CHAPITRE I

Des rails , chairs et dés .

Le matériel fixe d’un chemin de fer se compose, 1° des barres en fonte ou en fer sur lesquelles portent les roues des chariots ou des rails; 2° des supports en fonte qui portent ces barres , ou chairs; 3° des blocs de pierre appelés dés , où ces supports sont fixés. Quelquefois ces blocs sont remplacés par des traverses de bois qui passent d’une ligne de bandes à l’autre , en traversant la voie, et portent les deux chairs placés vis-â-vis sur l’une et l’autre ligne.

Rails. — Le système de rails , généralement employé, est celui que l’on désigne en Angleterre sous le nom de edge-rail ou bande saillante. C’est celui dont nous avons déjà donné une idée. Les bandes sont en fonte ou en fer laminé. Elles présentent une surface plane à la roue qui est armée par côté d’un rebord latéral. Les roues d’un même essieu portant ainsi chacune un rebord, se trouvent maintenues sur les bandes sans pouvoir s’écarter de la voie (fig. 21).

Les rails en fonle ( fîg . 1,2) ont environ un mètre de longueur, et portent à l’extrémité une petite saillie taillée en biseau, qui permet de croiser des bandes consécutives. Ces deux bandes, ainsi apposées , portent sur un chair ou coussinet, dont les bords relevés les embrassent. Elles y sont fixées par des clavettes en fer qui traversent les deux bandes, et sont arrêtées aux bords extérieurs du chair.

Les rails en fer (fig. 3, 4) s’assemblent d’ordinaire bout à bout et carrément. Généralement, ils sont maintenus dans les chairs par des coins en bois ou en fer, chassés par côté, de manière à serrer dans un creux pratiqué dans le chair un bourrelet qu’offre la bande à sa partie inférieure. Les rails en fer se distinguent des bandes en fonte par leur longueur, qui est de 4 mètres 60 cent, ou 13 pieds anglais. Dn en a fait même de cinq mètres en France. Celte longueur repose sur des dés qu’on doit espacer au plus de 91 centimètres, ou d’un yard anglais, ainsi qu’au chemin de Darlinglon en Angleterre. Si les transports sont actifs, il convient même de réduire cette distance à 76 centimètres entre deux dés consécutifs, de sorte que la barre entière de 4 mètres 60, se trouve reposer sur six dés.

Ce système de longues bandes , ainsi liées à six chairs et à six dés, offre un grand avantage pour la solidité de la voie, et la conservation de l’alignement des bandes, que tend sans cesse à déranger l’effort latéral du rebord des roues, dans le mouvement du chariot. Avec les longues bandes en fer, cet effort latéral se trouve

DE CHEMINS DE PER

réparti sur six dés, taudis qu’il porte simplement sur un seul, dans le système des rails en fonte. Conséquemment, dans ce dernier cas où le nombre des éléments de chaque ligne de bandes est six fois plus considérable, l’action de la roue est bien plus puissante pour détruire les alignements.

Un autre avantage des rails en fer laminé , c’est qu’ils ne pèsent généralement que 13 1/2 kilog. par mètre, tandis que chaque mètre de rail en fonte pèse de 27 à 28 kilog. L’adoption des rails en fer présenté donc une économie considérable dans les dépenses primitives d'établissement. Celle différence singulière de poids tient à ce que le fer a une beaucoup plus grande force de cohésion que la fonte , et peut ainsi résister , sous une même section transversale, à un poids beaucoup plus considérable. Ainsi, l’expérience démontre qu’un barreau de fonte, soumis à un effort de traction longitudinale, ne peut résister à un poids de plus de 10 kilog. par mill. carré, tandis que la résistance du fer sous une même section s’élève moyennement à 40 kilogr. ; et le calcul prouve que deux barreaux, l’un de fonte , l’autre de fer, posés sur deux supports et chargés d’un certain poids, présentent le même rapport de résistance. De celte donnée on peut conclure que le poids de la première bande doit être sensiblement double du poids de la seconde. C’est ce que prouve, au reste, l’expérience des chemins de fer construits avec l’une ou l’autre de ces matières , et , en pratique , un fait reconnu depuis une

vingtaine d’années, vaut infiniment mieux qu’un résultat obtenu par le calcul (1).

