QE

qui vient en déduction de la dilatation. L'allongement résiduel a donc pour valeur

AL = L r« « - /o) - -^J (3)

et peut être aisément calculé quand on connaît /.

Pour qu'il n'y ait pas de déplacement, il faut que l'effort d'ancrage soit supérieur ou égal à celui de la dilatation, c'est-à-dire

/•L ^ 2a (r — /o) En (4)

En supposant par exemple un rail de 5 000 mm* de section soumis à l'écart de température de 35®, on trouve

/L ^ 2 X 0,0000 12 X 35 X 20 000 X 5 000 ^ 84 000 kg.

Pour contre-buter le rail libre, il faudrait un appui présentant une résistance de 84 tonnes ; mais, si la voie a, par exemple, 1 kilomètre de longueur, il suffit d'un effort d'ancrage de 8'» kg. par mètre. Une voie sur traverses, où chaque traverse présente aisément une résistance de plus de 100 kg., est donc suffisamment bien ancrée lorsque l'espacement des appuis est inférieur à 1 m. Pour les rails-poutres posés directement, l'expérience n'a pas été faite encore et l'on peut craindre que le frottement du pavage ne donne pas des valeurs aussi élevées ; mais il ne faut pas oublier que les entretoises très nombreuses de ces voies constituent par elles-mêmes un puissant ancrage.

Nous avons supposé dans ce qui précède que le rail restait rectiligne ; mais il n'en ainsi que s'il est retenu en des points fixes très rapprochés, comme c'est le cas des voies sur traverses. L'intervalle maximum possible entre ces nœuds a est donné en fonction de la force de compression Q par la formule d'Euler \

* Cf. Cours de résistance des matériaux de M. E. ColUgnon, inspecteur général des ponts et chaussées, p. 238 et suivantes.

d'où, en remplaçant Q par sa valeur F donnée par Téquation (1), et en appelant r le rayon de gyration de la section

V/na (/ — /p) v^a (< — M

Soit, par exemple, r = 0,025. m.; on aura dans tes mêmes hypothèses que

ci- dessus

Au delà de cette valeur de Tespacement des points fixes, le rail maintenu à ses extrémités tend à se transformer en une sinusoïde ayant pour équation

étant la flèche maxima.

Si cette transformation était possible, Teffon de butée ou d'ancrage Q donné

par la formule (5) serait diminué proportionnellement à — ^ ; ici par exemple, pour a = 38 mm., Q serait réduit au yïxK àe la valeur F précédente. Mais ces

lOU

déformations sont limitées par la présence du pavage, qui ne permet pas au rail de prendre la flèche f que nous allons calculer.

La longueur développée du tronçon de sinusoïde ayant a pour internœud a pour valeur approchée

'Mm

Celle-ci doit être égale à la longueur primitive a augmentée de la dilatation a a (/— /o) et diminuée du raccourcissement produit par la compression

il E "" ^ D*oû régalité

qui détermine la valeur de la flèche

Si Ton suppose un internœud de 25 mètres seulement et r = 0,025 m., comme plus haut, on trouverait déjà une flèche énorme

f = -5^ 1^0,000 42 — 0,000 31 = 0,17 m. tandis que le pavage ne peut évidemment permettre qu'un jeu de quelques

millimètres ; le rail ne peut donc pas se déformer autant que le voudrait la dilatation.

Il est facile de s'assurer que la pression ainsi produite contre le pavage reste cependant assez faible pour ne pas amener de mouvement dans la chaussée. En effet, si Ton suppose que la forme du rail ainsi pressé latéralement reste sinusoïdale, Tangle très petit de sa fibre neutre avec Taxe de la voie aux nœuds aura sensiblement pour valeur, d'après l'équation (7},

dy a .

ce m I z^ - — / dx « '

Il y aura équilibre entre l'effort total de compression normal à la voie P et la résultante des deux compressions Q aux deux nœuds de la sinusoïde; d'où

La flèche réelle étant très faible, l'effort a se trouve très peu modifié par les réactions transversales et on peut lui attribuer sensiblement la valeur trouvée dans l'hypothèse d'un rail rigide. On pourra donc faire encore, comme plus

haut ~ = 8,4 kg. : mm*.

S'il s'agit par exemple d'un rail de 5 000 mm', on trouvera ainsi

ce qui donne des valeurs peu élevées.

Par exemple, si la flèche atteint 0,01 m. et l'internœud 26 m., on aura

P = i«^ X O.Oi = 100 kg.

Il en est de même dans les courbes de la voie : celles-ci tendent bien à être ripées dans le sens de la convexité par la dilatation ; mais le pavage s'y oppose aisément et annule sensiblement les réactions transversales, ce qui permet de considérer seulement la compression longitudinale F.

Le seul inconvénient qui soit réellement à craindre pour une voie de tramway continue est un soulèvement dans le sens vertical : celui-ci pourrait se produire si, pour un élément de longueur dSy la résultante verticale des compressions sur les deux faces de l'élément dépassait le poids même de celui-ci. Soit ;} le poids par unité de longueur, da. l'angle des deux compressions, égales toutes deux à la valeur F calculée plus haut; la condition de stabilité est

pds ^ Fda.

ou, en appelant R le rayon de courbure du rail dans le sens vertical,

en attribuant à l'acier la densité 7,9.

