POSE DE LA VOIE

Nivellement de la voie et ballastage; prix de revient du ballast. — Les traverses. — Les rails : des différents systèmes de rails adoptés; rails à simple et à double champignon ; systèmes Yignole, Brunel et Barlow. — Ce que c'est qu'un gabarit. — Une idée de la fabrication des rails : les trains lamineurs. — Sabotage et pose des traverses. — Pose des rails. — Systèmes Pouillet et Barberot. — Importance de la pose de la voie.

En vous faisant assister à toutes les opérations de la construction d'un chemin de fer, et en particulier à celle de la voie, j*ai choisi l'ordre qui m'a paru le plus naturel ; mais je n'ai pu avoir la pensée de présenter cette succession de travaux, terrassements, tunnels, ouvrages d*art, pose de la voie, comme invariablement soumise à Tordre chronologique. Souvent il arrive que tel tronçon est achevé quand tel autre en est aux terrassements ; qu'un viaduc est aux trois quarts construit, terminé même, avant Tachèvement des remblais qui le relient au reste de la chaussée.

En réalité, tandis que notre armée de terrassiers était à l'œuvre, tranchant ici dans le vif du terrain, là élevant des massifs énormes, renversant, coupant, démolissant

sans pitié arbres, rocherç, maisons, collines; pendant que les mineurs perforaient le sol et fonçaient dans les ténèbres les galeries des tunnels, les ouvriers en maçonnerie et en charpente édifiaient les travaux d*art. Au fur et à mesure des besoins, une légion de dessinateurs habiles traçaient, sous les ordres des ingénieurs, les plans, coupes, piofils et élévations de ces ouvrages.

De môme aussi, loin des chantiers de la ligne, il faut se figurer les usines métallurgiques, forges, fonderies, les carrières de matériaux de toute sorte, en plein mouvement, en pleine activité. Ne faut-il pas s'occuper de la fabiication du matériel de la voie, de la fourniture des wagons et des machines dont les ateliers de construction emploient même déjà un certain nombre? Des agents expérimentés, envoyés surplace par les compagnies, procèdent, soit à la conclusion des marchés, soit à la vérification et à la livraison des objets. Pierres, briques, pièces de bois, de fer, de fonte et d'acier sont taillées, fondues, façonnées suivant les formes voulues par la géométrie savante dont Monge fut l'inventeur. Physique et chimie, mécanique et procédés des arts, fournissent également leur concours à cette œuvre. Certes, ce n'est pas une des moindres merveilles d'une industrie qui en compte tant d'autres , que la précision avec laquelle des travaux si complexes et si divers convergent vers le but commun.

A mesure que nous avançons, remarquez, du reste, que les opérations relatives à la construction deviennent de plus en plus spéciales aux chemins de fer : elles en constituent davantage l'originalité propre. De temps immémorial, on a creusé des tranchées, élevé des remblais,, construit des ponts : c'est seulement depuis l'invention des voies ferrées qu'il s'agit de rails, de coussinets, de traverses. Permis à des érudits, qui aiment à cultiver le paradoxe, de commenter à leur manière le dicton d'Ho^

race: Nilnovi sub sole. C'est bien vraiment quelque chose de nouveau sous le soleil que ces trains pesamment chargés, franchissant en une heure, sous l'impulsion de la vapeur d'eau, la dislance qu'une demi-journée permettait à peine autrefois de parcourir.

Je reviendrai plus loin sur ceux des travaux d'art qui n'ont pas un rapport direct avec l'établissement de la voie gares, stations, ateliers, entrepôts, etc. A cette heure, il me tarde de vous montrer la voie terminée, de vous décrire la puissante machine qui lui donnera le mouvement et la vie, d'en étudier enfin avec vous le mécanisme et la manœuvre.

Retournons donc sur le terrain. D'un coup d'oeil vous voyez ce qu'il reste à faire : ici des terres raboteuses, inégalement tassées, ç'i et là des flaques d'eau et des crevasses ;*plus loin, des argiles détrempées et un sol mouvant- Sous peine de dégradations plus considérables, la voie ne peut rester dans cet état, et les gelées, les dégels, toutes les intempéries des saisons, en achèveraient bientôt la ruine.

