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Londrek à Birmingham.

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Yorkemoith-Hliidland.

BrandUngJunclloi]. . .

Cbeeter et Blrkenliead.

Kewcaitie & Carlisle. .

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Londres à Greenwich. .

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Du Nord (6li, 61») . . .

De Bordeaux

Arignon à Marseille. . .

Rail belge

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009. Relations qui existent, sur les lignes les plus importantes, entre le poids des rails, le poids et réeartement des coussinets, et le poids des locomotives.

POIDS

da mètre coaraat de rail.

des ippnis.

fom

des coussinets

ordinaires.

des coussinets de joint.

13 à 20 kil.

25 à 32 32 à 37 et au-dessus.

7 à 8,5 kil.

9 à 11 kil.

DesraUs pesant moins de 20 kilog., avec un écartement de0",90 entre les appuis, sont trop légers pour le services des locomotives pesant de 8 à 16 tonnes, les plus légères étant montées sur 4 roues et les plus lourdes sur 6 ; il convient de porter ce poids à 25 kilog. pour un écartement d'appuis de 0",90, quand on fait habituellement usage des machines de 16 tonnes; c'est le poids des rails du chemin de fer de Strasbourg à Bâle, oii les coussinets ordinaires pèsent 8^,50. Pour les rails du poids de 30 kilog., tels que ceux dm chemin de fer de Versailles (rive gauche) et d'Orléans, Fécartement entre les appuis est de l",i2, et il convient d'adopter un poids de 9^,20 pour les coussinets. Enfin, pour les rails de 36 à 37 kilog., tels que ceux du chemin de Paris à Boueo, on a adopté l'écartement de 1",20 entre les appuis, et le poids de 9,50 à 10 kilog. pour les coussinets. Les rails des chemins construits dans ces dernières années pèsent de 37 à 42 kilog. et leur longueur varie de 4",50 à 6 mètres.

L'emploi de lourdes machines sur les chemins anglais devenant général, et se propageant en France, soit dans le but de marcher k de grandes vitesses, soit dans celui de tramer des charges considérables, on se sert de rails très-lourds. Ainsi, les machines pour le transport des voyageurs pesant environ 19 tonnes, non compris l'eau et le charbon que porte la chaudière, et celles destinées au transport des marchandises 22 tonnes, le poids des rails est ordinairement de 37 k 38 kil. par mètre courant.

Au chemin du Nord, les rails de 6 mètres, k deux champignons, posés sans éclisses, étaient soutenus par 8 traverses, soient :

2 portées de 0",50, 2 de 0-,70 et 4 portées de 0-,90.

Les mêmes rails posés avec éclisses en porte-k-faux étaient supportés par 7 traverses, soient :

2 portées de 0",30 et 6 de 0",90.

Les voies du chemin de l'Ouest, en rails de 6 mètres de longueur, à champignons symétriques, avec coussin ets-éclisses aux joints, reposent sar 6 traverses, soient :

2 portées de 0-^ et 4 de t"*,10.

Dans les parties des voies très-fatiguées ou présentait un tracé »€«i- Klentéy otx plaoïe une traverse de plus, et l'on a poujr la vail de 6 mètres de longueur :

2 portées de O-'jôO, 2 de 0'",9^ et 3 de l'-jOO.

Au chemin de TEst français, où le rail Vignole pèse 35 kilog. le mètre, «m prend deux systèmes de pose. Il y a par rail une traverse de joint et ftinq ou six traverses intermédiaires : cinq sur les lignes seeondaires^ six sur les lignes à lourd trafic. Dans le premier cas on a :

2 portées de 0«,80, 2 de l-,075 et 2 de 1"',123.

Dans le second cas on a :

2 portées de 0'^,'ïh et 5 de 0»,90»

Depiris quelques années, la pose des joints écKssés en porte-a-faux èes raite Tignole prend beaucoup d'extension, surtout en Allemagne. €» a alero potrr ierail de 6 mètres :

2 portée» de ,0«î,SO et ô de 0%90.

La ligne de Paris à la Méditerranée, qui remplace ses anciens rails par desTàils en acier Bessemer, de 0",130 de Ixauteur et de base, et du poids de 40 kilog., avec joints éclîssés et en porte-à-faux, adopte :

d portée» ide>0»,30, 2'4e'0^,0i'«t.$'âe 0«,^.

Avec ces proportions», ia voie aya^at 1*,A4 de largeur, les convois d^. voyageurs marchent avec une vitesse moyenne de 16 lieues à l'heure, arrêts compris- Sur les chemins à voies larges, ou les machines sont un peu plus puissantes, la vitesse moyenoe est <de 18 lieues*

On emploie sur ig[uelgues cheoiins de très-puissantes machines pesant jusqu'à 26 tonnes et plus. Elles sont utiles ppur gravir de fortes pen;tes; mais elles ne seraient pas avantageuses pour tramer en plaine de très-fortes ch.ax,ges. L'ejxparience a prouvé qu'il ne convenait p3.s de composer un convoi 4e marcban disses de plus de 40 wagons. Les convois trop longs éprouvent une très-grande résistance dans les courbes et sont difficiles à manœuvrer dans les, gares.

Aujourd'hui, oja fait .usage de la machiue-tender à 10 roine&t système Engerth, qui pèse 50 tonnes vide et 64 en charge, et qui remorque 500 tonnes de poids utile. Comme 'il y a« Toues qui sont motrices et qm l'énorme poids ide ^ itonnea se jpepûrte mlf â.essifinx, il en ré&uLte que cette machine ne fatigue pas sensiblement plus la voie qae les ns^ chines ordinaires.

Pour des vitesses modérées de 30 kilomètres à l'heure, soit de 24 kitomètres, arrêrts compris, l'écartement des essieux extrêmes n'étant pas «xagéré, ie poids des rails peut 6tre de'30 kilog. sans înôonrénient. ^ne partie de la Hgne de Montereau à Troyes, livrée à la circulation î! y a vingt-cinq ans, est cojdf truite avee des raik iàe .30 kilog. La ligne de

ÉTABLlftSEMENT MB LA TOIE- iii3

luHieuise h Thami, Irrrée à l'exploitation il y a plus ée trente an», con^ serve encore ses rails de 22 kilog. Les machines à mardi an^rses circukûitû toate séenrité sans autre précaatfofi' <;ae cefle d'eive marche de ji[() kilomètres sur Montereau et 22 9ar Thann (570 à 57»).

Le poids des rails a<k^ptié aujourd'hui sur nos grandes lignes paraît 0W»vene]»)e, soit sous le rapport des difficultés de fabrication, qui ne 90Dt pas trop grané^ea, soit soim le rapport du service qulls ont à ftire.

69d. FabricatsùH dewruvh. (fistrait ée la Métallurgie de MM. Flacbat, Met et Barravlt, 984S). « On emploie à la fabrication des rails tous les fers, pourvu qn'ils soient 4«rs et rigides. Ces qualités sont réunies dans fe ploptrt des fer» <fai pvoviennewt dm puddlage des fontes au coke ; âa re^e, oes fers sont les seoU <]pui preiment cette destination ; ceux au MsMDt trop ehers (612), «t Off les réaei*re pour la fabrication des maebiiMs, ueage aAi<|uel les fers au eoq ne sont impropres.

< Les fours employés p#ttr la fabrication des raita aoinl un pen ptve grands qwe les foars a réchauffer ordinaires; ils doivent contenir 6#0^ à 719 kilog. de fer en 3 0b S paqoet^ suivant le poids des raris que Ton fabrique. Chaq^ue four fai*t'enÉfiMiirei»ettt^ en f^ heures, fi6 chaudes q«i piwlinteBt de «6 à 8 tonnea de fer tini. H faut «voir 5 ou 6 fonre en feu pour empk)¥er eon<fBiMiblemefit un trai» de laminoirs conduit par une

« &ilrafice,«tn nVnfiploieqne ks 'lamkioira à l&fabricMttiom des rails-; 6» ^gleterre, daaa tqoeiqaea irsines, on aeniie ics paquets an niar^ tesn araii et les passer aua lamiDoirs; minsi, au seartir do four, le léa

est d'abord porté sous un marteau frontal de 3 à 4 tosne% f !ii frappe le fê à.^ coops:; le fienext renm an fou ipesdant •quel^aea mûsutes, puis seulement envoyé aux laminoirs*. Cette méthode est excellente et doit diminuer les raÏÏs de reÉ)ut.

'«Le» Bailla leapèus iovls piauriDaifint ae foire diMM mniéiaîn de cyiia«< èesiaarchaBdstd&O'^,^ de diamèta^e «t^de 1 nièiire de taLAe; mais aa préfère des cjlMMbres-de <0r%ii5ià.i^^-de diamètre, .portant /de l*t£0 à l%Sd de>table,, jet .faisant de .fô.à>fi5 néif oiutioBS par laiiauAe. Ui» trai» <le catteifispèce dmt ètredeBsenri par vaBoonachiiie de âeiàaûtctuwauK.

(* la fionfootioa fd'un diail ^eSLeàiamt géànéralenwvt dansdeua ca^eSt dont la première roia^veud iea eylittéres^ébanobettrov al ia deuûènie leacjlindres finisseurs; les ébaucheurs ont au moins 5 caouelui'es, et lis.âmsfiaoRs. en portenJt 6, dont U facmese ca^psoche ^adueikuueai ^«DUeiài doMoer au traiL

« Les «rails S'affran^hteeeiït à «Iraud au moyen dé scies eîreulaïresi. Ces scies ont de 0",80 à î",2e de diamètre çt 0",004 d*épais$eur; elles «oitaïaÂixieanés etUre^ djeuxipUt€Aux..eo iosdi^ iqui JUts-einQ^ôcbem de<se voiler, et>ettesiireiBipeiitdaiiS4Uie)hà€è«4t9i)^ki>e d'^eatt «putévileiqB'eJlea se détrempent tre^ rite-; dtes'fbnt de '^0f^ h iom tottrs * îa mmute et coupent UQ rail en 12 ou 15' secondes. On doit les changer et les visiter tftutea 1^ àmm h^auce^t il ^a fout a .ou. 4 de; recbampe X<«ur usure est de 0",004 à 0,005 par jour. On affuadhrbil le» deoK «xtiténûtéa à là

]Hi QtlATKIËHE PARTIE.

fois pendant que le rail est chaud, à l'aide de deux scies placées aune distance convenable.

« Les trousses destinées à la fabrication des rails sont généralement p[^ ,,j^ composées, comme l'indique la^g. 118, de

sept assises de barres de fer. La première assise, dite couverture supérieure, est une seule barre de fer qui a subi un premier corroyage, fer n° 2 (page 386), destinée à former le champignon supérieur; les cinq assises suivantes sont en fer puddlé brut, fer n" i,et composées chacune de deux barres de fer ayant, pour les plus grandes trousses, l'une 0°,i08 de largeur, et l'autre 0'',05i; ces assises sont superposées de manière à faire croiser les joints; enfin, la couverture inférieure est en fer n' 2, et composée, comme l'assise supérieure, d'une seule barre, si le rail est a. double champignon,

H La plus grande dimension que l'on donne aux paquets est de 0",162 de largeur sur une épaisseur à peu près égale.

