Jauge (rail)
Dans le transport ferroviaire, la largeur de voie est la distance entre les éléments de guidage de voie de l'itinéraire. Avec les chemins de fer conventionnels, ce sont les bords intérieurs des champignons de rail d' une voie . Parfois, le terme "largeur de piste" est également utilisé, mais ce n'est pas correct car la largeur est une dimension externe et la largeur de piste est une dimension interne. Dans le cas des véhicules ferroviaires, l'écartement des voies est spécifié pour lequel le train de roulement est conçu. La distance entre les brides s'appelle la dimension de voie .
Les entraînements des véhicules ferroviaires sont conçus pour être utilisés sur des voies d'un certain écartement. Les véhicules à propulsion retracable font exception à cette règle .Une transition de véhicules entre des réseaux de différents gabarits n'est possible qu'avec un effort supplémentaire considérable. C'est pourquoi l'écartement des voies est un critère important d' interopérabilité dans le transport ferroviaire . A l'inverse, la même largeur de voie ne signifie pas que les véhicules peuvent traverser automatiquement. C'est le cas de la plupart des réseaux de tramwayune transition vers des voies ferrées de même écartement n'est pas autorisée en raison de géométries différentes des roues et des voies. Outre le rayon de courbure entre la surface de roulement de la roue et le flanc du boudin, le critère d'exclusion est notamment la distance entre les surfaces arrière des disques de roue, qui est importante pour le guidage dans les zones centrales des aiguillages et des passages à niveau, la valeur nominale dont la dimension est de 1360 millimètres avec seulement de très faibles tolérances dans le réseau de jauge standard européen.
définition
Selon la STI Infrastructure et article 5 de la construction des chemins de fer et d' exploitation Règlement applicable à l' Allemagne , la jauge de piste est mesurée dans la fourchette comprise entre 0 et 14 millimètres en dessous du haut bord de la rampe .
En Suisse, la jauge de mesure standard et pour mètre jauge est mesurée 14 millimètres en dessous de la surface de la piste et pour les tramways 10 millimètres sous la surface de la piste.
Bien entendu , aucune largeur de voie n'est définie pour les monorails .
Tolérance de jauge
En ce qui concerne les écartements de voie, seule la dimension nominale ( appelée dimension de base dans les règlements allemands de construction et d'exploitation des chemins de fer ) est généralement indiquée. La taille réelle , c'est-à-dire la largeur de voie locale réelle, peut s'écarter considérablement de la taille nominale. Pour les voies à écartement standard (taille nominale 1435 millimètres) en Allemagne, une plage de tolérance allant jusqu'à 40 millimètres s'applique .
Avec l'introduction du Règlement de construction et d'exploitation des chemins de fer (EBO) en 1967, la largeur de la voie - conformément au texte de révision de l' unité technique de 1960 - a été fixée à une dimension de base de 1435 mm avec une limite inférieure de 1430 millimètres et une limite supérieure de 1465 millimètres (pour les voies principales ) ou 1470 millimètres ( voies d'évitement ). Les extensions de voies en voies courbes d'un rayon inférieur à 200 mètres, qui étaient auparavant liées à un arrêté du ministre fédéral des Transports, ont été intégrées dans l'EBO.
L'EBO en Allemagne et l'AB-EBV en Suisse ont fixé la limite inférieure de l'écartement pour les voies avec un écartement standard de 1435 mm à 1430 mm, bien que la norme EN 13848-5:2017 valable dans les deux pays autoriserait également des valeurs plus petites.
Différences de largeur de piste
Les compagnies de chemin de fer ont choisi des écartements différents, comme le montre la liste des écartements . Le choix d'une jauge particulière était pour des raisons techniques, militaires et économiques.
D'un point de vue militaire, on craignait souvent que l'ennemi n'utilise le réseau ferroviaire à ses propres fins en cas de guerre . Pour cette raison, les différences de largeur de voie avec le pays voisin ont été dans certains cas choisies intentionnellement de manière à ce que ni une transition des véhicules ni l'utilisation des traverses pour la construction d'une voie à trois voies ne soient techniquement possibles.