Qu'on envoie donc au plus tôt des ouvriers munis de pioches, de pelles et de tous les outils propres au nivellement des terres, afin d'obtenir une surface uniforme. Uniforme, mais non pas pour cela horizontale. Comme il est en effet fort important de faciliter l'écoulement des eaux de pluie, ils donneront à la voie une légère inclinaison de chaque côté à partir de l'axe du chemin jusqu'aux fossés latéraux ; inclinaison plus prononcée dans les tranchées que sur les remblais, où la pente s'est déjà produite d'elle-même par le tassement naturel des matériaux, et où les eaux s'écoulent toujours du côté des talus.

Le nivellement de la chaussée terminé, il faut encore la protéger contre les détériorations ultérieures : c'est ce qu'on fait, en la recouvrant, comme d'un manteau, d'une couche de matériaux perméables auxquels les gens du mé-

tier donnent le nom de ballast. Les eaux traversent celte couche, puis s'écoulent de chaque côté, sur le sol incliné qui forme la chaussée. Mais ce n'est pas seulement sur le sol que le ballast est utile, c'est aussi sur les ouvrages d'art, en bois, en maçonnerie ou en fer. Sans cette couche prolectrice, les convois, en traversant à toute vitesse les ponts elles viaducs en ébranleraient par leur poids énorme les différentes parties : la trépidation causée par ce passage, directement transmise, disloquerait à la longue ces ouvrages, détériorerait en outre le matériel roulant luimême, et, considération non moins importante, serait fort désagréable aux voyageurs. La couche de ballast interposée fait l'office d'un matelas, qui répartit également la secousse et lui ôte ainsi son caractère destructif.

Si vous ignorez comment on procède à l'opération du ballastage, regardez et voyez. Rien n'est plus simple. Sur une moitié de la chaussée, là même où sera établie lune des voies, on a posé des rails provisoires : des wagons chargés de ballast y circulent, amenant et versant de côté leur contenu sur l'autre moitié de la voie. Des manœuvres retendent sur une épaisseur de 20 à 30 centimètres, puis la dament ou la pilonnent avec soin. L'opération faite d'un côté, on y pose la voie définitive, qui sert alors au ballastage de l'autre moitié : économie de temps, économie d'argent.

Le dessin suivant représente une coupe faite perpendiculairement à l'axe de la voie : l'inclinaison du sol obtenue, je viens de le dire, par le nivellement, et qui de de chaque côté aboutit aux fossés latéraux, la couche de ballast, les traverses que recouvre cette couche, et les rails formant seuls saillie au dehors, y sont également indiqués.

Mais je m'aperçois que je ne vous ai rien dit de la composition du ballast. C'est le plus souvent du sable de bonne qualité, pas trop fin— le vent en soulèverait des parcelles,.

au grand dommage des organes des machines, ou des boites à graisses des essieux — mais aussi égal que possible. Quand )e sable manque ou revient trop cher, on em-

Fig. 4Î. — Coupe fransïersale de la voie; nivellement el ballasl^e.

ploie encore les pierres concassées, les briques pilées, la menue houille, selon les pays. L'essenliel est que le ballast, très-perméable, maintienne la voie dans l'état de sécheresse le plus parfait possible. On en veria la raison tout à l'heure quand nous parlerons des traverses.

L'épaisseur du ballast est-elle seulement de 20 à 5U centimètres? Non. Je n'ai voulu parler jusqu'ici que de la première couclie, bien pilonnée, sur laquelle vont reposer les traverses qui portent les rails ; mais les traverses mises, les rails posés, une seconde couche de ballast est soigneusement étalée, de manière à enterrer complètement les traverses. L'épaisseur totale varie alors entre 45 et 60 centimètres. Dans les terrains humides et imperméables, on va jusqu'à 90 centimètres.

Enfin, si l'on rencontre des marécages, ce n'est plus de sable qu'il s'agit, mais de bons pilotis, de lits de pierres <ni mieux, de lits superposés de pierres et de fascines. Il arrive même qu'outre les fascines, on place en long de fortes pièces de bois, des longuerines en style de métier, sur lesquelles s'appuient les traverses. Trop heureux quand le marais n'engloutit pas, peu à peu, avec les conslruclions artificielles sur lesquelles on a posé la voie, les centaines de mille francs qu'elles ont coûtés !

LES GHE«mS DE FER.

