ENTRÉE DU TUNNEL DE CLERKENWEL

qui décrit une courbe presque entièrement fermée, au chemin de fer de ceinture de Paris, lequel, longeant les fortifications à l'intérieur de la ville, relie entre elles les deux gares de l'Ouest, celles du Nord, de l'Est, de Lyon et d'Orléans. Seulement, tandis que le chemin de fer de ceinture de Paris ne dessert que des localités excentriques, le railway métropolitain de Londres pénètre au cœur de la ville, et met en relation les quartiers les pluspopuleux. Aussi, tandis que le chemin de fer de ceinture de Paris est presque partout à ciel ouvert, et ne comporte que quelques rares et courts tunnels, comme àBelleville et au Père-La chaise, le railway métropolitain de Londres est-il un chemin de fer souterrain, dans la plus grande partie de son, trajet, et plusieurs de ses gares sont-elles souterraines.

Les Anglais appellent le railway souterrain de Londres inner circle (cercle fermé). La courbe de ce railway a, en effet, l'aspect circulaire; mais ellen'est pas entièrement fermée : elle présente une solution de continuité entre les deux points de départ et d'arrivée.

Ainsi qu'on le voit sur la figure 165, c'est-à-dire sur la carte du chemin defer métropolitain de Londres, le point de départ est Dishopsgate et le point d'arrivée Mansion house, quartiers situés, l'un et l'autre, au centre de la cité, et embrassant les rues les plus populeuses, les plus affairées.

Deux compagnies différentes sont propriétaires des railways intérieurs de- Londres. Metropolitan railway Company^ et le Metropolitan district, se partagent l'exploitation de ce chemin de fer, sur des longueurs inégales.

On s'imagine que la voie du railway métropolitain de Londres est très profondément enfoncée sous le sol. C'est une erreur. Le tunnel n'est pas situé, en moyenne, à plus de 10 cà 12 mètres au-dessous du pavé. Quelquefoismême sa profondeur ne dépasse pas 6 mètres.

Les tunnels qui se succèdent occupent une longueur de 3,370 mètres, depuis Edgwar road jusqu'à A7w^ Cross. Les gSives,ûe Port l and road, dela rue Baker et de la rue Gower, sont établies au fond du tunnel.

Le peu de profondeur où se trouve placé le railway souterrain, en certainspoints de son parcours, a permis d'y superposer deux voies. Tel est le cas,, intéressant et curieux, du tunnel de Clerkenwel, où l'on voit deux lignes passant l'une au-dessus de l'autre, le tout sous le pavé de la rue. C'est c& qui est représenté sur la figure 16G.

Entrons dans quelques détails descriptifs sur le railway métropolitain de- Londres, en nousattachant d'abord à ce qui concerne la voie creusée sous le soL

La section d'un tunnel de ce railway souterrain présente une voûte en anse de panier, avec pieds-droits en arcs de cercle. Sa largeur est

3i6 LES NOUVELLES CONQUÊTES DE LA SCIENCE

de 8", 70, sa hauteur au-dessus des rails, de 5 mètres. Il est revêtu en briques, comme la plupart des ouvrages d'art en Angleterre, et le revêtement a une épaisseur de 0",69, dans tous ses points. Dans quelques parties éboulantes^ il a iallu placer un revêtement complet, c'est-à-dire poser un champ de briques au plafond, directement au-dessous du sol de la ville, et l'on a prolongé ce même revêtement par-dessous la voie. C'est ce qu'on appelle un radier.

De chaque côté de la voie, à l'intérieur du tunnel, il existe des refuges^ espacés de 15 mètres l'un de l'autre, et qui servent aux employés et ouvriers, pour déposer leurs outils, ou pour se garer, au moment du passage des trains.

Cependant toute la ligne n'est pas souterraine ; un quart environ de sa longueur est en tranchée, à ciel ouvert.

Les tranchées sont revêtues de murs de soutènement en briques. Quand la poussée des terres que coupe la tranchée faisait craindre des glissements, on a relié entre elles les deux parois de la tranchée par des poutres en fonte, placées à la hauteur de 4 mètres au-dessus des rails.

Dans l'axe et au-dessous de la voie, soit en tunnel, soit en tranchée, un acqueduc central suit tous les détours du tracé, pour recevoir les eaux d'infiltration et donner écoulement aux eaux pluviales.

