Annexe - Ligne directrice sur la gestion de la sécurité des ponceaux avec commentaires de clarification rédigés sur fond gris

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Annexe - Ligne directrice sur la gestion de la sécurité des ponceaux avec commentaires de clarification rédigés sur fond gris - janvier 2012

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La présente ligne directrice indique les éléments minimaux qui doivent faire partie d’un PGSP.

La responsabilité pour l’exploitation sécuritaire des chemins de fer sur quelconque ponceau repose auprès de l’autorité ferroviaire. L’autorité ferroviaire est responsable de se conformer à la Portée de la présente ligne directrice, Partie A – Généralités. Si un ponceau supporte une voie ferrée appartenant à deux compagnies de chemin de fer ou plus, les compagnies de chemin de fer sont alors responsables conjointement de la conformité à cette partie.

Si pendant une inspection visuelle on note une situation qui pourrait avoir un impact sur l’exploitation sécuritaire des chemins de fer, l’autorité ferroviaire doit aviser la partie responsable et s’assurer que des mesures correctives efficaces sont prises. Au besoin, TC peut être également avisé du problème de sécurité afin d’aider à trouver une résolution, en particulier si une des parties ne reconnaît pas ses responsabilités.

Lorsqu’une compagnie de chemin de fer n’est pas l’autorité ferroviaire de la voie ferrée sur laquelle elle est exploitée, cette compagnie doit mettre en œuvre et conserver un système pour s’assurer que l’autorité ferroviaire, à qui appartient la voie ferrée sur laquelle la compagnie est exploitée, fournisse des preuves de conformité à son PGSP, et que les opérations ferroviaires qui se rattachent aux ponceaux se déroulent de manière sécuritaire. Cela peut comprendre, entre autres, un examen de la vérification de sécurité interne de l’autorité ferroviaire.

Un ingénieur ferroviaire est responsable de l’élaboration de tous les procédés d’inspection, examine les rapports d’inspections et détermine si les ponceaux sont inspectés conformément aux méthodes et à la fréquence applicables et examine tout article noté par un inspecteur au besoin. Il/elle doit également prendre la responsabilité de suivre les travaux et les procédés de conception, de construction, d’évaluation ou de modification associés à un chemin de fer qui affectent la sécurité des ponceaux.

La présente section propose les qualifications que doit posséder un inspecteur de ponceaux. Les inspections de ponceaux efficaces sont essentielles pour préserver l’intégrité et l’état de fonctionnement des ponceaux. Les inspecteurs de ponceaux doivent pouvoir comprendre et suivre le procédé d’inspection, y compris accéder aux points d’inspection d’un ponceau, mesurer les éléments et tous les changements, décrire les conditions trouvées d’une façon standard, sans ambigüité et déceler le développement de conditions qui sont critiques à la sécurité des ponceaux. Les inspecteurs de ponceaux doivent bien comprendre comment chaque type de ponceaux (c.-à-d. les ponceaux rigides, p. ex., les ponceaux en béton ou les tuyaux en acier et les ponceaux flexible p. ex., les tuyaux en tôle ondulée, les tuyaux en plastique comme le PVC, etc.) fonctionne hydrauliquement et structurellement. Il est essentiel qu’un inspecteur de ponceaux qui constate un danger éventuel à l’exploitation sécuritaire des chemins de fer soit autorisé par l’autorité ferroviaire à placer des restrictions appropriées aux opérations de trafic en attendant l'examen nécessaire par un ingénieur ferroviaire. Un ingénieur ferroviaire doit s’assurer qu’il y a un procédé en place, qui peut comprendre des audits, des reconnaissances sur le terrain et la formation d’un inspecteur de ponceaux, afin d’assurer la qualité des inspections faisant l’objet de rapports.

La présente section propose que chaque autorité ferroviaire désigne une classe de personnes qualifiées en tant qu'ingénieurs ferroviaires et inspecteurs de ponceaux et fournisse une base consignée pour chaque désignation en vigueur. L’autorité ferroviaire doit consigner les désignations de chaque classe de personnes, que ce soit des employés, des consultants ou des entrepreneurs. Si un consultant ou un entrepreneur a plusieurs personnes qui effectuent les fonctions décrites dans le cadre d’un contrat ou d’un autre engagement, alors une ou plusieurs personnes doivent être désignées comme responsables à l’autorité ferroviaire pour les travaux effectués dans le cadre de cet engagement, les autres personnes travaillent alors sous l’autorité de la personne responsable.

