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L’évolution de la voie
L. Dogniez, directeur de la Voie.
mercredi 2 avril 2014, par
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La voie proprement dite
Le rail
Le chemin de fer est né le jour où il fut possible de provoquer la rotation d’une roue sur un rail. Le rail, composant important de l’ensemble de la technique ferroviaire. Le rail : un mot qui a outrepassé son sens premier pour désigner l’ensemble du système ferroviaire : le rail, la route, l’air, l’eau...
Le rail dans sa signification première, c’est le domaine du service de la voie.
Le voyageur connaît bien les rails, les traverses, le ballast, les aiguillages qu’il voit défiler tout le long de ses déplacements ferroviaires. Et il est souvent juge sévère pour ces éléments qui contribuent à sa sécurité et à la qualité du transport. S’il a l’impression d’un confort amélioré, il en attribue le mérite à un meilleur comportement du véhicule qui le transporte ; par contre, la moindre secousse ressentie est le plus souvent attribuée à une infrastructure déficiente.
A la réflexion, tant mieux si l’utilisateur est critique intransigeant ; il nous donne une raison de plus de nous efforcer de faire mieux, de continuer à œuvrer pour le progrès d’un outil qui ne cesse pourtant d’évoluer depuis 150 ans.
Lorsqu’en 1835, le chemin de fer fait son apparition dans notre pays, le rail pèse 17,5 kg/m et a une longueur de 4,50 m. Sa hauteur est variable car sa face inférieure est en forme de ventre de poisson entre deux supports successifs. Ces supports ne sont pas encore des traverses, reliant les deux rails, mais de simples dés en pierre recevant les charges transmises par le rail, par l’intermédiaire de supports en fonte auxquels ils sont assujettis par des chevilles en fer.
Mais très rapidement, la voie va évoluer vers sa constitution actuelle. Dès 1856, apparaît le rail « Vignole » [1] qui comporte un « patin » constituant sa base d’appui, et un « bourrelet » profilé pour guider les roues ; le patin et le bourrelet sont réunis par une « âme » verticale. Cette forme générale se retrouve encore dans nos rails actuels ; mais les rails d’aujourd’hui sont plus lourds, plus longs et plus résistants.
Les rails de 1856 pesaient 38 kg/m ; ceux de 1985 ont un poids de 50 ou 60 kg/m selon le trafic concerné. Leur longueur à la sortie de l’usine est passée de 9 mètres à 27 mètres pour nos voies importantes mais ces barres de 27 mètres sont soudées bout à bout dans notre atelier de Schaerbeek ; elles sont acheminées en barres de 216 mètres vers les endroits de pose ; après mise en place, elles sont à nouveau réunies entre elles par soudure aluminothermique. Leur longueur est théoriquement illimitée ; dans la pratique elle est limitée par divers obstacles infranchissables en rail continu pour des raisons de sécurité (ponts métalliques, aiguillages...).
Les traverses
Les rails restent positionnés correctement dans l’espace grâce aux traverses auxquelles ils sont fixés.
Les traverses actuelles sont en bois ou en béton ; les pièces sous aiguillages sont exclusivement en bois.
Les unes et les autres sont aptes à remplir la fonction qui leur est dévolue ; dès lors, le choix est économique : il tient compte du prix de l’élément et de sa mise en œuvre, de sa longévité et de ses aptitudes techniques.
Dans les bois, c’est le chêne et le hêtre (essences disponibles sur le marché intérieur) qui ont les faveurs de mon service, mais pendant certaines périodes de pénurie, nous avons eu recours à d’excellents bois africains et australiens.
Deux usines fabriquent des traverses en béton en Belgique : l’une produit des traverses bi-bloc (deux blocs de béton sous rails réunis par une entretoise métallique), initialement de conception française ; l’autre des traverses monoblocs en béton précontraint de conception britannique.
La traverse métallique n’est plus utilisée par la SNCB.
Les fixations rail - traverse
Depuis les crampons des origines (encore utilisés par certains réseaux privés américains) jusqu’aux fixations les plus récentes, une abondante collection de fixations a été utilisée. Le tirefond, grosse vis à bois à tête carrée, continue à jouer un rôle essentiel dans les traverses en bois.
Dans ce domaine, l’évolution a surtout été conditionnée par l’utilisation de fixations élastiques qui donnent une plus grande souplesse et réduisent les frais de maintenance.
