Culbuteurs à wagons - deuxième partie

 Voici la suite du texte que j'ai publié en mai dernier sur les culbuteurs à wagons (cliquez ici pour lire la première partie). Les culbuteurs de première génération transféraient le contenu des wagons directement sur des navires ; le wagon devait donc être élevé au-dessus du pont du navire. Les wagons devaient d'ailleurs être séparés du convoi, vidés et réassemblés pour retourner à la mine.

Un culbuteur en service à Santa Marta en Colombie. Notez les serres destinées à retenir le wagon sur les rails et la mention «ROTARY END» (extrémité rotative) peinte à droite des wagons.

Au début des années 1980, de nouveaux dispositifs plus rapides et plus efficaces firent leur apparition. L'idée est ici de vider les wagons le plus rapidement possible en réduisant le nombre de manœuvres requises. Vint ainsi l'idée des crochets d'attelage rotatifs. Les wagons sont alors équipés d'un crochet d'attelage rotatif à une extrémité et d'un crochet standard à l'autre. Le timon des wagons devient alors l'axe de rotation du culbuteur : les wagons peuvent donc être déchargés sans être désaccouplés. Dans certains cas, les wagons demeurent attelés ensemble de façon semi-permanente, étant séparés seulement lorsque des réparations sont requises. Les plus gros culbuteurs peuvent vider quatre wagons d'un coup.

Certains sites utilisent aussi des indexeurs pour déplacer les wagons lors des opérations de chargement et/ou de déchargement. Ces appareils évitent de recourir à une locomotive et peuvent positionner les wagons plus précisément.

Notez comment le bras poussoir vient s'appuyer sur le châssis des wagons, autour des attelages.

Le déversoir à spirales est une méthode innovatrice de déchargement. Les wagons comportent un châssis qui supporte une benne à déchargement latéral. Le déversoir comporte deux spirales, ressemblant à des arches, situées au dessus de la voie. Lorsqu'un wagon entre dans le déversoir, une roue guide installée sur la benne est entrainée par les spirales. La benne bascule alors sur le côté avant de revenir à sa position initiale. Cette méthode a l'avantage d'éliminer tous les mécanismes complexes d'un déversoir conventionnel. Les départs et arrêts fréquents requis pour positionner les wagons sont également éliminés, réduisant la facture énergétique.

Conçu par la société suédoise Kiruna Wagon, le système de déversoir à spirales est à la fois simple et efficace.

Culbuteurs à wagons - première partie

Je récemment visionné une vidéo fascinante datant de 1946 qui faisait mention d'un culbuteur à wagons, une machine servant à décharger le charbon de wagons vers la cale d'un navire. Ces gigantesques machines ont été crées pour décharger les wagons et charger les navires le plus efficacement possible.

Le film de 1946, tourné pour le Pennsylvania Railroad, qui piqua ma curiosité. Bien que les wagons conçus pour le transport du charbon possèdent des trappes ventrales pour les décharger, la spectaculaire méthode du culbutage est beaucoup plus rapide, un wagon à la minute, selon le narrateur. Les wagons tombereaux, dépourvus de trappes, peuvent aussi y être déchargés.

Ces culbuteurs à wagons dont les premiers spécimens furent bâtis vers la fin du dix-neuvième siècle, ont peu de choses en commun avec les culbuteurs modernes. Ces engins élevaient les wagons jusqu'à ce qu'ils atteignent une trémie, avant d'être renversés pour en vider le contenu. Une fois dans la trémie, le charbon était dirigé vers une goulotte munie de mâchoires permettant d'interrompre le remplissage du navire. Le charbon étant friable, l'idée était d'incliner le wagon, plutôt que de le renverser, afin que le matériel déchargé subisse une chute la plus courte et douce possible.

Ici, un court extrait en couleur d'une installation similaire à la vidéo ci-dessus, dont le tournage remonte aussi aux années 1940. Ce type d'appareils, fabriqués par la McMyler-Interstate Company au début du vingtième siècle, étaient aussi appelés culbuteurs McMyler.

