escalier mécanique
escalier mécanique, dispositif de transport vertical composé d'un escalier dont les marches sont entraînées de manière continue par un mécanisme motorisé. Il permet le déplacement simultané et ininterrompu d'un grand nombre de personnes entre différents niveaux d'un bâtiment ou d'un ouvrage public. Utilisé dans les centres commerciaux, les gares, les aéroports, les stations de métro et de nombreux édifices recevant du public, l'escalier mécanique constitue une solution efficace pour assurer des flux importants de voyageurs ou de visiteurs tout en limitant l'effort physique nécessaire au franchissement des étages.
Historique
L'idée d'un escalier mobile apparaît à la fin du XIXe siècle, à une époque où l'industrialisation favorise le développement de nouveaux moyens de transport des personnes. Le premier modèle breveté en 1891 et réalisé en 1892 ressemblait davantage à un tapis roulant incliné qu'à un véritable escalier. Les utilisateurs se tenaient debout sur une surface mobile qui les transportait progressivement d'un niveau à un autre. Bien qu'innovant, ce système présentait certaines limites en matière de confort et de sécurité.
Au cours de la même période, plusieurs inventeurs travaillèrent à la conception d'un dispositif utilisant de véritables marches horizontales. L'un de ces appareils reçut le nom commercial d'« Escalator », terme qui devint par la suite synonyme d'escalier mécanique dans de nombreux pays. Les premières versions furent installées dans des lieux publics afin de démontrer leur efficacité et leur fiabilité.
Lors de l'Exposition universelle de Paris de 1900, la société américaine Otis Elevator Company présenta au public l'un des premiers escaliers mécaniques modernes. Cette démonstration suscita un vif intérêt, car elle montrait qu'il était possible de transporter continuellement des passagers sans interruption, contrairement aux ascenseurs qui fonctionnent par cycles de montée et de descente.
Au fil des années, la technologie fut perfectionnée. Les mécanismes devinrent plus robustes, les systèmes de sécurité plus fiables et les marches plus confortables. À partir de 1921, Otis produisit un modèle dont la conception se rapprochait beaucoup de celle des escaliers mécaniques actuels. Ce type d'appareil se répandit rapidement dans les grands magasins, les gares et les stations de métro des grandes métropoles.
Constitution
Un escalier mécanique est constitué d'une succession de marches métalliques articulées, reliées à des chaînes sans fin qui assurent leur déplacement continu. Ces chaînes circulent autour de roues dentées placées aux extrémités supérieure et inférieure de l'appareil. Un moteur électrique fournit l'énergie nécessaire au mouvement et transmet sa puissance à travers un ensemble de réducteurs, de vis sans fin et d'engrenages.
Dans les installations modernes, les marches sont généralement entraînées par deux chaînes parallèles situées de chaque côté de l'escalier. Cette disposition améliore la stabilité de l'ensemble et réduit les contraintes mécaniques. Chaque marche est équipée de plusieurs galets ou roues qui se déplacent sur des rails spécialement conçus pour maintenir la surface de marche parfaitement horizontale pendant tout le trajet.
Lorsque les marches atteignent l'extrémité supérieure ou inférieure de l'appareil, elles s'aplatissent progressivement afin de former une plate-forme mobile permettant aux usagers d'embarquer ou de débarquer en toute sécurité. Cette transition douce réduit les risques de chute et facilite l'accès aux personnes transportant des bagages ou des poussettes.
La partie inclinée de l'escalier est encadrée par des balustrades rigides, généralement constituées de panneaux métalliques ou vitrés. Au sommet de ces balustrades circule une bande mobile appelée main courante. Cette courroie est synchronisée avec la vitesse des marches afin que les utilisateurs puissent se tenir et conserver leur équilibre durant le déplacement.
Les escaliers mécaniques modernes comportent également de nombreux dispositifs de sécurité. On y trouve notamment des boutons d'arrêt d'urgence, des détecteurs d'obstacles, des systèmes de surveillance des chaînes et des mécanismes capables d'immobiliser automatiquement l'installation en cas d'anomalie. Des peignes métalliques placés aux extrémités empêchent également les objets ou les vêtements de se coincer entre les marches et les plates-formes.
Performances
Pour des raisons de sécurité et de confort, la vitesse des escaliers mécaniques est généralement limitée à environ 30 mètres par minute, soit près de 0,5 mètre par seconde. Cette vitesse permet aux passagers de monter et descendre facilement sans difficulté particulière.
La capacité de transport dépend principalement de la largeur des marches. Les dimensions normalisées les plus courantes sont de 81 cm et de 122 cm. Un escalier mécanique large de 122 cm fonctionnant à vitesse nominale peut transporter entre 8 000 et 10 000 personnes par heure dans des conditions optimales. Cette capacité est largement supérieure à celle d'un ascenseur classique pour des déplacements de courte hauteur.
Selon les besoins des bâtiments, plusieurs configurations peuvent être adoptées. Les escaliers peuvent être installés parallèlement, avec un appareil dédié à la montée et un autre à la descente. Ils peuvent également être disposés en configuration dite « criss-cross », où les appareils se croisent entre les différents niveaux afin de favoriser la circulation commerciale dans les grands magasins.
Dans certaines installations, notamment les gares, les aéroports ou les stations de métro, des groupes d'escaliers mécaniques parallèles permettent d'adapter la circulation aux variations du trafic. Il est alors possible d'inverser le sens de fonctionnement de certains appareils afin d'augmenter la capacité de montée ou de descente selon les heures de pointe.
Utilisations
Les escaliers mécaniques sont particulièrement adaptés aux lieux où circulent quotidiennement un grand nombre de personnes. Ils offrent un déplacement continu, sans temps d'attente, ce qui constitue un avantage majeur par rapport aux ascenseurs lorsqu'il s'agit de franchir un ou deux étages seulement.
On les retrouve dans les centres commerciaux, les grands magasins, les gares ferroviaires, les stations de métro, les aéroports, les centres de congrès, les stades, les musées, les hôpitaux et de nombreux bâtiments publics. Ils facilitent la circulation des visiteurs tout en réduisant les encombrements dans les zones fortement fréquentées.
Leur coût d'exploitation est généralement inférieur à celui d'un ensemble d'ascenseurs capables de transporter le même nombre de personnes. De plus, leur entretien est relativement simple et leur fonctionnement continu permet une meilleure fluidité des déplacements.
Grâce aux progrès réalisés dans les domaines de la motorisation, de la sécurité et de l'efficacité énergétique, les escaliers mécaniques modernes consomment moins d'énergie qu'autrefois. Certains modèles sont même capables de ralentir automatiquement ou de se mettre en veille lorsqu'aucun utilisateur n'est présent, réduisant ainsi leur consommation électrique tout en conservant une disponibilité immédiate.
Voir aussi : Ascenseur ; Transport vertical ; Bâtiment ; Génie civil.