Les opinions exprimées ici sont uniquement celles de l’auteur et ne représentent pas nécessairement les opinions de FreightWaves ou de ses filiales.

Les bases physiques d’une compagnie de chemin de fer se résument à:

• La structure de voie/emprise
• L’équipement du train de matériel roulant
• L’itinéraire que vous reliez (origine et destination).

C’est ce qui est requis en ce qui concerne les principes fondamentaux de l’ingénierie de l’infrastructure ferroviaire:

• Terrain pour l’emprise
• Plate-forme de voie
• Ponceaux, ponts et tunnels
• Triage (collection de voies) pour le triage des rames

Vous avez peut-être entendu dire qu’un chemin de fer coûte environ 1 million de dollars par mille. C’est faux. En tant que proposition commerciale, nous pouvons fixer les coûts à une valeur estimée par mille – mais les éléments vont varier considérablement.

La terre linéaire est un ensemble d’évaluation comme principalement un nombre immobilier. À cette valeur foncière, nous ajoutons un prix de construction / classement.

Les chemins de fer sont généralement construits à une élévation de pente maximale par distance. Cela est généralement indiqué à un taux de pourcentage de hausse.

Voici les mesures de la montée en altitude qui sont généralement « les meilleures pratiques de l’industrie ferroviaire. »La spécification est exprimée en pourcentage d’élévation.

La première dépense de construction sera indiquée comme un coût de nivellement et de nivellement. Pour un terrain relativement plat sans problèmes de drainage du sol, il est pratique de considérer 250 000 $ ou plus par mille linéaire comme budget de construction.

L’emprise réelle peut varier, mais il s’agit généralement d’un sentier terrestre de 50 à 150 pieds de largeur.

À l’intérieur de ce chemin de terre linéaire, la largeur de la voie ferrée est définie en fonction du nombre de voies parallèles de circulation des trains qui seront aménagées. En utilisant une ligne de chemin de fer à voie unique comme ligne principale standard ou une ligne principale à double voie, voici les largeurs minimales normales de rail.

Une fois la spécification de l’emprise établie, le prochain ensemble de variables est les ponceaux et les ponts pour traverser les cours d’eau et les rivières ainsi que les matériaux utilisés pour de telles structures de franchissement.

À cela s’ajoute la construction géométrique de la voie posée.

Les coûts des ponts et ponceaux sont généralement estimés à autant par pied. Le coût réel est bien sûr lié à la conception du pont et à la longueur et aux circonstances de chaque zone pontée.

La géométrie du rail + du ballast + des traverses + de la plate-forme utilise généralement ces mesures pour les segments de voie principale par rapport aux segments de voie de triage.

La conception de ces spécifications est définie au début du projet – ou éventuellement réinitialisée si le projet est une modernisation d’un itinéraire plus ancien. La comptabilité du projet traite les travaux effectués comme des dépenses en capital à comptabiliser au bilan de l’entreprise.

Au fil du temps, les programmes d’inspection et de réparation sont définis comme des budgets d’entretien continus pour maintenir la voie à son niveau de service fonctionnel. En tant qu’entretien, la charge est comptabilisée en tant qu’élément du compte de résultat et non en tant que capital.

Voici quelques-unes des normes de géométrie en tant que tableau des meilleures pratiques et des considérations de sécurité.

La pose puis le maintien ultérieur de la géométrie définie aux spécifications impliquent de maintenir les rails en acier, le ballast et les traverses en place. Souvent appelées « la voie », ces trois composantes constituent l’aspect le plus visible de ce que la plupart des profanes et même des cheminots considèrent comme l’usine ferroviaire.

Voici les mesures simples de ce à quoi le rail, les traverses et le ballast doivent être entretenus en tant que tâche d’ingénierie.

La fondation qui maintient les rails en acier et supporte la charge du poids vertical d’un train est le sol et le ballast rocheux.

Les traverses (appelées « traverses » dans la majeure partie du monde) semblent supporter la charge sous les rails en acier. Mais voici un secret.

C’est le ballast qui est le composant critique. Comment? Ces pierres ? Ouais. Le ballast de roche – lorsqu’il est profond et large – répartit la charge de forces verticales et latérales d’un train.