Si Ton adopte pour la compression superficielle la valeur—- = 8,4kg.: mm*,

trouvée plus haut, on obtient ainsi

Il faudrait donc que le rayon de courbure dans le plan vertical fût partout supérieur à 1000 m. pour éviter le soulèvement, tandis que, dans les voies de tramways, ce rayon descend souvent au-dessous de 500 m.

Mais heureusement le poids des rails se trouve, en fait, majoré de celui des éclisses, des entretoises, des coussinets et des traverses, s'il y en a, et du pavage supporté par celles-ci; en admettant qu*il soit doublé du fait de ces accessoires, le rayon limite s^abaisse à 500 m., ce qui écarte en général tout danger. Il serait bon néanmoins d'examiner cette éventualité, car on cite des cas où elle s*est produite en Amérique.

Sur les voies ferrées en accotement ou sur plate-forme séparée, le rayon de courbure dans le profil en long ne descendant jamais au-dessous de 1 000 m., on n'a pas de soulèvement à craindre ; d'autre part, la présence de traverses distantes au plus de 0,90 m. et noyées dans du ballast rend tout déplacement longitudinal et toute déformation sinusoïdale impossibles.

Si Ton emploie des locomotives plus lourdes que les automobiles ordinaires, les efforts totaux peuvent être plus élevés, sans qu'on ait cependant à craindre en général d'atteindre la limite d'élasticité du métal.

On remarquera que sur ces voies, où le rail n'est pas retenu latéralement dans l'intervalle entre les points d'appui, l'effort du métal dans les courbes sous l'influence de la dilatation peut prendre des valeurs un peu plus élevées qu'en alignement droit. En effet, la formule connue des pièces courbes donne pour valeur maxima de l'effort total du métal par mm* dans la portion de courbe située entre deux coussinets

en appelant r le rayon de gyration, v la demi-dimension transversale de la section du rail, f la flèche du tronçon considéré, et a la poussée produite par la dilatation entre les points fixes; on peut attribuer à celle-ci sensiblement la même valeur que précédemment, c'est-à-dire 8,4 kg.

Supposons, par exemple, qu'il s'agisse d'un rail Vignole pour lequel on ait 9* = 0,02, V = 0,05, que les attaches soient distantes de 0,90 m. et que le rayon de la courbe soit iOO m.; la corde correspondante /est sensiblement égale à 0,01 m. et l'on a

chiffre encore très acceptable.

En définitive, on voit que les réactions longitudinales et latérales auxquelles peut donner lieu la dilatation des rails continus sont en général sans inconvénient lorsque la voie est posée sur traverses. Toutes les perturbations peuvent être maintenues dans des limites acceptables sous de faibles efforts, qui ne prendraient de l'importance que dans des sections de voie très courtes. Même

U LA TRACTION ELECTBIQUE

daoa le cas de nùb-poulras posés dîreclement daas la chaussée, pour lequel OQ manque d'expérienoes, on peut considérer l'ancnge des rails par les entr»toises comme probablement anfltsant.

Deux moyens ont été mis en œuvre pour réaliser cette continuité des rails.

Soudure électrique. — On a imaginé d'abord de souder les rails entre eux au moyen de rélectricité.

Flg. SI. — Voiture équipée poar la soudure électrique des rails.

Les premières applications du procédé ont été faites par la Johnsoa C" en 1893 à Johnstown, puis à Boston,

Dana ces applications, les rails n'étaient pas soudés bout à bout, mais simplement réunis par une paire d'éclisses spécîeJes, recourbées en u , soudées à chacun d'eux séparément par leurs pattes, ce qui nécessitait deux opérations par joint. On se servait naturellement pour la soudure du couraot même de la ligne, mais en lui faisant subir une transformation pour augmenter la chaleur dégagée.

La ligure 61 représente la voiture ayant servi à l'opération. Elle porte un convertisseur rotatif à courant continu qui reçoit le courant à 500 volls de la ligne et le convertit en courant aliernatir à 300 volts ; un transformateur fixe, qui constitue l'appareil & souder proprement dit (Ûg. 62), ramène ce courant à une tension d'environ 4 volts avec une intensité de 40 000 ampères. La voilure porte en outre un moteur électrique servant à sa propulsion, un second moteur actionnant le treuil dune grue qui supporte le transformateur soudeur, et enltn

un p«Ut moteur comm&nd&nt par un flexible aoe meule à émeri destinée à décaper les rails avant l'opération.

Pour faire une soudure, on commençait par mettra le joint h. découvert, démonter les anciennes éclisses et nettoyer soigneusement les bouts de rails à. la meule. Puis on forçait entre les abouts une cale d'acier mince pour assurer un contact parfait et on appliquait de part et d'autre des âmes une paira d'écltsses de la forme indiquée sur la figure 63, mesurant 0,18 m. de longueur sur 0,10 m. de largeur et 0,025 m. d'épaisseur.