Cette section n’est pas destinée à tout couvrir. Cette section est plutôt destinée à souligner l’importance de la conception et de l’installation de ponceaux neufs ou de remplacement. Les compagnies de chemin de fer doivent consulter les instructions d’installation du fabricant portant sur leurs produits particuliers. De plus, les normes de l’industrie ou les lignes directrices, comme l’AREMA, sont disponibles pour aider les compagnies de chemin de fer dans la conception et l’installation de ponceaux.

Les ponceaux sont principalement construits pour laisser passer l’eau à travers un chemin de fer ou autre remblai. Un ponceau qui n’effectue pas correctement cette fonction peut compromettre l’exploitation sécuritaire des chemins de fer, causer des dommages excessifs à la propriété, ou même la perte de vie. Les exigences hydrauliques d’un ponceau déterminent habituellement la taille, la forme, la pente, les traitements d’entrée et de sortie d’un ponceau. On peut diviser les ponceaux hydrauliques en deux éléments de conception généraux. Le premier est une analyse hydrologique servant à déterminer la décharge de conception ou la quantité d’écoulement pour lesquelles le ponceau doit être conçu pour laisser passer. Le deuxième est une analyse hydraulique pour sélectionner un ponceau, ou évaluer si un ponceau existant est capable de traiter adéquatement la décharge de conception.

Un matériau de remblayage de bonne qualité, une technique de placement appropriée et une compaction adéquate sont d’importance critique pour l’installation d’un ponceau. Il est essentiel que l’équipe d’installation de ponceau connaisse bien et maîtrise bien les techniques fondées d’installation de ponceaux et qu’elle soit équipée du matériel et des matériaux appropriés. Il est important que les compagnies de chemin de fer fournissent la formation appropriée à leurs équipes d’installation de ponceaux.

Les types d’inspections comprennent, sans s’y limiter, les inspections visuelles, détaillées, d’affouillements, hydrauliques, sous l’eau, spéciales, etc.

a. L’autorité ferroviaire doit effectuer des inspections structurelles régulières et complètes de chaque ponceau au moins tous les cinq ans et garder les dossiers de ces inspections comprenant la date de l’inspection effectuée, l’identification précise du ponceau inspecté, les articles inspectés, une description précise de l’état de ces articles et un texte descriptif de tout article faisant l’objet d’inspection dont l’inspecteur aura trouvé un problème potentiel.

Un ponceau doit être inspecté plus souvent que les périodes susmentionnées à l’alinéa ci-dessus lorsqu’un ingénieur ferroviaire ou son remplaçant désigné en détermine la nécessité. La responsabilité d’une inspection adéquate demeure auprès de l’autorité ferroviaire, les conditions étant prescrites par un ingénieur ferroviaire. Le régime d’inspection pour chaque ponceau doit être déterminé à partir de son état, sa configuration, son environnement et les niveaux de circulation.

b. Tout ponceau qui n’a pas été au service du chemin de fer et n’a pas été inspecté conformément à la présente section doit être inspecté et le rapport d’inspection doit être examiné par un ingénieur ferroviaire avant la reprise du service du chemin de fer. Les exigences de fréquence des inspections de l’alinéa a) ne s’appliquent pas aux ponceaux qui ne sont pas en service, mais cela ne dégage pas une autorité ferroviaire de la responsabilité pour tous dommages subis par des parties externes qui pourraient être causés par l’état d’un ponceau.

Chaque PGSP de l’autorité ferroviaire doit spécifier le procédé qui doit être utilisé pour l’inspection de différents types et tailles de ponceaux, y compris les procédés de travail sécuritaire pour le personnel d’inspection (c.-à-d. en espace clos, etc.). Un ingénieur ferroviaire ou son remplaçant désigné doit spécifier les procédés d’inspections de ponceaux. Les procédés d’inspections de ponceaux doivent fournir une assurance raisonnable que le niveau de détails est approprié pour la taille et la configuration des ponceaux. De plus, les procédés d’inspections de ponceaux doivent être conçus pour détecter et communiquer les détériorations et les déficiences des ponceaux et protéger ces derniers avant qu’ils ne présentent un danger à l’exploitation sécuritaire des chemins de fer. La responsabilité des inspections adéquates demeure auprès de l’autorité ferroviaire, selon les conditions établies par un ingénieur ferroviaire ou son remplaçant désigné.

Il est essentiel que le trafic soit protégé des défaillances possibles de ponceaux causées par des dommages provenant d’événements inhabituels. L’autorité ferroviaire doit avoir en place un moyen de recevoir un avis d’un tel événement et un procédé pour effectuer une inspection à la suite d’un tel événement.

