THAYËRSËE DES COLS PAR LA LOCOMOTION

cols, mesurent de 12 à 20 kilomètres. En Suisse les Alpes, en Italie les Apennins, en Autriche les monts du Tyrol et les Garpathes, dans le nouveau monde les Cordillières, formaient autant de barrières naturelles s'opposant au développement des voies ferrées, et par suite aux relations commerciales et aux exploitations industrielles qui sont les véritables sources de la richesse des nations.

Les différents cols à travers lesquels on pouvait songer à établir des galeries souterraines étaient tous trop élevés au-dessus de Taxe du souterrain, pour que la méthode par puits intermédiaires, exposée dans le chapitre précédent, fût employée. Si nous prenons comme exemples les deux grandes traversées des Alpes Gottiennes au col de Fréjus, et des Alpes Suisses au Saint- Gothard, séparant, les premières la France, les secondes la Suisse, de la haute Italie, nous voyons les différences entre les cotes de la montagne et celles de la galerie elle-même atteindre des moyennes de plus d'un kilomètre.

Au mont Genis, Feutrée française du souterrain, Modane, est située à 1 ,202'',82 au-dessus du niveau de la mer. Si nous suivons sur le dos du massif la direction du tunnel, les hauteurs correspondantes atteignent vite plus de 2 kilomètres pour arriver à 2,949 mètres, cote extrême, et retomber ensuite graduellement à 1,39ob>,38 qui est la hauteur de Tembouchure itatienne, à Bardonnèche.

D'après les chiffres précédents, on peut calculer exactement la profondeur qu'il faudrait donner aux puits intermédiaires, profondeur qui, nous venons de le faire remarquer, atteindrait souvent un kilomètre. S'il est difficile de se représenter le percement d'un seul puits de 1,500 mètres, il est plus impossible encore de comprendre la réalisation d'une œuvre, où l'on cherche

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réconomie de temps et d'argent, s'il faut d'abord creuser une vingtaine de galeries verticales accessoires, formant ensemble un développement de plus de 10 kilomètres de travail.

Les cols des grandes chaînes de montagnes, sauf de rares exceptions, se trouvent tous dans des circonstances analogues. Le Saint-Gothard, dont les altitudes, aux pieds du massif, sont de 1 ,109 mètres sur le versant nord, et 1,145 mètres sur le versant sud, parvient vite à des hauteurs de plus de 2,000 mètres. Le glacier de Santa- Anna, qui couvre le sommet extrême, est coté 2,977 mètres. A ce point, la hauteur de la crête de la montagne au-dessus du niveau du souterrain est supérieure à 1,800 mètres.

La grande profondeur des puits ne serait du reste pas le seul obstacle qui s'opposerait à leur exécution. La chaleur considérable qui règne déjà à cette distemce du sol extérieur, les difficultés de la ventilation, les lenteurs accumulées par le transport des hommes et des déblais, feraient de ce travail une entreprise véritablement insensée.

Cette première solution reconnue inadmissible, il reste donc seulement à attaquer le tunnel par chacune de ses deux extrémités. En dehors des considérations techniques, aujourd'hui résolues, comme l'aérage du souterrain pendant son exécution, les craintes de rencontrer, sur le passage du tunnel, des nappes d'eau considérables dont l'irruption anéantirait le travail commencé, le premier et véritable obstacle, insurmontable par les méthodes alors connues, consistait dans le grand nombre d'années nécessaires à l'achèvement de l'entreprise.

Un souterrain de 12,000 mètres, comme celui du Mont Cenis, par exemple, dont il fut question le premier, n'eût pas exigé moins de trente années, jusqu'au jour

où la locomotive pourrait rouler sous ses voûtes. Ce •chiffre de trente années qui, à première vue, peut sembler exagéré, reste cependant dans les limites de la réalité. Les trois premières années 4858, 1859 et 1860, pendant lesquelles le travail du souterrain de Fréjus s'effectua à la main, donnèrent, pour une seule des embouchures, un total de 675 mètres d'avancement. La moitié du tunnel étant de plus de 6,000 mètres, trois années avaient donc été employées pour percer le dixième de ces six kilomètres, soit trente années pour l'achèvement comj)let de chacune des deux entrées percées simultanément.

