Téléphérique de l'Aiguille du Midi

Attardons nous à présent sur la partie treuil de cet appareil hors du commun.

A l'inverse de bon nombre de téléphériques, le treuil n'est pas situé en sous-sol, il est aérien. On déduit alors facilement les efforts présents dans la structure de la gare pour supporter d'une part le poids de la mécanique, et d'autre part, l'action des câbles. Le treuil étant situé en gare intermédiaire, l'action des câbles du 1er tronçon et du 2e tronçon tendent à équilibrer la gare et a soulager les fondations dans le sol. Notons cependant qu'en cas de rupture de l'un des tronçons, l'équilibre de l'autre n'est pas menacé, cette hypothèse ayant été envisagée dans le dimensionnement de la structure.

Voici un schéma montrant l'organisation générale du treuil :

Premier tronçon en bleu, second en rouge.

La complexité apparente et l'enchevêtrement de la mécanique saute évidement aux yeux dès le premier coup d'œil. Comme précisé ci-dessus, il faut savoir que la rénovation du téléphérique a engendré la refonte totale de la mécanique. DCSA, alors en charge de ce projet, a donc du composer avec les bâtiments existants et les contraintes de cet appareil. Il a donc fallu se débrouiller pour tout faire tenir dans le peu de surface disponible.

Ceci justifie donc que le treuil du 1er tronçon soit " plutôt " du coté du 2e tronçon, et inversement.
Voici un schéma éclaté présent en gare intermédiaire nous expliquant l'organisation générale de la salle des machines

Une première vue de la salle des machines, il est impossible d'en avoir une vue générale. l'enchevètrement saute réellement aux yeux

Le 1er tronçon est mu par une unique poulie motrice actionnée par un ensemble motoréducteur simple : Un moteur électrique à courant continu actionne via un réducteur épicycloïdal la poulie motrice. Cette dernière n'est pas à la largeur de la voie, ce qui est rattrapé par quelques galets horizontaux (8 côté Mont Blanc, 4 côté Drus).

Poulie motrice TAM 1

Moteur électrique TAM 1

Réducteur TAM 1

Le réducteur est monté à l'envers : L'arbre lent est situé vers le haut, le moteur est situé en dessous de la poulie. Il est prévu un dispositif destiné à mesurer un couple excessif en sortie du réducteur. Ce dernier est monté sur une pièce reliée par deux bras parallèles et horizontaux à la structure porteuse par l'intermédiaire de jauges de contrainte montées au bout des bras. Chacune d'elle délivre un signal constant et égal à l'autre. En cas de couple excessif, le réducteur tourne sur lui-même, et de fait, relâche l'une des jauges et écrase l'autre. Les signaux changent alors, un surcouple est détecté et entraine l'arrêt de l'appareil.
Ce même dispositif équipe les poulies motrices du Funitel de Péclet à Val Thorens. Il n'est pas possible d'avoir une bonne vue générale de ce dispositif à l'Aiguille du Midi, voici donc une photo du Péclet :

Dispositif de surveillance du couple moteur du Funitel de Péclet

C'est un moteur de quelques 630kW du manufacturier italien Sicme Motori qui donne le mouvement à ce premier tronçon. Il est accouplé au réducteur CMD (Citroën) via un cardan. Ce cardan est d'autant plus nécessaire qu'en cas de surcouple comme expliqué au dessus, l'entrée GV du réducteur n'est plus du tout coaxialle à l'arbre du moteur. De l'autre coté du moteur, on trouve de manière classique une dynamo tachymétrique. Le réducteur est maintenu à température constante en permanence.

Au dessus de la poulie, les choses se compliquent. On y trouve :
    -         Deux dynamos tachymétrique redondantes entre elles
    -         Deux codeurs rotatifs également redondants
    -         Un codeur mécanique à contacts
    -         Le dispositif d'accouplement de l'arbre PV du réducteur à la poulie motrice

La dynamo tachymétrique donne une image à la partie commande de la vitesse du câble. Son signal est comparé en permanence à celui délivré par la dynamo tachymétrique moteur afin de détecter toute discordance et donc défaut. Le codeur, lui, donne l'image de la position des véhicules sur le câble qui sera exploité par l'automate pour faire varier la vitesse du câble au départ, aux pylônes, et à l'approche des gares. Pour ce faire, ce dernier exploite des rampes d'accélération et de décélération.

La rampe de décélération est composée de points virtuels placés à différents endroits en ligne juste avant d'arriver en G2. Ces points, au nombre de 16 (de 1 à 16 dans le sens d'approche de la cabine) commencent à environ 200 mètres de la G2. Chaque point est associé à deux informations : la distance à la gare et une référence de vitesse. Ces deux informations sont représentées sur une série de l.e.d. et afin d'avoir une procédure d'approche conforme, la vitesse réelle au point " i " doit toujours être inférieure à la vitesse théorique de ce point " i ". De même, la vitesse réelle au point " i " doit être inferieure à la vitesse théorique au point " i+1 ", bien qu'elle en soit très proche grâce aux systèmes. Les écarts se resserrent logiquement lorsqu'on est tout près du quai car les vitesses sont plus faibles.

