[Touristique] Puy-de-Dôme : un train pour grimper

[Didier 74]

La Montagne, 21 mai 2011

Le Panoramique des Dômes sur-mesure

La délégation d'élus et de techniciens puydômois qui avait fait le voyage cette semaine à Bussnang (Suisse) l'a constaté : la construction du Panoramique des Dômes va bon train : deux rames sont en voie d'achèvement.

Flirt, Kiss, Tango... Chez Stadler, groupe suisse spécialisé dans la construction de véhicules ferroviaires, quand on baptise les trains, on a coeur de leur donner une âme. Et, dans cette entreprise installée non loin de Zurich, côté technique, on ne lésine pas sur les moyens pour satisfaire le client.
Riche d'une expérience de près de 70 ans, on fait du « taylor made », du cousu-main, du sur-mesure. D'ailleurs, le président du Conseil général, Jean-Yves Gouttebel qui conduisait cette semaine une délégation de Puydômois (*), n'a pas boudé son plaisir face à la première rame du Panoramique des Dômes. « On connaissait l'horlogerie suisse, on découvre aujourd'hui un autre talent » a assuré le président face à un équipement en voie de finition dont il a spontanément loué « la sobriété et le confort » pressentis.

Si Stadler a pris pour référence le train à crémaillère réalisé, en 2003, pour la ville de Montserrat (Espagne), l'entreprise a suivi au pied de la lettre les desiderata du maître d'ouvrage. Et produit, comme l'a annoncé Stadler, un équipement « moderne », « aussi économique que le téléphérique » et « capable de circuler par tous les temps ». Ce qui tombe plutôt bien quand on sait que le climat puydômois, passé les 1.000 m d'altitude, peut être capricieux.

Les rames commandées en novembre 2009 sont sur le point d'être achevées. Il aura fallu 9 mois pour la construction pure, de l'assemblage des premières plaques d'aluminium aux ultimes câblages et l'installation des sièges, dernier acte de la réalisation. Suivront dans les ateliers suisses où s'activent quelque 1.200 salariés, les phases d'essais dynamiques. Puis l'Office fédérale de transport suisse, notamment, devra procéder à l'homologation du matériel. À l'issue de quoi « le bébé » passera dans les mains françaises du maître d'oeuvre, la SNC Lavalin. Il faudra attendre l'automne pour que le train se confronte aux 6 % de la pente du puy de Dôme. Et le printemps pour que les « techniciens conducteurs » de TC Dômes, délégataire du Département, fassent marcher le train à blanc sur les 5 kilomètres du tracé. Enfin, les premiers passagers devraient embarquer au mois de juin. Vers le 19 juin, a indiqué le président Gouttebel en rappelant la date anniversaire de Blaise Pascal. L'illustre Puydômois qui conféra la première once de célébrité au puy de Dôme.

(*) Étaient notamment présents : les vice-présidents Pierrette Daffix-Ray, Serge Lesbre, Lionel Gay ; le conseiller général, Bernard Favodon ; les maires d'Orcines et de Ceyssat, Jean-Marc Morvan et Gilles Allauze.

[chris2002]

Juste pour remettre le sujet en perspective, on parle de ce genre de traverses (celles à droite de la photo), pas de traverses en fer conventionnelles:


(photo prise sur wikipedia, il s'agit du chemin de fer touristique Brienz Rothorn Bahn)


De ce fait, je doute qu'un ingénieur SNCF ait beaucoup d'expériences avec ce genre de traverses, qui sont par contre relativement courantes en Suisse sur des portions à crémaillères (et sur des CdF à crémaillères construits aux normes suisses):
Le Matterhorn Gotthard Bahn,
le Brienz Rothorn Bahn,
le Chemin de fer du Val de Nuria,
le Chemin de fer du Montserrat,
etc.

Après quant à savoir si des traverses en béton lourdes sont plus adaptées, c'est une question qui dépasse mes compétences techniques. Maintenant avoir une voie digne d'une LGV n'est peut-être pas non plus la solution la plus pertinente, les trains à crémaillères circulant à faible vitesse (au grand maximum 40 km/h, et encore, en montée uniquement).