Le massif du Saint-Gothard, qui mesure 15,000 mètres d'épaisseur, composé en général de roches plus dures que celles du mont Geais, exigeait un laps de temps plus considérable encore. Il eût fallu près d'un demi-siècle pour perforer certains cols des massifs Alpins.

Les considérations précédentes nous expliquent suffisamment pourquoi, dans le principe, on abandonna l'idée de la perforation des longues galeries souterraines. La dépense eût été excessive en comparaison des résultats qu'il était permis d'attendre de leur exploitation ; le capital engagé fût trop longtemps resté improductif, tout en courant les chances inhérentes à tout travail nouveau, dont l'expérience n'a point encore sanctionné la réussite. Nous verrons plus loin les longues et laborieuses hésitations qui présidèrent au percement du col de Fréjus, et qui devaient aboutir à la solution pratique et définitive du problème mécanique de la perforation des cols élevés ; contentons-nous, à cette] place, de constater l'impossibilité première qui, avant les découvertes récentes, s'opposait à la réalisation de telles entreprises, et qui arrêtait, au pied des massifs montagneux qui bornent nos frontières commerciales, les différents réseaux de nos voies ferrées.

Si, pour les raisons que nous venons d'exposer, rétablissement d'une galerie souterraine d'une longueur considérable ne peut être réalisé, ne pourra-t-on pas^ du moins, tenter de hisser la locomotive sur les flancs du massif, en dotant le véhicule des organes exceptionnels indispensables pour cette dure traversée? Le problème, au point de vue mécanique seul, peut être résolu. Avant d'aller plus loin, on peut déjà citer, comme exemples concluants, les chemins à fortes rampes construits pendant ces dernières années dans les deux mondes, et qui gravissent, sans aucune chance d'accident, presque en ligne droite, des pentes considérables. Le plus célèbre d'entre eux, le chemin de fer du Righi, s'élève, sur une longueur de 5,100 mètres, à une hauteur de 1,121 mètres, ce qui donne à la voie ferrée une inclinaison moyenne de 20 centimètres par mètre.

Les chaînes de montagnes, dont les flancs s'élèvent parfois en pentes assez douces, changent brusquement d'aspect, lorsqu'on a atteint une certaine hauteur ; la montée devient plus rapide à mesure qu'on s'approche davantage du col. La route abandonne forcément le tracé en ligne droite qu'elle ne pourrait plus suivre sans présenter une inclinaison trop fatigante, et s'étend en replis sinueux, recourbés sur eux-mêmes en zigzags étages les uns au-dessus des autres, comme un long ruban qu'on aurait déroulé du sommet. C'est ce qu'on appelle des routes à lacets. Quiconque a voyagé dans les pays montagneux, en Suisse, en Autriche, se rappelle certainement ces longs et pittoresques trajets dans les lourdes diligences affectées au passage des cols, pendant lesquels le véhicule, pour gravir des hauteurs qui, en ligne droite, exigeraient un temps relativement insignifiant, tourne et retourne sur lui-même, décrivant toutes les courbes de la route, avant d'arriver au but qu'il parait cependant si facile d'atteindre.

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De nombreux essais ont été tentes pour résoudre victorieusement ce problème de la traction sur les rampes extrêmes des cols.

Les premières pensées qui marquèrent l'établissement des voies ferrées encore dans leur période d'enfantement, devaient fournir les rudiments de solution de ce nouveau problème,

On crut en effet pendant longtemps qu'une roue, dont l'essieu recevait un mouvement de rotation, tournerait elle-même sur place, et on pensait que le mouvement de translation ne serait obtenu que si l'on pouvait substituer au contact d'un rail et d'une roue lisse, le contact d'une roue armée de dents ou de crochets s'imprimant dans le sol, ou môme une véritable roue dentée roulant sur une crémaillère longitudinale. On imagina même de transmettre le mouvement alternatif des pistons à deux patins s'appuyant successivement sur le sol, et faisant en quelques sortes des enjambées comme un homme ou un animal *. Ce n'est qu'en 1812 qu'on reconnut l'inutilité de ces complications, quand Stephenson construisit une machine à six roues roulant sur des rails lisses.

