II/ J

Tig. 34. — Profil de rail Fi>:. 3:». — Profil .le rail Fij?. M). — Pn.ni de rail

Broca de 40 kg. liroca de 38 kg. Br«»ca de 36 kg.

Ea .VUemaijne. la Société « Phoenix », de Laar. près Huhrort, ne fabrique pas moins de 68 profils difTérents, dc.8y à 203 mm. de hauteur, et de poids miant de 18,5 à 53 kg. par mètre courant. Les Hgurcs 37, 38. 30 et 40 moDlreot quelques-uns des plus employés sur les lignes électriques, ainsi que les éclissages correspondants

JS

si

TÏT

Fip. :J7. — Profil diî rail Phoenix «le 42,ô kg.

Fig. 38. — IVofil do rail Phoenix d«î i»,.J kg.

Le poids des rails-poutres laminés en Angleterre par hi maison Dick, Kerr and 0). varie de 2.) à 53 kg. le môlru conranl. La hauteur e>t comprise cnlro t02el 2U3 mm., la largeur du patin entre 76 et 178 mm. et la largeur du cham- P'ijnoa entre 67 et 108 mm. L'épaisseur du patin augmmit» d«*puis les extn'niilos, où elle est de 6 mm., jns«|u'au congé de raccord avec l'âme, où elle atleini 9,5 à 17,5 mm. L'âme a une épaisseur variant de 0,5 à 13,5 mm.

Dans le choix d'un 7>ro^/ de rail-poutre, on doit naturellement se

laisser guider par les circonslances locales, notamment par le mode de revêtement de la chaussée, la nature et Tintensité du trafic. Mt^me avec un appui continu sur la fondation, le rail ne doit pas être pris trop léger : il faut qu*il soit d'un échantillon suffisant pour résister à TelTet de laminage produit par les charges roulantes et aux efforts longitudinaux résultant de Tadhérence, pour franchir les vides inévitables de la substructure, pour combattre les poussées du pavage, pour supporter enfin l'innombrable variété d'efTorts et de chocs auxquels la voie est exposée de la part des véhicules ordinaires et qui la fatiguent autant, sinon plus, que le passage des

Fig. 39. — Profil de rai! Fhoenix de 51 kg. et mode d'éclissage (Berlin).

Fig. 40. — Profil de rail Phoenix de 53 kg. <ît mode d'éclissage (Hambourg .

voitures de tramways. Pour ces raisons, on n'emploie guère, à l'intérieur des villes, de rails pesant moins de 33 kg. par mètre courant. Des profils de 40 à 43 kg. sont employés en maints endroits, à Paris, Bruxelles, Cologne, Hanovre, Breslau, Géra, Milan, etc., et le poids par mètre courant de voie a déjà dépassé 110 kg. à Berlin (rail Phoenix de 31 kg., poids par mètre courant de voie 111,3 kg.) et à Hambourg (rail Phoenix de 53 kg., poids par mètre courant de voie 117,2 kg.).

Les hauleiii'S de rails les plus usilt'cs sont comprises eiilrc 120 et 180 mm.

En ce qui concerne le palin, rexpérience a démontré iiu*une surface «Pappui continue de 100 mm. de largeur sur un bon sol était suffisante pour supporter le trafic le plus pesant dos rues sans aucune dénivellation du rail. On fait néanmoins souvent le patin beaucoup plus large. 11 est évident «|uc plus la base d'appui est étendue, plus la stabilité de la voie est grande. Mais, dans les

TYPES DE VOIE 49

chaussées paTées, le patin large a Tinconvéoient d*obliger à dcmaigrir les pavés contigas au rail ou à les faire reposer en partie sur le patin, suivant leur hauteur, ce qui, dans les deux cas, tend à produire leur déversement. Au point de vue du raccordement de la voie avec le pavage, il y a donc intérêt à ce que le patin ait sensiblement la même dimension que la tête du rail. D'ailleurs Taccroissement de largeur du patin augmente beaucoup les difficultés du laminage.