La figure 43 donne un exemple des travaux dispendieux. nécpssitÉs par des circonstances lieureuse nient esceptionnelles

Maintenant dnc au juste à quel prix revient le ballast, pu kilomètiecourant je suppose, est chose assezdifficile, liiit ce prix a vaiie et \arie encore suivant les lieux, ou luivant la nature de la matiue employée. S'ngit-il de sable celui quon pajait 60 centimes le mètre cube à la (jiritie ic\enait A 2 fiancs, lendu à la chaussée Saintdermain a ^ finncs i celle de Versailles; sur d'autres ligne on 1 d rn\i m ju i IH 1 1 l'i francs.

FiB.lS

Voici encore quelques chifTies En joignant au piix de premier établissement du balla'-t le piix du lenouvellemeiit et des réparations qu exigera le ta'.sement des premières années d exploitation, on doit compter de 5 Èi 4 inèti-es cubes de ballast pai metie coui jnt, sur lesdeu\ voies. C'est 5,500 melies cubes environ pai kilomètre Or, sur le réseau de 1 E^t, le sable est lovenu à 5 franco le mèlre cube, le gracier j 2fi 05 c , les pierres concassées mélangées de >ablpi 4 fi TiS c , cela fait en moyenne, par kiloniètreiouiant, 13,253 fi 35 c Cest, comme on te voit, une. foui niture assez impoi tante, mais sui laquelle

il ne convient pas de faire porter des économies ; là, comme en beaucoup d'autres cas, ce serait des économies mal entendues. La i)onne conservation des traverses en dépend ; par suite la durée de la chaussée, la stabilité des rails, et, en dernière analyse, la sécurité des voyageurs.

Arrivons aux traverses. Tout le monde sait que les bandes de fer, qu'on nomme les rails, ne sont pas directement posées sur le sol — la voie n'aurait ainsi aucune stabilité — mais bien, ordinairement du moins, sur des pièces de bois placées en travers sur le ballast , perpendiculairement à l'axe du chemin : ces pièces de bois sont les traverses. A l'origine, on a essayé de fixer les rails sur des dés en pierre, sorte de blocs cubiques enterrés de distance en distance dans le sol ; mais si un tel système présentait des avantages au point de vue de Téconomie, la pierre durant indéfiniment pour ainsi dire, il n'en était pas de même au point de vue de la stabilité. Les deux lignes de rails d'une même voie, que les traverses rendent solidaires, se déplacent aisément, s'écartent, lorsque les dés s'écartent et se déplacent eux-mêmes sous l'action des mouvements du sol ; de là des inconvénients graves, des dangers de déraillement pour les machines et pour les trains. Aussi les dés sont-ils abandonnés généralement.

Quant aux traverses, elles offrent de nombreux avantages, et n'ont guère qu'un inconvénient, celui de coûter fort cher à établir, tout en n'ayant qu'une durée trop limitée. Parmi ces avantages, citons celui de transmettre à la voie la pression du convoi et de rendre le mouvement des trains fort doux, et cet autre, non moins important, de maintenir le parallélisme des deux lignes de rails.

Le chêne, le hêtre, le sapin, le pin, voilà pour la nature des bois employés. Mais tous ne se conservent pas également bien, et il n'y guère que le chêne dont on puisse

se servir sans préparation : c'est le bois qu'on emploie le plus en Belgique et en France ; tandis qu'en Angleterre, on Allemagne, les traverses sont le plus souvent en bois de sapin ou de pin préparé. Des injections de sulfate de ler ou de cuivre, de créosote, de chlorure de zinc, voilà, en deux mots, la nature des préparations le plus généralement adoptées. L'expérience prouve que ces substances, en pénétrant à l'intérieur des fibres, et en prenant la place de la sève, donnent au bois une plus grande durée. Mais s'ensuit-il qu'il y ait dans l'emploi de ces procédés une réelle économie? C'est un point sur lequel les hommes compétents ne paraissent pas encore suffisamment édifiés, quel que soit leur désir d'assurer de la sorte le salut de nos richesses forestières.

