VIII. Des supports des cliaiis

Les dés en pierre ont l'inconvénient de former une masse qui exclut toute élasticité , inconvénient qui s'aggrave à mesure qu'on augmente davantage leurs dimensions. Le moindre défaut de position tend à déterminer un éloignement ou un rapprochement des rails entre eux , à resserrer ou à élargir la voie , et à donner aux rails une inclinaison très-funeste à leur durée ; car les roues des machines et des wagons portant alors sur leurs angles , les détériorent et les détruisent plus promptement. Pour prévenir autant que possible ces effets, il convient d'employer des dés dont l'assiette, eu égard à la hauteur , offre une grande surface , de placer la partie la plus longue du dé dans le sens de la largeur de la voie, et de poser le chair dans une partie encastrée et bien unie , aliu qu'il porte exactement par tous ses points.

DFS TRAVAUX D'ART.

Il arrive souvent que les chairs ne sont pas bien attachés aux dés, parce que les trous n'ont pas été percés dans la direction ou les dimensions convenables. Il serait à sou ha i 1er que i on pût faire usage , pour creuser sur le dé la place du chair , et pour forer les deux trous de la pierre , d une machine dont la construction permit d'en effectuer le transport dans les divers lieux d'où or» extrait et où Ton façonne les dés. J'avais imaginé à Lyon , en 1827 , une machine extrêmement simple au moyen de laquelle j'avais fait faire quelques essais qui m'avaient parfaitement réussi , elle consistait en deux mèches d'acier fondu placées parallèlement l'une à l'autre dans un cadre , et pouvant avancer ou reculer dans le sens de leur longueur , au moyen d'un mécanisme particulier qui permettait d'exercer sur elles une pression soutenue et graduée. Ces mèches étaient mues circulairemcnt au moyen d'un petit manège , et il suffisait de présenter le dé quelques instants pour le percer avec autant d'exactitude quo

Mais un grand nombre de dés étaient livrés tout le long de la ligne ; on fut donc forcé de les recevoir percés à la main , parce qu'on ne pouvait pas obliger les fournisseurs à faire celte opération mécaniquement , et qu'il n'était pas possible, à cause de la dépense où l'on aurait été entraîné , de venir les faire percer dans l'atelier.

Les chevilles qui attachent les chairs aux dés doivent être en bois très-sec , bien de fil, et d'une dimension telle qu'elles éprouvent une assez grande compression lorsqu'on les enfonce dans les trous des chairs.

Lorsqu'on perce ces trous à la main , il existe toujours de grandes différences dans leurs diamètres, et les chevilles manquant aussi de régularité , les ouvriers , par négligence ou par ignorance , auraient pu ti ès-souvent arrêter les chairs avec des chevilles trop faibles; j'avais donc fait faire un emporte-pièce en acier fondu , sur l'ouverture duquel on plaçait par bout un morceau de bois de chêne refendu et bien de fil. Frappant alors dessus un grand coup de maillet , on obtenait des chevilles parfaitement cylindriques , au plus bas prix possible ; car l'instrument permettait de les faire avec une extrême promptitude , et d'en obtenir un grand nombre avant qu'il fût hors de service ; ce qui réduisait la façon presque à rien , le prix du millier , toute fourniture comprise ue s élevant qu'à 8 fr.

2! S cnAriTSE v.

On doit donner une attention toute particulière à ee que Jes dés reposent sur un terrain partout également résistant? Il est bien rare que sur une longueur de 5 mètres il n'exista pas quelque différence dans la fermeté du terrain sur lequel ils ont été établis, et les secousses occasionnées alors par le passage des convois faisant fléchir les parties moins résistantes , le rail , sur ce point, éprouve une fatigue quatre fois plus grande que dans les endroits où il est soutenu par deux supports consécutifs, puisque sur une longueur double il reçoit aussi deux fois plus de roues à la fois.

Cette considération m'a toujours fait regarder l'emploi des rails ondulés comme désavantageux et sans but ; parce qu'il est visible qu'en affaiblissant le point où ils portent sur les dés , lorsqu'un de ces dés fléchit, la- partie du rail qu'il supportait devient incapable de résister à aucune espèce d'effort. Et cependant le préjugé de l'avantage qu'il y avait à employer des rails ondulés était tel en 1827 , en Angleterre, qu'on les préférait, bien que la différence de prix avec les rails droits fût justement équivalente à toute l'économie de poids qui résultait de la nouvelle forme; en sorte que , longueur pour longueur , des rails égaux en section , dans toute leur étendue, à la plus grande section des rails ondulés , ne revenaient pas plus chers que ces derniers. C'est ce qu'il est farilcde vérifier en faisant le calcul des sections, et comparant ensuite les prix qui me furent établis à celle époque par des maisons de Londres : 13 liv. st. par tonneau pour les rails ondulés, et 11 liv. st. seulement pour les rails droits.

