Un lecteur m’a écrit pour me demander où était le moteur, sur la photo d’aiguillage qu’il avait prise depuis un quai. Il cherchait un gros bloc gris et il regardait la mauvaise pièce. Ce qui déplace les lames peut tenir dans un coffre de 1 150 mm sur 655, posé à plat entre les deux files de rail, et son moteur fait 0,75 kW : moins qu’un aspirateur de maison. Le renversement demande peu de force. Ce qui coûte cher, sur un aiguillage, c’est de prouver que les lames sont arrivées là où on les a envoyées, et de le prouver avant qu’un train se présente. La manœuvre d’un aiguillage ferroviaire dure deux secondes et demie, et la position n’est acquise qu’à la toute fin.
La notice du mécanisme dont je donne les valeurs ci-dessous, un modèle électro-hydraulique de Vossloh Cogifer, je l’ai eue en main lors d’une visite d’atelier ; les cas de casse viennent des rapports publiés par le bureau d’enquêtes sur les accidents de transport terrestre.
1 · L’ordre parti du poste. Un agent-circulation, seul devant son tableau, qui commande des dizaines d’appareils sans en voir aucun.
- Entre
- Une demande d’itinéraire, tracée sur le tableau de contrôle optique.
- Il s’y passe
- L’enclenchement vérifie que la zone est libre et qu’aucun itinéraire incompatible n’est déjà établi, puis laisse partir l’ordre de renversement.
- Avec
- Le poste d’aiguillage et sa table d’enclenchement.
- En
- Le temps d’un appui.
- Sort
- Un ordre électrique vers un mécanisme situé à quelques centaines de mètres.
- Ce qui rate
- La commande refusée. Un essieu oublié sur la zone, un shuntage douteux, et rien ne part. L’agent cherche ce qui occupe la portion avant d’envisager autre chose.
2 · La sortie de calage. Personne. Le mécanisme travaille capot fermé, et aucun agent n’a de raison d’être sur la voie.
- Entre
- 400 volts triphasés sur un moteur de 0,75 kW, 2,2 A en régime nominal.
- Il s’y passe
- Le groupe hydraulique met le vérin sous pression et le dé de calage sort de son logement, libérant le bras de manœuvre. L’information de position tombe à cet instant précis.
- Avec
- Un mécanisme entre-voie électro-hydraulique, étanche IP 67, donné de -30 à +70 °C.
- En
- Les premiers dixièmes des 2,5 secondes que dure le renversement entier.
- Sort
- Un bras libre et une aiguille sans contrôle. Le signal qui protège l’appareil est déjà fermé.
- Ce qui rate
- Le calage qui ne sort pas. Les lames ne bougent pas, le poste garde l’ancienne position, l’itinéraire ne se trace pas et personne ne s’aperçoit de rien avant le train suivant.
3 · La translation des lames. Personne non plus. Un mainteneur est passé graisser les coussinets de glissement, sur un cycle qui va de trois semaines à six mois selon la pièce.
- Entre
- Un effort de 4 000 N sur la tringle, valeur donnée pour une course de 260 mm.
- Il s’y passe
- La lame appliquée se décolle de son contre-aiguille et l’autre vient s’y plaquer. Les deux fléchissent au lieu de pivoter, puisqu’elles sont fixées rigidement par le talon.
- Avec
- La tringle de couplage et un coussinet de glissement sous chaque lame.
- En
- Moins de 2,5 secondes d’un bout à l’autre.
- Sort
- Une aiguille ouverte de 115 ou 140 mm à l’attaque, selon le profil du rail.
- Ce qui rate
- Le corps étranger : un gravillon de ballast remonté par une roue, un morceau de glace, un boulon tombé d’un train. La lame ne colle plus, la friction encaisse l’effort et le renversement se termine sans que rien ne le confirme.
4 · Le verrouillage. Personne. Le verrou est l’organe que la maintenance expertise deux fois par an, parce que c’est lui qui tient les lames sous la roue.
- Entre
- Les lames arrivées en position, le bras de manœuvre en approche de fin de course.
- Il s’y passe
- La pièce de verrouillage engage dans le carter et cale la lame contre son contre-aiguille. Le bras parcourt 100 mm de plus que la lame, uniquement pour ce geste-là.