« En moyenne, pour 1000 kllog. de rails reçus, on a 100 kilog. de raila rebuts, 100 kilog. de déchet au four et 125 kilog. de bouts coupés, ce qui fait un total de 1325 kilog. de Terà mettre au four; d'où il s'ensuit que, pour obtenir un rail de 4", 50 de longueur et pesant 30 kilog. le mètre courant, le paquet doit contenir 136 kilog. pour le rail, 17 kilog. pour les bouts coupés et 13 kilog. pour le déchet au four, ce qui fait un total de 165 kilog.

" Le rapport que l'on admet entre le poids du fer n* 2 employé et

celui du fer brut varie '1^7 = 97"^q=â7! "'n*' 1^ paquet précédent del65kil. serait composé de 55 à iS kil, de fer n°2etdellO à 117 kil. de fer n" 1. La longueur du paquet serait de 1 mètre environ. Pour un rail de 36 kil., le paquet aurait environ t',20 de longueur. »

De ce qu'a fait la Compagnie du chemin de fer du Nord, qui s'est particulièrement occupée d'améliorer la fabrication des rails, H. Alquié, ingénieur du matériel fixe de cette ligne, dans une note lue il y s quinze ans à la Société des ingénieurs civils, conclut :

Une condition essenlielle à remplir pour augmenter la durée des rails, «'est d'amiliorer Is sundure dea éléments dont se compose le psquel, principalement des éléments de la couverte et de celle couTerte au corps de rail. Il est, en effet, bien constate que les rails ne s'Dsent pas, daas le sens propre du mol, mais qu'ils se détériorent tons. Les flexione répétées auxquelles ils soui soumis sépareat presque toujours les parties supérieures des champignons. Il faut donc eombattre la dessoudure.

Le majen le plus efficace d'atteindre ce but parait itre le trisge minutieux des len pnddlés et ensuite le classement couTenable des natures de fer dans le paquet.

Pour la confection d'un rail Vignole, le paquet doit être composé de ;

1* Une mise supérieure eu fer corrojé d'une seule pièce, destinée k former la surface de roulement eu fer à grain Ga, représentant en poids le cinqnième de la musse totale ;

t* Sous te.eoiToré, deux mises, au moins, en fer puddlé k grain fin, bien eiactemenl de même nature que la mise supérieure ;

3* Le tiers au plus de la partie inférieure en fer nerrcux;

4» Le reste du paquet, autant que possible, k grain fin, mais avec une tolérance de fer métis, c'est-à-dire présentant un mélange de grain et de nerf.

En n'ayant ainsi que des fers de raôme nature en contact dans le champignon, on réunit les plus grandes chances de soudure.

Les usinés qui ont adopté franchement cette méthode de classement ont donné les meilleurs rails.

Voici maintenant ce que dit M. Couche relativement à la fabrication des rails (Voir: Voie, matériel roulant, etc. des chemins de fer.) En définitive, on a beaucoup disserté sur la texture du fer qu'on doit rechercher dans les rails. C'est le grain fin qui est le plus généraleiâent recommandé; il s'agit, bien entendu, du grain constitutionnel, et non de celui qui résulte d'un affinage incomplet, nuisible à la qualité, si la fonte est impure; pas davantage du grain gros et irrégulier que présente le fer brûlé. Le nerf, souvent prescrit à la base, rarement dans toute la section, moins la couverte, n'est le plus souvent que toléré aujourd'hui, et en partie seulement.

Le gros grain, ou pour mieux dire le fer cristallin qui doit, comme on sait, cette texture a la présence du silicium, du soufre et du phosphore, est ordinairement repoussé. Comme cependant beaucoup.de minerais donnent aujourd'hui une masse considérable de fer à gros grain, impropre à beaucoup d'usages, les producteurs ont cherché & le faire admettre sur le marché des rails; il paraît propre, en effet, à former un champignon homogène et dur. L'expérience prouve, en général, que le fer provenant de minerais phosphoreux convient pour les couvertes. Le phosphore rend le métal plus facilement soudable, et il annule la tendance rouveraine due au soufre, et qui cause les criques.

Mais si le paquet contient aussi du fer a nerf, il est difficile d'obtenir une association intime entre deux fers de nature aussi différente. Le premier, soudable à une basse température, approche de son point de fusion quand le second n'a pas encore atteint la température qui convient à la soudure; de sorte que si J'on va jusqu'à cette température, le fer a grain se brûle, et si l'on reste en deçà, la soudure est imparfaite.

Un ouvrier habile et attentif peut, d'ailleurs, mettre à profit les températures différentes qui régnent dans le fer à réchauffer, et amener ainsi chacune des deux espèces de fer à peu près au degré de chaleur qui lui convient. Le paquet mixte doit toujours être placé au four à réchauffer avec la couverte sur la sole. Le nerf, exposé à la flamme, est plus fortement chauffé. Quand le paquet est un peu lié, on le met sur le flanc avec le nerf vers la grille. Il s'échauffe plus encore, tandis que le grain est soustrait à l'action directe de la flamme. Plus la couverte à grain est épaisse, plus elle exige de temps pour atteindre sa température de soudage, et pendant ce temps le fer nerveux approche de la température qui lui convient. Si donc la plupart de» cahiers des charges français s'abstiennent avec raison aujourd'hui d'exiger du nerf dans la partie du paquet qui doit former le patin du rail Vignole, c'est souvent avec raison aussi qu'ils l'admettent, la production, au puddlage, d'une pro-

me QtIATftIÈM£ PARTIE.

portion plus ou moins forte de fer à nerf ne pouvaat pas être évitée, surtout arec certain 66 fontes.

La longueur ordinaire des rails est aujourd'hui de 6 mètres. Avec le poids de 37 kilog. environ par mètre, une longueur plus grande conduirait à des paq,uets peu maniables, et difficiles à chauffer également.

Il n*est question, en général, du martelage dans les cahiers des charges français, ni pour les loupes (pour lesquelles d'ailleurs il a toujours eu lieu en fait, les autres ai^areils de cinglage n'étant pas usités en France), ni pour les paquets à couvertes, ni pour les paquets à rails. Cependant le martelage des paquets est certainement une des garanties les plus sérieuses de la qualité des rails. On Ta appliqué à Decaxeville, en 1863; le paquet était pilonnié so^ns un marteau de 5 tonnes, et étiré ainsi, jusqu'à ce qu'il pût passer à la première cannelure finisseuse. Le pilon remplaçait ainsi complètement les dégrossisseurs. Parfois même la bame entrait de suite dans la deuxième finisseuse.

Le martelage exige du soin; les premiers coups doivent fra^pper sur la couverte en allant du milieu aux bouts, pour épurer. Ils doivent être vifs, pour souder pendant que le paquet est bien chaud. Des coups plus forts étirent ensuite le paquet de un quart à un tiers de sa longueur. Si quelques mises se séparent au forgeage de champ, il faut réchauffer, et ressouder au marteau. Après le martelage, le paquet est réchauffé, mais i|iodérèmenl pour ne pas brûler le fer à grain.

En général, dans les latninoirs pour rails, les trois premières cannelures soudent, la température du paquet étant assez élevée; la quatrième est la première cannelure profilante; si l'on voulait commencer plus tôt à comprimer les corps,le8 mises de renflements, mal soudées, se sépareraient.

La couverte supérieure est géaéralement d'une seule pièce. La tète du rail étant moins comprimée que la tige, on craindrait, en admettant un joint, d'avoir une soudure imparfaite, précisément dans la région où la continuité est le plus indispensable. Cette condition d'une mise unique entraîne aussi, jusqu'à une certain point, celle de l'emploi de fer n"* 2, le fer brut étant difficilement obtenu en barres à la fois larges, épaisses et saines sur les bords.

Les paquets pour rails Vignole sont généralement formés de fer corroyé au champignon et au patin. (Voir les art. 6 et 7 du cahier des charges du Nord français [611]).

Le nouveau cahier des charges de l'EIst reproduit les mêmes conditions, et dans les mêmes termes. Seulement il n'exige en corroyé que i/6 environ du poids du paquet (au lieu de 4/5), proportion jugée suffît santé pour assurer l'épaisseur de 0",01 au moins aux surfaces de roulement; et il ajoute : cette dernière condition sera constatée, sur les rails finis, par l'essai par un acide.

Les anciens cahiers des charges français exigeaient, dans les rails à double champignon, une proportion beaucoup plus considérable, 1/3 au moins de fer corroyé. La Compagnie du Midi a maintenu cette proportion ; à cela près, les conditions sont les mêmes que celles du Nord

ÈTABtmsBmnr m ui \oie. un

et de l^Est. Le nerf est également «dmis, mais seulement daim le centre du paquet, puisqu*it s'agit de rails à double champignon. Le nerf doit d'ailleurs former au plus le tiers dn i^aquet.

La Compagnie de Paris à la Méditerranée exige aussi un tiers de corroyé^ quel que soit le profil; mats les conditions qu'elle impose diffèrent no<a2)(le]iiient des précé<lentes :

Le patin du Vignole doit èm, oonniè le champifiioiif formé d'vne eouvertp corroyée d*iii« seiiJe pièce.

Les hauts fourneaux qui produiront la fonte destinée à la Cabrkation des fers pour mis ne devront pas employer des minerais qui donnent des fers aigres et cassants.

La largeur des paquets pour rails est de (^",20, et la hauteur 0*,â2 au moins, ^des Mtt compris.

Les paquets po«r rails et les paquets pour couvertes corroyées doirent être exeli»- Tement composées de barres rectangulaires, assemblées sur leur plat^ par assise d'épaiaseur régulière, k joints croisés.

Les paquets pour cotrrertes doivent être laminés de plat et non de champ, de manière qtie h largeur de la couverte soit paraHèle au sens des mises composant le paquet de Il cftaverte.

Acceptant, comme on le fait pour le rail Vignole, le nerf à la base du paquet, il eût été iMturel de recommander le fer métis, au lieu de Tadmettre simplement, puisqu'en répartisâant le passage du nerf au grain toujours exigé au sommet, il diminue les chances d'une* soudure défectueuse, à pe4i près iusépérables d'un brusque changement de nature.

L'usine de la Provideoce^ k Hanmont, fabrique un rail presque sans corroyé. Voici la composition du paquet, qui a 0*,18 de base sur O^flO de hauleur :

7 mises égales en Car ébauché, la couverte d'une seule pièce et les 6 autres de ob»-

cune 2 pièces ;

3 mises en fer ébauché métis^ d*une seule pièce, limitées latéralement k chaque exfrénrité par une "mise verticale en fer corroyé tendre.

Fer ébauché 202'' Poids du rail. . . . 215^

Fer ébaucîié métis 36 Poids des chutes. . 33

Fer corroyé tendre 32 Déchet. S2

Poids du paquet. . . . 270'' ¥K^

Le déchet s'élève ainsi à 8,15 p. 100.

Sans être aussi large qtte la Compagnie d'Orlc^ans, la Compagnie de rOuest Test plus que celle du Nord etdeTEst; elle ne prescrit pas explicitement remploi du fer corroyé; mais elle exige que les mises supérieure et inférieure du paquet pour rail soient d'une seule pièce, et forment le quart an moins du paquet. Elles doivent provenir de loupes crnglées au marteau, puis étirées au laminoir, avec ou sans réchauffage ; être à grain fin, et conserver ce grain dans la cassure du rail. Les barres intérieiiTCs doivent être de longueur, et à joints croisés : le paquet doit avoir au moins 0",30 x 0",22 d'équai rissage.

