Projet TV4 : premier chantier ferroviaire britannique

Le chemin de fer est l'un des moyens de transport les plus respectueux de l'environnement et, tandis que les vols courts-courriers sont de plus en plus critiqués en raison de leurs émissions de carbone élevées, l'annonce que la moitié de la construction prévue pour le projet ferroviaire Trent Valley Four Tracking (TV4) sur la ligne West Coast Main Line a été réalisée, va être chaleureusement accueillie par les voyageurs entre Londres et Glasgow.

La ligne West Coast Main Line entre Tamworth et Armitage with Handsacre possède actuellement deux voies, créant un étranglement pour les trains sur une distance de 19 km. Le Projet TV4 vise à doubler le nombre de voies pour supprimer cet étranglement. Le trafic à grande vitesse sera séparé des trains locaux de passagers et de marchandises, grâce à la pose de 38 km de voie nouvelle.

Il est clair que pour que les trains circulant à 200 km/h restent entièrement opérationnels, les travaux doivent se dérouler avec le minimum de dérangement des services.

La pose de la nouvelle voie exige des solutions à la hauteur, malgré le manque de temps de mise à disposition. L'une des entreprises chargées du travail des voies, Buckingham Group Contracting Ltd, basée dans la région du Buckinghamshire, souhaitait vivement explorer comment la nouvelle technologie pourrait améliorer l'efficacité sur le chantier.

Le groupe Buckingham entretient des liens de longue date avec KOREC, le distributeur Trimble au Royaume-Uni pour les systèmes de guidage d'engins ainsi qu'avec Sinbad Plant Ltd, fournisseur indépendant de machines à la pointe des systèmes de guidage et bénéficiant de nombreuses années d'expérience dans l'industrie ferroviaire. À la suite d'une analyse des besoins du projet TV4 avec ces deux entreprises, la société Buckingham a considéré que l'introduction de la technologie du guidage d'engins pourrait largement augmenter la productivité et la performance du projet. C'est ainsi qu'elle a loué le fleuron des systèmes de guidage d'engins de Trimble, le GCS900 (Grade Control System) 3D sur un bulldozer Caterpillar D5N de Sinbad. Le système comprend les antennes GPS intelligentes doubles Trimble® MS990 et un boîtier de contrôle CB430 pour la cabine.

Le responsable de chantier de Buckingham, David Mainwaring explique : " Auparavant, nous aurions effectué ces travaux de voie ferrée en utilisant une combinaison de stations totales et nivellement laser, soit en utilisant les techniques de mise au point classiques soit, plus récemment, les méthodes de guidage d'engins. En raison de l'implantation du site, à savoir une voie de 15 km de long sur 20 m de large, ces méthodes auraient représenté de nombreuses heures de travail d'ingénierie pour la mise au point et le déplacement des instruments afin de faire avancer le ballast sur un certain nombre de fronts. Grâce à l'utilisation du système de guidage Trimble GCS900, nous pouvons désormais faire travailler plusieurs engins avec une seule station de base, permettant ainsi à l'équipe technique de consacrer plus de temps à maintenir le contrôle de la qualité et les données d'exécution. "

En renfort de la location de ce système, Buckingham utilise un Récepteur GPS modulaire Trimble SPS850 et une antenne GPS intelligente SPS880 avec le contrôleur TSC2 équipé de la dernière version du logiciel Trimble SCS900 Site Controller pour vérifier le travail effectué. La machine ainsi que les opérateurs mobiles utilisent la même station GPS de base.

Utilisation du guidage d'engins 3D

Le système Trimble GCS900 est conçu pour avoir accès aux surfaces, niveaux et alignements du projet dans la cabine. Les données du projet de Buckingham sont chargées dans le boîtier CB430 monté en cabine et les mêmes données sont transmises au carnet de terrain TSC2 pour le contrôle. À bord du bulldozer, des capteurs de positionnement sont utilisés pour calculer la position exacte de la lame jusqu'à vingt fois par seconde et la comparer avec l'élévation du projet afin de calculer le déblai ou le remblai et il suffit d'appuyer sur un interrupteur pour piloter les électrovannes hydrauliques et amener automatiquement la lame à la hauteur et au dévers désirés.