Les rails égaux dans toute leur longueur , outre l'avantage de mieux résister lorsqu'un dé vient à fléchir , offrent rncore celui de pouvoir être soutenus, dans les endroits où la fatigue est la plus grande, par autant de dés ou de traverses que l'on veut.

Il a été proposé quelquefois d'établir la voie sur de petits pilots enfoncés en terre , et destinés, soit à supporter les traverses sur lesquelles étaient fixés les chairs, soit à y établir directement les chairs. Ce moyen aurait l'inconvénient de présenter moins d'élasticité que les pièces de bois en travers. Je ne connais , au reste, à ce sujet, aucune expérience dont le résultat soit digne d'attention. •

Il est essentiel de donner à tous les rails exactement la même longueur , afin qu'en cas d'accident on puisse les remplacer par le premier venu. Cependant lorsque Ton emploie

DIS TRAVAUX d'àRT. 219

des traverses en bois, comme tous les joints doivent se trouver en face les uns des autres , ou en lace d'un des supports du rai! opposé, il convient d'avoir deux longueurs de rails , dont l'un dépasse l'autre dans le rapport de la différence de développement des deux branches de la courbe tracée sur le plus petit rayon dont la compagnie est autorisée a faire usage. Si ce rayon est de 500 moires et la voie de l m ,50, cette différence sera de 0,003, soit 0,015 sur des rails de 5 mètres de long ; lorsque les courbes ont un plus grand rayon , on intercale un nombre de rails longs proportionnels à la différence des développements, ce qui ne présente aucun inconvénient , tandis qu'il y on aurait beaucoup à avoir trop d<5 modèles de rails.

Il est essentiel aussi de laisser entre les extrémités des rails un petit intervalle , qui leur permette de ne jamais venir butter les uns contre les autres, dans les variations do longueur auxquelles ils peuvent se trouver exposés par suite des différences dans la température. Lorsque ce cas arrive, la ligne se déforme horriblement. S'il y a de suite deux ou troi* rails trop rapprochés, le frottement qu'il exercent contre les chevilles qui les serrent dans les chairs est suffisant pour empêcher les intervalles de s'égaliser , bien qu'il semble que ce mouvement dût être favorisé par les vibrations et le frémissement que le mouvement occasionne dans le système de la voie.

Le fer étant sujet à absorber beaucoup de chaleur lorsqu'il est exposé aux rayons du soleil , il faut calculer qu'en été sa température peut atteindre près de 50 degrés; et comme ce métal se dilate de 0,0000126 par chaque degré du thermomètre centigrade , il s'ensuit que si l'on construit le chemin de fer par 10° il faudra laisser entre chaque rail de 5 mètres un intervalle de 40 x*5 X 0,0000126 » 0,00252.

Les rails sont sujets, quand ils ne sont pas bien assujettis aux chairs , à faire un mouvement et à marcher dans tel ou tel sens , suivant que les causes , assez nombreuses , qui influent pour produire cet effet, sont prépondérantes les unes sur les autres. Cette tendance devient surtout apparente lorsqu'à une basse température qui détermiue de grands intervalles entre les bouts des rails , il se joint une grande sécheresse qui diminue le volume des chevilles en bois qui assemblent les rails aux chairs. On pare à cet inconvénient de plusieurs manières ; sur les chemins anglais , on tuéua^v

à l'extrémité du rail, un bouton qui s engage dans une cavité du chair qui lui correspond ; au chemin de Saint-Etienne, j'ai essayé de percer les rails, en ayant du chair, d'un trou de 3 millimètres de diamètre , dans lequel on plaçait une cheville en fer, et aussi de former au milieu du chair un petit bourrelet ou boudin contre lequel vient s'engager une entaille correspondante qu'on a faite au rail, n Tous ces moyens ont du plus au moins rempli leur but. Bien qu'il ne résulte pas de bien graves inconvénients de cette marche des rails , vu que les effets en sont toujours bornés, il faut cependant y donner une certaine attention ; car s'il était porté trop loin , le bout du rail Gnirait par abandonner l'entaille du chair destinée à le recevoir , et les wagons ainsi que les machines pourraient sur ces points sortir delà voie.