Dans les différents systèmes à fortes rampes où bi traction est effectuée par le véhicule lui-même (contrairement au système funiculaire ^ dans lequel le locomoteur est remorqué par des machines fixes), la voie est triple. Elle se compose de trois rails, et dans celui du milieu, en forme de crémaillère striée, s'engrène une roue médiane, elle-même armée de dents,

La locomotive Jouffroy, dont le mécanisme repose sur un châssis placé à l'avant et muhi d'une roue striée, est construite dans cet ordre d'idées. La chaudière est portée sur un châssis roulant sur deux roues à jantes

^ V. F. Jacqmin, Des machines à vapeur.

LES GALEniES SOUTERRAINES.

plates. Pour remédieràla rigidité du système dans les courbes ù faible rayon , les deux Irucsportantlemécanismeet la chaudière sont réunis par une charnière verticale qui permet au système enlier de s'infiéchir au besoin.

? Le véritable type des voies ferrées à rail central et à crémaillère, est certainement le chemin de fer destin^ à franchir les rampes ardues du Righi.

La montagne du Righi,quis'avance comme un promontoire dans le lac des Quatre - Gantons, s'élève à 2:000 mètres audessus du niveau de la mer. Sa hauteur propre est de 1,360 mètres, la cote du lac étant de 437 mètres.

Chaque année, plus de cent mille touristes font Fascension du mont Righi, d'où l'on découvre Fun des plus beaux: spectacles qu'il soit donné à Fhomme de contempler. Toute Fimmense chaîne des Alpes, les pics neigeux de FOberland, le mont Rose, la Jungfrau, le Finsterhorn, le mont Cervin, le mont Blanc, tous les rois et toutes les reines de ce gigantesque empire, présentent à vos yeux éblouis leur grand front couronné de neiges éternelles, sur lesquelles se jouent, aux premières lueurs du jour, les reflets étincelants du soleil levant.

Si on eût voulu développer le tracé en rampes ordinaires, la longueur de la voie ferrée eût atteint 40 à 50 kilomètres. Le railway du Righi, depuis le port de Vitznau jusqu'à la cime, mesure seulement 8,300 mètres, au moyen de rampes de 19 à 25 centimètres, interrompues par les paliers des trois gares de Vitznau, du Kaltbad et du StafTel.

' Nous décrirons séparément les trois parties essentielles qui servent à l'exploitation : la voie, la locomotive et le wagon à voyageurs, l.a description de chacun de ces appareils, ainsi que leur fonctionnement, pourront être suivis sur notre gravure.

La voie se compose de deux éléments : la voie proprement dite, formée de rails VignoUe ordinaires, pesant 16 kilogrammes le mètre courant, et la crémaillère centrale qui court entre les deux lignes de rails. Cette crémaillère peut être comparée à une échelle de fer trèsétroite — environ 25 millimètres de largeur — elle pèse 68 kilogrammes le mèlre courant. Les échelons sont solidement rivés en dehors des montants ; c'est en effet sur ces échelons que viennent mordre les dents de la roue dentée de la machine; c'est sur ce point d'appui que se hisse le trsdn.

Le train se compose de la locomotive et d'un seul wagon à voyageurs.

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Au premier coup d'œil, la locomotive présente un aspect assez singulier. Sa chaudière, au lieu d'être verticale, est inclinée. La forte inclinaison de la voie a nécessité cette disposition, afin d'éviter les dénivellations de Feau. Tandis que la locomotive paraît inclinée sur palier, elle reprend sur rampe sa position complètement verticale. Le mécanisme, fort simple, est identique à celui des autres locomotives, sauf les dispositions particulières nécessitées par la crémaillère. Les cylindres qui reçoivent la force expansive de la vapeur, agissent sur un arbre muni de pignons qui font tourner l'essieu d'ar- . rière. Sur cet essieu est calée la roue dentée en acier Krupp, destinée à engrener avec la crémaillère. L'essieu d'avant porte aussi une roue dentée qui mord le rail central, mais sa fonction est surtout de guider la machine et de servir de frein. A l'arrière de la locomotive se trouve le tender, contenant d'un côté une soute à charbon, de l'autre une caisse à eau, contenant environ 1,100 litres, qu'on remplit à la montée et à la descente.

