Le plan du syllabus répartit les appareils de voie entre les familles d’appareils, les modèles F… H… 77 et antérieurs, P… X… 90 et 06, F… H… 98, F215…H… 05, et F215… H… 13.
Les deux types d’appareils de voie sont les branchements et les traversées. - INFRABEL, Carnet D
Les familles d’appareils de voie sont : (Serge Rouchet) : le branchement, la traversée ordinaire et la traversée à aiguilles, la traversée jonction simple, la traversée jonction double, les autres appareils, notamment l’aiguille de déraillement et l’appareil de dilatation
La partie aiguillage d’un branchement comprend deux demi-aiguillages : un demi-aiguillage de droite et un demi-aiguillage de gauche.
📌 Un branchement peut avoir une déviation à droite, une déviation à gauche ou une configuration symétrique dans laquelle les deux voies sont déviées. - Serge Rouchet, Les familles d’appareils de voie et leurs composants ; généralités
📌 La déviation d’un branchement se détermine en l’observant depuis sa pointe vers son talon : la voie déviée vers la gauche indique une déviation à gauche et celle vers la droite une déviation à droite. - Serge Rouchet, Les familles d’appareils de voie et leurs composants ; généralités
L’appellation d’un demi-aiguillage de branchement combine sa position (gauche ou droite) et sa déviation (gauche ou droite), par exemple « demi-aiguillage de gauche à déviation à droite ».
Pour les appareils de profil 50E2, la partie aiguillage est identifiée par F suivi de l’indice ou du rayon de la voie déviée, par exemple F5 ou F215.
Pour les appareils de profil 60E1, la partie aiguillage est identifiée par P suivi du rayon de la voie déviée, par exemple P500.
La partie croisement comprend : un cœur de croisement, un rail extérieur de gauche et un contre-rail de gauche, un rail extérieur de droite et un contre-rail de droite
Pour les appareils de profil 50E2, les cœurs de croisement sont identifiés par H suivi de l’indice ou de la tangente du cœur sous forme de fraction, par exemple H2 ou H1/9,2.
Se placer à la pointe, au centre de la voie, puis regarder vers le talon pour repérer la gauche et la droite.
Une traversée ordinaire comprend :
La partie traversée d’une traversée ordinaire est composée de deux cœurs de traversée.
📌 La traversée à aiguilles, comme la traversée ordinaire, permet seulement le croisement de deux voies, mais elle remplace les cœurs de traversée par un système d’aiguillages et ne présente donc pas de franchissement de lacune dans la traversée.
L’absence de franchissement de lacune dans la traversée à aiguilles permet le passage de véhicules ferroviaires équipés de roues plus petites ainsi qu’une vitesse plus élevée.
La partie aiguillage en profil 50E2 comprend :
La traversée ordinaire franchit des lacunes avec ses cœurs de traversée ; la traversée à aiguilles les supprime.
Une TJD comprend :
Chaque partie aiguillage d’une TJD comprend quatre demi-aiguillages : deux de droite et deux de gauche.
📌 Dans une TJD, chaque demi-aiguillage est nommé selon sa position, gauche ou droite, et selon la forme de l’aiguille et de la contre-aiguille, rectiligne ou curviligne, plutôt que selon une déviation.
📌 Une traversée-jonction simple (TJS) possède quatre demi-aiguillages, contre huit pour une TJD, ce qui restreint ses possibilités d’itinéraires.
📌 Une aiguille articulée pivote à son extrémité lors de sa manœuvre et conserve sa géométrie initiale, tandis qu’une aiguille élastique se déforme dans une zone de courbure déterminée lors de son ouverture et de sa fermeture.
Les butées empêchent la flexion latérale de la contre-aiguille sous l’effet des efforts horizontaux et maintiennent latéralement l’aiguille en position fermée.
Les demi-aiguillages unifiés ont un rayon en voie déviée de 215 m, un angle de déviation de 1°03’, un profil d’aiguille 50E2T1 et une vitesse maximale autorisée en voie déviée de 40 km/h.
📌 Un demi-aiguillage unifié ne peut jamais être combiné avec un demi-aiguillage d’un autre modèle.
L’aiguille articulée pivote comme une charnière ; l’aiguille élastique se déforme.
Les cœurs se répartissent selon leur construction en cœurs assemblés, coulés et usinés.
