D'UN NOUVEAU SYSTÈME DE CHEMIN EN FER

IiE principal problème à résoudre dans le choix et l’exécution des communications, c’est de transporter un poids donné d’un point à un autre avec la moindre dépense possible.

Les frais de transport se composent du prix des chemins, de celui de leurs réparations, de celui de la force pour vaincre la résistance , eu conduisant la charge, et de la dépense nécessitée parles ehargemens et déchargemens.

Dans quelques cas la vitesse est une condition nécessaire ; et dans tous , il est indispensable de prévenir les interruptions occasionnées par l’influence du temps ou les imperfections du système de route et de roulage.

On peut déjà pressentir par ce qui précède, que notre premier principe est plutôt d’éviter les obstacles , que de chercher les moyens de le# "surmonter. D’après cela, on doit autant que possible , tracer les chemins en ligne droite , et eu réduire le nombre des parties.

11 faut en outre que les surfaces en contact soient dures , unies , élevées au-dessus du sol et garanties de la boue, que les barres soient soli-

dément établies , invariablement fixées, et puissent être facilement réparées.

Comme un chemin en fer traverse ordinairement d'autres routes, il est essentiel qu’il soit disposé de telle manière , qu’on puisse les passer sans difficulté, et charger et' décharger facilement les marchandises , afin de lés expédier sans perle de teins , par les autres directions.

La condition de maintenir la surface des barres de fer,, dure et' unie, exige qu'elles soient élevées au-dessus du sol , et que la terre , là boue et la neige ne puissent y arriver on y séjourner. 11 faut aussi que ces barres soient établies avec plus de solidité et de soin.

Ayant reconnu que des barres ainsi placées occasionneraient une grande dépense , et augmenteraientbcaucoup troples.frais detransport, si elles étaient doubles , selon l’usage ordinaire, j’ai cherché à établir un système de route et deroulage qui permît de n'employer qu’une seule ligne de barres, et donnât en même tems toute garantie de stabilité dans le mouvement. Ma ligne étant élevée généralement à 2 pouces 1/2 au-dessus du sol , se trouvant à la portée de la main, remplit toutes les conditions requises ; les charges ne peuvent balancer et verser.

Toute la difficulté du système consiste à maintenir solidement la surface à la hauteur fixée. J’ai essayé des supports de différentes formes et substances ; des piliers en. foute de fer m’ont

paru en tout point préférables, en raison Je leur durée et de la facilité de les fixer solidement. 11 estbien évident que si je les employaiscomme on le fait ordinairement, je u’ob tien d raispas une stabilité suffisante; mais sachant quel poids énorme uu pilier bien établi peut porter, je recherchai les nfioyens de les fixer d’une manière invaiiable.

On sait par expérience que des pieux eufoncés à de très-faibles distances, sont moins solides que lorsqu ils sont plus écartés, et que les très-gros n’ont pas en proportion autant de force et de stabilité que les plus petits, parce que l’espace occupé, ou le terrein déplacé par un grand nombre de pieux rapprochés , ou par de très-gros , étant plus grand que la compressibilité de la terre , les molécules du sol se séparent, se relèvent et perdent leur adhérence. Il faut donc , pour assurer la plus grande solidité des pieux , en calculer la distance et la grosseur de telle, sorte que la partie déplacée soit égale à la plus grande compression possible du terrein» Dans ce cas un poteau peut résister à une pression verticale , beaucoup plus grande que lorsqu’il est établi d’après les procédés ordinaires j la principale précaution à prendre, c’est de le fixer dans une position bien verticale. Ses dimensions étantsu (lisantes pour porter lacharge voulue , on peut où l'enfoncera une grande profondeur , ou le coutrebuter avec des supports.

Comme les poteaux en fonte de fer paraissent être les plus convenables , (quoiqu'on puisse dans certaines localités employer des poteaux eu bois ou des piles en fer) , j’ai établi un système de fondation qui m’a réussi dans les cas les plus difficiles et les plus défavorables. '

Les figures i et 2 , planches ig, montrent la forme d’un poteau dont la section horizontale représente une croix ou quatre cotés à angles droits. A est un rebord au niveau du sol ; les parties inférieures sont dentelées , afin de mieux se lier avec les matériaux qui remplissent le vide. La moitié du poteau est en terre, et l’autremoitié en saillie, chaque partie à environ 2 pouces 1/2 et le tout est de 5 pieds. On fait d’abord un trou circulaire. et on laisse tomber dans lecreu un mouton conique à plusieurs reprises, d’après l’usage suivi pour battre des pieux : on répète cette opération jusqu’à ce que le terrein soit convenablement comprimé sur les côtés et dans le fond. On remplit le foud avec des éclats de pierres dures et angulaires , jusqu’à la hauteur où doit reposer la base du poteau : on place le poteau , et on garnit le vide par des couches de pierres cassées qui sont battues successivement par le mouton. La figure première indique les dimensions , la forme du trou et l’arrangement des pierres. Le poteau étant maintenu à l’aide de dentelures , et des membrures qui touchent sur une grande surface

les pierres fortement battues , ne pourrait éprouver qu’un tassement vértirâl ; mais la pressiou qu’à subie le sol clans le travail est sans comparaison beaucoup plus forte que la charge que devra porter le pilier , et comme la surface des bandes est supposée unie et nette, l’action des matières transportées n’aura pas plus d’effet que celui d’un poids mort semblable, posé sur cette bande.

