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2* coup

kilogr.

mètres 1,80

mètres

Pose de la voie

Fondation. — Pour la pose des voies en chaussée, on commence par ouvrir une forme ayant une profondeur un peu plus grande que la hauteur du rail augmentée de celle des coussinets et des traverses, s'il y a lieu, de manière à pouvoir faire un bourrage avec du sable ou du gravier. La profondeur de cette forme varie, suivant la nature du sous-sol, le mode de revêtement de la chaussée et la hauteur de la voie, de 0,25 à 0,40 m. Le chiffre inférieur s'applique aux rails à patin reposant directement sur la fondation.

L^importance d'une fondation bien ferme , de résistance bien uniforme, est énorme au point de vue de la réduction des frais d'entretien de la voie.

La fondation en béton, très employée en Angleterre et en France, se recommande là où la circulation est active ou le sous-sol mauvais, parce qu'il faut que Tensemble du pavage et de la voie repose sur une plate-forme résistante et surtout de résistance égale, qui les maintienne bien au même niveau. Il est bon, lorsqu'on emploie le rail-poutre, de ne pas faire reposer le patin directement sur le béton, mais d'interposer une couche de sable de quelques centimètres, comme sous le pavage en pierre. Avec le pavage en bois, dont la hauteur est généralement inférieure à celle du rail, le patin doit être encastré dans le béton, ce qui a l'inconvénient de rendre coûteux les remaniements et réfections de voie. Ces réfections sont d'ailleurs plus coûteuses encore avec les systèmes de voie comportant des supports scellés dans la fondation. Le rail-poutre, quand il n'est pas posé sur traverses, ne demande que 0,45 m. d'épaisseur de béton. Cependant, môme dans ce cas, ce mode de fondation coûte cher*. De plus, s'il convient à des villes comme Paris, où des égouts à grande section donnent passage a toutes les canalisations accessoires, il ne saurait être conseillé sur les chaussées qui ont besoin d'être remaniées pour chaque réparation de conduite. Dans le cas d'une circulation modérée et avec un bon sous-sol, la fondation en béton est du reste inutile, comme on peut le constater sur toutes les chaussées où depuis quinze ans le rail-poutre a été posé directement sur sable et n'a donné lieu à aucun relevage.

Quant aux tramways établis en accotement, ils sont posés sur ballastcomme les voies ferrées ordinaires. Ilfaut seulement ménager l'écoulement des eaux, en établissant un caniveau continu ou en plaçant des drains transversaux de distance en distance dans l'épaisseur du ballast.

Largeur de la voie. — La largeur de la voie des tramways électriques est assez variable. La plus répandue est la voie de 1,44 m.

> 15 à 20 francs au minimum par mètre courant de voie double.

Néanmoins, sur un assez grand nombre de lignes nouvelles, on a réduit la largeur de la voie à i m., pour faciliter le passage dans les courbes de faible rayon. Cette tendance nous parait rationnelle, et, dans toutes les villes d'importance moyenne ne possédant pas encore de réseau de tramways, nous conseillerions l'adoption de la voie de 1 m., qui donne une grande flexibilité au tracé et diminue les frais de pose et la dépense d'entretien du pavage, tout en ne réduisant que d'une façon insignifiante les dimensions et par suite la capacité du matériel roulant.

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Élévation de renlretoise*

Coupe homonUle suivanl l'axe.

Fig. 59. — Entretoise de la voie Broca.

Le maintien rigoureux de l'écartement de la voie est une condition essentielle, plus impérieuse encore avec la traction mécanique qu'avec la traction animale, en raison de l'épaisseur plus grande qu'on est obligé de donner aux boudins des roues des automobiles sans que pour cela la largeur de l'ornière soit changée. A ce point de vue, la pose sur traverses donne toute satisfaction. Avec les voies sur coussinets ou reposant directement sur la fondation, il faut recourir à des entretoises solides, qui ne puissent se cintrer ni se tordre sous l'influence des pressions extérieures, et les rapprocher sufflsamment. Nous donnons ci-contre (flg. 59) les dessins de l'entretoise Broca. La figure 60 montre un autre modèle, encore plus robuste, employé à Hambourg.