Ces éclisses étaient prises entra deux blocs de cuivre creux correspondant aux deux pâles du transformateur, dont le cirauit se fermait ainsi & travera leurs pattes et l'extrémité de l'un des rails. Le passage du courant pendant deux ou trois minutes suDlsaît pour amener l'acier au blanc soudant; pendant ce temps, un courant d'eau rapide circulait dans les blocs de cuivre pour empêcher leur échaufTemeot. Puis, à l'aide d'un système de leviers et de vis, on exerçait sur le joint un serrage éne rgique, ayant pour effet de rapprocher les portions ramollies des éclisses et de l'&medu rail.

La même opération se répétait ensuite à l'extrémité du second i<(lil, Plg. 62. — Transformikleur soudeur.

Ce premier essai ne donna pas des résultats aussi satisfaisants qu'on l'espérait. Pendant l'hiver 1803-94, 6 p. 100 environ des joints soudés se brisèreul. Les ruptures se produisaient, non dan s les éclisses, mais dans le rail lui-même, à l'endroit de la soudure. Elles furent attribuées, non sans raison, à une modification causée par l'opération dans la texture et dans les tensions moléculaires du métal.

On chercha dès lora à perfectionner le procédé.

Au commencement de 1894, un nouveau mode d'opérer fut essayé à Saint- Louis. Il consistait à souder sur les deux rails à la fois des moreeaux d'acier recouvrant le joint de part et d'autre sur toute sa hauteur. On avait ainsi une surface de contact plus étendue entre les rails et les pièces de jonction, et de plus on comptait réaliser une sorte de soudure par bout en comprimant ces pièces assez énei^iquement pendant l'opération pour que le métal ramolli vienne remplir le joint. Le matériel employé différait peu du précédent. Il comprenait un chariot muni de deux moteurs et des appareils de réglage usuek. Du Irôlet, le courant passait (flg. 64) dans un coupe-cirauit automatique, un commutateur, un ampèramètra et un rhéostat de démarrage, pour se rendra à un convertisseur rotatif qui le convertissait en courant alternatif; la fréquence de courant obtenue était de 73 à 74 périodes par seconde. Ce

courant était ensuite dirigé, à travers un interrupteur et une bobine d'induction régulatrice à noyau de fer mobile, dans un transformateur fixe qui le changeait en un courant de grande intensité sous 3 ou 4 volts de tension. Ce dernier appareil était suspendu à une grue; son enroulement secondaire était constitué par une seule spire de cuivre massif aboutissant à des contacts en

Fil irSIei

SOudi

ec/fssé.

soudure

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Coupe circui \jHiToinMi<lu€.

^Inicrruftitur [mpei-etneh'e

Fig. 63 . — Eclisses pour la soitdure électrique des rails.

7/ V7 nsfoi 'tIM it I/O

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Fig. 64. — Schéma du circuit de soudure.

cuivre creux entre lesquels pe faisait la soudure. La voiture contenait également un moteur actionnant la grue et un autre commandant une pompe qui faisait circuler un courant d'eau froide à l'intérieur des contacts creux. Elle était précédée d'un chariot auxiliaire portant deux moteurs électriques

qui actionnaient des meules à émeri. La machine à souder était installée à l'arrière, de façon qu'on j ne fût pas obligé de faire passer le matériel sur un joint encore chaud.

Avant de souder un joint, on faisait buter l'un contre l'autre les deux bouts de rails, en enfonçant un coin dans le joint précédant, et l'on dressait à la meule les faces verticales des rails sur une longueur de 0,05 m. de part et d'autre du joint. Puis le joint était emboîté entre deux blocs

Fig. 65. - Blocs servant à la ^**<^*®r *»* (^'K' ^^)' enveloppant partiellement le soudure. patin et sur lesquels venaient s'appliquer les

pièces de contact. On faisait alors passer progressivement le courant et, lorsque la température de soudure était atteinte, on pressait très fortement les pièces de contact l'une contre l'autre, de manière à faire pénétrer une certaine quantité de métal fondu entre les abouts des rails.

Puis on meltail en place les deux blocs supérieurs 2,2, sur lesquels on recommençait l'opération.

Le temps moyen nécessaire à la confection d'un joint variait de douze àquinze minutes, dont 1& plus gronde partie était prise par les opérations préparatoires et la mise en place de la machine. Chaque soudure absorbait une quantité de courant de 2'àO ampères environ pendant deux à trois minutes sous la tension moyenne de iiOO volts. Le prix de revient était de 15 à 30 (v. par joint. On a soudé ainsi 10 km. de voies.

Fig. 66. — Malcriul de soudure électrique Uta rails employé à Brookljn,

A Cleveland, la compagnie Johnson a de même soudé électriquement 3 400 joints de rails pendant l'été de 1804.

Mais le réseau sur lequel ce procédé a été applique sur la plus vaste échelle, est celui de Brooklyn, où plus de jO km. de voies ont été soudés par cette méthode. Le matériel de soudure (lig. 66) était ici renrermé dans deux voitures au lieu d'une : la première contenait le moteur géoéraieur, la seconde le transformateur réducteur de potentiel et la machine à souder. L'opération se faisait d'ailleurs comme précédemment, à part quelques perfectionnements de détail, notamment l'emploi d'un survolteur à l'entrée du transformateur pour remédier aux baisses de voltage de la ligne et la substitution de la pression hydraulique au serrage à vis pour le rapprochage des pièces de contact; on avait aussi augmenté les dimensions des blocs de soudure et contre le cham-

pigaoQ du rail on disposait un bourrelet en matière non conductrice de façon à réduire les pertes de chaleur.