En cas de défaillance des codeurs numériques, il est toujours possible d'avoir une idée de la position des cabines grâce à un codeur mécanique à contacts. Il s'agit d'un tambour rotatif relié à la poulie par l'intermédiaire d'une très forte réduction. Des pions régulièrement espacés fixés sur le tambour ouvrent successivement 13 contacts électriques au fur et à mesure que les cabines évoluent en ligne. La résolution n'est évidement pas comparable à celle obtenue avec le codeur numérique, mais c'est une solution de secours.

En cas d'avarie du moteur électrique ou du réducteur, l'entrainement de secours se fait à l'aide d'un moteur thermique (Commun aux deux tronçons) actionnant un moteur hydraulique qui actionne la poulie motrice par l'intermédiaire d'une couronne dentée. De fait, il est donc nécessaire, en cas d'évacuation de désaccoupler mécaniquement l'arbre PV de la poulie motrice à l'aide de l'accouplement visible au dessus de la poulie. Il s'agit d'un arbre cannelé que l'on emmanche ou non dans un alésage cannelé pratiqué dans la poulie motrice.

Moteur thermique Renault, pompe hydrauliqte et réservoire d'huile

Moteur hydraulique de la poulie motrice de TAM 1

On remarque sur l'arbre moteur la présence de gorges capotées destinées à l'entrainement de courroies. Lors de la rénovation, il avait été prévu de pouvoir utiliser le moteur et la commande d'un tronçon pour pouvoir actionner l'autre en cas de besoin. Malheureusement, la complexité de traitement des informations, le grand nombre d'automates des 2 tronçons, les centaines de capteurs et les réglages poussés qui font que chaque tronçon est unique ont rendu cette solution impossible à mettre en œuvre. Les courroies ont donc disparu. Cela justifie en outre la proximité du moteur du 1er tronçon et du moteur de l'une des chaînes cinématiques du 2e tronçon.

Quatre freins à sécurité positive parfaitement identiques équipent le premier tronçon. Tous mordent sur la piste de freinage de la poulie motrice. Deux de ces freins constituent le frein de service, les deux restants sont le frein d'urgence. Chaque semaine, le rôle de chaque paire de freins est inversé afin d'homogénéiser leur usure. En temps normal, lorsque le frein d'urgence est actionné, un seul piston est libéré, le deuxième n'est libéré qu'en cas de décélération trop faible ou sur demande du treuilliste au pupitre (Il y a quatre boutons d'arrêt : Arrêt électrique, Arrêt de service, Arrêt d'urgence 50%, Arrêt d'urgence 100% - Ce dernier n'étant utilisé que très exceptionnellement).

Deux des 4 freins de poulie de TAM 1

Chaque jour, l'équipe de mécaniciens présents en permanence dans le treuil nettoie intégralement la piste de freinage au chalumeau et au chiffon afin de maintenir intact son état de surface, et donc ses capacités de frottements avec les plaquettes.

Toutes les poulies motrices sont équipées de détecteur de survitesse mécanique.

Passons maintenant au 2e tronçon, autrement plus complexe. Un de ses principales caractéristiques réside dans sa largeur de voie de près de 20m ! Le treuil est conçu en conséquence.

Il est composé de deux ensembles moto-réducteurs entrainant chacun une poulie motrice et d'une poulie folle montée sur un lorry de tension. Cela ne signifie pas pour autant que le cable tracteur du 2e tronçon est en tension au plan de l'Aiguille ! En effet, le lorry est statique, et non pas dynamique, c'est-à-dire qu'il ne réagit pas à la tension du câble, comme le feraient des contrepoids ou un vérin sur un télésiège, par exemple.

Poulie motrice TAM 2.1

Poulie motrice TAM 2.2

Poulie folle TAM 2 montée sur lorry et disposant d'une couronne dentée

Les deux moto-réducteurs sont parfaitement indépendants, et ne sont jamais utilisés simultanément, à tel point que lorsqu'un treuil est en service, l'autre est physiquement déconnecté de la partie commande et bien-sûr de la poulie motrice. Ils sont utilisés alternativement. Cette configuration permet, en cas d'avarie de l'un des treuils, de pouvoir, d'une part évacuer la ligne simplement, mais de plus, de pouvoir continuer à exploiter normalement le téléphérique ! Le treuil défectueux sera donc réparé en temps masqué et la continuité d'exploitation sera garantie.

