Les wagons de marchandises.

- septembre 28, 2022

"" Participation active et accélération de ce développement ""

Modèle au 1/87 ou HO.

Historique : L'Encyclopédie illustrée des transports, par Jan Tûma, aux éditions Gründ, Paris, 1978.

Réalisation des wagons et photos, par mon ami Bruno Rondeaux.

Bruno nous a réalisé des wagons sur la base de maquettes, mais aussi en améliorant des wagons de certaines marques au 1/87 ou HO, existant sur le marché de la miniature.

Historique : Sur les premières voies ferrées, on utilisait de courts wagons en bois à deux essieux, sans suspension, reliés les uns aux autres par des chaînes.

Les marchandises étaient attachées au wagon et couvertes d'une toile goudronnée. Les wagons à bestiaux étaient munis d'une clôture grillagée et d'un toit. Un peu plus tard, on équipa les wagons en bois de roues à rayons et d'un butoir en bois ferré (131). Les marchandises pouvaient être enfermées dans des ridelles. Un wagon ne pouvait pas transporter plus de 3 à 4 tonnes. A la fin du XIXe siècle, les roues à rayons furent remplacées par des roues pleines à jante métallique, les essieux reçurent des ressorts à lame, on installa un attelage à vis et on ajouta sur la caisse, d'abord en fonte puis en acier, deux butoirs de chaque côté (on appelle cela aujourd’hui des tampons) (132). L'un était plat et le second bombé pour que leurs arêtes ne cassent pas dans les courbes. La capacité de charge des wagons s'éleva jusqu'à 10 et 20 tonnes et le nombre de wagons fermé augmenta; au cours de la guerre, ils servirent au transport des soldats et des chevaux.

Après la Première Guerre mondiale, une unification progressive de l'équipement des chemins de fer se produisit en Europe. On utilisa de longs wagons de marchandises à bogies, sur le modèle des wagons de voyageurs et dont la capacité de charge était de 50 tonnes. On assiste en même temps à une spécialisation du parc ferroviaire : wagons fermés pour les marchandises emballées, wagons-tombereaux pour le transport du charbon, du minerai, du gravier, du sable, wagons plats pour le transport du bois et des machines, wagons-citernes pour le transport des liquides.

Déraillement de wagons de minerai de fer sur les voies de garage de la société minière de Giraumont (54) France dans les années 1970 (Remarquer la guérite qui protégeait l'agent, le levier d'aiguillage, la transmission du levier d'aiguillage et le poste téléphonique de voie) (Collection personnelle).

Les tampons de la BB 12114, qui fut un temps dans l'ancien dépôt de Conflans-Jarny (54) France (Collection personnelle).

131 : Wagon de marchandises ouvert, du milieu du XIXe siècle, en bois, aux roues en fonte, un buttoir en bois à chaque extrémité et un attelage par chaînes.

132 : Wagon de marchandises fermé, du milieu du XIXe siècle, suspension sur ressorts à lame et attelage à vis.

Source des deux dessins: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Le parc actuel de wagons de marchandises n'est pas seulement spécialisé selon les divers types de contenu, mais pour économiser le temps et la main d'oeuvre, on y adjoint des wagons spécialement étudiés pour rendre possible un chargement et un déchargement mécanisés ou automatisés à partir du wagon lui-même, ou à l'aide d'équipements à quai.

La capacité de charge moyenne est passée à 50 et 60 tonnes (aux Etats-Unis 80 à 100 tonnes) et la vitesse moyenne des trains de marchandises est d'environ 80 km/h en Europe, de plus de 100 km/h aux Etats-Unis et elle atteint 140 km/h sur le Tokaïdo japonais.

Les wagons sont équipés de freins pneumatiques dont l'efficacité dépend du chargement.

Les wagons couverts ont l'avantage de pouvoir transporter toutes les sortes de marchandises. La plupart de ces wagons ouvrent par des portes à glissières latérales qui permettent l'entrée des marchandises à l'aide de chargeurs-élévateurs, qu'elles soient dans des caisses ou sur des palettes normalisées. Dans les wagons à grande contenance (134), on peut repousser ou enlever la paroi latérale; le chargement mécanisé prend moins d'une heure, alors qu'il nécessitait une dizaine d'heures lorsqu'il était effectué par des ouvriers. Certains wagons modernes ont un toit ouvrant pour qu'on puisse les charger par le haut à l'aide d'une grue (135). Un type spécial de wagons, utilisés surtout aux Etats-Unis et en Australie est représenté par les wagons à bestiaux qui ont des parois pleines munies d'ouvertures nombreuses, soit des parois à claire-voie; l'intérieur est divisé en boxes.

