ooo m. sur une pente moyenne de 1 mill. par mètre
La Goyonière près A 11 dr ezieux.
Dans la plaine du Forez , la ligne est développée sur de grandes lignes droites, comme le chemin de Liverpool , et le service s'y peut exécuter parfaitement avec les machines locomotives. On eût pu continuer la même pente jusqu'à Roanne ; mais pour cela il eût fallu établir le chemin de fer dans la gorge tortueuse où coule la Loire , au-dessous de Balbigny. De là serait résultée la nécessité de plusieurs souterrains. La crainte de cette dépense a engagé les ingénieurs à éviter ce passage, et à franchir le col par quatre plans inclinés établis dans le vallon de quelques petits affluens de la Loire. Ce moyen était le moins dispendieux , comme établissement primitif du chemin ; mais les frais de transport en sont augmentés d'une manière sensible : car le passage de chaque plan incliné doit coûter de 20 à 25 centimes au moins par kilomètre et par r tonne ; et les marchandises se trouvent assez retardées pour mettre près de trois jours à parcourir la longueur entière du chemin.
Prix de rétablissement d'un chemin de fer.
Le prix de rétablissement d'un chemin de fer se compose :
i°. Des dépenses en travaux de terrassemens et de maçonnerie ;
2l4 MANUEL DU CONSTRUCTEUR
2°, De la dépense d'achat et de pose des bandes, chairs, dés;
3°. De la dépense d'achat des terrains nécessaires pour établir le chemin ;
4°. De la dépense des waggons ;
5°. De la dépense des machines et accessoires , si on les emploie comme moteurs ;
6°. Des frais de conduite des travaux.
Le premier de ces articles est sujet à d'immenses variations 5 suivant les localités où se trouve placé le projet , et le plus ou moins de perfection que l'on voudra donner au tracé.
Au chemin de Liverpool à Manchester , le relevé des dépenses de construction donne :
Pour la maçonnerie de 6o ponts . * . a. 725.000 f. Pour le passage du marais du Chat (Chat-
ntoss)* . . . 3oo.ooo
Pour les remblais et déblais 5 000.000
Engravement de la voie !*5o.ooo
Chariots pour le transport des remblais. 220.000 Souterrain de Liverpool de 2.400 m. » . 1. 100. 000
\" En considérant le souterrain de Liverpool comme une dépense particulière , et en faisant abstraction, on aura 8,495, 000 f. pour 48 kilomètres, distance du sommet du souterrain à Manchester : ce qui revient à 177,000 fr. par kilomètre, ou , si l'on comprend le souterrain de Liverpool, on aura 200,000 fr. pour le prix de l'établissement de chaque kilomètre.
DE CHEMINS DE FER» 2l5
Lali<;ne du chemin de Saint-Etienne à Lyon est établie, comme nous l'avons dit, dans un pays extrêmement accidenté • 11 existe sur cette ligne :
Un souterrain de i.5oo mètres qui a
coûté i. 200.000 f.
Un souterrain de 1 .000 mètres qui a
coûté. 5oo.ooo
Enfin plusieurs autres souterrains formant 2.000 mètres environ, lesquels reviennent à près de 3 00 fr. le mètre. 600 • 000
Un pont de 8 arches sur la Saône qui a
coûté au moins 600.000
Plus, trois ponts de 3 à 5 arches en pierres, deux passages en arceaux sur des ravins , etc.
Les dépenses relatives aux terrassemens , travaux d'art , percemens , peuvent être évalués à 7,000,000 pour 58 kilomètres; ce qui donne environ 120,000 fr. par kilomètre. Si Ton déduit les souterrains comme dépenses extraordinaires et particulières à la localité, il resterait environ 5,ooo,ooo, ce qui ferait revenir le prix du kilomètre à 90,000 fr. Observons que dans ce prix sont compris les frais des rampes à établir pour le passage des chemins et des routes, et ces rampes constituent une assez forte dépense dans un pays aussi peuplé. Le prix du kilomètre exécuté sur le chemin
d'Andrezieux à Roanne est au-dessous de cette estimation. Il ne revient guères à plus de 5o à 60 fr. le mètre courant , soit 60,000 fr. le kilomètre. Mais ce chemin a plusieurs plans inclinés , ce qui est un grand inconvénient, ainsi que nous l'avons vu.