PS: si vous parlez allemand et vous avez de l'argent à dépasser, il me semble qu'il est possible d'acheter des extraits de normes suisses sur internet.

[Aig]

Merci pour cette photo intéressante. Il y a des traverses de ce type (en Y) me semble t'il sur l'Uetliberg, la petite ligne à VN qui monte sur les hauts de Zürich. A noter que cette ligne n'est d'ailleurs pas à crémaillère, sjmsb.

A+

[Jojo]

Il y a aussi des traverses en Y sur le Höllentalbahn (ou plutôt Dreiseenbahn) (ligne Freiburg-Titisee-Schluchsee (Seebrugg)) dans sa partie la plus haute à près de 1000m. Elle n'a plus de crémaillère malgré ses 5,5% et est parcourue par des BR146 et Doppelstockwagen.

[chris2002]

Pour continuer dans la discussion sur les techniques de crémaillère, je rajouterais que pour certains chemins de fer à crémaillère suisses, notamment les chemins de fer électriques veveysans (actuellement MVR) et l'Aigle Leysin (actuellement TPC), la crémaillère n'est pas seulement fixée sur les traverses, elle-mêmes maintenues en place par le ballast, elle est carrément ancrée dans le sol, à intervalle régulier, grâce à des puits en béton s'enfonçant de quelques mètres dans le sol.

D'ailleurs voilà un reportage intéressant sur la pose d'une voie à crémaillère, utilisant cette fois des traverses en métal "normales": http://railsuisse.xooit.com/t1397-CEV-R ... .htm?q=cev

[tram21]

Il y a aussi des traverses en Y sur le Höllentalbahn (ou plutôt Dreiseenbahn) (ligne Freiburg-Titisee-Schluchsee (Seebrugg)) dans sa partie la plus haute à près de 1000m. Elle n'a plus de crémaillère malgré ses 5,5% et est parcourue par des BR146 et Doppelstockwagen.

en simple adhérence, on peut aller jusqu'à 90 ‰ (St Gervais - Chamonix) voire 140 ‰ (trams de Lisbonne)

donc, 55 ‰, ça n'a rien d'exceptionnel !

[chris2002]

En voie normale avec du matériel qui n'est pas spécialement conçu pour c'est quand même une jolie performance*, le chemin de fer à voie normale le plus pentu au monde étant il me semble la ligne de l'Utliberg du SZU avec ses pentes de 7.9%. Mais le matériel qui y est utilisé a été spécialement conçu pour et est très bien motorisé (8 essieux moteurs sur 12 actuellement).


*même si les compos sont encore relativement bien motorisées:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... k_2900.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... 3297-2.jpg

[Ferrovi-Pat]

Bonjour,

Merci à ceux qui ont apporté des éclaircissements sur les traverses et les crémaillères.

Le projet :
http://www.panoramiquedesdomes.fr/index.php

Je cite un extrait de l'article, cœur du litige :

« Aussi bien mes calculs que les normes suisses (référence en la matière) montrent qu’il est interdit d’utiliser des voies ferrées à crémaillère avec des traverses en “Y” dans des zones où les rayons de courbure transversaux sont strictement inférieurs à 80 m, des risques graves de déformation des voies pouvant être engendrées »

Il en ressort donc :
- que le cf du Puy de Dôme aura des traverses métalliques en Y, au moins à certains endroits
- que les normes SUISSES préconiseraient que ces traverses en Y ne soient pas implantées sur une voie à crémaillère quand le rayon de la courbe est inférieur à 80 m.

Que l'expert soit un ancien de la SNCF n'a rien d'étonnant, peu de personnes ont une expérience du transport ferroviaire en France. On peut supposer que c'est un ancien de l'Infra (l'article ne le précise pas). La conception des voies, ce sont entre autres des mathématiques et de la physique*. Les normes sont le résultat de calculs et aussi de l'expérience, et les conclusions aussi. Son expérience ne l'a probablement pas amené à travailler au quotidien sur les voies métriques à crémaillères, mais pourquoi ne pas l'écouter ?