Les tunnels n'ont pas été creusés par les procédés ordinaires d'excavation. On commença par ouvrir des tranchées, ce qui permit de travailler à découvert et dans des conditions faciles. La tranchée étant pratiquée, on les revêtit de toutes parts de sa maçonnerie en briques, et on la recouvrit de terre. C'est ainsi, disons-le en passant, que l'on a opéré à Paris, pour exécuter le conduit souterrain où passe le canal Saint-Martin.

Nous représentons dans les figures 167 et 169 le travail qu'il a fallu entreprendre pour exécuter la partie souterraine du raihvay de Londres. Dans la première de ces deux figures on voit creuser la tranchée à ciel ouvert ; dans la seconde on voit la construction de la voûte du tunnel, qui sera ensuite recouverte de terre.

De tels ouvrages ne présentent, d'ailleurs, aucune difficulté. Les travaux pratiqués sous le sol peuvent être estimés et exécutés avec une certitude dont on ne s'approche pas toujours quand il s'agit de constructions et de bâtisses s'élevant au-dessus du sol.

En effet, la pression que le tunnel doit supporter parles poids des terres qui le surmontent, n'est pas à redouter. L'expérience a prouvé que ni affaissement, ni infiltrations d'eaux ne se sont jamais produits dans le raihvay métropolitain de Londres.

LES P.AILWAYS MÉTROPOLITAINS

Nous ne voulons pas dire, pour cela, que la construction du railway souterrain de Londres se soit opérée sans difficultés. Il fallut plus de dix ans pour achever son réseau. Dans les profondeurs du sol tout un dédale de conduites d'eau et de gaz, d'acqueducs, de tubes, de fils télégraphiques, etc., se dirigent en divers sens, et à des niveaux très différents, le tout fort enchevêtré dans le sol. Ce sont là, en effet, pour ainsi dire, les racines de la vie d'une cité moderne. La gravure placée au frontispice de ce volume : Ce qu 'il y a sous le pavé de Londres^ donne l'idée exacte de l'étrange milieu qui constitue aujourd'hui le sous-sol d'une grande ville.

Pour l'exécution du railway intérieur de Londres, il fallut donc apprendre

f^ie Voie

flg. 168. — coupe du tunnel métropolitain de londres, avec déviation, sur ses deux cotés,

d'une branche d'égout

à détourner les égouts, faire passer d'autres conduites sous la voie, ou les suspendre à la voûte'du tunnel, par des crampons de fer.

Au moment où la ligne allait être livrée à la circulation, le grand égout dit Fleet Seever, se creva. .le vous laisse à penser les inconvénients et les ennuis qui résultèrent de cette irruption de liquides sans nom dans les travaux terminés.

C'est pour éviter ce genre d'accidents que sur les points du trajet où l'on rencontre un égout, on le divise en deux parties, que l'on dévie des deux côtés. La figure 168, qui représente les dimensions exactes de la section du tunnel métropolitain de Londres, fait voir, en même temps, la déviation d'une branche d'égoùt, en deux branches plus petites, réparties aux deux côtés de la voie.

Pour donner une idée complète du mode de fonctionnement du railway souterrain de Londres, nous examinerons : 1° Le moteur des convois ; 2° La voie et les rails ; 3° Le matériel roulant ; 4° Les procédés de ventilation ; 5° L'éclairage des wagons ; 6° Les stations ;

7° Le mode d'exploitation, en vue d'éviter les collisions et rencontres de trains.

Moteurs. — Au point de vue de la pureté de l'air, les locomotives ne pouvaient être employées, dans leurs conditions ordinaires, pour la traversée des tunnels. La fumée aurait rendu l'air peu respirable, et les gaz provenant de la combustion du charbon, l'auraient promptement vicié. On remédie à ces inconvénients, sans se priver des avantages économiques et pratiques de la locomotive, en opérant de la manière suivante. Dès que l'on pénètre dans un tunnel, le mécanicien, au moyen d'un registre, intercepte l'arrivée de l'air au-dessous de la grille du foyer. Il a eu la précaution de forcer, à l'avance, le feu ; de telle sorte que la vapeur emmagasinée dans la chaudière suffise à la consommation jusqu'à ce que l'on ait franchi le souterrain. Le mécanicien réalise ainsi, sans appareil particulier et sans prétention scientifique, cette chaudière sans foyer, venue des Etats-Unis et qui, perfectionnée par un ingénieur français, est employée pour quelques cas particuliers de traction, par exemple pour les tramways de Nantes.