- Avec
- Un verrou carter coussinet, le VCC, posé de part et d’autre au droit de la pointe.
- En
- La fin de la même course : une aiguille ouverte à 115 mm demande 215 mm de course au mécanisme.
- Sort
- Des lames tenues mécaniquement, avec une tenue au calage de 20 000 N.
- Ce qui rate
- Le verrou qui n’engage pas à fond. Le bras s’arrête avant sa butée, la condition de fin de course n’est pas remplie, et l’information de position n’arrive jamais au poste.
5 · Le contrôle de position. Un contrôleur d’aiguille monté à cheval sur le contre-aiguille et la lame. L’agent-circulation, lui, ne verra qu’un voyant s’allumer.
- Entre
- Deux informations câblées en série : bras en fin de course, dé de calage rentré en position de sécurité.
- Il s’y passe
- Les contacts se ferment et la position remonte au poste. Elle n’est donnée que sous cette double condition, jamais sur une seule.
- Avec
- Un contrôleur d’aiguille de type Paulvé, réglable au millimètre, fixé sur la lame elle-même plutôt que sur la tringlerie.
- En
- Le temps d’un contact.
- Sort
- Le voyant au tableau, puis l’autorisation d’ouvrir le signal.
- Ce qui rate
- Le décontrôle : la position ne s’établit pas, ou tombe au passage d’un train. Le signal reste fermé et un agent part sur place. L’inverse existe aussi et se voit beaucoup moins, une lame décollée de quelques millimètres sans que le contrôle chute, ce que le métier appelle un entrebâillement résistant.
Un objet de quatre millimètres entre la lame et le contre-aiguille, et le contrôle ne doit plus s’établir
L’essai se fait au calibre. On glisse une cale d’épaisseur connue entre la lame et le contre-aiguille, à quelques centimètres de la pointe, on commande une manœuvre, et on regarde si le poste reçoit quand même sa position. S’il la reçoit, le réglage est faux et l’appareil part en dérangement.
La norme qui régit cette partie de l’appareil de voie est la NF EN 13232-4, celle de l’actionnement, du verrouillage et de la détection. Elle consacre un chapitre à la détection d’un objet coincé entre contre-aiguille et lame, et range les épaisseurs dans une annexe de valeurs couramment employées, parce que chaque réseau a fixé les siennes. Chez le gestionnaire australien ARTC, dont la procédure d’essai est publique, la position doit être tout juste obtenue à 4 mm d’ouverture et franchement perdue à 6 mm ; la limite haute peut monter à 8 mm sur une aiguille prise en talon, et jamais sans justification écrite.
Quatre millimètres, c’est l’épaisseur d’un gravillon de ballast. Tout le réglage de l’appareil tient dans cet ordre de grandeur : verrou engagé, les lames doivent rester à moins de 3,2 mm de la face active du contre-aiguille.
Quatorze coups de pompe pour la manœuvre d’un aiguillage dont le moteur ne répond plus
Quand la position ne s’établit pas, quelqu’un prend la route. Sur ce mécanisme-là, la manœuvre de secours se trouve hors de la voie, sous une trappe fermée à clé. L’agent choisit son sens sur le distributeur hydraulique, engage un levier dans le logement de la pompe, et pompe quatorze fois.
Passer en mode manuel coupe deux choses d’un coup : la puissance du moteur et le circuit de contrôle. Une diode rouge s’allume pendant tout le pompage pour dire que le mécanisme n’est plus sécurisé. Elle s’éteint quand la fin de course est atteinte, et c’est le seul repère : la consigne est de pomper sans forcer, en regardant les lames bouger, jusqu’à ce que le voyant tombe. Après quoi il faut encore vérifier que cette diode fonctionne, par un appui sur un bouton-poussoir, sinon le renseignement qu’elle donne ne vaut rien.
Le reste du travail se voit sur le carnet de l’appareil. Sur celui du RER B expertisé après le déraillement de Denfert-Rochereau, le graissage de l’appareil de voie revient tous les 21 jours, celui de la manœuvre et l’expertise tous les 182 jours, le contrôle d’usure une fois l’an. La révision cyclique de la manœuvre, elle, était passée de deux ans à un an fin 2018 : le trafic prévu sur cet itinéraire devait augmenter. Elle n’avait pas suivi.
