QUILLE.— RABAIS

Dans la charpente, une queue à'armde ou d'hironde est une espèce d'assemblage formé par une pièce de bois dont l'extrémité est taillée en forme de queue d'hirondelle, et entre dans une entaille de même forme. Ce mode d'assemblage est aussi usité dans les ouvrages en fer : il est très solide.

quille. Longue et forte pièce de bois, qui va de la proue à la pouppe d'un navire et qui lui sert de fondement. C'est contre la quille que viennent s'assembler les pièces courbes qui forment la membrure du bâtiment. Les bateaux plats n'ont pas de quille, ils ont moins de stabilité que les autres et ne peuvent servir que dans des eaux tranquilles. Tous les navires destinés à la mer ont besoin d'être quilles, pour ne pas être renversés par le mouvement des flots.

Quintal. Poids do cent livres anciennes. On donne aujourd'hui le nom de quintal métrique à un poids de cent kilogrammes. Le quintal anglais (4 00 liv. anglaises) est de 45 kilog., 3,544.

Rabais. L'adjudication d'une entreprise par voie de rabais a lieu lorsque le concours entre les soumissionnaires est ouvert sur la diminution de la mise à prix des ouvrages. Cette mise à prix peut être une somme d'argent ou une concession de tarif. Dans ce dernier cas, le rabais peut porter, soit sur la durée, soit sur la quotité du tarif. Celui qui demande le moindre prix, tout en satisfaisant d'ailleurs aux conditions de garantie exigées par le cahier des charges, est déclaré adjudicataire.

L'adjudication au rabais est très usitée dans les ponts et chaussées : elle est obligatoire pour tous les travaux dont la valeur dépasse 40,000 francs (ordonnance royale du 4 décembre 4836, rendue en exécution de la loi du 34 janvier 4833). L'administration peut traiter de gré à gré pour les fournitures, transports et travaux dont la dépense totale n'excède pas 40,000 francs, ou, s'il s'agit d'un marché passé pour plusieurs années, dont la dépènse annuelle n'excède pas 3,000 francs. Elle peut encore traiter do gré à gré pour les dépenses qui n'auraient été l'objet d'aucune offre aux adjudications, ou à l'égard desquelles il n'aurait été proposé que des prix inacceptables. Toutefois, lorsque l'administration aura cru devoir arrêter et faire connaître un maximum de prix j elle ne doit pas dépasser ce maximum.

KABOT.— RAILS.

Rabot. Instrument dont se servent les menuisiers pour aplanir les surfaces de bois. Les rabots sont de diverses formes et dimensions, selon la largeur de la surface sur laquelle ils doivent opérer.

Le rabotage des pièces de métal, dans les ateliers d'ajustage, se fait maintenant au moyen d'une machine : ce travail a remplacé le dressage en grand des faces du métal, qui se faisait auparavant à la lime et au burin.

Dans la fabrication du mortier on donne le nom de rabots à des espèces de spatules à long manche, au moyen desquelles les ouvriers triturent ensemble la chaux et le sable, et les mêlent avec l'eau.

Radier. Les terrains sur lesquels on élève un pont ou tout autre grand ouvrage d'architecture ne paraissent pas toujours présenter une solidité suffisante. On craint quelquefois l'affouillement du sol par le mouvement des eaux, ou sa compression sous le poids de la maçonnerie de l'édifice. Dans ce cas, on commence par former un sol artificiel qui sert de fondation générale, et sur lequel on puisse bâtir en toute sécurité. C'est ce sol artificiel auquel on donne le nom de radier. Le radier se construit le plus souvent en maçonnerie, et on emploie de préférence celle de béton.