D'un point de vue économique, il y avait souvent un intérêt à empêcher les entreprises concurrentes d'utiliser leur propre infrastructure avec leurs véhicules. Pour de tels motifs, certaines compagnies de tramway américaines ont agi, qui voulaient empêcher que leurs itinéraires soient utilisés par des Interurbains concurrents ou des chemins de fer conventionnels pour gérer le trafic de fret local. Au moment du déclin financier des transports publics locaux financés par le privé dans les années 1920, le gabarit différent s'est avéré être un inconvénient car la baisse des revenus du transport de passagers ne pouvait être compensée par un transport de fret supplémentaire. Des exemples de tels systèmes peuvent être trouvés à Philadelphie et à Pittsburgh .
Les compagnies ferroviaires ont également choisi leurs écartements pour des raisons financières. Les coûts de construction d'une ligne à voie étroite sont inférieurs à ceux d'une ligne à voie normale, car en raison des rayons de courbe plus étroits, les chemins de fer à voie étroite peuvent mieux s'adapter au terrain, évitant ainsi des ouvrages d'art coûteux. Les wagons à voie étroite sont moins exigeants en termes de résistance structurelle de leurs carrosseries .
Les véhicules peuvent être construits plus légers, ce qui est particulièrement avantageux sur les chemins de fer de montagne escarpés . Les trains à faible masse sont particulièrement importants sur les chemins de fer à crémaillère , c'est pourquoi ils circulent souvent sur voie étroite.
Grâce à l'exploitation peu coûteuse, de nombreux chemins de fer à voie étroite ont pu survivre malgré un trafic relativement modeste. Cependant, en raison des véhicules plus petits, les chemins de fer européens à voie étroite ont généralement une capacité de transport inférieure à celle des chemins de fer à voie plus large et entravent l'expansion de la route lorsqu'ils sont construits le long des routes ou même partagent la surface de la route. Au Japon et en Afrique australe , de nombreux chemins de fer à voie étroite offrent des services comparables, voire supérieurs, aux chemins de fer européens à voie standard.
La voie normale ou voie de contrôle de 1435 millimètres est répartie dans le monde entier à 75 pour cent sur le réseau ferroviaire, les largeurs de voie inférieures à cette mesure occupent 13 pour cent et les écartements supérieurs 12 pour cent du réseau ferroviaire (valeurs approximatives).
Jauges importantes
1676 mm
Principalement utilisé en Inde , au Pakistan , au Bangladesh et au Sri Lanka ainsi qu'au Chili et en Argentine , le calibre 1676 mm (5½ pieds) est l'un des plus grands calibres larges , il est également appelé calibre large indien .
1668 mm
Le gabarit ibérique de 1668 millimètres, qui diffère légèrement de celui-ci, a été créé en faisant la moyenne des gabarits espagnols (1672 millimètres = six pieds castillans ) et portugais (1665 millimètres = cinq pieds portugais) pour faciliter le passage des voitures.
1600 mm
Des réseaux ferroviaires à écartement de 1 600 mm (5¼ pied) existent principalement en Irlande et en Irlande du Nord ainsi que dans certaines parties de l' Australie (États de Victoria et d'Australie du Sud ) et sur 20 % du réseau brésilien . On l'appelle aussi la voie large irlandaise . L'état de Baden a également initialement construit cet écartement pour des raisons militaires stratégiques, mais après quelques décennies il l'a converti en l'écartement standard des chemins de fer voisins.
1588/81 mm
La jauge de Pennsylvanie appelée jauge (5 pieds 2½ pouces) était courante dans l' État américain de Pennsylvanie . Il est encore utilisé aujourd'hui sur les réseaux de tramway tels que les lignes Subway – Surface Trolley à Philadelphie et le tramway de la Nouvelle-Orléans .
1520 mm
En Russie et dans les autres États de la Communauté des États indépendants (CEI), mais aussi en Mongolie , en Estonie , en Lettonie et en Lituanie , un écartement large avec 1520 millimètres est utilisé, il est également appelé écartement large russe . La dimension nominale était auparavant de 1524 millimètres (5 pieds), la réduction de quatre millimètres était destinée à réduire le dégagement de la voie et ainsi réduire l'usure tout en maintenant les dimensions des essieux.