Le wagon est construit très-légèrement. Seules les cloisons des extrémités sont vitrées, les fenêtres latérales sont munies de simples stores. Les voyageurs sont assis en amphithéâtre, de manière à tourner le dos au sommet et à regarder le bas de la rampe. A mesure qu'on s'élève, le paysage se déroule peu à peu, toujours plus grandiose. Les cimes neigeuses émergent, les unes après les autres, derrière le rideau noir des montagnes plus proches.

La machine pousse la voiture à la montée, et la retient à la descente. De cette façon, le garde-frein est maître de son wagon, qu'il peut arrêter alors même que la locomotive continuerait sa route. Pour plus de sécurité encore, il existe à l'avant de la machine et du wagon deux poulies à rainures, sur lesquelles peuvent s'abattre

de solides mâchoires qui constituent un frein énergique. Les accidents sont ainsi rendus presque impossibles.

Le trajet est bien fait du reste pour qu'il soit utile d*étre complètement rassuré. Afin d'éviter le percement de souterrains qui eussent encore augmenté la dépense déjà si considérable de l'établissement de la voie, on a dû suivre les flancs presque à pic de la montagne. Au sortir d'un tunnel de 80 mètres de longueur, le train s'engage sur un léger viaduc, à jour, sans tablier, audessous duquel, à 25 mètres de profondeur, coule le torrent du Schnurtabel. La longueur totale du pont est de 76™,50; la pente de la voie est de 25 centimètres, et en outre la voie elle-même s'arrondit avec une courbe de 180 mètres de rayon. Le pont du Schnurtabel réunit donc les deux circonstances exceptionnelles du railway du Righi : maximum de pente et minimum de rayon.

A la descente, la machine n'emploie plus de vapeur, elle descend d'elle-même, sous la seule action de la pesanteur, en soutenant le v^ragon devant lequel elle est placée, Un frein ingénieux s'oppose à l'accélération du mouvement des roues dentées, qui ne manquerait pas de se produire sans cette disposition.

Le trajet se fait en moins d'une heure. Le prix est de 7 francs à la montée et de 3 francs à la descente. Il ne faut pas perdre de vue, en présence de ces chiffres, que chaque kilomètre parcouru correspond à une élévation de 200 mètres.

Avant que l'ingénieur suisse Riggenbach eût livré à l'exploitation — 20 mai 1871 — le chemin de fer du Righi, un ingénieur américain. Sylvestre Marsh, de Chicago, avait construit, en 1868, dans le New-Hampshire, une voie ferrée à crémaillère, montant de la base au sommet du mont Washington, la plus élevée des montagnes Blanches de l'Amérique du nord. La distance à

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franchir était de 4' kilomètres, rachetant une différencede niveau de 1,105 mètres; la pente atteint donc plus de- 33 pour cent. Les ouvriers employés à la construction de la ligne éprouvèrent de sérieuses difficultés à travailler sur des rampes aussi fortes.

Depuis rétablissement du Righi, on compte, dans les^ diverses contrées de l'Europe, des applications intéressantés du système à crémaillère. En Suisse : le chemin de fer d'Ostermiindigen, près Berne, qui relie les carrières de pierre de même nom au railway de Berne à Thoune, et le chemin de Rorschach sur le lac de Constance ; en Autriche : le. chemin qui gravit le Kahlenberg, près Vienne, et celui de Pesth, entre Ofen et le Schabenberg. Plusieurs autres spnt en projet, parmi lesquelsnous citejrons celui qui atteindra la cime du Monte- Generoso, dans le canton suisse du Tessin.

Ce ne fut pas seulement dans l'usage du rail central et à crémaillère tel que nous venons de le décrire, que fut cherchée la solution du problème de Tadhérence dans les chemins à fortes pentes. Pendant la durée du percement du col de Fréjus, l'Anglais Fell conçut l'idée d'installer, sur les flancs^ de la montagne non encore percée, une voix ferrée qui,-'cn attendant la réalisation de l'œuvre capitale, pût servir de communication entre l'Italie et la France. Or, la route du mont Cenis, entre Saint- Michel etSuze, soit une longueur de 77 kilomètres, présente, sur la plus grande partie des deux versants, des pentes qui varient entre 70 et 80 millimètres par mètre, et atteignent parfois un maximum de 85 à 90 millimètres. Sur le versant français, la route se développe en lacets dont les courbes sont encore assez douces, mais sur le versant italien, les lacets sont très-raides, et le rayon des courbes descend à 10 mètres. Le point

culminant esta 2,125 mètres au-dessus du niveau de la mer.

