ferrées. Au lieu des rues limitées d'une cité, nous allons parcourir le
territoire d'un pays tout entier; au lieu du souffle borné du cheval,
nous aurons le souffle puissant d'une machine qui travaille presque
aussi longtemps qu'elle a du charbon et de l'eau à digérer; au lieu de
l'industrie de quelques habitants, nous allons servir l'industrie d'un
peuple ou d'un continent. Les frontières s'abaisseront et la
civilisation progressera.
CHAPITRE VI
LES CHEMINS DE FER
I.--IMPORTANCE DES CHEMINS DE FER.
De toutes les découvertes de ce siècle qui comptera certainement parmi
les plus féconds en productions nouvelles, il n'en est aucune qui soit
plus importante dans son application, plus considérable dans ses
résultats que celle des chemins de fer. Les rails sont aux produits de
l'industrie humaine ce que les caractères de l'imprimerie sont à ceux de
la pensée. Les noms de Stephenson et de Séguin doivent être inscrits à
côté de celui de Gutenberg.
Tout instrument qui contribue à rendre le travail de l'homme plus
parfait en multipliant les ressources dont il dispose et en associant de
la manière la plus favorable les mérites et les aptitudes variés des
peuples répandus à la surface de la terre est certainement appelé à en
accroître la valeur dans de très grandes proportions. Or, tel est le
résultat des chemins de fer que leur développement rapide rend chaque
jour plus remarquable. Ces nouvelles voies unissent les intérêts des
nations comme en un même faisceau et font entrevoir la base d'une
alliance universelle. Ils effacent les frontières et contribuent bien
plus que les traités de paix,--oeuvres essentiellement fragiles,--à
resserrer les liens sur lesquels repose l'union des membres de la grande
famille humaine. Les pays déshérités changent de face sous leur
influence régénératrice. L'ignorance disparaît et, où régnait la misère,
apparaît le bien-être. La communauté des intérêts entraîne la communauté
des affections: élévation matérielle, intellectuelle et morale, tel est
le triple résultat de l'invention des chemins de fer.
Quelques chiffres suffisent à donner la mesure du développement actuel
des voies ferrées:
176,000 kilomètres dans le monde entier, 44 milliards dépensés;
96,000 -- en Europe, 38 --
17,000 -- en France, 8 --
Près de 3000 millions de francs de recette brute annuelle.
-- 8000 millions de francs d'économie annuelle sur les anciens
transports.
-- 2000 millions de francs d'économie annuelle sur les anciens
transports pour la France seulement.
On compte: en Amérique 74,628 kilomètres exploités.
-- en Europe 95,888 --
-- en Asie 6,759 --
-- en Afrique 1,070 --
-- en Australie 1,261 --
-----------------------------
Soit dans le monde entier 179,606 kilomètres exploités.
Le tableau suivant indique la situation des chemins de fer exploités
dans les différents États de l'Europe.
SITUATION DES CHEMINS DE FER EN EXPLOITATION DANS LES DIVERS ÉTATS DE
L'EUROPE
(Annuaire officiel des chemins de fer, année 1871.)
