Chemin de fer à crémaillère

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Motrice à crémaillère
Voie ferrée à crémaillère
Différents systèmes de crémaillères. De gauche à droite : Riggenbach, Strub, Abt (à 3 lamelles), Locher
Chemin de fer à crémaillère de Langres (système Riggenbach). Il fut à vapeur de 1887 à 1935 puis électrique de 1935 à 1971

Un chemin de fer à crémaillère est un type de remontée mécanique où des trains circulent sur une ligne de voie ferrée qui dispose en son centre d'un rail supplémentaire denté[1]. Les locomotives utilisées sont équipées d'une ou plusieurs roues motrices dentées qui viennent s'engrener sur ce rail, permettant aux convois de conserver l'adhérence en pente et ainsi de gravir des déclivités importantes.

Technique[modifier | modifier le code]

L'adhérence limitée des roues en acier sur les rails réduit fortement les pentes admissibles sur les lignes de chemin de fer classique, en général en dessous de 4 %. La limite technique se situe à 16 % sur rail sec (14 % sur rail mouillé). Parmi les lignes ferroviaires en service à pente élevée sans crémaillère, on peut citer celle de la ligne Saint-Gervais-Vallorcine en France avec des rampes de 9 % et celle du tramway de Lisbonne qui comporte des rampes de 13,5 %. Le système à crémaillère permet de franchir des pentes plus fortes.

Comme un chemin de fer classique, un chemin de fer à crémaillère se compose de deux rails parallèles en acier, complétés par un troisième rail denté, placé entre les rails lisses, et destiné à assurer une meilleure adhérence. Sur ce rail denté viennent s'enclencher une ou plusieurs roues motrices, permettant au convoi de gravir des pentes jusqu'à 48 %.

Certaines lignes, généralement courtes, comportent une crémaillère sur toute leur longueur. D'autres, souvent plus longues, ne comportent une crémaillère que sur les sections en forte pente.

Exploités à l'origine avec des locomotives à vapeur, les chemins de fer à crémaillère ont généralement été électrifiés.

Certains manèges de foire utilisent ce système à crémaillère pour faire monter un train composé de wagonnets.

Les différentes sortes de crémaillères[modifier | modifier le code]

Le système Marsh[modifier | modifier le code]

Il doit son nom à l'ingénieur américain Sylvester Marsh. Il a été conçu pour le chemin de fer du Mont Washington, aux États-Unis, en 1869. Une roue dentée verticale s'enclenche sur une sorte d'échelle horizontale composée de barreaux à section ronde.

Le système Riggenbach[modifier | modifier le code]

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Niklaus Riggenbach (1817-1899). Il a été conçu pour le chemin de fer du Rigi, en Suisse, en 1871. Une roue dentée verticale s'enclenche sur une sorte d'échelle horizontale composée de barreaux à section carrée.

Le système Strub[modifier | modifier le code]

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Emile Strub. C'est le système le plus simple : une roue dentée verticale s'enclenche sur un rail denté de profil proche des rails vignole. Une sorte de pince qui entoure le champignon de la crémaillère, et installée sur les véhicules.

Le système Locher[modifier | modifier le code]

Crémaillère de type Locher sur le Pilatusbahn (Suisse).

Il doit son nom à l'homme d'affaire suisse Locher-Freuler (1840-1910). Deux roues dentées horizontales s'enclenchent de part et d'autre d'un rail à double denture posé à plat. Ce système a été très peu utilisé mais était directement inspiré du système à rail central. C'est le système qui permet de gravir les pentes les plus élevées (48 % pour le train du Pilatus).

Le système Abt[modifier | modifier le code]

Système de crémaillère Abt

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Roman Abt (1850-1933). Il se compose de deux ou trois lames parallèles de profil rectangulaire chacune entaillées de dents verticales selon le même pas. Les lames sont posées de manière décalées les unes par rapport aux autres. Ainsi, deux ou trois roues dentées verticales engrènent chacune une lame. Ce système assure une meilleure continuité dans l'effort de traction. Il utilisé par exemple pour le Brienz Rothorn Bahn.

Le système Von-Roll[modifier | modifier le code]

Transition entre les crémaillères Riggenbach et Von Roll

Le système Von Roll a été créé par la compagnie du même nom après l'abandon du laminage des profilés spécifiques utilisés pour fabriquer les crémaillères Strub. La crémaillère est constituée d'une lame unique, de section rectangulaire entaillé de dents verticales. Son profil est semblable à une lame de crémaillère Abt, quoique notablement plus large. Ce type de crémaillère est compatible avec les systèmes Riggenbach et Strub. Ainsi, la ligne des Appenzeller Bahnen de Saint-Gall-Gais-Appenzell (SGA) possède à la fois des sections de crémaillère Strub, Riggenbach et Von-Roll.

La plupart des nouveaux chemins de fer à crémaillère, construits depuis le milieu du XXe siècle, sont équipés du système Von Roll.

Réseaux de chemins de fer à crémaillère[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Albert-Léon Lévy-Lambert, Chemins de fer funiculaires : Transports aériens, Paris, Librairie polytechnique Baudry et Cie., coll. « Encyclopédie des travaux publics »,‎ 1894, 334 p. (lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Les différents appareils - Le chemin de fer à crémaillère », sur site du Service technique des remontées mécaniques et des transports guidés,‎ 19 août 2005 (consulté en 10 août 2010)