Depuis lors, on a cherché à réaliser la soudure effective des rails bout à bout. La compagnie Johnson a fait de nombreuses recherches dans ce sens et, d*après une communication récente d*un de ses ingénieurs, M. Eyre\ elle serait arrivée à de bons résultats pratiques en pressant très fortement Tun contre Tautre les abouts des rails à souder, emboîtés entre deux mâchoires. Le mode d^opérer est le suivant : on place diagonalement de chaque côté du joint, contre les rails préalablement décapés, deux contacts en cuivre, modelés sur le profil du rail; en face de chaque contact se place un bloc d*acier de même forme, et les deux pièces sont maintenues en position par des cales et des boulons traversant les trous d'éclisses ; on fait passer le courant et, quand la température est suffisamment élevée, on rapproche Tun de Tautre les deux rails à l'aide d'une presse hydraulique de façon à refouler le métal tout autour du joint. Il ne reste plus ensuite qu'à aplanir le dessus du champignon du rail.

Il est bien difficile de porter dès maintenant un jugement définitif sur la valeur commerciale des procédés de soudure électrique des rails. Ce qu'on peut dire seulement, c'est que les portions de voie ainsi soudées se distinguent des voies ordinaires par une plus grande douceur au roulement, et, à l'inspection, par la difficulté qu'on éprouve à découvrir les joints bien aboutés et parfaitement lisses. Pendant Tété, on ne constate aucune déformation de la voie. La conductibilité électrique du joint est aussi bonne que celle du rail lui-même , ce qui constitue un avantage précieux lorsqu'on emploie les rails comme circuit de retour.

Le procédé, susceptible encore de perfectionnements opératoires, semble devoir donner la solution cherchée de la question des joints, si Ton parvient à ne pas modifier la résistance mécanique du métal aux points de soudure.

C'est en effet là qu'est encore le point faible du système : la température élevée à laquelle se fait la soudure tend à modifier la structure du métal et à le rendre cassant. Il faut cependant constater que des progrès importants ont été accomplis. Sur la ligne de Saint-Louis, 3,27 p. 100 des joints soudés électriquement se sont brisés^ pendant l'hiver. A Cieveland, cette proportion est tombée à 0,18 p. 100.

* Street Railway Journal^ décembre 1896, p. 776.

' La température moyenne, pendant la construction de cette ligne, a été de 17* (minimum — lO», maximum -f 37») . Durant l'hiver qui a suivi l'opération, la température a plus basse a été de — 24* et, pendant l'été suivant, la température est

EXÉCUTION DES VOIES Tf»

Le nouveau mode de soudure par bout donne, parait-il, des résultats meilleurs encore et Ton arriverait par ce procédé à ne pas changer la texture du métal aux points de soudure. Mais ces dires auraient besoin d'être confirmés par la pratique.

Un autre inconvénient du système, et celui-là semble plus difficile à éliminer, c*est de nécessiter un matériel encombrant et coûteux, dont la dépense d'achat est à peu près prohibitive pour une compagnie de tramways ; la question des réparations éventuelles se trouve par là singulièrement compliquée, car on ne peut évidemment pas faire revenir la machine sur les lieux chaque fois qu'il s'agira de refaire un joint brisé.

Soudure à la fonte. — A ce dernier point de vue, il faut reconnaître certains avantages à un procédé plus récent qui consiste à réunir les extrémités des rails au moyen d'une coulée de fonte.

Ce procédé a été mis en œuvre pour la première fois à Saint- Louis, en 1895, sur 5 km. de voies, puis à Saint-Paul, Minneapolis, Newark, Memphis, Providence, Orange, Brooklyn, Chicago, etc.; plus de 20 000 joints ont été soudés ainsi dans cette dernière ville par la c Falk Manufacturing Company x>, de Milvaukee.

Le matériel employé à Chicago se compose d'un petit cubilot monté sur roues et traîné par des chevaux ; il est muni d'une soufflerie actionnée par un moteur à pétrole. Le métal introduit dans le cubilot se compose pour moitié de fonte siliceuse dure/pour un quart de fonte siliceuse douce et pour un quart de ferraille ; la fusion s'effectue très rapidement : vingt minutes après que le vent a été donné, le métal est prêt à couler. Pour faire un joint, on commence par enlever les éclisses et décaper les extrémités des rails sur 0,20 m. environ de longueur; s'il y a un intervalle entre les abouts, on le remplit avec une cale d'acier mince. Puis on entoure le joint d'un moule en fonte enduit de graphite, préablement chauffé au rouge sombre ; ce moule est en deux pièces, qui sont fixées au rail au moyen

montée à 38". La Toie est ainsi passée par une série de températures dont la différence atteint 62"*, soit un écart maximum de 41* sur la température moyenne constatée lors du soudage.

Sept des joints, en se brisant, se sont ouverts de 50 mm.; mais, pour un grand nombre, Touverture était à peine perceptible. En moyenne, elle a été de 6 mm. Pendant Tété, les ouvertures ont diminué, mais sans jamais se refermer complètement.