133 : Gare de marchandises en 1970 : sur la trentaine de voies on trouverait difficilement deux wagons rigoureusement semblables (SBB-Photodienst).

134 : Wagon couvert à grande capacité de 28 mètres de long, aux parois latérales amovibles et toit ouvrant. Poids 26 tonnes.

Source des deux photos: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Cette photo date de 1957, elle représente la gare de Conflans-Jarny (54) France, cette gare était un fleuron de la Lorraine, car elle était 3ième en France en tonnage. Il y avait de tout dans se triage, la flèche jaune indique l'endroit l'on nettoyait les wagons à bestiaux une fois ceux-ci descendus des wagons. A mon entrée à la SNCF en 1966, cette plate-forme fonctionnait encore, même des gens venaient pour le fumier. En bas au centre c'était le local du canton où je travaillais, plus sur la gauche le Poste 1, absent sur la photo. Ce vaste réseau ferroviaire comprenait aussi le dépôt des machines, l'entretien des wagons, le garage à Draisines, le triage qui tournait en 3 x 8, il y avait une dizaine de poste d'aiguillage, sans compter le personnel, une vraie ville. Aujourd’hui il ne reste plus rien, que des passages de trains et quelques rames voyageurs.

Source : La ville de Conflans-en-Jarnisy, septembre 2017.

135 : Wagon de marchandises à 4 essieux, toit à enroulement et portes latérales à glissières.

Source: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Les wagons tombereaux ont des portes latérales; l'arrière et l'avant basculent pour que le wagon puisse être vidé sur un culbuteur. Pour le transport de gros chargements de marchandises en vrac, on utilise de plus en plus des wagons ouverts du type benne qui se remplissent par le haut et se vident par basculement. On a mis récemment en service des wagons-bennes à grande capacité, en aluminium (136) (XX). L'utilisation de l'aluminium, compte-tenu du poids maximum autorisé par essieu, permet d'augmenter le volume de marchandise d'au moins 10%. Certains wagons ont une caisse dont l'intérieur ressemble à un entonnoir anguleux, fermé par un obturateur. Quand on l'ouvre, le contenu (charbon, minerai, sable, etc...) ( voir photo déraillement wagon de minerai), s'écoule directement dans un réservoir placé sous la voie. Ces wagons-trémies sont maintenant très souvent équipés d'un toit ouvrant pour protéger certains matériaux.

On laisse toujours en service les wagons plats à cause de leur simplicité et de leur universalité. Leur plancher est en bois et ils peuvent être équipés de hayons latéraux pour le transport du bois, des tubes, des rails etc... Ils ont permis la naissance de l'ère des containers (Nous en parlerons en fin d'article).

L'inventeur de la dynamite, Alfred Nobel, commanda en 1875 les premiers wagons citernes, tonneaux métalliques reposant sur des bogies, qui pouvaient transporter 10 tonnes au maximum. Il les utilisa pour apporter dans ses usines le pétrole du Caucase. Les citernes soudées actuelles ont une grande capacité; elles peuvent contenir 60 tonnes de liquide.

Wagon benne en aluminium, à l'attelage automatique, pour 75 tonnes de matériaux meubles.

Source: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

sur cette photo on distingue très bien sur le premier wagon de minerai, la forme de l'entonnoir anguleux fermé par un obturateur (Collection personnelle).

Sur cette autre photo on voit en bas à gauche le minerai qui s'écoule directement à terre, l'obturateur étant ouvert (Collection personnelle).

Les wagons frigorifiques sont plus anciens que les wagons-citernes. En octobre 1852, l'Eastern Express traînait derrière son tender un wagon frigorifique qui amenait à Chicago des primeurs du Sud. La réfrigération était assurée par une machine fonctionnant à la vapeur qu'elle recevait de la locomotive.