Rails. Bandes de fer , de bois , de pierre, ou de toute autre matière , posées sur le sol d'une chaussée , et destinées à être parcourues par les roues des voitures. Le mot rail vient de l'anglais, et signifie littéralement barre. Le but des rails est de diminuer la difficulté qu'éprouve le tirage des voitures sur les routes ordinaires, en présentant aux roues une surface unie et toujours également résistante. Toute matière qui satisfait à cette double condition est donc propre à faire des rails. Aussi n'a-t-on pas commencé dans l'origine par les faire en for : ils étaient en bois, et ce n'est que pour éviter l'usure rapide du bois, exposé, sous un roulage considérable, aux intempéries de l'air, que l'on a songé plus tard à recouvrir de bandes de fer les longrines en bois. Peu à peu le bois n'a plus été considéré que comme support ; dans certains cas il a complètement disparu, et l'on a adopté à sa place les rails en fer ou en fonte. C'est qu'effectivement le fer est, de toutes les matières que l'homme peut se procurer en abondance, celle qui allie le mieux aux conditions de durée et de stabilité l'avantage de présenter la surface la plus unie et la plus homogène, par laquelle on puisse espérer de diminuer les difficultés do la traction. Je dirai plus loin comment, entre la fonte et le fer forgé, on est arrivé à préférer définitivement ce dernier pour les rails. Mais je ne dois pas terminer ce qui regarde les rails en bois sans faire à leur égard quelques

réflexions. Ce serait une erreur do croire qu'ils doivent être absolument rejetés dans la pratique. Sans doute ils ne conviennent point pour les lignes destinées à être parcourues par des convois rapides et nombreux : ils ne pourraient pas supporter les ébranlemens considérables et multipliés auxquels doivent résister les grandes lignes de chemins de fer. Cependant, dans les pays où le bois est abondant, comme dans le Nouveau-Monde, s'il s'agit d'un chemin d'exploitation pour les produits d'une mine, d'une forêt, d une usine, ou d'un service modéré de voyageurs à petite vitesse, l'économie dans la dépense première fait souvent une loi d'employer des rails en bois recouverls d'une légère plate-bande en fer, soit même quelquefois tout à fait à nu. En effet, le but que l'on se propose, par l'introduction des rails dans les chaussées à voitures, n'est pas seulementde leurdonner une stabilité capable de résister à de forts ébranlemens, mais aussi de diminuer dans une proportion considérable les frottemens des roues sur le sol, frottemensqui absorbent la majeure partie de la force du moteur. On se fera une idée de la valeur de ces frottemens quand on saura que, sur un chemin de fer de niveau parfaitement exécuté, le frottement ou la résistance à vaincre pour tirer une voiture n'est que le 250e du poids total ; tandis qu'on l'évalue au 42e sur une bonne route pavée de niveau ; au 25e sur une route en cailloutis de niveau ; au 42e 4/2, moyennement sur nos grandes routes, et au 6e au moins sur les chemins de terre et les routes en pays de montagnes. Ainsi, le même cheval, allant au pas, peut conduire sur un chemin de fer un poids six fois, dix fois, vingt fois, quarante fois plus lourd que sur les routes désignées ci -dessus. La même proportion subsiste entre les diverses espèces de chemins, soit que le cheval aille au trop ou au galop ; seulement on sait que , dans ces derniers cas , sa force absolue, et le temps de travail qu'il peut soutenir, diminuent en proportion de l'accroissement de vitesse. On voit donc que, dans des limites assez étendues, il est permis de recommander avec succès l'emploi des rails en bois. Mais il faut bien se persuader que de semblables chemins ne peuvent être parcourus par des locomotives à grande vitesse : la traction doit y être exclusivement réservée aux chevaux ou tout au plus à des locomotives légères, dont la vitesse ne dépasserait pas 4 5 à 20 kilomètres par heure.

Les rails en maçonnerie, en pierre, en terre cuite, etc., ne peuvent non plus soutenir la comparaison avec les rails en fer que sous le rapport de l'économie dans la dépense première. Ils s'usent plus rapidement, et occasionnent toujours des frottemens plus considé-

rables que le fer. On en voit peu d'exemples, et Ton ne peut guère les conseiller que dans des cas analogues à ceux où on emploierait des rails en bois, et dans les localités où la pierre, ou toute autre matière, serait abondante et à meilleur marché que le bois.