La largeur de la table de roulement va, dans certains types, jusqu'à 60 mm. Une largeur de 45 à 50 mm. parait néanmoins suffisante.

Le rail doit être profilé de telle sorte que la résultante des efforts transmis par les roues de tramways passe aussi près que possible de Taxe du rail. Si Ton tient compte de la conicité donnée ordinairement au bandage, cette considération conduit à Tadoption de profils dans lesquels Taxe traverse la table de roulement tout près de son bord intérieur. Quand la pression est en porte-faux par rapport à Tâme, comme cela se trouve fréquemment, le rail est soumis à des efforts de torsion qui peuvent être considérables.

Le gorge doit avoir une profondeur assez grande pour permettre une certaine usure de la table de roulement avant que le boudin des roues ne vienne porter au fond de rornière; ce dernier point est en effet la partie faible de la section du rail et il s'y produirait alors des fentes ou des cassures. La profondeur habituelle est de 26 à 30 mm. 11 serait bon de l'augmenter, si Ton ne veut pas voir les rails mis prématurément bors de service, car les roues des automobiles électriques ont des boudins notablement plus hauts que ceux des voitures à chevaux (18 à 22 mm. au lieu de 10 à IH mm.). Dans le rail Phœnix employé à Berlin on a été jusqu'à 40 mm., et la tête du rail peut s'user de 20 mm. avant que le boudin de la roue ne touche le fond de rornière.

Quant à la largeur de la gorge, elle doit naturellement être aussi grande que le permettent les rè}4:lements locaux, afin de diminuer la résistance à la iraction. En France, cette largeur est fixée par le décret du 6 août 1881 à un maximum de 20 mm. en alignement droit et de 3*) mm. en courbe. Certaines usines laminent leurs rails avec des largeurs de gorge différentes pour les parties droites et pour les courbes. Mais, le plus souvent, on emploie partout le même profil et l'on se contente de raboter sur place les rails de courbe ou même simplement de les laisser raboter par les boudins des roues. On attache en Angleterre plus d'importance que chez nous à la forme de la l-'orge. Dans la plupart des profils de « girder rails » anglais la face conlignr à la table de roulement est verticale, tandis que la fa<:e opposée est inclinée; cette disposition a pour but de faire rejeter par le boudin de la roue luimême la poussière ou la boue qui se trouve dans rornière. L'ornière du rail Brocaa au contraire ses deux faces verticales, et, si elle n'est pas nettoyée très souvent, il s'y produit des engorgements, (jui ont pour effet de faire rouler les roues sur leurs boudins et d'augmenter notablement la résistance à la traction.

Le rebord de l'ornière peut avantageusement être fait plus épais pour les rails destinés à une exploitation mécanique r|uc pour les rails servant à la traction animale. Nous croyons que pour éviter une usure prématurée il convient de ne pas descendre au-dessous de 20 mm.

L'épaisseur de l'âme est ordinairement comprise entre 7 et 13 mm. 11

TRACTIOX ÉLECTRIQUE. 4

importe de ne pas trop réduire les dimensions de cette partie du rail et Ton dc devrait en aucun cas lui donner moins de 9 mm.

h'éclissar/e a une importance capitale, car c'est de la perfection (les joints que dépendent en majeure partie la durée de la voie, la réduction des frais d'entretien et la douceur du roulement. La forme des éclisses doit êlre étudiée de façon qu'elles s'appliquent bien sur le patin et sur le champignon du rail. Les portées d'éclisses supérieures ne doivent pas avoir une trop grande inclinaison par rapport à l'horizontale, car la pression des roues sur le champignon tendrait alors à écarter les éclisses. Celles-ci se font généralement à 4 trous ; mais on doit pn'^férer celles à G ou 8 trous. On tend à substituer à Téclissagc ordinaire, souvent insuffisant avec la traction mécanique, des éclisses cornières, dont la figure 38 montre un exemple.