En Belgique, les usines du Couillet de Monceau-sur-Sambre et de Montigny onttivré aux chemins de TÉtathelro, des rails Vignole très-

sains, sans corroyé, si ce n'est sur les bords des patins, pour éviter les gerçures (comme les rails ci-dessus de la Providence).

Il faut noter qu'à Couillet, la couverte, de toute largeur, est une sorte de fer intermédiaire, affiné avec un plus fort déchet.

Les loupes sont cinglées au marteau à soulèvement, préféré au pilon.

Chacun des trains de dégrossisseurs et de finisseurs a six cannelures. Le paquet passe donc au moins 12 fois, car lorsqu'il passe difficilement dans une cannelure, il y est mis une seconde fois.

Dressage. Les rails ne sortent pas parfaitement rectilignes des laminoirs. Ils présentent des déformations accidentelles, et pour les eôacer on profite naturellement de la chaleur des barres ; on les bat a coups de maillet sur un gabarit de dressage, plan pour les profils symétriques, mais courbes pour les autres. Ainsi le patin du rail Vignole, à cause de sa plus grande surface à masse égale, se refroidit plus rapidement que le champignon, et si le rail était rectiligne encore chaud, il serait concave du côté du dhampignon une fois refroidi. Pour déterminer la courbure de la plaque de dressage, on dresse à chaud, sur une surface plane, une certain nombre de rails, et après le refroidissement, on relève leur profil, qui doit être celui du gabarit.

Il est nécessaire ensuite de faire disparaître à froid les légères ondulations. Les cahiers des charges interdisent pour cette opération l'emploi de la percussion. La pression doit être exercée au moyen de vis, pour imprimer graduellement au métal la flèche sous charge correspondante à la déformation permanente qu'il doit conserver.

Affranchissement des rails. Les rails doivent être affranchis aux deux bouts. Plusieurs cahiers des charges fixent la longueur des chutes, mesure prudente, les défauts de soudure affectant surtout les extrémités des paquets. Ce minimum est ordinairement de 0",30. Quelques compagnies (Lyon et Orléans) prescrivent seulement d'affranchir les rails a une distance suffisante de bouts écrus, pour que les deux extrémités soient parfaitement saines.

il est toujours expressément défendu de réchauffer aucune partie des rails, après le laminage, soit pour abattre les bouts, soit pour tout autre motif, hors le cas de dérangement momentané de la machine à couper les bouts, et pendant le temps strictement nécessaire pour la remettre en service.

La Compagnie du Midi admet l'affranchissement soit à froid, au tour, au rabot ou à la machine à mortaiser; soit à chaud, à la sortie des laminoirs. Dans ce dernier cas, si l'on emploie la scie, les faces doivent être ensuite dressées à l'outil.

L'Est prescrit, en outre, d'abattre l'arête supérieure des champignons en chanfrein de 0",003, pour empêcher l'exfoliation. Le Nord se contente de stipuler que les bouts seront coupés par un moyen méca nique agréé par l'ingénieur. La Compagnie de Lyon n'admet que l'opération à froid, au tour ou au rabot. La Compagnie d'Orléans exige l'emploi du tour ou de la fraise, pour une des extrémités au moins; elle n'admet donc le sciage du rail chaud que pour l'un des bouts.

Rails en acier (38i à 385). Aujourd'hui ces rails sont d'une fabricction courante dans les principales usines métallurgiques françaises (61 i\ quand avant 1870 la fabrication des rails en acier Bessemer n'avait encore pris un développement notable que dans trois établissements : ceux d'Assailly (Loire), d'Imphy (Nièvre) et de Terre-Noire (Loire). Les fontes spéciales traitées provenaient, dans le premier, des minerais de fer oxydulé de Saint-Léon (Sardaigne); dans le second, des minerais de Bilbao (Espagne), de Vicdessos et du Canigou; dans le troisième, de Mokta-el-Hadid (province de Bone) et de Privas (Ardèche). La fonte ne passait généralement au convertisseur qu'en seconde fusion (611).

Qli, Réception des rails. Il est de la plus haute importance qu'il n'y ait aucune défectuosité dans la forme des rails; aussi l'ingénieur en chef de la Compagnie ne doit se reposer sur aucun agent, de quelque ordre qu'il soit, du soin d'approuver les premiers échantillons fournis par le fabricant ; il doit exiger que des portions des premiers rails sortis des laminoirs lui soient envoyées, et que l'on ne commence la fabrication sur une grande échelle que lorsqu'il aura fait parvenir son assentiment par écrit au directeur de l'usine.

Les rails doivent être parfaitement soudés et exempts de toute espèce de défauts, telles que pailles, stries, criques ou brûlures. Les champignons surtout doivent être parfaitement sains et unis. On ne doit tolérer que des défauts insignifiants dans leur tige.

Les rails sont affranchis k la scie circulaire ou au burin monté sur le tour (610). Il importe de s'assurer que l'usine possède ces outils.

Yoir le mémoire de M. Brame, Annales des ponts et chaiissées, année 1860, pour l'organisation du service de surveillance de la fabrication des rails dans les usines, et les instructions données aux agents réceptionnaires.

On éprouve les essieux d'artillerie en les faisant reposer sur une table en fonte par les extrémités de leur corps, et en laissant tomber sur leur milieu, d'une hauteur de l'",60 ou 1 mètre, un mouton du poids de 300 kilog., ou encore en les laissant tomber d'une hauteur de 2",11 sur deux demi-cylindres en fonte sur lesquels ils portent simultanément.

Sur le Nord et l'Est, les rails, qui ont très-sensiblement le même profil, sont soumis aux épreuves du cahier des charges suivant. Le Lyon porte à 13 000 kilog. la charge de la première épreuve, et réduit à 27 500 kilog. celle de la deuxième.

Les compagnies de la Méditerranée et du Midi fixent la hauteur de chute en tenant compte de la température :

MÎDima, Maxima. Normale.

Au dessous de 0» l",!© l-,50 1»,30

De 0« à 20» 1 ,30 1 ,70 1 ,50

Au-dessus de 20" 1 ,50 1 ,90 1 ,70

Chaque barre essayée subit successivement les trois épreuves, en commençant toujours par la hauteur de chute minima. Pour que le lot soit accepté, il faut que la moyenne des hauteurs de chute ayant déterminé la rupture, soit au moins égale à la hauteur normale.

Cahier des charges^ du chemin de fer du Nord, pour la fourniture des rails Vignole.

Art. 1*'. Objet du cahier des eharges. Le présent o«hi«r des charges a p6ur> objet; la fourniture de rails en fer du profil américain (dit Vignole).

Art. !^ Gabarit des rails. Les rails présenteront la forme exacte du gabarit poin/^ooné qui sera remis au fabricant. Le profil en sera rigoureusement consenré sur toute la longueur des barres, et particulièrement aux extrémités, qu'on éritera avec soin de comprimer ou d'altérer lors du coupage.

La fabrication courante ne devant être entreprise que lorsque les cylindres auront été reconnus parfaitement convenables, le fournisseur devra suivre avec la plus minulieuse attention la confection de ces cylindres, afin de ne présenter à la vérification que des rails ayant exactement la forme du gabarit. Le fabricant sera d^ailleurs responsâblts de tout retard de fabrication provenant de ce que les spécimens de rails qu'il aurait f«xiriiis ne seraient pas acceptables.

Les rails fabriqués pour essayer les cylindres, et tous autres fabriqués après que les cylindres auront été acceptés, mais qui ne reproduiraient pas exactement les formes du gabarit, seront rebutés.

La Compagnie aura toujours le droit de changer le gabarit des rails, en tenant compte au fournisseur des dépenses spéciales que ce changement lui imposerait, dépenses qui seraient évaluées d'un commun accord ou k dire d'experts.

Art. 3. Poids des rails. Le poids des rails résultera du gabarit donné aux fabricants; il sera constaté sur des rails de la première fabrication de section rigoureusement fixacte. Dans les réceptions partielles, il sera accordé sur ce poids une toléranoe de deux pour cent (2 p. 100) en plus ou en moins, pourvu que la totalité de la fourniture ne s'écarte pas du poids normal de plus de 1 p. 100.

Dans cette limite de tolérance et au-dessous, les rails seront payés d'après leur poids réel; au-dessus, l'excédant du poids ne sera pas payé au fournisseur.

Les rails en dehors des limites ci-dessus, pour défaut ou excès de poids, pourront être rebutés^ si l'ingénieur en chef de la Compagnie le juge convenable.

Art. 4. Longueur des barres. La longueur normale des barres sera de six mètres (6 mètres). Pour une partie de la fourniture, qui ne pourra pas dépasser un dixième, et qui sera fixée par l'ingénieur en ohef de la Compagnie, les barres devront être coupées à la longueur de 5", 96.

Pour faciliter la fabrication, une barre sur ^ sera admise avec une longueur mAÎadre que la longueur normale. Ces barres plus courtes auront soit o",10, soit 4'»,20 de longueur (quand la longueur normale est de 4",50, comme sur quelques chemins, 1/30 des rails peut n'avoir qu'une longueur de 4",40 ou de 3*,875). Il est, du reste, eirtcfndu qu'elles devront provenir uniquement de barres fabriquées pour les longueurs nonudcs 6 mètres et â^OO, et qui auront dû être rognées par suite de défauts k leurs extrémiMs.

La Compagnie pourra commander au fournisseur un certain nombre, qui ne dépassera pas 1 p. 100, de rails de longueurs exceptionnelles ; mais la plus grande longueur ne pourra pas dépasser 10 mètres. Tout rail fabriqué sur commande à une longueur excédant 6 mètres sera payé 4 p. 100 plus cher.

La tolérance sur les longueurs fixées n'exoédera jamais 0'",00fô en plus ou en noÎBs.

Art. 5. Marque de fabrique. Les rails porteront des marques en relief bien apparentes, désignant à la fois l'usine, l'année et le mois de fabrication, comme l'indique le plan remis au fournisseur. Ces marques résulteront d'une gravure faite dans la cimnelure finisseuse du cylindre. (Ordinairement il y a ime marque à 0"',60 de ohaqu^hant, une sur l'une des faces du rail, et l'autre sur l'autre face.)

Art. 6. Qualités des fers. Les rails seront en fer dur et compacte, bien soudé, non cassant à froid, à grain fin particulièrement dans les champignons, enfin de qualité convenable pour résister à l'action des roues, sans se rompre, s'exfolier, se dessouder, etc.

Art. 7. Conditions de fabrication. La fabrication du fer devra être conduite en vue de n'avoir, autant que possible, que du fer à gi*ain fia.

1® Classification des fers;

2» Composition des paquets;

3* Laminage.

Les fers péidékés, d«sliaég t H fabvicatkoa des faîls, «eront d^atthsvs êmammèùi

ÉTABLlfi6£MENT DB LA VOIE. ii^i

^elassés par uatio'e, et* en trois catégories distinctts, savoir : 1* les fers k grain; 3* las fers métis ou à grain mêlé de nerfs ; 3* les fers k nerf.

Dans les paquets pour corroyés, il n'entrera ezdusiTeinent que des fers de la premièire catégorie^ c'est-à-dire h grain. L'ingénieur en chef de la Compagnie se réserve Ja faculté de prescrire le sens dans lequel ces paquets devront être laminés.

Les paquets pour rails devront, autant que possible) être composés de fer k grain fin. Dans tous les cas, le fer k nerf ne sera admis que dans le dernier tiers du paquet; entre lui et les deux premières mises en fer à grain sous le corroyé, on admettra le fer métis.