Pour donner quelques éclaircissements sur cette ques* tion , examinons la forme que la pratique a montré con* venable de donner à la section des bandes pour qu’elles offrent sur tous leurs points une résistance sensiblement égale à la pression des waggons qui portent successivement sur leurs diverses parties.

La section des bandes en fer ou en fonte ( fig. 6, 7 ), présente, dans sa partie supérieure, une surface de S cen-

(1) Désignons par I la distance variable du poids au support le plus voisin , par b la largeur de la barre, par d son épaisseur; appelons f la résistance transversale que le métal dont elle est formée peut offrir par millimètre carré à un effort de traction longitudinale. Enfin soit P, le poids supporté par la bâfre ; on aura l’équation suivante :

P / = bd*.

Équation que l’on peut vérifier dans les traités de mécanique appliquée.

Maintenant , si la barre est une barre de fonte, / = 10 k., et pour une barre de fer f = 40 k. Le poids P restant constant, ainsi que la longueur comprise entre deux supports, et la largeur des deux bandes, la quantité variable d'une barre à l’autre, pour une même valeur de f, sera l’épaisseur d. Supposons que d soit l’épaisseur de la barre en fonte, d ' celle de la \ barre en fer, on aura

I0rf2 = 40d’2.

ou d = 2 d'.

Ainsi, à un point donné, l’épaisseur de la barre en fonte devra être double de l’épaisseur de la barre en fer, et comme les pesanteurs spécifiques du fer et de la fonte sont représentées par 7.80 et par 7.20, le poids de l’eau étant 1, il s’en suit que le poids de la barre en fonte doit être sensiblement double du poids de celle en fer.

timètres. Au-dessous , elle se rétrécit et se réduit à la largeur nécessaire pour que la résistance du métal employé fasse équilibre à la pression du poids qui roule sur la barre. Cette largeur plus grande à la partie supérieure n’est pas sans motif. Elle a pour but d’empêcher que la barre ne creuse les jantes des roues et ne les use trèspromptement; ce qui arriverait infailliblement si la surface, comme le reste du corps de la barre, était réduite à 12 ou 1S) millimètres de largeur. D’un autre côté, l’on conçoit que, pour que la barre présente une résistance égale sur la longueur comprise entre deux supports , il faut qu’elle soit plus épaisse au milieu qu’à ses extrémités supportées par des blocs de pierre, et ainsi son épaisseur verticale doit décroître peu à peu du milieu jusqu’aux 0 dés , de manière que le dessous de la barre présente la forme d’une courbe. Le calcul indique que cette courbe est une parabole (1), et telle est aussi la forme que l’on donne aux barres coulées en fonte, ainsi que l’on peut le vérifier sur la figure 1.

Quant aux bandes en fer , la question n’est pas identique avec celle que nous venons d’examiner ; car il ne s’agit plus ici d’une barre seule, posée sur deux

(1) Reprenons l’équation précédente :

P i= çfbdî

pour une même barre, f,b et P peuvent être regardés comme constants. Les deux variables de celte équation sont donc l ou la distance du poids au support fixe , et d ou l’épaisseur de la bande sur un point donné. La courbe représentée par cette équation sera une parabole, dont l’axe passera par le milieu de la barre.

supports. Les bandes en fer ont, comme nous l’avons ' dit, une longueur presque quintuple des bandes en fonte, et leurs six portions comprises entre deux dés , étant solidement serrées contre ces dés par des coins de bois ou de fer, forment un ensemble rigide dont chaque partie contribue à la résistance totale présentée par la barre au poids qui pèse sur une seule de ces parties.