Une conséquence intéressante se dégage de ce fait. Pour un écart de température de 41**, chaque file de rails se serait contractée de 2,52 m., si elle avait été libre sur toute sa longueur. En réalité, aucun des interralles n'a dépassé 50 mm. et leur somme n*a pas excédé 150 mm. Cela semble bien démontrer que Teffet qui a brisé chaque joint n'était pas la somme d*efforts transmis tout le long de la voie, mais plutôt le résultat de tensions locales, se produisant sur une iaible longueur de part et d'autre du joint.

de bouloas et d'élriers. On garait de sable rérractaire les bords de toutes tes ouvertures et ou laisse l'appareil eu place assez longtemps pour que les bouts de raib s'échaulTent. Une plaquette de tAle est engagée dans le joint pour compléter la fermeture. La fonte au sortir du cubilot est reçue dans une

Fig. 67. — Soudure des rails k la fonle. — Opération du coulage.

poche de fondeur, puis versée avec précaution dans le moule (Bg. 67) ; on laisse celui-ci en place pendant dix minutes environ, pour que le métal se refroidisse

Fig. G8. — Vue d'un joint soudé i la fonte.

lentement. Une équipe de six b. hujl hommes avec un cubilot peut ainsi faire de 70 k 100 joints par Jour; la coulée elle-même prend très peu de temps : il suffit de trois heures pour couler 40 joiols. Pour éviter une contraclioa ou une expansion trop considérable des rails, on traite d'abord les joints de deux en deux et on les laisse refroidir complètement avant de passer aux joints intermédiaires. Les éclissagcs ainsi faits (fig. 68) consomment environ 45 kg. de métal el couvrent 4 trous de boulons, ce qui leur donne à peu prés 0,40 m. de longueur. Ils coûtent 15 fr. environ.

La confection des joints coulés est évidemment plus simple que celle des joints soudés ; le matériel qu'elle exige coûte beaucoup moins cher et encombre moins les voies. Mais il semble a priori beaucoup plus difficile d'obtenir une bonne soudure entre Tacier et la fonte, qu'entre deux pièces d'acier à la température bien plus élevée atteinte dans le procédé électrique. De plus, la fonte et l'acier ayant des coefficients de dilatation différents, il peut en résulter des effets nuisibles, avec le temps, à la solidité du joint.

Jusqu'ici, les résultats obtenus sont les suivants : à Chicago, sur 20 600 joints soudés à la fin de 1895, 254 seulement, soit 1,23 p. 100, se sont rompus durant l'hiver qui a suivi; toutes ces ruptures ont eu lieu pendant les premiers froids; il ne s'en est pas produit par la suite, bien que la température ait varié de — 22"^ à + 10®. A Minneapolis, où la température est descendue jusqu'à — 31®, 11 joints sur 2 000 environ, soit 0,55 p. 100, ont cédé. Dans tous les cas, on a constaté que la rupture était due à une mauvaise soudure.

Au point de vue mécanique, le second système ne parait donc pas inférieur au premier. Il n'en est malheureusement pas de même au point de vue électrique, ainsi que nous le dirons plus loin en étudiant la question du retour du courant.

Il paraît donc prudent, avant d'appliquer cette méthode en France d'une manière générale, d'attendre les résultats que donnera une expérience entreprise récemment sur la ligne de Lyon-OuUins.

Mais il est certain que si Ton arrivait, par Tun ou l'autre de ces deux procédés, à obtenir des assemblages indestructibles, les compagnies de tramways trouveraient, même au prix d'une dépense supérieure à celle des éclissages actuels, un avantage certain à souder leurs rails entre eux, pour supprimer les joints avec tous les ennuis et les frais d'entretien qu'ils entraînent. La durée d'une voie deviendrait ainsi celle des rails eux-mêmes, au lieu d'être limitée à la durée des joints.

§ 4. — Appareils de voie

Avec la traction mécanique, il est indispensable qu'aux bifurcations la voiture soit dirigée automatiquement sur la voie à suivre

82 LA TRACTION ELECTBIQUE

et l'on doit, par suite, proscrire tes changements sans lame d'aiguille mobile, qui ont longtemps suffi avec l'exploitation par chevaux. On peut à la rigueur se contenter d'une seule lame mobile ;

mais il vaut mieux avoir deux lames mobiles et solidaires l'une de l'autre.

Les appareils de changement de voie ressemblent alors à ceux des chemins de fer. Leur longueur doit seulement être réduite aGn

de ne pas occuper trop de place sur la chaussée. Toutefois, l'angle de cœur ne doit pas dépasser 9* à {0°, ni le rayon de la courbe de raccordement descendre au-dessous de 50 m., si l'on veut assurer le passage des voitures automobiles dans de bonnes conditions.

L'aiguille est généralement maintenue dans sa position normale par un ressort fixé sur te rail contre-aiguille. On change sa direction en agissant sur la lame au moyen d'une pince.

