CHAPITRE XI LE BLOCK-SYSTÈME
Nous avons vu précédemment que les règlements prévoient l'espacement des trains par l'observation d'un intervalle de temps, variable suivant les cas, à maintenir entre deux trains ou machines qui se suivent sur une même voie. A cet effet, les agents des gares et de la voie doivent présenter le signal d'arrêt, puis celui du ralentissement, pendant un temps déterminé après le passage du premier train, à tout autre train survenant avant que l'intervalle réglementaire soit écoulé.
Avec ce mode d'exploitation, basé sur V espacement par le temps, le nombre de trains que l'on peut expédier dans une période donnée est forcément limité; il faut donc avoir recours à un autre système lorsque l'accroissement du trafic oblige à dépasser cette limite.
On substitue alors Vintervalle de distance à l'intervalle de temps ; autrement dit, on réalise le bloch-système, imaginé, en 1843, parEdwin Clarke.
Le block-système consiste à diviser la ligne en sec-
tions de longueur convenable, et à ne jamais permettre que deux trains se suivant sur la même voie, se trouvent simultanément dans une de ces sections, aucun train ne devant pénétrer dans une section avant que celui qui le précède en soit sorti.
A cet effet, Tentrée de chaque section est gardée par un poste pourvu de signaux.
On conçoit qu'avec un tel système, la capacité d'une ligne peut devenir pour ainsi dire indéfinie, avec un nombre de postes suffisamment rapprochés, tout en ayant une garantie plus efficace qu'avec la protection par rintervalle de temps.
Le block-système, tel que nous venons de le définir, rend toute collision impossible tant que les signaux sont rigoureusement faits et strictement observés.
Mais il peut se produire des cas où il devient absolument indispensable de laisser entrer un train ou une machine dans une section déjà occupée par un autre train, en cas de secours, par exemple. Plus fréquemment encore, il est désirable de pouvoir faire pénétrer un train dans une section encore bloquée, afin de ne pas lui imposer, par une attente inutile, un retard de nature à jeter la perturbation dans tout le service de la ligne, et, par suite, susceptible de créer des causes de danger pouvant avoir plus de gravité que celles résultant de la pénétration, avec certaines précautions, dans la section bloquée.
11 a donc fallu apporter au système certains tempéraments, mais ces tempéraments ont été entourés de
BLOCK-SYSTEMB IÇy
précautions telles, qu'elles ne compromettent en rien la sécurité donnée par le block-système.
Suivant la nature des tempéraments apportés, le block-système est dit absolu ou permissif.
Dans le block-système absolu, aucun train ou machine ne peut franchir ou quitter un poste que si la voie est libre, à moins de circonstances déterminées, dans lesquelles le mécanicien peut être autorisé à pénétrer dans la section bloquée après un délai fixé, et sous la condition de prendre des précautions spéciales. Ces précautions consistent habituellement en un échange de renseignements, verbaux ou écrits, entre le garde du poste et les agents du train : en outre, le mécanicien doit niarcher dans la section bloquée avec la plus grande prudence, et être maître de sa vitesse de manière à pouvoir s'arrêter dans la partie de voie en vue.
Dans le block-système permissif, les signaux protégeant l'entrée d'une section ne commandent pas l'arrêt, €t le mécanicien qui pénètre dans une section bloquée doit seulement se rendre maître de sa vitesse et traverser la section avec prudence.
Les appareils qui servent à réaliser le block-système peuvent se rapporter à deux types. Dans. le premier type, auquel appartiennent les systèmes les plus anciens, les signaux électriques échangés entre les stationnaires des postes, ne sont pas solidaires des signaux optiques donnés par les stationnaires aux agents des trains.
Dans le type le plus récent, au contraire, les deux caté-
gories de signaux sont rendues électriquement ou mécaniquement dépendantes Tune de l'autre.
Bloch'Système de Clarhe. — Edwin Clarke a introduit le bloch telegrapb System, en Angleterre, en 1853, sur le London andNorth Western Railway. 'L'appareil de Clarke est connu sous le nom d'appareil à trois fils, un fil reliant les appareils de deux postes consécutifs se rapportant à la voie montante, un autre fil les appareils se rapportant à la voie descendante, et le troisième fil pour la sonnerie destinée à prévenir les stationnaires avant d'effectuer l'échange des signaux électriques. L'appareil se compose d'un cadran et d'une manette; sur le cadran tourne une aiguille mue par un électro-aimant, et qui, dans sa position verticale, indique le repos ou « ligne fermée » ; l'inclinaison à droite signifie « voie libre », et l'inclinaison à gauche veut dire« train sur la ligne ».