Ce résultat se concevra d’autant mieux, que les barres en fer offrent un certain degré de flexibilité qui aide à répartir l’effet de la pression sur toute la longueur. De là résulte que la courbure , convenable pour chaque portion d’une barre de fer comprise entre deux dés consécutifs, doit être moins sensible que pour la bande en fonte qui résiste isolément. Pratiquement, cette courbure devient alors de peu d’importance. «

Cependant, en Angleterre, on se conforme encore strictement à la règle de la théorie, même pour les bandes en fer , et l’on s’astreint à donner au milieu de chaque portion comprise entre deux dés une plus grande épaisseur que l’on diminue ensuite successivement Jusqu’au point qui porte directement sur le dé. La longueur totale de la barre présente ainsi une succession de parties renflées et de parties serrées, et l’épaisseur moyenne de chaque longueur comprise entre deux dés varie de 6 ou 7 cent, à l’extrémité jusqu’à 9 cent, au milieu. Mais cette forme ondqlée ne peut s’obtenir qu’avec assez de difficulté, ainsi qu’on le comprendra facilement lorsque nous aurons donné une idée de la manière dont ces barres sont fabriquées. Comme il n’en résulte qu’une

différence assez faible entre la plus grande et la plus petite épaisseur de la barre , on a adopté en France une épaisseur moyenne de 8 centimètres pour toute la longueur du rail.

La fig. 6 présente la section d’une barre en fonte fixée par des clavettes transversales, la coupe étant prise à sa plus grande épaisseur verticale. La fig . 7 présente celle d’une barre en fer, fixée sur son chair par des coins latéraux qui tiennent son bourrelet inférieur serré dans le creux correspondant du coussinet. Les proportions indiquées sont conformes aux dimensions employées au chemin de St.-Étienne à la Loire, dont les rails sont en fonte, et à celles du chemin de St.-Étienne à Lyon, dont les rails sont en fer. La fig. 8 représente la section d’un rail en fer du chemin de Darlington en Angleterre.

Fabrication des rails. Le rails en fonte se coulent comme des pièces ordinaires de moulerie. On a cherché inutilement aies fabriquer avec la fonte sortant directement des hauts fourneaux , et qu’on appelle fonte de première fusion. Cette fonte est trop cassante , n’étant pas assez épurée. On est donc obligé de refondre la fonte de première fusion dans un fourneau à manche ; cette fonte ainsi traitée , et appelée alors fonte de deuxième fusion, est versée dans les moules en sable où a été creusée la forme du rail.

Les rails en fer se laminent avec une paire de cylindres garnie de cannelures qui portent en creux la forme que les rails présentent en relief. Lorsque les rails sont des rails droits, ou qu’ils ont une section uniforme sur

toute leur longueur , leur laminage n’est guère plus difficile que celui du fer ordinaire. Les cylindres portent chacun cinq cannelures qui viennent se placer l’une devant l’autre. Elles sont graduées de manière à ce que la matière métallique se moule peu à peu sur leur forme, sans que les morceaux de barres qui composent le paquet qu’on lamine, se désoudent ou se déchirent , ce qui arriverait si les cannelures étaient en nombre insuffisant. Car, lorsqu’on apporte le paquet de barres des fours où on le chauffe , il n’a ordinairement que 2 mètres au plus à son entrée dans les cylindres , et il finit par s’allonger jusqu’à S et 6 mètres. Cette longueur dépasse celle que nous avons indiquée comme étant la longueur ordinaire des rails prêts à mettre en place. Cet excédant tient à ce que les extrémités de la barre, étant moins bien comprimées, viennent généralement défectueuses au laminage; et, en laissant ainsi au moins 50 cent, environ de chaque côté, on est sûr de trouver, dans le reste delà barre, une longueur suffisante sans défauts. Au sortir du laminoir, la barre est traînée dans une espèce de sentier en fonte où elle est étendue et appliquée dans toutes ses parties à grands coups de maillets de bois. Cette opération a pour but de la dresser le mieux possible et de l’empêcher de se courber trop fortement par le refroidissement. Lorsqu’elle est refroidie, onia porte à une forte cisaille qui sert à couper les bouts des fers ordinaires, mais que l’on arme d’un couteau d’acier fondu taillé suivant la section même du rail , afin que celui-ci puisse être coupé bien

net. Cette netteté de la coupe du rail est une condition très-importante pour l’ajustement des rails bout à bout, commeilssontplacésordinairementsurlescheminsdefer.

