Chemins de fer de montagnes

Notre collègue, M. Lévy-Lambert, a publié, dans le Bulletin de mars 1906, une intéressante étude sur les Chemins de fer à crémaillère, étude où il traite, avec les développements qu’elle comporte, l’importante question des chemins de fer mixtes formés de sections à adhérence et de sections à crémaillère, sur lesquelles la traction se fait sans interruption au moyen de locomotives disposées spécialement à cet effet. En traitant ce sujet, l’auteur s’est trouvé naturellement amené à signaler le point du choix à faire dans ce cas, le seul, dit-il avec raison, où il puisse y avoir hésitation, entre la crémaillère partielle et l’adhérence sur tout le parcours. Sans entrer plus avant dans l’examen 'de la question, il se borne à conclure qu’on ne peut rien dire de général à cet égard et qu’une étude détaillée et comparative s’impose dans chaque cas. Il cite à titre d’exemple le cas du chemin de fer de Yiège à Zermatt, où les deux solutions ont été examinées et où le choix s’est porté sur le système mixte.

Tout en partageant en principe l’opinion de M. Lévy-Lambert sur l’impossibilité d’émettre des règles générales sur ce sujet, il nous a semblé qu’il y avait quelque chose à dire de plus et qu’il était intéressant de fournir, à propos du choix à faire d’un système, des renseignements basés sur une expérience prolongée. C’est le but de la présente note.

Le problème de l’établissement d’un chemin de fer se pose à deux points de vue : la construction et l’exploitation.

Nous passerons très rapidement sur la première.

Bull.

Dans la question des chemins de fer en pays de montagnes, il s’agit de relier deux points situés à des altitudes différentes, que le point supérieur soit le terminus de la ligne, ce qui est le cas le plus simple, ou soit l’entrée du tunnel qui franchit le col d’une chaîne séparant deux vallées. Si la pente naturelle moyenne du terrain est supérieure à la déclivité maxima admise pour le chemin v de fer, ce qui arrive le plus souvent, on est conduit à allonger le tracé par des lacets ou par des développements dans des vallées secondaires ou, au besoin, on a recours à des artifices tels que des tunnels en hélice pratiqués dans les flancs de la vallée, comme au Gothard et ailleurs. Si la nature de la ligne à établir permet l’introduction de déclivités se rapprochant sensiblement de la pente du thalweg de la vallée à parcourir, on peut suivre le terrain au moyen d’une inclinaison continue assez forte ou introduire une combinaison de fortes et de faibles pentes, de même qu’on rachète la déclivité excessive d’un cours d’eau navigable par l’établissement de biefs éclusés, les fortes pentes du chemin de fer pouvant dans ce cas être franchies au moyen de l’adhérence, artificielle sous forme de crémaillère. On conçoit que dans le choix à faire de ces deux systèmes la disposition du terrain joue le plus grand rôle, parce qu’il est nécessaire de suivre autant que possible la surface du sol, afin d’éviter des mouvements importants de terre pour l’établissement de la plateforme, c’est pour cela qu’une étude est nécessaire pour chaque cas et qu’aucune règle générale ne saurait être formulée en ce qui concerne la construction.

L’exploitation est une autre question. Le problème à résoudre se pose sous cette forme : Une étude sérieuse ayant indiqué que les frais d’établissement d’une ligne dans les deux systèmes, mixte et à adhérence, sont les mêmes ou peu différents, les dépenses comparatives d’exploitation feront-elles pencher la balance en faveur de l’un ou l’autre des deux modes de traction?

Pour fixer les idées, nous allons revenir avec quelques détails sur le sujet du chemin de fer de Viège-Zermatt, simplement mentionné page 559 du mémoire de M. Lévy-Lambert.

Notre regretté collègue J. Meyer, alors Ingénieur en chef de la la construction du chemin de fer Suisse-Occidentale-Simplon, a précisé les conditions dans lesquelles a été adopté l’emploi de la crémaillère pour la ligne Viège-Zermatt dans un très intéressant article paru dans la Revue Générale des Chemins de fer d’aoùt 1890.