La distance entre les entretoises varie depuis 3 m. dans les chaussées ordinaires jusqu'à 1 m. dans le pavage en bois.

H est bon de rappeler & ce propos qae la pose des voies de tramways dans le pavage en bois entralae des sujétions particulières. Le pavage en bois exerce, p&raltèlemeat à sa fondation, des poussées qui, d'après les constatations faites sur le tronçon expérimental de caniveau posé rue de Chàteaudun, à Paris, peuvent atteindre jusqu'à 4 t. par mètre linéaire de voie. Les rails de tramways sont soumis de ce fait à deux pressions de sens contraire, l'une dans l'entrerai), qui tend 6 les écarter, l'autre venant de l'extérieur, qui tend è les rapprocber : ces deux poussées se contrc-baJancent en partie ; mais comme la seconde est diminuée par la liberté de dilatation vers le joint de bordure, c'est en gèuéral la première qui l'emporte, et, dans la grande majorité des cas, la voie s'élargit. En même temps, ces pressions tendent à produire le soulèvement des rails. Avec son patin encastré dans le béton de fondation, le rail Brocs résiste assez bien au soulèvement du pavage, mais l'effet de la poussée horizontale ne peut être combattu que par un entre toi se ment très robuste, malgré

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LiJtilioD de lenlKloiio. Coupe lui.iut AU.

Fig. GO. — Entretoise de la voie Phcenii (Hambourg).

lequel on n'arrive pas toujours à maintenir l'écartement de la voie rigoureusement invariable. Sur la voie Maraillon, le pavage en bois produit des effets particuliers de soulèvement, dus â la forme en coin de l'ensemble des 2 rails, et on en est encore à chercber un bon mode d'attache de cette voie dans ce genre dépavage. Cette intéressante question, qui ne se présente d'ailleurs que dans quelques grandes villes, est étudiée avec tous les détails qu'elle comporte dans le traité très complet de H. Petsche, ancien ingénieur de la ville de Paris, sur le pavage eu bois ', auquel nous ne pouvons que renvoyer le lecteur ponr de plus amples renseignements.

En même temps qu'elles maintiennent l'écartement de la voie, les entretoises servent à empêcher le renversement des rails. Le pavage dans lequel elles sont noyées concourt également à ce

< A. Petsche. Le bois et se

N dLECTRlQlTE.

applkalions au pavage, Paris, 1896,

résultat, mais il faut autant que possible éviter de compter sur son action, ainsi que sur l'encastrement des rails dans le béton, et assurer la stabilité de la voie à Taide des entretoises seules, en adoptant un mode d'assemblage qui soutienne eEGcacement le rail sur une certaine hauteur. Â ce point de vue, l'attache actuellement employée pour Fentretoise Broca, consistant en une cornière rivée à l'extrémité de la barre d'entretoise et boulonnée sur l'àme, est préférable au dispositif ancien, qui comportait une simple tige filetée s'assemblant dans le rail avec écrou et contre-écrou.

Courbes. — On ne donne pas en général aux voies de tramways de surécartement en courbe ; on se contente d'élargir l'ornière, et encore ne le fait-on pas toujours.

Les courbes doivent naturellement avoir un rayon aussi grand que le permettent les circonstances locales. Il ne serait pas même utile de rappeler cette règle bien évidente si l'on n'éprouvait souvent en pratique des difficultés à faire exécuter par les ouvriers poseurs des courbes de rayon suffisamment grand ; la pose de la voie étant beaucoup plus rapide en ligne droite, ceux-ci ont toujours tendance à réduire la longueur des courbes de raccordement au profit des alignements droits.

Pour éviter les chocs à l'entrée des courbes de petit rayon, il est bon de ménager des courbes de transition, présentant des rayons graduellement décroissants. Mais il faut, pour que cette précaution ne soit pas rendue illusoire, que la voie soit posée avec une exactitude rigoureuse et qu'elle ne puisse subir de déformations comme il s'en produit trop souvent, dans le pavage en bois par exemple.

Le cintrage des rails se fait sur place, sauf pour les courbes de très petit rayon.