En relation avec la dimension de voie de l' essieu monté de 1511 millimètres, le dégagement de voie correspond aux conditions habituelles dans le réseau de voies standard européen. En Finlande , la dimension nominale avec des tolérances par ailleurs identiques (la plus petite dimension est de 1515 millimètres) est toujours de 1524 millimètres, mais de nouvelles voies sont également posées avec un écartement de 1520 millimètres.
1435 mm
L' écartement standard de 1 435 millimètres (4 pieds 8½ pouces) de large est utilisé dans une grande partie de l'Europe, dont le réseau routier est utilisé à 87 pour cent par l' Union européenne , ainsi qu'en Amérique du Nord et en Chine . Le réseau à écartement standard dans ces seuls pays représente déjà plus de 40 pour cent du réseau ferroviaire mondial. Au Japon , cette jauge est utilisée pour les itinéraires Shinkansen .
Cependant, il existe des différences dans la distance entre les surfaces arrière des essieux et, en conséquence, dans les largeurs de guidage et de rainure dans la zone focale des commutateurs et des croisements. Alors que la dimension nominale de la distance entre les surfaces arrière des essieux montés en Europe, au Moyen-Orient et en Afrique du Nord est de 1360 millimètres, elle est de 1353 millimètres en Amérique du Nord et en Chine. Les tolérances étant faibles, un échange de véhicule entre les différentes zones nécessite généralement un changement d'essieu malgré une voie nominalement identique. Les réseaux de tramway ont généralement également des distances d' espacement arrière différentes (dans ce contexte, souvent appelées dimensions de l' arrière des roues), mais en raison des différentes hauteurs des bras de commande, des pneus de roue de compromis sont possibles ici, ce qui permet la transition de la voiture.
1067 mm
En Afrique australe , au Japon et en Nouvelle-Zélande, ainsi que dans les États australiens de l'Australie-Occidentale , du Queensland et de la Tasmanie , le Cape Track de 1067 millimètres (3½ pieds) est utilisé. Les autres pays avec Cape Gauge sont l' Équateur , le Nicaragua (exploité), le Costa Rica , le Nigeria , le Ghana et le Soudan . Il est également utilisé par le tramway de Hong Kong .
1000 millimètres
Le compteur jauge (1000 millimètres) est la mesure la plus largement utilisée au Brésil et sur les chemins de fer à voie étroite en Allemagne, en Espagne, en Suisse et d' autres pays. Ce gabarit est également utilisé par de nombreux opérateurs de tramway à travers le monde. En Amérique du Sud, la jauge métrique joue également un rôle important en Argentine et en Bolivie . La jauge se produit également au Chili et à Cuba . Environ les deux tiers des chemins de fer en Tunisie ont un écartement métrique, tout comme les chemins de fer au Kenya, en Tanzanie, en Ouganda, en Éthiopie, au Cameroun, à Madagascar, au Bénin, au Togo, en Côte d'Ivoire-Burkina Faso, en Guinée (en partie), au Sénégal-Mali. En Asie, la jauge métrique est répandue en Inde, au Bangladesh, en Thaïlande, au Myanmar, en Malaisie, au Cambodge et au Vietnam.
Pour les dimensions des brides et les largeurs de guidage et de rainure, ce qui a déjà été dit pour le gabarit standard s'applique ; le gabarit identique seul n'est pas suffisant pour la transition du wagon.
950 mm
950 millimètres était l'écartement prédominant pour les chemins de fer à voie étroite en Italie et pour les lignes à voie étroite construites sous contrôle italien. L'Érythrée a également la piste de 950 millimètres. Il est également appelé jauge métrique italienne et est basé sur une définition différente de la jauge. Le mètre a été mesuré à partir du milieu des têtes de rail et des surfaces de roulement (voir aussi écartement large russe).
914 mm
La jauge de 914 millimètres (trois pieds britanniques), souvent aussi donnée comme 915 millimètres, est utilisée aux États-Unis et au Royaume-Uni , entre autres . Vous pouvez également les trouver sur divers chemins de fer de la canne à sucre à Cuba et en Indonésie . Les chemins de fer au Guatemala (fermé), au Salvador et en Colombie ainsi que certains chemins de fer au Pérou ont également cet écartement. Les lignes de fer et de tramway de Ferrocarril de Sóller SA (FS) ont conservé l'écartement de 914 mm, tandis que les autres chemins de fer de Majorque sont passés à l'écartement métrique par FEVE . Le tramway de Chemnitz avait avant leur conversion à écartement standard, un écartement initial de 915 millimètres. Cet écartement relativement étroit devait être étendu à l'écartement métrique par pas de dix millimètres lors du renouvellement de la voie, mais à la suite de la Première Guerre mondiale et des événements qui ont suivi, un seul pas à 925 millimètres a été utilisé jusqu'à ce que les opérations à écartement étroit ont été abandonnés en 1988.
