, assurer l’assainissement et l’Entretien
de la voie ferrée dès son premier jour de service dans le but de tenir la longévité de
l’infrastructure ainsi que celle de la superstructure.
Mots clés : Voie ferrée, Dimensionnement, Renouvellement, Soudure
aluminothermique
Rapporteur : Monsieur RANDRIANTSOA Jonas
Nom : ANDRIANIAINA
Prénoms : Sedraherinjatovo Junot
Adresse : Logt 09 250 Antsahatanteraka AMBATONDRAZAKA
Tél : 261 33 02 556 29
E-mail : [email protected]