Soudage en bout par étincelage mobile

Les joints de rails présentent la zone la plus sensible des voies ferrées. Un niveau de qualité optimal est exigé tant pour la technologie que pour les appareils ou les experts responsables. Outre ses prestations fixes dans ses propres usines, Vossloh propose également des solutions de soudage mobiles pour toutes les voies, lignes, régions et exigences des clients.

À l’aide de ses machines et de ses experts, Vossloh réalise des «voies complètes» sur les chantiers, à savoir des voies dont les rails ne sont pas raccordés par des éclisses, mais soudés de façon continue sur toute leur longueur. Le soudage en bout par étincelage est la technique de soudage de rails la plus moderne et la plus perfectionnée. Nous utilisons pour cela des véhicules de soudage modulaires (rail-route) ou notre station de soudage mobile (semi-stationnaire). Nous utilisons le soudage aluminothermique pour les aiguillages et sur les voies ferrées spéciales.

Soudage en bout par étincelage mobile

Le soudage en bout par étincelage est la technique la plus moderne et la plus perfectionnée pour la fabrication de rails longs. Elle est utilisée dans les usines du monde entier. Vossloh utilise cette technique depuis plus de 20 ans, y compris directement sur la voie. Montés sur des véhicules rail-route, ces modules de soudage offrent les plus hauts niveaux de qualité, de rentabilité et de flexibilité pour la réalisation de voies complètes. Nos équipes de soudage par étincelage sont déjà à l’œuvre sur quatre continents.

Technologie : un processus entièrement automatisé

Le soudage en bout par étincelage mobile est un processus hautement automatisé dans lequel les abouts de rails sont chauffés à la température de soudage requise par résistance à l’aide d’un courant électrique de forte intensité, puis comprimés l’un contre l’autre à l’aide d’une forte pression hydraulique, sans produit d’apport.

Les différentes étapes du processus de soudage en bout par étincelage en tenant compte du sens de travail sont les suivantes :

Un processus entièrement automatisé Depuis le début

Préparation des abouts de rails par meulage par contact

Fixation et alignement précis des abouts de rails

Soudage en bout par étincelage

Un processus entièrement automatisé Jusqu'à la fin

Ébavurage et meulage grossier

Les contraintes sont libérées conformément aux spécifications, par exemple à l’aide d’un dispositif de traction hydraulique.

Meulage de finition

Certificats

En termes de procédés et de machines, Vossloh dispose de nombreuses homologations nationales et de capacités suffisantes pour mener à bien et dans les délais des chantiers de grande envergure, tels que les lignes à grande vitesse en Allemagne ou le projet de tunnel «Follobanen» en Norvège.

Certificats

Faits et avantages :

Qualité et résistance accrues (force de flexion supérieure d’environ 500 kN par rapport à un soudage Thermit® sur un profil de rail 60E1)
Plus grande stabilité du processus et reproductibilité élevée des résultats en production de masse grâce à la commande par processeur ¨ Pas de contrôle par ultrasons supplémentaire en Allemagne
Efficace pour une progression rapide des travaux : au moins quatre soudures par étincelage par heure garanties. (Dans certaines conditions, il est possible d’effectuer davantage de soudures, par exemple en modifiant les opérations de chantier prévues ou en travaillant de manière semi-stationnaire).

Sans produit d’apport ¨ Conditions de travail significativement plus sûres et plus écologiques :
- Nettement moins de fumée et de poussière
- Beaucoup moins de déchets qui sont, en outre, recyclables
- Pas de scories ni de résidus de soudure
- Pas de moule ni d’emballage, etc., uniquement le bourrelet ébavuré
- Réduction des coûts logistiques
- Ébavurage automatique du bourrelet de soudage
Possibilité d’utilisation quelles que soient les conditions météorologiques
Utilisation dans le monde entier :
- Température ambiante de -10 à +55°C
- Hauteur de travail max. jusqu’à 3000 m au-dessus du niveau de la mer
Vitesses :
- Route (véhicule rail-route) : 80 km/h
- Voie ferrée : 20 km/h
Mise sur et hors rails rapide

Projets de référence Soudage dans le plus long tunnel ferroviaire de Norvège

La ligne «Follobanen» est essentiellement constituée d’un tunnel ferroviaire bitube de près de 20 km de long qui, depuis son achèvement fin 2021, est le plus long de Scandinavie. La réalisation de la nouvelle ligne à grande vitesse à double voie de 22 km entre la gare centrale d’Oslo et la nouvelle gare de Ski, au sud d’Oslo, s’est déroulée en plusieurs phases. Dans le cadre des travaux d’infrastructure ferroviaire finaux, Vossloh a été chargé des travaux de soudage mobile pour la réalisation d’une voie continue. Ces travaux ont eu lieu entre le 23 août et le 20 septembre 2021.