Quelle que soit la matière dont les rails sont composés, la première condition à remplir c'est que les roues qui doivent les suivre ne puissent s'en écarter. Pour cela plusieurs moyens se présentent : l'un consisterait à donner assez de largeur aux jantes des roues pour que les légères déviations,auxquelles sont soumises les voitures, ne les portât jamais en dehors de la voie tracée : par là on augmenterait considérablement le poids des voitures, car les roues deviendraient de grands rouleaux. On pourrait aussi, dans le même but, donner aux rails eux-mêmes une grande largeur, en conservant aux jantes des roues leur épaisseur ordinaire : ce mode exigerait une grande dépense de matière, et on ne peut y songer pour les rails en fer. Il n'est guère plus praticable pour le bois ou la pierre : d'ailleurs ce serait alors non plus des rails, mais un dallage général de la chaussée. Un autre moyen, le seul que l'on ait employé, consiste à guider les roues par des rebords. Ces rebords peuvent faire partie du rail, et c'est ainsi qu'on les pratiqua dans l'origine. Les rails furent d'abord de véritables ornières dans lesquelles couraient les voitures. On ne tarda pas à reconnaître que deux rebords à chaque ornière étaient inutiles, et l'on se contenta d'en faire un à chacune d'elles, soit en dédans, soit en dehors de la voie. Ce système avait encore, à un moindre degré , il est vrai, que les ornières complètes, l'inconvénient de retenir les corps étrangers, tels que le sable, la boue, les cailloux, et l'eau provenant de la chaussée : aussi, après en avoir usé pendant assez longtemps, on finit par l'abandonner généralement, pour lui substituer des rails plats et présentant une légère saillie au-dessus du sol. Le rebord fut fixé aux roues, et c'est dans ce dernier système que furent définitivement conçus les chemins de fer qui ont pris depuis quelques années une si pro digieuse extension.

L'application des rails aux chaussées à voitures paraît avoir pris naissance en Angleterre : on ignore au juste à quelle époque. Tout ce que l'on sait, c'est que dans un ouvrage publié en 1676, il est question pour la première fois des rails en bois employés à Newcastle pour transporter le charbon des mines aux bateaux sur la rivière de Tyne. Ces mines étaient exploitées en grand depuis environ vingtcinq ans. Ce ne fut qu'en 1767, c'est-à-dire un siècle après, que • Ton songea à remplacer le bois par des surfaces métalliques. Pen-

dant cette longue période, l'attention des industriels anglais fut exclusivement absorbée par les canaux. C'était le seul système de communication adopté dans les cantons houillers, et le génie entreprenant et infatigable de Brindley, et de plusieurs autres ingénieurs non moins habiles , les multipliait dans toutes les parties do la Grande-Bretagne. Les chemins à rails n'étaient employés que pour do courtes distances et sur des points où les fortes inégalités du terrain excluaient l'usage des canaux. On ne pensait pas encore à les appliquer aux transports à grande vitesse pour les marchandises précieuses et les voyageurs.

En 4776, M. Carr, des houillères de Sheffield, prit un brevet pour une nouvelle forme de rails en fonte à un seul rebord (fig. 4).

En 4789 on commença à fabriquer des rails saillans : un chemin de dix kilomètres de longueur fut construit dans ce système en 1 800 et 4 804 . Cependant les avantages de cette forme de rail ne paraissaient pas tellement évidens,que Ton n'en revint encore aux rails concaves av ant de les abandonner définitivement : aussi voyons-nous un brevet pris en 4803 par un ingénieur anglais appelé Jonathan Woodhousc, pour une forme particulière de rail concave(fig. 2). Cette forme,

la dernière qui ait précédé l'adoption définitive des rails saillans, présentait celle particularité, qu'elle était sans rebord, et que les roues n'y étaient retenues que par une légère convexité de la jante s' emboîtant dans la concavité correspondante du rail. Mais les progrès étaient tellement lents qu'en 4846, au moment où G. Stephenson prenait avec M. Losh un brevet d'invention relatif aux chemins de fer et machines locomotives, on reconnaissait encore en Angleterre l'existence simultanée des deux formes de rails primitives. La France ne s'était pas encore occupée de ces nouveaux modes de transport, et bien que souvent ses ingénieurs, dans leurs chantiers, et ses savans, dans leurs expériences, eussent été à même do

reconnaître les avantages de la substitution du bois et du fer aux matériaux ordinaires des routes, cette idée était restée dans notre pays sans application de quelque importance.