Soins à donner à la pose. — D'une manière générale, la pose des voies destinées à la traction mécanique demande beaucoup plus d'exactitude et de soins que celle des voies à traction animale. Une voie bien établie est économique à entretenir; d^autre part, elle est roulante et facilite la traction : les dépenses d'exploitation s'en ressentent d'une manière très marquée. Cette perfection d'exécution est d'autant plus nécessaire que les voies de tramways, une

fois noyées dans la chaussée, deviennent pour ainsi dire inaccessibles et qu'on ne peut les inspecter constamment comme on fait pour les voies de chemins de fer. Certaines compagnies ont Texcellente habitude, lorsque la voie est complètement posée, de la faire examiner encore une fois par le chef-monteur, qui essaie chaque écrou et donne un coup de marteau sur chaque éclisse pour s'assu* rer si tout est bien en ordre; c*est seulement une fois cette inspection terminée qu'on commence la réfection de la chaussée.

§ 3. — Voies soudées

Généralités. — Les joints sont toujours, quoi qu'on fasse, le point feible des voies de tramways. Le procédé le plus original pour éviter les défauts des éclissages ordinaires est, sans contredit, celui qui consiste à former une voie pour ainsi dire continue, en soudant les uns aux autres tous les rails d'une môme file.

L'objection principale faite à ce système a trait à la dilatation des rails par la chaleur, laquelle devrait avoir pour effet de déformer la voie. Les essais, qui ont été entrepris sur une grande échelle aux Etats-Unis, démontrent que cette déformation ne se produit pas dans les voies de tramways posées en chaussée.

Brunel avait appelé dès 1831^ l'attention sur une de ses expériences qui avait consisté à assembler bout à bout, au moyen d'éclisses rivées à chaud, des rails posés sur longrines, sur une longueur de 400 m.; cette file de rails n'avait subi aucune déformation sous l'influence des variations de température, bien que le thermomètre se fût élevé, au cours de l'expérience, jusqu'à 54^

La « Johnson Company », de Johnstown (Pennsylvanie), puissante société qui a pour spécialité la construction du matériel de voies de chemins de fer et tramways, pensa qu'eu égard aux conditions spéciales d'établissement des voies de tramways, fortement enserrées par les matériaux dé la chaussée, les effets de la dilatation devaient y être considérablement moindres que sur les voies de chemins de fer, assez faibles en tout cas pour permettre de supprimer tout intervalle entre les rails.

Proceedings Inst. CE, Vol. XI, 1851-52.

Pour éclaircir définitivement la question, elle procéda en 1892 à une expérience sur un tronçon de voie de tramway en exploitation de 350 m. de longueur. Cette voie était formée de rails-poutres à gradin de 152 mm. de hauteur, pesant 39 kg. au mètre courant, fixés par l'intermédiaire de selles et de crampons à des traverses espacées de 0,80 m. d'axe en axe, avec des entretoises tous les 3 m. ; elle était posée dans une chaussée empierrée. Les intervalles existant entre les abouts furent soigneusement remplis par des cales de même profil que le rail, et les éclisses ordinaires remplacées par deux barres d*acier plat de 1 640 mm. de longueur, 102 mm. de hauteur et 44 mm. d'épaisseur, réunies par 18 boulons de 32 mm. et formant un assemblage absolument invariable.

Les variations de température, d'avril à septembre, furent soigneusement notées, ainsi que les efTets produits *. L'épreuve fut décisive : entre les températures extrêmes de — 12® C. et de + 49® C. il ne se produisit aucun mouvement des rails, bien que leur température ait été constamment voisine de celle de l'air ambiant.

La tendance du rail à se dilater ou à se contracter sous l'influence des variations de température est donc combattue par la résistance de ses attaches et celle de la chaussée qui l'enserre.

Le calcul vient d'ailleurs à l'appui de l'expérience pour montrer que l'effort nécessaire pour maintenir le rail en place ne dépasse pas les limites admissibles dans la pratique.

