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Fondamentales pour toutes les voies ferroviaires, les traverses de chemin de fer sont des pièces installées sous les rails pour en maintenir un écartement uniforme et une inclinaison conforme aux prescriptions en vigueur. Dans le domaine des travaux de voies ferrées, elles sont souvent appelées : traverses transversales, traverses ferroviaires, traverses pour voie ferrée, traverses pour chemin de fer, traverses de fer, traverses de changement, dormeur en béton ou bien un chemin de traverse ferroviaire.

Le matériau utilisé pour la fabrication des traverses de chemin de fer peut varier en fonction du type de lignes installées. Telle que des lignes classiques, des voies secondaires, des Lignes à grande vitesse ou bien des tramways. Comptez aussi entre 10 et 100 euros le prix neuf d’une unité de ces éléments.

Une traverse de chemin de fer c’est quoi ?

C’est surtout la pièce qui constitue le plancher sur lequel reposent les rails. Elle se présente principalement comme des installations fixées sur un ballast, perpendiculairement au sens de la voie ferroviaire. En fonction de la structure en place, elle peut être fabriquée en bois, en béton ou bien en acier. En général, elle joue trois rôles primordiaux au sein de la structure :
  • Conserver l’écartement des rails
  • Assurer le maintien et l’inclinaison des deux barres d’acier parallèles, selon les prescriptions
  • Mieux transférer les charges transmises par les lignes, surtout lors du passage d’une roue.
Dans la plupart des cas, elle mesure entre 2,5 et 3 mètres de long, sur 15 à 17 centimètres d’épaisseur. Son poids, pour sa part, avoisine les 80 kilogrammes, selon le matériau de fabrication. Aussi, grâce à ses crampons, ses semelles et ses pinces, elle est capable de fixer les rails à un écartement régulier, tout le long de la voie.
 
D’une manière traditionnelle, son installation nécessite des engins lourds, tels qu’une pelleteuse, par exemple. Mais, dotés des dernières innovations techniques dans le domaine, des trains de pose des voies existent aussi pour faciliter, d’un seul coup, l’assemblage des rails, le dépôt des traverses et la fixation de la superstructure.

Comment se fabrique une traverse de chemin de fer ?

La fabrication d’une traverse de chemin de fer dépend avant tout du matériau utilisé. Avec du bois, par exemple, la méthode la plus simple et la plus commune reste le traitement par créosote et arsenic, malgré le caractère cancérigène de ces produits. Aussi, l’essence la plus utilisée est principalement constituée de chêne, de hêtre ou d’azobé, une espèce exotique reconnue pour sa nature imputrescible, mais aussi hydrophobe.  

Dans le cas des traverses métalliques, elles sont surtout reconnues pour leur grande résistance et leur adaptation aux constructions spéciales, comme les ponts, les glissières ou les passages à niveau. Aussi, elles peuvent en général être constituées d’acier ou de fonte. L’acier se distingue surtout par son caractère recyclable et fonctionnel, avec une durée de vie de près de 70 ans. La fonte, quant à elle, est spécifiquement utile pour sa flexibilité. La spécificité de la fabrication de ce type de traverses concerne plus particulièrement sa forme. En effet, il existe des traverses métalliques à profil laminé à double té, en forme de U renversé ou bien creux, avec des courbes ajustables ou rectilignes. Un des avantages des traverses métalliques en forme de U renversé réside avant tout dans la possibilité d’ajouter des capots de protection latéraux à leurs extrémités. De cette manière, il devient plus facile de les fixer au ballast.

Pour les traverses en béton, la préfabrication précontrainte en moule avec vérins intégrés reste la technique la plus courante. Elle consiste avant tout au moulage, au démoulage, au séchage et à la fixation de la tête d’ancrage.

Combien coûte une traverse de chemin de fer ?

Les principaux fournisseurs de traverses de chemin de fer livrent en général leurs produits par palette de 20, de 50 ou de 100 pièces. Mais le prix unitaire au détail varie entre 10 et 100 euros, en fonction du matériau de fabrication. 

Ainsi, avec des dimensions mesurant 2600 x 260 x 150 millimètres, une traverse de chemin de fer en bois est souvent évaluée à partir de 60 euros. Des nuances doivent cependant être prises en compte, selon l’essence utilisée. Dans la plupart des cas, les traverses ferroviaires en bois de chêne affichent des prix moins élevés que celles en bois d’azobé, souvent appelé « bois de fer ». Beaucoup moins chères, les traverses de chemin de fer en béton, elles, sont estimées à environ 20 euros, avec les mêmes dimensions.

Pour les traverses métalliques, le prix d’une unité est souvent compris entre 10 et 50 euros. Aussi, les traverses en fonte, c’est-à-dire en alliage de fer et de carbone, sont les moins onéreuses, dans cette catégorie. De la sorte, les modèles en acier sont les plus chers.

Quels sont les différents types de traverses de chemin de fer ?