Ces assemblages robustes n'empêchent pas toujours les éclisses de prendre du jeu au bout d'un certain temps, par suite du desserrage des boulons. Il se produit alors un choc au passage de chaque roue, d'où résulte une usure toujours croissante des abouts des rails, tandis que les voitures éprouvent en ces points des secousses de plus en plus sensibles. Pour éviter cet inconvénient, on a imaginé l'assemblage au moyen d'une éclisse extérieure formant partie du champignon (demi-joint Schmidt) (fig. 39) et l'assemblage à mi-rail (fig. 40) ; ces dispositions, qui n'entraînent qu'une augmentation de prix relativement faible, ont été appliquées dans plusieurs villes allemandes, notamment à Hambourg et à Berlin, où elles ont donné jusqu'ici de bons résultats ; la première vient même d'être introduite sur les chemins de fer de l'Etat prussien.

Concurremment aux voies à ornière reposant directement sur le sol, on emploie aussi, mais d'une façon beaucoup plus restreinte, <les rails à gorge posés sur traverses.

Les voies ainsi constituées n*appellcnt en général aucune observation particulière. Nous devons cependant une mention à un type spécial, la voie ilumbcrt, qui a été appliquée à un certain nombre de tramways électriques, notamment aux lignes de Marseille, de (lênes, du Havre.

Voie Humbert. — C'est une voie entièrement métallique. Le rail

TYPES DE VOIE St

(fig. 41 et 42) a an profil analogue k celui du rail Broca, avec une goi^e plus profonde (32 mm.) et un champignon à la place du patin. Il pèse 27 kg. par mètre courant. Il est flxé au moyen de cobs en bois et en fer dans des coussinets en fonte, boulonnés

ÇlW

Tig. 41. — Coupes \iiDgi

eux-tnënies sur des (ravcrscâ métalliques. L'écarlemcnt des traverses est de 1 m. d'axe en a.\e, sauf aux joints on il est réduit s 0,30 m. La jonction des rails est assurée par une seule éclisse

à 6 trous d'une forme spéciale

(fig. i3),(]ui embrasse la base

des raib. Làii voie complète,

en acier, pèse 88, ,1 k;^. par

mètre courant, av*.'C coussinets

rebaussé^i pour le pavajre en ~- 1 ?;

pierre; dans le pavaire en bois

sur béton et le macauam, on Humben.

réduit un peu la bauteur et le i''""' «J*^ iciii!w«.

poids des coussinets.

Celle voie est plus compliquée que les précédentes, ce qui Mgmenle les frais de pose, d'entrelicn et de réfection partielle. Elle De comporte plus pour le rail qu'un appui discontinu ; en outre, les traverses sont mauvaises au point de vue de la tenue du pavage, Mr certains pavés se trouvent au-dessus des traverses et certaine autres dans l'intervalle ; la résistance du sous-sol n'est plus égale ^t il en résulte des déformations dans lacliausséc. Enfin, cette voie ssl un peu faible pour la traction mécanique ; l'éclissage notam- ■nenl est tout à fait insuffisant et il faudrait tout au moins, dans de

Rg-ii.

nouvelles applications, adopter des éclîsses doubles. L'avantage invoqué en faveur de la vote Humbert de constituer un circnit métallique complet pour le retour du courant n'est guère sérieux, car tl ne saurait dispenser de relier les rails par des connexions spéciales en cuivre pour remédier au défaut de contact électrique des dilTérentes parties de la voie. La seule qualité qu'on puisse lui reconnaître, au point de vue électrique, c'est de maintenir un écart plus grand que ne fait la voie Broca entre le rail et le sol naturel, et de réduire ainsi les dérivations de courant à la terre.