Lorsqu’on veut que la forme des bandes soit ondulée de distance en distance, l'opération devient beaucoup plus difficile. Les cannelures des cylindres doivent présenter en creux le moule de la section variable de la bande, depuis la partie qui pose sur le dé jusqu’au point le plus éloigné de deux dés consécutifs , et où conséquemment la bande a le plus d’épaisseur. Généralement, dans les usines anglaises, les trois premières cannelures , qui ne doivent servir qu’à dégrossir la bande , sont faites d’une section uniforme; et les deux dernières seules sont taillées suivant une profondeur variable. Le tournage de ce genre de cylindres lamineurs demande beaucoup d’habileté ; mais c’est surtout le laminage luimême qui exige une grande adresse, puisqu’il faut que la matière métallique se distribue uniformément dans le moule des cannelures ; et celte répartition ne peut manquer d’être fréquemment inégale si le fer n’est pas à la température convenable, et si le paquet de barres qu’on lamine n’est pas parfaitement soudé. La difficulté d’exécution de ces barres ondulées, jointe au peu d’utilité de cette forme particulière, a engagé, comme nous l’avons dit, les compagnies des chemins exécutés en France, à employer des rails de section uniforme, et l’expérience montre qu’ils résistent aussi bien que des rails ondulés.

Nous avons dit plus haut que le poids d’un mètre de

rail en fer est de 13 k. 1/2 environ, tandis que celui d’un mètre de rail en fonte s’élève jusqu’à 27 et 28 kil. On peut aujourd’hui se procurer, dans les usines françaises, des rails en fer à 33 fr. les 100 kil. Les rails en fonte coûtent au moins le même prix par 100 kil. Ainsi, un mètre courant de rail en fer revient à 4 fr. environ, tandis que le mètre de rail en fonte coûte plus de 9 fr.

A cette économie singulière , on a opposé la crainte que la rouille et l’usage ne détériorassent plus rapidement les rails en fer que ceux en fonte. Mais cette assertion est loin d’être démontrée. Quant à l’effet delà rouille, il est comme insensible sur un chemin de fer, et l’on a fait une remarque curieuse à ce sujet. C’est que la rouille ne pénètre guère à plus de 1/2 mil. de profondeur dans les barres soumises , comme celles des chemins de fer, à l’action des roues qui passent sur elles journellement.

Quant à la détérioration par l’usage, on doit observer que les bandes en fer ne cassent presque jamais, à moins que le fer ne soit très-aigre. La fonte , au contraire , est très-exposée à casser , surtout dans les gelées d’hiver. Enfin , on doit dire que les rails usés peuvent se vendre encore comme vieux fers à 20 ou 21 fr. les 100 kil., tandis que la fonte brisée n’est bonne que pour bocage, et ne peut se remettre aux fondeurs qu’à 16 ou 17 fr. au plus le quintal métrique.

Chairs. Les chairs en fonte qui portent le rail à chaque dé présentent en creux la forme du rail en relief. L&fig. 6 représente la coupe d’un chair employé ordi-

DE CHEMIHS DE FER

nairement pour les rails en fonte. On les y introduit en les glissant par côté, et, ainsi que nous l’avons dit , ils y sont assujettis au moyen d’une clavette transversale qui traverse le chair et les deux bandes apposées.

La fig. 7 présente la section d’un chair avec un rail en fer de la forme de ceux que nous avons indiqués plus haut. Ces chairs ont généralement 22 cent, de longueur sur 6 cent, de large ( fig . 10). Le creux qu’ils portent sert à loger le bourrelet du rail, tandis que le coin en bois, chassé entre la partie opposée du rail et le côté du chair, est retenu par une petite saillie en fonte d’une demi-ligne environ. De celte manière, le rail se trouve assujetti fortement en place , jusqu’à ce que le coin de bois pourrisse; alors il prend un mouvement sensible dans son support. Pour remédier à cet inconvénient , on emploie en Angleterre des coins de fer au lieu de coins de bois, fig. 8 : mais ces coins en fer ont le désavantage de ne pouvoir serrer le rail aussi fortement, et de lui laisser toujours un mouvement sensible. En général, on doit remarquer que la grande difficulté de l’assemblage des rails dans les chairs tient surtout à la difficulté de bien assujettir ensemble les deux bouts des rails consécutifs; car, chaque bande pliant sous le poids des chariots , ces deux bouts tendent toujours à se relever , et, si l’un d’eux n’est plus serré par le coin , il en résulte qu’il s’élève au-dessus de l’autre, et produit un choc dans le passage des chariots. Aussi einpioie-t-on pour ces joints de bandes des chairs plus longs de 2 c. au moins que ceux qui sont placés au milieu de chaque