Un ingénieur ferroviaire pourrait devoir supplémenter ses compétences par une expertise provenant de l’extérieur pour assurer un niveau de sécurité de ponceau raisonnable (p. ex., une inspection géotechnique, hydraulique, hydrologique ou sous l’eau).

Chaque PGSP de l’autorité ferroviaire doit comprendre la détection des détériorations des éléments de ponceaux qui sont submergés ou sujets au débit d’eau. L’état des éléments de ponceaux situés sous l’eau n’est habituellement pas évident du dessus. Un moyen de déterminer leur l’état peut être aussi simple que l’utilisation d’une règle étalon, ou peut nécessiter des inspections par plongée périodiques ou spéciales. La technologie de pointe peut également fournir des dispositifs pouvant servir à déterminer les conditions sous l’eau.

Tous les ponceaux ne requièrent par une inspection sous l’eau. La présente section est plutôt destinée à indiquer que si un ingénieur ferroviaire croit qu’un ponceau est susceptible à des conditions qui nécessitent des inspections sous l’eau, des dispositions et des procédés doivent être mis en place pour satisfaire à la présente section de la ligne directrice. Lorsque l’équipement d’inspection sous l’eau est inefficace à cause de conditions d’eau trouble, un ingénieur ferroviaire peut considérer une inspection par plongée pour un ponceau d’un diamètre plus grand afin de déterminer son état. Pour les ponceaux d’un diamètre plus petit, l’autorité ferroviaire peut surveiller la voie ferrée et le remblai sur une base continue et rechercher tous signes de défaillance du ponceau aussitôt qu’ils se produisent. Cette surveillance doit également comprendre une inspection documentée annuelle.

a. Chaque autorité ferroviaire visée par la présente partie doit garder un dossier de chaque inspection effectuée sur les ponceaux visés par la présente partie.

b. Une inspection de ponceau a peu de valeur à moins qu’elle ne soit consignée et communiquée aux personnes qui sont responsables de la détermination ultime de la sécurité des ponceaux. L’inspecteur de ponceaux peut utiliser diverses méthodes pour consigner ses constatations pendant qu’il se déplace autour des ponceaux. Ces méthodes comprennent, sans s’y limiter, les calepins, les enregistrements vocaux, la transcription par une autre personne des notes, et des photographies. Ces notes et autres articles sont habituellement compilés en un formulaire de rapport réglementaire à la fin de la journée ou à la conclusion de l’inspection.

c. Délimite les éléments essentiels qui devraient être traités et communiqués dans tout rapport d’inspection de ponceau.

Un ingénieur ferroviaire ou son remplaçant désigné doit examiner les rapports d’inspections et déterminer si les ponceaux sont inspectés conformément aux procédés et aux fréquences applicables et examiner tous les articles notés comme exceptions par un inspecteur de ponceaux.

Problèmes et préoccupations de sécurité connexes aux ponceaux comprenant, sans s’y limiter :

a. Suffisance de voie d’eau

Le canal de cours d’eau et l’aire de drainage doivent être évalués vis-à-vis de ce qui suit :

1. Les changements d’alignement du canal de cours d’eau, qui peuvent réduire la capacité hydraulique ou causer l’affouillement. Un changement de direction du débit ou de sa vitesse peut contribuer aux défaillances d’un ponceau. Des murs en aile et colonnes peuvent se briser à cause de tassement causé par l’affouillement.
2. Les changements d’utilisation des terres en amont comme le défrichement, la déforestation, des constructions importantes et de nouveaux développements, des améliorations aux canaux et l’enlèvement de barrages peuvent changer les débits de pointe et la stabilité des cours d’eau. De même, les obstructions en aval d’un ponceau qui font refouler l’eau jusqu’au ponceau peuvent également affecter le rendement du ponceau ou causer la saturation du talus.
3. Une érosion excessive des berges, un alluvionnement / une dégradation du canal de cours d’eau peut indiquer un changement du débit d’eau.
4. Des repères de hautes eaux indiquent qu’un ponceau peut avoir une taille inadéquate, ce qui augmente le potentiel de dommages d’inondation ou les risques d’inondation de la voie ferrée. Les ponceaux doivent être vérifiés pendant ou immédiatement après les débits de pointe afin de déterminer si l’eau s’est accumulée en amont, si des propriétés attenantes sont inondées, ou si la voie ferrée est inondée.
5. L’eau doit s’écouler en douceur à l’entrée et à la sortie d’un ponceau, sans interférence ni obstruction. Les obstructions de canal comme les dépôts de débris, ballasts, bois flotté, coulées de boue, digues de castor et croissances organiques affectent la capacité hydraulique d’un ponceau.

