Au sein du Département Voie et Abords (VA) de la Direction Technique SNCF Réseau, la Division Technologie et Maintenance de la Voie pilote des projets de R&D, d’ingénierie de maintenance ou de travaux liés à la voie ferrée.
Un des projets d’innovation en cours porte sur la mise en œuvre de colle à ballast en lieu et place d’un blindage afin de maintenir le ballast lors de réalisation de travaux de terrassement ou de fouille à proximité immédiate de la voie ferrée. La colle à ballast est un composé qui permet de créer des « ponts adhésifs » entre les grains de ballast permettant de les maintenir entre eux et d’augmenter la résistance mécanique de la voie. Son emploi à la place d’un blindage a pour objectif de réduire les délais et les coûts. Le stage vise à valider par simulations numériques et essais en voie un protocole de collage pour le maintien du ballast lors de travaux de renouvellement de voie ferrée
Les missions principales suivantes seront à mener :
- Bibliographie :
Cette phase consiste à rechercher les publications récentes relatives au collage du ballast (en tant qu’alternative au blindage) et en faire une synthèse.
- Simulations numériques :
Un outil numérique (LMGC90) reposant sur la méthode des éléments discrets (DEM) incluant un modèle de cohésion entre grains a été développé au sein du département VA et permet d’analyser dans un "laboratoire virtuel" toute configuration de collage de la couche de ballast.
Via ce code la configuration de collage envisagée pour un chantier d’essai sera analysée en faisant varier les principaux paramètres : profondeur et largeur de collage, pouvoir de cohésion. Pour chaque configuration, l’efficacité du collage sera mesurée en effectuant un chargement de la traverse représentatif du passage d’un train. Les résultats des simulations serviront à conforter les plans de collage du chantier et éventuellement à y apporter des modifications. Les principales tâches à mener seront :
o Prise en main du code sous Python
o Analyse paramétrique des différentes configurations de collage
o Traitement des résultats des simulations
o Capitalisation des résultats des simulations sous la forme d’une note technique de synthèse
- Suivi d’essais :
Un chantier d’essai est prévu en mai 2024 au Nord de Toulouse. Il consistera, suite à la dépose des panneaux (rail + traverses) d’une voie, à coller le ballast de sa voie contiguë sur 50 m puis à venir retirer le ballast de la voie déposée. Il devra permettre de vérifier l’efficacité technique de la méthodologie employée et de valider les simulations numériques. Pour ce faire, les principales tâches à mener seront :
o Etablissement d’un protocole d’essai
o Pilotage des relations avec les fournisseurs de colle et la Maîtrise d’œuvre travaux
o Suivi des essais en voie
o Analyse de résultats
o Rédaction d’un rapport d’essai
- Rapport :
Un rapport conclusif incluant une comparaison des simulations et des essais sera rédigé.