bande. Quelquefois , lorsque les rails sont posés sur une partie de chemin de fer en pente , il arrive qu’ils ont une tendance à glisser hors du chair, suivant le sens de la pente, par l’eÊFet des secousses qu’ils reçoivent. Alors on perce d’un trou latéral chaque rebord du chair de jonction ainsi qu’un des rails qui s’y trouve placé; et, au moyen d'une clavette en fer qui traverse le chair et le rail percé, on empêche celui-ci de glisser hors du chair. Ce dernier moyen réunit , comme l’on voit, les deux systèmes d’assujettissement dans les chairs , par clavette et par pression latérale. Au chemin de Manchester, on a entaillé le bout des rails de manière à les croiser comme des rails en fonte. Cette operation est excellente pour consolider le chemin : elle n’a d’autre inconvénient que d’augmenter le nombre de rails nécessaires sur une longueur donnée.

Les chairs sont en fonte, et se fabriquent très-facilement, puisqu’on peut en mouler quatre à la fois dans un même châssis de fonderie. Aussi ne coûtent-ils que 33 à 40 fr. les 100 kil., et chaque chair, pesant 3 kil., revient à 1 fr. environ. Ils n’ont pas une durée très-longue sur un chemin un peu fréquenté; mais leurs débris peuvent encore se revendre à 16 fr. les 100 kil., et, d’ailleurs, il serait trop coûteux de fabriquer des chairs en fer forgé.

Les deux ouvertures qu’ils portent de chaque côté servent à recevoir des chevilles de chêne qui entrent fortement comprimées dans des trous correspondants ménagés dans les dés en pierre ou dans les traverses en bois (fig. 10 et fig. 7).

Dés ou blocs de pierre. — Les dés ont en général au moins un pied carré de surface sur sept à huit pouces de hauteur. Cette largeur de surface est nécessaire pour asseoir parfaitement le rail sur le terrain ; mais il ne faut pas que le dé soit trop élevé , qu’il soit cubique, par exemple ; car alors toute force latérale exercée contre le rail par le mouvement des chariots, renverserait trèsaisément ce dé mal assis et prêt à tourner sur sa base. Ainsi que les chairs, les dés placés aux joints des bandes ont une surface plus large que ceux placés aux points intermédiaires; ils ont, en général, au moins deux pieds . carrés. Les dés sont grossièrement équarris sur leurs côtés; la face supérieure seule demande plus de soin, pour qu’on puisse y aplanir commodément l’emplacement du chair. Le perçage des trous qui doivent recevoir les chevilles en bois s’exécute à la mèche ordinaire : ces trous ont au moins trois pouces de profondeur, et doivent être le plus droits qu’il est possible, pour que le chair ne ballotte pas. Le dé, ainsi percé, coûte 75 cent, environ pris à la carrière. Pour consolider les chevilles en chêne dans les trous du dé , on enfonce souvent un gros clou de fer dans ces chevilles une fois fixées ; mais, comme les coins, elles sont sujettes à être changées assez souvent. Leur prix est au reste très-peu élevé.