Actuellement, sur les lignes européennes, circulent les voitures frigorifiques de la société internationale Inter-Frigo. L'isolation de ces wagons est étudiée pour que, à une température extérieure normale, le milieu intérieur entouré de glace sèche se maintienne à une température constante de -10°C, pendant cinq jours. Autrement ces wagons sont équipés d'un élément de réfrigération alimenté par des alternateurs situés sur les bogies; on utilise aussi les trains frigorifiques dont un des wagons renferme un équipement de réfrigération central.

Les wagons transporteurs d'automobiles sont surtout utilisés dans les tunnels alpins. Les voitures accèdent par une rampe sur une suite de wagons plats (138) munis de légères balustrades latérales et d'un toit. Les automobilistes économisent du temps et de l'essence et échappent aux dangers des cols alpins. Pour le transports des automobiles à partir de l'usine de production, on utilise surtout, en Europe, le wagon de marchandise à étage S.N.A.V., de fabrication française. Cette unité à trois bogies peut recevoir 10 grandes voitures ou 22 petites. Les chemins de fer du Canada et des Etats-Unis utilisent des wagons plus longs à trois étages (139) auxquels on accède par des rampes spéciales. Les Américains utilisent aussi un système nouveau, le "Vert-a-pack", rangement vertical en deux rangées parallèles (XXI).

138 : Des automobiles embarques sur les wagons plates-formes d'un train qui les transportera en 20 minutes de la Suisse en Italie en passant sous les Alpes (SBB-Photo-dienst).

139 : Wagon du Canadian National qui peut transporter sur trois plans 18 automobiles.

Source des deux photos: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Les wagons à chargement et déchargement pneumatique en vrac de marchandises à grains fins utilisent la particularité de ces matériaux, de s'écouler facilement quand ils sont traversés par un courant d'air. En quelques minutes, près de 80 tonnes de matériau meuble sont littéralement "soufflées" dans un camion-citerne (voir dessin 141). Le camion met en marche son compresseur et insuffle de l'air par un tuyau dans le fond du wagon. Cet air sépare les uns des autres les grains du matériau, le rendant fluide. Sous l'influence de son propre poids et de la légère surpression qui règne dans l'espace clos du wagon, le matériau coule dans le camion.

Il existe des wagons spéciaux pour toute espèce de chargement. Certains peuvent être équipés de bogies de 32 essieux et servent à transporter des charges de 400 tonnes, de lourdes cuves ou des transformateurs (XXII). Le plus curieux est le wagon qui transporte la fonte des haut-fourneaux aux aciéries. Sur 2 bogies de 16 essieux repose un récipient en forme de fusée, à parois réfractaires (140); on peut y verser par le haut jusqu'à 300 tonnes de fonte. Arrivée à l'aciérie, on met en route un moteur situé sur le bogie arrière; une transmission incline lentement cette poche de fonderie au-dessus d'un mélangeur où elle déverse son lourd contenu brûlant.

140 : Pour transporter le fer en fusion des fonderies de Rheinhausen aux aciéries, on utilise un train de 12 poches de fonderies de 300 tonnes.

Dessin 141 : Transfert pneumatique d'un matériau meuble d'un wagon dans un camion-citerne.On ouvre le compresseur, l'air comprimé pénètre dans le wagon dont le contenu se met en suspension (à gauche). Puis on ouvre l'orifice de vidange et le contenu coule, par gravité, dans la citerne (à droite).

Source des deux photos: L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

"" L'organisation du trafic des wagons de marchandises ""

Sur les seules voies de la République Fédérale d'Allemagne, circulent quotidiennement 400 000 wagons de marchandises. Le temps moyen écoulé entre le chargement et le déchargement d'un wagon est d'environ 4 à 5 jours. Réduire ce temps de quelques heures représenterait une économie de milliers de wagons. Pour que les wagons ne rentrent pas à vide dans leur pays d'origine le trafic est normalisé, dans les états occidentaux par la société Europe, dans les états socialistes par la société OPW. Pour faciliter les contrôles, l'Union Internationale des Chemins de Fer (UIC) a mis au point un système normalisé de marquage des wagons de marchandises. Les électroniciens ont réalisé des lecteurs de ce marquage codé (par exemple : franges de réflexion diverse à des endroits précis sur le flanc des wagons). Aux points de contrôle, des lecteurs photo-électriques ou à laser, lisent le numéro, même si le train roule à 140 km/h (142). Les données recueillis sont immédiatement transmises à un ordinateur central qui contrôle et règle le trafic des marchandises.