La société anglaise représentée par MM. Brassey, Fell et C*«, fut autorisée à occuper, sur toute la route du mont Cenis, une largeur de 4 mètres pour rétablissement d'une voie de 1 mètre d'écartement. Sur un grand nombre de points, la voie dut être placée en dehors de la route, notamment pour les courbes dont le rayon minimum avait été fixé à 40 mètres. Au sommet du versant italien particulièrement, on dut abandonner complètement la portion de route, dite des Échelles, et la voie Fell fut posée le long d'un ancien tracé.

La voie de fer établie, il fallait trouver un moteur capable de la parcourir et de conserver une force suffisante pour remorquer derrière lui un train de quelques voitures. Avec des rampes de quelques millimètres, aucune machine locomotive n'aurait pu se traîner ellemême à des vitesses acceptables . M. Fell eut alors l'idée de demander à un rail central, saisi latéralement par des roues tournant autour d'axes verticaux, le complément d'adhérence nécessaire au déplacement de la machine et du train. Cette idée d'un rail central n'était du reste point nouvelle ; elle avait, dès i 846, été présentée par M. le baron Séguier, plus peut-être, il est vrai, comme un moyen d'attacher en quelque sorte la machine au sol et de prévenir les déraillements, que comme un moyen de franchir les fortes rampes.

Dans la machine Fell, les roues horizontales sont serrées par des leviers à ressort auxquels le train est attaché : la pression contre le troisième rail augmente donc avec la pente. A la descente, afin de diminuer la force de l'accélération qui tendrait à pi:écipiter la marche du train avec une vitesse de plus en plus grande, les roues horizontales servent de frein, et sa puissance est réglée par les ressorts dont nous venons de parler.

Une deuxième solution du problème de la traction sur les fortes rampes consiste dans l'établissement des chemins funiculaires ou plans inclinés.

Dans les chemins à plans inclinés, le train à remorquer est fixé à un câble, qu'une machine fixe, située au sommet de la rampe, enroule et déroule à volonté.- Tels sont les célèbres plans inclinés de Liège, rachetant des pentes qui varient de 0,014 à 0,030. La tension des câbles y est réglée par un chariot roulant, placé en arrière du bâtiment des machines, sur un chemin de fer incliné qui tend à l'éloigner sans cesse du bâtiment; un contre-poids de 7,000 kilogrammes qui peut se mouvoir dans un puits de 30 mètres de profondeur, retient en arrière le chariot de tension. Les plans inclinés de Liège ont longtemps joui d'une réputation méritée ; les progrès réalisés dans la construction des locomotives permettent aujourd'hui de franchir des rampes de cette nature, et les plans inclinés de Liège'; ne servent plus aujourd'hui qu'à la remonte des trains de marchandises.

Le plan incliné construit entre la partie basse de la ville de Lyon et le quartier de la Croix-Rousse, nous offre encore un exemple de la solution du problème des fortes rampes au moyen de la traction par machines fixes. La longueur à parcourir étant de 489 mètres, et la hauteur à racheter de 70 mètres, le rail dut être établi sous^ une inclinaison de 0,168, plus de cinq fois plus considérable que celle des plans inclinés de Liège.

Au sommet du plan incliné se trouvent deux machines à vapeur horizontales fixes, de 150 chevaux, fonctionnant alternativement, destinées à se suppléer en cas de dérangement de l'une d'elles. Chaque machine fait marcher un tambour de 4'°,50 de diamètre, sur lequel s'enroule le brin montant et se déroule le brin descendant. De cette manière on peut utiliser le poids du train descendant pour la remonte du train montant.

La durée d'un voyage est de 2 minutes 30" ; il y a un dépari toutes les cinq minutes.

Le plan incliné de la Croix-Rousse, baptisé à Lyon du sobriquet significatif de chemin à la ficelle , donne une idée très-exacte de ce système de locomotion ou plutôt de remorquage d'un train au moyen d'un câble solide enroulé et déroulé sur un tambour recevant son mouvement d'une machine fixe. Nombre de chemins à fortes rampes ont ainsi été établis ; nous citerons par exemple le chemin de fer du Kahlenberg, qui gravit la montagne du même nom, aux portes de la capitale de l'Autriche. Le câble en acier qui remorque le train est soutenu le long de la voie par des galets qui rendent le mouvement très-doux.

