PLAW8 I5CL1NES> ASCENDANTS, AUTOMOTEURS ET BIS-AUTOMOTEURS

Les houillères, surtout dans le centre et le midi de la France, sont souvent dans des régions très-accidentées, de telle sorte qu on est forcé d'avoir recours, pour les transports du jour, à des plans inclinés, ascendants ou automoteurs.

L'établissement de la voie sur ces plans inclinés ne présente d ailleurs aucune difficulté spéciale.

S'il s'agit d'un plan ascendant, la traction est opérée par une machine située à son sommet, et mettant en mouvement un tambour horizontal, de grand diamètre, sur lequel deux câbles sont enroulés en sens inverse; l'un sert à monter un train de waggons pleins, pendant que le train de waggons vides descend avec l'autre.

Un plan automoteur est d'une installation encore plus simple, un même câble passé sur une poulie horizontale est attaché vers le sommet du plan au train de waggons pleins qui va descendre, et vers l'extrémité inférieure au train de waggons vides qui va monter. L'excès du poids des pleins, sur le poids des vides, suffit pour déterminer le mouvement dont la vitesse est réglée par un frein: une pente de 0",05 par mètre suffit pour l'établissement de ce système.

Il existe de nombreux exemples de plans inclinés ascendants ou automoteurs, mais leur établissement présente des conditions tellement variées, que chaeim

d'eux est Toccasion de problèmes intéressants, relatifs aux pentes et aux différences de poids qui doivent exister entre les deux trains.

On peut, il est vrai, avec un matériel léger, remonter les waggons vides sur des plans automoteurs dont la pente n est que de 0",025à0",030, mais le matériel des exploitations houillères doit être lourd et résistant pour supporter les manœuvres des gares. D'autre part, un plan automoteur destiné au service d'une exploitation doit pouvoir remonter les bois, les fers et autres matériaux nécessaires aux travaux. Enfin il faut pouvoir remonter au besoin un waggon vide supplémentaire. Les pentes de 0",05 à 0™,07 sont les plus convenables pour ce service.

Avec des pentes de 0",10 à 0°,20, on peut créer des plans bis-automoteurs, c'est-à-dire qui remontent les waggons vides à des hauteurs supérieures à celle du point de départ des waggons pleins.

Il existe un plan automoteur à Sart-les-Moulins, plan de date assez ancienne, mais dont le tracé et Vinstallation ont été perfectionnés par M. Jouniaux , de telle sorte que depuis deux ans, les accidents, autrefois assez fréquents, ont complètement cessé de se produire.

Le plan automoteur de Sart-les-WLoulios a 816 mètres de longueur, il est à la voie de 1°*,10, et il a deux voies sur la plus grande partie de son parcours. Son profil offre différentes pentes variant de 0",075 à 0",050. Finclinaison moyenne ne dépassant pas 0",065.

Les cent premiers mètres de lextrémité supérieure ont une pente de 0°,064 par mètre, et les cent derniers mètres, à la partie inférieure, ont0°,051.

Ce plan est desservi par un câble en cha nvre, de 0",021 de circonférence et pesant 5 kilogrammes par mètre courant, qui passe sur une poulie de renvoi ordinaire, de 1",10 de diamètre , à laquelle se trouve fixé le frein. La durée de ce câble, qui représente un capital de 6,500 francs, est de vingt-quatre à trente-deux mois, suivant l'activité du service. Ce service est de 90,000 à 100,000 quintaux métriques par mois.

Chaque train se compose de dix à douze waggons pleins, pesant en moyenne 2,300 kilogrammes (900 kilogrammes pour le waggon vide, et 1,400 kilogrammes de charbon). Il faut ajouter à ce poids environ 500 kilogrammes pour Fexcédant d'un waggon de déblai, qui se trouve généralement dans chaque train.

Le poids total descendant est, par conséquent, de 23,500 à 28,100 kilogrammes.

Le train montant est de dix à douze waggons vides, dont le poids est de 9,000 à 10,800 kilogrammes.

Dans ces conditions, le nombre de dix waggons est la limite nécessaire pour que le mouvement automoteur se produise, et encore la moindre imperfection de la voie suffit-elle pour empêcher le départ, qui s'obtient facilement avec les trains de douze waggons.

Une manœuvre complète, en tenant compte de Tapprochage, de l'attache, de la mise en mouvement, du parcours de 816 mètres et de la réception des trains,

exige environ dix minutes* Le parcours lui-nK^mo ne dure que quatre minutes, la vitesse moyenne étant do S'^.Si par seconde. La vitesse maximum dépasse à peine 4 mèlres,et pendant tout le trajet le frein reste en quelque sorte maître du train, qu'il pourrait arrêter sur la pente.