+--------------+-----------+------------+------------+--------------------+
| |LONGUEURS | | | LONGUEURS |
| ÉTATS. | | SUPERFICIE.| POPULATION.| | |
| |EXPLOITÉES.| | | par | par |
| | | | |myriam.| million |
| | | | |carré. |d'habitants.|
+--------------+-----------+------------+------------+-------+------------+
| | kilom. | kilom. c. | habitants. | kil. | kil. |
| Belgique | 3.052 | 29.455 | 4.897.794 | 10.36 | 623 |
| Gr.-Bretagne | | | | | |
| et Irlande | 24.760 | 315.640 | 30.000.000 | 7.85 | 825 |
| Pays-Bas | 1.480 | 32.840 | 3.628.468 | 4.51 | 408 |
| Suisse | 1.380 | 41.418 | 2.510.494 | 3.33 | 350 |
| Allemagne | 17.322 | 530.367 | 38.325.858 | 3.27 | 452 |
| France | 16.954 | 543.051 | 38.192.064 | 3.12 | 444 |
| Italie | 5.772 | 284.223 | 25.527.915 | 2.03 | 226 |
| Danemark | 682 | 38.230 | 1.753.787 | 1.78 | 389 |
| Autriche | 8.051 | 620.400 | 31.530.002 | 1.30 | 248 |
| Espagne | 5.407 | 494.946 | 15.752.607 | 1.09 | 343 |
| Portugal | 694 | 89.353 | 3.927.392 | 0.78 | 177 |
| Suède et | | | | | |
| Norwége | 2.136 | 758.585 | 5.874.836 | 0.28 | 364 |
| Russie | 7.674 | 4.973.786 | 61.231.526 | 0.15 | 125 |
| Turquie, | | | | | |
| Roumanie, | | | | | |
| Grèce | 524 | 566.089 | 17.786.032 | 0.09 | 29 |
| +-----------+------------+------------+-------+------------+
| Totaux et | | | | | |
| moyennes | 95.888 | 9.318.385 |281.938.775 | 1.03 | 240 |
+--------------+-----------+------------+------------+-------+------------+
Ces résultats nous rappellent les paroles que prononçait un ministre, à
la tribune, après une visite qu'il venait de faire au chemin de
Liverpool. «Il n'y a pas aujourd'hui, disait-il, huit ou dix lieues de
chemins de fer en France, et, pour mon compte, si l'on venait m'assurer
qu'on en fera cinq par année, je me tiendrais pour fort heureux... Il
faut voir la réalité; c'est que, même en supposant beaucoup de succès
aux chemins de fer, le développement ne serait pas ce que l'on avait
supposé.--Vous voulez que je propose aux Chambres de vous concéder le
chemin de Rouen, disait le même ministre un ou deux ans plus tard, je ne
le ferai certainement pas; on me jetterait-en bas de la tribune!...»
On pouvait alors penser ainsi, mais heureusement, les économistes, les
ingénieurs, les capitalistes, les Michel Chevalier, les Séguin, les
Talabot, les Didion, les Clapeyron, les Flachat, les Perdonnet, les
Pereire et les Rothschild entrevoyaient l'avenir réservé aux chemins de
fer.
II.--LA CONSTRUCTION.
L'étude d'un chemin de fer comprend deux parties distinctes: _la voie_,
qui est le moyen de transport; _le matériel roulant_, véhicules et
machines, qui sont les instruments du transport. L'un, en diminuant le
frottement, produit l'économie; l'autre donne la vitesse; tous deux
concourent d'ailleurs à ce double résultat:
Économie de temps et d'argent,
et par suite:
Accroissement de vie et de capital.
À ces deux parties constitutives d'un chemin de fer se rapportent deux
périodes distinctes de son existence: la _construction_ et
l'_exploitation_, toutes deux pleines du plus vif intérêt par les
problèmes multiples qu'elles donnent tous les jours à résoudre.
Nous passerons rapidement en revue les faits qui se rapportent à la
construction.
A.--Études.--Évaluation des dépenses et des produits.
Une première période, période d'incubation, précède toujours le premier
coup de pioche. C'est celle des études. Lorsque les deux points extrêmes
d'une ligne ont été déterminés, il reste à fixer les points
intermédiaires qu'elle doit desservir. Les considérations les plus
diverses interviennent dans la solution de ce problème; les unes sont de
l'ordre purement moral, les autres de l'ordre matériel, en ce qui
touche, du moins, à la science de l'ingénieur, et si la nature du sol
est l'un des premiers éléments du problème à résoudre, il n'est pas tel
du moins qu'il impose d'une manière absolue le tracé qui doit être
adopté.
Le tracé sera-t-il direct, sera-t-il indirect? Quelles sont les limites
d'inclinaison et de courbure qu'il convient d'imposer à son
exploitation; aura-t-il deux voies ou n'en aura-t-il qu'une seule et
quelle sera la largeur de cette voie ou de ces voies? Quel sera le
moteur? Toutes ces questions qui se rattachent à la question capitale du
tracé exigent de la part de l'ingénieur une série d'études préliminaires
très-délicates, qui sont la base de ce qu'on appelle un _avant-projet_.