Lorsque la distance à parcourir présente une longueur assez considérable, il devient indispensable de multiplier le nombre des machines fixes communiquant leur mouvement aux câbles de traction. Le plan incliné de la Sierra de Mar, au Brésil, qui parcourt une longueur de 9 kilomètres, avec une pente de 0,10, est divisé en cinq étapes. A chaque étape est installée une machine fixe commandant un tambour qui enroule et déroule le câble de traction, à la manière du plan incliné de la Croix- Rousse.

L'exécution des plans inclinés d'après le système remorqueur que nous venons d'exposer, exigeait inévitablement une pente relativement faible, sans quoi, avec une très-forte rampe, pour peu que le train fût pesant, la section du câble devait être considérable. La section du câble de la Croix-Rousse qui est appliqué à une déclivité de 0™,168 est de 0'",046; il est composé d'une âme en chanvre, recouverte de huit brins de fil de fer, et pèse 7 kilogrammes le mètre courant . La voie ne

devait en outre présenter aucune inflexion, les courbes excluant remploi du câble plat, et les câbles ronds causant de grandes pertes de travail par leur raideur, tout, en s'usant vite dans les courbes sur les poulies porteuses. Le locomoteur funiculaire Agudio remédie à ces derniers inconvénients, en môme temps qu'il franchit des rampes de près de 40 pour cent. Nous décrirons aussi simplement que possible cet ingénieux système, qui a su réunir tous les avantages de la remorque par câbles des plans inclinés, et du complément d'adhérence dû au rail central.

Quelques-uns de nos lecteurs ont pu voir fonctionner à l'Exposition universelle de Paris, près des Catacombes de Rome, le locomoteur funiculaire Agudio, On l'essayait encore l'an dernier au mont Cenis, sur le môme chemin qu'avait parcouru autrefois la locomotive Fell, de Lansleboiirg au refuge n® 20. Il se compose essentiellement :

{^ De deux machines fixes, mises en mouvement par la vapeur ou par des chutes d'eau ;

2<» D'un câble sans fin en acier, mis en mouvement par ces machines avec. une très-grande vitesse ;

3° D'un chariot ou locomoteur, destiné à recevoir la force motrice développée par les machines fixes;

4° Enfin, d'un rail central placé entre les deux rails ordinaires, et servant de point d'appui au chariot locomoteur.

La voie ferrée de ce chemin funiculaire diffère peu en elle-môme de celle du Righi. Comme cette dernière, elle est composée de trois rails, dont deux lignes de rails ordinaires Vignolle, et un rail central, taillé en crémaillère sur chacune de ses deux faces latérales. Le tout est monté sur trois files de longrines solidement reliées pas des entretoises en charpente.

De chaque côté de la voie circulent deux câbles sans fin agissant parallèlement, mais par un seul brin, sur des poulies symétriques placées de chaque côté du locomoteur. De distance en distance, des poulies, horizontales, inclinées ou verticales, suivant la courbure de la voie, supportent les câbles et les infléchissent.

Les câbles ont pour mission de donner le mouvement au locomoteur, qui opère la traction. Pour cela, les câbles, en s'enroulant autour des quatre grandes poulies, symétriques deux à deux, qui sont situées de chaque côté du locomoteur, transmettent, au moyen d'un mécanisme simple, leur mouvement à deux roues dentées qui viennent engrener dans les faces latérales dentées du rail central, et déterminent le démarrage du train.

Le locomoteur y qui est la partie essentielle du système, n'est donc pas, à proprement parler, un moteur ou une machine motrice, puisque, comme la locomotive, il ne porte pas avec lui le générateur d'impulsion. Le locomoteur est plutôt un récepteur de la force, emmagasinant, saisissant au passage la force accumulée par les machines fixes dans le câble toueur, et l'utilisant pour la remorque du train.

Avec des pentes aussi considérables que celles qui sont franchies par le chemin funiculaire, il serait dangereux de remorquer le train à l'arrière du locomoteur. Aussi, de même qu'au Righi, le locomoteur pousse le convoi sur la rampe.