Je n'insisterai pas plus longtemps sur ces anciennes formes de rails, et je passe de suite à la description de ceux qui sont en usage aujourd'hui.

La première figure qui fut proposée pour les rails saillans, en 4789. futcelle d'un œuf (Gg. 3). Ces rails reposaient sur des lougrines,

ÏÈÊmÈ w

et supposaient l'emploi de roues à double rebord, comme la gorge d'une poulie. Lorsqu'on pensa qu'un seul rebord était suffisant pour retenir la roue sur le rail, on proposa un rail de forme rectangulaire (fig. 4). Mais la grande quantité de matière que cette forme absorbait lui fit bientôt substituer le rail triangulaire (f.5).Cette forme

elle-même no tarda pas à subir des modifications: on élargit la surface du rail pour donner plus d'assiette aux roues; on en arrondit le rebord pour qu'il ne coupât pas la jante; et de là sortirent les formes représentées par les figures 6, 7 et 8. Pour faciliter la pose des rails 6 7 8

et en assurer la solidité, on imagina d'ajouter à leur base un ou deux empatemens dont la largeur ne fut pas toujours la même. Le 9 10 41

ruil à un seul empâtement (lig; 9) a été employé on Franco au ebemin de fer d'Èpinàc au canal de Bourgogue. Il avait été adopté

aussi, dans l'origine, sur la ligne de Saint-Etienne à Lyon ; maison lui a substitué depuis la forme de la figure 43, dont je parlerai tout à l'heure. Le rail à large empâtement (fig. 4 4) est de forme américaine. La largeur de sa base le rend moins sujet à être déversé latéralement par le choc du rebord de la roue dans le parcours à grande vitesse. Tous ces rails, dérivés de la forme triangulaire, s'appellent rails àj champignon, à cause de la figure que présente leur tète et qui se rapproche de celle de cette plante. La figure 42

représente une forme de rail à double champignon, qui est très fréquemment employée sur les chemins à grande vitesse. C'est la forme adoptée pour les lignes de Paris à Saint-Germain, Versailles, Orléans et Rouen, etc. Ce rail est d'une pose facile et sûre, et l'un des avantages qu'on lui attribue est de pouvoir être retourné, lorsque l'usure ou quelque accident a déformé sa face supérieure.

Un des inconvéniens du rail à champignon consiste dans ce que la ' partie la plus faible du rail est évidemment celle du bord du champignon, tant parce que ce bord no présente pas une aussi grande épaisseur que le corps du rail proprement dit, que par suite de la ma- . nière dont le rail est fabriqué. On a renoncé, ainsi que je l'ai déjà dit, à faire les rails en fonte. Pour les fabriquer en fer malléable, on les compose de barres plates juxtà-posées, soudées à chaud, et que Ton passe au laminoir. Dans l'opération du laminage, la partie la moins comprimée est celle qui forme le rebord du champignon. Or, c'est précisément celle-là qui supporte la plus grande fatigue, puisque c'est sur elle que portent constamment les roues des voitures. Il s'ensuit qu'elle tend à s'effeuiller et à se séparer du rail. C'est pour éviter cet inconvénient, que feu M. L. Coste, ingénieur distingué, qui a été pendant plusieurs années à la tète du chemin de fer de Saint- Etienne à Lyon, a proposé le rail de la figure 4 3. Ce rail se rappro-

che de la forme cubique, et ne présente que de légers rebords destinés à élargir sa tête et à faciliter son encastrement dans les supports: comme il est parfaitement symétrique, on peut le retourner. On peut lui reprocher que l'angle de la tête n'étant pas arrondi, il produit sur les jantes des roues l'effet d'un couteau qui tend à les couper, et en outre, qu'il emploie une grande quantité de matière. Ces deux imperfections ont été évitées dans les formes de rails des figures 4 4, 4 5, 4 6 et 4 7. Ces derniers sont tous conçus dans le même