La machinerie utilisée pour pousser les wagons jusqu'au culbuteur est aussi intéressante ; plutôt que d'utiliser une locomotive pour pousser les wagons, les concepteurs ont opté pour un poussoir actionné par un treuil. Les wagons sont donc décrochés un à un au pied de la pente et le poussoir prend alors le relais. Lorsqu'un wagon plein arrive en haut de la pente menant au culbuteur, il pousse le wagon vide qui s'y trouve. Ce dernier dévale alors la pente de l'autre côté du culbuteur jusqu'à ce qu'il dépasse un aiguillage équipé d'aiguilles à ressorts. Cet aiguillage est situé au bas de la pente à la sortie du culbuteur et juste avant une montée, ressemblant à la rampe d'une piste de saut à skis, destinée à freiner l'élan du wagon vide. Les ressorts maintiennent l'aiguillage en position déviée. Lors du passage d'un wagon vide, les roues de ce dernier talonnent l'aiguillage, forçant les aiguilles en position droite. Une fois l'aiguillage franchi, les aiguilles reprennent leur position déviée, le wagon s'arrête et repart en sens inverse vers une voie de réception située au pied du culbuteur.

Ici, un film de 1897 tourné par la Edison Manufacturing Company nous montre un autre type de culbuteur à wagons en service pour le Erie Railroad sur les quais de Cleveland, en Ohio. Notez la structure cylindrique à l'intérieure de laquelle est poussé le wagon. Un système de treuils fait ensuite rouler le cylindre sur des rails ascendant. 

Un article paru en 1951 dans le Railroad Magazine, décrit l'opération de Big Mac, le culbuteur McMyler construit en 1919 à Jersey City, sur la rive de la rivière Hudon, pour le Central Railroad of New Jersey. L'auteur y relate, entre autres choses, comment les ouvriers procédaient et comment, pendant les froides journées d'hiver, les wagons devaient être dégelés à la vapeur avant d'être déchargés.

Komatsu PC300LC

L'excavatrice moderne est une plateforme malléable qui peut être adaptée à toute sorte de besoins. À preuve cette Komatsu PC300LC équipée d'une flèche et d'un bras à portée étendue.

Deux excavatrice : une John Deere 350D (droite) et une Komatsu PC300 après une journée de travail. Cliquez ici pour une photo des tombereaux articulés.

Photographié en mai 2008 à Candiac au bord de ce qui allait devenir la rue Darvault. Je me rappelle avoir remarqué la flèche de l'excavatrice en circulant sur l'autoroute 30, que l'on aperçoit à l'arrière plan de la première photo. Je n'ai pas eu l'occasion de la voir en service, mais le godet de terrassement dont elle est équipée me porte à croire qu'elle a dû donner la touche finale au talus près de l'autoroute.

La Komatsu PC300 est une machine de taille moyenne, pesant environ 29 tonnes (pour une version standard), mais celle-ci est sûrement un peu plus lourde, notez les plaques d'acier qui furent ajoutées au contre-poids. La flèche élancée de la Komatsu donne un air trapu à la John Deere 350D garée à côté.

Bombardier HR616

En parcourant le lot de photos prises durant ma jeunesse, je remarquai un cliché montrant un convoi du Canadian National (CN) à la sortie du pont Victoria, arrivant à Montréal et passant à côté des ateliers de Pointe-Saint-Charles. Encore une photo mal cadrée et surexposée... Mon œil, plus aiguisé qu'il ne l'était jadis, remarqua la seconde locomotive (numéro 2115) : un modèle HR616, construite par Bombardier (BBD) en 1982.

La machine de tête (numéro 5320), une SD40-2W construite par General Motors Diesel (GMD) en 1979, serait toujours en service auprès du CN au moment de l'écriture de ces lignes. Je me trouvais sur le terrain de baseball des employés des ateliers de Poine-Saint-Charles lorsque j'ai pris cette photo, possiblement en 1990 ou 1991. Selon le site Web de la Canadian National Railways Historical Association, la locomotive 2115 que j'ai photographiée a été retirée en 1998.