On lixe de la même manière une suite de piliers ( i ) à une distance horizontale d’environ dix pieds ; leui hauteur est variable selon les ondulations de terrein ; leurs extrémités supérieures devant se trouver dans la surface déterminée de la ligne du chemin. Ces dispositions dispensent, ainsi qu’on le verra ci-après , d’exécuter les grands travaux en terrasses , des aqueducs , ponts et autres ouvrages trèsdispendieux. Sur la tête fendue de ces pieux on pose des coins en sens contraire , et au dessus des barres en fer ou en bois , dont la surfaceformele chemin ou le passagedes roues. Ces coins frappés en sens contraire , font serrer les bandes contre les boulons et empêchent le» vacillations.

Le chariot se compose de deux roues fixées invariablement ensemble et cheminant l’une

( i ) Dans les contrées où le fer est cher et où la pierre abonde, on peut faire ces piliers en, maçonnerie, et obtenir les mêmes résultats.

devant l’autre ; la barre qui les unit porte de ux caisses symétriquement placées , lune à dr< ite et l’autre à gauche , daus lesquelles ou dépose les marchandises.

Les pièces qui forment le système de chariot étant inflexibles , la verticale du centre de gravité passe toujours sur les barres, quoiqu’une des caisses soit inégalement chargée. Les personnes qui 11’ont pas de connaissances en géométrie peuvent craindre que l’équilibre né soit rompu par suite de celte inégalité de points , et s’effrayer en appercevant une espèce de balancement; mais l’efl'et est lout-àfait celui qui a lieu lorsqu’un navire est plus chargé d’un côté que de l’autre ; il se penche et reste dans cette position. t Quoiqu’il soit en général plus avantageux de distribuer la charge également , cependant le contraire est sans inconvénient.

La surface du chemin étant ainsi établie , il ne manque plus, pour faire les transports, qu’un chemin de halage ; on dispose à cet usage et sur un coté des piliers , un petit sentier qu’un cheval suit en tirant les chariots sur la barre au moyen d’une corde. Comme le cheval se trouverait souvent en dessous de la barre et agirait sous un angle très-aigu, on doit employer de longues cordes à l’aide desquelles le halage est plus régulier , l’angle de la force variant alors beaucoup rnoius.

Les dispositions de ce système donnent la facilité d’établir, avec peu de dépense, unesurface unie et solide dans ces localités où il serai t impossible , sans de grandes dépenses , deconstruire des chemins en fer d’après les procédés usités. La surface de mon plan n’estpas • exposée , ainsi qu’il a été dit , à êtrerecouverte par des eorps étrangers ; elle est beaucoup plus solide , plus facile à être réparée et coûte bien moins en frais 4e construction et d’entretien que les. routes en fer qui existent. La neige et la poussière en sont facilement enlevées par un balai qui précédé la première, voiture et qui nettoye la bande.

Les caisses portant la charge se détachent avec facilité ; on peut les placer sur d’autres, voilures ou sur des' bateaux sans décharger et recharger les marchandises , et continuer les transports par toute autre communication sansgrands .retards.

Les charges étant suspendues et roulant sur des surfaces très-unies, les matières transportées ne sont pas brisées ou altérées , et l’on pourrait même charrier des vases remplis d’eau ouvertsdans le haut , sans la répandre. ,

Un tel roulage peut être établi sur les accottemens des routes en ne prenant qu’une portion très-faible et inutile de leur largeur; la surface n’est pas exposée comme celle des autres bandes en fer à être recouverte de poussière ou de boue*

On peut de uième le construire sur les bords irréguliers et informes des grandes rivières, où le grand nombre d’acquedues et de ponts à construire rendrait tout autre chemin en fer inexécutable.

Mon svstème l’emporte également sur les autres par la réduction du frottement ou l’accroissement de l’effet utile produit, ainsi que . la table l’indique, et par la diminution considérable de la dépense ; on peut obtenir plutôt et à plus bas prix , des lignes droites et la pente la plus convenable ; il faut moins de terreiu; et la surface n’en étant pas altérée par des terrasseniens , les propriétaires opposent moins de résistance ; Le mouvement des chariots peut être imprimé soit par un chariot à vapeur, soit par une machine fixe; les transports se font plus rapidement , plus sûiement et à moins de frais.

