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Le ballast

Comment calculer la quantité de gravier requise pour un chemin de fer

Il existe plusieurs de poser de voies dehors. Les trois plus connues sont: directement sur le ballast au sol, sur des planches de bois surélevés et sur du ciment.

Au Québec, nous avons entre 4 et 5 mois de l'année où le sol est complètement gelé. La ligne de gel peu descendre jusqù'à 4 pieds. Si on veut y poser des matérieaux, comme du bois ou du béton, il faut ancrer ce matériel dans une attache qui ne bougera pas avec le gel. L'attache doit donc descendre jusquà 4 pieds dans le sol. Le gel agit en poussant vers le haut les objets dans la terre. Si l'objet descend très bas, le gel n'aura pas de prise sur lui.

Pourquoi le ballast?

Le ballast sert absorber les variations du terrain causées par la pluie (certains sols détrempés ramollissent), la neige et surtout le gel. Il sert aussi à évacuer l'eau des pluies. Sur les vrais chemins de fer, on met une épaisse couche de sable sous le ballast pour lui donner une plus grande stabilité. Comme le poids de nos trains de jardin n'est pas si élevé, le ballast est mis directement sur le sol. Sur un chemin de fer, vrai ou de jardin, les voies ne sont pas attachées au ballast, de quelque façon que ce soit. Elle "flottent" sur celui-ci. Les rails doivent avoir de l'espace car elles se contractent l'hiver et prennent de l'expansion l'été. Sur un vrai chemin de fer, cette expansion peut être tellement grande que l'écartement des voies changera assez pour provoquer un déraillement. Sur un train de jardin, l'expansion peut briser les dormants de plastique et les rails si ceux-ci n'ont pas de place pour s'étirer. Le ballast aide aussi à réduire le phénomène de l'expansion/ contraction en gardant un sol qui n'est pas gelé en hiver et qui est frais l'été.


La pose de planches de bois directement sur le sol est très déconseillé. En plus d'être très vulnérable au gel, le bois pourris sur le sol. À moins de mettre du bois traité, ce qui fait augmenter les coûts de façon dramatique. Les lits de voies en bois sont surtout utilisés lorsqu'on veut hausser les voies de quelques pieds du sol.

Support en bois

Cette solution est très pratique pour ceux qui font du "live steam". Comme ils doivent constamment se pencher pour travailler sur leur locomotive, ils peuvent envisager de monter les voies, ce qui évite bien des maux. Les personnes ayant des problèmes de dos ou de genoux utilisent aussi cette solution. Les poteaux d'ancrage doivent descendre sous la ligne de gel. Les inconvénients de cette méthode sont, entre autres: le coût élevé du bois traité, l'impossibilité d'y ajouter des plantes, l'irréalisme du chemin de fer surélevé et l'aspect esthétique pas très charmeur... Mais elle demeure quand même une alternative intéressante si elle est bien construite.


Support en ciment

Le ciment est souvent utilisé comme base dans les spays où il n'y a pas de gel. On creuse une tranchée, que l'on remplit de ciment. Au Québec, cette méthode ne tiens pas la route, justement à cause de nos hivers. Le ciment casse et les morceaux ne sont pas poussé vers le haut uniformément par le gel. La différence de hauteur (qui atteint parfois quelques pouces) rends la voie impraticable. Cette méthode est très dispendieuse. De plus, elle ne permet pas beaucoup d'erreur ou de changement d'idée après la pose. Par contre, le ciment est facile d'entretient et, lorsqu'il ne casse pas, durable. On peut le renfoncir en y ajoutant du grillage d'acier lors de son coulage dans les moules. On obtient ainsi un béton armé. Ce qui implique encore des coûts. Vous devrez ajouter des blocs de bois à la surface du ciment pour pouvoir y visser les voies.


Ballast en gravier

Le ballast de pierres concassées a plusieurs avantages, et très peu d'inconvénients. Il est abordable, réponds aux exigences de notre climat, il est réaliste et facilement modifiable si on change d'idée. Il suit assez bien les actions répétées du gel. Il nécessitera un réalignement annuel. Par contre, les mauvais herbes aiment bien y prendre racine et il n'est pas à l'abir des pattes de pitou ou de celles des enfants du voisinage...

Installation

Comme le C&StL est installé sur du ballast de gravier, je ne parlerai pas en détail des deux premières méthodes. Alors voici la recette pour installer du ballast de gravier.

Pour installer le ballast, on creuse d'abord une tranchée de 5 pouces de profondeur. La largeur de la tranché doit être légèrement supérieur à votre matériel roulant le plus large (ça dépends de votre échelle...). On la recouvre ensuite d'une couche de tissu géo-textile. Ce tissu est très important car il remplace l'épaisse couche de sable qu'on utilise sur les vrais chemins de fer, et empêches les plantes (gazon et autres) de prendre racine sous les voies.