Si l'on recherche la pression latérale à appliquer par unité de longueur à un rail continu de 1 km. de longueur, par exemple, maintenu à ses deux extrémités, pour empêcher la déformation en arc provenant de la dilatation, on trouve pour cette pression une valeur très faible et qui peut facilement être produite par la seule pression du sol environnant. Si l'on envisage une longueur de rail plus grande, ces conclusions sont encore renforcées. Il n'en est pas de même pour les très petites longueurs ; mais alors la déformation reste dans des limites tolérables. La résistance opposée par le sol tout le long du rail empêche d'ailleurs que les effets de la dilatation s'additionnent d'un bout à l'autre des voies.

* Tous les détails de cette importante expérience sont consignés dans une communication faite par M. A. J. Moxham, président de la Johnson C**, à TAmerican Street Railway Association, en 1892.

Quant à l'effort supplémentaire qu'imposent aux rails rendus continus les variations de température, Texpérience a montré que, dans nos climats au moins, il reste toujours non seulement bien inférieur à la limite d'élasticité de la matière , mais encore inférieur aux charges pratiques admises dans les constructions métalliques.

Résistaiice et stabilité des voies sondées. — Il est facile de préciser ces indications par le calcul des effets auxquels donne lieu la dilatation des voies soudées. Si on appelle a le coefficient de dilatation linéaire de Tacier, un rail de longueur L, dont la température est portée de /o à / degrés centigrades, s'allonge d*une longueur

Pour empêcher cet allongement, il faut lui faire subir un raccourcissement relatif

1 + a (/ — M ou sensiblement

ce qui exige sur les abouts du rail un effort de compression

F = Eiia(/ — /o) {!)

en appelant E le module d'élasticité et 12 la section du rail.

Le coefficient de dilatation linéaire de Tacier est environ 0, 000012 par degré centigrade entre zéro et 100®, et sou coefficient d'élasticité environ 20 000 kg* par mm>. Si Ton suppose des variations de température de — 25<> à + 50<^, comme on en rencontre en Amérique et dans TEurope centrale (pour la France, ces chiffres sont exagérés), Técart maximum auquel des rails posés à 10<^ seront soumis est de 35® et Teffort maximum à prévoir par unité de section est

-^ = 20 000 X 0,000012 X 35 = 8,4 kg. par mm"

alors que la limite d'élasticité de l'acier à rails de tramways est de 33 kg. et sa charge de rupture de 55 à 60 kg. Pour les rails de chemins de fer, on arrive à des limites encore plus élevées : 35 à 39 kg. et 72 à 76 kg. K

Cet effort supplémentaire s'ajoute à ceux de la charge roulante, qui, dans le cas de rails posés sur traverses, peuvent être assez élevés et doivent être calculés en vue de cette vérification ; mais il est facile, en adoptant un type de rail suffisamment lourd, de maintenir l'effort total au-dessous de la limite d'élasticité.

Le soudage des rails n'est admissible qu'à condition de pouvoir empêcher la dilatation ; car celle-ci n'atteindrait pas moins de 0, 000012 x 35 = 0, 00042

* Voir trois articles de M. Mussy : Annales des Ponts et Chaussées^ 1890, 2* semestre, p. 493, et 1891, 2* semestre, p. 372; <Ménie Civil, 1893-1894, p. 138.

de la longueur totale, soit 0,42 m. par kilomètre. Cet allongement est évité par des ancrages ou par le frottement des matériaux de la chaussée contre le rail.

On remarquera que TeiTort tangentiel total à appliquer à cet effet est indépendant de la longueur de la voie, rallongement dû à la dilatation et le raccourcissement dû à la compression étant tous deux proportionnels à la longueur. Il en résulte que Teffort d'ancrage nécessaire par uniié de longueur varie en raison inverse de la longueur totale ; c'est ce qui en permet la réalisation pratique.

Pour l'évaluer, il suffit de remarquer que la compression d'un rail flxé par un about et soumis à un ancrage continu sur toute sa longueur variera suivant une loi linéaire, depuis zéro à l'extrémité libre jusqu'à un maximum à l'extrémité contre-butée ; si les deux extrémités sont libres, on pourra considérer le milieu du rail comme un point fixe. Dans les deux cas, si on appelle f l'effort d'ancrage ou de frottement par unité de longueur, l'effort moyen de

compression auquel est soumis le rail entier est ^ et il produit un raccourcissement