Les aiguillages
Les premiers aiguillages étaient manœuvres sur place par levier manuel. Puis vint l’époque des manœuvres par tringles permettant la concentration en un endroit (cabine) des commandes de plusieurs aiguillages compris dans un rayon de 200 mètres. Ce rayon d’action limité fut élevé à 500 mètres à l’époque des transmissions par fils.
Aujourd’hui, la commande est électrique et la distance qui sépare l’aiguillage de l’homme qui l’actionne est illimitée. Ces aiguillages, pour tolérer des circulations de plus en plus rapides, ont perfectionné leur géométrie (angle de déviation moindre, courbure moindre, donc longueur plus importante). Ils constituent incontestablement des éléments vulnérables de l’infrastructure, du fait de la discontinuité qu’ils provoquent dans les rails. Le franchissement de cette discontinuité par chaque roue entraîne un choc d’autant plus important que la charge et la vitesse de la roue sont élevées ; l’aiguillage doit encaisser ces chocs successifs sans que sa géométrie se dégrade. Le contrôle rigoureux et l’entretien des aiguillages constituent de ce fait un important facteur de sécurité.
Les hommes de la voie
La bonne marche de mon service est assurée par la collaboration précieuse de quelque 10 000 agents répartis en plus de 70 qualifications. Je me dois de veiller à leur assurer une possibilité raisonnable d’épanouissement professionnel à la mesure de leur ambition et de la qualité et la quantité du travail qu’ils fournissent.
Mais dans le cadre limité du présent article, mes pensées vont surtout aux ouvriers de la voie, à ceux que l’on a longtemps appelé des « piocheurs ». Leur tâche est souvent pénible et la mobilité de leurs activités ne permet pas toujours de mettre en permanence à leur disposition des installations sociales comparables à celles dont bénéficient les autres cheminots. La mécanisation de nombreuses interventions manuelles a déjà permis d’améliorer largement leurs conditions de travail, mais mes collaborateurs concernés et moi-même sommes conscients que la recherche d’une mécanisation plus étendue doit permettre d’éliminer encore d’autres interventions pénibles ou à risque (notamment dans la manutention des constituants de la voie).
L’évolution des méthodes de travail et des outillages
A l’origine, l’entretien des voies était effectué « en recherche » par des agents ambulants réparant les défectuosités constatées. Plus tard, il devint systématique et préventif : les opérations d’entretien s’effectuaient selon un calendrier rigoureux tout en restant essentiellement manuelles.
La période qui succéda à la deuxième guerre mondiale fut déterminante pour l’évolution des méthodes de travail. L’apparition de petites machines actionnées par moteurs à essence (tirefonneuses, foreuses de traverses, scies à rails, etc.) constitua la première étape de l’évolution vers la mécanisation profonde des travaux de maintenance.
Un peu plus tard, apparaissaient des machines plus lourdes, roulant sur la voie et réalisant les diverses opérations de reconstitution de la géométrie de la voie.
Lorsque les constituants de la voie ont atteint un certain degré d’usure, il n’est plus possible de garantir une rigueur géométrique ou une résistance satisfaisante. Il convient alors de « renouveler » la voie, c’est-à-dire de remplacer tout ou une partie des éléments qui la constituent. Pour ces opérations également, la machine a pris la place de l’homme. Nous possédons des engins qui permettent le transport et la manutention de rails de plus de 200 mètres et des « trains de renouvellement » qui par d’astucieux dispositifs de substitution renouvellent la voie entre deux de leurs essieux ; ces engins roulent donc sur la voie qu’ils renouvellent : devant eux, ils abordent une voie vieillie, derrière eux, ils laissent une voie nouvelle.
Le contrôle
Très tôt « l’œil du maître » des premières années avait été secondé par divers instruments auxiliaires transportés manuellement (lunettes, ficelles...). Aujourd’hui, le contrôle de la qualité de la voie est un élément déterminant dans la recherche d’une gestion rigoureuse et de l’amélioration de la qualité (donc du confort) et de la sécurité. Je citerai les deux types d’engins les plus représentatifs que nous utilisons dans le domaine du contrôle :
- l’automotrice de vérification ultrasonique des rails qui décèle les défauts internes pouvant conduire à des ruptures et permet de programmer les remplacements des rails comportant des défauts à l’époque la plus opportune ;
- l’automotrice de contrôle de l’état géométrique des voies qui enregistre les déformations des rails pendant le déplacement de l’engin sous des charges d’essieux comparables à celles des trains voyageurs.