Cependant, en moyenne, dans un pays ordinaire, on peut estimer que la dépense desterrassemens ne dépassera pas ce chiffre de 6o,ooof
}>ar kilomètre. Cette évaluation suppose que es transports des déblais seront exécutés,com-
me pour les trois chemins que nous venons d'indiquer, à l'aide de waggons semblables à ceux de la Jig. 35 , et roulant sur des rails posés provisoirement. Cette pose provisoire est toujours imparfaite, parce que le terrain qu i la porte se tasse inégalement , et de là résulte que les transports ne sont jamais exécutés sur cette ligne informe avec l'économie qu'on peut obtenir sur une ligne bien préparée. Mais ce système de transport présente encore un avantage immense sur le service ordinaire avec les brouettes et les tombereaux , qui ne se meuvent que difficilement dans les tranchées boueuses , et sur les remblais récens. Aussi peut-il s'appliquer avec succès à tous les grands travaux de terrassemens. ( Voyez la note B à la fin de l'ouvrage. )
Le deuxième article de dépense est Tachât et la pose des rails, chairs et dés. Il dépendra principalement du prix du fer et de la fonte dont sont formés les rails et les chairs.
En se basant sur les prix actuels en France, prix qui ne peuvent que diminuer par le perfectionnement progressif des moyens de fabrication, on aura, pour une bande de 4 mètres 60 centimètres, soit i5 pieds anglais,
Poids de la bande, 60 kil. à 35 fr. les
100 kilogrammes 21 f. 00 c
6 chairs pesant 3 kil. chaque, ] 8 kil. à
35 fr. les 100 kilogrammes 6 3o
Six dés à 75 centimes , , . . . . 4 5o
Chevilles et coins o 5o
Pose à 40 centimes le dé 2 4°
Total. . . 34f.70c.
Soit par mètre 7 f . 54 c.
Ou par mètre de chaque
y oie i5 08
Pour deux voies 3o 16
Ce qui fait par kilomètre. 3oi6o fr. soit 3o.ooo f.
La dépense des achats des terrains est extrêmement variable , suivant, i°. la largeur du terrain occupé par les parties de chemin en remblai ou déblai ; 2 0 . La qualité et la situation des terrains traversés par la ligne projetée.
* Joogle
On peut supposer qu'un chemin à double voie couvrira 12 nvètres en moyenne, dont 6 pour la voie et 3 pour chaque talus.
En espérant que la nouvelle loi d'expropriation diminuera les frais occasionnés par les procès qu'entraînent les achats de terrain, on peut porter le prix du mètre carré à un peu moins de 1 fi\, et compter 10 fr. par mètre courant, ou 10,000 fr. par kilomètre pour cette dépense.
La quantité des waggons et le nombre des machines sont desquantités qu'on ne peut absolument apprécier que pour un tonnage et une vitesse donnés,
Nous nous contenterons donc de rappeler qu'un waggon ordinaire revient à 5oo fr.
Un waggon suspendu sur ressorts, à 800 fr.
Une machine de force ordinaire coûte i5 à 20,000 fr.
Nous avons donné plus haut le prix de tout le matériel des plans inclinés.
Quant aux frais de conduite de* travaux , ils ne doivent pas dépasser du capital employé, y compris les études du tracé. Cette appréciation est conforme aux résultats fournis par la construction des divers canaux et dès ' chemins de fer établis en France.
I En récapitulant le$ frais d'établissement de
DE CHEMINS DE FER. 2ig
la ligne seule , nous aurons donc pour le prix d'un kilomètre :
Terrassement et travaux d'art 60.000
Rails , chairs et dés en place 3o.ooo
Terrains. »... io>ooo
Un vingtième pour la conduite des travaux. 5.ooo
Idem pour frais imprévus 5. 000
Total. . . uo.ooo
Cette estimation peut être considérée comme une moyenne applicable aux grandes lignes de chemin de fer. Mais pour les chemins de fer de petite étendue , elle peut varier extrêmement, suivant les circonstances locales, puisque plus de la moitié de la dépense porte sur les frais de terrassement et travaux d'art.