C'est sûr que ce n'est pas la PQR qui va nous donner les arguments des deux parties, surtout ceux des bureaux d'études, l'entreprise de pose des voies ne faisant qu'appliquer les consignes. Pareil pour nous, on ne peut pas trancher sérieusement le débat "sur un coin de table" (virtuelle).

Maintenant, si la voie auvergnate est identique à celle du Brienz Rothorn Bahn, il ne devrait pas y avoir d'autres problèmes que ceux rencontrés par les Suisses, non ?

* cf. La voie de Jean alias, presque introuvables aux Presses de l'ENPC

Patrick

[motrice125]

Bonjour Le Brienz Rothorn Bahn est à l'écartement de 80 cm non électrifié et desservi par des machines à vapeur de construction moderne et quelques machines diesel pour les périodes creuses ou de renfort.
Les véhicules modernes sont de plus en plus lourds (donc encrage profond ) Plusieurs lignes de montagne en Suisse on des convoi assez longs (amélioration de la technique ) voir le ch de Fer de La Jungfrau , Matherorn Bahn, etc avant ces convois se limitaient à unee machine en pousse et qq voitures voyageurs ( EX le Rothorn Bahn la machine est en pousse)

[chris2002]

C'est plus compliqué que ça.

Jusqu'à des pentes d'environ 110-125‰ il n'y a pas trop de restrictions, et notamment il est possible de tracter des trains sur des portions à crémaillère, même s'il y a des limitations au niveau masse remarquable, ce qui fait par exemple que Glacier Express ne comprend que 6 voitures (alors que sur la partie RhB du trajet, 2 rames peuvent être accouplées soit 12 voitures). L'autre solution pour augmenter un peu les capacités, c'est d'utiliser des rames automotrices, choix réalisé par le Zentral Bahn pour ces IR Lucerne-Interlaken Ost et par le MGB pour ces trains régionaux Brig-Viège-Zermatt. Ensuite il faut passer à la cadence semi-horaire, choix effectué par le Berner Oberland Bahn (Interlaken-Lauterbrunnen/Grindelwald) et le MGB (sur Viège-Zermatt, partiellement).
C'est aussi pour ça que le Zentral Bahn a construit un nouveau tunnel sur la ligne d'Engelberg, pour ramener la pente à 110‰ maximum, et pouvoir utiliser des rames plus longues et surtout uniformisées avec le reste du réseau (et accessoirement gagner une dizaine de minutes).

Pour des pentes supérieures, ça se complique sérieusement. L'engin moteur doit tout d'abord être coté aval, ensuite les masses poussables sont faibles.
Par exemple, sur le réseau du Matterhorn Gothard Bahn, la portion Göschenen-Andermatt est très problématique car les pentes atteignent les 179‰. De ce fait, seules les Deh 4/4 peuvent y tracter des rames (avec automoteurs coté aval), qui sont de plus limitées à 3 voitures.

De même pour le Jungfraubahn, le Wengeralp Bahn (de mémoire, surtout coté Wengen, où la pente atteint les 180‰), l'Aigle-Leysin, les Rigi Bahnen, le Gornergrat Bahn, etc. qui pour la plupart doivent utiliser des batteries de trains pour avoir assez de débit.

[Aig]

C'est plus compliqué que ça.

Jusqu'à des pentes d'environ 110-125‰ il n'y a pas trop de restrictions, et notamment il est possible de tracter des trains sur des portions à crémaillère, même s'il y a des limitations au niveau masse remarquable, ce qui fait par exemple que Glacier Express ne comprend que 6 voitures (alors que sur la partie RhB du trajet, 2 rames peuvent être accouplées soit 12 voitures).

Il faut préciser que les voitures tractées ont aussi, sjnmtp, une roue dentée pour être en mesure de participer au freinage dans la sens de la descente et pour éviter de dévaler la pente en cas de rupture d'attelage dans le sens de la montée.

