Présentation de la construction d’une hélice de chemin de fer miniature

Une hélice est une solution concrète

Même une construction aussi folle qu’une hélice n’est pas sans équivalent dans le monde réel du chemin de fer. Dans les régions montagneuses, les changements d’altitude sont accomplis par des voies disposées en longs lacets, ce qui permet une pente de voie progressive pour réaliser des montées impressionnantes sur de longues distances. Votre modèle réduit d’hélice de train devra peut-être être construit à une échelle quelque peu exagérée, mais il s’agit d’une représentation précise des solutions d’ingénierie de la vie réelle.

Planification

La planification est véritablement la clé d’une hélice réussie. La planification en trois dimensions peut être un défi lorsque vous devez équilibrer le rayon, la pente et l’espace. Une quantité considérable de géométrie entre dans la planification d’une hélice, avec plusieurs considérations nécessaires :

• Pente globale. La pente peut être définie comme la montée globale
  de votre voie divisée par la longueur de la course horizontale, le produit étant exprimé en pourcentage. Par exemple, une pente de 3 % grimperait de trois pouces pour chaque 100 pouces de longueur horizontale (ou environ un pouce pour chaque 3 1/2 pieds). Dans le monde réel, le tronçon de voie le plus raide est exploité par la ligne courte Madison Railroad, près de Madison, dans l’Indiana. Cette voie s’élève de 413 pieds sur une distance de 7 012 pieds, ce qui représente une pente de 5,89 %. Pour les trains miniatures, la pente est souvent augmentée pour des raisons pratiques, mais elle doit toujours être une réplique convaincante des conditions réelles.
• Pente maximale. La pente maximale de la montée de votre voie hélicoïdale doit ressembler aux conditions réelles. Dans le monde réel, une pente de 1,5 à 2 % est considérée comme raide pour les trains de marchandises lourds. Pour les trains courts tirés par des locomotives, comme un train touristique de passagers, une pente maximale de 5 à 7 % semble réaliste, et elle pourrait même être augmentée pour un aspect particulièrement spectaculaire.
• Rayon de courbure. Contrairement à la pente, qui doit être la même pour toutes les échelles de modèle, le rayon de courbure peut être plus serré avec des gabarits de modèle plus petits. Prenez soin d’équilibrer la pente et le rayon de courbure pour obtenir une apparence réaliste quel que soit l’écartement de votre train.
• Transitions. Veillez à intégrer des transitions progressives lors de la planification d’une voie en hélice. Des transitions trop brusques peuvent provoquer un décrochage ou un déraillement. La transition de l’hélice aux sections de voie en palier doit être planifiée et exécutée avec soin.

Des croquis détaillés et soignés sur papier, comprenant les dimensions, vous aideront à disposer et à découper efficacement les pièces de l’hélice.

Bâtiment

Bien qu’une hélice semble compliquée, en réalité, une piste hélicoïdale n’est en réalité qu’une rampe incurvée en contreplaqué qui commence par une montée progressive, puis commence à se chevaucher en une ou plusieurs courbes. Dans de nombreux modèles, la rampe hélicoïdale elle-même est constituée de sections incurvées de contreplaqué maintenues par des blocs de piliers en bois espacés à intervalles réguliers. Les hauteurs variables des piliers en bois soutenant la rampe pour le tronçon initial déterminent la pente de l’hélice ; les piliers créent également le tunnel dans lequel la piste tourne sur elle-même pendant sa montée.

Il existe également des modèles en hélice dans lesquels les sections de rampe de voie sont fixées le long de leurs bords extérieurs à de longs piliers ou poteaux qui s’étendent du bas vers le haut de la montée en hélice. Avec cette méthode, les sections de rampe hélicoïdale sont essentiellement « suspendues » aux poteaux, de la même manière que les étagères utilitaires sont suspendues aux supports d’étagères verticales.

Le plus grand défi de la construction consiste à disposer les sections courbes de la rampe hélicoïdale et à les découper avec précision, ce qui se fait généralement à l’aide d’une scie sauteuse. Si vous avez soigneusement planifié et réalisé des dessins précis, ce travail sera plus facile. L’assemblage de l’hélice est généralement assez facile, car les pièces sont simplement vissées ensemble. Veillez à ce que les sections de la rampe s’emboîtent parfaitement. Les joints doivent être réalisés directement sur des piliers en bois afin qu’ils puissent être ancrés en toute sécurité.

Étape par étape, tour par tour, une hélice peut atteindre de grandes hauteurs. Établissez une base solide et une pente uniforme sur le premier niveau, et le reste de l’hélice se mettra en place assez facilement en utilisant des piliers de soutien de hauteur uniforme pour les sections qui se chevauchent. L’espace entre les sections de rampe doit être suffisamment large pour permettre le passage facile de tous les wagons de train qui traverseront le tunnel.

Lorsque le sommet de l’hélice dépasse la courbe finale et revient sur la voie droite, ajustez le blocage du pilier pour créer une transition progressive et douce vers une pente de niveau.

Planifiée avec soin, la menuiserie impliquée dans la construction d’une hélice est assez facile, même si elle demande du temps et de la patience.

Pose de voie

Ils tournent en rond. Une voie lisse est essentielle pour des opérations agréables partout, en particulier dans une hélice. Posez la voie sur les sections de rampe de l’hélice au fur et à mesure de la construction, en la fixant soigneusement avant de recouvrir le segment avec la section suivante de la rampe du tunnel. Les faibles dégagements entre les niveaux peuvent rendre l’accès et l’entretien difficiles, il est donc important de bien installer les voies dès la première fois.

De nombreux modélistes choisissent de renforcer les joints des rails dans une hélice en les soudant au fur et à mesure de leur progression dans l’hélice. La soudure des rails renforce les joints et améliore la connectivité électrique. Une fois l’hélice terminée, il sera très difficile d’effectuer des réparations ou des ajustements sur les rails, donc passer du temps à souder est du temps bien investi.

Câblage

Mettez de l’énergie dans la tour. Le câblage de votre hélice n’est pas différent du câblage de n’importe quelle autre configuration de voie, mais comme de nombreuses parties de la voie seront quelque peu inaccessibles à l’intérieur des tunnels, vous souhaiterez peut-être connecter plus de câbles d’alimentation que vous ne le feriez avec une voie exposée. Certains modélistes expérimentés suggèrent qu’il devrait y avoir au moins une connexion de câble d’alimentation pour chaque niveau de l’hélice. Si vous effectuez des connexions de câble d’alimentation uniquement en haut et en bas de l’hélice, comme cela est souvent recommandé avec les tunnels courts, cela peut éventuellement entraîner des problèmes de connectivité.