On remplit ensuite la tranchée de ballast. Personnellement j'utilise le ballast 0 - 1/2 (zéro et une demie). La grosseur du ballast que vous utiliserez est libre à vous, en autant que les critères suivant soient respecté:

  • Les pierres ne doivent pas être rondent. Elles avoir des arrêtent et des aspéritées, ce qui leur permettera de se tenir les une aux autres.
  • Le diamètre des pierres ne doit être ni trop gros, ni trop petit. Si les pierres sont trop grosses, les voies seront difficiles à mettre au niveau. Si les pierres sont trop petites, les voies vont s'enfoncer avec les vibrations des trains qui passent. De plus, le vent risque de les emmener.

Note: Certains livres vous recommanderont de coller votre ballast avec une colle-ciment. En utilisant du gravier concassé de 0- 1/2, je n'ai jamais eu à coller le ballast. Et il tient toujours après avoir connu quelques hivers...

Ensuite, on effectue le remplissage des tranchées. Le gravier doit s'élever à environs 3 pouces au-dessus de la tranché. Cette mesure est approximative et elle dépends du look que vous voulez donner aux voies. Le terrain où a été bâti le C&StL n'est pas parfaitement égal. Parfois le ballast sort de terre de seulement 1 pouce, alors qu'à d'autre, on voit jusqu'à 5 pouces. Par contre, la voie est au niveau.

Le ballast doit absolument dépasser la hauteur du terrain. Si votre ballast repose plus bas que le terrain où s'il est sur un sol très friable, penser à ajouter des murs de retenu, afin d'éviter un glissement de terrain par forte pluie. Là ou le ballast est plus bas que le terrain, la pluis peut faire entrer de la terre dans le ballast, ce qui favorisera les racines de certaines plantes qui pousseront en travers de la voie. Les endroits où la voie passe plus bas que le terrain devient aussi un endroit où le vent aime bien y amasser les feuilles mortes et les petits déchets...

Le niveau des voie devra être refait une fois par mois la première années, puis annuellement par la suite. La cause est le compactage du ballast. Même si vous le compactez mécaniquement lors de son installation, les variations du terrain font que le ballast va toujours se déplacer un peu.

Comme il est dit plus haut, vous pouvez changer d'idée avec cette méthode! Si vous enlevez une voie, enlevez le ballast, remplissez la tranchée de terre et re-semer la même variété de gaon que vous aviez avant. Après quelques semaines, plus rien n'y paraîtra.


Peu importe la méthode choisit, prenez votre temps pour faire cette étape. C'est la fondation de votre empire! Si vous n'êtes pas sûr, voici ce que vous pouvez faire. Achetez des morceaux de voie de 3 pieds. Installez-les sur différents type de ballast et ajouter une brique sur chaque. La brique représentera une locomotive. Laissez cette installation en place quelques temps (un hiver est préférable pour voir l'action du gel). Observez les différents comportements. Choissisez ensuite celui qui vous convient le mieux. Cet expérience vous évitera sans doute beaucoup de problèmes futurs.


Calcul de la quantité de gravier requise pour un chemin de fer

Tout d'abord, vous devez savoir la longueur exacte de vos voies. La largeur de votre tranché devrait tournée autour de 5". Comme le calcul se fait en mesures impériales, vous devez convertir vos mesures métriques en mesures impériales. Il suffit de savoir que 1 pouce est égal à 2.5 centimètres. (1" =2.5 cm). Comme il est expliqué dans l'article ci-haut, la hauteur du ballast peut varier. Pour le calcul, nous allons prendre une mesure minimale de 5".

Voici le calcul à faire:

Étape 1:

Hauteur de la tranché MULTIPLIÉ par la largeur de la tranché MULTIPLIÉ par la longeur en POUCE de votre tranché (le nombre de pieds X 12). Ce résultat sera le nombre de pouces cube de gravier requis.

Étape 2:

Diviser ce nombre par le produit de 12X12X12 (ou son équivalent, soit 1728) pour convertir le nombre de pouces cube en pieds cube.

Étape 3:

Diviser ce nombre par le produit de 3X3X3 (ou son équivalent, soit 27) pour convertir le nombre de pieds cube en verges cube.

Le résultat du calcul sera le nombre de verge cube requis. Les pépinières et les carrières vendent le gravier concassé à la verge cube. On vous parlera parfois de "bucket". Un "bucket" est la pelle servant à remplir votre remorque ou votre camion. Renseignez-vous, mais la plupart du temps, un "bucket" donne une verge cube. Certaines carrière vendent à la tonne. Demandez l'équivalent en verge cube.

 

Exemple de calcul:

Hauteur de la tranché = 6"

Largeur de la tranché = 5"

Longueur des voies = 250 pieds

 

Étape 1:

6" X 5" X (250' X 12)= 90 000" cube

 

Étape 2:

90 000" cube / 1728= 52,08' cube

 

Étape 3:

52,08' cube / 27= 1,93 verge cube (presque deux "buckets").

À l'heure où ces lignes sont écrites, une verge cube de gravier 0- 1/2 se vend 25$ Cnd.

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