Pour accélérer et automatiser l'incorporation de wagons de marchandises dans un convoi d'après leur numéro, il faudrait les munir tous d'un attelage automatique. Les wagons sont équipés de têtes en saillie qui en assurent l'attelage et, en même temps, la liaison des freins pneumatiques et des câbles électriques (143). Le parc de wagons de certains pays (Etats-Unis, URSS, France, en partie Grande-Bretagne, RFA et Japon) sont équipés d'attelages différents. Actuellement, on cherche en Europe un type d'attelage pouvant s'adapter à tous les autres, car les frontières n'existent plus dans le domaine du transport des marchandises.

142 : Un train de wagons pour matériaux meubles passe devant un lecteur de code.

143 : Système d'attelage automatique de deux wagons (photo G. Z. Thorp).

Source des deux photos : L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

"" Containers et terminaux ""

On appelle container soit une caisse ouvrante ou démontable, soit une citerne, soit un récipient réfrigérant, placé dans un cadre aux dimensions normalisées. Il assure une très bonne protection des marchandises, qu'il n'est plus nécessaire d'emballer de façon particulière; il est facilement empilable, il permet une telle mécanisation au chargement, au déchargement et pendant le parcours qu'il ne nécessite aucune manipulation humaine, même en cas de transport mixte, par le train et la route, le bateau ou l'avion (148).

La mise en containers permet le transport direct sans manipulation, de l'expéditeur au destinataire. Elle réalise cette ancienne conception que le seul moyen d'accélérer les transports est de rendre la marchandises et son emballage indépendants du moyen de transport utilisé, afin que celui-ci ne soit pas obligé d'interrompre son service.

Les containers ferroviaires rappellent un ancien procédé : dans une gare parisienne, en 1842, une grue déposait sur un wagon plat une malle-poste avec tout son chargement (144); les voyageurs étaient ainsi transportés à Orléans et en revenaient de la même manière.

On doit les premières expériences de transport par containers à la Société d'Expédition Sealand où l'on s'était rendu compte, vers 1960, que le transport de caisses de marchandises en bateau entre l'est et l'ouest des Etats-Unis, revenait moins cher, malgré le détour par le canal de Panama, si les caisses, acheminées par camion automobiles étaient déposées sur un cargo par une grue à leur point de départ et livrées de la même façon à Los Angeles.

C'est en 1966 qu'un navire spécialement aménagé débarqua à Rotterdam et à Brême les premiers containers. L'Organisation Internationale de Standardisation (ISO) a mis au point un projet de normalisation des containers. Elle partit de la constatation que les palettes en bois pour le transport des marchandises les plus utilisées ont une dimension de 800 x 1 200 mm, que sur les routes, on ne peut excéder la largeur de 2 500 mm et que le gabarit ferroviaire limite la largeur à 2 600 mm. Le module de base pour la largeur d'un container est de 8 pieds = 2 438 mm. La longueur du container varie selon la capacité de charge demandée qui s'échelonne entre 5 et 30 tonnes brutes.

148 : Les containers utilisent tous le types de moyens de transports. Le transfert est rapide et bon marché.

144 : Transfert de la caisse d'une voiture de son train de roues sur un train de roues des chemins de fer, à Paris en 1842 (PTT-Museum, Berne).

Source des deux photos : L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Le prix des containers est élevé, le type 1C coûte autant qu'une automobile. Il se compose le plus généralement d'un cadre en acier muni de parois en tôle et la plupart du temps, de plusieurs ouvertures (145). Les portes sont fermées par des espagnolettes et on peut les plomber. Le châssis porte aux angles des orifices allongés où viennent se loger des crochets qui permettent de manipuler les containers et de les déposer sur les wagons, les camions ou dans les cargos. La caisse est protégée contre la corrosion et laquée pour résister aux influences du milieu marin. Dans le cadre des containers à citernes (146) est fixé un récipient soudé, aux orifices de remplissage et de vidange normalisés, qui sert au transport des liquides les plus divers, depuis le lait ou la bière jusqu'à l'huile lourde et au goudron.

Les containers frigorifiques (147) contiennent un élément de réfrigération dont le courant est amené de l'extérieur ou produit par leur propre diesel. On a mis récemment en service des containers à compartiments du type 1A qui peuvent transporter trois automobiles.