La ligne étant conçue pour des vitesses allant jusqu’à 250 km/h, les experts ont opté pour le soudage en bout par étincelage. Par ailleurs, Vossloh est la seule entreprise à disposer d’une homologation pour la Norvège, y compris pour l’essai de fatigue des joints de rail conformément à la norme EN 14587-2:2009-08, qui atteste de la capacité de charge minimale et de l’écart type (réalisé selon la méthode d’essai en escalier très exigeante).

Longueur du tunnel bitube : près de 20 km
Ligne à grande vitesse : 250 km/h (reliant Oslo au sud de la Norvège)
Nombre de soudures : 694 en seulement cinq semaines
Équipes : 25 en seulement cinq semaines

Soudage dans une aciérie suédoise

Pour le compte du client GRK Sverige AB, 1400 soudures par étincelage ont été réalisées dans l’aciérie H2 Green Steel. Le travail a été effectué sur des rails de 20 m de long de profilés R350 LHT et 60E1. Quatorze équipes étaient prévues en juin 2025, mais le projet a pu être achevé trois jours plus tôt. Ce procédé de soudage n’étant pas très répandu en Suède, il a suscité un vif intérêt. De plus, les aiguillages ont été meulés à l’aide du système Flexis et la nouvelle ligne de travail a été réalisée avec le HSG-city.

Sur la ligne principale entre Malmö et Stockholm, 11 km de voies ont dû être remplacés et la circulation a dû être ralentie. En seulement dix jours, l’équipe a réalisé 320 soudures en bout par étincelage permettant ainsi la reprise du trafic normal à pleine vitesse.

Soudage en bout par étincelage semi-stationnaire

Afin de garantir la qualité d’une usine de soudage également sur site, Vossloh a développé une station de soudage mobile pour les projets d’envergure. De conception modulaire, cette station comprend notamment des wagons spéciaux et un élément de soudage par étincelage. Cela permet de répondre plus rapidement, plus facilement et à moindre coût aux exigences de nombreux chantiers.

La station de soudage mobile permet de souder les rails courts provenant des laminoirs à proximité immédiate du chantier pour obtenir des rails longs. Ce concept allie la qualité des soudures en usine aux avantages logistiques de la technique de soudage par étincelage mobile.

Aperçu des avantages :

Soudage des rails courts à proximité du chantier
Fabrication de rails jusqu’à 400 m de long directement sur un wagon spécial
Réduction des coûts en minimisant les itinéraires de transport des rails longs
Logistique simplifiée par une production sur place en fonction des besoins
Progression rapide du chantier grâce à l’utilisation de rails longs
Alimentation électrique propre
Convient à tous les profils et qualités de rails courants

Domaines d’application d’une station de soudage mobile

Projets de grande envergure ou longue durée
Impossibilité de livrer des rails longs ou livraison trop coûteuse
Ligne exigeant une qualité de rail et de soudage optimale

Référence : Projet Sneltram à Utrecht, Pays-Bas

Remise à niveau de la ligne SUNIJ pour l’utilisation de wagons à plancher surbaissé
En raison des rayons de courbure très serrés, caractéristiques des lignes de tramway, réalisation de trois dépôts de soudage pour la production de rails longs à proximité du chantier
Plus de 850 soudures
Réduction des transports de rails et des soudures sur les voies
Réduction des contraintes de temps et augmentation de la sécurité au travail (moins de personnes sur les voies)
Chiffre record : près de 60 soudures en neuf heures

Soudage aluminothermique

Le soudage avec préchauffage rapide est utilisé pour les aiguillages, les passages à niveau et comme soudure finale. Dans ce procédé de soudage aluminothermique, un acier fondu composé de granulés d’aluminium et d’oxyde de fer est obtenu par un processus exothermique, puis coulé dans des moules placés au niveau du joint de rail. Des contrôles par ultrasons doivent ensuite être effectués pour garantir la sécurité et l’absence de défauts du raccord.