Une aiguille talonnée ferme la voie jusqu’à ce que quelqu’un l’ait entièrement visitée
Talonner, c’est aborder une aiguille par le talon alors qu’elle n’est pas disposée pour votre voie. Les roues forcent le passage et entrebâillent la lame appliquée. À Antibes, le 26 décembre 2016, un TER a franchi un carré fermé et talonné son aiguille à 15 km/h : aucun blessé, aucun dégât au matériel, et la voie 2 interrompue le temps de remplacer plusieurs composants de l’appareil.
Ce qu’un appareil accepte est écrit dans sa conception, et la norme européenne range les mécanismes en trois familles. Le non talonnable, qui refuse le passage. Le talonnable en exploitation courante, qui encaisse la roue à une vitesse définie sans que rien ne s’abîme. Et entre les deux, celui qui permet le talonnage à titre exceptionnel : la norme prévient que des pièces peuvent être légèrement endommagées et n’autorise la remise en service qu’après inspection complète de l’aiguillage et de son mécanisme.
À Laroche-Migennes, le 1er décembre 2015, un train de travaux a talonné une aiguille dans la nuit et ne l’a pas remise en position ; deux heures plus tard, un TER l’a prise par la pointe et a déraillé à 20 km/h. Cette aiguille n’était répétée sur aucun tableau de poste.
Au droit du cœur, la roue traverse une lacune où plus rien ne la guide
Là où les deux files de rail se croisent, il faut bien laisser passer le boudin de roue de la voie qui traverse. Le cœur de croisement porte donc une interruption, que le métier appelle la lacune, et le temps de la franchir la roue n’est plus tenue par son propre rail. Deux contre-rails posés en face, sur l’autre file, la retiennent par l’arrière du boudin : sans eux, un essieu qui aborde le cœur de travers part du mauvais côté de la pointe.
Le cœur encaisse un choc de roue à chaque essieu et sur toute sa surface utile. Il est moulé en acier au manganèse, un acier qui durcit là où on le frappe, ce qui en fait à peu près la seule matière tenable à cet endroit.
Reste que la lacune fatigue les roues et la voie. Sur les lignes rapides, on la supprime en rendant la pointe du cœur mobile : elle se déplace comme une lame, se plaque contre l’un ou l’autre rail et rétablit une bande de roulement continue. Ce qui veut dire un deuxième organe à manœuvrer, à verrouiller et à contrôler dans les mêmes deux secondes et demie que les lames. Les appareils français équipés ainsi se franchissent aujourd’hui jusqu’à 230 km/h.
Deux cents watts par mètre de barre chauffante pour tenir l’aiguille hors du gel
Une lame ne se colle pas sur un contre-aiguille pris dans la glace. Sur les appareils équipés, une barre plate est clipsée le long du patin du contre-aiguille et chauffe la zone de collage ; la revue de la Permanent Way Institution donne 200 watts par mètre pour les barres de la côte est britannique, sous 110 volts fournis par un transformateur de voie. Une bande de 3 à 6 mètres tire alors entre 5,4 et 10,9 ampères. Le verrou aussi gèle : on lui glisse une cartouche chauffante de 60 ohms dans le corps, qui consomme 1,83 ampère à elle seule.
Le pilotage tient à trois capteurs. Deux sondes de température posées sur le rail, l’une sur un rail chauffé pour vérifier que le chauffage produit quelque chose, l’autre à l’écart pour lire la température réelle de l’acier. Et un capteur de précipitation sur l’armoire, qui décale les seuils dès qu’il neige : le chauffage part alors avant que l’acier ait atteint sa propre température de déclenchement.
Les défauts relevés viennent rarement du dimensionnement. Un côté d’aiguille au soleil et l’autre à l’ombre du quai, un bloc de glace tombé d’un train entre lame et contre-aiguille, des clips qui lâchent un par un sous la vibration des passages. On les retrouve dans le ballast au dégel, la barre chauffante pendante à côté du rail qu’elle réchauffait tout l’hiver.