900 mm
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Cet écartement est courant sur les chemins de fer industriels et miniers, un exemple étant les chemins de fer miniers dans la zone de lignite de l'Allemagne centrale. Des itinéraires de transport public tels que l'itinéraire Bad Doberan - Kühlungsborn sur la côte de la mer Baltique du Mecklembourg ont également été créés grâce à l'utilisation de superstructures et de matériaux de véhicule peu coûteux . La mesure a également été utilisée pour les tramways, par exemple les réseaux de tramway de Linz et de Lisbonne sont en service .
891 mm
Le gabarit de 891 millimètres (= trois vieux pieds suédois) n'est utilisé qu'en Suède . Le Roslagsbanan de Stockholm utilise toujours cette jauge.
800 millimètres
Cet écartement est principalement utilisé sur les chemins de fer de montagne suisses et les chemins de fer à crémaillère et à pignon. Il devrait réduire l'effort nécessaire à la construction de la voie et améliorer le parcours en courbe par rapport à l'écartement métrique et offrir plus d'espace pour l'installation de transmissions par engrenages que des écartements encore plus étroits. Le chemin de fer de Wengernalp , qui a une largeur de voie de 800 mm, exploite le plus long chemin de fer à crémaillère contigu au monde.
762 mm
La jauge de 762 millimètres (2½ pieds) est utilisée dans toutes les régions d'influence britannique.
760 mm
La jauge bosniaque de 760 millimètres de large a été introduite pour la première fois en Bosnie , après quoi elle a été de plus en plus utilisée dans l'ancienne Autriche-Hongrie et ses États successeurs. Le chemin de fer des travaux lors de la construction du tunnel ferroviaire de l' Arlberg (1882-1884) avait cet écartement.
750 mm
La voie étroite de 750 millimètres était souvent utilisée, par exemple sur les chemins de fer saxons à voie étroite , que l'on trouve maintenant sur la Fichtelbergbahn, entre autres . En plus d'autres itinéraires en Allemagne, tels que l' Öchsle , il est utilisé par de nombreux chemins de fer industriels tels que le chemin de fer international de régulation du Rhin . Cette largeur de voie est la plus petite sur laquelle des véhicules standard ou à voie large peuvent être transportés en toute sécurité à l' aide de chariots ou de chariots .
De 1880 à 2021, la Waldenburgerbahn en Suisse était la seule entreprise de transport public à utiliser l'écartement de 750 mm. Il sera converti en voie métrique d'ici décembre 2022.
600 mm
La largeur de voie de 600 millimètres a été principalement utilisée dans les chemins de fer légers et dans l'exploitation minière. Au cours de la Première Guerre mondiale ainsi que de la Seconde Guerre mondiale , les réseaux ferroviaires militaires français et anglais ainsi que allemands fonctionnaient dans cet écartement. Par ailleurs, des voies ferrées avec transports en commun à écartement de 600 millimètres ont été construites, par exemple en France ( Decauville ), mais aussi, par exemple, le chemin de fer à voie étroite Mecklembourg-Poméranie en Allemagne.
Changement de calibre
Les différentes jauges étaient initialement conduites par différents véhicules. Cependant, ils représentent un obstacle d'autant plus important au trafic de transit.Au fil du temps, diverses méthodes ont développé la manière dont le trafic de fret et de passagers est effectué sur différentes largeurs de voie.
Changement de jauge sans réglage
Différentes largeurs de voie avec une légère différence (jusqu'à environ 15 millimètres) peuvent éventuellement être parcourues avec le même véhicule. Il est nécessaire que le dégagement de voie autorisé soit respecté dans les deux systèmes. En utilisant des essieux spéciaux avec une bande de roulement plus large, qui permettent un dégagement de voie plus important, des différences de largeur de voie légèrement plus importantes peuvent être surmontées (en fonction de la vitesse autorisée et d'autres paramètres, dans des cas individuels jusqu'à 60 millimètres).