Le cœur coulé est destiné à la voie principale ou à une voie accessoire lorsque les charges le justifient, tandis que le cœur assemblé est utilisé en voie accessoire.
Le cœur usiné normal est utilisé en voie principale limitée à 40 km/h et en voie accessoire, tandis que le cœur usiné économique n’est plus fourni que pour l’entretien.
En profil 50E2, les croisements sont caractérisés par un chiffre de 0 à 8 : plus ce chiffre est petit, plus l’angle entre les deux extrémités est petit.
📌 Les cœurs coulés en acier au manganèse résistent mieux aux chocs et à l’usure, mais sont très sensibles à la fissuration.
📌 Les cœurs usinés normaux ont des chambres d’éclissage aux quatre extrémités raccordées par éclisses 50E2, tandis que les cœurs économiques eU sont raccordés aux rails contigus par entretoises et boulons et ne permettent pas d’isoler les joints d’extrémité.
📌 Un contre-rail est placé en face du cœur, contre le rail extérieur du croisement, afin de protéger la pointe lors du passage d’une roue.
📌 Le contre-rail surélevé modèle 77 se règle avec des fourrures placées entre le contre-rail et les surfaces d’appui des coussinets, sauf aux coussinets d’extrémité où elles réduiraient l’ornière d’entrée de 75 mm.
📌 Les appareils posés en voie principale doivent obligatoirement comporter des aiguilles élastiques, et ceux parcourus sur une branche à au moins 90 km/h doivent être équipés de cœurs monoblocs.
📌 Les appareils modèle 77 et antérieurs ne peuvent pas être incorporés dans les L.R.S.; des appareils de dilatation les protègent des efforts thermiques.
Les appareils P-X sont conçus avec des rails posés au 1/20, le profil 60E1 comme profil de base, des fixations Pandrol privilégiées, des joints éliminés sauf les joints isolants et une conception sans châssis de talon.
Les modèles courts sont P215 XA 1/8, P215 X 1/9,2, P300 X 1/11,4, P500 X 1/14, P500 XA 1/12,8, P1150 XA 1/18,2, P1150 XAM 1/15,3, et les modèles longs sont P2000 XA 1/29 et P3550 XAM 1/46.
L’aiguille est issue d’un rail 60 E1A1 de 73T, mesure 134 mm de hauteur, est posée à plat et est en acier de nuance 260 ; son extrémité est forgée au profil 60 E1 pour se raccorder au rail intercalaire.
Le contre-aiguille est un rail 60 E1 de 172 mm de hauteur, en acier de nuance 260, posé au 1/20 et usiné uniquement au champignon, sans usinage du patin.
Les coussinets de glissement à deux niveaux compensent les 38 mm de différence de hauteur entre l’aiguille et le contre-aiguille ; ils sont en fonte à graphite sphéroïdal et comportent deux surfaces d’appui.
📌 Les coussinets de glissement courts, équipés d’une épingle SSb2, sont placés côté pointe de l’aiguille, tandis que les coussinets longs, équipés d’une épingle SSb3, sont placés côté talon.
📌 Le modèle 06, limité aux appareils P215, P300, P500 et P1150, reprend le tracé d’aiguilles du modèle 77 pour renforcer l’aiguille, contrairement au modèle 90 qui s’use notamment lors de circulations fréquentes en voie déviée par le talon.
📌 Dans le P215 X 1/9,2, les rails intercalaires 2 et 3 sont posés au 1/∞ et la transition est réalisée par usinage, contrairement aux autres appareils où elle est assurée par des selles Angleur de transition.
Les cœurs de croisement à pointe fixe sont en acier Hadfield et comportent quatre antennes en rail 60E1, soudées au cœur par un insert en acier inoxydable de 10 ou 70 mm.
Les cœurs à pointe fixe sont parcourables jusqu’à 220 km/h ; le franchissement de leur lacune provoque un choc.
Pour les vitesses supérieures à 220 km/h, le plan de roulement doit être continu, ce qui exclut les cœurs à pointe fixe et privilégie les cœurs à pointe mobile.
Pointe fixe : lacune et choc ; pointe mobile : roulement continu
📌 Les coussinets de contre-rail sont soit coulés, désormais non fabriqués, soit mécano-soudés.
