CHAPITRE II

Infrastructure.

Largeurs des 'plates-formes types. — La voie large économique ne peut guère avoir en plate-forme une largeur inférieure à 5 m ; quant à la voie étroite, suivant la largeur du matériel roulant, elle peut avoir deux dimensions extrêmes : 3,60 m pour les lignes de dernière catégorie, et 4,30 m pour celles qui ont un trafic sérieux et nécessitent des wagons un peu plus larges. C’est, en effet, la largeur du matériel roulant qui, en France, commande la largeur de la plate-forme, le cahier des charges type de 1881 exigeant simplement une cote de 0,90 m, à partir de la saillie extrême du matériel roulant. Et cela est assez rationnel, car, de la sorte, un homme sur la voie peut toujours se garer d’un train en marche. En Allemagne, la largeur en crête, au niveau des rails, est toujours prise égale à deux fois et demie la largeur de la voie ; cela est moins rationnel au point de vue que nous venons de signaler, mais plus avantageux sous le rapport de la réduction de l’emprise.

Économies dans V infrastructure. — L’économie réalisée par la voie étroite tient à trois causes :

1° La diminution de l’emprise ;

2° La flexibilité en plan permettant l’emploi de courbes à faible rayon ;

3° La flexibilité dans le profil en long permettant l’emploi de déclivités plus fortes.

La seconde de ces économies est de beaucoup la plus importante.

L’auteur, pour simplifier, admet d’abord un tracé fictif sommaire, c’est-à-dire que les profils en long sont les mêmes sur la ligne à voie large et la ligne à voie étroite et examine les économies réalisées sur les autres chefs.

Sur les études, il n’en voit pas :♦ elles se retrouveront quand on tiendra compte de la flexibilité : cependant, à notre avis, la facilité d’épouser les courbes de niveau rendra le travail d’étude beaucoup moins pénible au bureau, et même sur le terrain, d’où une économie évidente à ne pas négliger, si l’on veut tenir compte de tout.

Bull.

Acquisitions de terrains et terrassements. — En appelant h la hauteur sur l’axe du remblai ou du déblai et en supposant une pente transversale assez faible du terrain naturel, R les rapports des surfaces des profils de même hauteur en voie étroite et en voie normale, D la différence en centimètres des surfaces dont le rapport est R, on obtient pour les hauteurs h , variant de 0,50 m à 5 m, les valeurs suivantes :

Plate-forme de 3,60 m, R = 0,73 m à 0,87 m, D == 0,27 m à 0,13 m.

Ces valeurs seraient beaucoup plus considérables pour des profils mixtes : D peut atteindre 1/3 en plate-forme de 3,60 m et 1/4 en plate-forme de 4,30 m. Nous passerons sous silence ces cas particuliers.

En pratique, la hauteur moyenne d’une voie normale économique varie entre 1,50 m et 4 m ; les chiffres en dehors de ceuxlà sont des exceptions.

Sur la voie étroite cette hauteur moyenne ne dépasse pas 1 m à 2,50 m. Il en résultera donc une économie de terrassement de :

22 à 15 0/0 pour la plate-forme de 3,60 m. lia 8 0/0 — — 4,30m.

et cela sans compter les diminutions inévitables dans les distances de transport, que l’auteur suppose les mêmes.

Quant aux acquisitions de terrains, en supposant la suppression des clôtures* et des francs-bords aussi bien pour la voie large que pour la voie étroite, on a dans les mêmes conditions que plus haut, pour les différences d’emprise D :

15 à 9 0/0 pour la plate-forme de 3,60 m.

avec les francs-bords et les clôtures souvent exigés sur les lignes à voie large, ces différences augmenteraient notablement.

Dans les stations, le bénéfice est d’au moins 20 0/0, à cause de la diminution des entre-voies, de la réduction du rayon des courbes et du raccordement dans les branchements. On peut citer des exemples où cette réduction atteint 50 0/0, et c’est encore un facteur important d’économie pour la voie réduite, car sur les chemins où on l’emploie, les stations sont généralement assez rapprochées.