Par exemple, sur le réseau du Matterhorn Gothard Bahn, la portion Göschenen-Andermatt est très problématique car les pentes atteignent les 179‰. De ce fait, seules les Deh 4/4 peuvent y tracter des rames (avec automoteurs coté aval), qui sont de plus limitées à 3 voitures.

A t'on des information sur le devenir de cette section de ligne lorsque le tunnel de base du Gottard sera en service ? Merci d'avance.

A+

[chris2002]

Par exemple, sur le réseau du Matterhorn Gothard Bahn, la portion Göschenen-Andermatt est très problématique car les pentes atteignent les 179‰. De ce fait, seules les Deh 4/4 peuvent y tracter des rames (avec automoteurs coté aval), qui sont de plus limitées à 3 voitures.

A t'on des information sur le devenir de cette section de ligne lorsque le tunnel de base du Gottard sera en service ? Merci d'avance.

Elle sera de toute façon conservée, car c'est le seul accès ferroviaire depuis la Suisse allemande et la Suisse italienne (la ligne "sommitale" du Gothard allant aussi être conservée, avec probablement un IR par heure et par sens, comme actuellement).

[Aig]

Elle sera de toute façon conservée, car c'est le seul accès ferroviaire depuis la Suisse allemande et la Suisse italienne (la ligne "sommitale" du Gothard allant aussi être conservée, avec probablement un IR par heure et par sens, comme actuellement).

Merci.

[motrice125]

Bonsoir certains aimeraient que cette ligne du Gothard soit classée par l'Unesco.On parle de concerver qu'une seule voie.Les frais de maintenance sont énormes...Les CFF n'ont pas les moyens d'entretenir cette ligne juste pour un but touristique.
Faire des prévisions sur l'avenir de cette ligne du Gothard devient de plus en plus difficile,les normes de sécurité changent remise à niveau très couteuse
SBB historique a de grosses difficultés à conserver du matériel roulant historique en état de marche (la rame TEE attend des fonds pour la remettre en état ) C'est comme partout c'est une question de fric..il se passe le méme problème pour la sauvegarde des bateaux à vapeur sur le lac Léman. Plusieurs sont déjà à l'arret faute d'argent pour les réviser ( plusieurs millions par bateaux )

[chris2002]

Ceux qui auront la décision finale, ce n'est pas les CFF, mais son unique actionnaire, la confédération, ainsi que les différents cantons concernés.

Mais de toute façon c'est légèrement hors sujet...

[Coccodrillo]

Il faut préciser que les voitures tractées ont aussi, sjnmtp, une roue dentée pour être en mesure de participer au freinage dans la sens de la descente et pour éviter de dévaler la pente en cas de rupture d'attelage dans le sens de la montée.

Oui.

[Didier 74]

Le Progrès, 8 juillet

Train du puy de Dôme : encore un an

Le sommet du puy de Dôme sera, à terme, revégétalisé.

On vient de poser le 1er rail.

Un an après le début des travaux, on vient de poser le premier rail du futur train à crémaillère qui conduira, en juin prochain, les touristes au sommet du puy de Dôme. Le volcan le plus emblématique d’Auvergne sera alors accessible soit par le train, soit à pied, à condition de monter les pentes escarpées du sentier dit « des muletiers ».

Ce grand chantier est initié par le Conseil général du Puy-de-Dôme, gestionnaire du site, et propriétaire de l’actuelle route d’accès au sommet. La future ligne ferroviaire sera longue de cinq kilomètres, avec des déclivités allant jusqu’à 16,5 % ! Le train dénommé « Panoramique des Dômes » effectuera le parcours en une quinzaine de minutes, à une vitesse comprise entre 16 et 20 km / h, et il en coûtera 9 euros l’aller-retour pour un adulte, 3,60 euros pour un enfant.

Ce train mû par l’électricité remplacera les 50 000 voitures et 7 000 autocars qui fréquentaient annuellement ce site, le plus visité d’Auvergne. Le sommet du vieux volcan sera accessible toute l’année, alors que la route était ouverte seulement pendant neuf mois. Cela permettra, en hiver, d’aller voir de près des paysages gelés et modelés par la glace et les vents, à quelque 1 465 mètres. Outre la voie ferrée, le chantier réalisé par la SNC Lavalin comporte aussi la construction d’un centre de maintenance et des gares de départ et d’arrivée.