Quant à la sonnerie, elle est employée non seulement pour appeler l'attention, mais encore pour donner des signaux conventionnels faisant connaître la nature des trains, les obstructions de la voie, etc.
Voici maintenant comment fonctionne le blocksystème à l'aide de ces appareils :
Le signaleur du poste A appelle l'attention de son collègue du poste B au moyen du timbre, puis donne le signal « Soyez prêt » consistant en un certain nombre de coups de timbre consécutifs, dont le nombre indique en même temps la nature du train annoncé.
Si le signaleur du poste B a la certitude que la voie est libre dans la section A B, il accuse réception en
APPAREIL TYER I99
répétant le signal. Le train est alors expédié du poste A et le signaleur de ce poste donne avec sa manette, le signal « train sur la ligne » qui se traduit sur les cadrans par rinclinaison de Taiguille vers la gauche.
Le signaleur du poste B accuse réception en repétant le même signal, et envoie le signal d'avertissement au poste suivant C. Aussitôt que le train a dépassé le poste B, l'agent de ce poste manœuvre sa manette pour donner, sur son appareil et sur celui du poste A, le signal « voie libre ». Après que le poste A a annoncé qu'il a compris, Taiguille reste au repos pour indiquer que la ligne est fermée, jusqu'au moment où, un nouveau train se présentant en A, l'échange des signaux soit repris à nouveau.
Le stationnaire met, bien entendu, les signaux qui s'adressent au mécanicien, à voie libre ou à l'arrêt, suivant les correspondances électriques échangées.
Cet appareil est également appliqué à la circulation sur la voie unique, mais comme il faut éviter, en outre, que deux trains puissent être expédiés en sens inverse au devant l'un de l'autre, l'un des commutateurs à chaque extrémité de la sectioa est enclenché par la station vers laquelle le train se dirige, de manière à maintenir les deux aiguilles dans la position correspondant au signal « train sur la ligne », jusqu'au moment de l'arrivée du train.
Appareil Tyer. — L'appareil Tyer, qui est employé sur le chemin de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée, est analogue à celui que nous venons de décrire, mais il rentre dans la catégorie des appareils à un seul
fil : Taiguillè ne peut prendre que deux positions sur le cadran, correspondant à voie occupée ou voie libre ; après le -passage du courant électrique, l'aiguille reste dans la position où ellje a été amenée.
L'installation de chaque poste de block-système est complétée par des avertisseurs Jousselin, composés d'un cadran divisé en douze cases, renfermant chacune une phrase déterminée. Une aiguille, actionnée par un courant électrique, peut venir se placer devant une quelconque de ces cases, et l'échange de correspondances est ainsi rendu possible entre les deux postes voisins.
Lea signaux optiques, indépendants des signaux électriques, sont faits par des sémaphores et des disques à distance. Depuis quelque temps la Compagnie de Lyon a, sur certaines sections, réalisé un enclenchement électromécanique rendant les deux sortes de signaux solidaires, de manière à parer à tout oubli du garde-sémaphore.
Cantonnement électrique de l'Ouest. — La Compagnie de rOuest applique deux systèmes de cantonnement sur «es lignes à double voie, le cantonnement électrique et le cantonnement mécanique.
Dans le cantonnement électrique, chaque section est fermée par un signal de cantonnement présentant : le jour, un damier rouge et blanc, ou la nuit, deux feux rouges, pour commander l'arrêt absolu, un voyant portant le mot attention pour commander aux mécaniciens de marcher avec précaution ; enfin un écran blanc masquant les voyants quand la voie est libre. Ce signal est précédé d'un disque à distance.
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La communication de poste à poste est établie au moyen d'appareils Regnault (fig. 43) analogues à ceux 4es systèmes Clarke et Tyer que nous avons décrits.
Fig. 43. — Appareil Regnault.
Lorsqu'un train pénètre dans un canton A^ le garde ferme successivement le disque à distance et son signal de cantonnement, et avertit le stationnaire du poste suivant B, vers lequel le train se dirige, que la voie est engagée ; ce n'est qu'au moment où celui-ci répond que le train est passé à son poste B, qu'il rend la voie libre : toutefois s'il ne reçoit pas cet avis au bout d'un temps déterminé, il efface le signal d'arrêt et y substitue le signal d'attention.