Dans le système Massicard (tig. 69), employé à Paris, le ressort,

Fig. 70. — Changement de T'

■c automatique (sysUme Paschke).

au lieu d'être appliqué directement contre la lame d'aiguille, agit sur la tringle de connexion; il est placé dans une botte noyée dans la chaussée; pour changer la direction, on agit au moyen d'un levier passé dans un trou ménagé dans le couvercle de la boite sur l'extrémité de la tringle de connexion. Ce systferae, permettant de placer le levier de commande en dehors de la voie, rend la manœuvre plus commode que dans le cas précédent.

H. Seguela a appliqué uq dispositif perfectionné', qui permet de fixer à volonté, d'une manière permanente, la direction de l'aiguille, soit sur la voie droite, soit sur la voie déviée, en la laissant talonnable, ou bien de laisser l'aiguille dans la position qui lui serait assignée après le talonnement.

* Voir le Porltftuitl* économiijue dta Machina, 1S94, p. IM.

8i LA TRACTION ELECTRIQUE

Un grand oombre de systèmes ont été imaginés pour rendre la manœuvre des lames d'aiguille automatique. Nous sortirions de notre cadre en abordant l'étude détaillée de ces mécanismes, dont aucun ne s'est encore répandu dans la pratique, car la boue, la neige, la gelée, le passage des véhicules ordinaires constituent des obstacles k peu près insurmontables au fonctionnement régulier d'un appareil qui est forcément noyé dans la chaussée.

jr

Fig. 71. — Levier de manoeuvre des pédales.

Nous donnons cependant, à titre d'exemple, les plans (Og. 70] d'un dispositif de ce genre, l'appareil Paschke, qui vient d'être appliqué à Berlin. Il se compose essentiellement d'une caisse à bascule c, lestée par un boulet f et reliée à la tringle de manœuvre de l'aiguille par un levier & et une bielle de commande i; les pédales m, m provoquent le basculement de la caisse dans un sens ou dans l'autre; ces pédales sont manœuvrées par le mécanicien au moyen du levier A à deux galets C,G (Qg. 11), installé à l'avant de la voiture, et se trouvent limitées dans leur course par des

taquets n^ny qui empêchent le poids reposant sur les pédales de venir fausser les levier et tringles de manœuvre.

Les aiguilles et les cœurs se font en fonte durcie, en acier coulé, ou avec des coupons de rails rabotés et assemblés. La fonte est sujette à se briser sous les chocs causés par le passage des automobiles électriques et on tend à l'abandonner. Les appareils formés de coupons do rails offrent Tavantage de s'éclisser facilement avec le reste de la voie et de s'user de la même manière. En Amérique, où les chocs au passage dés appareils spéciaux sont particulièrement durs, en raison de la grande vitesse des voitures et du mauvais état habituel des voies, on cherche à obtenir en ces points la plus grande solidité possible en constituant les cœurs au moyen de coupons de rails encastrés dans un bloc de métal fondu ou soudés électriquement les uns aux autres; on fabrique aussi des appareils d'une seule pièce en acier-manganèse.

§ 5. — Dépenses d'établissement des voies

Le prix d'établissement des voies de tramways varie, en ce qui concerne la voie proprement dite, non seulement avec le système employé, mais encore avec une foule d'autres éléments, tels que le cours des fers, la distance du transport, les droits d'octroi, le prix du sable ou du ballast et celui de la main-d'œuvre. D'autre part, pour les voies en chaussée, à la dépense de fourniture et de pose de la voie proprement dite s'ajoutent des travaux de terrassements, de démolition et de reconstruction de chaussée, qui varient du simple au quintuple suivant la nature et l'état du revêtement, et suivant les charges imposées par les municipalités.

On conçoit donc qu'il est impossible d'indiquer le prix de revient exact même d'un type de voie particulier. C'est une question d'espèce.

Nous dirons cependant, à titre de renseignement et étant bien entendu qu'il ne s'agit que de prix moyens, qu'une voie sur accotement, en rails Yignole de 20 kg., revient approximativement, dans le département de la Seine, à 15 fr. le mètre courant, non compris la fouille ni le ballast.

Ce prix se décompose à peu près comme il suit :

Rails et éclisses. . 42 kg. à 16 fr. les 100 kg. . . 6,72 fr. Petit matériel • . 3 kg. à 35 fn — . . 1,05 — Traverses en bois. 1,25 tr. à 3,50 fr. Tune. . . 4,38 —

Transport du matériel à pied d*œuvre, 45 kg. à

14 fr. les 1 000 kg 0,63 fr.

Pose de la voie (en alignement droit) y compris sabotage des traverses, coltinage, relevage, dressage et bourrage 2,00 —

2,63 fr.

Total par mètre courant 14,78 fr.

En ce qui concerne le prix de revient total d*une voie sur acco* tement, nous donnons ci-dessous, à titre d'exemple, une estimation faite par la Compagnie des Chemins de fer Nogentais :

Rails : 2 de 8 m. à 20,188 kg. le mètre courant = 323,000 kg. à 0,16 fr. le kg 51,69 fr.

