La synergie entre la plateforme et le lit de ballast assure la transmission des charges des roues. Le travail de la chaîne de dégarnissage contribue, à ce niveau, à des effets essentiels.
Le lit de ballast doit satisfaire à deux exigences essentielles :
La plateforme supporte le lit de ballast et a ainsi une influence essentielle sur la géométrie de la voie et sur sa durabilité. Celle-ci ne doit présenter aucun défaut de géométrie aussi bien longitudinalement que transversalement. Les défauts dans la plateforme s’étendent très rapidement à travers le ballast.
Une coupe de plateforme droite, présentant le dévers prédéfini d’environ 4 à 5 % (1:25 à 1:20), garantit l’écoulement de l’eau. La formation de poches peut ainsi être évitée (cf. graphique page 4).
La stratégie à employer pour obtenir une géométrie durable de la voie : un dégarnissage-criblage du lit de ballast géométriquement exact et réalisé à temps et, en cas de besoin, un assainissement de la plateforme.
La plateforme doit également être plane longitudinalement car des épaisseurs de ballast hétérogènes sous les traverses présentent des tassements différents en raison des contraintes exercées lors de l’exploitation de la ligne. Les irrégularités mise en place à l’origine conduisent à des défauts récurrents dans la géométrie de la voie en nivellement longitudinal et peuvent être considérés comme des défauts de naissance de la voie.
La caractéristique de la voie selon laquelle elle s’adapte longitudinalement à la plateforme au cours de sa durée de vie est appelée « l’effet de mémoire ». En présence d’une plateforme avec des défauts longitudinaux, ces défauts sont recopiés dans la voie. Les conséquences sont la nécessité de corrections répétées par des travaux de bourrage, une diminution de la durée de vie et des coûts de cycle de vie plus élevés.
Il faut chercher à atteindre une répartition des charges dans le lit de ballast qui soit bonne et surtout homogène.
Les zones dures du lit de ballast conduisent à des forces trop importantes dans le lit de ballast et accélèrent les variations de géométrie. Cela mène à des interventions de bourrage plus fréquentes.
« Les analyses actuelles montrent que l’angle de répartition des charges est très faible : les forces verticales sont transmises quasi-verticalement vers le bas (65 % des charges sont retransmises directement sous la traverse). Avec une épaisseur de ballast de 22 cm, on obtient un angle de répartition des charges moyen de 20°. Les essais de contrainte avec une épaisseur de ballast de 32 cm montrent un angle de répartition des charges moyen de 17°. »
Druckausbreitung von belasteten Eisenbahnschwellen im Gleisschotter; ETR Austria Dezember 2012; Steiner, Kuttelwascher, Prager