La cause la plus fréquente de ce mouvement est due à la gravité , lorsque les rails sont placés sur des parties ayant une inclinaison un peu considérable ; surtout si l'on fait souvent usage des freins pour modérer la vitesse des wagons. Lorsque le mouvement d'un chemin de fer est bien plus considérable dans un sens que dans l'autre , les rails marchent sur les courbes dans le sens opposé à celui du petit glissement des roues , produit par la différence de développement des rails intérieurs et extérieurs; c'est-à-dire que ce glissement fait avancer le rail de la courbe extérieure dans le sens du grand mouvement , et reculer celui de la courbe intérieure.

Les machines locomotives tendent aussi à rejeter les rails en arrièreen contractant avec eux , par le frottement, une adhérence qui tend à compenser inégalement les effets d'allée et de retour , suivant la fatigue qu'éprouve la voie dans les deux cas.

Une autre cause, enfin , réside dans les petits chocs qui ont lieu au bout des rails lorsque leur flexion, au passage des convois , est trop grande , ou qu'un vice de fabrication , ou un accident quelconque a déterminé la formation de bourrelets contre lesquels viennent heurter les roues des machines ou des wagons.

Comme rien ne doit être négligé , il est prudent encore de veiller sur la forme, la position et la matière des coins qui servent à assembler les rails aux chairs. Il m'a toujours semblé que, pour plusieurs motifs , on devait les placer extérieurement à la voie. On voit eu effet que d'après la forme que l'on

a jusqu'ici donnée aux rails, il est moins à craindre , si le coin vient à manquer, que le convoi pousse le rail dans la direction BA (pl. 5, fig. 28), que dans la direction A B , parce que , dans le premier cas, le rail , venant appuyer en C , est encore retenu par son talon dans l'entaille D , tandis que dans le cas contraire , et si le mouvement avait lieu de A en B , rien n'empêcherait le rail de se dégager du chair, en venant occuper l'intervalle laissé libre par l'absence du coin. Une autre considération , c'est qu'il convient d'interposer un corps élastique entre le chair et le rail , et de soutenir ce dernier le plus près possible de la partie supérieure du rail. La voie devant être remblayée plus haut du côté de la banquette que dans l'intervalle des rails , les chevilles seront moins expo— sées à changer de dimension par suite des alternatives d'humidité et de dessication.

Les coins en bois bien sec , surtout si on les enduit de goudron , me paraissent préférables aux coins en fer dont on fait quelquefois usage; ces derniers ne serrent jamais contre les chairs et les rails que par quelques points , et pour peu que les cantonniers les frappent trop fort pour les enfoncer , ils en cassent un grand nombre.

On a remarqué que les rails établis bout à bout se constituent dans un état permanent d'électricité qui les garantit do l'oxidation ; en sorte que l'on n'a point à craindre cette cause d'altération. On peut s'assurer de la justesse de cette observation en plaçant au joint de chaque rail un peu de limaille de fer sur une feuille de papier, et en considérant l'arrangement des brins , qui se placent dans la direction de chacun des pôles de cette grande pile. Peut-être cet effet est-il rendu plus actif par le mouvement considérable qui a lieu sur les grandes lignes. C'est une question qui pourra cire éclaircie avec le temps.

Il existe , pour la durée des rails , de grandes différences , relatives en général , aux conditions particulières dans les-

2uelles ils se trouvent placés , sans qu'il soit toutefois possible c stipuler quelle sera cette durée, même dans des conditions données. J'avais calculé, lors de rétablissement du chemin de fer de Saint-Etienne, que le service de rails devait être de quinze ans; mais ils se sont détériorés bien plus rapidement , et ont été mis beaucoup plus tôt hors de service , en sorte que ctete partie de l'entretien a beaucoup dépassé mes prévisions. Le mouvemcnl , il est vrai , a été presque double de ce que

j'avais supposé 1 . Mais le plupart des rails ont été usés bien ayant la moitié de ce laps de temps.

11 faut calculer que la différence de prix entre les vieux rails et les neufs est de 150 frs. par tonneau. Or j'ai employé pour le chemin de fer de Saint-Etienne , sur une étendue de 56 kilomètres 3,000 tonneaux de rails du poids de 13 k,l 50 par mètre courant. En supposant qu'il faille, tous les ans, en renouveler un sixième , et qu'ils aient , en cet état, perdu un quart de leur poids , leur prix étant supposé de 350 frs. le tonneau , le moulant de la dépense annuelle pour le renouvellement , serait