145 : Le container ISO-1 C est le type le plus répandu pour les transports rails routes. Il contient soit 32,7 m3, soit 18 tonnes de marchandises. Son poids propre est de 2 tonnes.

146 : Container-citerne, aux dimensions extérieures du type ISO-1 C pouvant contenir 20 000 litres d'un liquide quelconque.

147 : Container frigorifique utilisé par les chemins de fer sud-africains. Même par les plus fortes chaleurs, il maintient son contenu à la température de -30°C.

Source des trois photos : L'Encyclopédie des transports aux éditions Gründ 1978.

Dans les gares, on manipule le plus souvent les containers à l'aide d'un matériel mobile léger : chariots chargeurs à fourche pour charges lourdes, portiques élévateurs, grues roulantes. On les dépose généralement en pile de trois, leur cadre est d'ailleurs assez résistant pour supporter le poids de huit unités. Par contre les docks pour containers (ferroviaires ou portuaires) les terminaux, sont équipés de matériel lourd : ponts, portiques et grues (XXVII), d'une capacité de charge pouvant atteindre 40 tonnes. Ils sont équipés non pas de crochets mais de systèmes télescopiques dits "spreaders" (149,150). Leur longueur d'ouverture s'adapte à celle des containers et la prise est assurée par des goupilles de sécurité. Les terminaux sont à ciel ouvert car les containers n'ont pas à être protégés contre les intempéries. Les surfaces de béton destinées à les recevoir en couches superposées évoquent, par leur étendue, un petit aérodrome.

Le mouvement mondial des transports par containers s'accroît chaque année de 50 à 100%. on prévoit que, dans l'avenir 80% du volume global des marchandises seront transportés par containers.

Les navires spécialisés ont transporté en 1976 250 000 containers du type 1C. Le transport des containers par chemin de fer s'est énormément développé en URSS et aux Etats-Unis. La liaison Grande-Bretagne-Japon coûte un tiers moins cher par chemin de fer que par bateau. On a pu diminuer le nombre des dockers, la marchandise est moins exposée et on réalise d'énormes économies sur les emballages perdus (tonneaux, caisses). Le transport par containers a intensifié les échanges internationaux. Les transports mixtes par containers sont accélérés par le fait que les types actuels de camions, remorques ou semi-remorques, déposent directement leur chargement sur la plate-forme du wagon et la reprennent de la même manière. Mais il faut utiliser des plates-formes basses, le gabarit routier étant plus haut que celui des chemins de fer.

Parmi les trois possibilités qui s'offrent (151), la plus avantageuse est l'utilisation des semi-remorquent . Aux Etats-Unis et au Canada, où le gabarit ferroviaire est plus haut, s'est particulièrement développé le transport par semi-remorques, dit "Piggy-back" (152, 153) pour le treansport des objets, et "flexi-van" pour le matériaux en vrac. La France utilise le système "Kangourou" (154), qui consiste à faire pousser les remorques routières sur les wagons par un tracteur. Les wagons sont équipés sur toute la longueur du train d'un rail en acier pour le déplacement des roues pneumatiques et de la roue métallique de la béquille. En Allemagne de l'Ouest, on a adopté le système "Hucke-Pack". Les camions, avec leur remorque, embarquent par une rampe sur le train dont les plates-formes sont particulièrement basses; c'est la "Rollende Strasse". Le diamètre des roues n'est que de 355 mm, si bien que la plate-forme est à 410 mm au-dessus des rails. Le chargement de vingt unités routières prend de 20 à 25 minutes. Au cours de la nuit, le train les transporte à leur gare de destination, à 500 ou 1 000 km de la gare de départ. Là, des chauffeurs locaux reprennent les véhicules.

149 : Mise en place d'un ISO-1 A, le plus grand des containers par un pont roulant double avec Spreader.

150 : C'est un jeu pour ce puissant élévateur de déposer le container ISO-1 A de la Société Seatrain sur un wagon de marchandises.

151 : Trois procédés de chargement dans les transports mixtes. 1) Les remorques sont chargées par une grue; 2) Système "Piggyback", la remorque monte sur le wagon; 3) Le train routier monte sur wagon (système Rollende Strasse).