Pose des rails. — Lorsque l’emplacement de la voie est convenablement préparé , et qu’il s’agit de mettre les rails en place , on commence par creuser deux fossés de la largeur des dés, suivant la ligne que doit occuper chaque série de bandes , des deux côtés du chemin. En

Angleterre, la largeur de la voie est généralement de 00 pouces anglais, ce qui correspond à l m 50. C’est aussi la largeur qu’on a adoptée en France pour les chemins de fer exécutés jusqu’ici. Ces fossés étant ainsi creusés à 75 cent, environ de l’axe de la voie , on en approche les dés garnis de leurs chairs : on approche , on nivelle les places qu’ils doivent occuper, et qui sont espacées soit de 91 cent., soit de 76 cent. , comme nous l’avons dit plus haut, soit de tout autre écartement qu’on adoptera. Puis on pose une vingtaine de dés en même temps, et on les aligne sur la ligne droite ou la courbe que doit former le chemin , en plaçant dans les chairs les bandes arrêtées provisoirement. Il se rencontre toujours des inégalités dans la profondeur du fossé ou la hauteur des dés; on les corrige , au moyen de trois niveleltes en bois, semblables à celles des paveurs, et dont deux sont placées sur des rails déjà posés , ou sur des piquets d’une hauteur vérifiée , tandis que l’autre est promenée sur les deux rails non fixés , les plus près de ces piquets. Suivant que les dés de ces rads sont trop bas ou trop hauts, on recharge la terre sous eux , ou on les enfonce avec des dames en bois. Quand la hauteur de ces deux rails est arrêtée, on transporte sur eux les deux premières niveleltes, et l’on porte la troisième nivelette sur les bandes plus éloignées. Lorsque ces opérations ont été soigneusement exécutées, on serre les rails dans les chairs en y enfonçant les coins : on garnit chaque dé de pierrailles et on l’entoure avec la terre extraite du fossé qu’on dame fortement afin de la comprimer.

Ces précautions sont indispensables pour l’établissement d’une ligne solide, et l’on ne saurait apprécier assez leur importance ; car la résistance à la traction peut être doublée par l’imperfection de la pose des rails. Quand on emploie des traverses pour supporter les chairs, ce qui n’a lieu généralement que pour des poses provisoires , on place ces traverses perpendiculairement à l’axe de la voie dans un sillon creusé à cet effet, et l’on^aligne simultanément les bandes des deux lignes. Ce même moyen s’emploie encore quand une pose définitive en dés est effectuée sur des terres fraîchement apportées , et qui tfont pas eu le temps de se tasser. On place alors entre les dés des traverses qui unissent les deux lignes de rails , et qui empêchent leur écartement. Enfin, dans la pose des rails en fer, on laisse un intervalle de deux millimètres environ entre les bandes consécutives, afin que , dans les grandes chaleurs, ces longues bandes puissent s’allongerjibrement sur toute leur étendue. Cet intervalle de deux millimètres paraît suffisant pour les variations de température de nos pays , comme on peut le vérifier d’après la dilatation du fer, qui est , pour un mètre , de 0 mm .0122 par degré. Pour 50 degrés de variations , l’alloDgement d’un mètre serait 0 mm .6l0, et celui d’un rail, de 15 pieds anglais ou 4 m .G0 de longueur, serait 2 mm .180. Si la bande était plus longue, si elle était de 5 mètres par exemple, il faudrait laisser un peu plus d’espace encore. Sans celte précau tion , les bandes allongées par l’effet de la température se courbent avec une force irrésistible , et des poses

exécutées avec la plus grande rigueur en hiver sont méconnaissables au bout de six mois, la chaleur ayant altéré tout l’alignement. Les bandes en fonte étant beaucoup plus courtes, il se trouve toujours assez d’espace entre leurs joints , pour suffit* à l’allongement produit par la même cause.

Au sortir de l’usine , les rails en fer présentent toujours une certaine courbure qui résulte de l’inégalité de leur refroidissement sur toute leur étendue. Cette courbure est assez sensible pour exiger que la barre soit dressée exactement avant d’être mise en place. Le dressage se fait à froid sur une petite enclume portative dont se munissent les poseurs de rails. 11 exige l’emploi de trois hommes , dont deux tiennent la barre , et présentent successivement toutes ses parties sur l’enclume, tandis que le troisième frappe dessus avec une masse en fer. Trois hommes peuvent dresser 30 à 40 bandes dans leur journée, chacun gagnant 40 sous environ , le dressage revient de 20 à 15 cent. le rail.