Les barres formant les différentes mises seront de section rectangulaire. Chaque mise de fer puddlé se composera en largeur de deux ou trois pièces au plus. La mise en 1er corroyé formant la partie supérieure du paquet sera d'une seule pièce ; elle représentera •en poids le cinquième environ de la masse totale, de manière à présenter sur la section du rail fini, dans les surfaces de roulement, une épaisseur d'au moins O^^Oi.

Les bouts écrus des barres formant le paquet seront affranchis. Ces barres seroat toutes d'une seule pièce, bien dressées pour toute la longueur du parquet. Cependant, poiur le fer puddlé, on tolérera quelques barres en deux pièces au plus, dont la pins petite n'aura pas moins de O^jdO de longueur, mais alors elles seront ajustées avec soin, bout à bout, de manière h ;ie laisser dans l'intérieur du paquet que le moins de vide possible. Les joints des mises devront être contrariés : h cet effet, les barres de fer puddlé ne devront pas être de même largeur.

Les dimensions et la composition des paquets, ainsi que les dessins des cannelures successives par lesquelles ces paquets doivent passer dans la fabrication, seront d'aille«s soumis à l'approbation de l'ingénieur en chef de la Compagnie, sans que cette formalité diminue en rien la res;;onsabilité du fournisseur.*

Le laaainage des rails devra être aussi parfait que possible. Tous ceux qui siéraient mal soudés, ou pailleux, ou criqaés, ou rompos dans leurs fibres, seront rebutés.

Art. B. Dressage des rails et coupe des bouts. Les rails seront dressés sur les quatre laces avec le plus grand soin ; le dressage sera fait, autant que possible, k chaud, k la sortie des cylindres ; s'il y a lieu d'opérer k froid pour le rendre parfait, Topération sera exécutée san^ percussion, au moyen de vis de serrage, par pression graduée. Toutes les surfaces devront être nettes et unies.

Tous les rails seront coupés aux deux bouts par un moyen mécanique, agréé par Tingénieur en chef de la Compagnie. Les bavures seront enlevées avec soin k la lime ou au ciseau ; les plans des sections seront parfaitement d*équerre sur Taxe des rails ; on ne devra, dans aucun cas, les parer au marteau.

Il est expressément interdit de réchauffer aucune partie des rails, après le laminage, soit pour abattre les bouts, soit pour tout autre motif, bon le cas de dérangement momentané de la machine k couper les bouts, et pendant le temps strictement nécessaire pour la remettre en service.

Toutes réparations de criques, pailles, etc., soit k froid, soit k chaud, sont complètement interdites.

Art. 9. Perçage des trous et entctilies dans la patte. Chaque extrémité des rails sera percée dans Taxe de deux trous, dont les dimensions et les positions seront déterminées par un tracé remis au fournisseur. Il sera, en outre, pratiqué dans la patte du raU et k chaque extrémité deux petites entailles de forme rectangulaire, dont la position sera également indiquée par un tracé qui sera remis au fournisseur.

Ces trous et entailles ponnrront être obtenus par tel procédé, au choix du foumissemr, mais qui, toutefois, devra être agréé par l'ingénieur en chef de la Compagnie. Les entaîBes et les trous seront parfaitement ébarbés ; ces derniers devront être cylindriques.

Si la distribution et les dimensions des trous et entailles ne sont pas conformes au tracé remis au fournisseur, les rails seront refusés.

Art. 10. Vérifkaiion. Épreuves. Les rails seront classés avec soin dans l'usine, en séries provenant de la fabrication d'un ou de plusieurs jours. Les agents préposés k la réception choisiront dans chaque série un certain nombre de barres (1 p. lOÔ au plus) pour les soumettre aux épreuves suivantes :

Première épreuve. Chacun de ces rails, placé de ohamp sur deux points d'appui espacés* de l'jlO, devra supporter, pendant cinq mioutes.^ au milieu de l'intervalle des

points d^appui, une. pression de 12000 kilog., sans conserver de flèche sensible après répreuve.

Deuxième épreuve. La même barre, dans la même position, supportera pendant cinq minutes, sans se rompre, une charge de 30000 kilog. ; on pourra ensuite augmenter la pression jusqu'à la rupture.

Troisième épreuve. Chacune des moitiés de barre cassée, placée de champ sur deux supports espacés de l^jlO, devra supporter sans se rompre le choc d'un mouton de 300 kilog., tombant de 2 mètres de hauteur sur la barre, au milieu de l'intervalle des points d'appui. Pour cette épreuve, les deux supports seront en fonte et reposeront, par l'intermédiaire d'un châssis en bois de chêne, sur un massif de maçonnerie d'un mètre d'épaisseur au moins, établi sur un terrain solide.

Si l'une des barres essayées ne résiste pas aux épreuves,, on les continuera sur un plus grand nombre de barres, et si plus du dixième des barres essayées ne résiste pas, la série entière dont ces barres proviennent sera rebutée.

Art. 11. Réception provisoire, La réception provisoire sera faite à l'usine par un ou plusieurs agents de la Compagnie. Elle aura lieu au fur et à mesure de la fabrication, et elle aura pour objet de trier, peser et poinçonner toutes les barres satisfaisant aux conditions stipulées.

Jusqu'au moment de la réception, les rails devront être conservés en lieu sec, et préservés, autant que possible, de l'oxydation.

Les barres reçues seront poinçonnées à leurs deux extrémités ; elles porteront, en outre, la marque de l'usine, ainsi qu'il est dit à l'art. 5.

Dans le cas où la marque ne serait pas bienvenue au laminage, elle devra être refaite à froid d'une manière bien visible.

Les barres rebutées devront être cassées ou marquées d'un signe très-visible et indélébile, afin qu'elles ne puissent plus être représentées k la réception.

L'usine devra faire établir à ses frais, sur les indications qui lui seront données par l'ingénieur en chef de la Compagnie, s'il y a lieu, les appareils nécessaires pour faire la réception des rails, et pour opérer les épreuves prescrites.

Les mains-d'œuvre relatives à la réception et aux épreuves seront k la charge du fabricant.

Les procès-verbaux de réception seront dressés, autant que possible, chaque jour, au fur et k mesure de la fabrication, et régularisés à la fin de chaque mois.

Art. 12. Propriété des rails après la réceptio7i provisoire. Les rails poinçonnés et compris dans les procès-verbaux de réception k l'usine seront, par le fait de la réception k l'usine, propriété incontestable de la Compagnie,

Art. 13. Délai de garantie. La Compagnie du Nord n'entend recevoir que des rails pouvant faire un service de deux ans, sans aucune détérioration sur les parties de son réseau comprises entre : Saint-Denis et Creil, par Pontoise et Chantilly; Creil et Amiens ; Amiens et Lille ; Valenciennes, Creil et Erquelines. ^

Elle s'assurera, par une expérience partielle, que cette condition est remplie.

Le fournisseur s'engage, en conséquence, k subir sur le prix stipulé au marché, et pour l'ensemble de la fourniture, une réduction proportionnée au nombre de rails qui ne résisteraient pas k l'épreuve faite dans les conditions suivantes :

Dix pour cent au moins de la fourniture, pris k divers moments de la fabrication, au choix de la Compagnie, seront placés par elle sur la partie du réseau indiquée ci-dessus ; il sera immédiatement donné avis au fournisseur de l'emplacement et de la date de cette pose. A l'expiration des deux années de service, on établira contradictoirement la proportion des rails avariés, c'est-k-dire ayant un commencement de détérioration, comme écrasement, défaut de soudure, exfoliation, rupture, etc.; cette proportion sera appliquée k l'ensemble de la fourniture, et servira k déterminer la quantité de tonnes passibles de l'indemnité, que tout ou partie seulement de la fourniture ait été mise en service.

Le taux de l'indemnité est fixé au marché, de manière k représenter la différence de valeur entre une tonne de rails neufs et une^ tonne de rails hors de service, y compris les frais de transport et autres résultant du remplacement des rails avariés ; les rails auxquels l'indemnité se rapporte restant d'ailleurs la propriété de la Compagnie.

La Compagnie sera libre de commencer son essai quand bon lui semblera; toutefois,

le règlement de Tindemnité devra «voir lieu, au plus tard, deux ans après rachèvement des livraisons faites k l'usine, que la Toie d'essai ait ou non ses deux ans de service.

Art. 14. Réception définitive. La responsabilité du fournisseur ne cessera que par la réception définitive qui sera précédée de la reconnaissance contradictoire indiquée à l'article précédent. Cette reconnaissance devra être provoquée par le fournisseur, et les résultats en seront valables, à la condition d'avoir été constatés moins d'un mois après la requête du fournisseur, lors même que la voie d'essai aurait plus de deux ans de service.

Art. 15. Surveillance à Patelier du fournisseur. Le fournisseur devra donner la libre entrée de ses ateliers k l'ingénieur de la Compagnie ou à ses agents, qui pourront y rester tout le temps de la fabrication, et auxquels il sera permis d'exercer de jour et de nuit la surveillance, et de faire les vérifications nécessaires pour reconnaître si toutes les conditions du présent cahier des charges sont exactement remplies, sous le rapport de la bonne qualité et de la résistance des matières et de la bonne fabrication des rails. Il est entendu que les observations que les agents de la Compagnie pourront avoir k faire devront être adressées au directeur de l'usine et non aux ouvriers.

Art. 16. Responsabilité du fournisseur. La surveillance exercée par l'ingénieur de la Compagnie ou par ses agents k l'usine du fournisseur, les vérifications et épreuves, les réceptions partielles des rails fabriqués, n'auront, dans aucun cas, pour effet de diminuer la responsabilité du fournisseur, qui restera pleine et entière jusqu'k l'expiration du délai de garantie prévu k l'art. 13.

Art. 17. Interdiction de céder. Il est formellement interdit au fournisseur de céder k un autre fournisseur, ou de faire fabriquer dans une usine autre que la sienne, une portion quelconque de la fourniture faisant l'objet du présent cahier des charges^ k moins du consentement exprès, formel et écrit de la Compagnie.

Art. 18. Dérogation au cahier des charges. Aucune dérogation au présent cahier des charges ne sera admise que si elle est prescrite ou autorisée par un ordre écrit de l'ingénieur en chef de la Compagnie, que le fournisseur devra représenter k toute réquisition.

Art. 19. Jugement des contestations. Les contestations qui pourraient s'élever entre la Compagnie et le fournisseur, au sujet de l'exécution du présent cahier des charges, seront jugées par le Tribunal de commerce de la Seine.

Extrait du cahier des charges du réseau de Paris à la Méditerranée pour les rails

en acier Ressemer.

Art. 4. Les rails seront exclusivement fabriqués par le procédé Bessemer.

Les opérations seront conduites de manière k donner des aciers de première qualité, à grain fin, compacte, homogène, et semblables aux échantillons qui seront remis k la Compagnie par les fournisseurs, et agréés par l'ingénieur de la Compagnie du chemin de fer.

Suivant les indications des commandes d'exécution, qui seront k venir aux fournisseurs, et au fur et k mesure des besoins, la fabrication sera dirigée de manière k obtenir des aciers d'un degré de densité différent, suivant l'emploi des rails.

L'acier fondu sera coulé en lingots de 0'°,22 d'épaisseur sur 0"',S0 de largeur, dans des lingotiëres en deux espèces, afin d'éviter toute conicité du solide.