Le sommet du puy de Dôme, labellisé Grand site de France en 2008, est en lice- avec les 90 autres volcans de la chaîne des puys- pour intégrer le classement au patrimoine mondial de l’Unesco. Le chantier actuel doit coûter 86,6 millions d’euros.

[Aig]

Bonjour Lumpa,

Pour information, le poids à l'essieu du matériel STADLER à crémaillère est presque équivalent au poids à l'essieu du TGV et bien supérieur au poids à l'essieu d'un tram fer ou tram train.
La vitesse est trés largement moindre mais les rayons de courbure de voie n'ont rien de commun et là nous revenons à la RDM et aux efforts latéraux et transversaux.

Efforts transversaux en mV²/R, non ? La vitesse est au carré, ceci doit compenser cela (i. e. la faible vitesse compense le faible rayon de courbure et la masse relativement élevée du train ; notons que pour calculer l'effort total exercé par le train sur la voie, hors effets dynamiques type lacet, c'est la masse totale du train qui intervient et non la masse à l'essieu. Evidemment, si les essieux sont nombreux, l'effort est mieux réparti, comme pour le poids)

Et là, Messieurs qu'est ce qui s'oppose à l'effort engendré par la conjugaison de la vitesse et de la masse du train ..... et bien j'attends .....Messieurs les spécialistes ..... c'est le couple chassis de voie et ballast ...... zut j'ai oublié aussi le fameux rayon de courbure ... et oui plus le rayon est faible plus il y a d'efforts transversaux et latéraux

Quelle est la différence entre efforts transversaux et efforts latéraux ?

..... et pour information la masse d'une traverse Y qui est présentée sur la photo est 3 fois inférieure à la masse d'une traverse béton Suisse spécifique pour train à crémaillére. La masse du chassis de voie est un des éléments qui contribue à contrer les efforts transversaux et latéraux engendrés par l'essieu et sa vitesse.

C'est le couple voie-ballast qui s'oppose aux efforts transversaux. Par conséquent, la voie résiste mieux lorsque les traverses sont bien ancrées dans le ballast, i. e. lorsque le ballast exerce un effort maximal sur les traverses. Il n'y a donc pas que la masse de la traverse qui intervient. L'effort exercé par le ballast sur une traverse en Y semble a priori plus important que l'effort exercé sur une traverse classique. Est-ce que cet effet ne compense pas en partie la masse moins élevée de la traverse ? Pourquoi ne serait-il pas possible de concevoir des traverses en Y lourdes ?

Pour information, de nombreux tronçon ferrés Suisse sont privés

Pas vraiment privés, ils sont gérés pas des collectivités publiques (laissons de coté les lignes comme la Jungfrau).

A+

[chris2002]

Le problème vient surtout des efforts de dilatation liés aux variations de température.

Avec des LRS, le rail ne peut pas se dilater (ou en tout cas peu). Cela engendre des contraintes dans le rail qui, si la voie est trop courbée, sont néfastes pour sa tenue (car les efforts liés à la dilatation du rail engendrent une contrainte latérale sur la voie, qui augmente si on diminue le rayon de courbure).

Je remercie d'ailleurs papounet pour ces explications très claires sur le sujet (en privé).

[Aig]

[C'étais pourtant bien expliqué et compréhensible !

Chouette, quelqu'un qui a tout compris ! Peux-tu me préciser le sens de cette phrase "les efforts transversaux sont liés à l'insuffisance de dévers et à une part liée à la vitesse (bien entendu proportionnelles à la charge par essieu)". Je vois vaguement l'idée mais ça reste tout de même très flou, ne serait-ce qu'à cause de la syntaxe.