Nous avons vu que les bandes en fer ont d’un côté un bourrelet qui se loge dans une partie creuse ménagée dans le chair, tandis que, entre l’autre côté et le rebord du chair, on enfonce le coin qui fixe le rail en place {fig. 7). Lorsqu’on pose les rails , on peut être incertain de savoir s’il vaut mieux placer le bourrelet du rail à l’intérieur ou à l’extérieur de la voie. Pour examiner cette question , il faut se rappeler que la pression exercée par l’oreille de la roue dans le mouvement du waggon, agit toujours de dedans en dehors , sur la par-

DE. CHEMIKS DE FER. 25

tie supérieure de la bande , et tend ainsi à renverser celle-ci à l’extérieur. Si donc l’on place le bourrelet en dedans, ce bourrelet se trouvera presser fortement contre la partie supérieure du chair, et tendra à la casser, tandis que , si on le place en dehors , le coin placé plus près de la surface supérieure de la bande la soutiendra mieux contre le déversement , et de l’autre côté la bande s’appuiera contre la partie supérieure du chaire. Ainsi , il semble qu’il convient mieux de placer le bourrelet en dehors de la voie et le coin en dedans. Dans tous les cas , comme les bandes s’usent surtout dans la partie de leur surface exposée au frottement de l’oreille de la roue , il convient de les retourner lorsque cette face est usée, et de faire porter l’oreille sur l’autre face encore intacte , de sorte que l’on se trouve amené à employer successivement l’une et l’autre des méthodes de pose que nous venons d’indiquer.

Plate-rail. — Outre le système de bandes que nous venons de décrire, et que l’on désigne sous le nom d ’edgerail , il existe en Angleterre un autre système connu sous le nom de plate-rail ou de chemin à bandes plates. Dans ce dernier système, l’oreille qui doit empêcher la roue du chariot de sortir de la voie, se trouve placée sur le bord de la bande, au lieu de se trouver sur la jante de la roue, et cette bande se trouve avoir la forme représentée fig . 5 et 9 . La jante de la roue étant plate, il s’en suit que ce système de bandes peut recevoir toute espèce de voitures analogues à celles qui parcourent les routes ordinaires, et de là il semble, au premier coup-d’œil, qu’il

MANUEL J)U constructeur

est susceptible d’une application bien plus générale que celui des rails saillants, qui demande des roues d’une forme particulière. Mais il faut réfléchir que le principe d’un chemin de fer est de présenter une surface parfaitement unie à l’action d’une jante également sans aspérité , et conséquemment il ne convient pas d’employer des lignes de rails à supporter les jantes des voitures ordinaires, grossièrement ferrées et garnies de gros clous qui produiraient encore un frottement sensible et détérioreraient les bandes rapidement. Le système des plaierails semble, il est vrai, présenter une certaine économie d’établissement primitif sur celui des edge-rails , puisque les bandes , étant plates, peuvent s'arrêter facilement sur des longuerines au moyen de grosses vis à bois; mais la forme creuse qu’elles présentent les expose à se couvrir de boue, ou de poussière, ce qui crée une nouvelle résistance à la traction et détruit totalement l’avantage des chemins de fer. Pour diminuer cet inconvénient, on a employé, sur ces bandes plates, des roues trèsminces, qui avaient moins de points de contact avec elles, et étaient par là moins exposées à se charger de boue et des matières étrangères répandues à la surface; mais ces roues minces creusent rapidement un sillon dans la bande, et de là résulte un nouveau frottement très-énergique.

Cette sorte de chemin a été longtemps usitée dans le pays de Galles, mais peu à peu elle disparaît pour faire place au système des barres saillantes. On avait pensé aussi qu’elle serait applicable aux galeries des mines ,

dont le sol est généralement assez ferme pour recevoir ia bande sans intermédiaire : mais les essais qu’on en a faits, et qu’on fait encore, indiquent que l’économie de premier établissement, et ia facilité de défaire et de rétablir ces espèces de chemins de fer, sont bien compensées par l’excès de résistance que produit la boue déposée sur la bande, et par l’usure rapide du matériel sous l’action de ces jantes minces en fonte qui agissent comme un couteau tranchant. Aussi , lorsqu’on songe à employer les chemins de fer pour un usage de quelque importance, on doit se borner aujourd’hui au système des bandes saillantes, qui, élevées de quelques pouces au*dessusdu sol, et n’offrant à leur partie supérieure qu’une surface de !» centimètres de large , se tiennent beaucoup plus facilement dans cet état de proprété indispensable pour un chemin de fer. C’est donc uniquemcnlsurles détadsdece système généralement adopté que j’appellerai l’attention du lecteur.