Après leur fusion, -les lingots seront examinés avec soin ; ceux qui présenteraient des soufflures, des criques, des impuretés ou autres défauts que le laminage ne pourrait faire disparaître, seront rejetés.

Le travail du laminage sera conduit de manière k obtenir la forme parfaite du rail, des surfaces lisses et unies, et surtout k éviter le gauchissement qui se produit fréquemment k la sortie des laminoirs.

Les barres ou lingots qui présenteraient, soit extérieurement, soit intérieurement, des reprises ou solutions de continuité, seront rejetés.

Les barres devront être parfaitement droites dans toute leur longueur, sans gauche dans aucun sens, de manière quelles puissent être employées sans dressage préalable. Elles seront dressées autant que possible k chaud, k la sortie des cylindres, sur une plaque en fonte, puis placées, pour le refroidissement, sur un châssis horizontal

1424 OVATRlÈaiE PARTIE.

sèftidemeiit étaMi. Le dressage & frai<}, iTil ^ a lien, sera fait gradneUement ptr ppes* siOD, et non par des chocs.

Les barres seront affranchies mx deux extrémités, k une distance sulKsante des bouts écriM T^xiT que ces extrémités soient parfaitement saines. Les rails seront coupés pro* prem«nt, soit k froid, au tour, au rabot, à la fraise ou k la machine à mortaisev ; soit k «haud, en sortant des laminoirs.

Le coupage k la scie ou k la tranche, par le réchauffage des bouts, est formeUement interdit. Lorsque les rails seront coupés k la scie k la sortie des cylindres, les s&ctions seront ensuite dressées k Toutil.

L'opération du coupage et du dressage d^es sections sera conduite de manièare qn'il n^en résulte, par arrachement ou autrement, ancun>e altération des sectiouf- extrêmes.

Les plans des deux sections extréuMs devront être exactement perpendieislaires k Taxe de la barre.

Les hauts coupés devront être nettoyés de toute bavure, k l'outil ou au burin et k la lime ; mais ils ne seront, sans aucun prétexte, parés au marteau.

Le perçage de l'âme et du patin sera fait au foret. La Compagnie se réserve d'auto* riâer le perçage au poini^on, suivant les circonstances. • • %

Art. 5. Epreuves, Les rails seront classés avec soin, par coulée de l'appareil Bessemer. Un lingot d'essai sera coulé k chaque opération, et ensuite laniiné en une barre k section carrée de 0'",04 de côté. La section du lingot d'essai avant le laminage, sera k la section de la barre, dans le même rapport, que la section des lingots pour rails k la «ecti'on des rails, soit environ 0*,40 x O'*,10. Les agents de la Compagnie feront, sur cette barre d'essai, les épreuves quMte jugeront convenables, pour constater la qualité de l'acier, et pour s'assurer qu'ïl remplit bien les conditions exigées.

La Compagnie se réserve, en outre, de faire couler, pour quelques opérations, un lingot pour rail pouvant donner au laminage une longueur de rail de 2", 50 au mini* mwn, et de faire sur ce rail les épreuves suivantes :

1® La barre placée de champ sur deux appuis espacés de 1 mètre devra supporter pendant cinq minutes, au milieu de l'intervalle des appuis et de la barre, une charge . de 20000 kilog., sans conserver après Fépreuve une flèche permanente de plus de 0",00023.

2" La même barre, placée dans les mêmes conditions, supportera, sans se rompre ^ uAe charge de 40000 kilog. appliquée au milieu. On augmentera ensuite la charge jusqu'k la rupture.

3* Chacune des deux moitiés de la barre, placée sur deux appuis espacés de l^jlO, devra supporter, sans se rompre, le choc d'un mouton de 300 kilog. tombant de 2 mètres ^^ milieu de l'intervalle des appuis.

t(Les conditions de l'établissement des supports sont les mêmes que pour les rails en fer.}

4* Essai à la trempe pour les rails durs? On fera casser, soit un morceau de rail à une longueur de 0"',20 environ, soit un morceau de barre d'essai ; ce morceau sera chauffé au rouge cerise et trempé dans un courant d'eau vive. Il devra prendre une trempe feme ; les surfaces devront être blanchies, parfaitement décapées, et inattaquables k. la lime. Si l'acier est de qualité convenable, il devra, pendant son immersion, produire un fort bourdonnement et des détonations, et le morceau devra se fendre en plusieurs endroits ; on le fera casser ensuite au milieu, pour apprécier le degré de la trempe.

A/vec un morceau provenant du noème rail, ou de la barre d'essai, on fera étirer une barre md-plate, de 0",03 de largeur sur 0™,02 d'épaisseur, que l'on soumettra aux mêmes épreuves de trempe que le morceau dont il a été parlé ci-dessus.

Les résaltats devront être identiques, sauf qa'ap)?ès la trempe, le grain de ^ casaixre préesentera un tissu beaucou|^ |dus un que cekù du même échantillon non trempé»

5» Essais de V acier sous forme d'outils. Avec un morceau du même rail, ou de la. même barre d'essai, on fabriquera, soit des burins k main, soit des outils de tour, de machines k mortaiser ou k raboter. Ces ootils, trempés dans les conditions ovdinaires, devront, sans s'émousser, s'ébvédier eu se refouler, attaquer la croûte des pièees coulées en foBte blanche.

Lorsque le rail aura satisfait k toutes ces épreuves, on £era sur les barreaux eor^ respendants des essais au choc et k la flexion, et les réisalttits «onstalés devront 'ètre^

ÉTABLISSUEKT DE LA TOIE. 1135

ob^ims avec les barreau des aMfes coulées pour lesquels il n'aura pas été fait d'essai direfit sur un rail, sauf une tolérance basée sur le degré de résistance du rail essayé.

Si ia résistance, soit sur le rail, soit sur les barreaux d'essai, n'est pas obtenue, la coulée sera rejetée. Dans ce dernier cas, toutefois, l'usine pourra réclamer l'expérience dirtctt sur un rail, et s'il remplit les conditions de résistance, la réception aura lieu de droit.

Art. 6

Jusqu'à leur présentation aux agents chargés de la réception proTisoire, les rails deTTont être conservés en lieu sec et préservés de l'oxydation.

Les rails rebutés devcont être cassés, <m marqués d'un signe indélébile.

La réception définitive aura lieu trois ans après la mise en service des rails. Cinq pour cent au moins des rails composant la fourniture, pris à divers moments de la fa« brication au choix de la Compagnie, seront placés par elle en des points qu'elle choisira sur les voies principales les plus fatiguées de son réseau. Ce choix des emplacements des sections d'essai ne sera soumis à aucune condition restrictive, soit quant au nombre des trains, soit quant à la déclivité de la ligne. À l'expiration des trois années de servite de ces rails, on établira contradictoirement la proportion des rails avariés, et cette proportion sera appliquée k toute la fourniture, et déterminera la quantité de tonnes à rebuter.

^lur chaque tonne de rails ainsi rebutés, et sans tenir compte des recoupes utUes qu'on pourrait retirer, le fournisseur payera à la Compagnie une indemnité de 315 fr., si la Compagnie livre les vieux rails aux fournisseurs, et une indemnité de 195 fr., si elle préfère les conserver en tout ou en partie.

Art. 7. Les rails neufs seront livrés sur wagons, k la gare la plus voisine des usines.

Art. 9. Leur prix sera de 315 fr. la tonne ; ce prix comprend la prime à payer b M. Bessemer. (Cette prime, qui est de 50 fr. par tonne, est réduite à 25 fr. pour les rails.)

Extrait du cahier des charges du chemin de fer d'Orléans, Rail à double champignon. (Même profil que le rail en fer.)

Art. 7

Les agents préposés à la réception choisiront dans chaque série (provenant Je la fabrication d'un ou de plusieurs jours) un certain nombre de barres (une pour cinquante au plus), poui* les soumettre aux épreuves suivantes :

l** Chacun de ces rails placé de champ sur deux points d'appui espacés de l'^lO, doit supporter pendant cinq minutes, au milieu de l'intervalle des appuis, une pression de 16000 kilog., sans conserver de flèche sensible après l'épreuve.'

^ La même barre, dans la même position, doit supporter pendant cinq minutes, sans se rompre, une charge de 35000 kilog. On peut augmenter ensuite la pression jusqu'à la rupture.

S" Chacune des deux moitiés de la barre, placée de champ sur deux supports espacés de i",i0, doit supporter sans se rompre le choc d'un mouton de 300 kilog. tombant de a*,10 sur la barre et au milieu de l'intervalle des appuis, avec l'appareil ordinaire de la Compagnie d'Orléans, et de 1",50 avec l'appareil de la Compagnie de la Méditerranée.

4* Épreuves à la trempe. Cette épreuve se fera sur des carrés de 0,02 de côté, forgés avec une portion de rails. Ces carrés chauffés au degré convenable devront éclater à la trempe. Les carrés de 0",02 sur 0*,03 devront également subir la trempe et présenter après cette opération une cassure nette et une texture à grain sensiblement

plus fin.

îSi l'une des barres essayées ne résiste pas aux épreuves, on les continuera sur un phis grand nombre de barres, et si plus de 1/10 des barres essayées ne résiste pas, la s^e entière dont ces rails proviennent est rebutée.

612. Prix des rails. Le prix des rails suit le prix des fers, et il est par conséqfuent très-variable d'an moment à Tautre. En 1828, les rails

du chemin de Saint-Étienne ont coûté 50 fr. les 100 kilog.; dix ans plus tard, pour les chemins de Saint-Germain, de Versailles, etc., ils coûtaient 42 fr. rendus à Paris. En 1846, la compagnie de l'Est les a payés 35 fr. rendus sur ses chantiers; en 1852, elle les a payés 25 fr. pour le chemin de Metz à Thionville; et, en 1854, 26 fr. pour le chemin de Mulhouse. D'autres compagnies ont traité au prix de 30 fr., et en 1858 la compagnie du Nord en a fait fabriquer au prix de 23',90. Aujourd'hui, les rails, pris a l'usine, coûtent de 18',50 à 20 fr.

En France, le fer employé à la construction des machines coûte environ moitié en sus du prix de celui fabriqué en rails.

Les rails en acier Bessemer coûtent environ 31',50, pris à l'usine (611,614).

615. Pose des rails. Afin de permettre la dilatation des rails, on laisse entre leurs extrémités un jeu de 4 ou de 2 millimètres, selon que la pose a lieu en hiver ou en été.

La face supérieure du champignon doit être légèrement inclinée vers l'axede la voie (604, 605, 614).

Dans les courbes, on tient le rail extérieur un peu plus élevé que celui intérieur, afin de contre-balancer l'effet de la force centrifuge. Sur des chemins à grande vitesse et pour des rayons de 1200 àl500raètces, cette différence de niveau se prend égale à 0"',02.

Sur les remblais, afin d'obvier au tassement inégal qui a lieu sur la largeur de la voie, on pose le rail voisin de l'entre-voie un peu plus bas que celui du côté du talus ; le rail le plus bas se place au niveau général du chemin.

La largeur de la voie doit être constante, si ce n'est dans les courbes, où on l'augmente un peu. Les traverses doivent être convenablement enveloppées de ballast, et reposer parfaitement en tous leurs points sur une couche suffisamment épaisse.

