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Klg. 172. — Voie sur traverse.

Dans l'origine des chemins de fer, on posait les rails sur des dés de pierre, de forme prismatique, enfoncés dans le sol.

C'est ainsi que fut établi le chemin de fer de Montpellier à Cette. Depuis bien des années, ce système a été réformé, et les dés de pierre ont été remplacés par des traverses de bois.Aussi,danstousleschcmius vicinaux qu'avoisine la voie ferrée de Montpellier à Cette, retrouve-t-on, souvent encore, de ces petits cubes de pierre, percés de trous. Ce sont les anciens dés du chemin de fer, qui ont été jetés et dispersés un peu partout. 11 m'est souvent arrivé, dans nos herborisations ou nos excursions de géologie , avec les professeurs et les élèves de la Faculté des sciences de Montpellier, de soumettre ces objets, ramassés sur nos pas, le long de la route, à l'examen des élèves, et de m'amuser de rembarras de nos géologues en herbe, sur l'origine de ces piètres percées.

Les rails ainsi fixés sur de simples pierres, offraient peu de stabilité, parce quele moindre tassement les brisait. Les traverses, en bois, sont d'ailleurs, bien plus faciles à relever lorsque la voie a fléchi et s'est abaissée.

C'est par ces diverses raisons, que l'on emploie aujourd'hui les traverses en bois, malgré leur cherté extrême.

Cette cherté n'est pas, en effet, un élément à négliger. On a calculé que les traverses sur lesquelles reposent les rails du réseau des chemins de fer français , représentent, à elles seules, un capital de 200 millions de francs, qu'il faut renouveler tous les douze ou quinze ans.

Les bois employés pour la fabrication des traverses, sont : le chêne, le hêtre, le sapin, le pin, le mélèze. Mais pour servir à former des traverses, tous ces bois, sauf le chêne, doivent subir une préparation préalable, destinée à assurer leur conservation et à les faire résister à la pourriture.

On les traite par des injections de sulfate de fer ou de sulfate de cuivre, de créosote ou de substances analogues, qui les préservent de l'altération dans le sol, et augmentent leur durée.

Le chemin de fer de l'isthme de Panama, au Mexique, est posé sur des traverses en l»ois de gaïac, la seule essence de bois qui ne pourrisse pas rapidement sous l'influence du climat tropical.

Quant à la forme des traverses, on a reconnu que les pièces équarries sont préférables aux pièces rondes ou triangulaires, qu'on avait d'abord essayées.

Le rail, que nous appelions plus haut, l'âme du chemin de fer, est une bande de fer dont la section peut offrir des formes très-diverses. C'est Georges Stephenson qui, le premier, remplaça le rail de fonte par le railcn fer forgé.

La forme préférée pour les rails a été, dès l'origine des chemins de fer, celle du raii à champignon.

Le rail à champignon simple (fig. 173) se termine inférieurcment par un bourrelet. On lui préfère aujourd'hui le rail à double champignon (fig. 174) dont la forme parfaitement symétrique, permet de le retourner, quand le côté supérieur est usé. L'un et l'autre champignon sont logés dans un coussinet de fonte, fixé sur la traverse, au moyen de deux chevillettes en fer, et dans lequel ils sont maintenus par un coin en bois dur.

Fig. 173. — Rail à simple Fig. 174. — Itnil à double champignon. champignon.

Une autre forme de rail est celle qu'on appelle rail à patin (fig. 17Î>). C'est un rail à simple champignon, muni, à sa partie inférieure, d'une semelle, qui se fixe directement sur la traverse, sans coussinet.

Fig. 175. — Rail à patin. Fig. 170. — Rail Vlgnole.

Les rails Vignole (fig. 176) sont des rails à patins, d'une forme très-élancée, qui offrent une grande résistance à l'écrasement.

Voici encore deux autres modèles, le rail Brunei (fig. 177) et le rail Barlow (fig. 178), qui dispensent également de l'emploi des (Coussinets.