Rails-poutres américains. — Aux Etats-Unis, on a également

Fig. i4, 49 et, 16. — Profils de raili à gradin

adopté d'une manière à peu près exclusive l'usage de ta longrine solide et continue. Mais le rail-poutre, au lieu de se présenter, comme en Europe, sous forme d'un rail à gorge, y affecte généralement la forme à gradin {slep rail), c'est-à-dire qu'au lieu de rabattre au laminage l'aile qui forme ensuite la gorge, on la laisse droite. La surface plane ainsi constituée offre un excellent chemin de roulement aux charrettes et camions pesamment chargés, qui sont tous construits à l'ccartement du tramway et usent de la voie ferrée pour leur plus grand avantage; mais la dénivellation produite par le gradin dans la chaussée, qui va jusqu'à 28 et 30 mm., constitue pour la circulation des voitures ordinaires une gène et un danger qui ne seraient pas tolérés dans nos villes françaises. L'adoption de cette forme de rail en Amérique ne peut s'expliquer

TYPES DE VOIE 53

qae par le mauvais entretien habituel des chaussées, la rareté relative des voilures légères et aussi parce qu'elle olTre moins de résistance la roulement que le rail à ornière.

ne. ",

Profila de rùU ^ gradin uiiérictins.

-Vrinrerse de ce qui se fait en Europe, ces rails sont presque loujonrs posés sur traverses : cela tient à ce que les tramways américains sont le plus ■ouvent établis, en tout ou en partie, sur des voies nouvelles, dont le sol n'est pas ËDcore suffisamment lassé.

ÛD trouvera dans un intéressant arlicle publié dans les Annales des Ponls cl Chaiis- j «'J par M. l'ingénieur en chef ïavcrnicr ' * lies renseignements assez détaillée concernant rétablissement des voies de tramways aux Élals-L'nis.

Ces renseignements étant déjà un peu

sncieDs, nous donnons ci-joint ^lig. 41 à

'ÎOi, quelques-uns des nrulîls les tdus usitt-s

. ,.L . ■■ . V\e. M. - l'rotn de rail i

Il heure actuelle, ils sont tous caractérises -r,.din anicrjcam. par leur grande hauteur, qui a pour hut de pennettre la suppression des coussinets et des longriiics entre te rail et la traverse.

. Annales des l-o-'l

5fc LA TRACTION ÉLECTRIQUE

Dans quelques villes de l'Est, où le rail à gradin est prose

les compagnies de tramways ont adopté le rail à gorge, ie

avec des profils différents de ceux usités en Europe (fig. 31 à î La tendance actuelle est d'employer des rails très lourds

à 50 kg. au mètre courant), posés directement sur des traver

F)?. 5t, 52 et S3. — Profils de rails à gorge ainéricAins.

en bois rapprochées (0,60 m. ou 0,75 m. au plus d'axe en ax Ces traverses reposent (fig. 54) sur un lit de gros gravier ou pierres cassées, qui assure le drainage de la voie. Les traver

ng. 54. — Coup« IransTcrsale d'

métalliques et les fondations en béton sont encore assez rar Depuis l'adoption de la traction électrique, on accorde u

grande attention à l'assemblage des rails; mais l'infinie variété t

dispositions proposées montre que le problème n'a pas encore n

de solution complètement satisfaisante.

Nous renvoyons au Street Railwaij Journal ' pour la descripti

' Voir notamment u numéro (l'arrit 1896.

TYPES DE VOIE

de ces innombrables dispositifs. Un des plus originaux consiste dans ]*emploi de boites de joint à couvercle mobile, qui permettent de visiter et de resserrer les boulons d*éclisse sans démonter le pa^'age.

La pratique s'est introduite de poser les rails bout à bout, sans aucun jeu pour la dilatation. La question des joints se trouve ainsi en grande partie résolue, car le plus petit intervalle entre les abouts suffit pour causer on choc au passage des roues et pour amener la dislocation rapide de Fassemblage. On a même été plus loin dans cette voie et Ton a soudé entre elles les extrémités des rails.

Nous parlons plus loin en détail de ce procédé.