Les coins doivent être enfoncés dans le sens qui les fera serrer davantage si les rails prennent un mouvement en arrière par suite de l'action des roues motrices, ou en avant par l'effet des roues des wagons. Comme ces actions, non-seulement ont des sens contraires entre elles, mais aussi changent dô sens avec celui dii convoi, il y a lieu d'étudier, d'après la pente du chemin, le mode de locomotion et le sens habituel des convois chargés, le sens dans lequel les rails ont le plus de tendance à glisser, et par suite à entraîner les coins, qui doivent tendre à se serrer en cas de mouvement.

Instruction bavaroise relative à la pose de la voie»

Les points d'appui de support ne doivent pas être distants de plus de O^ySS (n** 609) ; ees distances seront toujours plus faibles vers les extrémités du rail que vers le milieu. Les supports seront plus rapprochés vers les extrémités avec des rails sans éclisses qu'avec des rails à éclisses.

Le rail à eoussinets du chemin de TOuest (du roi Louis), de Bamberg k Schweinfart, il 6'",14 de longueur ; on lui donnera 8 supports, placés à :

ÉTABLISSEMENT DE LA VOIE. ii27

Le même rail de 5*,26 recevra 7 supports, placés k :

Les rails li base large^ de 5",54, avec éclisses, recevront 7 supports, distants de : 0-,67 0-,79 0-,87 0-,88 0-,87 0-,79 0-,67.

Les rails du modèle ancien (Seraing), de 4",68, sans éclisses, auront 6 supports à : 0-,58 0-,88 0-,88 0-,88 0-,88 0-,58.

Ces distances indiquées pour les supports seront observées, excepté dans les deux cas suivants : 1** lorsque la distance des joints laissée au moment de la pose est insuffisante, et ^ lorsqu'il n'existe pas de moyens pour empêcher le glissement; dans ce cas, on pourra s'éloigner des nombres indiqués jusqu'à 0^,06.

Dans l'essai à faire dans l'Algaû avec des dés sur nagelflue, on se servira, avec les rails k base large de ^"^^i de longueur, de 6 au lieu de 7 supports, qui seront placés à :

On ne donnera même, k titre d'essai, que 5 supports^ placés k :

Ces distances seront mesurées du milieu d'un dé k l'autre ; ces dés seront placés diagonalement, pour présenter au rail une longue surface de pose (60â).

Dans les alignements, on conservera l'inclinaison de l/'SO, admise jusqù'k ce jour, et consacrée par l'expérience ; la même inclinaison sera conservée aux roues des locomotives, k l'exception toutefois de celles de devant, qui auront une conicité de i/16.

Dans les courbes, la surface de pose des rails k base large, comme les bases des coussinets, dans les voies k coussinets, conserveront entre elles une inclinaison de 1/tO, tandis que le niveau de la surface de roulement du rail extérieur s'élèvera par rapport k celle du rail intérieur avec la diminution du rayon de la courbe. Il n'y aura d'exception, pour l'inclinaison des rails entre eux, que dans les voies posées sur dés en pierre, ayant des rayons de 4i0 k 290 mètres. Dans ce cas, le rail intérieur restera vertical, et sa surface de pose sera par conséquent horizontale , tandis qu'il pencherait en dehors de Taxe de la voie, si l'on voulait conserver rigoureusement l'inclinaison entre ces deux surfaces de pose de dés.

Les écartements intérieurs des rails consacrés par l'expérience sont :

Rayon. Largenr.

Dans les courbes des gares, on peut, sur les voies principales, aller jusqu'k un écartement de i'",4593, et, dans les voies secondaires, au maximum i-,461.

Bans les courbes, on conservera au rail intérieur son niveau, mais on surhaussera le rail extérieur de :

0-,li67 0-,i021 0-,0934 0-,0875 0-,0817 0-,0719 0^,0379 0-,0159,

pour les rayons respectifs :

La distance normale de Taxe d'une voie k l'autre est fixée en dehors des gares k 3-,50. Dans l'intérieur des gares, cette distance est insuffisante, et partout où deux trains peu-

Rayoy.

LarReor.

Yent se mouvoir en même temps sur des voie» parallèles^ on la portera, an uinimum èi 4*,95 ou mieux k 5",25, Dans les stations principales, et dans les points où les deux voies viennent k se croiser, oa laissera, s*il y a possibilité, entre elles un espace libre de S^jâO; ce qui suppose une distance d'axe en axe de 6'*,70. Dans les autres voies défi gares, on. peut «e c^jntenter d'usé dîstitaec d*aie.ett axe de 4*,il> à 4*,40:

Si le glissement longitudinal des rails sur les supports n'a pas été empêché, il arrivera que les extrémités se toucheront en se refoulant peu k peu, et les rails fendront par éclats. Ces inconvénients sont parfaitement évités par l'emploi des éclissesk cornières.

Dans une voie avec rails k base large et sans éclisses, on empêche le glissement longitudinal, mais d'une manière beaucoup moins parfaite, en enfonçant deux chevillettes k crochets dans les encoches rectangulaires pratiquées dans la base et vers l'extrémité.

D>an»s une voie avec rails k' coussinets, on enfonee les coins en bois : 1" sur les fortes pentes, dans la direction de la pente ; i* k Tapproefae dfis stations, dans la direetion de la «station ; 3* e< siar-le restant de la lig^iie, en partant du milieu du rail, dans les dextK directions.

Si des glissements ont lieu, malgré ces précautions, on sort les coios, on partage les joiirts, mais, sans toucher aux traverses de joints.

Les distances de joints admises jusqu'à ce jour dans la pose se sont montrées insuffisantes par rapport aux glissements provenant de la dilatation ; d'autant plus qu'il n'est pas k nier qu'il se produit en même temps sous Taction des roues un laminage dans les rails. On calculera donc k l'avenir les joints de manière k laisser, même par les plus fortes dilatations, une distance libre de 0™,0012.

Pour empêcher les rails de se fendre par éclats, on arrondira les arêtes de la tête k 0'»,003.

(51 4. Durée des rails. Substitution des rails en acier aux rails en fer. On peut dire que les rails en fer ne s'usent pas, mais qu'ils se détériorent. Leur durée est très-variable. Elle dépend principalement : du traftc, de l'inclinaison et de la courbure de la voie, du mode de construction et d'entretien de la voie, dé la nature du ballast, de la forme des rails et de la nature des fers qui les composent, du mode de construction du matériel.

Sur les chemins anglais les plus fatigués, où le service des Voyaigeurs se fait à grande vitesse avec des locomotives dont les roues motrices sont très-chargées, les rails ne durent pas au delà de 4 à 5 ans. C'est également ce qui avait lieu sur la portion du chemin du Nord comprise entre Paris et Saint-Denis- Sur les chemins d'Angleterre moins fatigués, la durée des rails est de 10 a 12 ans.

Sur nos grands réseaux, la circulation étant très-différente d'une section à une autre, il en est de même de la durée des rails, qui peut atteindre ao ou 25 an& sur des embranchements. La durée moyenne ne paraît pas avoir généralement dépassé de beaucoup 12 ans. Mais il y a lieu de croire que les rails fabriqués aujourd'hui avec un grand soin, et que l'onéclisse, dureront plus longtemps, 15, 18, ou même 20 ans, en moyenne, sur un réseau médiocrement fatigué.

Les rails se fatiguent exceptionnellement sur les fortes pentes et surtout a la descente, où l'on fait un usage fréquent du frein. C'est ce qui a décidé la Compagnie d'Orléans à faire une commande de rails en a.eiep^sftâflier pour remplacer l^s rails actuels de la voie descendante de ia raai|>e d'Élampes, qui n'a cependant que 8 miUimètoes*

ÉTABLISSEMENT Di7 LA VOIE. H99

D'après les observations faites par M. Huisch, sur le chemin de ter deUnerpool à Manchester, pour une circulation de 50 trains par jour, ksmih en fer durent 20 ans.

Des résultats obtenus sur les diverses sections du réseau de la Compagnie d'Orléans, on est conduit à admettre que pour un trafic modéré, fd que le trafic moyen de Tancien réseau d*Orléans, qui est d'environ 15060 fr. par kilomètre, la levée des rails en fer en double voie doit dépasser 20 ans.

La Compagnie de Paris à la Médilerranée a traité, en 1867, avee la société de Terre-Noire et Bességes, à raison de 3r,50 les 100 kilog. d« railsen acier Bessemer, prtsàTusin^. Le Midi a traité aux mêmes conditions. En présence de ces prix, la Compagnie de Lyon n'a pas hésité à adopter le rail Bessemer pour toute la grande ligne de Paris à Marseâle et pour les sections à fortes rampes du reste de son réseau.

La Compagnie du Nord a d'abord adopté le rail Bessemer pour la section de Paris à Creil ; celle d'Orléans, pour les lignes à très-fortes rampes de son réseau central ; celle du Midi, pour la rampe de Montréjeau, etc.

Extrait d'une note publiée en août 1873 dant le Bulletin de VAssociOFim. amicale des anciens élèves de VÉcole centrale, et rédigée «d'après un travail de M. Lucas, ingénieur des Ponts et Chaussées, intitulé : £iuâe historique et statistique sur les wAes de communicaiicn de la Frawe, d'après des documents officiels. Les documents concernant les rails en acier ont été fournis par les Compagnies de chemins de fer, lorsqu'elles demandèrent à l'Administration supérieure l'autorisation d'employer les rails en acier de poids et de profils différents de ceux des rails en fer. Ce n'est qu'à la suite d'expériences prolongées que les Compagnies ont formulé cette demande.

Depuis quelques années, on cherche à accroître l'adhérence des ma* chines bien plus en augmentant leurs points d'appui qu'en surchargeant outre mesure les essieux. La charge de 13 tonnes par essieu ne peut être franchie ou augmentée d'une manière sensible, sans une fatigue excessive pour les bandages.

Compagnie des chemins de fer de l'Est. Cette Compagnie a fait poser, snrles parties les plus fatiguées de son réseau, quelques petites sections de voies en rails d'acier Bessemer qui lui ont été fournis par les usines de Terre-Noire, Rive^e-Gier, Saint-Jacques (Montluçon), Imphy, Itdu Creuset.

Ces rails sont du type Vignole et du même profil que les rails en fer de 35 kilog. le mètre courant, en usage depuis longtemps sur le réseau. Lear poids, en raison de la différence de densité des deux métaux^ s'âève à d6 kilog. par mètre.

Chaque rail de $ mètres repose sur des traverses de joint, par l'intermédiaire de platines à deux rebords, et sur six traverses intermé-> diaires espacées de 0",90 d'axe en axe. Les attaches consistent en tirefond» galvanisés (^i).

Une expérience a été faiie par la Coioipagnie dio l'Est pour comparer

les durées relatives des rails en acier et en fer. On a posé au mois de mars 1866, sur une partie extrêmement fatiguée de la voie principale, dans la traversée de la gare de la Villette, 60 rails en acier Bessemer et 6 0 rails en fer, alternés par groupes de 6 rails.

Au mois de mars 1872, tous ces rails avaient subi une circulation d'environ 29 millions de tonnes brutes; 31 des 60 rails en fer étaient déjà hors de service depuis plus ou moins longtemps, et l'altération des 29 autres ne permettait pas d'assigner à l'ensemble une résistance moyennne supérieure à 24 millions de tonnes brutes ; ces rails en fer étaient cependant de très-bonne qualité.

Les rails d'acier soumis à la même fatigue n'ont subi d'autre altération qu'une usure très-régulière, qu'on a mesurée exactement en prenant leurs empreintes à la cire. Cette usure correspond à O^jOOl par 26 millions de tonnes sur les points où la circulation a lieu dans les conditions normales. Elle est notablement plus rapide sur ceux où les freins agissent constamment; mais la durée des rails d'acier y sera encore considérable.

