[Case Study] Poclain et TMS : des véhicules hors normes conçus pour le tunnel Lyon-Turin.
Le tunnel transfrontalier Lyon-Turin (TELT) sera situé dans les Alpes, sous le Mont Cenis. Il permettra la création d’une ligne ferroviaire de fret et de passagers entre la France et l’Italie. Il deviendra le plus long tunnel ferroviaire au monde après celui du Saint-Gothard en Suisse.
12 % de dénivelé, 146T de charge : des MSV d’exception pour un chantier pharaonique
Les véhicules multi services (MSV) produits par Techni-Métal Systèmes (TMS) jouent un rôle crucial dans le processus de construction de ce tunnel de 57,5 km. Spécialement conçus pour le projet Lyon-Turin, ils devront franchir l’ensemble des galeries et tunnel d’accès, ainsi que deux pentes de 8 et 12%. Leur mission principale : transporter les voussoirs en béton qui constitueront la paroi du tunnel ou le béton du radier ; soit près de 146 tonnes de charge !
Afin d’assurer le bon déroulement des opérations logistiques en toute sécurité sur le chantier, les ingénieurs Poclain et TMS ont œuvré de concert et relevé ce nouveau défi technique.
Des véhicules de près de 40 mètres
Ce projet est un ensemble de défis technologiques. Tout d’abord, le transport de charge. Pour déplacer ces près de 146 tonnes de charge, chaque véhicule se compose de trois remorques. L’ensemble est équipé de 24 roues, dont 18 sont motorisées par des moteurs de roues Poclain MHP20. Ces moteurs hydrauliques offrent la puissance et l’efficacité requise pour déplacer ces véhicules de 40 mètres de long.
Trois valves de mise en roue libre VDF H25, sont installées sur les véhicules, permettant de craboter six moteurs pour améliorer l'adhérence du MSV lors de la montée à vide ou en charge. Cette fonctionnalité optimise le rendement du MSV lorsqu'il se déplace sur un sol plat en réduisant le nombre de moteurs actifs de 18 à 12, lui permettant d’augmenter sa vitesse de déplacement.
Les MSV sont dotés d'un moteur thermique de 585 kW-1900 tr/min et de trois pompes de 280 cc/420 bars. Ils disposent également de doubles cabines pour une meilleure maniabilité et sécurité. Outre le matériel d’apport au tunnelier, ils transporteront des toupies à béton.
Une capacité de freinage hors norme
Ces MSV uniques en leur genre font également face au défi du dénivelé. En effet, pour atteindre le cœur du chantier du TELT, les véhicules doivent descendre et remonter deux pentes de 8% et 12%. « C'était une première pour Poclain et pour TMS. Une pente de 12% dans un tunnel, c'est déjà très rare. La descendre à 8km/h, c'est encore plus exceptionnel » précise Laurent Camin, Ingénieur des ventes Poclain.
Cette configuration nécessite une capacité de freinage hors normes pour assurer la sécurité des déplacements. C’est pourquoi, en plus des 18 roues équipées des MHP20 comprenant des freins de parking et freins dynamiques, 6 roues supplémentaires sont équipées de paliers C27 Poclain pour assurer un système de freinage renforcé.
L’ensemble est complété par un frein à l’échappement, un retardateur hydraulique et un frein inductif qui assurent la retenue du MSV dans la pente. Pour assurer le freinage dynamique du véhicule, deux valves de frein de service VB3-020 et deux valves relay, régulent la pression du système et assurent un freinage plus réactif.
TMS choisit Poclain pour son support technique
Ce n’est pas la première fois que Poclain accompagne Techni-Métal Systèmes sur un projet d’envergure. En 2016, Poclain équipait les MSV et PSV de TMS déployés sur le chantier de la ligne 15 Sud du Grand Paris Express.
On travaille avec Poclain car on sait qu'ils sont capables de nous accompagner sur toute la partie technique et que l'équipe commerciale est là pour nous aider. La relation que l'on entretient avec Poclain est essentielle pour nos projets et l'avenir de TMS.
Kevin Villion, Responsable Hydraulique et Coordinateur hydraulique, souligne l’importance de cette relation de confiance avec Poclain : « On travaille avec Poclain car on sait qu'ils sont capables de nous accompagner sur toute la partie technique et que l'équipe commerciale est là pour nous aider. La relation que l'on entretient avec Poclain est essentielle pour nos projets et l'avenir de TMS »
Pour s’assurer des capacités de la machine chargée, les essais ont été réalisés sur les bancs de test Poclain. Les résultats ont été concluants : même dans le cas où le véhicule perdrait l’ensemble de son système de freinage, les freins Poclain permettraient d’effectuer une descente complète en toute sécurité.
Le support technique a été un énorme avantage dans le cadre de cette collaboration pour s’assurer que le véhicule répondait aux normes de sécurité, même dans des conditions extrêmes. Les caractéristiques hors normes de la machine ne permettaient pas de réaliser des tests grandeur nature. TMS a donc fait appel à Poclain pour réaliser des simulations.
"On a fait une demande d'étude à Poclain sur deux moteurs MHP20 pour savoir combien de cycles de freinages ils pouvaient encaisser en cas de défaillance du système de freinage principal. Poclain a mis les moteurs sur leur banc d’essai et a simulé 350 cycles sur pente. A la fin du test, les disques Poclain n'étaient pas usés, même s'ils perdaient en performance avec le cycle à cause de la montée en température lors des phases de freinages," précise Kévin Villion.
Techni-Métal Systèmes: spécialiste des véhicules spéciaux
Fondé en 1996 à Aubenas, Techni-Métal Systèmes est spécialiste de l’ingénierie et de la fabrication de véhicules spéciaux, notamment dédiés aux activités de Tunneling, comme des trains suiveurs de tunneliers, répondant aux besoins spécifiques des chantiers de construction de tunnels.
TMS réalise plus de 90% de son chiffre d'affaires à l'international et a participé à de nombreux chantiers significatifs en France, en Angleterre, au Japon, en Australie ou encore aux Etats-Unis.
En 2012, TMS a rejoint le groupe allemand Herrenknecht, leader mondial de la construction de tunneliers.
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