📌 Le cœur de croisement mod. 07 nécessite des contre-rails allongés, et le remplacement d’un cœur mod. 90 ou mod. 04 par un mod. 07 exige la pose de nouveaux contre-rails allongés et de coussinets complémentaires.
Les contre-rails allongés maintiennent une ornière de 40 mm jusqu’au pli de la patte de lièvre, améliorant la résistance à l’usure et le comportement du train au passage du cœur.
Les appareils de type P reposent sur des pièces de bois en Azobé de section 26 × 15 cm.
📌 Une entrevoie de 2,5 m est recommandée pour séparer complètement les bois et permettre un bourrage et un dressage indépendants, tandis que l’entrevoie minimale d’une liaison d’appareils P-X est de 2,25 m.
📌 Pour le SKL24, la boucle centrale doit être presque en contact avec le patin du rail, avec un jeu maximal toléré de 2 mm et un couple de serrage de 180 à 200 Nm.
Les bêches d’ancrage assurent la stabilité transversale de l’appareil et reprennent partiellement les efforts transversaux liés aux tensions des rails et à la voie déviée.
Le mur garde-ballast stabilise le moteur de manœuvre et empêche le ballast de se répandre sur la piste; il est placé à 900 à 1000 mm de l’axe du rail, avec sa partie supérieure au niveau de la face supérieure du bois voisin.
📌 La conception des appareils P-X vise leur incorporation dans les longs rails soudés : les joints non isolants sont supprimés et les appareils de dilatation éliminés dans la mesure du possible.
📌 En voie déviée, les éléments peuvent être soudés dans les liaisons; dans les bifurcations, cette soudure est permise si l’angle ne dépasse pas 1/18,2 et si l’appareil n’est pas cintré ou si son rayon de cintrage ne dépasse pas 1200 m.
Les appareils modèle 98 sont conçus en rails de profil 50 E2 et suppriment tous les joints de l’appareil, qui est soudé.
L’aiguille et la contre-aiguille du modèle 98 sont assemblées par un châssis d’encastrement coulissant.
📌 Dans la dénomination d’un appareil modèle 98, le « p » minuscule ajouté à la dénomination du modèle 77 indique un appareil avec permissif, c’est-à-dire permettant un mouvement relatif de l’aiguille par rapport à sa contre-aiguille.
📌 La plaque H avec anticheminants est utilisée pour les appareils modèle 98 sauf le F4Up, tandis que le système Ω remplace la plaque H et est également utilisé sauf le F4Up.
Chaque aiguille est indissociable de sa contre-aiguille, et les deux éléments de chaque ensemble sont identifiés par des plaquettes rivées à leur âme.
Les cœurs des appareils modèle 98 sont des modèles 77 ou 84; le modèle 07 est le cœur standard installé actuellement.
📌 Les appareils modèle 98 ne peuvent pas être incorporés aux longs rails soudés et doivent être complètement protégés par des appareils de dilatation.
Soudage → tensions et efforts transversaux → bêches contre le déjettement.
Les appareils F215 sont conçus pour une vitesse en voie directe allant jusqu’à 90 km/h, ou 120 km/h avec dérogation I-AM.23, et pour une vitesse en voie déviée de 40 km/h.
Pour éviter le rabotage du patin de la contre-aiguille, les appareils F215 utilisent une aiguille en rail trapu qui se superpose au patin de la contre-aiguille de profil 54 E1A2, dont la section reste entière.
📌 Les appareils modèle 05 peuvent être incorporés aux longs rails soudés en voie directe; en voie déviée, il faut prévoir un appareil de dilatation ou une voie à joints.
La partie aiguillage est désignée par la lettre de l’aiguillage suivie de la valeur arrondie du rayon de la voie déviée, par exemple F215.
La partie croisement est désignée par la lettre du croisement suivie de la tangente sous forme de fraction, par exemple H 1/9,2, également noté H3.
Le profil 50 E2 sert de profil de base et le profil allemand 54 E1A2 est utilisé pour l’aiguille, dont l’extrémité est forgée au profil 50 E2.
Les fixations des coussinets, selles et platines sont de type SKL12, avec un couple de serrage de 220 Nm.
📌 Lorsqu’un cœur modèle 04 est remplacé par un cœur modèle 07, la pose de contre-rails allongés est indispensable.
Les cœurs de croisement coulés sont en acier au manganèse et possèdent quatre antennes en profil 50 E2 et en nuance 260, ce qui permet leur soudage aluminothermique aux rails adjacents.