La vapeur qui sort des cylindres, après avoir produit son effet utile, au lieu d'être rejetée au dehors, comme à l'ordinaire, est dirigée, au moyen d'un tube, que le mécanicien adapte au sommet de la chaudière, dans l'eau portée par le tender. Cette eau est ainsi échauffée; ce qui n'est que plus avantageux pour l'alimentation ultérieure, et la vapeur ne se répand pas dans le souterrain.

Ces deux manœuvres, c'est-à-dire l'occlusion du foyer et l'envoi de la vapeur dans l'eau du tender, se répètent à l'entrée de chaque tunnel.

Il est évident que les locomotives à air comprimé, dont on a fait l'essai à Paris, en 1879 et 1880, pour quelques tramways, et qui ont rendu tant de services dans les travaux du tunnel du mont Saint-Gothard, s'appliqueraient ici avec beaucoup d'avantages; mais les Anglais, gens pratiques et peu enclinsà l'innovation, préfèrent conserver la locomotive ordinaire, en opérant comme il vient d'être dit.

LES RAILWAYS MÉTROPOLIfALNS

Rails et voie ferrée. — La largeur des voies ferrées est la même que celle des chemins de fer anglais et du continent, c'est-à-dire 1°',50.

Les rails sont posés sur des traverses de sapin. Ils sont, comme la plupart des rails des chemins de fer de l'Europe, de la forme dite à double ehampiynon, quant à la saillie. Ils pèsent 42 kilogrammes le mètre courant. On les remplace lorsqu'ils présentent une usure de 16 millimètres, ce qui correspond à un trafic opéré sur ces rails de 50 millions de tonnes. Ils durent, moyennement, huit ans.

Matériel roulant. — Le matériel roulant du raihvay métropolitain de Londres devant satisfaire à un service spécial et à des conditions exceptionnelles d'établissement, exigeait des dispositions ad hoc. Son service nécessite, en effet, des trains très multipliés, mais composés d'un petit nombre de voitures, les trains s'arrètant fréquemment et ne comportant que des arrêts très courts à chaque station. Ajoutez que sur cette voie les rampes sont fortes et les courbes d'un faible rayon, — qu'une grande partie de la ligne est souterraine, et comprend, en particulier, un tunnel, celui d'Edgware Road àKing's Cross, qui est d'une grande longueur — enfin que les stations sont de peu d'importance, n'occupent qu'un faible emplacement, et ne peuvent, dès lors, recevoir un matériel compliqué et encombrant.

Pour répondre à ces diverses conditions spéciales, les locomotives du raihvay métropolitain de Londres sont des machine s-tender s du poids de 42 tonnes anglaises. Elles sont portées, en arrière, par quatre grandes roues motrices, de 1",64 de diamètre, et reposent, en avant, sur de petites roues. Ces machines-tenders sont pourvues d'une caisse à eau., de grande dimension, dans laquelle, comme nous l'avons dit, le mécanicien peut diriger à volonté la vapeur de la chaudière, au lieu de la laisser perdre dans l'air. Ainsi, la caisse à eaw joue ici le rôle du condensateur des machines à vapeur fixes. Le foyer a des dimensions exceptionnelles et la grille est d'une grande surface, parce qu'il s'agit de pouvoir forcer la production à vapeur, au moment de pénétrer dans un tunnel.

Les wagons sont de 3 classes ; mais divisés chacun en 8 compartiments, de 12 mètres de longueur. Ils sont éclairés au gaz, comme nous le dirons plus loin, en parlant de l'éclairage.

La ventilation des tunnels n'exige, en fait, aucune disposition spéciale. Comme on est débarrassé de la fumée du charbon et de la vapeur de la chaudière, on se trouve, en définitive, dans une atmosphère suffisamment respirable.

