Gabarit et entrevoie
Pour l’édification et l’exploitation de leurs voies ferrées, les anciennes compagnies et la SNCF aujourd’hui, ont défini des normes strictes portant, notamment, sur les points suivants :
- Entrevoie en alignement et en courbe, mesure effectuée entre les bords extérieurs des rails,
- Gabarit d’obstacles, définissant notamment les règles d’implantation des quais, ponts, tunnels et ouvrages d’arts, ainsi que l’implantation de la signalisation et des accessoires de voie.
Ces normes constituent l’héritage de plus de 150 ans de chemin de fer, des anciens réseaux à nos jours. Elles ont donc évoluées en fonction des progrès techniques.
La voie de votre réseau est posée avec le plus grand soin, dotée de raccordements paraboliques et d'un dévers régulier. Le plan de pose des traverses est scrupuleusement respecté. Mais êtes-vous certain que vos trains pourront se croiser en toute sécurité, sans aucun risque d'accrochage du moindre détail ? Non ! C'est ballot. Oui ! Alors c'est que vous avez naturellement tenu compte de l'indispensable sur-écartement des voies en courbe tenant compte de la longueur des véhicules circulant sur le réseau.
Ce schéma illustre une simple hypothèse : je veux dresser une double voie avec une courbe de rayon intérieur de 500 mm avec raccordement parabolique. L'entraxe en alignement sera donc de 46 mm selon les normes NEM. Je veux pouvoir faire circuler en toute sécurité des voitures du groupe B jusqu'à 24,2 m correspondant à une OCEM en H0. La norme m'indique alors un entraxe en courbe porté à 55 mm. J'en déduit donc facilement le rayon extérieur 555 mm. Le sur-écartement sera progressif au niveau de l'arc parabolique.
Le sur-écartement des voies en courbe
Ce phénomène sera d’autant plus important que le matériel en circulation sera long et le rayon de courbure faible entraînant des risques d’accrochage des convois circulant à contre sens à cause des déportements transversaux que subissent les véhicules.
Ce sont d’ailleurs les faibles rayons de courbure imposés par les systèmes de voies des fabricants, hérités des trains jouets, descendant jusqu’à 350 mm en HO, qui ont imposé ce sur-écartement inesthétique de l’entrevoie.
En modélisme, au moins sur les parties visibles du réseau, il n’est pas souhaitable d’utiliser des rayons de courbures inférieurs à ceux préconisés par la norme NEM 111 pour une pleine voie sur ligne principale, soit 577 mm pour la circulation de matériel à essieux, 660 mm pour des voitures à bogies des anciennes compagnies, type OCEM, et 740 mm pour le matériel le plus moderne.
Pour l’entrevoie, la solution la plus simple sera de respecter la norme NEM pour la pleine voie, c’est à dire 46 mm d’entraxe et de conserver la norme constructeur pour les gares, où les entrevoies sont plus importantes (Voir tableau). Dans ce cas d’ailleurs, les normes des fabricants sont très proches de la réalité.
Les puristes, en particulier les amateurs de chemin de fer ancien avec son matériel ultra court, pourront tenter de se rapprocher au maximum des normes réelles. En ce qui concerne les entrevoies en courbes, il sera nécessaire de procéder à des essais afin de déterminer la valeur minimale admissible sans risque de chocs pour des convois se croisant.
Le réalisme n’a pas de prix !
Le gabarit, en réalité comme en modélisme définit précisément le contour à l'intérieur duquel ne doit s'engager aucun obstacle pour que soit assurée sans aucun risque la circulation de tous les véhicules construits dans le respect de la dite norme.
Ce schéma illustre les emprises du gabarit NEM pour une double voie en alignement pour laquelle il est prévu un entraxe minimum de 46 mm quelque soit le groupe auquel appartient le matériel appelé à circuler sur le réseau (voir tableau 1).
Les normes NEM définissent également les gabarits en courbes, afin de tenir compte du déport des véhicules plus ou moins important selon leur longueur et le rayon de la courbe.
Le matériel est donc classé en 3 catégories, groupe A, B et C (tableau 1) ; l'élargissement du gabarit en courbe (cote E) qui dépend du rayon de courbure (tableau 2) a donc une influence sur l'entraxe des voies (tableau 3). Il est important d'en tenir compte, comme le montre ce schéma : 2 véhicules du groupe C ne se croiseront pas !
N'allez pas croire que ces normes ne sont qu'une vue de l'esprit. Sur cette voie, au rayon minimum de 500 mm dont l'entraxe de 55 mm est prévu pour assurer la circulation des véhicules du groupe B, type voitures OCEM, ces deux autorails X 2400, appartenant au groupe C ne se croiseront pas sans quelques dommages sur les peintures des caisses...
Pour une circulation sans encombre, et avec le même rayon de courbure minimal, il aurait fallut augmenter l'entraxe de 4 mm le portant à 59 mm.
Sur la même portion de courbe au rayon minimum de 500 mm et avec un entraxe de 55 mm préconisé par les normes NEM 112 (tableau 3), ces deux voitures OCEM se croisent quant à elles en toute sécurité. Il conviendra donc au moment du choix des grandes orientations du projet de réseau, de parfaitement définir le matériel qui sera amené à y circuler. A défaut, on choisira l'option la plus large, mais ce sera parfois au détriment du réalisme. Tout est donc affaire de compromis et d'arbitrage !
Cette vue prise dans l'entrevoie de la gare de la Glacière des chemins de fer de la Petit Ceinture de Paris dans les années 1930 illustre la problématique posée par le respect du gabarit. Les marches pieds ne doivent pas entrer en contact avec les quais haut, et le tunnel doit permettre à l'ensemble du matériel de passer. En modélisme, ce sont les normes NEM qui garantissent cela.
La valeur de l'entre-voie n'est pas constante. Aux abords d'un tunnel, comme celui de Blaisy-Bas les deux voies se rapprochent progressivement, alors qu'en gare, l'entrevoie doit permettre la circulation des agents entre les voies en toute sécurité.
Cette barre blanche située perpendiculairement aux voies matérialise la limite de gabarit au delà de laquelle deux wagons ne peuvent se croiser. Il s'agit du point de garage franc.
Une simple longueur de profilé plastique peinte en blanc est suffisante pour figurer cette limite de garage franc. L'amateur pointilleux pourra évoquer la forme à quatre pentes. Un bon exercice pour un dessin destinés à une impression 3D !
Le gabarit de chargement établis dans chaque gare indique le profil sur lequel le matériel roulant ne doit en aucun cas faire sailli. On fait passer sous cet appareil les wagons chargés.
Dans les gares, les gabarits sont souvent associés à un appareil de pesage que l'on nomme pont bascule. Détails qui devront être évoqués sur un réseau miniature.