Lorsqu'un pareil plan automoteur est bien établi et suffisamment alimenté, les frais de transport, n^partis sur chaque tonne de houille, sont à peine sensibles. Ils se bornent, en effet, à Tusure de la corde, au graissage et à l'entretien des rouleaux et de la poulie, et à Tentretien d'un personnel de trois à quatre ouvriers pour les manœuvres, indépendamment de ceux qui sont nécessaires pour la formation des trains, au départ et à ia réception.

Nulle part, les problèmes relatifs à l'établissement

des plans inclinés ascendants et automoteurs ne se

sont présentés dans des conditions aussi difficiles et

aussi complexes, que dans Texécution du chemin do fer

des houillères de Portes à la Levade, dans le bassin du

Gard. Ces difficultés ont été heureusement surmontées

par M. de Reydellet, ingénieur-directeur de ces mines,

et le tracé de son chemin de fer nous paraît résumer

tous les problèmes que peuvent présenter les transports

des houillères pour atteindre une grande voie de com-

muQication.

L'exaioen de ce tracé représenté en plan et profil, planche LXXI» est un exemple frappant des difficultés que les exploitants peuvent avoir à surmonter pour assonr leurs débouchés.

Les mines de Portes sont ouvertes dans le Val de rOguègne, affluent du Luech, qui passe à Bessèges et qui est lui-même un affluent de la Cèze. Pour donner une issue aux produits de l'exploitation, le plus simple était donc de relier les mines au chemin de fer de Bessèges, en suivant la pente naturelle des vallées. Mais les études démontrèrent que ce chemin coûterait plus de 5 millions; avec le matériel nécessaire à son exploitation, c'était une dépense de 6 millions. Ce tracé avait, en outre, l'inconvénient de ne conduire à Alais que par un détour de 50 kilomètres, c'est-à-dire d'élever le coût du transport à 3 fr. 50 c. par tonne.

Les mines de Portes étaient plus rapprochées de la Levade que de Bessèges; il n'y a, en effet, que 9 kilomètres entre ces deux points; mais pour les relier, on avait à traverser les contre-forts de la crête de partage de Portes , crête qui sépare les eaux du bassin de la Cèze de celles du Gardon. Ces contre-forts, à la fois très-élevés et très-abrupts, ne pouvaient être traversés directement que par un tunnel de 7 kilomètres, entreprise à laquelle on ne pouvait songer ; mais on pouvait s'élever par des plans inclinés, de manière à traverser les cimes par des tunnels de peu d'importance, puis descendre les pentes par des plans automoteurs ainsi que l'indique le profil du tracé.

L'usage des plans inclinés et des plans automoteurs, déjà répandu dans le bassin du Gard, rendait en quelque sorte cette solution naturelle, et l'étude du tracé fut confiée à M. de Reydcllet, ingénieur connu de tout le

département du Gard, par de nombreux services rendus à Findustrie minière du pays.

L'étude du tracé fut difficile; M. de Reydellet fit jalonner trois tracés distincts, d'abord pour les comparer, et en second lieu pour ne pas exalter les prétentions des propriétaires, qui pouvaient rendre l'exécution impossible, ce chemin devant s'exécuter sans concession, comme chemin d'utilité privée, et, par conséquent, sans droit d'expropriation.

Un des trois tracés se trouvait dans des conditions de simplicité relative qui devaient lui assurer la préférence. Il se présentait de telle sorte que les waggons, une fois élevés au point culminant du tracé, pouvaient redescendre les pentes au moyen de deux paliers de 3 kilomètres chacun, inclinés à 0",015 par mètre, et de deux plans bis-automoteurs, c'est-à-dire de deux plans qui élèveraient les waggons vides à un niveau supérieur à celui des waggons pleins, de telle sorte que ces waggons vides pussent revenir à l'origine des paliers par ^es chemins spéciaux, inclinés en sens inverse.

Ces conditions sont mises en évidence par le plan et le profil du tracé, planche LXXII. le profil montre comment le trafic peut s'eflFectuer sur une longueur de 1,700 mètres, c'est-à-dire jusqu'à la gare des Luminièreft, sans chevaux ni locomotives.

le plan bis-automoteur de la Levade, établi il y a

^inxe années par M. Bourdaloue, pour le service des

mniies de Champclauson, avait démontré les avantages

de «moyen de transport ; et, bien qu'il s'agît ici de faire

circuler des waggons d'un tonnage décuple » il était évident qu'avec des appareils puissants et solidement établis, on obtiendrait la même simplicité de circulation. Les pentes de 0°',25 par mètre ne permettaient pas d'ailleurs l'emploi d'autres moyens que les plans automoteurs.