Cependant nous devons examiner si la force et la nature des différents éléments qui le composent ne doit pas varier suivant le prix du fer, de la fonte, des pierres même dans les différentes localités. Les dimensions que nous avons données pour la section des rails en fer, sont conformesà celles qui ont été adoptées primitivement en Angleterre; mais on les a trouvées trop faibles pour les grandes vitesses du chemin de Liverpool à Manchester, où les voyageurs sont entraînés à raison de 7 à 8 lieues à l’heure. Sur ce chemin on a employé des rails pesant par mètre 20 kilogrammes. Cette augmentation de poids dans les rails était convenable en Angleterre, où

les usines les fournissent à raison de 20 fr. les 100 kil. Mais en France, où le fer est plus cher, pour un chemin

• destiné à des vitesses analogues à celles du chemin de Manchester, il serait infiniment plus économique d’augmenter le nombre des dés, ce qui donnerait le même résultat pour la solidité de la voie.

Cette remarque me conduit à dire quelques mots sur les différents systèmes de construction de chemins de fer qu’on peut proposer comme étant plus économiques que le système anglais. Le mode le moins dispendieux, comme construction , consiste à employer des longuerines de chênes revêtues de bandes de fer plat de 1 cent, d’épaisseur, et liées ensemble par des traverses perpendiculaires à la direction de la voie. Nous devons même dire que, le bois étant plus élastique que les dés, un chemin ainsi établi aurait l’avantage d’être très-doux pour les voyageurs. Mais, s’il était fatigué par un transport un peu actif, il ne pourrait durer que peu de temps : car le chêne, qui en formerait la base, étant imparfaitement recouvert de terre, se trouverait exposé à toutes les alternatives de la sécheresse et de l’humidité, et pourrirait promptement. De plus, les bandes de fer vissées avec des vis à bois se détachent très-aisément : et, au bout de quelque temps, la voie devrait être entièrement réparée, pour peu que les transports y fussent exécutés avec une certaine vitesse. On a fait quelques essais en ce genre pour le service d’usines ou d’exploitations, mais il serait impossible d’appliquer un tel système sur

• «une grande échelle.

Dans les pays où la pierre de taille de grande dimension est à bon marché, on pourrait placer sur des pierres de 1 mètre 30 cent., des bandes de fer plat de 5 centimètres d’épaisseur, et on les arrêterait avec des vis en fer entrant dans des chevilles en bois qui seraient fixées dans la pierre comme dans les dés ordinaires. Pour donner une grande stabilité à l’assemblage, on aurait soin de croiser les longueurs de bandes avec les pierres consécutives , et de plus on laisserait en saillie chaque bande de 2 cent, au moins pour que l’oreille de la roue ne frotte pas contre la pierre. Ce système serait assez solide, mais il exige de longues pierres qui seraient assez difficiles à trouver. Aux mines d’Alais, M. Brard avait essayé un autre système un peu différent; il consistait à placer sur champ, dans un sillon pratiqué dans de longues pierres, des bandes de fer de 2 centimètres d’épaisseur, retenues de côté par des coins très-minces en fer. Mais, d’après ce que nous avons vu , ces bandes posées sur champ doivent avoir l’inconvénient grave de creuser la roue Irès-promptement, et de plus elles sont très-exposées à se déverser par l’action latérale des roues.

Le système des barres saillantes anglaises semble remplir avec assez d’économie les conditions nécessaires pour la conservation des roues des waggons , et pour la solidité de la voie. En se rappelant seulement qn’on doit augmenter le nombre des dés si l’on veut employer de grandes vitesses, les dimensions des bandes que nous avons indiquées seront toujours convenables.