En dehors des mécanismes qui emmagasinent et transmettent le mouvement, le locomoteur est pourvu d'un frein à mâchoires de fer, qui saisissent la longrine en bois supportant la crémaillère centrale, et l'arcboutent sur elle. Cet appareil est manœuvré par le garde-frein au moyen d'une manivelle placée en tète du locomoteur. Quatre cliquets battent en outre sur les

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dents de la crémaillère, et empêchent tout mouvement rétrograde en cas d'accident.

Le locomoteur funiculaire Agudio réalise un immense progrès pour l'exploitation des chemins de fer de montagnes, puisqu'il peut franchir des rampes de 40 pour iOO, avec une vitesse de i4 kilomètres à l'heure^ en remorquant des trains de 60 tonnes, comme Font montré les expériences faites au mont Cenis. L'ingénieuse combinaison de l'emploi simultané du locomoteur et du rail central a pu seule obtenir ces merveilleux résultats.

« Le locomoteur est un poids mort comme la locomotive ordinaire — dit M. l'inspecteur général des mines Couche, dans son Rapport du jury international de l'exposition universelle de 1867 ; — mais il y a une différence capitale, c'est que le locomoteur est un poids mort constant (10 à i2 tonnes), indépendant du poids du train et de l'inclinaison de la rampe, tandis que le poids de la locomotive croit rapidement avec les deux éléments. De plus la puissance de la machine locomotive est limitée par les dimensions restreintes de sa chaudière, tandis que celle de l'appareil de M. Agudio est presque sanslimite. Avec une vitesse de 20 mètres par seconde, et un effort de traction de 2,500 kilogrammes sur le câble, le locomoteur transmettra une force de i ,200 chevauxvapeur, et pourra remorquer des trains de 100 tonnes, à la vitesse de 20 kilomètres à l'heure, sur des rampes de 0™,100. Dans ces mêmes conditions, le poids utile remorqué par une machine locomotive serait presque nul.

« En résumé, le locomoteur Agudio, dans lequel le poids mort est invariable, est par cela même d'autant plus avantageux que les rampes sont plus fortes, et le rail central a, de son côté, la propriété très-précieuse de se prêter à des moyens d'arrêt très-énergiques. »

Avant de quitter les chemins à traction par câbles

métalliques, nous citerons le railway en construction qui doit relier Ouchy, port du lac de Genève, à la ville de Lausanne. La distance à parcourir est de 1,496 mètres, et la différence de niveau franchie de 103 mètres. Le tracé est complètement en alignement droit. Les rampes varient de O^O^S à 0'",116. Les moteurs agissant sur les câbles métalliques sont des turbines alimentées par l'eau provenant de la dérivation du lac de Bret, situé à 10 kilomètres de Lausanne et à 150 mètres au-dessus. De Lausanne à Ouchy, le chemin sera à double voie, avec Fécartement normal. Chaque départ donnera lieu à un train montant et à un train descendant. Le trajet direct n'exigera que six minutes.

L'établissement de ce chemin de fer nécessitera le percement de deux tunnels ; et les moteurs desservant le chemin à câbles métalliques serviront également à la compression de Fair nécessaire au fonctionnement d'un chemin pneumatique de 230 mètres de longueur, reliant la ville de Lausanne ù la gare du chemin de fer de la Suisse occidentale.

Nous mentionnerons également le chemin projeté qui doit s'étendre de Naples au sommet du Vésuve. Afin de détourner, en cas d'éruption du volcan, le courant de lave de la voie ferrée, le débarcadère doit être établi à plus de vingt mètres de profondeur sous la lave ellemême. Une forte saillie du mont Somma servirait de refuge protecteur au matériel, dans ce cas extrême. Les observations de M. le professeur Palmieri ayant montré que le courant de lave suivait de préférence Fun des deux versants de la montagne, c'est sur le versant opposé qu'on compte installer la voie ferrée, dont le développement atteindra 23 kilomètres. La voie par câbles métalliques aura 3,200 mètres de longueur.