Les contre-rails allongés maintiennent une ornière de 40 mm jusqu’au pli de la patte de lièvre, ce qui améliore leur résistance à l’usure et réduit l’usure du cœur au passage des trains.
La transition de la pose 1/20 à la pose 1/∞ est assurée hors appareil par deux selles de transition, 1/33 et 1/50, et deux supports à pose verticale doivent être laissés entre cette transition et les soudures.
Les anticheminants oméga, constitués d’une partie mâle sur l’aiguille et d’une partie femelle sur le contre-aiguille, sont boulonnés directement sur l’âme des rails et autorisent leur mouvement relatif.
Lorsque la partie mâle de l’anticheminant oméga entre en contact avec la partie femelle, l’effort est transféré directement à la contre-aiguille sans passer par les supports.
📌 En voie directe, les appareils modèle 05 ne nécessitent pas d’appareil de dilatation, sauf dans certains cas particuliers tels que la proximité d’appareils modèles 77 ou 98, d’un ouvrage d’art ou d’un groupement spécial d’appareils.
📌 En voie déviée d’un appareil modèle 05, un appareil de dilatation ou une voie à joints est prévu.
Les efforts thermiques des LRS augmentent les tensions et les efforts transversaux ; les bêches d’ancrage en reprennent une partie.
Les appareils modèle 13 reprennent la conception des appareils modèle 05, mais sont posés sur supports en béton.
Les appareils modèle 13 utilisent des supports béton, des fixations directes SKL14 dans les rails intercalaires et, dans la mesure du possible, dans la zone du cœur ; les appareils F215 modèle 13 sont soudés.
Les appareils modèle 13 utilisent principalement des fixations directes SKL14, avec un clip W14 serré par le tirefond au moyen d’une rondelle plate; les clips SKL 3 et SKL 12 sont également utilisés.
Le serrage des fixations SKL14 est limité à un couple maximum de 220 Nm pour éviter d’arracher les chevilles plastiques.
Pour protéger les tirefonds contre la corrosion électrolytique sur les appareils F215 modèle 13, il faut remplacer le tirefond non isolé du rail et ajouter une rondelle à canon isolante SKL14.
Le cœur de croisement du modèle 13 est le modèle 07 avec contre-rails allongés.
📌 Dans les appareils modèle 13, le coussinet de contre-rail indépendant est utilisé lorsque le cœur est à la même hauteur que le rail, comme pour le cœur H1/9.2; lorsque le cœur anciennement posé directement est plus haut que le rail, les coussinets standards sont conservés et adaptés avec des trous de 36 mm pour le canon isolant, comme pour le cœur HA1/8.
Les anticheminants Oméga du modèle 13 comprennent une partie mâle sur l’aiguille et une partie femelle sur la contre-aiguille, boulonnées directement sur l’âme du rail; au contact, elles transfèrent l’effort à la contre-aiguille sans passer par les supports.
Le jeu entre les parties mâle et femelle des anticheminants Oméga définit la cote Z, dont les valeurs mesurées vont de +7 à -7 mm.
Dans les appareils modèle 13, les tronçons de voie de longueur maximale 18 m entre deux appareils sont posés sur supports F250; au-delà, ils sont posés sur traverses de voie courante M41.
Côté pointe, les traverses de voie courante peuvent suivre directement deux supports F250 et les deux supports de transition T33 et T50, avec au moins trois supports entre un support de transition et une soudure.
Lors de la pose des appareils modèle 13, la qualité de la plate-forme et l’évacuation des eaux doivent être examinées; une sous-couche et un drainage sont mis en œuvre si nécessaire, conformément aux prescriptions.
La conception des appareils F-H modèle 13 vise leur incorporation dans les longs rails soudés; tous les joints sauf les joints isolants ont été supprimés, ainsi que les appareils de dilatation dans la mesure du possible.
Plate-forme de qualité → stabilité de l’appareil
Le modèle 14 conserve le système de verrouillage à agrafe verticale et intègre un nouvel appareil de manœuvre dans une traverse creuse métallique.
Le modèle 14 est un appareil sur supports béton; sa production a commencé en 2016 et il est devenu le standard.
📌 La dénomination Pρ-XT désigne un appareil asymétrique à cœur symétrique, Pρsym-XT un appareil symétrique à cœur symétrique, Pρ-XAT un appareil asymétrique à cœur asymétrique et Pρ-XAMT un appareil asymétrique à cœur asymétrique avec pointe mobile.