La Compagnie de l'Est a fait aussi des expériences, qui ont confirmé en tous points celles de la Compagnie du Nord, sur les résistances comparées des rails en acier et en fer. Elles se résument comme suit :

A la flexion, l'élasticité des rails en fer commence à s'altérer sous un moment correspondant à moins de 25 kilog. par millimètre carré, et leur module d'élasticité E (251) est égal à 14300. La résistance des rails d'acier jusqu'à la limite d'élasticité s'élève à 38 kilog., soit une fois et demie celle des rails en fer; et leur module d'élasticité est égal à 18 400.

Au mouton de 300 kilog. tombant sur le rail au milieu de l'intervalle de deux points d'appui espacés de 1",10, la hauteur moyenne de rupture des rails en fer est de 1"",60. Celle des rails d'acier dépasse 4',60 ; la plupart de ces rails n'ont pu être rompus sous une chutede 5 mètres, la plus grande qu'on pût obtenir avec l'appareiL

Il est donc certain que le rapport des résistances à la flexion des rails en acier et en fer, de même section, est égal à 1,5 jusqu'à la limite d'élasticité, et que celui des résistances à la rupture par choc est beaucoup plus élevé encore.

Ces considérations ont amené la Compagnie de l'Est à étudier un type de rails en acier Bessemer de section réduite, comme l'avait fait avant elle la Compagnie du Nord. Le nouveau rail d'acier de l'Est pèse 30 kilog. par mètre et ne diffère que très-peu de celui du Nord. Le» joints sont éclissés en porte-à-faux ; la barre de 6 mètres de longueur repose sur six traverses intermédiaires espacées de 0",90 d'axe en axe. Le glissement longitudinal est combattu par une pièce spéciale butant contre l'éclisse ; cette disposition permet de ne pas encocher le patin du rail.

Les considérations qui viennent d'être résumées ont été soumises à l'administration supérieure, et par un décret en date du 18 janvier 1873,

ETABLISSEMENT DE LA VOIE. i{^{

la Compagnie de TEst a été autorisée à faire usage sur son réseau de

rails en acier du poids de 30 kilog. par mètre. Compagnie des chemins de fer du Midi. Cette compagnie emploie les

raiis d'acier sur les sections les plus fréquentées de son réseau. Ces rails, fabriqués soit par le procédé Bessemer, soit par le procédé Martin (382 à 385), sont fournis par les diverses usines françaises qui ont monté les appareils nécessaires à ces systèmes de fabrication, savoir: Imphy, le Creusot, Terre-Noire, Firminy et Commentry.

Sauf de rares exceptions, les rails d'acier employés sur le réseau du Midi sont tous du système à double champignon. Leur forme ne diffère pas de celle en usage pour les rails ordinaires.

Longueur du rail , 5" 30

Écartement des traverses de coutre-joints 0 ,60

Écartement des traverses intermédiaires 0 98

Poids du mètre de rail, en acier Martin, fabrication de Firminy. . 38*" 00

La Compagnie a également fait poser des rails de même profil en acier Bessemer, qui provenaient des usines de Terre-Noire et de Be ssèges.

Poids des accessoires employés :

Poids d'un des coussinets fournis par l'usine de Marquise 10^ 200

Poids d'une des chevillettes de l'usine Dervaux, à Vieux-Condé (Nord). ... 0 ,440

Poids d'un des coins fournis par M. Bastiat, de Dax (Landes) 0 900

Poids d'une paire d'éclisses de l'usine d'Alais 9 f qq

Poids d'un des boulons d'éclisses fabriqués chez M. Vankalck, près Valenciennes. 0 455 Poids du mètre courant de rail Brunel, en acier Bessemer, pour plaques tournantes, provenant de Terre-Noire (Loire) , 34 500

Compagnie des chemins de fer du Nord. Profil adopté. Cette Compagnie a adopté pour tout son réseau un rail en acier du type Vignole, pesant 30^,30 par mètre. Ce rail est fourni indistinctement par toutes les usines françaises.

Longueur des barres, La longueur normale est de 8 mètfes, mais on admet dans les commandes, pour faciliter la fabrication, des longueurs de 7, de 6 et de 5 mètres.

Traverses et éclisses. Ce rail est posé avec traverses aux joints, et il est supporté en des points présentant les écartements suivants : 0'',60 près des joints, 0",90 pour les parties contiguës, et 1",00 pour toutes les parties intermédiaires. Sur une même file de rails, les barres sont reliées Tune a l'autre au moyen d'éclisses percées, pour le passage des boulons, de quatre trous de 0",019 de diamètre ; ces barres reposent directement sur les traverses dans les entailles préparées pour cet objet, et y sont fixées au moyen de deux tire-fonds en fer galvanisé pour les traverses intermédiaires, et de quatre pour celles des joints. Les tire-fonds sont serrés contre le patin, que Ton évite de percer et d'encocher sur sa longueur.

Les raisons qui ont arrêté le choix de ce type de rail, peuvent se résumer comme il suit :

iiidlSl QUATRIÈME PARTIE*

Avaniuçie de l'acier. Le premier avantage des rails en acier «ur les rails en fer résulte de ce qu'ils s'usent parallèlement et avec lenteur, taaidis que les rails en fer se détériorent sous Tinfluence de la circulation et se trouvent la plupart du temps hors de service avant d'avoir perdu, par une usure régulière^ une notable partie de leur poids. Les expériences faites par la Compagnie du Nord sur des rails en fer de toutes provenances ont démontré que les meilleurs d'entre eux ne réaiataient pas, sur son réseau, à une circulation de plus de 20 milliena de tonnes ; pour ceux de qualité ordinaire, ce chiffre ne dépasse même pas 1 4 millions. Pour les rails en acier, tous les essais démontrent <p(e le champignon s'use uniformément d'un millimètre d'épaisseur pour une circulation de 20 millions de tonnes; et comme ces rails sont étudiés en vue d'une usure de 10 millimètres, on peut estimer que la durée des rails en acier répondra à une circulation d'au moins 200 millions de tonnes, c'est-à-dire que leur durée dépassera dix fois celle des meilleurs rails en fer. La substitution des rails en acier aux rails en fer correspond donc à une notable économie d'entretien, en même temps qu'elle assure a la voie une résistance plus égate et qu'elle accroît, dans une forte mesure, la sécurité de l'exploitation.

Le deuxième avantage des rails en acier sur les rails en fer résulte dé ce qu'ils sont laminés avec une matière offrant une résistance plus régulière et de beaucoup supérieure k celle composant ces derniers. Des expériences faites pour comparer les matières, il résulte en effet : qu'aux essais à la pression, les rails en fer conservent des déformatio-ns permanentes sensibles, dès que les compressions et tensions des fibres atteignent 17 a 18 kilog. par millimètre carré, pour les rails en acier, ce chiffre dépasse 38 kilog.

Aux essais de traction directe, la matière composant le champignon des rails en fer de bonne qualité est caractérisée par une résistance à la rupture comprise entre 28 et 36 kilog. par millimètre carré; pour les rails en acier, ce chiffre est compris entre 65 et 75 kilog. Enfin, les rails en fer essayés au choc, à l'appareil dit du chemin de fer de Lyon, ne résistent pas en moyenne à une puissance vive dépassant 400 kilogrammètres ; pour les rails en acier du type des rails en fer, cette résistance dépasse 900 kilogrammètres. La matière composant les rails en acier peut donc être caractérisée ainsi: elle offre plus de garanties comme régularité des produits ; sa résistance vive élastique et sa résistance vive de rupture sont au moins le double de celles des 'matières composant les rails en fer.

L'avantage de la subtitution des rails en acier aux rails en fer est donc évident, si la dépense de premier établissement ne vient pa& opposer a cette substitution une raison pécuniaire. Or, aux cours actuels, en profitant des différences de résistance des matières, on peut réduire a 30 kilog. le poids des rails en acier, tout en leur laissant une solidité supérieure à celle des rails en fer qu'ils rea^pliuîent. On arrive «4nsi non-seulement k réduire l'excédant de dépenses, mais encore è rendre la pose des rails en acier plus économique que «lie des raih en fer.

ÉTABUSSeMENT Dfi LA VOIE. 1133

Détail dupr^/n. Les eooâitions ^'on s'e^ «ttaohé àyem^ir, et i^i ont conâutt aa fv^/fû aéepté, sont \eê «uimuates :

Conserver la ha?rtewr du rail de Zl kilog. en fer, Mnn qae FÔIciiduc et rinclinaison des portées de Féclisse et le bonrbevnant da champignon qui avaient donné de bonsrésaltats «n service;

Donner à l'usure le plus de marge possible, et, dans ce but, accumuler la matière sar le champignon en réduisant l'épaissenr de Fàme, l'épaisseur et la largeur du patin, autant qn'on peut le faire, sans rendre la fabrication difficile et sans exagérer le rapport de la hauteur du rail à la largeur de sa base.

Théoriquement, au moment du maximum d'usure, le profil aurait dû être tel que le travail des fibres les plus fatiguées du champignon et du patin fût le même; cela aurait conduit à un patin un peu trop étroit et un peu trop mince pour Fappui sur les traverses et pour le lamînage. Dans le profil adopté, Fégalité des efforts d'extension et de compression se réalise après une usure de 0*,005; mais à cet instant le rail n'est pas assez affaibli pour ne pas être maintenu en service ; après Fusure d'une nouvelle épaisseur de 0*,005, sa résistance est encore supérieure à celle du rail neuf en fer de 37 kilog.

Stabilité du rail. C'est seulement k Fégard de la stabilité sur sa bi»e que le nouveau type peut être regardé comme plus hardi que l'ancien. La mesure de ce genre de hardiesse est donnée par le rapport de la hauteur à la base, or, ce rapport, qui est de m = 4,19 pour le rail de 37 kilog., s'élèye à 1,288 pour le rail d'acier de 30 kilog. Mais il y a lieu de remarquer que pour le rail type Yignole, en fer, employé par ja Compagnie de Lyon, ce rapport s'élève à 1,30, et que pour la ligne de Cologne à Minden, ce rapport est de 1,^6. D'ailleurs, le rail ne tend pas, comme on l'a cru d'abord, à se renverser vers Fextérieur de la vx)ie, sous les pressions latérales qu'il subit de la part des rebords des roues ; il tend plutôt & être chassé de côté ; les tire-fonds extérieurs et l'inclinaison donnée k Fentaille de la traverse suffisent pour corriger cette tendance. Une autre conséquence de ces poussées est d'augmenter la prQ^sion exercée par le patin du rail contre la traverse du côté Ters lequel se produit le mouvement transversal des roues ; or, l'expérience acquise, depuis plus de deux ans que ce rail est en service sur le réseau du Nord, démontre bien que cette plus grande pression ne dépasse pas les limites que peuvent supporter les traverses. 11 est donc certain que la diminution des dimensions latérales du type primitif de 37 kilog. laisse encore le rail d'acier dans d'excellentes conditions de stabilité sur son patin.