Auprès avoir reconnu le terrain et construit le futur chemin sur le
papier, il doit se transporter par l'esprit au temps de l'exploitation,
chiffrer les revenus, estimer l'importance du trafic et rapprocher la
recette probable des dépenses approximatives de construction et
d'exploitation. Ce n'est jamais qu'après de longs tâtonnements qu'il
arrive à tracer la ligne qui répond de la manière la plus satisfaisante
aux intérêts des populations traversées et à ceux des actionnaires qui
ont engagé leurs capitaux dans l'entreprise.
Les études de chemins de fer, en France, où nous avons la superbe carte
de l'état-major, et dans les pays dont la topographie a été bien
représentée, sont généralement faciles; mais, dans les pays neufs, en
Russie, en Espagne, en Afrique et dans tant d'autres qu'on a abordés
sans aucun guide sûr, le travail est plein de difficultés. On part comme
le soldat à la recherche de l'ennemi, bagages et instruments sur le dos,
on campe en plein champ, on mange comme on peut, on boit quand on a de
l'eau, on se repose quand on tombe de fatigue et on dort souvent à la
belle étoile. On lance des lignes d'opération dans différentes
directions et souvent, après avoir laissé sa peau et ses vêtements aux
ronces du chemin, on vient se butter contre une montagne que les rampes
les plus rapides ou les souterrains les plus longs ne pourront franchir.
Force est de rebrousser chemin et de chercher un passage dans une
nouvelle direction. Les pays de montagne fournissent souvent des
accidents de ce genre. Nous pourrions citer telle chaîne dans
l'Andalousie contre laquelle trois brigades d'études dirigées par des
ingénieurs différents sont venues successivement se heurter et qu'une
quatrième enfin a réussi à forcer; travaux pénibles, longs et
difficiles, réclamant un coup d'oeil juste, une précision rigoureuse et
une grande persévérance.
Cette étude du sol qui doit porter l'édifice, n'exige pas des soins
moins délicats que la recherche des éléments qui doivent servir à
l'évaluation des produits de la future ligne. Partout où la circulation
des gens et des choses a été notée d'une manière exacte, le travail est
facile; mais, ailleurs, il faut se lancer dans le champ des tâtonnements
et des hypothèses. En France, l'administration des ponts et chaussées a
fait constater par des comptages, opérés à différentes époques de
l'année, l'importance de la circulation sur les routes. Les relevés des
contributions indirectes sont une autre source de renseignements
précieux. Les octrois des villes et des communes sont aussi d'un
puissant secours. Enfin, les indications fournies par les industriels,
les grands négociants, complètent la série des documents sur lesquels on
peut baser une évaluation sérieuse. Mais, si les premiers éléments
d'information méritent une confiance absolue, les seconds, plus ou moins
intéressés, réclament un contrôle minutieux et attentif. L'intérêt
général disparaît devant l'intérêt privé chez l'usinier qui compte sur
l'établissement du chemin de fer pour obtenir ses matières premières à
meilleur marché et revendre ses produits à plus haut prix; chez
l'agriculteur qui voit par avance monter le prix de ses propriétés et
celui de ses récoltes. Luttes de villes, de communes, d'individus,
réclamations de toutes sortes s'élèvent durant l'étude du tracé et au
moment des enquêtes. L'ingénieur doit tout entendre et se constituer
juge suprême du débat. L'administration souveraine prononce, mais sur
les rapports qui lui sont fournis par les ingénieurs.
B.--INFRASTRUCTURE.--Installations
préliminaires.--Travaux.--Terrassements: l'homme, le cheval, la
machine, les principales tranchées.--Ouvrages d'art: souterrains,
tracé, percement, accidents; les principaux souterrains; le
tunnel des Alpes.--Viaducs en pierre, en bois, en fer, en fonte.
Principaux viaducs.--Principaux ponts. Pont du Niagara.
Aux avant-projets généralement étudiés dans différentes directions,
succèdent les projets; à l'esquisse, le tracé définitif. Les balises,
les jalons, les piquets sont plantés, et sur le coteau ou dans la plaine
on voit se dessiner la ligne future. Les études d'ensemble sont suivies
des études de détail. Les ouvrages destinés au maintien de la
circulation et à l'écoulement des eaux sont projetés aux traversées de
chemins et de cours d'eau. Les souterrains et les viaducs sont étudiés.
Les variantes du tracé aux abords des faîtes ou des cours d'eau à
franchir sont étudiées et comparées au tracé primitif, les terrains sont
reconnus par des sondages dans l'emplacement des tranchées à ouvrir, des
souterrains à percer ou des ponts à établir, les matériaux de
construction sont recherchés, les carrières ouvertes, les briqueteries
et les fours à chaux montés.
L'oeuvre se prépare: l'appareilleur dresse l'aire sur laquelle il
dessine ses épures de coupes de pierres, le charpentier approvisionne
ses bois, élève les baraques, met en train la construction des
brouettes, des wagons de terrassement, des chariots, des chèvres, des
grues, des engins et des échafaudages de toutes sortes, nécessaires à
l'exécution des travaux de terrassement et des ouvrages en maçonnerie.
Les magasins se garnissent, le fer arrive, voici des rails pour
l'établissement des voies provisoires, puis des pompes pour les
épuisements, des ventilateurs pour l'aérage des souterrains, des
locomobiles pour la mise en marche de ce gros matériel, enfin des
locomotives pour le transport rapide des terres déblayées.
Le travail va commencer. Les contre-maîtres envoyés dans différentes
directions pour racoler des ouvriers, reviennent avec de nombreuses
recrues: ce sont des terrassiers belges, des mineurs piémontais, des
maçons ou des tailleurs de pierre d'Ivrée ou de Bielle (dans les États
Sardes), des Limousins pour la construction des stations et des maisons
de garde. Il a fallu prévoir l'arrivée de toute cette armée d'ouvriers.
Les auberges des localités situées dans le voisinage du tracé sont ou
trop rares, ou insuffisantes pour abriter tout ce monde. Des cantines
sont construites, des baraquements installés, des magasins de vivres
approvisionnés, des ambulances fournies de leur matériel et de leur
personnel d'infirmiers, de soeurs de charité et de médecins, pour les
premiers soins à donner en cas d'accidents, ou pour suppléer à l'absence
ou à l'insuffisance des maisons de secours existantes. Enfin, on a dû
penser aux besoins de la religion, construire une chapelle pour le culte
le plus répandu et lui donner un desservant. Et comme le représentant du
Dieu de paix est souvent impuissant à maintenir la bonne harmonie entre
ces hommes venus de tous les points de l'horizon et qui trouvent dans
l'alcool et dans des liqueurs frelatées le soutien de leurs forces, à
côté de la chapelle, on a installé un corps-de-garde, forcés parfois de
recourir à des moyens plus persuasifs, à des arguments plus énergiques
que la parole.
Telles sont, en résumé, les installations que nécessite la construction
d'un chemin de fer, installations préliminaires et qui ne laissent pas
que d'avoir une influence notable sur la bonne et la prompte exécution
des travaux.
Les tranchées sont attaquées et nos Belges à la grande encolure poussent
la brouette. Dans un bon chantier, jamais la brouette pleine ne touche
terre. Lorsqu'un rouleur arrive au relai, il ralentit sa marche, son
camarade se présente de côté, prend la brouette pleine, fléchit les
reins, souvent découverts jusqu'à la ceinture, et reçoit de la main de
son camarade l'impulsion du départ. Même reprise au relai suivant, et
ainsi de suite jusqu'à la décharge.
Lorsque la distance de transport atteint 100 mètres, les brouettes
cèdent la place aux tombereaux, qui bientôt sont remplacés par des
wagons traînés par des chevaux ou par la locomotive. Une plus grande
activité se déploie sur le chantier, des pentes sont ménagées pour
faciliter le transport des déblais, personne ne chôme. Depuis l'enfant
qui porte le bidon à l'eau aromatisée de vinaigre, de café ou
d'eau-de-vie, qui manoeuvre l'aiguille et s'occupe du graissage des
wagons, jusqu'au cheval au large poitrail, à la croupe solide et
brillante, tout le monde rivalise d'ardeur. Avez-vous remarqué jamais
l'intelligence de ces chevaux qui, sur les grands chantiers, leur ont
fait attribuer des fonctions spéciales? Attelés au tombereau, ils vont
sans guide de la charge à la décharge, sans jamais abandonner le chemin
tracé sur l'étroit remblai qu'ils doivent parcourir. Arrivés au but, ils
tournent; un homme ou un enfant culbute le véhicule et la bête revient
chercher une nouvelle charge. Attelé au wagon, le cheval prend le nom de
_lanceur_. À quelque distance de la décharge, il fait, sur un cri du
charretier, un effort énergique, tend ses traits, raidit ses muscles,
fléchit ses jarrets, et de tout son corps élevé sur ses jambes de
derrière et buté sur les traverses de la voie, il entraîne sa lourde
charge. Pendant quelques secondes, il chemine entre les deux rails. Mais
l'impulsion donnée est déjà suffisante pour que le wagon atteigne seul
les traverses formant barrage à l'extrémité de la voie; l'attelage est
rompu au moyen d'une ficelle et d'une attache à ressort. D'un bond, le
cheval escalade le rail et les traverses saillantes qui le portent, et
se range sur le côté du remblai. Le wagon vidé, il se retourne et le
reconduit à quelques pas sur une voie d'évitement. Tout cela se passe en
moins de temps que nous n'en mettons à le dire. Le cheval entend, voit,
suit toutes ces manoeuvres et les exécute avec une intelligence
merveilleuse.
Même docilité, même soumission dans les travaux souterrains. Une
lanterne fixée à la joue de son collier, il passe dans les galeries les
plus étroites, sur un sol constamment inégal, tantôt rocher, tantôt
terre, tantôt poussière, tantôt flaque d'eau; il se glisse, tourne au
milieu des étais, se heurte parfois, mais sans jamais refuser ses
services. Il se met au manége, s'attelle à la corde d'une grue, se meut
en ligne droite ou en cercle avec la même facilité. Admirable animal,
que ne protégent pas assez nos lois contre la brutalité de ses gardiens!
Ne voulant pas faire de la technologie, nous n'entrerons dans aucun
détail sur l'installation des grands chantiers de chemins de fer; nous
nous contenterons de dire que, tandis qu'aujourd'hui l'exécution d'une
voie ferrée est devenue familière à nos entrepreneurs, elle était à
l'origine chose complétement neuve. L'ouverture d'un canal, que l'on
mettait des années à creuser, s'opérait à de si rares intervalles et
dans des conditions si différentes, quelle n'avait formé aucun ouvrier
expert; aussi, les ingénieurs qui curent à construire les premiers
chemins de fer durent-ils se façonner eux-mêmes à ce nouveau genre de
travaux, en dressant leurs entrepreneurs comme leurs propres employés.
Aucune difficulté n'existe plus de ce côté depuis longtemps.
Rappelons seulement les noms des plus grandes tranchées donnant passage
à des voies ferrées:
La tranchée de Tring sur le chemin de Birmingham, mesurant 1,100,000
mètres cubes;
Gadelbach, sur le chemin d'Ulm à Augsbourg, de 1,000,000 de mètres;
Tabatsofen: 860,000 mètres cubes;
Cowran, sur le chemin de Carlisle: 700,000 mètres cubes;
Blisworth, sur le chemin de Birmingham: 620,000 mètres cubes;
Poincy, au chemin de Strasbourg: 500,000 mètres cubes;
Pont-sur-Yonne, au chemin de Lyon: 470,000 mètres cubes;
Clamart, sur le chemin de Versailles, rive gauche: 400,000 mètres
environ.
Les tranchées n'ont jamais plus de 15 mètres de profondeur, à moins
qu'elles ne soient très-courtes.
Si la voie doit être placée plus profondément dans le sol, on perce un
souterrain: il y a économie. Quant aux talus des tranchées, leur
inclinaison varie entre la verticale et une ligne inclinée à 45° sur
l'horizon. On ne descend au-dessous de ce chiffre qu'à la traversée des
terrains d'une très-mauvaise nature, sans consistance et dont les
éboulements fréquents nécessiteraient un entretien trop coûteux.
Les remblais s'élèvent aux deux extrémités des tranchées avec les
déblais qui en sont sortis. Si ces déblais sont en excès, on les met en
_dépôt_; si, au contraire, ils sont insuffisants, on a recours à un
_emprunt_, qui se fait, suivant les cas, en élargissement dans la
tranchée ou sur les côtés du remblai à construire. La hauteur des
remblais n'excède pas 20 mètres et l'inclinaison des talus est le plus
souvent de 1-1/2 de base pour 1 de hauteur.
L'ingénieur ne cherche pas, comme il le fait pour la construction d'une
route, à équilibrer rigoureusement les volumes des déblais et des
remblais. Les conditions de tracé d'un chemin de fer sont autrement
impérieuses. Les questions de pente et de courbure dominent toute autre
considération, et la compensation, même approximative, des terres à
déblayer et à remblayer n'est pour lui qu'une préoccupation secondaire.
L'un des premiers travaux attaqués et celui qui exige de la part de
l'ingénieur les soins les plus assidus au point de vue du tracé, au
point de vue de la conduite des travaux, est le percement des
souterrains. Qu'on se figure un trou de plusieurs kilomètres de longueur
parfois, d'une section de 30 à 50 mètres carrés, percé sous le sol,
tantôt en ligne droite, tantôt suivant une courbe régulière au moyen
d'attaques multipliées dont le nombre a varié depuis 2 jusqu'à 50, et
installés au fond d'une autre série de trous verticaux ou de puits, dont
la profondeur atteint souvent 200 mètres, et au fond desquels on trouve
tout d'abord un air vicié par la fumée de la poudre et par la
respiration des ouvriers, des infiltrations plus ou moins abondantes,
qu'une pierre, un caillou qui tombe peut faire dégénérer en ruisseaux
envahissants.
Une ligne droite ou une courbe est dessinée à l'aide de jalons, de pieux
au travers du faîte à franchir. Tantôt elle monte sur un mamelon, tantôt
elle descend dans une crevasse; là elle traverse un bois, là elle plonge
dans une source voilée sous un bouquet d'arbres, et ne ménage aucune
habitation. Tous les points bas qu'elle a touchés, sont notés, espacés
régulièrement, plus ou moins, selon les difficultés présumées du
percement et la durée probable de leur exécution. En chacun de ces
points se trouve l'ouverture d'un puits. On se met à l'oeuvre. Le puits
descend; le manége ou la locomobile s'installe, fait marcher le
ventilateur et le treuil. Tout va bien: les premières couches tendres
sont traversées sans difficultés; on blinde avec quelques planches, un
peu de foin, des étais; parfois on a recours au cuvelage en maçonnerie;
mais de légers suintements se produisent, il est nécessaire d'installer
des pompes; on descend, l'eau augmente, les pompes sont insuffisantes,
on en installe de nouvelles, la locomobile est doublée; on continue. Un
caillou, comme une noix, se détache de la paroi du puits, un homme tombe
pour ne plus se relever, première victime;--un éboulement survient,
l'eau envahit le puits, plusieurs hommes sont ensevelis; du secours au
plus vite, on ne retire que des cadavres. C'est une alerte permanente,
qui se répète en dix, quinze, vingt points différents.
Enfin, on arrive à la profondeur voulue. Il faut indiquer la direction
des attaques. Nouvelle opération et l'une des plus délicates, sinon la
plus délicate, à accomplir. Les ouvriers sont écartés. La locomobile
reste en feu, quelques hommes sont au fond du puits, quelques autres à
la surface. On trace à l'orifice un petit élément, une petite fraction
de cette grande ligne dessinée sur le faîte, et, à l'aide de plombs
suspendus à de légers fils, on reproduit au fond du puits cette petite
ligne tracée à son ouverture. Le plus grand calme, le plus grand silence
règnent autour des opérations. Il semble que le bruit seul de la voix va
troubler le repos attendu de ces deux fils ou agiter l'air au milieu
duquel ils sont suspendus. Le plomb est trop léger, on en augmente le
poids, le fil se rompt, et l'on recommence: les heures se passent et les
ouvriers attendent. On fait plonger le grave dans un vase plein d'eau.
Enfin les deux fils sont immobiles, ou leurs oscillations d'assez peu
d'étendue pour qu'on puisse en prendre aisément la mesure et partager
leur amplitude. Les points sont fixés et, sur ce petit tronçon de ligne
comme base, on va construire toute une nouvelle ligne, la vraie cette
fois, que maintes opérations nouvelles viendront encore contrôler, car
la certitude en pareil cas ne résulte que de la multiplicité des tracés.
Souvent la difficulté est augmentée par la situation des puits en dehors
de l'axe du souterrain, disposition adoptée pour faciliter les
manoeuvres futures, mais poursuivons notre description.