Souvent la dépense totale se réduira à 60 fr. par mètre.
Les points où se chargent et se déchargent les marchandises exigent un certain nombre de croisemens et dévoies auxiliaires, qui varie suivant l'importance du tonnage. On trouvera , dans la note C , le détail des prix des diverses pièces de croisement que nous avons décrites. Ici je me bornerai à rappeler qu'un développement suffisant de lignes auxiliaires sur les points de chargement doit être regardé comme une condition vitale d'un bon service.
Prix de l'entretien d'un chemin de fer.
Les frais d'entretien de la partie fixe d'un chemin de fer dépendent du plus ou moins de transports qui la fatiguent journellement , et de la vitesse adoptée pour les transports. Si le tonnage est peu considérable, si la vitesse est assec lente, comme il arrive lorsque les waggons sont conduits par des chevaux , la
. durée des rails peut aller jusqu'à quinze ans, ainsi qu'on l'a reconnu sur plusieurs chemins de fer qui desservent des exploitations aux environs de Newcastle. Dans ce cas , les chairs peuvent durer aussi très-long-temps , et l'entretien de la voie se réduit presque au renou-
, vellement des chevilles et des coins, que l'humidité détruit assez vite , malgré les diverses précautions qu'on peut prendre pour les en préserver. Ceci suppose que la ligne ne présente pas de courbes raides. Car alors, le mouvement des waggons étant contrarié par ces courbes , une portion considérable de la force motrice se trouve employée à vaincre cette résistance , et détruit nécessairement la solidité de l'assemblage des rails , contre lesquels frottent les oreilles des roues. Aussi, sur des courbes semblables , c'est-à-dire jusqu'à 200 met. au moins de rayon , le rail extérieur se trouve-t-il déversé et usé en très-peu de
temps. Mais ces courbes doivent être exclues de toute grande ligne de chemins de fer.
Pour redresser une voie tourmentée , le cantonnier se sert d'une espèce de griffe, ou de levier en fer recourbé carrément à son extrémité. Avec cet outil, il saisit la bande par son côté déversé, en se plaçant au milieu de la voie ; puis , en pesant sur la queue du levier , il redresse facilement la bande et les dés déversés : tandis que , avec un levier ordinaire , il ne pourrait trouver le plus souvent qu'un mauvais point d'appui sur le soh
Lorsqu'on emploie des chevaux, et en général ce genre de moteur est trop facile à se procurer , trop commode au moins comme aide, pour qu'on doive y renoncer de suite pour les gros transports, il est nécessaire d'empierrer fortement le milieu de la voie et d'y former une espèce de cailloutage pour que les chevaux puissent appuyer leurs pieds. Autrement l'eau s'amasse et séjourne dans les creux que leurs pas ont formés ; ils marchent alors très-difficilement. De plus l'eau pourrit les chevilles des dés, les coins des rails, et, s'insinuant sous les dés , elle les déchausse rapidement , et les fend même s'ils sont d'une nature un peu gelive. Ce cailloutage demande toujours un.
rechargement plus ou moins fréquent avec les chevaux. Il est encore utile , quand on n'em-
ploie que des machines , par la consolidation qu'il donne à toute la voie.
Lorsque le transport est très-considérable , lorsque la vitesse est rapide et que l'on emploie des machines locomotives, les frais d'entretien croissent sensiblement. Les dérangemens de la voie deviennent fréquens , même avec des courbes étendues. Les dés se déplacent ou s'enfoncent par les secousses que leur impriment des convois de vingt-cinq chariots, pesant 100,000 kilogrammes, et allant à trois lieues à l'heure, ou des machines dont le poids s'élève de 5,ooo à 7,000 kilogrammes répartis seulement sur quatre roues. Par suite de ces mêmes secousses , les coins et les chevilles des chairs se trouvent ébranlés : alors le chair n'est plus fixe et se soulève sur son dé. Cet effet est sensible surtout sur les chairs placés aux joints des bandes : ils se trouvent en effet soulevés par toute la longueur de la bande , qui fléchit principalement au milieu sous le poids dont elle est chargée.