Veut-on avoir une idée de la quantité de bois que nécessite l'emploi des traverses? Voici un calcul fort simple qui satisfera la curiosité du lecteur à cet égard. Les pièces de bois choisies pour cet usage doivent être équarries, de façon à conserver le moins d'aubier possible — l'aubier est la partie la plus promptement attaquée par la pourriture — et on leur donne une longueur de ^2'", 70 environ, sur une épaisseur de 0'",15 à 0™,20, et sur une largeur de 0"S30 à 0'",55; il est aisé d'en conclure qu'elles cubent un peu plus d'un décistére, ce qui ne fait pas dix traverses par métré cube. Or on compte, pour chaque longueur de rail de 6 mètres, sept traverses. Calculez maintenant ce qu'exigent de traverses les 50,000 kilomèlres dont se compose aujourd'hui la longueur totale (les voies ^ du réseau des chemins de fer de France ; multipliez le nombre des stères de bois par 60, prix moyen entre les prix extrêmes de 75 fr. et de 45 fr., et vous trouverez, saut eireur, le capital énorme de 500 millions de

* Je dis des voies, non des lignes, comptant dans ce nombi e, outre la long:ueur de la double voie, celle des voies de service, si multipliées dans les gares et stations de tout ordre.

phemièiie PARUE, — la voie. 115

francs, enfouis dans le ballast, sous forme de traverses, [lien plus, comme la durée de ces pièces de bois varie entre douze ou quinze années, c'est à ciiaque période de col' intervalle, un capital à renouveler, déduction faite toutefois de la valeur intrinsèque des bois hors de Fcrvice

Pour enfiniravecles traverses, ajoutons qu'on aessayé de la forme triangulaire, puis demi-cylindrique ; mais qu'on a renoncé à foutes d«ui : à la première, parce qu'elle permet d if 11 cil ement l'aplombdelapièce deboissurle ballast; ;'i la seconde, parce que les rondins, débités en deux par la scie, pourrissent rapidement sur la surface inférieure exclusivement formée d'aubier. Divers systèmes, aujourd'hui encore â l'essai, ont pour objet de substituer aux traverses en bois des traverses en fer de formes vuriées- Le principal avantage, on le comprend, serait d'éviter la dépense coûteuse du remplacement de traverses à chaque période de douze ou quinze années.

Il faut maintenant pailei du ml C esl la face essentielle, pivola'.e de tout lo'ïjstinie

Le rail, comme on siit e^t une biiide de fei posée de champ sur la voie 11 s idapte sur les traverses par l'iulermédiaire de pièces en fonte les coussinets Faul-ii ra-

LES ClIEJllNS DE FER.

conter par qufilles variétés de formes le rail est passé, de puis les premiers chemins de fei', jusqu'à nous ? Cela nous enlrainerait trop loin.- Mentionnons seulement les principales formes adoptées aujourd'hui, et, pour éviter les longues descriptions, meltons-en les types sous les yeux du lecteur. Je donnerai les coupes faites perpendiculairement i'i la longueur, dans l'épaisseur du rail, ainsi que le mode d'assemblage de la pièce de fer avec la traverse.

Voici d'abord le rail à champignon simple, terminé à sa partie inférieure par un bourrelet symétrique (fig. ii).

L'une des faces du rail — c'est la face tournée vers l'nitérieur de la voie — s'appuie exactement contre le coussi-

in

net, tandis que la face extérieure laisse, entrt! elle et le coussinet, un jour dans lequel s'enfonce à frottement un coin en bois. Ce dernier serre fortement les deuï pièces l'une contre l'autre. D'ailleurs le coussinet est fixé â la traverse au moyen de deux clievillettes en fer. La forme symétrique de cette espèce de rail permet de le retourner, (juand le frottement des roues a usé l'un des côtés du champignon.

Une autre forme a été généralement substituée à la première {(ig. 45 et 4R) :

C'est le rail à double champignon symétrique.

Le dessin précédent a fourni deux types, dont les profils différent sensiblement, mais qui tous deux peuvent se retourner sens dessus dessous, de façon à substituer au champignon supérieur usé le champignon inférieur. Nombre d'ingénieurs regardent aujourd'hui cet avantage comme fort problématique, et préfèrent le rail à simple champignon. Mais alors, ils lui donnent différentes formes, ces deux-ci par exemple (fig. 47 et 48) :

Le type dont la tige est la plus élancée— rail Vignole — offre une résistance à l'éci'asement évidemment supérieure.

On les nomme rails à patins, parce qu'ils sont terminés à la partie inférieure, non plus par un bourrelet, mais par une se- ^ melle ou patin, qui > permet de les ap- J puyei' sur les traver- ^^ ses sans Tinter m é- fi diaire du coussinet.