Éclisses d'acier : 2 paires à 4,900 kg. la paire

= 9,800 kg. à 0,16 fr. le kg 1,56 —

Boulons d'éclisses : 8 x 0,340 kg. = 2,720 kg. à 0,33 fr. le kg 0,90 —

Tirefonds en fer : 40 x 0,319 kg. = 12,760 kg. à 0,30 fr. le kg 3,83 —

Rondelles Grover : 8 x 0,020 kg. = 0,160 kg. à 3,87 fr. le kg 0,62 —

Traverses : 10 tr. de 2,20 x0,14 x 0,18 à 3,50 fr. Tune 35,00 —

Total 93,60 fr.

Soit au mètre courant 11,70 fr.

Transport du matériel à pied d'œuvre 0,74 fr.

Pose de la voie 1,60 -

Frais accessoires de pose 0,31 —

Fouille de terres ; 8,00 x 2,50 x 0,30 = 6 m» à

0,90 fr 6,40 fr.

Chargement et transport des terres en décharge

avec augmentation de 1/5 pour foisonnement :

6,00 + 1,20 = 7,200 m* à 2,50 fr 18,00 —

Fourniture de sable : 8,00 x 2,50 x 0,15 =

3,000 m« à 6,50 fr 19,50 —

Fourniture de cailloux : 8,00 x 2,50 x 0,15 =

3,000 m« à 7,00 fr 21,00 —

Report 63.90 fr. 14,35 fr.

Reprise de sable et de cailloux pour réglage de la forme : 6,000 m» à 0,6o fr 3,90 fr.

67,80 fr. Somme à valoir pour frais de surveillance, etc. :

Total 74,58 fr.

Soit au mètre courant 9,32 fr.

Prix de revient total du mètre courant de voie simple. . . 23,67 fr.

Dans les cas ordinaires, on se tiendra dans des limites suffisamment larges en évaluant à 25 fr. en nombre rond le prix de revient total par mètre courant d'une voie simple en rails Yignole de 20 kg. posée sur accotement.

Pour les voies en chaussée, le prix de revient varie éndemment suivant le type de voie adopté, mais cet élément n'a pas autant d'influence qu*on pourrait le croire sur le chiffre total de la dépense.

Ainsi le prix de revient par mètre courant d'une voie en rails Brocade 44 kg., pour fourniture et pose de voie seulement, non compris par conséquent la démolition de la chaussée, la préparation de la forme, ni la réfection de la chaussée, peut être évalué, pour le département de la Seine, hors Paris, à 20 fr. environ, se décomposant ainsi :

Rails et éclisses, 95 kg. à 17 fr. les 100 kg. . . . 16,15 fr. ) .^ hk r

Petit matériel, 4 kg. à 35 fr. les 100 kg 1,40 — j '

Transport du matériel à pied d'oeuvre, 99 kg. à \

14 fr. les 1000 kg 1,39—/ ^ 39 f^^

Pose de la voie (en alignement droit, y compris i "'

collinage, bourrage et réglage 1 ,00 — ]

Total par mètre courant 19,94 fr.

La même voie en rails de 36 kg. reviendrait à 15,50 fr. environ.

La voie métallique Humbert, pesant 88,5 kg. au mètre courant, coûte approximativement, pour fourniture et pose, 19,50 fr. par mètre courant dans les chaussées empierrées, avec coussinets bas, et 20 fr. dans le pavage, avec coussinets hauts.

La fourniture et la pose d'une voie Marsillon en rails et contre*

rails de 20^5 kg., sur supports espacés de 0,80 m., peuvent être

évaluées, toujours dans les mêmes conditions, à 28 fr. environ, se décomposant comme il suit :

Rails et éclisses, 84,500 kg. à 16 fr. les 100 kg 13,52 fr.

Coussinets et fourrures, 28,500 kg. à 15 fr. les 100 kg. . . 4,27 —

Petit matériel, 4 kg. à 33 fr. les 100 kg 1,40 —

Traverses, 1,3 tr. à 3,50 fr. Tune 4,55 —

Transport du matériel à pied d*œuvre, 117 kg. à 14 fr. les

1000 kg 1,64 —

Sabotage des traverses 0,32 —

Pose de la voie (en alignement droit) 2,50 —

Total par mètre courant 28,20 fr.

La même voie en rails et contre-rails de 17,5 kg., sur supports espacés de 1,20 m., coûterait de 24 à 25 fr. par mètre courant.

A ces prix, il convient , dans chaque application particulière , d*ajouter d'abord les droits d'octroi ^ dont il n'a pas été tenu compte et qui peuvent majorer notablement les chiffres indiqués, puis la plus-value pour les courbes, la fourniture et la pose des appareils de voie, aiguilles, croisements, plaques tournantes, etc.

Disons, à titre d'indication, qu'une aiguille en rails Broca de 44 kg. coûte à peu près 250 fr. Le prix des cœurs varie, suivant l'angle, de 50 à 100 fr. Une plaque tournante vaut, posée, 2 500 fr. environ.

C'est surtout en ce qui concerne les travaux de démolition et de réfection de la chaussée que la dépense est susceptible de varier dans des proportions considérables, car elle dépend à la fois de la nature du revêtement (empierrement, pavés de bois, pavés de porphyre, pavés de grès), du degré d'usure de la chaussée et par suite de la quantité plus ou moins grande de matériaux à remplacer, de la largeur de la zone dont la réfection est à la charge de la compagnie de tramways.