Le rail Brunei repose sur des longuerincs, ou pièces de bois longitudinales. 11 est employé sur le chemin de Londres à Bristol (Great-Western-Railway).

Fig. 177. — Rail Brnnel. Plg. 178. — Rail Barlow

Le rail Barlow dispense même des traverses en bois. Il repose directement sur le sol. Les joints des rails successifs sont formés par des doublures en fer, rivées sous les rails, et reliées par une barre d'écartement en fer.

La simplicité de ce système lui a conquis beaucoup de partisans, en Angleterre. On l'a essayé en France, sur le chemin de fer du Midi ; mais il est difficile de trouver du métal d'assez bonne qualité, pour le fabriquer, et il est sujet aux déformations. On l'a donc abandonné en France.

Quand les rails ont été fixés sur les traverses, on les pose sur la chaussée, à des distances de 90 centimètres. Il faut sept traverses pour supporter un rail, long de G mètres.

Fig. 179. - Éclisscs.

Les bouts des rails sont réunis entre eux, au moyen d'éclisses (fig. 179).

Les écluses sont de petites pièces de fonte,

Ho 2

M KRVKILI.ES de la science.

fixées latéralement, contre les rails, et maintenues en place par des boulons.

Les rails ne doivent pas se toucher bout à bout. Il faut toujours laisser entre leurs extrémités, un vide, à cause de la dilatation ou de la contraction que leur Tait éprouver l'alternative de la chaleur et du froid. La distmee entre les bouts des rails qui est, en hiver, de 4 millimètres, n'est, en été, que de 2 millimètres. Si on ne laissait pas à la dilatation ce jeu indispensable, les rails se déformeraient, ce qui pourrait amener la destruction de la voie.

Pif. 180. - Disposition .les nuls sur les traverses.

La figure 180 donne une idée de la disposition ordinaire des rails sur les traverses.

Dans le système Pouillet, on emploie des traverses plus minces, qui reposent sur des tablettes en bois, dites tables de pression. Au chemin de. fer de ceinture à Paris, la voie a été entièrement posée dans ce système.

Le système Barberot, où los rails sont maintenus sur les traverses par deux cales en bois, rend la voie très-douce et très-stable ;

mais ce système n'a pas encore été éprouvé assez longtemps, pour pouvoir être apprécié d'une manière définitive.

Les chemins de fer croisent, à chaque instant, les routes ordinaires. Ils passent audessus, au-dessous, et même au niveau de ces routes. Dans ce dernier cas, la partie du chemin de fer qui traverse la route, s'appelle passageà niveau. La figure 181 fait voir comment sont placés les rails sur un jyassageà niveau.

Si les voitures ont accès sur le passage à niveau, il est nécessaire de paver ce passage dans toute la largeur de la route. Les rails sont donc enterrés dans le pavé, si bien que les roues des voitures ne font qu'effieurer le champignon. Du coté de l'axe de la voie, on laisse une rainure dans laquelle se logent les rebords des roues des wagons.

Nous avons à parler maintenant des accessoires de la voie ferrée.

Les accessoires de la voie comprennent les changements, croisements et traversées de voie, — les aiguilles, — les plaques tour-

Flg. 18'.'. — Appareil de croisement de voie.

nantes, — les chariots de service , les grues, — les signaux, etc.

Les changements de voie(ûg. 184, D), ser-

Flg. 18*. — Figure géométrique des intersections des voies.

veut à faire passer un convoi tout entier, d'une voie sur une autre, sans interrompre sa marche. Le changement de voie est suivi d'un croisement de voie C, puisque l'une des branches rencontre nécessairement l'autre à une certaine distance du changement. Enfin, la traversée de voie B et A, est l'appareil mécanique qui permet à deux voies de se couper. C'est un croisement double, combiné avec une disposition analogue, dite coupement de voie.

L'inspection des figures 482 et 183 qui représentent les croisements et coupement de T. i.

Fig. 183. — Appareil de coupement de vole.

voies, fera comprendre le principe de ces dispositions.