On a essayé de mettre à profit, pour produire une certaine ventilation, le déplacement d'air qui résulte de l'expédition des boites contenant

les dépêches, dans les tubes pneumatiques, lesquels sont suspendus à la voûte du tunnel. Mais les dispositions secondaires nécessaires pour produire le résultat cherché, étaient compliquées, délicates, et leur résultat quelque peu problématique. Aussi a-l-on fini par y renoncer. La ventilation s'opère simplement par la différence de température et de pression existant aux deux bouts d'un tunnel, et par le déplacement d'air provoqué par le passage des convois.

Nous dirons, pourtant, qu'à mesure que l'exploitation du raihvay suburbain de Londres s'est développée, on a reconnu, de plus en plus, la difficulté d'aérer convenablement ces voies profondes, parcourues par de nombreux convois, se succédant à quelques minutes d'intervalle. Dès l'ou-

FlG. no. — COUPE LO.NGlTUDIiNALE DE LA STATION SOUTERRAIME DE MAKSIOiN-HOUSE

verture de la ligne générale, en 1864, on se préoccupait de la ventilation des stations souterraines de la rue Baker, de la rue Gower et de Porlland Road. En 1866, on remaniait lastation de larue Baker. En 1868, on élargissait la station de Portland Rbad, et, en réalité, on la découvrait partiellement. En 1870 et 1871, on pratiquait, à la station de la rue Gower, des ouvertures, pour y faire pénétrer largement l'air et la lumière. En 1871 et 1872, on faisait, de distance en distance, des percées dans la voûte du tunnel et des chaussées d'Easton Road et de Marylebone Road. Enfin, en 1877, on établit à la station de la rue Gower un système de ventilation consistant en une sorte de hotte en charpente renversée et suspendue à la voûte du tunnel, qu'elle traverse, pour déboucher à ciel ouvert. Cette disposition provoque un appel de l'air dans le souterrain.

En dépit de tous les moyens de produire une bonne aération, il est certain que l'air est vicié et quelquefois peu respirable, an fond de ces boyaux

LES KAILWAYS MÉTRUPOLITAINS 32»

de terre. Vers la fin de la journée, quand un grand nombre de trains ont

parcouru le souterrain, l'air est devenu fort impur, par suite des gaz et des vapeurs qui s'y sont dégagés pendant toute la journée.

Aussi a-t-on renoncé aujourd'hui à construire des tunnels longs de plus de 500 à 600 mètres; et, en principe, on est si bien pénétré, à Londres, des inconvénients du parcours sous terre, que l'on tend généralement à découvrir les tunnels, pour obtenir, le plus qu'on le peut, des parcours à ciel ouvert.

Éclairage des wagons. — L'éclairage des wagons se fait au moyen du gaz. A cet effet, chaque wagon porte un réservoir de gaz, de 4,000 litres de capacité. De ce réservoir partent des tubes, qui sont disposés dans les divers compartiments, à raison de 2 becs par compartiment de première classe. Les 4,000 litres de gaz du réservoir suffisent à l'éclairage pendant deux heures et demie.

De grands gazomètres sont établis aux deux gares extrêmes de Bishopsgate et de Mansion House. Ils servent à remplir plus rapidement les réservoirs de chaque wagon. Deux minutes suffisent pour remplir cinq réservoirs. Un cadran à aiguille, adapté à chaque réservoir, fait connaître la quantité de gaz ainsi introduite.

Stations. — La voie ferrée est établie à des profondeurs qui varient de 8 à 12 mètres au-dessous du sol. C'est dire que l'on a, à Londres, le curieux spectacle des personnes descendant à la cave, pour monter en voiture.

Cependant les stations sont presque toutes à ciel ouvert. Trois stations seulement sont souterraines.

Les stations à ciel ouvert sont établies dans une tranchée élargie, pourvue d'un mur de soutènement et couverte d'une toiture vitrée. Telle est la gare de Mansion House que nous représentons, en coupe, dans la figure 170.

Les quais des stations de la voie ferrée, comme tous ceux des chemins de fer anglais, sont très élevés. Le voyageur n'a donc pas besoin d'escalader son .wagon, dans des conditions très pénibles pour les femmes, les vieillards et les enfants. En France, au contraire, où les quais du chemin de fer sont très bas placés au-dessous des portières, la descente des wagons est toujours difficile.

Les quais sont de plain-pied avec le plancher des wagons, c'est-à-dire qu'ils sont élevés de 1 mètre à 1",10 au-dessus de la voie. Cette disposition, qui facilite singulièrement l'entrée et la sortie des voyageurs, est indispensable pour l'exploitation d'un chemin de fer métropolitan, où l'arrêt à chaque station n'est pas déplus d'une demi-minute.