Si une ou plusieurs des conditions ci-dessous existent, l’autorité ferroviaire doit effectuer une analyse hydrologique et hydraulique afin de déterminer si un ponceau est de taille adéquate.

b. Stabilité de pente / terrain dangereux

Cette inspection doit être effectuée par un ingénieur en géotechnique pour identifier, évaluer et surveiller les dangers du terrain. Les dangers du terrain comprennent, sans s’y limiter, les glissements de terrain, les affaissements du sol, les conditions de neige et de glace ainsi que les dangers d’érosion hydraulique. La fréquence et les emplacements à inspecter dépendent de l’état actuel ainsi que de la probabilité évaluée et de la sévérité du danger du terrain. Si les conditions le justifient, des inspections par hélicoptère doivent être effectuées afin d’inspecter et d’évaluer les dangers éventuels tels que, entre autres, les éboulements, les coulées de débris, les coulées de terre, les avulsions (cours d’eau décalés) et les dangers d’érosion de rivières. L’autorité ferroviaire doit prendre les mesures qui s’imposent sous la direction de l’ingénieur en géotechnique si des conditions émergentes sont détectées; des mesures immédiates doivent être prises pour atténuer la menace.

c. Activités des castors;

Les autorités ferroviaires doivent mettre en œuvre un programme de contrôle des castors au besoin pour atténuer les dangers causés par les activités des castors. Les digues de castor situées en amont et en aval de la voie ferrée, dans des cours d’eau qui s’écoulent sous ou près de la voie ferrée, représentent un danger éventuel. Le danger principal causé par l’activité des castors est l’emportement par les eaux. Il cause également le ravinement ou l’érosion par infiltration des pentes de chemin de fer. Les autorités ferroviaires doivent inspecter régulièrement à la recherche de digues de castor et prendre les mesures appropriées si les conditions sont dangereuses. Un relevé aérien des digues de castors peut être requis au printemps et à l’automne de chaque année pour appuyer les inspections terrestres.

d. Débris et sédiments bloquant les ponceaux;

Il est essentiel que les ponceaux puissent traiter le débit de conception. Si le ponceau est bloqué par des dépôts de débris, du bois flotté, des croissances organiques (y compris les digues de castors) ou des sédiments, le ponceau peut devenir incapable de traiter les débits de conception. Cela peut causer la formation de flaques d’eau excessives, l’inondation de propriétés à proximité et l’emportement par les eaux de voies ferrées et de remblais. Les accumulations de débris et de sédiments dans le cours d’eau peuvent causer l’affouillement des rives du cours d’eau et des remblais, ou pourraient causer des changements de l’alignement du canal. Il est donc essentiel que les autorités ferroviaires enlèvent les dépôts de débris et les sédiments qui bloquent le débit si ces derniers menacent l’exploitation sécuritaire des chemins de fer et des propriétés.

e. Conditions de neige et de glace bloquant les ponceaux;

La neige et la glace peuvent également empêcher le drainage approprié en bloquant un ponceau et en entravant le débit. Les autorités ferroviaires doivent prendre les mesures appropriées lorsque de telles conditions justifient la protection de l’exploitation sécuritaire des chemins de fer.

f. Conditions de niveaux élevés de l’eau;

Les zones soumises à des conditions fréquentes ou historiques de niveaux élevés de l’eau ou d’eau à débit rapide, comme les crues soudaines, peuvent être protégées par des dispositifs de détection pour capter la montée ou la vitesse de l’eau sous ou près des ponceaux, qui peuvent être incapables de traiter l’écoulement d'averse total. Le talus de la voie ferrée peut être lessivé ou inondé et, dans de tels cas, des dommages importants peuvent se produire. Lorsque de telles conditions sont imminentes, des dispositifs de protection contre l’emportement par les eaux fournissent un avis suffisant pour arrêter tous les trains des environs.

De nature semblable aux dispositifs de protection contre l’emportement par les eaux, le dispositif de détection des niveaux élevés de l’eau détecte le taux de montée et le niveau de l’eau absolu autour d’emplacements particulièrement vulnérables comme les ponceaux, qui pourraient être inondés par des conditions d’écoulements d’averse rapides. Les pluviomètres classiques peuvent également servir à donner une alerte rapide de conditions de niveaux élevés de l’eau imminents.

g. Conditions de temps violents;

Les autorités ferroviaires doivent surveiller les conditions de temps violents et les avertissements météorologiques et assurer le suivi par des patrouilles spéciales pour l’inspection des ponceaux, y compris des évaluations du drainage pour des zones d’avertissement précises. La surveillance météorologique est une façon efficace de planifier pour toutes situations défavorables.