En exploitation normale, l'utilisation d'un treuil interdit l'utilisation simultanée de l'autre : La sélection, manuelle, se fait à l'aide de nappes de fils à brancher sur les fiches adéquates qui, elles, ne sont pas doublées. Il n'est donc possible de brancher qu'un seul treuil. Chacun d'eux est associé à un pupitre, une armoire de puissance et une armoire de commande qui sont complètement hors tension lorsqu'ils ne sont pas sélectionnés.

Le téléphérique transporte chaque année quelques 500 000 passagers. Parmi eux, nombreux sont étrangers et empruntent cet appareil comme ils iraient visiter la tour Eiffel ou le Mont St Michel, dans le cadre d'un voyage organisé. Les enjeux économiques de ce téléphérique sont donc énormes et ne souffrent aucune marge de manœuvre. De fait, la Compagnie du Mont Blanc ne peux pas se permettre d'arrêter l'exploitation ne serait-ce qu'une heure, d'où cette redondance omniprésente.

Voici l'ensemble des solutions prévues pour la marche de rapatriement :
    -         Moteur thermique : Il est utilisé lorsque l'alimentation électrique fait défaut (Cas rare grâce aux groupes!! Voir par ailleurs), lorsque les deux réducteurs sont hors-services ou lorsque les deux moteurs électriques ne sont plus utilisables. Le moteur (Commun aux deux tronçons) entraine un moteur hydraulique qui engraine sur une couronne dentée montée sur la poulie folle qui devient motrice. Les deux poulies motrices sont alors désaccouplées de leurs réducteurs respectifs et deviennent folles à leur tour.
    -         Diabolos : Ils sont prévus en cas de rupture de l'axe d'une (ou plusieurs) des trois poulies. Dans ce cas, une reprise de tension est réalisée à l'aide du lorry de la poulie folle, prévu à cet effet. Le câble est alors délogé de la gorge de la poulie incriminée et est placé derrière les petits galets positionnés derrière les poulies. Dans cette configuration, il est alors encore possible de faire tourner le câble à très petite vitesse pour évacuer les passagers. L'entrainement peut alors s'effectuer avec l'un des deux treuils, ou en thermique (Sauf dans le cas ou c'est l'axe de la poulie folle qui a cassé)

Diabolos autour d'une des trois poulies (ici poulie folle)

Vérin permettant la reprise de tension pour placer le câble dans les diabolos. en temps normal, la position du lorry est fixe (et le lorry est boulonné)

Poulie folle équipée d'une couronne dentée pour l'entraînement par moteur hydraulique

Dans le cas ou un axe venait à rompre, et pour éviter que la tension du câble ne les catapulte hors de la gare, les trois poulies sont encagées : Des galets horizontaux et verticaux la rattrapent et la maintiennent grossièrement à sa place le temps que le câble s'arrête. Elle n'est alors plus utilisable dans ce cas de figure. Elle est donc décâblée et le câble est positionné sur les diabolos pour l'évacuation.

Galets d'encagement des poulies

Il y a donc très peu de risques, vu le nombre de combinaisons possibles, que les véhicules soient définitivement immobilisés en pleine ligne, rendant quasi-improbable une évacuation verticale. A vrai dire, pour l'équipe du téléphérique, il n'y a pas de cas non envisagé.

Au plan de l'Aiguille, on trouve également deux groupes électrogènes installés en sous-sol. Chacun d'eux développe une puissance de 3000 ch environs soit 2500 kW. Ce sont des groupes similaires que l'on trouve à bord des petits bateaux de croisière. La puissance ainsi fournie par chacun d'eux est suffisante pour assurer l'exploitation des deux tronçons à vitesse nominale ! L'utilisation des groupes est un cas d'exploitation, c'est-à-dire qu'il autorise le transport du public en marche normale. Cette configuration rend le téléphérique complètement autonome et indépendant de la disponibilité du réseau EDF d'une part, mais surtout des aléas climatiques susceptibles d'endommager la ligne d'acheminement électrique qui appartient à la Compagnie du Mont Blanc d'autre part. Enfin, en cas d'orage et de risque de foudre, il est dangereux de maintenir l'alimentation de cette ligne, elle est donc isolée du réseau EDF et du téléphérique, et l'exploitation se poursuit normalement à l'aide des groupes.

Le moteur est un V16 biturbo développant près de 2500 chevaux (pour chacun des groupes).

La gestion de l'alimentation électrique est entièrement automatisée : Il suffit de tourner une clé au pupitre pour que s'effectuent le démarrage des groupes (Les deux groupes électrogènes sont maintenus en température en permanence), l'ouverture de l'alimentation de la ligne, et la fermeture du circuit associé aux groupes. Ils sont également pilotables par radio lorsque le personnel n'est pas présent au plan de l'Aiguille. L'opération inverse est également totalement automatisée.