La firme québécoise Bombardier, qui traverse présentement une période difficile, annonçait récemment la vente de sa division transport au géant français Alstom. À l'exception des ferrovipathes, peu de gens savent que Bombardier tenta sa chance dans la conception et la fabrication de locomotives diesels destinées à la traction des trains de fret nord-américains. En 1975, Bombardier acquit 59% des parts de la Montreal Locomotive Works (MLW). La MLW, qui était en quelque sorte la branche canadienne de l'American Locomotive Company (ALCo), produisait des machines dérivées des modèles américains. Lorsque Bombardier en prit le contrôle, l'entreprise se lança dans la conception d'une nouvelle gamme de locomotives destinée à remplacer les modèles précédemments construits par MLW. Le talon d'Achille des locomotives MLW a toujours été le moteur diesel, conçu par ALCo. Bombardier tenta d'en améliorer la conception et dévoila la série HR (Highly Reliable, hautement fiable) au début des années 1980. Deux modèles furent offerts : le HR412, une machine de ligne et de manœuvre à 4 essieux et dotée d'un moteur ALCo 251C dévelopant 2400 chevaux vapeur ainsi que le HR616, une machine de ligne à 6 essieux dotée d'un moteur ALCo 251E dévelopant 3000 chevaux vapeur. La série HR fut un échec, la piètre fiabilité des machines fit fuir les acheteurs potentiels, pour la plupart déjà échaudés par les produits MLW... Seul le Canadian National osa faire l'acquisition des modèles HR412 et HR616. En 1985, lors d'une réorganisation de ses activités, Bombardier se retira de la fabrication de locomotives diesels. General Electric se porta acquéreur de l'usine de la rue Dickson en 1988, restée vacante depuis 1985. Le CN retira les machines Bombardier de son parc en 1998 et la dernière locomotive LRC de VIA Rail fut retirée en 2001, mettant fin à près de vingt ans de traction diesel signée Bombardier sur les réseaux de chemin de fer canadien. Aucune machine Bombardier n'eut de seconde vie auprès d'un autre chemin de fer.

Les locomotives construites par MLW et BBD offrent un spectacle multi-sensoriel : autant la vue que l'ouïe et l'odorat sont sollicités! Dans la première séquence de cette vidéo, une SD40 (5059) construite par General Motors Diesel (GMD) est assistée par deux HR616 (2100 et 2112) construites par Bombardier. Notez l'abondante fumée produite par les moteurs ALCo et surtout le son qu'ils émettent : sorte de chuff-chuff-chuff similaire à celui que faisaient les machines à vapeur à une autre époque et qui enterre presque entièrement le ronronnement du moteur de la SD40...

John Deere 595D

En Amérique du nord, les excavatrices sur roues sont moins répandues que les modèles à chenilles. Les machines sur pneumatiques attirent donc naturellement mon attention lorsqu'elles croisent mon chemin.

Propriété de PNG Projets d'aménagements Inc, cette excavatrice est un spécimen intéressant. Notez les deux circuits hydrauliques auxiliaires sur le bras et les pneus doubles, option qui facilite les déplacements sur chaussée pavée.

J'ai photographié cette excavatrice John Deere 595D au bord de la route 132 à Delson en juin 2007. Ce modèle fut produit durant les années 1990. La fiche technique (toujours disponible sur le site de John Deere) indique que la machine est mû par un moteur John Deere 4276T dont la puissance varie selon l'utilisation de l'excavatrice : 100 chevaux vapeur en mode déplacement et 95 chevaux vapeur en mode excavation. Le modèle 595D comme celui-ci pèse 16 590kg et peut creuser jusqu'à 6,3m de profondeur.

Cette vidéo fut tournée par un détaillant de camions et d'engins de chantiers usagés. Notez la lame sur cette 595D ; offerte en option, elle remplace deux stabilisateurs et peut servir à niveler ou pousser du matériel.

Blaw-Knox PF-180

J'ai photographié ce finisseur Blaw-Knox en 1990, j'écris l'année sous toutes réserves, sur le chantier de la Place Édouard ; un mini-mail situé au coins des boulevards Sir-Wilfrid-Laurier et Édouard à Saint-Hubert.

J'ai omis de relever le modèle du finisseur et la qualité de la photo le rend impossible à lire. Les proportions de la machine me laissent penser qu'il pourrait s'agir d'un modèle PF-180. L'œil avertit remarquera le disque de frein à gauche de la roue arrière. Il s'agit d'un finisseur équipé d'une boîte de vitesses mécanique ; une chaîne transmet la puissance du moteur aux roues arrière via deux barbotins installés sur les moyeux des disques de frein (la chaîne est à peine visible sur cette photo). À partir des années 1980, les boîtes de vitesses mécaniques sur les finisseurs furent graduellement remplacées par des transmissions hydrostatiques.