Changement de largeur de piste par transfert / rechargement
Une solution souvent trouvée est que les gens changent de train ou que les marchandises soient chargées d'une voiture à l'autre. La solution apparemment simple, cependant, est inconfortable pour les voyageurs et laborieuse et lente dans le transport de marchandises, et le risque d'endommagement de la cargaison augmente considérablement. Souvent, les tailles des navires diffèrent également. Cela complique la mise à disposition et l'utilisation de l'espace voiture.
Utilisation de caisses mobiles
Étant donné que de nos jours des conteneurs et des caisses mobiles aux dimensions normalisées sont utilisés pour le transport de marchandises sur différents modes de transport, ce système convient également pour la transition entre les écartements de voie. Cependant, les conteneurs exploitent mal la capacité de chargement de la plupart des réseaux ferroviaires. En particulier dans le trafic de fret avec la péninsule ibérique , les caisses mobiles des trains complets sont remplacées par des systèmes de grues performants . Les châssis des wagons restent chacun sur une voie. Des wagons spéciaux, en particulier des wagons à parois coulissantes, ont été développés pour de tels transports.Contrairement aux conteneurs, leurs superstructures ne sont généralement pas transportées par d'autres moyens de transport ( camions ou bateaux ). Un inconvénient est l'espace de stationnement requis pour les soubassements libres aux stations de changement de voie.
Changement d'écartement de voie grâce à l'adaptation embarquée
Echange d'essieux / bogies
Dans certains véhicules ferroviaires, les essieux ou les bogies peuvent être échangés, de sorte qu'un changement vers une largeur de voie différente est possible. Cependant, cela suppose que les véhicules se correspondent par ailleurs (par exemple, embrayage , système de freinage ), ou que d'autres pièces sont converties. En raison de la forte proportion de véhicules à deux essieux, il est courant de changer d'essieux, en particulier dans le trafic de fret vers la péninsule ibérique et la Finlande. La proportion de wagons de fret circulant sur le réseau à écartement standard à partir du réseau à large écartement d'Europe de l'Est a fortement diminué ces dernières années.
Dans le réseau de l'ex- Union soviétique , les wagons à bogies sont utilisés presque exclusivement, les bogies sont échangés dans leur ensemble. Les différents dispositifs de traction et de poussée nécessitent l'utilisation de wagons d'attelage . Les bogies et les attelages sont changés lors des déplacements sur les chemins de fer de l'ex-Union soviétique. Jusqu'en 1994, les trains sans escale vers l'Espagne et le Portugal circulaient également de la même manière. Depuis, seuls les trains de wagons Talgo (RD et Pendular) ont été utilisés à cet effet (voir ci-dessous), avec la mise en service de la liaison à voie normale continue entre Perpignan et Barcelone, fonctionnement avec des trains de voyageurs capables de changer d' écartement à travers la frontière a été complètement interrompu.
Le Renfe et le CP utilisent également l'accouplement à vis européen, mais en raison de l'espacement plus important entre le longeron, en particulier dans les wagons à deux essieux, l'espacement tampon en Espagne et au Portugal était de 200 millimètres plus grand jusqu'aux années 1990, en 1950 au lieu de 1750 mm. Pour compenser cela, les wagons transférables ont reçu des plaques tampons extra-larges. Sur les wagons français Corail , les répliques en Espagne et au Portugal et sur les wagons d' extrémité Talgo Pendular, ces plaques tampons extra-larges ont été conservées jusqu'à nos jours.
Trafic sur chevalets / chariots
En particulier, pour le trafic entre le réseau ferroviaire principal et les itinéraires plus courts à voie étroite, des chariots ou des chariots ( appelés chariots en Suisse ) ont été développés, dans lesquels un chariot ferroviaire à écartement standard est poussé sur les chariots ou les chariots à des systèmes spéciaux, puis continue « de ferroutage ». En raison de la faible proportion de trafic de fret sur les embranchements aujourd'hui, les chariots et les chariots sont rarement utilisés.