Pas moins de 18 automates constituent le cœur de ces deux appareils : Six actifs en permanence sur le premier tronçon, et 12 sur le deuxième tronçon, dont six actifs en permanence. Ces automates sont des BBC

Reparlons un peu des câbles. Comme nous le disions plus haut, les porteurs du premier tronçon sont à contrepoids. Les contrepoids sont situés dans des fosses du côté du second tronçon. La réglementation interdit une déviation trop importante des câbles porteurs. Ainsi, la tension des porteurs est reprise à l'entrée de la gare par un autre câble similaire mais autorisant une déviation plus importante. En effet, le câble porteur arrive à l'horizontal en gare et doit être dévié à la verticale dans les fosses. On notera la présence de deux autres câbles de sécurité autour du câble de tension.
La liaison entre le porteur et le câble de tension du porteur est simplement réalisée par un panier à salade " double ". Par-dessus on trouvera un système de sécurité en cas de rupture du câble de tension des porteurs. Ces deux câbles sont attachés à l'aide d'une mordache sur le câble porteur directement.

La course des contrepoids peut atteindre 17 mètres par grande fréquentation et par forte chaleur ! les contrepoids bougent assez rapidement.

Les trois câbles de tension (câble principal de tension et les deux câbles de sécurité) sont déviés vers la fosse à contrepoids par une chaîne placée sur un gros volume de béton appelé " haricot " pour sa forme caractéristique.

Chaque contrepoids pèse 82 tonnes.

Concernant le second tronçon, les contrepoids ont été définitivement scellés dans leurs fosses lors de la rénovation de 1991.

Petit point à noter, les deux téléphériques sont mono-porteurs et mono-tracteurs, le tracteur est situé à la verticale du porteur. Sur le second tronçon puisque les porteurs vont en fosse sous le tracteur, il faut que les deux câbles se croisent. Deux choix s'offrent à nous : dévier temporairement le tracteur ou dévier les porteurs. C'est la seconde solution qui a été utilisée, en utilisant des chapeaux de gendarme pour les porteurs afin de faire passer le tracteur. On n'a pas dévié le tracteur pour ne pas avoir à faire face à une cause de vrillage supplémentaire.

Chapeau de gendarme (peu visible) et déviation verticale du tracteur

Les chariots des deux tronçons sont globalement similaires, à la différence près que le chariot du premier tronçon est prévu pour passer des pylônes : les mordaches d'attache du tracteur sont donc sur le côté alors que sur le second tronçon elles sont verticales. De plus, le chariot du second tronçon est indéraillable puisqu'il n'y a aucun pylône intermédiaire.

Chariot du premier tronçon

Chariot du second tronçon. on remarquera les trompettes, les mordaches et le racleur de givre devant.

Concernant la liaison Suspente-Chariot, une attention particulière y a été accordée. Cette liaison, de type "pivot" possède en fait deux axes. Le chariot est relié par un axe principal, qui traverse complètement le chariot et la suspente. C'est cet axe qui prend tout l'effort et l'oscillation. Et, par raison de sécurité, on a un axe creux et un axe plein. L'axe creux c'est lui qui a la charge et l'axe plein est rentré dedans avec 5 dixième (de jeu). On peut contrôler régulièrement (et on contrôle) l'état de cette liaison en manipulant un levier à l'extrémité de la liaison. Le levier doit pouvoir tourner sans résistance.

En approche des gares, plus particulièrement des gares amont, les câbles, aussi bien porteurs que tracteurs sont le siège d'importants phénomènes vibratoires. C'est pourquoi le tracteur passe dans des trompettes avant les mordaches pour éviter que les oscillations ne viennent détériorer le câble tracteur. C'est également fortement utile compte tenu de la flèche du tracteur, aussi bien sur le premier tronçon que sur le second tronçon.

Le tracteur est guidé dans tous les sens en entrée de gare

Montons donc en direction de la gare amont. La portée est telle que le poids du câble jour un rôle non négligeable dans la position des véhicules. Ainsi, lorsqu'une des deux cabines vient taper le butoir en gare amont, il reste encore 18 mètres de chemin à parcourir à la cabine aval… ceci est également du à la position (aval) de la motrice du second tronçon.

La fin de la ligne est très raide, plus de 110%. En vitesse maximale, on fait en instantané sur la fin du parcours du 500 mètres par minute en dénivelée.

La gare amont est retour fixe. Cependant, on aura exactement le même système de diabolos qu'en motrice en cas de rupture d'un axe de poulie. Il y a en tout deux poulies retour en G4. Le vérin réalisant la reprise de tension dépasse d'ailleurs dans la salle d'attente du public.

Une des deux poulies retour est équipée de freins afin d'éviter, lors d'arrêt d'urgence des oscillations d'avant en arrière des poulies.

Voila, nous avons vu les principaux points techniques de cette installation, il nous restera à voir les installations présentes sur l'Aiguille du Midi.

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