Nous laisserons d'abord de côté les chaussées des grandes villes comme Paris, qui constituent un cas tout spécial.

Les prix suivants, que nous donnons pour exemple parce qu'ils nous paraissent d'une application assez générale, sont empruntés à un devis de la Compagnie des Chemins de fer Nogentais. Ils se

' 3,e0 fr. les 100 kg. à Paris.

rapportent à rétablissement d'une voie Marsillon : l^'sur une chaussée empierrée; 2^ sur une chaussée pavée. La chaussée est supposée, dans les deux cas, refaite entièrement à neuf dans Tentre-rail et sur une zone de 0,50 m. de chaque côté des rails, soit sur une largeur totale de 2,50 m. Les prix comprennent toutes les dépenses de terrassements, transports, fournitures et main-d'œuvre.

i^ Chaussée empierrée

Démontage de chaussée empierrée sur 0^25 m. d'épaisseur : 1,00 x 2,50 x 0,25 = 0,625 m^ à3fr 1,87 fr.

FouilJe de terres : 1,00 x 2,50 x 0,20 = 0,500 m' à 0,90 fr.. . 0,45 —

Règlement de la forme : 2,50 m^ à 0,05 fr 0,13 —

Passage as la claie de 2/5 des déblais provenant du démontage pour fournir une couche de pierre cassée de 0,10 m.

d'épaisseur : - ^ y^^-^ = o,250 m' à 0,85 fr 0,21 —

Reprise des déchets (0,625 m' —0,250 m^ = 0,375 m») et des terres pour chargement et transport en décharge : 0,375 m» + 0,500 m^ = 0,875 m», plus 1/4 pour foisonnement, soit 1,094 m» à 2,50 fr 2,73 —

Fourniture de sable pour bourrage des traverses : 1,00 x 2,50 X 0,20 = 0,500 m' à 6,50 fr 3,25 —

Reprise de cailloux criblés et répandagc dans la forme : 0,250 m3 à 0,65 fr 0,16 —

Fourniture de pierre cassée et emmétrage avec reprise et répandage dans la forme : 0,625 m^ à 14,50 fr 9,06 —

Gylindrage y compris fourniture de matériaux d'agrégation : 2,50 m» à 0,80 fr 2,00 —

J9,86fr.

Somme à valoir pour surveillance, etc. : 10 p. 100. 1,98 —

Prix par mètre courant de voie simple 2i,84 fr.

2« Gh<\ussée pavée

Démontage de la chaussée et rangement des pavés : 1 m' à 0,10 fr 0,10 fr.

Terrassements pour fouille, jet de pelle et règlement de la forme : 1 m* x 0,25 m. = 0, 250 m' à 0,90 fr 0,23 —

Reprise, charge en tombereau et transport des déblais avec 1/5 pour foisonnement : 0,250 m» + 0,050 m'= 0,300 m» à 0,60 fr 0,18 —

Total 0,51 fr.

Report 0,51 fr.

Fourniture de cailloux de 0,02 m. à 0,06 m. de grosseur : 1 m» X 0,15 m. = 0,150 m» à 7 fp 1,05 —

Répandage dans la forme : 0,150 m^ à 0,65 fr 0,10 —

Fourniture de sable pour forme, joints et couverture :

1 m« X 0,10 m. = 0,100 m» à 6,50 fr 0,65 —

Fourniture de pavés 14/20/16 y compris transport : 32 p. à 400 fr. les 1 000 pavés . 12,80 —

Pavage au sable avec plus-value de 0,30 fr. pour travail difficile dans rembarras des voies : 1 m* à 1,10 fr 1,10 —

Total 16,21 fr.

Somme à valoir pour surveillance, etc. : 10 p. 100. 1,62 —

Prix du mètre superficiel 17,83 fr.

Prix du mètre courant de voie simple . . 44,58 fr.

N, B, — Ces prix ne comprennent pas les raccordements avec la chaussée existante, qui portent, suivant les cas, sur 0,50 m« à 1 m. de largeur de chaque côté de la fouille à ouvrir pour la pose de la voie.

La dépense serait naturellement moindre si tout ou partie des matériaux de la chaussée existante était susceptible de réemploi. Dans cette hypothèse, le prix des travaux de terrassements et de viabilité pourrait se réduire à 12 ou 15 fr. pour la chaussée empierrée et à 15 ou 20 fr. pour la chaussée pavée, en supposant qu'une proportion variant entre les 6/7 et les 4/5 des anciens pavés puisse être réemployée.

Par contre, l'établissement d'une fondation en béton augmente notablement le prix du pavage.

L'évaluation donnée ci-dessous comme exemple se rapporte à rétablissement d'une voie Broca dans une chaussée pavée en grès (département de la Seine, hors Paris) et comprend notamment : l'établissement et la réfection du pavage dans Tentre-rail et sur une zone de 0,50 m. de part et d'autre de la voie, ainsi que les raccordements sur une largeur complémentaire de 1 m. de chaque côté; la fourniture de 1/7 de pavés neufs; une couche de fondation en béton de ciment (au dosage de 0,800 m*, de cailloux et 0,400 m^ de sable pour 100 kg. déciment Portland), de 0,15 m. d'épaisseur sur 2,50 m. de largeur.