but, élargir la tête du rail, arrondir le bord, etdiminucrja quantité de matière parunévidement intérieur. Ils sont destinés a être posés directement sur des traverses ou longrines sans l'intermédiaire des coussinets. Les trois premiers ont été successivement employés par M. Brunei sur le chemin de Londres à Bristol. Celui de la figure 46 est celui auquel il s'est arrêté en dernier lieu ; son épaisseur étant partout uniforme, il est d'une fabrication plus facile et plus homogène. Ces rails sont fixés sur les supports au moyen de forts boulons qui traversent leurs empatemens de distance en distance. Le rail de la figure 47a été inventé récemment par un maître de forges anglais, M. Evan. Je ne crois pas qu'il ait été beaucoup employé jusqu'à ce jour, au moins en Angleterre ; cependant je n'hésite pas à considérer sa forme comme supérieure à toutes les autres. Ce rail, étant dépourvu d'empatemens, ne se fixe pas sur la longrine au moyen de boulons, comme les précédons : il y est retenu par de fortes clavettes en fer forgé, percées d'un œil «et dans lesquelles on chasso un coin qui traverse la longrine. Il me parait difficile qu'un rail ainsi posé ne résiste pas parfaitement au déversement latéral. Il présente aussi le meilleur moyen pour assurer une continuité absolue d'alignement à la jonction de deux rails consécutifs. J'ajoute que la suppression des larges empatemens le rend beaucoup plus léger que le rail de M. Brunei ; aussi à égalité de force pèse-t-il trois septièmes de moins que ce dernier.

Telles sont les principales formes qui ont été successivement employées pour les rails ; toutes les autres s'en rapprochent plus ou

moins. Ainsi que je l'ai dit, ©n les a faits d'abord en fonte ; mais depuis on y a tout à fait renoncé, pour les fabriquer en fer malléable. La facilité avec laquelle on peut donner à la fonte toutes sortes de formes, l'avait fait préférer dans l'origine; mais la fragilité de cette matière exigeait une épaisseur considérable pour qu'elle eût la force de résister aux secousses et aux chocs sur les lignes à grande vitesse. Cette circonstance rendait les rails en fonte très coûteux ; aussi ont-ils été rejetés lorsque l'art de la traction sur les chemins de fer s'est perfectionné. Les premiers rails en fer malléable furent construits en 4805 par M. C. Nixon aux houillères de Wallbottle, près Newcastlc-sur-Tync ; mais ils ne reçurent un notable perfectionnement qu'en 4820, lorsque M. John Birkinshaw, des forges de Bedlington, prit un brevet d'invention pour leur fabrication au laminoir. On sait que dans cette opération les barres de fer rouge qui doivent se transformer en rails passent entre des cylindres cannelés qui leur donnent la forme convenable.

Les rails, vus dans le sens de leur longueur, peuvent se classer en deux sortes: les rails ondulés (fig. 48) et les rails parallèles (fig. 49)

La première forme est abandonnée aujourd'hui : elle consistait à donner aux rails une plus grande épaisseur entre les supports qu'à l'endroit mèmedu support. Elle ne convenait donc point à la pose sur longrines et ne pouvait être employée que dans le cas des supports discontinus. Le but que l'on se proposait d'alteindre] par cette forme, était d'obtenir une surface partout également résistante. Or, la théorie indiquait que, pour donnera une barre de fer sur toute sa longueur une résistance égale à celle qu'elle présente sur ses points d'appui , il fallait augmenter la quantité de matièro dans l'intervalle par un renflement dans le sens vertical. Mais la diminution de poids, c'està-dire l'économie de matière que l'on espérait de ce système n'a pas pu être fort considérable, car on a bientôt reconnu que, pour résister aux ébraniemens produite par le passage des convois^ les rails