Son tracé une fois choisi, M. de Reydellet se mit à l'œuvre, en mettant à profit l'influence qu'il avait juste* ment conquise dans le pays ; en moins de trois mois, il avait acquis tous les terrains nécessaires à l'exécution. Ceux qui connaissent la défiance naturelle des paysans apprécieront les difficultés que dut présenter cette laborieuse campagne.

Le chemin de fer fut ensuite exécuté en deux années^ avec quelques modifications dans le tracé et les constructions, modifications peu heureuses qui furent imposées à M. de Reydellet. 11 fonctionne aujourd'hui, depuis dix-huit mois, et telle était la précision du calcul du tracé et des nombreux appareils mécaniques employés, que la mise en train n'a présenté aucun embarras, et qu'on n'a eu à faire que des modifications insignifiantes.

Les travaux souterrains des houillères de Portes sont pourvus de petits chemins de fer de 0"',80 de voie, et les waggons qui sortent des exploitations vont se verser sur une place commune, établie sur la rive gauche de rOguègne. Sur cette place, qui est à la cote de 322 mètres au-dessus du niveau de la mer, sont établis les versages, triages et classification des charbons, qui sont

ensuite rechargés sur les waggons destinés à parcourir le chehain de fer de TOguègne à la Levade. Ces waggons sont ceux précédemment indiqués planche LXXIY.

De la place de FOguègne, le tracé du chemin de fer monte d'abord à la cote de 402 mètres, par un plan incliné ascendant, dit de Pourcharesse, dont la pente moyenne est de 0°,25 par mètre.

Trois waggons, contenant chacun quatre tonneaux, soit 12,000 kilogrammes de poids utile et 5,500 kilogrammes de poids mort, y compris les attaches, sont élevés sur ce plan incliné à la vitesse de 4 mètres par seconde, par une machine ûxe horizontale, dont le cylindre a 0",56 de diamètre et 1°*,30 de course. Cette machine, alimentée par de la vapeur à trois atmosphères effectives, met en mouvement par un engrenage un tambour de 4°,50 de diamètre. Le câble enroulé est en fil de fer de 0",035 de diamètre et composé de quarante-neuf fils n"" 18.

Dans ces conditions, le tambour fait aisément dix tours, et les waggons 140 mètres de parcours par minute. Le plan est donc franchi en quatre minutes, y compris les ralentissements nécessaires aux moments de Tenlevage et de l'arrivée sur le palier. Le plan étant ascendant-automoteur, la même manœuvre a fait descendre trois waggons vides, du palier supérieur, au caneau de la place de FOguègne.

Le palier sur lequel arrivent les waggons pleins a 400 mètres de longueur, avec une contre-pente de I mètM% point faciliter la conduite des waggons vers le

pied du grand plan incliné ascendant, dit duPeyreyrol.

Le plan incliné ascendant du Peyreyrol commence à la cote de 401 mètres et s'élève par des pentes variables de 0",20 à 0",35 par mètre à la cote de 589 mètres audessus du niveau de la mer. l'élévation verticale de la charge est, par conséquent, de 188 mètres.

L'élévation de la charge est obtenue par une machine à cylindre horizontal de 0°,72 de diamètre et de i'^jôO de course. Cette machine met en mouvement, par un engrenage, un tambour de 6 mètres de diamètre, sur lequel sont enroulés en sens inverse deux câbles de 0°,035 (quarante-neuf fils n** 18), dont l'un se déroule, tandis que l'autre s'enroule. Ce tambour fait aisément dix tours par minute, les waggons parcourant, par conséquent, 188 mètres dans le même temps.

L'ascension du plan, qui a 865 mètres de longueur, dure, par conséquent, de quatre à cinq minutes.

Arrivés au plateau du Peyreyrol, point culminant du tracé, à l'altitude de 589 mètres, les waggons prennent la voie descendante qui les conduit au plan bis-automoteur des Pinèdes. La pente de 0"',015 permet aux convois de descendre rapidement, avec les freins, cette rampe de 2,400 mètres de longueur, et ces convois arrivent au palier intermédiaire du plan des Pinèdes, à la cote de 560.

Arrivés à ce point, les waggons pleins sont descendus par trains de trois, sur le plan automoteur qui remonte en même temps trois vides, et l'excédant de la force fournie par la descente des pleins est utilisé pour mon-

ter trois vides, sur le plan de retour, jusqu'à la cote de 615, de sorte qu'ils puissent retourner au Peyreyrol par la simple action de la gravité.