La firme Nepcon avait obtenue le contrat pour effectuer la pose de l'asphalte. À l'époque, le boulevard Édouard se terminait à la jonction avec le boulevard Sir-Wilfrid-Laurier. L'intersection comportait des feux de circulation. Avec l'augmentation du nombre de véhicules, cette configuration devint rapidement problématique. Quelques années plus tard, le boulevard Sir-Wilfrid-Laurier sera élargi de quatre à six voies entre les boulevards Taschereau et Cousineau, les feux de circulation à l'intersection du boulevard Édouard seront éliminés et un viaduct ferroviaire remplacera le passage à niveau sur le boulevard Laurier. Le boulevard Sir-Wilfrid-Laurier ressemble aujourd'hui plus à une autoroute qu'à un boulevard.

J'avais mis ces deux photographies de côté à cause de leur mauvaise qualité. Plusieurs années plus tard, je leur trouve quelques charmes. Pour commencer, les finisseurs Blaw-Knox comme celui-ci sont aujourd'hui disparus des chantiers. Cette photo fut prise sur ce qui allait devenir le prolongement du boulevard Édouard lors de la reconfiguration de l'intersection avec le boulevard Sir-Wilfrid-Laurier. On y aperçoit la gare de triage Southwark du Canadian National (CN) à l'arrière plan. Les ferrovipathes remarqueront les wagons couverts avec le logo «nouille cuite» du CN. Ce logo rendait le matériel roulant du CN facilement identifiable. Il est aujourd'hui disparu, la présence du logo ne changeant rien à la capacité des wagons, les coûts reliés à son application furent jugés superflus. Notez que les wagons sont également exempt de graffiti, c'était vraiment une autre époque! 

Metso Nordberg LT105

J'ai photographié ce concasseur à mâchoires Metso LT105 sur le chantier du quartier Dix30 à Brossard en juin 2007. La firme Bricon était en charge de construire les infrastructures routières.

Notez la plaque métallique à gauche de la machine : il s'agit d'un des côtés de la trémie. En opération, ils sont relevés pour former un entonnoir et diriger la pierre vers le concasseur, au centre du châssis.

Produit de 2000 à 2007, le modèle LT105 pèse 41 tonnes et possède un moteur Caterpillar C9 développant 300 chevaux vapeur. Ce concasseur peut produire jusqu'à 400 tonnes de graviers par heure. Ce modèle de concasseur possède des chenilles et peut se déplacer par lui-même sur les chantiers.

Le LT105 comporte un concasseur de type Dodge ; le pivot de la mâchoire mobile est en bas et l'arbre excentrique est en haut. Ce type de concasseur produit de la pierre de taille uniforme mais peut avoir tendance à bloquer, d'où la flèche de rétrocaveuse munie d'un marteau hydraulique, utilisée pour briser les morceaux qui bloqueraient le concasseur. Notez la montagne de gravier derrière le concasseur, produite à même la pierre excavée du chantier.

Le fonctionnement des concasseurs à mâchoires est d'une étonnante simplicité : la pierre est dirigée entre les mâchoires. Ces dernières sont disposées en «V», l'une est fixe alors que l'autre est supportée par un pivot et un arbre excentrique. Lorsque l'arbre excentrique tourne, la partie supérieure de la mâchoire mobile effectue un mouvement circulaire, augmentant et rétrécissant l'espace disponible pour la pierre. La gravité attire les cailloux vers le fond du «V», ils sont ensuite pulvérisés lorsque les mâchoires se rapprochent. Un espace est prévu à la pointe du «V» pour permettre au gravier de sortir du concasseur. Cet espace est ajustable, permettant de varier la taille des graviers.

Cette vidéo nous montre la trémie et la gueule d'un concasseur Metso LT105. Le mouvement des mâchoires et la gravité attirent inexorablement la pierre vers le fond du concasseur. La puissance et la solidité de ces machines semblent a toute épreuve...

Bruno Nordberg, un immigrant finlandais installé à Milwaukee aux États-Unis, fonda la firme Nordberg en 1886. L'entreprise produisait au départ des machines à vapeur. Les concasseurs pour l'industrie minière furent rapidement ajoutés au catalogue. Rauma-Repola Oy, un conglomérat finlandais oeuvrant principalement dans l'industrie forestière, acquit Nordberg en 1986. La firme finlandaise Metso fut créée en 1999, lors de la fusion de Valmet (fabricant de machines à papier et carton) avec Rauma Oy (technologie des fibres, concasseurs de pierres et solutions de contrôle de débit).

Une vidéo du fabricant chinois Shanghai Vipeak Heavy Industry Machinery Company montrant les différents composants d'un concasseur. Notez comment les mâchoires oscillent (2:05) et comment l'ajustement de l'espace entre elles permet d'ajuster la taille maximale des graviers.