Les positions verticales et horizontales de chaque rail, ainsi que les positions d’un rail par rapport à l’autre consignées en graphique et en données numériques sont traitées par un mini-ordinateur sur l’engin même. Cet engin est un outil très performant de gestion de la maintenance ; il a permis de se libérer largement des travaux périodiques selon calendrier et de se limiter aux interventions rigoureusement indispensables.
Les bâtiments
Si la voie proprement dite représente plus de la moitié de la valeur du patrimoine immobilier géré par la direction de la Voie, les 2 400 bâtiments de la SNCB en constituent également un volet important.
Nous ne nous intéresserons pas aujourd’hui aux immeubles servant de logements (dont l’utilisation, à l’inverse de leur architecture, n’a rien de typiquement ferroviaire). Nous ne nous attarderons pas davantage aux bâtiments industriels (ateliers, cabines, sous-stations...) malgré le rôle important qu’ils remplissent dans l’exploitation ferroviaire.
Par contre nous réfléchirons quelques instants à l’évolution du bâtiment le plus important pour notre clientèle : la gare.
Le bâtiment des voyageurs
Implantation
A l’origine, le chemin de fer pénètre rarement jusqu’au cœur des villes, il est tangent à la cité et le bâtiment des voyageurs est situé côté ville, à la périphérie de celle-ci dans une artère qui s’appelle toujours boulevard ou place de la Gare ou rue de la Station.
La gare d’autrefois
Suivons un voyageur qui va vers la gare, un matin d’hiver, à la fin du 19e siècle.
Il ouvre la porte de la salle des « pas perdus » (et la ferme derrière lui), fait la file au guichet pour se munir d’un billet, achète un journal à « l’aubette » et va s’installer dans la salle d’attente correspondant à la classe choisie pour titre de transport. Il s’y assied sur un banc à lattes pendant que le garde-salle s’efforce de régler le tirage de son poêle en fonte qui laisse échapper un peu plus de fumée que d’habitude par un joint entre deux tuyaux mal suspendus au plafond ; mais le garde-salle délaisse cette tâche insurmontable pour ouvrir la porte d’accès au quai I en annonçant le train de notre voyageur qui lui présente son billet pour le faire poinçonner.
Notre voyageur contourne la charrette à bras (pour les colis), passe devant le petit pavillon des toilettes (extérieures pour raison d’hygiène), salue au passage le chef de gare qui connaît ses clients et les accueille aimablement en évitant toute familiarité excessive qui amoindrirait sa dignité.
Notre voyageur va attendre son train sous une marquise, juste près de la lampisterie, en pensant que les utilisateurs des grandes gares dotées de grandes halles métalliques sont quand même mieux protégés contre les intempéries.
Ce voyageur du crépuscule du 19e siècle serait sans doute heureux de retrouver certaines des gares de son temps conservées comme témoins caractéristiques de l’architecture ferroviaire de leur époque.
Certains de ces bâtiments sont d’ailleurs protégés par un arrêté de classement (Alost, Binche, Audenarde, Péruwelz,...).
Le cas d’Anvers Central, monument protégé, dont les éléments métalliques et les pierres présentent des dégradations importantes, constitue actuellement un problème très préoccupant.
La conception idéale de la gare d’aujourd’hui
La gare reste à l’emplacement judicieusement choisi par les premiers constructeurs mais elle n’est plus à la périphérie de la ville car celle-ci s’est développée au delà du chemin de fer.
Elle ne comporte plus d’habitation car le chef - le plus souvent sous la pression de son épouse, dit-on - préfère habiter ailleurs.
Depuis la suppression du contrôle des voyageurs à l’entrée, la gare est plus accueillante, moins administrative ; elle peut se permettre d’ambitionner une meilleure intégration dans la vie de la cité.
On continue à trouver du côté de la ville un bâtiment avec salle des guichets et diverses commodités (toilettes, petits commerces, distributeurs automatiques, téléphones). Une solution intéressante déjà réalisée dans quelques villes moyennes consiste à construire un souterrain donnant accès à tous les quais et traversant la gare d’un bout à l’autre, avec accès côté faubourg.