Les rails sont interrompus aux points où ils viennent se couper, aGn de donner passage aux rebords en saillie des roues, qui, sans cela, seraient forcées de monter sur les rails de la voie qu'elles traversent, ce qui amènerait infailliblement le déraillement du train. Comme garantie supplémentaire, on place encore vis-à-vis des points d'interrup-

Fig. ]8S. — Croisement des voies avec plaque de fonte fixe.

tion, des portions de rails, appelées contrerails. Le croisement de voie (ûg. 185), consiste alorc dans une pointe formée par deux rails soudés ensemble, et qui s'engage entre deux coudes; la pointe s'appelle cœur, et les coudes pattes de lièvre.

La figure 182 donne une idée de l'ensemble des dispositions qu'exige l'installation d'un croisement de voie. On y remarque le cœur BC, les pattes de lièvre, B', C et des contre-rails aa, bb établis à droite et à gauche, vis-à-vis des rails DD', AA' qui, eux, ne sont pas interrompus.

La traversée se compose, comme nous l'avons dit, de deux croisements et d'un recoupement (fîg. 183) qui consiste en deux coudes AC et BD' formés par les rails extérieurs et vis-à-vis desquels sont placés intérieurement deux coudes formés par les contre-rails. Les traverses qui supportent ces appareils, sont reliées ensemble par des pièces de boislongitudinales, de manière à former un châssis trèssolide.

Les changements de voie exigent des appareils plus complexes. Il ne s'agit plus ici de faire disparaître les obstacles qui pourraient s'opposer à la marche du train et le faire dérailler, mais de le pousser, à volonté, sur l'une ou l'autre branche d'une voie bifurquée.

Ce problème a été résolu de plusieurs manières différentes ; nous nous bornerons à décrire ici l'appareil le plus usité.

Deux bouts do rails (AA', DD', fig. i 86) taillés en biseau, — ce qui leur fait donner le nom d'aiguilles, — peuvent se déplacer de manière que l'une des deux aiguilles s'applique contre le rail voisin quand l'autre s'éloigne du rail à coté duquel elle se trouve. Dans la figure 186, les aiguilles sont disposées pour le service de la voie oblique AA' et BB'. Le train arrive par A, et s'engage sur A'C. Si l'aiguille DD' s'appliquait contre BB', le train resterait sur la voie, rectiligne, CC et DD'. Les deux aiguilles sont réunies par des barres transversales E, E' qui les rendent solidaires. Un levier, FGH manœuvré par un employé spécial, nommé aiguilleur, sert à les amener dans l'une ou l'autre des deux positions qu'elles peuvent prendre.

La ligure 186 indique le mouvement de ce

levier par rapport à la voie, et pour plus de clarté, nous avons placé, au-dessous du plan de l'appareil, une coupe verticale qui fait mieux comprendre son fonctionnement. Le convoi qui arrive sur la voie principale, s'engage alors sur l'une ou l'autre des deux branches, suivant la position des aiguilles. Il suit la voie de gauche quand l'aiguille de droite est appliquée contre le rail voisin et l'aiguille de gauche séparée de son rail ; le levier occupe alors la position que lui donne le dessin. S'il

Fig. 186. — Aiguilles.

prend la position inverse, c'est-à-dire qu'il s'incline vers la droite, l'aiguille de gauche est ramenée sous le rail correspondant, celle de droite s'éloigne de l'autre rail, et la voie de droite devient libre, pendant que celle de gauche se ferme. L'aiguilleur n'a qu'à renverser le levier GH au moment voulu pour manœuvrer l'aiguille BDAC au moyen de la tige F : le contre-poids L qu'il porte, le maintient ensuite en position. ,.

Pour un changement de voie double, il y a, de chaque côté, deux aiguilles qui peuvent s'appliquer toutes deux contre le rail pour en fermer l'accès, ou s'en éloigner toutes deux pour le laisser libre. Lorsque l'une d'elles