Sur les lignes à voie normale, des chariots sont utilisés pour le transport de véhicules neufs pour voies étroites et tramways.
Recalibrage automatique
La société espagnole Talgo a développé un système dans lequel les roues reposent individuellement sur des fusées d'essieu qui, avec leurs roulements, peuvent être déplacées latéralement. Pour changer la jauge, le train doit utiliser un spécial pour le changement de jauge système . Les roulements d'essieu sont déverrouillés, les roues délestées sont écartées ou rapprochées par des guides jusqu'à ce qu'elles soient dans une position pour l'autre largeur de voie et sont ensuite à nouveau verrouillées dans cette position. Les trains Talgo fonctionnent à la fois pour le trafic de voyageurs entre l'Espagne et la France et pour le trafic intérieur. En plus des wagons Talgo, des locomotives à bogies motorisés pouvant être retracés dans les systèmes de changement d'écartement Talgo ont également été développées.
D'autres systèmes d'entraînements retracables permettent également le réétalonnage des essieux montés chargés et la transition des véhicules entre l'écartement normal et l'écartement métrique.
Modification de la largeur de voie en adaptant la superstructure
En 2007, le gouvernement espagnol a commandé un avis d'expert pour déterminer les coûts et les avantages d'un changement d'écartement à l'échelle nationale des 1668 millimètres actuels à l'écartement standard européen (1435 millimètres). Le journal El Pais estimait en 2007 qu'une adaptation du réseau ferroviaire long de 12.000 km prendrait au moins jusqu'en 2020.
Jauges pour trains miniatures
Il existe également différentes largeurs de voie pour les trains miniatures , qui dépendent de l' échelle de reproduction et de la largeur de voie du prototype sélectionné. La taille nominale H0 la plus répandue au monde à l' échelle 1:87 utilise une jauge de 16,5 millimètres, ce qui correspond à la jauge standard de 1435 millimètres sur cette échelle.
accueil
- 89 millimètres - la différence entre l' écartement large russe original et l'écartement standard donne son titre au film sur la Biélorussie (2004-2005)
- Dans le livre audio Alors, bonne nuit ! Bjarne Mädel lit le livre audio le plus ennuyeux au monde, entre autres, un chapitre : Largeurs des voies ferrées - un aperçu .
Littérature
- GH Metzeltin : Piste. Dans : Enzyklopädie des Eisenbahnwesens , édité par Victor von Röll , Volume 9. Berlin et Vienne 1921, pp. 121–126. (Zeno.org)
- GH Metzeltin : Les gabarits des chemins de fer - Un lexique sur la bataille du gabarit . Société allemande pour l'histoire des chemins de fer e. V., Karlsruhe 1974
- Revue technique ferroviaire : Locomotive électrique à deux écartements . Eisenbahntechnische Rundschau 54 , 2005. 5. Eurailpress Hamburg, page 323 s.
liens web
- La page de largeur de voie de Thomas Koppermann
- Liste de (presque) toutes les jauges du monde
- Changement de voie. Dans : Viktor von Röll (Ed.) : Encyclopédie du système ferroviaire . 2e édition. Volume 9 : Tarifs portuaires - courbe de transition . Urban & Schwarzenberg, Berlin / Vienne 1921, p. 128 et suiv.
- Dispositif de relocalisation de haut-parleur Broid. Dans : Viktor von Röll (Ed.) : Encyclopédie du système ferroviaire . 2e édition. Tome 3 : Braunschweigische Eisenbahnen – Eilgut . Urban & Schwarzenberg, Berlin / Vienne 1912, pages 3 et suivantes.
Notes et références individuelles
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- ↑ Heinz Delvendahl : Les systèmes ferroviaires dans le nouveau règlement de construction et d'exploitation ferroviaire (EBO) . Dans : Le Chemin de fer fédéral . ruban 41 , non. 13/14 , 1967, ISSN 0007-5876 , p. 453-460 .
- ↑ Dispositions d'application de l' Ordonnance ferroviaire (AB-EBV) DETEC , 1er novembre 2020 (PDF; 9 Mo). Largeur de voie AB 16 N , section 2.1
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- ↑ Dans l'embrouillamini des jauges: tous les rails sont les mêmes. Sur : www.cargo-partner.com, consulté le 1er février 2021
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