Parmi les chemins à câbles déjà construits, nous signalerons encore le railway espagnol établi en 1854,

pour relier au port de Gijon les mines de la vallée du Caudin, qui appartenaient à la reine Christine. Il comprend un plan incliné (destiné à faire éviter un circuit de 8 à 9 kilomètres), d'une longueur de 754 mètres, et présentant une pente continue de i2o millimètres. Ce plan est à double voie, et est desservi par deux machines fixes conjuguées, de 75 chevaux, placées au niveau supérieur. Comme dans les exemples déjà décrits précédemment, ces deux machines agissent sur un arbre portant deux tambours sur lesquels s'enroulent en sens inverses deux câbles ronds en fil de fer, de 6 centimètres de diamètre. Pour les trains de marchandises, on fixe directement l'extrémité du câble au dernier wagon ; lorsqu'il s'agit de faire monter ou descendre les voitures à voyageurs, on a soin d'interposer un wagon-frein portant un mécanisme particulier, analogue à ceux du Righi et du système Agudio, et qui agit, en cas de rupture du câble, en appliquant contre les rails de fortes machines de fer, opposant ainsi une résistance suffisante au mouvement de descente.

Une troisième solution du problème des rampes, que nous mentionnerons seulement à présent, nous réservant d'y revenir lorsque nous parlerons de l'air comprimé et de ses applications, consiste dans l'établissement d'un chemin de fer atmosphérique. Le chemin atmosphérique se compose essentiellement d'un piston manœuvrant dans un tube placé à la surface du sol. Le convoi est relié au piston par une tige rigide, de sorte qu'il se trouve entraîné en même temps que le piston lui-même. Au moyen de machines puissantes, l'air est raréfié sur l'une des deux faces du piston qui reçoit alors un excès de pression en rapport avec le degré de raréfaction de l'air. Ce système a permis de franchir la: pente de3o millimètres qui s'étend de la plaine du Vésinet au plateau de Saint-Germain. Nous avons précé-

demment signalé son application à la rampe de Lau-

Telles sont, en résumé, les solutions mécaniques qui ont été proposées en vue de la traversée des cols par la locomotion. En dehors du chemin de Ter atmosphérique, nous pouvons les diviser en deux grandes classes : la première ajoute au moteur des organes spéciaux destinés à rétablir l'adhérence perdue, tels que la roue dentée et lacrémaillère du Righi, les roues horizontales et le rail central du chemin de Fell ; la seconde

remplace le moteur générateur d'impulsion par un locomoteur, mû par des machines fixes, remorquant le convoi par louage au moyen de câbles, comme le font les plans inclinés de Liège, de la Croix-Rousse, et surtout le locomoteur funiculaire Agudio.

Nous avons, dès le commencement de ce chapitre, fait entrevoir les inconvénients graves qui sont inhérents à toute exploitation d'une ligne ferrée présentant de très fortes déclivités. Si ingénieux et relativement économiques que soient les systèmes que nous avons pas-

ses en revue, aucun d*entre eux ne peut surmonter les difficultés que nous avons signalées. La descente particulièrement présente peut-être dans les chemins à fortes rampes plus d'obstacles encore que la montée. Le mécanisme fonctionnant à vide, Fusure des pièces est beaucoup plus rapide ; les freins qui agissent directement sur les rails exigent le renouvellement fréquent de la voie.

Une solution mécanique définitive viendrait- elle à être découverte, qu'elle ne pourrait être appliquée que partiellement, sur des cols peu élevés. La climatologie des hautes montagnes s'oppose à toute réadisation pratique d'une voie ferrée.

Nul n'ignore, en effet, qu'à partirde certaines altitudes, les neiges qui tombent souvent sans interruption pendant cinq ou six mois de l'année, les avalanches qui glissent des hauts sommets aux premiers rayons du soleil de printemps, ensevelissent la montagne sous un épais linceul, qui atteint souvent cinq ou six mètres de hauteur.

A de faibles altitude^ déjà, \\ devient nécessaire^ pour protéger la voie ferrée, de la recouvrir d'un véritable toit en solides boisages, comme cela se fit lors de la traversée du mont Cenis par le chemin Fell, et comme cela se pratique encore sur le chemin du Pacifique.

Lorsque, en 1872, on mit la première main à la gigantesque percée du mont Saint-Gothard, il me souvient que, pour traverser le col, on avait dû creuser dans la neige, au valTremola, un véritable tunnel de 300 mètres de longueur, sous lequel glissaient les traîneaux.

Aussi la véritable solution du problème consiste à traverser les hautes montagnes par de longues galeries souterraines.