Ouvrages d'art. — La comparaison clés ouvrages cl’art se fait en suivant la même méthode que pour les terrassements, en comparant les ouvrages de même espèce, pour plates-formes de 3,60 m, de 4,30 m et 5,00 m, et pour des hauteurs communes de remblai, variant entre les limites courantes. La comparaison est seulement ici un peu plus difficile à établir, car certaines dimensions de l’ouvrage, dépendent d’autres données que la cote rouge h du terrassement, remblai ou déblai. Telles sont : le régime des eaux, l’intensité des crues, la nature des fondations, les matériaux dont on dispose, etc. De plus, pour une ligne donnée, la moyenne de hauteur h de terrassement, au-dessus des ouvrages d’art, diffère absolument de la même hauteur moyenne, considérée uniquement au point de vue du remblai. Il y a donc une autre méthode de comparaison à prendre.

En ce qui concerne les ouvrages d’art courants, l’auteur, avant d’établir des rapports, spécifie bien qu’il ne considère que des ouvrages de forme simple, des types avec les dimensions réduites au strict nécessaire, avec parements en moellons bruts ou semblés, pour lesquels l’emploi de la pierre de taille serait restreint le plus possible . Pour les aqueducs dallés, il établit que la plupart de ces ouvrages, sont sous des remblais de 0,50 m à 3 m de hauteur, et dresse les tableaux des rapports et des différences. Pour les aqueducs voûtés, l’auteur démontre par des exemples, choisis dans des lignes normales de 218 à 500 km , que les aqueducs au-dessous de 4 m d’ouverture, et dans des remblais inférieurs à 5 m de hauteur, sont les plus nombreux. Ensuite il calcule les rapports pour ces ouvrages de 4 m d’ouverture, et au-dessous, dans des remblais de 5 m de hauteur au plus. Il admet d’ailleurs que l’économie diminue sensiblement, pour de plus grandes ouvertures et de plus grandes hauteurs de remblai.

A propos des aqueducs ouverts, il commence par un intéressant parallèle entre la législation française et les prescriptions de l’union des chemins de fer allemands. Il détermine les profils du ballast, et la plus grande largeur du matériel roulant, pour les trois plates-formes types en comparaison. Il en déduit les largeurs frontales des ouvrages, et il. dresse le tableau des rapports pour aqueducs ouverts de 2 à 8 rn d’ouverture. En finissant l’étude comparative des ouvrages courants, et pour justifier l’opportunité de leur considération, l’auteur fait voir par des exemples, que la dépense par kilomètre pour l’ensemble de ces petits ouvrages, n’est pas négligeable. En voici quelques-uns :

Aqueducs dallés, -r- Supposons, par exemple, les petits aqueducs élémentaires vulgairement appelés dalots. Si R est le rapport des cubes de ces ouvrages en remblai de hauteur h en voie étroite et en voie normale, et D la différence en centièmes des cubes dont le rapport est R, il faut, pour déduire les limites de D avec une approximation suffisante, avoir recours à certaines données de construction, ♦-ainsi :

1° Il peut être impossible d’établir un dalot so-us un remblai dont la hauteur h est inférieure à 1 m.

2° Le dalot n’est plus possible quand la hauteur h dépasse 3 m, à cause de la difficulté de* curage d’un dalot un peu long et de la supériorité de solidité d’un aqueduc voûté.

Gela posé, en admettant que les dalots aient de 0,60 à 0,80 ni d’ouverture, 0,30 à 0,50 m de profondeur de fossé et 0,70 à 1,30 m de hauteur libre, les économies sont les suivantes :

R rr 0,81 à 0,89 pour la plate-forme de 3,60 D = 0,19 à 0,04 —

et R — 0,90 à 0,95 — 4,30

Comme cela était facile à prévoir, ce n’est pas sur les dalots que se rencontre la plus forte économie.