Merci et à +

[Aig]

Avec des LRS, le rail ne peut pas se dilater (ou en tout cas peu). Cela engendre des contraintes dans le rail qui, si la voie est trop courbée, sont néfastes pour sa tenue (car les efforts liés à la dilatation du rail engendrent une contrainte latérale sur la voie, qui augmente si on diminue le rayon de courbure).

Merci pour ce complément d'explication.

[UIC60]

La force de Coriolis n'est pas du tout une blague. D'ailleurs la norme UIC pour le dimensionnement des boites d'essieux la prend en compte.
Il est clair que dans le cas de la voie du Puy de Dome, cette force est négligeable en raison de la faible vitesse du train. En revanche pour les LGV orientées Nord-Sud, la force de Coriolis liée à la rotation de la terre n'est pas négligeable. Elle explique par exemple pourquoi en alignement il y a une usure latérale plus importante de la file de rail à "est" par rapport à la file de rail "ouest". Elle minore également de 10% la durée de vie des boites d'essieux des trains rapides.

UIC60

[albachm]

La force de Coriolis n'est pas du tout une blague. D'ailleurs la norme UIC pour le dimensionnement des boites d'essieux la prend en compte.
Il est clair que dans le cas de la voie du Puy de Dome, cette force est négligeable en raison de la faible vitesse du train. En revanche pour les LGV orientées Nord-Sud, la force de Coriolis liée à la rotation de la terre n'est pas négligeable. Elle explique par exemple pourquoi en alignement il y a une usure latérale plus importante de la file de rail à "est" par rapport à la file de rail "ouest". Elle minore également de 10% la durée de vie des boites d'essieux des trains rapides.

UIC60

Bonjour,

C'est surtout le jeu latéral de l'essieu dans la voie qui est important. Si on définit R' un repère non galiléen en rotation uniforme par rapport à R référentiel terrestre supposé galiléen, (selon comment on choisit l'orientation des repères), s'il existe un mouvement relatif du mobile dans R' (ici, du au jeu de l'essieu dans la voie), alors on a une force d'inertie de Coriolis qui apparait.

Cependant, c'est peanuts hors LGV et ça n'entre pas en compte pour les questions de sécurité.

Pour le coup de l'orientation Nord- Sud, j'ai eu l'occasion de poser la question à des IGCSN SNCF qui s'occupent de sections LGV et peu sont catégoriques.

[Brayaud]

La force de Coriolis n'est pas du tout une blague.
UIC60

Pour le coup de l'orientation Nord- Sud, j'ai eu l'occasion de poser la question à des IGCSN SNCF qui s'occupent de sections LGV et peu sont catégoriques.

En fait, l'accélération de Coriolis est maximum dans un déplacement N/S alors qu'elle est nulle dans une orientation E/W. (mon vocabulaire n'est peut-être pas parfaitement scientifique, mais je pense que c'est clair. J'ai vérifié mes connaissances un peu scolaires auprès d'un docteur en physique )

[Aig]

Pour ce qui est de Coriolis lié à la rotation de la terre, l'accélération est nulle pour tout déplacement parallèle à l'axe de rotation de la terre, non nulle pour tout autre déplacement (pour mémoire, produit vectoriel du vecteur rotation de la terre par le vecteur vitesse relative, i. e. le vecteur parallèle au déplacement du mobile, le tout fois 2). Chez nous, il n'y a pas de ligne de chemin de fer parallèle à l'axe de rotation de la terre (pas même les lignes d'orientation nord-sud), donc il y a toujours une accélération de Coriolis mais l'orientation de celle-ci est évidemment très variable (perpendiculaire au déplacement). J'ai quand même un gros doute sur le fait que cette accélération puisse jouer sur l'usure des boites d'essieu surtout que statistiquement elle doit jouer un coup dans un sens, un coup dans l'autre, mais je reconnais que je ne suis pas spécialiste de l'entretien des boites d'essieu. Je miserais plus sur l'explication de albachm (pour des déplacements non parallèles à l'axe de rotation).

A+

NB : ne pas confondre accélération de Coriolis et accélération d'entrainement liée à un mouvement non uniforme du repère en mouvement.