Des dispositions spéciales empêchent un poste : d'an-
ScHŒLLER, Chemins de fer et Tramways. 13
noncer au suivant l'approche d'un train sans avoir, au préalable, mis ses signaux à l'arrêt ; d'effacer ses signaux tant que le canton engagé n a pas été débloqué électriquement; et de recevoir du poste suivant la voie libre avant que ce dernier ait fermé ses signaux optiques.
Cantonnement mécanique de r Ouest, — Sur les lignes très chargées, comme celle de Paris à Auteuil, où, les trains se succèdent pendant une grande partie de la journée à intervalles de trois minutes seulement, et où, par suite, les postes de cantonnement doivent être très rapprochés, la Compagnie de l'Ouest fait usage du cantonnement mécanique.
Un poste manœuvre, sur chacune des voies qu'il est chargé de protéger, un signal d'arrêt absolu muni de pétards et un disque à dislance.
Le principe du cantonnement mécanique . est le suivant : le signal carré qui ferme l'entrée d'une section est manœuvré par le poste auprès duquel il se trouve, et qui le ferme pour couvrir le train ausssitôt après son passage, mais ne peut l'ouvrir; le poste suivant qui le manœuvre aussi, peut seul l'ouvrir.
Chaque poste renfeKme, par suite, trois leviers pour chaque direction : le premier, pour son disque à distance, le deuxième pour fermer son signal carré et lé troisième pour ouvrir le signal carré du poste précédent. Ces leviers sont enclenchés entre eux, de sorte qu'il faut mettre le disque à distance à l'arrêt pour pouvoir fermer le signal carré et que Ton ne peut ouvrir le signal carré du poste précédent qu'après avoir mis son signal
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carré à l'arrêt. Enfin, le disque à distance et le signal carré sont enclenchés de manière qu'on ne puisse ouvrir le premier tant que le second est fermé.
La manœuvre des appareils est dès lors facile à concevoir, si Ton considère trois postes successifs A, B, C, et que Ton suppose un train arrivant au poste B. Dès que le train a dépassé le disque à distance de ce poste, le disque est mis à Tarrêt à l'aide du seul levier qu'il soit possible de mouvoir à ce moment ; lorsque le train franchit le poste B, le signaleur met le signal carré à l'arrêt pour le couvrir, et il peut alors débloquer le poste A; et à partir de ce moment, il ne pourra plus agir sur aucun de ses leviers jusqu'à ce que le train ait dépassé le poste C.
Comme on le voit, il ne peut se trouver qu'un train à la fois dans chaque section: mais ce blocksystème absolu comporte nécessairement certains tempéraments en cas de dérangements d'appareils.
En raison du faible intervalle de temps et de distance qui sépare les trains consécutifs, la Compagnie de l'Ouest a cherché à assurer la manœuvre immédiate des disques à distance derrière les trains aussitôt après leur passage, et elle leur a appliqué à cet effet l'appareil Aubine, qui, par l'intermédiaire d'une pédale, met automatiquement le disque à l'arrêt au moment du passage du train.
Sur la ligne de Paris à Auteuil, le cantonnement est disposé un peu différemment, en ce sens qu'il n'y a pas de signaux avancés à tous les postes. Par suite d'une disposition particulière, les postes des gares sont infran-
cbissables, c'est-à-dire qu'aucun train ne. doit les franchir sans s'y arrêter ; les signaux de ces postes ont été supprimés.
Le cantonnement mécanique appliqué par la Compagnie de l'Ouest constitue, comme on le voit, un type particulier de block-système, puisque Télectricité n'intervient pas dans son fonctionnement.
Électro-sémapbores pour lignes à double voie. — Les chemins de fer du Nord, de l'Est et de Paris à Orléans réalisent le block-système à l'aide des électro-sémaphores, dans lesquels les signaux à vue sont non seulement solidarisés avec les signaux électriques, mais font corps avec eux sur le même appareiL
Un électro-sémaphore (voir fig. 44) porte, pour chaque direction, une grande aile placée à la partie supérieure d'un mât assez élevé, et qui s'adresse aux mécaniciens qui circulent respectivement sur chacune des deux voies principales : cette aile se développant horizontalement à la gauche du mât, dans le sens de la marche du train, et présentant, le jour, sa face rouge, et la nuit un feu vert et un feu rouge, commande l'arrêt aux mécaniciens. Pour chaque voie, un petit bras, peint en jaune, et placé à mi-hauteur du mât, se développe à droite et sert à annoncer l'entrée et la sortie des trains dans les deux sections situées de part et d'autre du poste.
Les signaux optiques et électriques sont solidarisés de telle manière, que lagent d'un poste peut seulement mettre son signal à l'arrêt et le caler mécaniquement ;
l'effacement du signal ne peut être fait que par le poste suivant qui le déclenche électriquement.
A chaque aile et à chaque petit bras, correspond une boîte renfermant les appareils électro-mécaniques qui produisent l'enclenchement ou le déclenchement, suivant lecas.
Chaque poste sémaphorique est protégé par des disques à distance.
Un exemple va faire comprendre le fonctionnement du système (voir fig, 45).
Lorsque les sections entre lesquelles est placé un poste sémaphorique sont dégagées de tout train ou machine, les grandesailessontefTacéesainsi que les petits bras; les boites correspondantes ont un peiit voyant qui est tourné au blanc.
Lorsqu'un train ou une machine s'approche d'un poste
• Figure communiquée par M. Dumont, de la Compagnie des Chemins de fer de t'Est.
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sémaphorique, l'agent de ce poste le couvre au moyen du disque à distance ; dès que le train ou la machine a dépassé son poste, il tourne la manivelle de la boîte n"* 1 correspondant à la grande aile, pour mettre cette grande aile à l'arrêt. Par suite de cette manœuvre, un courant électrique est dirigé vers le poste en avant, où le petit bras jaune se développe horizontalement pendant qu'un coup de timbre éveille l'attention du garde-sémaphore et que le voyant de la boîte n" 2 reliée au petit bras passe au rouge.
Un courant en retour donne au poste expéditeur Taccusé de réception du signal qu'il a envoyé en avant, par le passage au jaune du voyant de la boîte n** i , accompagné d'un coup de timbre.
Aussitôt que le garde-sémaphore a constaté par l'inspection des signaux d'arrière du train, que ce train est entier, il manœuvre la manivelle de la boîte n° 2 pour effacer le petit bras de son poste et en même temps la grande aile du poste en arrière.
La figure 45 indique schématiquement les différents cas qui peuvent se présenter dans la circulation des trains sur une ligne munie d'électro-sémaphores.
Aucun train ne se trouvant dans la première section, la grande aile ri du poste i est à voie libre; au poste 2, la grande aile r 2 est levée horizontalement pour protéger le train engagé dans la section 2-3, qui est annoncé au poste 3 par le petit bras jaune J^ développé horizontalement.
De même, le train précédent est couvert dans la
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section 3-4 par la grande aile r^ du poste 3 et annoncé au poste 4 par le développement du petit brasy4.
Si le second train arrive au poste 3 avant que le premier ait dépassé le poste 4, il sera arrêté par le signal r^ et il ne pourra s'engager dans la section 3-4 que quand cette aile r^ sera tombée.
Toutefois, si après avoir attendu pendant un délai qui varie suivant les règlements des compagnies et qui est par exemple, sur le Nord, de cinq minutes après le passage du train précédent, la grande aile n'est pas encore tombée, le mécanicien peut être autorisé à pénétrer dans la section bloquée, en prenant toutes les précautions spéciales déjà énumérées au commencement de ce chapitre.
Lorsque le train s'engage, dans les conditions ci-dessus, dans une section déjà occupée par un train précédent, en franchissant, par conséquent, un sémaphore donnant encore le signal d'arrêt, l'agent de ce poste attend que l'aile se mette en voie libre, ce quisignifie que le premier des trains engagés dans la section suivante en est sorti.
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Il manœuvre alors immédiatement Tappareil n"* i pour mettre à Tarrêt la grande aile et signaler en avant le second des trains engagés ; puis il manœuvre Tappareil n^ 2, afin de débloquer la section que le second train a quittée.
Cette manœuvre s'exécute autant de fois qu'il passe
FiG. 46- — Enclenchement des boîtes des électro-sémaphores entre elles et avec les disques à distance.
de trains ou de machines devant l'appareil pendant qu'il est à Tarrêt.
Pour empêcher qu'un garde ne puisse débloquer une section que vient de quitter un train, et oublier de bloquer celle où il vient d'entrer, un enclenchement a été réalisé entre les électro-sémaphores, de manière que le garde du poste 2 ne puisse débloquer la section 1-2 en
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arrière avant d'avoir, au préalable, bloqué la section 2-3 en avant, lorsque le train passe au poste 2; en outre, le
Fio, 47. — Enclenchement des boîtes des électro-sémaphores entre elles et disques à distance.
garde du poste 2, quand la section est bloquée pour un premier train et qu'on lui annonce un deuxième train venant du poste i, ne peut supprimer cette annonce et
débloquer la section 1-2, sans avoir rebloqué la section 2-3 après le débloquage donné par le poste 3 à la sortie du premier train de la section 2-3.