Il expose que, sur les levés topographiques exécutés dans la

vallée de la Viège, on a en premier lieu étudié un tracé à adhérence continue avec un maximum de rampes de 45 0/00 et un minimum de rayon de courbure de 60 m. Il s’agissait d’une voie de 1 m. Ce tracé avait une longueur de 35 885 m, dont 8 768, soit 18,8 0/0 en palier et 29 116 où 81,2 0/0 en rampes, réparties comme suit pour les plus fortes :

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On voit qu’il y avait 4 825 m en déclivités inférieures à 15 0/00. Sur ce tracé, 65 0/0 étaient en alignement droit et 35 0/0 en ■courbes dont le rayon minimum descendait à 60 m, comme il a été indiqué déjà. Ce projet était estimé à 5 800000 f.

On avait, en outre, étudié divers tracés avec emploi de la crémaillère pour rampes allant jusqu’à 100 0/00 et dont le plus avantageux donnait une économie finale de 250000 f sur le tracé à adhérence.

Vers la fin de 1888, MM. Chappuis et de Stockalper présentèrent une modification, consistant à faire un usage plus étendu de la crémaillère, dont ils portaient la déclivité jusqu’à 120 0/00 ; l’économie sur le tracé à adhérence devait aller ainsi jusqu’à 500 U00 f. Ce projet fut adopté avec un maximum de déclivité allant jusqu’à 125 0/00.

Une commission dans laquelle figuraient MM. Rodieux, Ingénieur en chef de la traction du chemin de fer de la Suisse-Occidentale et du Simplon, et Haueter, Ingénieur de la traction du chemin de fer Nord-Est-Suisse, fut chargée d’examiner divers chemins de fer à traction mixte en Allemagne et en Suisse. Elle estima que l’augmentation des dépenses de traction par rapport à l’exploitation par adhérence ne dépasserait pas 0,20 f par kilomètre-train, soit un total de 7 000 f par an pour 35 000 km; il faudrait y ajouter 200 f par an et par kilomètre de crémaillère, pour l’entretien et le graissage de celle-ci, soit pour 6,8 km 1 360 f soit, en tout, 8360 f d’augmentation dans les frais annuels d’exploitation, en regard d’une économie de 500 000 f sur le capital d’établissement.

La ligne de Yiège-Zermatt a été construite sur ces données; la longueur de la crémaillère a été portée à 7 450 m pour des raisons qu’on trouvera exposées dans le mémoire de Meyer. Le

rayon minimum de courbure est de 80 m, les déclivités sont au plus de 25 0/00 sur les parties à adhérence et de 125 0/00 en crémaillère, cette dernière déclivité n’existe que sur 575,60 m. La ligne a été ouverte à l’exploitation en 1891 et a toujours fonctionné depuis avec un succès technique et financier complet. On sait que la crémaillère est du système Abt et les locomotives ont été établies sur les dispositions étudiées par notre distingué collègue.

Nous ignorons si les chiffres que la commission avait indiqué pour les frais de traction étaient basés sur la comparaison avec les chiffres correspondants obtenus sur des lignes à adhérence à déclivités considérables ou avec les résultats généraux de l’exploitation des chemins de fer. Il existait déjà à cette époque, en dehors de lignes provisoires ou industrielles, quelques chemins de fer établis avec des rampes de 45 0/00 et plus et fonctionnant d’une manière parfaitement régulière. Nous citerons en tête le chemin de fer d’Enghien à Montmorency, dû à l’initiative de notre regretté collègue Émile Level, puis ceux de l’Utliberg, de Waedensweil à Einsiedeln et du Rigi-Scheidegg, en Suisse, pour ne parler que des plus connus, tous exploités toute l’année, à l’exception du dernier, dont l’altitude très forte ne s’y prête pas plus que son genre de trafic.

Nous donnons, dans le tableau ci-dessous, les éléments du tracé de ces quatre lignes.

Tableau I.

Lignes

EÏGHIEA-