En outre, les données de déblai et de remblai sont transmises aux barres lumineuses en cabine, fournissant ainsi un guidage visuel à l'opérateur. Cela lui offre la possibilité également de diriger l'engin suivant une barre lumineuse horizontale pour suivre un alignement ou un déport par rapport à un alignement.

Buckingham a besoin principalement du système de guidage d'engins Trimble GCS900 pour niveler du ballast en couches de 170 mm qui sont ensuite compactées à 150 mm pour la stabilité et une qualité de roulement supérieure. Le travail est soumis à une tolérance de +10 mm/-20 mm mais, grâce à la nouvelle génération de récepteurs Trimble, David fait état de précisions constamment meilleures. Si des précisions encore plus rigoureuses s'avéraient nécessaires, la performance du système GCS900 pourrait être augmentée avec l'utilisation d'une station totale avancée ou du laser.

David poursuit : " Nous avons également été en mesure de réduire sensiblement notre temps de post-traitement grâce à la capacité à saisir les surfaces - y compris les limites et les lignes de changement de pente - directement dans le carnet de terrain et à les télécharger dans Trimble Terramodel® (logiciel de CAO/Conception pour PC de Trimble) en format DXF. De plus, nous pouvons fournir au client des rapports concis, tabulés et graphiques. "

Assurance de la Qualité

En termes de contrôle de la qualité du travail réalisé, des vérifications sont effectuées dès le matin en vérifiant par rapport à d'autres bornes au sol permamentes (PGM). Du moment que les résultats respectent les tolérances admissibles, David fait confiance à la machine pour les reproduire. Le niveau au bas de la lame est également contrôlé chaque jour, au moyen d'un repère. Buckingham a nivelé de façon optique un repère de nivellement temporaire (TBM) sur l'axe de la voie de roulage et le bas de la lame est placé dessus. L'élévation en temps réel est enregistrée et comparée au TBM. L'équipe de Buckingham a constaté qu'elle se situe à n'importe quel moment et de manière constante dans la tolérance de +/- 10-20 mm. David explique : " Lorsque la machine fonctionne, elle est en avance sur nous qui prenons les relevés de déblai/remblai en temps réel. Le chauffeur peut ajuster la lame dans la cabine du bulldozer. Une fois le ballast étalé /compacté, nous revenons dessus en arrière pour relever les niveaux finis afin d'assurer qu'ils respectent la tolérance. "

Plans d'avenir

Buckingham indique que le principal avantage à utiliser le système Trimble GCS900 a été l'économie de temps des ingénieurs. Une fois la station de base établie et en ordre de marche et les contrôles journaliers effectués, le chauffeur de l'engin peut travailler de manière assez autonome, bénéficiant ainsi de plus de temps pour assurer le contrôle de la qualité et la production d'enregistrements de conformité d'exécution. Les coûts d'établissement au départ ont été pratiquement négligeables.

David Mainwaring conclut : " Le personnel d'assistance technique de KOREC est disponible en permanence et assure un soutien convivial, facile à comprendre et, si des problèmes se sont produits, ils ont été examinés et résolus dans les 24 heures. Le plan immédiat est de mettre un deuxième bulldozer sur le site et, d'après le programme des travaux, les deux engins devraient rester sur le chantier environ 12 semaines. Les données d'exécution produites par le système vont commencer à être transmises à Network Rail sur feuilles de calcul Excel. Ces données seront recueillies conjointement par nos ingénieurs, sous la surveillance du personnel Network Rail afin de garantir que la qualité du travail est maintenue à tous moments. "

Toutes ces informations ont été aimablement fournies par David Mainwaring, Responsable de Chantier de Buckingham Group.