Qualité de la matière. Ces résultats de calculs et ces résultats d'observations s'appliquent à une qualité d'acier caractérisée par une certaine dureté et une résistance déterminée, que les usines françaises fabriquent couramment. Cette qualité est caractérisée par des essais qui sont stipulés dans le cahier des charges de la Compagnie, et qui sont résumés comrme fl sniit :

l'« Épreuve (à la pression). Chaque ranl soumis à Fessai, plaeé de

champ sur deux points d'appui espacés de l^^O, devra supporter pendant cinq minutes, au milieu de l'intervalle des points d'appui :

!•* Une pression de 17000 kilog., sans conserver de flèche permanente sensible après l'épreuve ;

2" Une pression de 30 000 kilog., sans dépasser une flèche de 0'",025.

2« Épreuve {au choc). Chacune des deux moitiés de barre cassée, placée de champ sur deux supports espacés de l'',10, lesquels seront fixés sur une enclume de 10000 kilog., devra supporter, sans se rompre, le choc d'un mouton de 300 kilog. tombant de 2",25 de hauteur, sur la barre, au milieu de l'intervalle des points d'appui.

Sous les hauteurs de chute successives de

1",00 1%50 â-.OO 2",25,

les flèches prises ne devront pas s'écarter sensiblement de

0« 001 O-.OOSS O-jOOS O-^OIS k O-'jOâO.

Essai de pose nouvelle. Enfin on essaye en ce moment un nouveau système de pose qui consiste à ne plus mettre les deux joints sur une même traverse, mais à les placer sur deux traverses voisines.

Bien que cette nouvelle pose ne soit pas appliquée depuis assez longtemps pour être jugée par l'expérience, on croit pouvoir compter qu'elle donnera un roulement plus doux que la pose à joints correspondants ; en eflfet, les chocs dus au passage des deux joints n'étant plus simultanés, leur action sur le mouvement de la voiture est atténué

par ce seul fait.

La rudesse même de chacun de ces chocs est adoucie par les circonstances suivantes :

r La traverse dé joint, au lieu d'être sollicitée au déversement à chacune de ses extrémités, est, au contraire, maintenue à l'une d'elles par la pression du rail continu qu'elle supporte ;

2" La traverse recevant des secousses moins violentes conserve mieux le bourrage ; ^

3* Le joint venant a céder au passage d'une roue, la voiture soutenue par les trois autres roues n'est par libre de suivre le mouvement

Compagnie des chemins de fer de l'Ouest. Cette Compagnie emploie des rails en acier sur les lignes de son réseau où la circulation est la plus importante. Les rails employés jusqu'à ce jour ont été fournis par les usines françaises de Niederbroon, Imphy, le Creusot, Terre-Noire^ Firminy et Commentry ; ils ont été fabriqués par les procédés Bessemer et Martin (382 à 385); une petite quantité, àl'origine, a été fabriquée avec de l'acier fondu au Creusot.

La longueur de voie simple posée avec des rails d'acier s'élevait, au 31 décembre 1872, à 234 kilomètres.

A l'exception des rails Vignole employés sur les grands ouvrages métalliques, les rails en acier sont du type à double champignon et ont le même profil que les rails en fer.

Leur poids moyen est de 33^75 par mètre courant, soit 1 kilog. de plus que les rails en fer, qui pèsent 37^,73.

Les rails ont 6 mètres de longueur et sont éclissés en porte-à-faux; les éclisses employées avec les rails en acier sont également en acier.

Les rails reposent, avec intermédiaire de coussinets en fonte, sur huit traverses, par longueur de 6 mètres. La division des portées est indiquée comme il suit :

Le premier coussinet est placé à 0",10 de Textrémité du rail ;

Le second coussinet est placé à 0",70 du premier ;

Et tous les autres sont espacés de 0",80 d'axe en axe.

Le coussinet en fonte pèse 15 kilog., et présente une surface de base de 482 centimètres carrés.

L'attache des coussinets se fait au moyen de deux tire-fonds dans les parties de voies en ligne droite ; dans les parties en courbe, cette attache se fait au moyen de trois tire-fonds pour la file de rails qui se trouve sur le grand rayon ; de là, deux modèles différents de coussinets.

Compagnie des chemins de fer de Paris a Lyon et a la Méditerranée. Dès l'année 1867, cette Compagnie s'était décidée a ne plus employer que des rails en acier au renouvellement de ses voies, sur les 860 kilomètres de la ligne de Paris à Marseille, où la fréquentation dépasse le chiffre de 10000 trains par année, sur chaque voie, avec des vitesses qui peuvent atteindre jusqu'à 90 kilomètres à l'heure. Au 1" janvier 1873, la longueur des portions renouvelées atteignait déjà 940 kilomètres de voie simple.

Disposition de la voie, rail PM. Le rail (modèle PM) pèse 38^,850 le mètre; la section ne diffère du rail en fer (modèle PLM), employé sur toutes les lignes nouvelles au réseau de la Méditerranée que par l'épaisseur de l'àme réduite de 16 à 14 millimètres, et par la largeur du patin portée de 100 à 130 millimètres.

Les formes du champignon et du patin ayant, dans l'un et Tautre type, même écartement et même inclinaison, se prêtent à l'emploi d'une seule et même éclisse.

La longueur normale du rail est de 6 mètres, et les rails sont posés dans la voie courante aur huit traverses intermédiaires, avec les joints en porte-à-faux.

Éclissage. Chaque joint est consolidé par deux éclisses en fer à quatre trous, reliées entre elles par quatre boulons à deux ergots en fer, de 0'°,025 de diamètre. Une broche en fer enfilée dans une rainure qui forme un évidement ménagé, d'une part sur la partie médiane de réclisse, d'autre part, sous la face intérieure de l'écrou, empêche le desserrage de cet écrou.

Mode d'attache. Le rail est fixé sur chaque traverse :

!• A l'intérieur de la voie, par une chevillette à deux becs, qui est placée dans un trou percé dans le patin du rail, et qui s'oppose au glissement dans le sens de la voie, en même temps qu'au renversement;

li'36 QUATRIÈME pâhtie.

2" A Textérieur d^la Toie, par tin crampon à vn bec.

Fabrication. Les rails PM sont fabriqués dans les usines du CreuBot, de Terre-Noire et de Bességes, soit en acier Bessemer, -soit en acier Martin.

Quel que *8oit le mode de IBabrîcatîon, ils résistent facîf ement aux con« étions d'épreuve ci-après résumées ; les résultats ne diffèrent pas sensiblement; cependant, dans certaines usines, Tacier Martin paraH un peu plus dur que l'acier Bessemer, et dans d'autres, au contraire, l'avantage est a Tacier Bessemer.

Épreuves pour la récepHon. 1 p. 100 des rails fobriqués sont soumâs, lors de la réception dans les usines, aux épreuTes suivantes :

l* Chaque barre placée de champ sur deux points d^'appuî espacés d'un mètre doit supporter pendant cinq minutes, au milieu de l'intervalle des points d'appui, une pression de 515 tonnes, sans conserver de flèche sensible après l'épreuTe ;

T La même barre, dans la même position, doit supporter pendant cinq minutes, sans se rompre, une charge de 40 tonnes; on augmente ensujrte la pression jusqu^k rupture ;

3" Chacune des moitiés de la barre placée sur deux points d'appui espacés de i'',10 doit supporter, sans se rompre, le choc d'un mouton de 300 kilog tombant de 2 mètres de hauteur, au milieu de l'intervalle;

4" Une rognure franche de 0",70 de longueur est choisie dans chaque coulée : elle doit supporter sans se rompre, étant placée sur deux points d'appui espacés de 0*,50, le choc d"'un mouton de '300 kîlog. tombant de l'°,50 de hauteur.

Résultats obtenus avec fcicier. Les espérances fondées en 1867 sur la durée du métal se trouvent aujourd'hui complètement justifiées par Texpérience.

On n'observe sur les rails employés depuis plus de cinq ans aucune déformation, mais seulement une usure dont l'uniformité atteste la parfaite homogénéité du métal.

Plusieurs sections d'essai ont été yérifiées après le passage de 40 000 trains. L'usure constatée est de 0",0008, mesurée dans le sens vertical; soit O'",001 pour 50 000 trains. Comme le champignon du rail PM peut, sans être recoupé, s'user uniformément de O'^fiiO et plus, on est en droit de supposer qu'il faudra le passage de 500 000 trains pour mettre les rails en acier hors de service.

Pour faire la part des accidents et des chances d'erreur, si l'on admet seulement |400 000 trains comme chiffre-limite, et si d'autre part on considère que la durée moyenne des rails en fer correspond, dans les mêmes conditions, au passage de 80000 trains, on arrive à cette conclusion que les rails en acier peuvent être considérés comme devant durer au moins cinq fois autant que ceux en fer.

Rails brisés, La moyenne des rails brisés en service et qu'il a fallu retirer des voies est de 1 rail par 15 kilomètres de voie, et par année. Les ruptures s'étant produites pour la plupart dès les premiers jour» de l'emploi du rail, doivent être attribuées le plus souvent à un défaut

éTABUBtniBlIT M Là YOIl. 1137

de fabrication. Quand ils ont résisté quelques mois, les rails en acier peutent être considérés comme étant à Fabri de tout accident : on feutdoac dire qu'ils ne cassent plus.

Prix de retient. Un kilomètre de voie PM coûte : VAtec Vcknêrà9S0/r, la tonne. (Cours de septembre 1960.)

77700 Idlog. 46 NiUtk 21656^,00

me éelisMS (poids, S\d0) è laO fr. la tonne 635 ,36

1982 boulons <iM>id8, 0^,70) à 650 fr. la tonne 3Î6 .34

9664 cheviUMtes (poids, 0*',41) à 275 fr. la tonne. ... 600 ^7

266* crampons (poidi, 0^,39) à 275 fr. la tonne 285,71

Total 23203',78

T Avec r acier à 400 fr. la tonne. (Cours de janvier 1873.)

77700 kilog. de raUt. . 31080S00

«ee édites à 340 fr» la tonne 1200 ,lS

1332 boulons )t 500 fr. la tonne 466 ,20

2664 cbeTillette» à 445 fr. la tonne 166 ,06

2664 crampons à 448 fr. la tùrokè* • . • • 462,64

Mus-talue eu 1673. ...•.•« 10490',94

Compagnie i>i:s chemius ue fbr d'Orléans. Cette compagnie emploie,

sur les sections les plus fréquentées de son réseau, des rails d'acier.

Ces rails^ fabriqués soit par le procédé Bessemer, soit par le procédé MxrUn^ sont fournis par les diverses usines françaises d'Imphy, du dreusot, de Terre-Noire, de Firminy et de Commentry.

Sauf de rares exceptions, les rails d'acier employés sur le réseau d'Orléans sont tous du système à double champignon, et leur forme ne diffère pas de celle en usage pour les rails ordinaires.

Le poids du rail, par mètre linéaire, qui est de 36 kilog. pour les rails en fer, peut être évalué moyennement à 37 kilog. pour ceux en acier, à cause de la différence de densité des deux métaux.

Les rails ont 5" ,50 de longueur; ils sont éclissés en porte-à-faux et reposent, par rintermédiaîre de? coussinets en fonte, sur six traverses en Mne, espacées moyennement de 0'",916.

Le coussinet pèse 9',&0 et présente une surface de base de 324 centilaètres carrés.

La chronique des Annales des ponts et chCBUsséeSy Juin 1676, donne, diaprés les Annales industrielles ^ le tableau suivant, des quantités de nuls en fer et en acier que les diverses compagnies de chemins de fer français ont fait recevoir aux usines en 1876^

GOUPAANIBS.