La même manœuvre se répète depuis la base du plan des Pinèdes jusqu'à la base du second plan bis-automoteur, dit du Simonet. Les waggons pleins partent ainsi de la cote 399, arrivant au palier intermédiaire du Simonet à 368, et descendent à 218 sur la place dite des Luminières, tandis que les vides sont remontés à 432 sur le plan de retour du Simonet, de manière à retourner aux Pinèdes par la gravité.

Entre le Peyreyrol et les Luminières, c'est-à-dire sur un trajet de 5,000 mètres, le mouvement des waggons pleins et des waggons vides est ainsi obtenu par le simple effet de la gravité, au moyen des deux plans bisautomoteurs. Les appareils employés à ces deux plans sont indiqués planche LXXIIL

Ces appareils sont placés au sommet des plans de retour. Le plan de l'appareil explique de lui-même les conditions du mouvement bis-automoteur.

Quatre câbles sont mis simultanément en action :

Sur les grandes bobines, deux câbles plats en fil de fer, de 0°,i2 de largeur et de 0"*,012 d'épaisseur, sont en- Toulés en sens inverse, de telle sorte que le câble déroulé se trouve attaché aux trois waggons vides qui doivent remonter du bas jusqu'au palier, tandis que le câble enroulé reçoit sur ce palier les trois waggons pleins qui . Tont descendre et déterminer le mouvement. Ces deux câbles fonctionnent comme ceux d'un simple plan au-

tomoteur; seulement l'appareil se trouve placé à un ni* veau supérieur, au-dessus du palier de manœuvre.

La manœuvre supplémentaire est déterminée par les petites poulies, sur le plan supérieur ou plan de retour. Deux câbles ronds sont accueillis dans ces poulies, et l'un d'eux, déroulé au moment d'une manœuvre sur le plan inférieur, reçoit un train de waggons vides et le monte sur le palier supérieur. Le diamètre des petites poulies doit donc être calculé dé telle sorte que le parcours du plan de retour soit obtenu par le nombre de tours de l'arbre qui est nécessaire pour le parcours du grand plan automoteur.

Pendant que le train de waggons vides remonte sur le plan de retour par l'enroulement du câble rond sur une des petites poulies, l'autre câble se déroule et est ramené au bas du plan, au moyen d'un waggon supplémentaire destiné à ce service et que l'on appelle le waggon voyageur.

L'appareil est complété par deux freins puissants qui servent à modérer la vitesse que prendraient les trains si on les laissait abandonnés à eux-mêmes. Les deux freins sont manœuvres par le môme guetteur qui suit et règle les manœuvres; l'un de ces freins est employé dès le principe, et, lorsqu'il devient nécessaire d'exercer une pression trop forte sur la poulie, on serre le second frein qui pourrait au besoin arrêter un train sur la pente du plan.

Si l'on cherche à se rendre compte de la position des quatre câbles pendant une manœuvre, on reconnaîtra que le plan de retour devra être muni, de distance en

distance, de traverses portées sur des piliers latéraux; ces traverses sont pourvues de rouleaux, et maintiennent en Tair les grands câbles, en-dessous desquels doivent fonctionner les petits qui servent à remonter les waggons vides.

Le plan et le profil du tracé, planche LXXn, indiquent suffisamment les conditions de longueur et de pente des deux plans bis-automoteurs ; dans ces conditions, les détails de la construction des deux appareils ont été déterminés ainsi qu il suit :

Plan incliné bis-automoteur du Sinwnet.

Mètres.

/ Plan incliné des pleins 590

Palier intermédiaire 40

Plan de retour , 258

CB1N08 CABLES. <, l'alicr supérieur 45

Jeu et épissures 37

Enroulement de sûreté 30

1,000 Mèlres.

Plan de retour 258

Palier supérieur 45

PBTIT8 CABLES. < Jeu et épissures 32

Enroulement de sûreté , # . . . 15

On a 602 mètres de câble à enrouler par manœuvre, 590 -+- 12 longueur d'un convoi.

Si Ton prend 3 mètres comme diamètre au départ, DIAMÈTRE 1 on aura 3"»,012 comme diamètre correspondant à des < rame du premier enroulement, le câble plat ayant

GRANDES BOBINES. J 0'»,0i2 SUr 0™,120.

4°»,26 sera le dernier diamètre pour un enroulement complet.

Il faudra 52 tours 2/3.

DIAMETBE

des

GRANDES BOBINES

Pour loger en dessous du diamètre de 3 mètres le câble de jeu qui est égal en longueur à (37 + 30 — 12) = 55, on arrive au diamètre de tourteau de 2«,94.

Si au diamètre de 4",26 on ajoute une longueur de 0",44 aux bras, on a un diamètre total de 4"»,70.

La longueur à enrouler sera égale à 258 + 12