2^ Voies formées de 'ai/set de contre-rails, — Le plus connu en France des systèmes de voie avec con Ire-rails est la voie Marsillon, lui est employée exclusivement par la Compagnie générale des Omnibus de Paris. C'est une voie sur traverses, dont le rail cl le contrefail sont surélevés au moyen de coussinets, de manière à laisser une hauteur suffisante pour loger les pavés au-dessus des traverses,

La ligure 55 montre la coupe transversale de la voie Marsillon renforcée : le rail et le contre-rail sont identiques ; leur liauteur est 'le 120 mm., la largeur du champignon de iG mm., l'épaisseur 'le l'àrne de 10 mm. et la largeur du patin de 36 mm. Le poids de chaque barre est de 20,3 kg. par mètre courant. On emploie également des profils plus légers, mais qui ne conviennent pas pour ^^ traction mécanique. Le rail et le contre-rail sont réunis par 'les fourrures et supportés par des coussinets espacés de 0,60,

Fi^'. 50.

Coupe transvci-sale de la voie Marsillon (l'ari.H;.

0,80 OU 1,20 m. La partie supérieure des coussinets présente à peu près la même forme que les fourrures ; elle est serrée comme elles par un boulon entre les deux rails. La partie inférieure est de forme variable suivant la nature du revêtement de la chaussée. Dans le pavage en pierre, le coussinet est flxé sur des traverses en bois et sa hauteur en contre-bas des rails est de 0,14 m., de façon à permettre Tinterposition d'une couche de sable suffisante entre la traverse et le pavé ; lorsqu'il y a une fondation en béton, les traverses y sont encastrées, à moins qu*on ne les supprime comme la Compagnie des Omnibus tend à le faire actuellement ; enfin, dans le pavage en bois, les traverses en bois sont remplacées par des traverses métalliques logées sous le béton de fondation, ou bien les traverses sont supprimées et les rails posés, soit sur des clo* ches noyées dans le béton, soit sur des coussinets reposant simplement sur celui-ci et main tenus par des crampons scellés dans le béton.

Les deux files de rails sont réunies par des entretoises en fer plat noyées dans le pavage.

Avec des supports écartés de 0,80 m., la partie métallique de la voie décrite ci-dessus, pour chaussée pavée en pierre, pèse environ in kg. par mètre courant.

A part rinconvénient de Tappui discontinu et les défauts inhérents à remploi des traverses et coussinets, la voie Marsillon présente le désavantage d*être d'une pose plus compliquée et moins rapide que la voie genre Broca. Le perçage des trous nécessaires pour les connexions électriques des rails demande notamment un temps double et ces connexions elles-mêmes sont beaucoup plus compliquées, puisqu'il en faut une pour chaque barre. La poutre formée par l'assemblage du rail et du contre-rail offre bien sous le passage des voitures ordinaires à peu près la même résistance, à poids total égal, que le rail-poutre d'une seule pièce, abstraction faite, bien entendu, de l'avantage additionnel qui résulte pour celuici de sa portée continue sur la fondation ; mais elle se trouve dans des conditions bien inférieures lors du passage des véhicules de tramways, puisque la moitié seulement de la poutre concourt alors à la résistance *.

' Il ne faut pas oublier que, sur les tramways êlectri([ues, la charge statique par ossieu peut s clcvcr à 5 et 6 t., soit environ au double de la valeur qu'elle atteint sur

TYPES DE VOIE 5

EafîD, et c*est là le défaut capital du système, il est d*un entretien Dotableraent plus coûteux que les voies constituées par un rail à gorge posé directement sur la fondation.

La résistance à la traction est sans doute un peu plus faible avec loraiëre profonde et facilement élargie en courbe des rails jnmelés qu'avec la gorge relativement petite du rail Broca, mais I économie réalisée sur les frais de traction est en général loin de compenser l'augmentation des dépenses d'entretien et de réparations que ces rails entraînent, sans parler de la gène causée à la circulation par les réfections continuelles du pavage, considération qui a une valeur pré- ; ••• :.'"['. "' ' pondérante dans les rues très fréquentées. . 'v^..^^ .^, "^ . J

