L'importance de la mesure statique de la répartition des forces verticales à la roue à des fins de maintenance
Au cours des 20 dernières années, la Communauté européenne est devenue le protagoniste d’une succession d’actions visant à créer un espace ferroviaire communautaire unique. Cela a nécessité l’harmonisation des normes techniques, administratives et de sécurité, indispensable pour parvenir à l’interopérabilité des différents systèmes ferroviaires nationaux. Le processus réglementaire a débuté en 2001 avec la publication du premier paquet ferroviaire. A ce jour, les Etats membres de la communauté européenne sont aux prises avec la transposition des dernières directives publiées au Journal Officiel dans le cadre de la mise en œuvre du IVe paquet ferroviaire : la Directive UE 2016/797 relative à l’interopérabilité du système ferroviaire et la Directive UE 2016/798 relative à la sécurité ferroviaire.
Dans la foulée de l’affirmation de l’interopérabilité, il fallait aussi harmoniser les paramètres de sécurité caractéristiques des trains circulant au sein de l’espace ferroviaire européen. C’est pourquoi, au cours de ces années de construction d’un système ferroviaire unique, se sont succédé plusieurs Règlements européens qui, en phase avec les innovations continues du domaine ferroviaire, énumèrent et réglementent les exigences essentielles qu’un matériel roulant, destiné à circuler sur réseau européen, est tenu de respecter selon la catégorie à laquelle il appartient. Ces réglementations sont appelées Spécifications techniques d’interopérabilité (STI).
Les STI actuellement en vigueur pour les deux principales catégories de matériel roulant sont :
- Règlement (UE) no. 321/2013 de la Commission relatif à la spécification technique d’interopérabilité concernant le sous-système “Matériel roulant – Wagons pour le fret” du système ferroviaire dans l’Union européenne (STI WAG)
- Règlement (UE) no. 1302/2014 de la Commission concernant une spécification technique d’interopérabilité relative au sous-système «Matériel roulant – Locomotives et matériel roulant destiné au transport de passagers» du système ferroviaire dans l’Union européenne (STI LOC & PAS)
Pour les deux, la dernière version consolidée en vigueur est datée du 11/03/2020.
La répartition correcte du poids exercé sur le rail par chaque roue est l’une des exigences essentielles qu’un matériel roulant destiné à circuler sur le réseau européen est tenu de respecter. Étant un paramètre crucial, qui entre en jeu lors des moments critiques de la circulation tels que le freinage, la circulation en courbes ou en biais. Pour cette raison, la répartition statique des forces verticales à la roue d’un même essieu est régie par des limites particulièrement strictes.
Le règlement 1302/2014 régit et prend en compte le paramètre de la force verticale statique par roue dans le cadre de deux exigences essentielles :
- Charge à la roue
- Sécurité contre les risques de déraillement sur gauche de voie
Charge à la roue
Pour cette exigence, le paragraphe 4.2.3.2.2 du Règlement établit :
“Le rapport de la différence de charge à la roue pour chaque essieu Δqj= (Ql-Qr)/(Ql+Qr) doit être évalué à l’aide de la mesure de la charge à la roue, en considérant la condition de charge «masse de conception en ordre de marche». Une différence de charge à la roue supérieure à 5 % de la charge l’essieu à pour cet essieu monté est autorisée uniquement s’il est démontré que cette différence est acceptable par l’essai de sécurité contre les risques de déraillement sur gauches de voie […] “
Ainsi, sauf cas exceptionnel, l’écart relatif de charge à la roue pour chaque essieu est limité à 5 %.
Sécurité contre les risques de déraillement sur gauche de voie
Sur cet aspect, le paragraphe 4.2.3.4.1 de la STI LOC & PAS stipule que :
” L’unité doit être conçue de manière à pouvoir circuler en toute sécurité sur des gauches de voies, en tenant compte notamment des transitions entre voies en dévers et voies en alignement, et des écarts de nivellement transversal.”
Il est également envisagé que :
” La procédure d’évaluation de la conformité est décrite dans la clause 6.2.3.3 de la présente STI.”
6.2.3.3
” La démonstration de conformité doit être réalisée conformément à l’une des méthodes indiquées dans la spécification mentionnée à l’appendice J-1, index 83.”
Tableau de l’appendice J-1, index 83
Le point 5.3.3 de la norme EN 14363 prévoit la mesure de la répartition des forces verticales statiques à la roue.
Le respect de l’exigence essentielle de sécurité contre les risques de déraillement sur gauche de voie nécessite donc également la mesure des forces exercées par chaque roue.