Une fois le chair soulevé sur son dé, il casse au milieu très-facilement. Si la pente est assez rapide, on doit se servir souvent des freins pour enrayer, et ces freins produisent un frottement extrêmement énergique de la roue sur le rail. Celui-ci, n'ayant pas une surface aussi dure que la jante trempée de la roue, s'use et s'ex-
folie à sa partie supérieure. Cet effet a même lieu , sans l'emploi de freins, par le seul efifet de la vitesse de rotation des roues, qui font sur le rail l'effet d'un cylindre de laminoir, et en désunissent les différentes couches, si elles ne sont pas parfaitement soudées. Quelquefois aussi , des bandes cassent, lorsqu'un essieu ou une roue vient à se rompre , de sorte que le poids d'un chariot chargé retombe sur le rail ; mais cette éause de détérioration est beaucoup plus rare.
Les rails brisés, usés ou exfoliés peuvent se revendre, comme nous l'avons dit, àaoou 22 f. les 100 kil. Les rails neufs coûtent 35 fr. les 100 kil. Ainsi la perte sur un rail hors de service n'est que de 4o £ au plus de la valeur qu'il a, étant neuf.
Les chairs brisés serevendent à moitié perte comme bocage pour mêler dans la fonte des pièces de grand échantillon.
D'après le compte-rendu des dépenses du chemin de Manchester à Liverpool en i83s, les frais d'entretien de la ligne s'élevaient à 373,8826-. par an par 5o kil., soit, 7,477 fr. 64c. par kilomètre. Au premier semestre de i833,ces frais montent ensuite à 3,357 P ar kilomètre, pour six mois ou à 6,724 pour un an. Cette somme énorme tient à l'extrême rapidité des transports.
S ur le cliemi n de S ain t-Etien ne à Ly o n , où les vitesses sont plus modérées, ces fraix d'entretien de la ligne ne dépasseront pas au plus le ^ de cette somme , soit 2,590 fr., malgré les difficultés particulières que présentent l'entretien des parties en courbes et le voisinage du Rhône.
On peut donc compter 2,5oo fr. comme la moyenne des frais d'entretien d'un kilomètre de chemin de fer soumis à un transport considérable, et à une vitesse de 3 à 4 mètres par seconde.
Sur un chemin à tonnage moyen, et à vitesse au plus de un mètre et demi, ce chiffre de l'entretien ne dépasserait pas 1,000. Mais alors il faudra proportionnellement un plus grand nombre de chariots. Ainsi, sur le chemin de Saint-Etienne à la Loire, où le service se fait lentement , il existe près de 25o chariots, et cependant les transports de ce chemin ne dépassent pas en moyenne 5o chariots par jour.
Dans les chapitres précédens , nous avons estimé les frais de traction sur les différentes pentes , et les frais occasionés par chaque espèce de moteur.
L'entretien annuel d'un waggon, de manière à le tenir constamment en état de service, peut s'estimer à 5o fr. au moins. Pour vérifier cette estimation, il faut observer que, sur les 5oo fr. qui composent le prix de confection
d'un waggon, il y a au moins 3oo fr. en essieux, roues, boîtes , supports, barres de fond et boulons, objets qui résistent assez bien, et qui, étant brisés, se revendent à moitié prix ; les 200 autres francs sont le prix du bois des sablières et de la caisse, et du travail des charpentiers : ces parties du chariot sont celles qui se détériorent le plus fréquemment, par l'usure ou par le choc des waggons les uns contre les autres.
On conçoit, au reste, que l'entretien annuel d'un waggon est en raison directe de son service annuel. Si le chemin a peu d'activité , ou si le nombre des waggons y est très- considérable par rapport à la quantité donnée des transports, un chariot durera beaucoup plus long-temps sans réparation.
Les frais d'administration seront une proportion de la recette totale d'autant plus sensible, que cette recette sera moins forte. Sur un chemin à grand transport, on peut l'évaluer par approximation au moins h £ % de la recette brute.
Rappelons, avant de finir ce chapitre, que les estimations que nous venons de fixer ne sont que des^oyennes , qui peuvent varier suivant lçs*«0Ê&^™ns particulières où Ton se trouve piacj et qui sont toujours modifiées par les localités, et les quantités de transport.