Ayant faitconnaître les dispositions générales et les avantages du système , je décrirai les détails de construction et les applications dans les différens cas particuliers qui peuvent se présenter.

La figure i.re , planche 19, est une coupe en travers du chemin et du chariot; la figure 2. e en est l’élévation ; et la figure 3 le plan. ( Les mêmes lettres se rapportent aux mêmes parties dans les différentes figures ; ) A est un poteau vertical ; aa montrent les coins sur lesquels portent

les bandes B.. Les bandes indiquées dans lé dessin, sont en bois , et faites de deux planches de sapin jointives de trois pouces d’épaisseur , posées de cbamp et allant d’un poteau à l’autre. La surface supérieure . est recouverte d’une bande en fonte de fer , ou en fer battu ou tôle.

Quand le chemin a servi quelque teins et a pris son assiette , les bandes de fer sont attachées aux poteaux par des. vis ou boulons. •

DD sont les roues, EE les essieux liés aux bandes F et G ; HH les caisses en fer renfermant les marchandises suspendues aux essieux par des liges iiii. Une chaîne K est attachée à. l’un des essieux et à la caisse au point R par une bride. A l'extrémité de la chaîne R,' est un anneau où se lixe la corde de halage , on place une suite de chariots qui se tiennent par des chaînes fixées aux essieux.

Cette description est celle du chariot le plus simple ; mais on peut en varier la forme à volonté et selon la nature des marchandises à transporter. Les seules conditions à remplir sontfinllexibilité des pièces qui lient les caisses, et l’invariabilité de la verticale du centre de gravité qui doit toujours passer sur la surface des bandes.

Si l’une des caisses était remplie et l’autre vide , et si la roue se trouvait placée sur une ligne géométrique le chariot tournerait ou s’inclinerait de manière que la caisse pleine rencontrerait les piliers dans sa marche ; mais

la surface étant large de quatre pouces , le chariot en s’inclinant porte sur un côté de la barre, diminue le bras du levier de la caisse pleine , et augmente celui île la caisse vide , de telle sorte que la verticale du centre de gravité passe encore sur la surface , ce qui maintient l’équilibre.

On a reconnu qu’on pouvait sans inconvénient admettre une différence de quatre cents livres, ce qui est suffisant dans les cas ordinaires. Supposons que la surface de la bande soit plate et que les caisses se trouvent chargées inégalement , les roues alors portent plus sur uncôté que sur l’autre : on prévient cetinconvénient par deux moyens, dont le choix est déterminé par les circonstances ; on donne à la surface de la bande une forme convexe cylindrique et en arc de cercle d’un seizième de pouce de hauteur, et on fait la roue concave avec courbure parfaitement semblable : dans ce cas , lorsqu’une différence de poids fait incliner le chariot, les roues portent encore également et verticalement sur la bande.

Comme la courbure de la bande augmente un peu le frottement, quoique bien légèrement, j’ai fait des bandes plates, et j’ai donné au chariot une forme telle que lorsque les charges sont inégales et qu’il est penché, les roues restent verticales , et l’équilibre est maintenu ; mais il faut alors que les roues soient armées

de rebords pour suivre et ne pas cpiilter les bandes. La plus petite imperfection soit dans les bandes, soit dans les rouas, occasionne alors un frottement Considérable et une phis grande résistance que dans le premier cas , où la surface des bandes est courbfe , ce qui m’a déterminé à préférer la première méthode.

On objectera peut-être que la corde de halage n’étant pas appliquée au centre de gravité , une partie de la force est perdue : on ne peut le nier; mais il est constaté que la différence de résistance d’un chariot chargé , pesant plus de deux tonnes et tiré par une force appliquée au centre ou à l’un des côtés extrêmes, n'est pas plus d'une demi-livre.

Ou dira aussi que c’est un inconvénient que

le cheval agisse à une grande distance : cet inconvénient serait crave si le chemin avait des courbes aigues ; mais nous avons fait observer •. qu’il fallait éviter ces défauts. Pourvu que le cheval chemine dans la direction de la ligne, une grande distance est favorable, de même que pour le halage des bateaux sur les canaux. Le mouvement d’un cheval étant régulier et se fesaut par secousses à chaque pas , il ne produirait comparativement que peu ’d:efTet s’il était attaché très-près du bateau et marchait dans la ligne, tandis que, à une certaine distance, la longueur et le poids de la corde forment un intermédiaire élastique qui régularise le mouvement.

J’indiquerai maintenant les applications du Système aux différentes circonstances particulières qui peuvent se présenter dans la pratique.