clou de chemin de fer

Un clou de chemin de fer est un grand clou lourd, généralement de 5,5 à 6 pouces (14 à 15 cm) de long, enfoncé à travers la base d'un rail et dans une traverse en bois pour fixer le rail en place. Le clou a une tête relativement petite, une tige épaisse carrée ou légèrement conique, et une pointe émoussée. Cette géométrie lui permet de percer le bois sans le fendre dans le sens de la longueur. Le poids et la masse d'un clou de chemin de fer, généralement entre 1 et 1,5 livre (450 à 680 g), lui confèrent l'élan nécessaire pour s'enfoncer profondément dans les traverses en bois dur sous un ou deux coups de marteau.

Les clous de chemin de fer sont fabriqués en acier doux et sont disponibles en plusieurs tailles standard. Les plus courants en Amérique du Nord sont les longueurs de 6 pouces (15,2 cm) et 6,5 pouces (16,5 cm), avec des diamètres de tige d'environ 0,5 pouce (1,27 cm). Les clous sont généralement enfoncés à un angle de 20 à 45 degrés par rapport à la verticale, légèrement inclinés vers le centre de la traverse, ce qui augmente la puissance de maintien et aide à répartir la charge. Une seule section de rail peut être fixée avec 4 à 8 clous par traverse, selon la vitesse de la ligne, la charge par essieu et la géométrie de la voie.

Pourquoi ils fonctionnent et où ils échouent

La puissance de maintien du clou provient du frottement et de la déformation des fibres de bois autour de la tige. Cependant, cette adhérence s'affaiblit avec le temps en raison du retrait du bois, des vibrations dues au trafic ferroviaire et de l'altération chimique du clou lui-même. Les clous peuvent se desserrer, glisser ou se retirer complètement de la traverse, provoquant un élargissement de l'écartement (la distance entre les rails augmente) et un désalignement dangereux de la voie. La rouille, qui réduit le diamètre du clou, accélère cette défaillance. Dans les services à grande vitesse ou à fort tonnage, les systèmes de fixation élastiques (clips à ressort ou autres dispositifs) ont remplacé ou complété les clous pour maintenir un contrôle plus strict de l'écartement.

Le terme « railroad spike » est typiquement américain. En Grande-Bretagne et dans de nombreux pays du Commonwealth, la fixation équivalente est appelée « rail spike » ou simplement « spike ». Les conceptions antérieures comprenaient des clous à épaulement avec un épaulement plat sous la tête pour résister à la traction latérale. Le nom « spike » lui-même reflète sa parenté avec le clou commun, bien qu'un clou de chemin de fer soit beaucoup plus lourd et plus difficile à enfoncer à la main. La construction ferroviaire américaine au début des années 1830 et 1840 a adapté les clous forgés par les forgerons de la menuiserie générale, et la fabrication de clous à la machine est devenue la norme dans les années 1870.

L'entretien ferroviaire moderne implique toujours l'inspection, le retrait et le remplacement des clous, bien que les extracteurs de clous hydrauliques et les enfonceurs pneumatiques aient remplacé les méthodes manuelles sur la plupart des lignes principales. L'usure des clous est un coût d'entretien prévisible et un indicateur important de l'état de la voie. Les clous desserrés sont dangereux et doivent être réenfoncés ou remplacés immédiatement. Un clou bien entretenu peut rester en service pendant des décennies, mais les routes à grande vitesse ou à fort trafic de marchandises peuvent nécessiter un remplacement complet des clous tous les 20 à 30 ans, selon la charge et le climat.