La chose la moins chère que l’on puisse faire pour préserver la solidité de la piste est d’utiliser généreusement du ballast de pierre. C’est relativement bon marché.

Au–delà de la répartition du poids du train, le ballast draine la prochaine force destructrice la plus grave: L’EAU.

Alors, combien de ballast devrions-nous déployer? La règle empirique est d’environ une profondeur d’un pied (30,48 centimètres).

Voici une feuille de triche simple sur les meilleures pratiques pour le ballast de fret ferroviaire.

Voici la liste de vérification des meilleures pratiques pour les traverses de fret ferroviaire.

Et en ce qui concerne le rail en acier, voici des spécifications de conception raisonnables lors du déplacement de trains de marchandises.

Si vous êtes un utilisateur professionnel du rail ou même un investisseur ferroviaire, cela vous rappelle le côté ingénierie de l’entreprise. Il s’agit d’une brève description des matériaux et de la résistance fonctionnelle de ces matériaux essentiels.

Si vous possédez une voie ferrée ou une gare de triage, voici le type de notes d’inspection dont vous souhaitez être vigilant. En règle générale:

• Surveillez les grappes de liens défaillants ou de liens en mauvais état.
• Conditions correctes où il y a très peu de ballast de voie.
• Surveillez les signes de boulons cassés, de barres de joint fissurées, etc.
• Montre pour rails en acier usés à un point où environ 30% de la tête de rail totale s’est usée:
  • le rail doit être remplacé à ~ 3/4 de pouce d’usure pour le rail de taille 130 livres
  • le rail doit être remplacé à ~ 1/2 de pouce d’usure sur le rail 100 #

Quelques mots sur les risques en dollars de capital

Que représentent les spécifications de conception en tant qu’investissement en capital? Ce sont des indicateurs budgétaires.

Voici une règle générale lorsque vous essayez d’estimer ce que la nouvelle construction d’une ligne de chemin de fer pourrait coûter.

En ignorant le coût du terrain, les rails de base, les traverses, le ballast, le sous-compactage et le nivellement pourraient, en tant que dépenses budgétaires en immobilisations, se situer entre 3,5 et 4,5 millions de dollars pour chaque mille de route lorsqu’ils sont construits comme une ligne principale à voie unique.

Si vous construisez une deuxième voie principale parallèle, envisagez d’ajouter un autre million de dollars à 1,5 million de dollars par mille au plan budgétaire.

Construisez-vous cette piste dans une zone urbaine? Ajoutez prudemment 2 à 4 millions de dollars supplémentaires par mille au budget de construction d’immobilisations. Ajoutez plus si le terrain nécessite des tunnels et des ponts. Ajoutez encore plus si des services publics ou des structures doivent être déplacés.

Reconstruire (mettre à niveau) une ligne plus ancienne coûtera moins cher. Le remplacement sélectif des traverses et du ballast pourrait entraîner un budget de renouvellement des immobilisations de l’ordre de 150 000 per par mille pour le remplacement partiel des matériaux liés à la sécurité.

Une reconstruction en profondeur avec remplacement du rail nécessitera probablement un plan de dépenses de 400 000 $ ou plus par mille.

Voici quelques remarques finales.

Le but ici était d’illustrer la variance des prix et de la qualité de divers projets de reconstruction de voies ferrées.

Ce bref commentaire vise à donner une idée de l’échelle physique nécessaire pour offrir un service de fret de base – et parfois le faire réparer.

Même les projets périodiques de voie de triage peuvent s’additionner rapidement s’il y a beaucoup de voies anciennes et hors gabarit ou hors surface.

Le coût d’installation d’un seul lien de chemin de fer avec un nouveau s’additionne si vous devez remplacer près d’un tiers d’entre eux tous les milles. Le coût est élevé parce que chaque lien avec des attaches plus le transport et les coûts de main-d’œuvre et de machines impliqués peuvent être de l’ordre de 90 $ ou plus par placement.

Remerciements

• Donald Holfeld de Harsco Rail pour son matériel de cours de formation pratique en génie ferroviaire.
• Ports de Los Angeles et Long Beach pour l’accès à leurs normes de construction de voies.

• Union Pacific et BNSF pour leur accès Internet ouvert aux matériaux des normes de suivi de l’industrie.

Photos de la collection privée de Jim Blaze: