CHEMINS SAXO-BAVAROIS

bassins du Main et de la Saale (un des affluents de VEïbe) , ce chemin ne présente , sauf des rampes très-courtes , que des inclinaisons de O^^OOS au plus et à l'exception des stations, que des courbes de 292 mètres de rayon au moins.

Mais le terrain présente, à partir de Neuenmarkt jusqu'à la frontière saxonne, des difficultés telles, qu'on crut devoir s'arrêter d'abord à l'idée d'un chemin desservi par des chevaux. On ne tarda pas toutefois à reconnaître que cette solution modeste ne répondait nullement , même d'après les évaluations les plus modérées , aux exigences du trafic ; d'ailleurs on n'eût pas évité, même à ce prix, des travaux très -coûteux et hors de proportion avec le résultat obtenu. On se décida donc à étudier le tracé au point de vue de l'application du matériel américain.

Parmi les diverses directions étudiées dans l'avant-projet, une seule, la vallée du Streitmûlh (ou Schwarzbach) , pouvait se prêter à l'établissement d'un chemin de fer. Tout le terrain occupé par cette vallée, d'une largeur très- variable, fut levé par courbes horizontales , et ce travail préliminaire abrégea et facilita singulièrement lai études de détail.

Plus on avançait dans cet examen , plus les obstacles semblaient grandir : un moment même le mode de traction fut de nouveau mis en question, et on revint, en désespoir de cause, à l'idée des plans incUnés à câbles.

Une circonstance particulière pouvait d'ailleurs justifier, jusqu'à un certain point, cette solution, qiiand même elle n'eût pas paru la seule possible. On avait constaté , sur les hauteurs qui dominent Rohresreuth, l'existence d'une source probablement assez abondante pour permettre l'établissement d'une balance d'eau , combinaison déjà proposée par l'ingénieur Robinson pour le chemin de Pottville à Dam ville (Etats-Unis) ; mais ce projet fut bientôt abandonné à son tour. . Indépendamment des inconvénients inséparables de la remorque des trains au moyen d'un câble, des doutes s'élevaient sur la constance du débit de la source qui devait alimenter la balance.

Ramenés de nouveau en présence de la locomotive comme seule solution acceptable, déterminés d'ailleurs par une longue expérience du système américain et de ces inconvénients à n'imposer au matériel aucune concession de ce genre , les in* génieurs bavarois ont déduit de la discussion des exemples connus, les limites d'inclinaison et de courbures compatibles avec ces conditions, et dirigé leur tracé en conséquence.

La station de Neuenmarkt est située sur un palier de 3304 mètres , et à 352", 24 au-dessus du niveau de la Médi* terranée. Le chemin présente, à partir de ce point, des rampea de 0",014, 0-,025, 0»,0246 et0~,0,025, sur des longueurs respectives de 1664, 2498. 1780 et 1129 mètres, et atteint le palier de la station de Marktschorgast à la cote de 510 mètres. Une hauteur de 157", 76 est donc rachetée sur un développement de 7071 mètres (inclinaison moyenne 0'",0223).

Les rayons de courbure varient entre 1168 mètres et 292 mètres ; cette dernière limite n'est atteinte qu'une seule fois, à l'entrée de la station de Marktschorgast, et sur 1 94 mètres de longueur ; en rampe , le rayon minimum est de 438 mètres .

Quant au profil , ce n'est pas par l'inclinaison , si inusitée qu'elle soit, c'est par la longueur jusque-là sans exemple de la rampe qu'il est surtout remarquable. Des rampes de O'^yOSS et au delà étaient, depuis plusieurs années déjà, desservies par des locomotives , mais leur longueur ne dépassait pas 3 kilomètres, 3 kilomètres et demi au plus. Sur une rampe deux fois plus longue, les conditions pouvaient être gravement modifiées. Suffirait-il encore d'aborder le pied de la rampe avec une ma* chine bien préparée, la chaudière bien en vapeur, le foyer bien rempli, le niveau d'eau très-élevé? Réussirait-on constamment à maintenir sur une pareille étendue la pression au degré nécessaire, à se mettre en garde contre les chances de ralentisse» ment et d'arrêt, devenues bien plus graves en raison du développement de la rampe? La régularité du service serait-elle assurée en dépit de l'état des rails , de la direction et de l'intensité du vent? Un succès accidentel, un succès d'expérience

CHEMINS 8AX0-BAVAA0IS. ÎI5

ii*était pas douteiuc; mais il y avait une véritable hardiesse à oonipter sur le suocès de tous les jours.

L'établissement du chemin entre Neuenmarkt et Marktsehorgast a exigé des travaux également remarquables par leur importance, par quelques particularités de construction, et par leur caractère parfaitement en harmonie avec la nature sévère et grandiose de cette contrée.

De Neuenmarkt jusqu'au pied de la montagne, c'est-à-dire sur une longueur de 1^'''",66, le tracé suit à peu près la pente du sol ; il entre en tranchée à 2 kilomètres au delà seulement sur 290 mètres de longueur et 8'',80 de profondeur, mais dans un terrain de grauwacke et de schiste argileux très-dur qui a exigé l'emploi presque continuel de la poudre. Le chemin se maintient à mi-côte entre les kilomètres 4 et 5, sauf la traversée de trois ravins très-profonds; puis il entre en tranchée d'une faible longueur (292 mètres), mais sur 27", 70, 12*",30 et 16*" ,60 de profondeur maximum, mesurée respectivement à partir des arêtes des talus et sur l'axe du chemin. L'ouverture de cette tranchée à travers un terrain de grauwacke et de schistes amphiboliques , a entraîné de très*grandes dépenses de main«> d'œuvre et de poudre. A partir de là jusqu'au palier de Markt* schofgast, c'est-à-dire sur une longueur de 2 kilomètres à peu près, les tranchées et les remblais se succèdent à des intervalles très-rapprochés ; mais cependant à cause des profondes coupures et des pentes abruptes du terrain, les hauteurs de déblai et de remblai mesurées sur Taxe atteignent encore respectivement 7*, 7 et 16 mètres.

La grande disproportion qui existe entre les cubes de déblai et de remblai, et la nécessité de réduire celui-ci au minimum (les emprunts exigeant l'ouverture de véritables carrières d'une exploitation dispendieuse), ont conduit à adopter un mode particulier pour la formation des remblais. Ce sont des ouvrages mixtes, participant à la fois des remblais proprement dits et des viaducs. Ils se composent d'un noyau formé des déblais meubles et en petits fragments, flanqué de deux murs en pier-

res sèches construits avec les fragments plus volumineux provenant aussi des tranchées, et maintenus eux-mêmes par deux murs de soutènement maçonnés en gros blocs de schiste micacé provenant de deux grandes carrières situées près de Marktschorgast. Tout ce massif est profondément enraciné dans le sol, et repose sur le roc vif taillé en gradins. Les talus ne sont pas plans ; les parements des murs de soutènement sont des surfaces cylindriques ; la coupe verticale du parement extérieur est un arc de cercle de 41 mètres de rayon, dont le centre est à î)"*,64 au-dessus de la crête du remblai. L'inclinaison du talus sur la verticale est de 14* 30' au sommet , et atteint 45* à 18*", 40 au-Klessous du niveau des rails ; à partir de cette limite, quand la hauteur du remblai la dépasse, la tangente en ce point est substituée au prolongement de Tare, pour éviter un empâtement exagéré. Il va sans dire que cette disposition a été adoptée pour lespaities à mi-côte comme pour les remblais complets.

Vers la partie supérieure, ce profil se rapproche de la logarithmique qui conduit, pour toutes. les sections horizontales, à l'égalité de charge par unité de surface. Il s'écarte peu de la figure d'équilibre, pour le glissement, d'un massif homogène et doué de cohésion. Avec les talus plans, la stabilité d'un semblable massif décroît du haut vers le bas ; pour qu elle soit suffisante à la base, il faut qu'elle présente un excès de plus en plus grand vers le sommet.

La stabilité générale est donc, toujours en admettant l'assimilation à un massif homogène, sensiblement la même qu'avec des talus rectilignes ayant pour inclinaison celle de l'élément inférieur de l'arc ; et la masse des ouvrages, ainsi que la largeur de terrains qu'ils occupent, sont notablement réduites. Pour une hauteur de 18'",40 par exemple, la largeur de l'emprise et la section du massif sont inférieures respectivement de 16 mètres et de IBS"', 36 à celles qu'exigerait un simple remblai, avec talus plans à 45* ; et la largeur en couronne étant de 9"*, 60, la largeur à la base et la massa de l'ouvrage sont ré« duites, l'une de 35, et l'autre de 36 pour cent.

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Indépendamment de toute appréciation théorique, de tonte hypothèse sur la forme des surfaces de rupture virtuelle, ce profil est justifié, au moins dans sa disposition générale par l'observation même des phénomènes que présentent souvent les remblais à talus plans et revêtus. Ces talus deviennent con* vexes, se roidissent beaucoup à la base, et cet accroissement d'inclinaison, joint à la dislocation des matériaux du revêtement, compromet la stabilité de toute la masse.

Un profil concave, avec une flèche notable, et un élément supérieur très-peu incliné 'sur la verticale ne peut d'ailleurs s'appliquer qu'à des talus revêtus, ou tout au moins consolidés par des moyens artificiels : il suppose l'existence de la cohésion, qui est presque nulle dans les remblais naissants ; et, fiitelle rétablie, elle ne résisterait pas longtemps à l'action de la pluie, des gelées, etc. , actions dont le profil théorique ne tient pas compte, et qui, sans altérer la figure d'équilibre, entraînerait l'éboulement graduel des talus ^ Une grande cohésion superficielle est du reste souvent indispensable, même pour les talus plans et beaucoup moins roides que le talus naturel ; de sorte qu'une forme voisine de la figure d'équilibre pourrait sans doute être appliquée assez fréquemment, sans aggraver beaucoup les dépenses de consolidation ou d'assèchement, et dès lors avec une économie très-notable.

L'épaisseur de maçonnerie» tant en pierre sèche qu'en pierre de taille, est au sommet de 2 mètres sur chaque flanc ; elle augmente graduellement avec la profondeur. Les joints sont normaux aux parements. Ces murs sont couronnés par de gros blocs de grès formant un parapet très-massif de O'^.Sl de haut et de 1*", 75 d'épaisseur. De nombreuses gargouilles débouchant sur les flancs assurent l'assèchement du noyau central.

Le cube total s'élève à 49250 mètres pour la maçonnerie en

1 . On sait que l'effet des dégradations de surfaces est précisément de mettre peu à peu en évidence la âgure d'équilibre dans les remblais à talus rectiliinies; ce phénomène a été observé depuis longtemps dans plusieurs trau> chécs.

2ia DU TRACÉ DES CHEMINS DE FER.

pierre sèche, et 40 390 mètres pour la maçonnerie de mortier ; soit en totit 89 640 mètres pour les 7 kilomètres 71 mètres, ou sn moyenne 12"'V6 par mètre courant.

. Le plus remarquable des ouvrages de ce genre est celui qui a été exécuté pour le passage du Schiitzengraben, que le chemin de fer traverse à une hauteur de 32 mètres. L'épaisseur des murs, à la base, atteint 12 mètres et celle de tout le massif, mesuré horizontalement, 52 mètres.

Cheasia ée Bra**itl^ 4 ■arifeo wg. -— Ce chemin part de Brunswick et se développe , pendant une grande partie de son parcours, dans la plaine qui s'étend depuis le pied des montagnes du Harz jusqu'au littoral de la mer du Nord et de la mer Baltique; son profil ne présente des inclinaisons supérieures à 5 millièmes qu'aux abords de la station de Wissembourg à la limite de la plaine. A partir de cette station , le chemin gravit les premières pentes de la montagne en se tenant moyennement au niveau du sol ; son inclinaison croît successivement jusqu'à 27*", 7, limite qu'elle atteint à la station de Harzbourg, placée à l'entrée d'une gorge profonde, à 8 kilomètres environ du sommet de Broken. Le tableau oi-joint donne la longueur et l' inclinaison des rampes qui se succèdent depuis Wissembourg jusqu'à la station de Harzbourg.

LOHOUBUI18. INCL1HÀIS0N8.

MétFM. Miilimétrti.

par m6tre.

l Moyenne des indintUon»

SUtionft.

Pendant les deux premières années d'exploitation, les locomotives se sont arrêtées à Wissembourg : les wagons étaient traînés par des chevaux jusqu'à Harzbourg. On ne tarda pas à

CHEMIN DE BRUNSVICK ET HARZBOURG. «49

reconnaître qne ce mode d'exploitation n'était pas auflSsant pour satisfaire à tous les besoins de la circulation, et, après quelques essais préliminaires feits avec les machines ordinaires, on commanda, en mai 1843, à Stephenson, deux machines à 6 roues couplées.

Depuis cette époque , ces machines font un service jouma* lier assez actif et fonctionnent très-bien.

€hemia de Stvtigard A uim. — Ce chemin de fer, qui est établi à une seule voie sur toute son étendue, traverse les Alpes wurtembergeoises en rampe de ^ (22 millimètres) sur un parcours de 6 à 7 kilomètres , avec des courbes de 260 mètres de rayon. On gravit cette rampe en se dirigeant de Stuttgard à Ulm. Dans l'autre direction , sur le versant opposé , en venant d'Ulm à Stuttgard, on s'élève, de la gare d'Ulm au sommet de la montagne, par des rampes de 14 à 15 millimètres par mètre.

Les trains de voyageurs partent de Stutt^rd avec une ma* chine américaine. Au pied de la rampe, on ajoute une machine à marchandises à 6 roues couplées. Cette machine a ses roues en fonte pleine ; elle pèse 33 tonnes.

Le diamètre des roues est l^jlGO.

Le diamètre des cylindres, 0",460.

La course des cylindres, O^.GeO.

Les cylindres sont extérieurs.

Leur écartement d'axe en axe ^ 2"" ,080.

La distance des roues extrêmes d'axe en axe est de 3'»,200.

Ces machines passent sans trop de difficultés dans des courbes de 260 mètres de rayon. Cependant, Tusure des bandages paraît y être considérable.

Sur la rampe de 22 millimètres , ces machines remorquent un poids brut de 130 tonnes, avec une vitesse de 17 à 18 kilo* mètres à Theure.

Pour gravir les rampes de 14 à 15 millimètres , on se sert de deux machines ordinaires, soit mixtes, soit américaines ; la

â20 DU TRACE DES CHEMINS DE FER.

vitesse est d'environ 25 kilomètres à Theore. La descente de la pente de 22 millièmes se fait sans vapeur, les freins serrés ; on marche régulièrement et à une très-faible vitesse.

Chemin de Blrmlnghaiii A Ctloaeeeter. — Ce chemin, embranché sur celui de Londres à Birmingham, se réunit à Cheltenham au chemin de Cheltenham à Oxford.

U est courbe sur presque toute sa longueur, qui est de 72500 mètres. Les plus petites courbes, qui se trouvent aux points d'arrivée et de départ des stations principales , ont 1600 mètres de rayon.

Les pentes varient entre 0 et 3,3 millièmes. A la sortie de la station de Birmingham , on trouve un plan incliné long de 3200 mètres, dont l'inclinaison est de 0"',027, et à peu de distance du point de jonction avec le chemin de Londres à Birmingham une pente de 0",012 sur 1600 mètres de longueur.

Le plan incliné de Bromgrave est desservi par de puissantes machines américaines.

Chemin de Hetton. — Hetton est un petit village sur le terrain houiller de Newcastle , près duquel ont été ouverts plusieurs puits de mine servant à l'extraction d'une quantité considérable de charbon.

Toute la houille provenant de ces puits , dont la production est de 500,000 tonnes par an , est transportée par le chemin de fer au port de Sunderland à l'embouchure de la Wear. C'est uniquement dans le but de rendre profitable l'exploitation âe la mine de Hetton que ce chemin a été établi par M. Ste* phenson , frère du célèbre ingénieur du chemin de Liverpool. Il a été posé à la surface du sol presque sans aucun terrassement. Si on en étudie le profil, on verra qu'à partir des mines, sur une longueur d'environ 1500 mètres, le railway esta peu près de niveau ; il descend seulement de 7 mètres sur toute la longueur ; mais , arrivé au pied d'une colline , il la gravit presque en ligne droite par trois plans inclinés successifs , puis il descend sur l'autre revers, du côté de Sunderland, par quatre plans automoteurs , séparés les uns des autres par des paliers

CHEMIN DE HETTON. 221

de 300 à 400 mètres de longueur , et enfin , du pied de la colline, il est faiblement incliné jusqu'à Sunderland, où se trouvent de nouveaux plans automoteurs et les embarcadères.

Nous avons fait le voyage sur un viragon chargé de houille jusqu'à Sunderlaiid. I^a première partie du chemin est rapidement parcourue au moyen de machines locomotives ; mais le mouvement se ralentit d& que les wagons sont attachés au câble remorqueur pour gravir la colline. Parvenu au point culminant, on est lancé vers Sunderland sur les plans automoteurs avec une vitesse qui s'accroît au point de devenir effrayante.

Sur chacun des paliers qui séparent les plans automoteurs, les convois sont détachés d'une corde pour être attachés à une autre. C'est vraiment chose merveilleuse que l'adresse et ragi<^ lité des hommes qui changent les cordes. En quelques minutes, vous avez franchi les quatre plans automoteurs. Vous les quittez pour descendre encore par l'impulsion de la gravité ; mais alors le poids des chariots chargés de houille qui vous portent, ne suffit plus pour faire monter les chariots vides en sens contraire : ceux-ci sont remorqués par une machine fixe au moyen d'une corde que Tes chariots pleins traînent derrière eux. Enfin, vous vous trouvez de nouveau sur un terrain à peu près horizontal. Ce n'est plus cependant une machine locomotive qui vous con^ duit à Sunderland : les wagons sont remorqués par une machine fixe, et les chariots sont attachés à deux cordes, l'une qui les traîne , l'autre qu'ils traînent ; l'une qui les emmène chargés de houille, l'autre qui doit les ramener vides.

A Sunderland , le spectacle change. Le chemin de fer, au pied du plan automoteur qui conduit aux rives de la Wear, se subdivise en plusieurs branches aboutissant à autant de débarcadères. Trente ou quarante grands leviers , d'immenses bras en bois placés sur le bord de la Wear, saisissent les wagons, les déposent avec leurs charges sur les bâtiments qui couvrent la rivière, puis se relèvent majestueusement en reportant le wagon A'ide sur le chemin de fer. On les voit, ouvriers infatigables, continuellement s'abaisser et se redresser sans jamais

fit DU TRACÉ DES CHEMINS DE FER.

s'arrêter, et ce qui paraît extraordinaire , c'est qu'aucune nia<> chine ne leur communique le mouvement. C'est le wagon seul qui , arrivé sur une petite plate-forme portant un chemin de fer et suspendu à l'extrémité du levier, entraîne ce levier et descend par son poids* Un contre-poids , caché par une charpente, produit ensuite le mouvement du levier en sens inverse et fait remonter le wagon vide. '

Les convois parcourent la distance totale de Hetton à Sunderland en 1 heure 25 minutes , et chaque wagon se vide sur le bateau en 1 minute 1/2.

GlunMi» ée BmwUm^^m 4 9|»ekioA. — Les mines de houille desservies par le chemin de Hetton et les chemins voisins sont ^tttes ouvertes à peu près au milieu du terrain houiller de Newcastle , dans une partie où les couches gisent à une grande profondeur. Les puits nécessaires pour atteindre ces couches traversent des terrains dans lesquels filtrent de véritables fleuves souterrains; ils coûtent souvent des sommes énormes. Au sud et au nord du bassin, les couches se relèvent de telle sorte, qu'on peut les exploiter près de leur affleurement à une distance du sol beaucoup moins considérable. Le charbon est de moins bonne qualité qu'auprès de Hetton , mais il coûte moins cher. C'est pour ouvrir un débouché à ces mines placées dans la partie méridionale du comté de Durham , que l'on a construit le che-* min de Darlington à Stockton. Ce chemin, malgré le nom qu'il porte, commence à 19 kilomètres environ au nord-ouest de Darlington, mais il passe à une petite distance de Darlington , et près de Stockton il se subdivise en deux branches, l'une qui aboutit au port de Stockton, l'autre à celui de Middlesborough.

Sa longueur totale est de 40 kilomètres ; l'embranchement de Middlesborough a 6 kilomètres 1/2 de longueur.

On remarque dans le voisinage des mines, quatre plans inclinés adossés deux à deux. Les deux premiers servent à franchir la colline d'Étherley, qui sépare la rivière Wear de la rivière Gaundles, l'une de ses branches; les deux autres sont établis sur le montant de Brusselton.