Les traverses de chemin de fer pour les Lignes à grande vitesse

Les Lignes à grande vitesse, ou LGV, sont des voies ferroviaires réservées aux Trains à grande vitesse, aussi connus sous le sigle TGV. Les traverses utilisées pour ce type d’installation sont généralement fabriquées avec du béton précontraint monobloc. Leur durée de vie moyenne est de 50 ans. 

Supportées par un épais ballast, elles sont principalement adaptées pour fixer les rails qui peuvent parfois atteindre les 400 mètres de long. Soudés entre eux, ces derniers sont surtout conçus pour pouvoir supporter un TGV, dont le poids peut dépasser celui d’un Boeing 747 au décollage quand le train est propulsé à plus de 320 kilomètres par heure.  

Les traverses de chemin de fer pour Tramway & Light Rail Track (LRT)

Pour les voies ferrées réservées aux tramways et aux Light Rail Track (LRT), les traverses installées sont en général constituées de bétons précontraints biblocs et d’une épaisseur moins importante. Cela permet principalement :
  • De réduire le coût de la plateforme béton
  • De faciliter l’intégration des revêtements spécifiques en milieu urbain, comme le gazon, les enrobés ou les pavés
  • De mieux amortir les vibrations entrainées par le poids du véhicule
Aussi, certains fabricants proposent des modèles de traverses de chemin de fer spécifiques pour optimiser, par exemple, la position des rails, la discrétion ou la protection des divers éléments de l’installation.  

Les traverses pour les chemins de fer métropolitains ou Métros

Les traverses pour les chemins de fer métropolitains sont en général constituées de béton. Mais certaines constructions qui datent du début du 20e siècle sont fabriquées avec de la fonte ou de l’acier. En effet, les chemins de fer métropolitains desservent plus particulièrement les villes. Ainsi, ces installations doivent surtout répondre à certaines contraintes liées à l’environnement urbain. Tel que la sécurité des usagers, le respect de l’environnement ou le caractère fonctionnel de chaque structure.

Les traverses de chemin de fer pour Fret & fret lourd

Les trains de marchandises circulent le plus souvent sur des rails capables de supporter jusqu’à plus de 30 tonnes de charges. Pour ce faire, ce type de voie intègre en général des traverses en bois, mais avec un espacement plus serré par rapport aux modèles classiques. Avec des selles de fixations plus performantes, ce type de traverses s’adapte mieux au passage fréquent de frets lourds. 

Comment choisir des traverses de chemin de fer ?

Le choix des traverses de chemin de fer dépend avant tout de trois critères principaux : 

Le type de voie installé

Plusieurs types de chemins de fer existent avec des spécificités qui leurs sont propres. En effet, pour les Lignes à grande vitesse, ou LGV, elles exigent principalement des traverses capables de supporter le poids d’un TGV circulant à plus de 300 kilomètres par heure. S’il s’agit d’une ligne pour un Tramway, un LRT ou pour un Métro, les traverses à rechercher doivent surtout permettre de répondre aux exigences typiques d’une ville. Telles que la facilité d’adaptation aux installations ornementales ou la capacité à réduire les nuisances sonores générées au moment du passage du véhicule. Enfin, dans le cas d’un chemin de fer pour les trains de marchandises, les traverses à choisir doivent avant tout être à la fois résistantes et flexibles, avec un niveau d’adaptation élevée.  

Le matériau de fabrication privilégié

Les traverses de chemin de fer sont à l’origine constituées de bois de chêne, de pin ou d’azobé. Elles ont surtout été reconnues pour leur grande performance et leur facilité de fabrication. Mais, l’acier et la fonte les ont petit à petit remplacés, sans les éliminer pour autant. Et au début du 20e siècle, l’avènement des constructions en béton a surtout entraîné une mutation des chemins de fer, avec la possibilité de créer notamment des Lignes à grande vitesse. Plus récemment, des traverses synthétiques ont aussi fait leur apparition. Il s’agit surtout d’éléments constitués de plastiques et de matériaux composites, comme les fibres de verre ou le polyuréthane.

Le système de fixation admissible

Les traverses maintiennent les rails grâce à divers types de fixation (https://www.hellopro.fr/fixation-1000339-fr-rubrique.html) :
  • Le Nabla, aussi appelé « RN », et conçu avec une grande facilité d’installation
  • L’E-clip, un système principalement adapté aux traverses en béton
  • Le SKL. Un système qui se décline en plusieurs variantes en fonction de l’utilisation de la voie
  • Le KPO ou une pince entièrement réglable selon la force de serrage voulu
  • L’attache Fist, composée d’une pince en acier, d’une semelle et d’une broche de fixation
Robert TAVERNIER
Guide écrit par :
Robert TAVERNIER
Spécialiste BTP chez Hellopro
Issu d'une formation professionnelle dans le BTP, j'ai débuté en tant que conducteur d'engin de chantier avant de devenir responsable de site et enfin acheteur d'équipement chez Vinci. Aujourd'hui, je partage mes conseils sur le terrassement, la construction et les machines lourdes.