Les mêmes observations s'appliquent à une l i [[ 1

modification de la voie Marsillon, qui a élc - ««j; imaginée par M. Ueude, ingénieur en chef /^j

des ponts et chaussées, pour les Tramways ^t Xogentais* et qui est constituée par deux rails - ^ '"' -

dissymétriques pesant 18 kg. par mètre cou- f»k. ôt». — c .upe trans-

" , 1 •• \f Ml versale delà voir Haar-

rant, poses, comme les rails Marsillon, sur ,„ann (Kranciort). coussinets et sur traverses. L'avantage qu'elle présente est de s'éclisser facilement avec le rail Vignolc, ce qui permet de passer facilement des parties de voie sur accotement aux parties sur chaussée.

Comme exemple de voie formée de rails et de contre-rails, nous citerons encore un type assez répandu en Allemafrne, la voie Ilaarniann. Elle est constituée par deux rails semblables, de profil dissymétrique, dont Técartemcnt est maintenu par des boulons traversant des fourrures, comme l'indiciue la figure 50. Cette voie se pose directement sur le sol, comme la voie Broca, mais sa complication et sa résistance moindre lui constituent, à notre avis, une sérieuse infériorité.

On emploie quelquefois à la place d'un véritable contre-rail une sorte d'ornière métallique rivée à l'àme du rail et facile à remplacer

'^5 tramways à chevaux ; cos chiffres sont intime souv«'iit dcpasscs |»ar suite de rinciralc ^^{'•'irtiiioii du poids entre les essieux dans les nioiivi-rnenls do tanga^'o.

AnnnleM des Ponls et Chniissées, 1" sfinestrc 1X90, p. ÔHl.

r.8 LA TBACTION ELECTRIQUE

lorsqu'elle est usée. Un exemple de ce système est fourni par le

rail Hartwich (Rg. 37), qui se pose aussi directement sur le sol.

La Société des Chemins de fer vicinaux belges, dont toutes les voies sont établies en rails Vigaole reposant sur des traverses en bois, emploie dans les rues pavées un contre-rail rivé k i'&me du rail, comme le montre la Ogure 58 ; parfois môme, l'ornière est obtenue simplement au moyen d'une lisse en bois intercalée entre le rail et les pavés.

Enfin les Américains, qui emploient également, comme nous

Fifi. 57. — Coupe transversale de la Tiiie H:ir(wlcli au droit d'un écli^tsage 'Munkh\

jB. — Coupe IransTemale de 1»

Toie i contre-rails <le la Société des Chemin» de fer viciiiiuï belges.

l'avons dit, le rail Vignole dans les rues pavées, se contentent dans ce cas de tailler d'une manière spéciale le pavé contigu au rail.

Mais ce sont lu évidemment des systèmes imparfaits, dont l'emploi n'est admissible que sur des chaussées très peu fréquentées.

Voies sur chaussée empierrée. — L'établissement de la voie se simplifie quand, au lieu d'une chaussée pavée, il s'agit d'une chaussée empierrée.

On a encore le choix entre la voie à gorge et la voie à contrerails, dont on peut alors abaisser ou même supprimer les coussinets. .Mais la première offre dans ce cas un inconvénient : c'est que

TYPES DE VOIE VJ

lomière a toujours tendance à se remplir de pierrailles. Aussi la seconde lui est-elle souvent préférée.

La voie peut, par exemple, être constituée au moyen de deux rails Vignole, symétriques ou non, accolés Tun à Tautre et réunis par des cales et des boulons. En prenant un rail et un contre-rail identiques, on a une voie très simple et très facile à poser.

n y a même des cas où Tadministration dispense d*cmpIoyer (les contre-rails : la voie s'établit alors comme une voie de chemin de fer ordinaire, avec la seule dilTércnce qu'elle est noyée dans la chaussée.

Cependant, il ne faut pas perdre de vue que, sur les routes fréquentées, le contre-rail est d'une réelle efficacité pour empêcher roroière ménagée dans le macadam pour le passage des boudins de s agrandir au point de créer une gène à la circulation.