Les autorités ferroviaires doivent demeurer vigilantes des événements, y compris, sans s’y limiter, les précipitations fortes, l’écoulement printanier, les niveaux élevés des rivières et/ou des débits plus hauts de la normale, etc. Lorsque de telles conditions existent, des inspections doivent être effectuées et des mesures appropriées doivent être prises avant et après l’événement pour protéger l’exploitation sécuritaire des chemins de fer. Les ponceaux doivent être réévalués afin de confirmer à la fois leur intégrité structurale et leur capacité à accommoder efficacement le débit d’eau sous la voie ferrée.

h. Environnements hautement corrosifs et abrasifs;

La corrosion et l’abrasion reliées à l’eau et au sol sont deux formes de détérioration majeures qui s’attaquent aux matériaux des ponceaux.

Certaines conditions du sol et de l’eau ont une forte relation à la détérioration accélérée des ponceaux. Les ponceaux en métal sont sujets à la corrosion dans certains environnements agressifs. Le pH et la résistivité électrique du sol et de l’eau donnent une indication de la probabilité de corrosion. Les autorités ferroviaires doivent établir une ligne directrice en termes de pH et de résistivité qui est basée sur les conditions et le rendement locaux.

L’abrasion peut enlever tout revêtement protecteur sur le métal, exposant le matériau de l’âme aux produits chimiques et à d’autres attaques abrasives. Les forces de corrosion peuvent perforer le tuyau du côté de l’eau ou du côté du sol, affaiblissant sa capacité structurale. De plus, l’exfiltration ou l’infiltration de matériaux et d’eau par ces trous peut créer des vides autour des tuyaux des ponceaux, minant le matériau de remblai de support et affaiblissant davantage son intégrité structurale.

Les effets de l’abrasion et de la corrosion du côté de l’eau sont faciles à évaluer (puisqu’ils sont visibles); toutefois, la corrosion du côté du sol n’est pas si apparente (puisqu’elle n’est pas visible – des attaches corrodées, ou de la rouille émanant des joints peuvent indiquer de la corrosion du côté du sol). La corrosion et l’abrasion de ponceaux en tôle ondulée peuvent être un problème sérieux et avoir des effets néfastes sur le rendement structural. Les autorités ferroviaires doivent reconnaître les environnements agressifs et doivent avoir un plan en place pour surveiller, traiter et mettre en œuvre des procédés d’inspections dans ces environnements.

i. Ponceaux enfouis (ponceaux « non trouvés » mais qui existent dans l’inventaire de la compagnie de chemin de fer);

L’inspecteur de ponceaux doit consigner dans un rapport tous les ponceaux en inventaire qu’il n’arrive pas à localiser et communiquer ces emplacements au ingénieur ferroviaire. Un ingénieur ferroviaire est responsable de déterminer l’effet que ces situations peuvent avoir sur le drainage dans la zone et sur l’exploitation sécuritaire des chemins de fer.

Les ponceaux qui ne sont pas trouvés peuvent causer un drainage inadéquat ou la défaillance du ponceau, ce qui peut avoir un impact sur l’exploitation sécuritaire des chemins de fer. Les autorités ferroviaires doivent faire tous les efforts pour localiser ces ponceaux et mettre leur inventaire à jour.

j. Travaux différés;

Un ingénieur ferroviaire doit effectuer une évaluation et une analyse des risques avant de différer tous travaux de ponceaux.

k. Longueurs inadéquates de ponceaux.

Les rallonges de ponceaux peuvent nécessiter l’élargissement des remblais proposés, l’approfondissement des cours d’eau, le relevage de la voie ferrée, etc.

Pour vérifier l’efficacité d’un PGSP, il est nécessaire d’avoir des procédées servant à effectuer des audits internes et d’effectuer ces audits.

L’audit interne doit comprendre :

1. Chaque PGSP de l’autorité ferroviaire doit comporter des dispositions pour un audit d’inspection servant à déterminer si les dispositions d’inspection du programme sont suivies et si le programme en soi est efficace pour la sécurité continue des ponceaux en question.
2. L’audit d’inspection doit comprendre une évaluation d’un échantillonnage représentatif de rapports d’inspections de ponceaux et il doit déterminer si les rapports décrivent de façon précise les conditions des ponceaux inspectés.

Chaque autorité ferroviaire doit garder des dossiers (normes, procédés, dessins, rapports d’inspection, évaluations, etc.) dans cette partie et rendre ces documents et ces dossiers disponibles pour inspection et reproduction sur demande. L’accès aux documents et aux dossiers du PGSP est requis pour effectuer une surveillance réglementaire.