La recherche d’une meilleure coordination et d’un meilleur accueil pour les transports complémentaires nous amène à construire des emplacements spécifiques pour les bus, les voitures particulières, les « deux-roues ». Le style architectural des nouvelles gares n’est pas aisé à positionner. Je serais tenté d’y déceler des moyens d’expression très différenciés plutôt qu’un style caractéristique de notre temps.
Du fait de la grande diversité des matériaux et des moyens techniques disponibles, les auteurs de projet ont la possibilité d’exprimer leur personnalité dans des orientations très diverses.
Mon souci est d’admettre cette diversification tout en m’efforçant de la contenir à l’intérieur des frontières qui séparent le message architectural de notre époque de la fantaisie éphémère.
Ce qui me paraît essentiel, c’est de réaliser (par construction nouvelle ou rénovation) des gares fonctionnelles, attrayantes, qui s’intègrent plus harmonieusement dans l’environnement urbain (ce qui implique un dialogue ouvert avec les autorités locales) et qui s’imposent par une dignité sans excès.
C’est à l’opinion publique et à vous, chers collègues, de juger si, dans des styles très différents, des gares comme Tubize, Deinze, Zottegem, Piéton, Bornai, La Hulpe, Waregem ou Linkebeek, ont atteint ces objectifs.
Les ouvrages d’art
Cinq mille constructions (tunnels, ponts, passerelles, souterrains) qui, si on les alignait bout à bout, représenteraient la distance de Liège à Gand.
C’est un créneau important de l’infrastructure qui exige d’être géré par des techniciens de valeur, rigoureux et attentifs, qui agissent souvent dans l’anonymat, car la clientèle et l’opinion publique sont peu sensibilisées par cette activité pourtant essentielle.
Les ponts de la première moitié du 19e siècle étaient le plus souvent constitués de voûtes en briques ou en pierres de quelques mètres de portée.
Dans la deuxième moitié du 19e siècle, de nombreux ponts en fer voient le jour. Puis l’acier fit son apparition et avec lui la portée possible des ponts-rails métalliques ne cesse d’augmenter ; elle peut aujourd’hui dépasser largement les 100 mètres.
Pour les portées plus limitées, les conditions particulières déterminent le choix le plus économique entre divers types d’ouvrages : béton armé, béton précontraint, poutrelles métalliques enrobées de béton, poutrelles préfléchies.
Les ouvrages d’art sont des constructions coûteuses mais (heureusement) à grande longévité. Aussi est-il essentiel de concevoir la dimension des ponts que nous construisons aujourd’hui en pensant à l’augmentation inéluctable à moyen terme des masses admissibles par essieu.
Le domaine du chemin de fer
Si tout le domaine du chemin de fer était concentré au même endroit, il couvrirait une superficie presqu’équivalente à celle des 19 communes de l’agglomération bruxelloise.
La gestion d’un tel domaine comporte évidemment diverses activités immobilières de rentabilisation, de bon voisinage et de protection de l’environnement.
Les objectifs
On me demande souvent si le rêve secret des gens de la voie n’est pas de construire une ligne pour trains à grande vitesse (TGV).
Ce serait certes une aventure exaltante, mais qui ne peut constituer un objectif en soi. L’essentiel, à moyen terme, n’est pas la recherche du spectaculaire mais la restabilisation de notre Société dans une situation améliorée d’attractivité et de concurrence.
Dans cet objectif noble et indispensable, le rôle que j’assigne au service de la Voie peut se résumer comme suit :
- continuer à garantir la sécurité des voies, des ouvrages d’art et des autres installations d’infrastructure ;
- améliorer sans cesse la qualité géométrique de nos voies pour offrir un meilleur confort à notre clientèle ;
- préparer l’acceptation de masses par essieu plus élevées transportant les marchandises à des vitesses accrues ;
- (malgré l’obstacle très préoccupant du vandalisme) rendre plus attrayantes les installations offertes aux voyageurs ;
- rentabiliser mieux nos méthodes de travail ;
- améliorer la sécurité d’exécution des tâches dangereuses ;
- veiller à ne pas dégrader, voire à améliorer l’environnement ;
- assurer un niveau professionnel et social digne à tous les agents.
En deux mots : faire mieux avec moins.
Source : Le Rail, juin 1985
[1] Charles Vignole (1793-1875), ingénieur anglais.
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