Le modèle 14 est principalement conçu avec le profil de rail 60E1 et des rails posés au 1/20, comme en voie courante.
Le modèle 14 utilise principalement des crapauds SKL12 et, dans certains cas particuliers, des SKL24.
📌 Les appareils modèle 14 sont sans châssis rigide de talon entre l’aiguille et le contre-aiguille; ces rails ne sont reliés que par des anticheminants Oméga comportant un jeu.
Les selles Angleur utilisées sont :
Les coussinets de glissement pour aiguillage sont en fonte et comportent deux surfaces d’appui.
Les contre-rails optimisés utilisent le profil UIC33, comme les contre-rails courts et allongés, et sont réversibles.
Les contre-rails allongés améliorent l’inscription des roues à l’abord des cœurs et réduisent le choc lors du rappel des roues, mais leur longueur accrue dégrade davantage la face arrière des roues; cette dégradation a motivé le développement des contre-rails optimisés.
📌 Un coussinet de contre-rail indépendant doit être positionné selon le respect de la CPEO et fixé par au moins 3 tirefonds; ses 5 trous permettent de choisir les emplacements de forage ou de reforage.
📌 Les contre-rails optimisés se règlent par fourrures pour garantir les cotes d’inscription et de protection, et l’épaisseur maximale des fourrures est de 10 mm; au-delà, le contre-rail usé doit être remplacé.
La longueur accrue des contre-rails allongés dégrade davantage l’arrière des roues → développement du modèle optimisé.
Les anticheminants Oméga comprennent une partie mâle fixée sur l’aiguille et une partie femelle fixée sur le contre-aiguille; boulonnées dans l’âme du rail, elles transfèrent l’effort directement au contre-aiguille sans passer par les supports.
Pour les appareils P-X, tous les joints sauf les joints isolants et les appareils de dilatation ont été supprimés afin de permettre l’incorporation dans les longs rails soudés.
📌 Les appareils à baïonnette ont été abandonnés au profit des appareils à aiguilles pour réduire l’entretien; les appareils à aiguilles offrent une transition plus graduelle, des chocs moins importants et une meilleure stabilité.
La baïonnette est abandonnée au profit de l’aiguille, dont la transition plus graduelle réduit les chocs.
📌 Pour identifier les demi-aiguillages, l’observateur se place côté pointe de l’appareil: le demi-aiguillage à gauche est le numéro 1 et celui à droite le numéro 2.
📌 Sur pièces de bois, la plaquette d’identification se fixe après préforage avec 2 tirefonds Mod.53; sur supports béton, le forage est interdit et la plaquette se fixe uniquement par collage avec Edilon ou Tec7.
📌 Sur les appareils de dilatation à aiguilles, des fourrures au niveau du crapaud guide reprennent le jeu, qui doit être compris entre 0,5 et 2 mm.
Dans les appareils de dilatation à baïonnettes, des fourrures sont placées au niveau du crapaud guide, où le jeu toléré est plus restrictif que dans les appareils à aiguilles.
Les appareils de dilatation comportent deux cornières qui consolident l’assemblage face aux contraintes induites dans l’appareil.
Les câbles de retour de courant installés sur l’appareil de dilatation sont actuellement des tresses en aluminium reliant l’aiguille au contre-aiguille, alors qu’auparavant des câbles de cuivre traversaient l’appareil.
Les tolérances portent sur : l’écartement, les cotes a et Z selon la température du rail, la distance entre coussinets de glissement successifs, l’effacement de l’aiguille, le jeu aiguille/contre-aiguille, le jeu crapaud guide/coussinet
Le réglage des appareils de dilatation montés à Bascoup, réglés initialement à 25 °C, se fait à la température de pose en positionnant les contre-aiguilles et en réglant le hors-équerre, puis en positionnant les aiguilles; il intervient après le réglage ou la libération des contraintes dans les rails.
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Les familles d’appareils, les modèles F… H… 77 et antérieurs, P… X… 90 et 06, F… H… 98, F215…H… 05 et F215… H… 13.
Que permettent les appareils de voie aux itinéraires suivis par les trains ?
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Selon INFRABEL, dans quel document sont présentés les deux types d’appareils de voie ?
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