Unepasserelle, jetée par-dessus la voie, met en communication les différents quais d'une station.

Le bâtiment de la station, réduit au strict nécessaire, s'étend généralement en travers des voies, et est porté au-dessus d'elles, par la voûte ordinaire, renforcée.

Deux passerelles, desservies chacune par deux escaliers, donnent aux

LES IIAILWAYS MÉTROPOLITAINS

voyageurs les moyens d'accéder aux quais et de sortir de la gare sans que les deux courants opposés puissent se rencontrer.

Les trois stations souterraines sont comprises dans la longueur du grand souterrain d'Edgware Road à King's Cross.

Elles sont recouvertes parune voûte surbaissée, d'environ 15"", 70 déportée, d'une hauteur de 2°", 80 environ aux naissances et de 6"°, 25 à la clef. Cette voûte est largement évidée, à ses naissances, par. des voûtes rampantes de pénétration, qui forment comme de vastes soupiraux, destinés h ventiler et à éclairer ces gares souterraines.

Douze à quatorze soupiraux sont percés, de chaque côté de la voie, dans l'intervalle laissé libre par deux des contreforts des pieds-droits de la voûte. Ces soupiraux, revêtus, ainsi que la voûte, de plaques vernies en blanc, transmettent dans le souterrain la lumière de la rue.

Nous représentons dans la figure 171 la station souterraine de la rue Baker.

Le bâtiment de la station souterraine ne pouvant pas, comme dans les stations découvertes, être placé en travers des voies, est forcément double; c'est-à-dire qu'il y a de chaque côté de la voie publique, un bâtiment de distribution, donnant accès au quai correspondant par un escalier couvert.

Pour prendre un exemple de la succession des stations, tantôt souterraines, tantôt à ciel ouvert, nous citerons la partie du chemin de fer métropolitain allant de Paddinc/ton à la rue Farringdon, en priant le lecteur de se reporter à la carte du railway (fig. 165 p. 512,) où ces stations se trouvent indiquées.

De Paddington à Farringdonilj a sept stations, à savoir : Paddington, — Edgivare Road^ — Baker street^ — PortlandRoad^ — Doiver street, — King's Cross^ — et Farringdon street. De ces sept stations, quatre sont à ciel ouvert: celles de Bishop's Road, King's cross ei Farringdon street; les autres sont souterraines.

Exploitation. — Les mesures de sécurité ayant pour but de prévenir toute rencontre entre deux trains en marche, se résument dans l'emploi du block System., en usage aujourd'hui en différents pays, pour l'exploitation des lignes à ciel ouvert.

On donne le nom de block System., dans la pratique des chemins de fer, à des séries de signaux télégraphiques installés et fonctionnant de telle sorte que deux trains qui marchent dans la même direction ne doivent jamais se trouver entre deux stations consécutives. Grâce aux signaux envoyés pcir le télégraphe, un train ne peut quitter une station avant que le train qui le précède soit parti de la station vers laquelle il se dirige.

C'est ainsi que l'on arrive, presque à coup sûr, à prévenir toute collision.

o28 • LES NOUVELLES CONQUÊTES DE LA SCIENCE

La meilleure preuve de rexcellence de cette méthode, c'est que sur le chemin de fer métropolitain de Londres, qui transporte plus de 60 millions de voyageurs par an, on n'a jamais encore constaté un seul accident, suivi de mort.

La circulation est, en eiïet, prodigieusement active sur cette ligne souterraine. De la station de Moorgate, par exemple, il part 20 trains, toutes les deux heures.

Rien n'est plus intéressant que devoir le développement qu'ont pris, année par année, le nombre des voyageurs et la quantité de marchandises transportés par le railwaymétropoUtain de Londres, bien qu'il subisse, depuis 1850, la concurrence du District railway. Le tableau qui suit, et que nous trouvons dans un mémoire de M. Testud de Beauregard, publié en 1883, sous ce titre Comparaison des principaux projets des chemins de fer métropolitains de Paris, relTâce parfaitement aux yeux l'énorme progression ascendante des recettes de la Compagnie du railway métropolitain de Londres.