Le garde ne peut débloquer, en arrière, la section 1-2 qu'après avoir mis sa grande aile à Tarrêt autant de fois qu'il a été introduit de trains dans la section 2-3.
Toutefois, cet appareil permet aux stations où des trains doivent se dépasser, de supprimer la dépendance entre les deux sections adjacentes lorsque Ton a garé un train : si un train doit se garer sans dépasser le poste, la dépendance entre les deux sections est supprimée, après que le garage a été effectué, par Tagent qui commande cette opération. Cet agent manœuvre un commutateur placé près du point de garage, ce qui permet au garde de débloquer la section en arrière sans bloquer celle en avant.
Un enclenchement, a en outre, été réalisé par M. Eugène Sartiaux entre la grande aile du sémaphore, le petit bras et le disque à distance, par une serrure électrique K (fig. 46 et 47) reliée au levier L du disque et par un appareil supplémentaire dans la boîte d'enclenchement F située entre les deux appareils de manœuvre du sémaphore.
Électro-sémaphores pour lignes à voie unique. — Sur les lignes à voie unique, les électro-sémaphores sont destinés, non seulement à maintenir l'espacement des trains circulant dans le même sens, mais encore à éviter l'expédition de deux trains circulant en sens contraire sur la voie unique entre deux points de croise-
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ment, et à prévenir la collision qui en serait la conséquence inévitable.
Les sémaphores, placés à chaque extrémité de la voie unique, n'ont qu'une seule grande aile s'adressant aux mécaniciens qui vont s'engager sur la voie unique, et un seul petit bras : la grande aile donne normalement le signal d'arrêt et ferme ainsi la voie unique.
Les électro-sémaphores intermédiaires sont semblables à ceux des lignes à double voie, en ce sens qu'ils sont pourvus d'une grande aile et d'un petit bras pour chaque direction.
Les appareils des divers postes sont enclenchés entre eux de telle manière, que la grande aile d'un poste extrême ne peut être abaissée pour laisser pénétrer un train sur la voie unique que si aucun train n'est engagé sur la ligne en sens contraire; aux postes intermédiaires, les ailes correspondant à la direction opposée. à celle suivie, par le train sont enclenchées à l'arrêt.
Des électro-sémaphores de ce type sont installés sur certaines sections à voie unique du réseau du Nord, sur lesquelles la circulation est très active.
Bloch'Système de Siemens et Halske. — En Allemagne, on emploie le block-système de Siemens et Halske, fait à l'aide de sémaphores analogues à ceux que nous venons de décrire, mais pour lesquels le bloquage en avant et le débloquage en arrière sont simultanés, ce qui est un inconvénient, ces deux manœuvres devant pouvoir être effectuées indépendamment Tune de l'autre dans certains cas.
Le block -système de Siemens et Halske étant employé pour l'exploitation d'après le principe allemand, dans lequel l'entrée des gares est normalement fermée, il existe trois catégories d'appareils : les appareils de station, placés sur les quais de la gare, les appareils terminus de station, placés aux deux extrémités delà gare, et enfin les appareils de ligne, situés en pleine voie.
Les appareils de station ne sont pas pourvus de sémaphores ; les autres comportent des électro- sémaphores portant, pour chaque direction, une grande aile : placée horizontalement, cette grande aile commande l'arrêt; pour indiquer la voie libre, l'aile est dirigée à 4y vers le haut. Pendant la nuit, les signaUx correspondants sont donnés par la couleur, rouge ou blanche, du feu du sémaphore.
Suivons le fonctionnement des appareils sur la figure 48, représentant une ligne pourvue du block-système Siemens et Halske. Nous supposons que la ligne comporte deux appareils de station, deux appareils terminus de gare et deux appareils de ligne. Un train part de l'une des stations : le garde appuie sur la touche de sonnerie et tourne en même temps la manivelle de l'inducteur placée au bas de la boîte. 11 envoie ainsi un courant électrique dans le sens de la marche du train : ce courant fait tinter la sonnerie du poste suivant et prévient le garde de ce poste de l'arrivée d'un train. Ce dernier garde transmet immédiatement ce signal, et ainsi de suite, en sorte que tous les postes jusqu'à la station suivante sont prévenus.