Aqueducs voûtés . — L’auteur considère les aqueducs de 0,80 m 1 m, 1,5 m, 2 m, 3 m à 4 m d’ouverture. Au delà dé 4 m il admet que le prix sera le même quelle que soit la largeur de la voie. Gela nous parait encore un peu excessif. Heureusement leur nombre est généralement peu important.

En admettant les mêmes observations 'que plus haut, en ce qui concerne la hauteur h au-dessus de l’ouvrage, on voit que pour les aqueducs de 0,8 m à 2 m, on peut supposer h variant de 2 m à 5 m et pour ceux qui ont de 3 à 4 m, h = 3,50 m à 6 ??? . Dans ces conditions, les économies sont les suivantes :

1er cas : Plate-forme de 3,60 R = 85 à 92 °/0 D

2e cas Plate-forme de 3,60 R = 86 à 92 °/0 D

Nous nous arrêterons là dans cette comparaison détaillée qui

nous entraînerait à reproduire le volume à peu près en entier, et nous résumerons le travail de l’auteur dans les chapitres qui suivent.

Ouvrages spéciaux. — Dans les ouvrages spéciaux, M. Martin comprend les ponts à une ou plusieurs travées de 15 à 35 m d’ouverture, les grands viaducs et les tunnels. Pour les premiers, il fait l’hypothèse de types simples. Il envisage des ouvrages, pour lesquels la hauteur au-dessus des fondations, serait de 5, 6* et 7 m. Il établit des formules donnant approximativement les rapports, entre le coût des piles et culées pour la voie normale, et pour la voie de un mètre.

Pour les viaducs en maçonnerie, il considère des ouvrages avec arches en plein cintre de 10 m et de 15 m d’ouverture, ayant sept arches, et des piles de hauteur comprise entre 11 et 27 m, les deux ouvrages en voie normale, et en voie d’un mètre, ouvrages exécutés. Il établit les rapports et les différences de la dépense et, généralisant, il donne des coefficients approximatifs d’économie, pour viaducs avec arches de 8 à 17 m.

Les tabliers métalliques sont examinés dans un paragraphe spécial. Le premier tableau donne les poids en tonnes et les rapports des poids des tabliers pour aqueducs ouverts de 2 à 8 m d’ouverture. Les tableaux suivants donnent les poids et les rapports pour tabliers d’ouvrages à travées de 15 à 35 m d’ouverture. Les poids marqués sont ceux d’ouvrages exécutés en France et à l’étranger.

L’étude des tunnels commence également par un parallèle entre la législation française et les règlements de l’union allemande sur ces ouvrages, parallèle suivi de la détermination des profils types de tunnels pour voies dans le système des platesformes de 3,60m, 4,30 m et 5 m, dans les différents cas de tunnels sans revêtement, avec revêtement de la calotte, avec’ revêtement complet, avec radier. C’est pour ces types que sont calculés les rapports et les différences.

Les considérations développées sur les travaux d’art, sont toutes basées sur des ouvrages exécutés. On rencontre aux annexes les conditions d’établissement de ces ouvrages. Elles sont réunies dans des tableaux où l’on trouve toutes les dimensions principales des ouvrages considérés, permettant d’en établir rapidement les projets. Nous reviendrons d’ailleurs sur ces annexes.

Economie principale. — Après quelques mots sur les travaux d’art accessoires, l’auteur passe à l’économie principale, c’est-àdire celle qui résulte de la flexibilité de la voie. Il fait l’application des rapports trouvés dans les articles précédents. Il fait apprécier, au moyen de ces rapports, l’économie qu’entraîne pour les terrassements la réduction de hauteur moyenne de déblais, et l’économie que procure pour les ouvrages d’art courants, la réduction de hauteur de remblai, et il ajdute quelques démonstrations avec graphiques. Dix planches hors texte, plans et profils en long, mettent en évidence la possibilité de réduction des terrassements, de suppression de quelques tunnels, de réduction d’ouvertures de viaducs. Il termine par quelques exemples d’économies réalisées par l’adoption de la voie de 1 m.