Saint-Etienne, naissance du réseau européen de chemin de fer

La civilisation Egyptienne est la première à utiliser un système de rails en bois pour acheminer les blocs des carrières environnantes jusqu'au chantier.
Les chinois, sous la dynastie des Ch'In (246-206 avant JC) éprouvèrent le besoin d'uniformiser l'écartement des ornières des routes pour faciliter le passage des véhicules de province à province.
Aux temps antiques, les romains ont souvent utilisé le principe du chariot guidé sur des ornières taillées dans la chaussée, comme sur la route menant du Pirée à l'Agora d'Athènes ou dans les environs de Syracuse en Sicile.
Notons qu'entre les ornières romaines de Pompéi et l'écartement des files de rails d'une voie normale d'aujourd'hui, la différence n'est que de 5 mm !
En 1600, les mines de houille de Newcastle utilisent des chariots roulant sur des chemins à ornières en bois.
Les roues des chariots comportent de chaque côté un renflement et s'emboîtent sur les barreaux, ce qui permet le maintient sur la voie.
Le roi de France, Louis XIV, utilise un traîneau glissant sur une voie en bois dans ses jardins de Marly.
Cette installation ferroviaire dénommée "roulette" est pourvue d'une plaque tournante et d'une gare.
La force motrice qui sert à engager le traîneau sur la pente est fournie par les valets du roi.

1738, les premiers rails plats en fonte font leur apparition dans les mines de houille de Sir John Hope (vers Edimbourg).
Ceux-ci avaient un rebord vertical destiné à maintenir les roues sur les rails.
1797, le premier chemin avec rails en métal est crée dans le Northumberland. Le passage du bois au métal permis de ralentir l'usure de la voie.
Vers 1820, furent essayés les premiers rails en fer laminé.
On donna d'abord à leur nervure inférieure la même forme curviligne qu'aux rails en fonte, que l'on appelait "à ventre de poisson".
En 1827, les rails en fonte employés pour la ligne Saint-Etienne/Andrézieux étaient de 1m20 de longueur et d'environ 23 kg.
Ces rails étaient cintrés, d'où la forme dite de "ventre de poisson". Puis, on reconnu bientôt la nécessité d'une voie plus forte.
Dès 1837 on remplaça le rail en forme de "ventre à poisson" par un rail en fer à simple champignon de 5 m. de long pesant 18 kg par mètre.
En 1832, la ligne Saint-Etienne/Lyon pose des problèmes relevant de l'ordre du génie civil et nécessite des rails de qualité homogène, en grosse quantité.
Ce problème est redoutable car les rails courts de un mètre (en fonte ou en fer ondulé), habituellement utilisés en Angleterre, ne conviennent pas, tandis que le laminage en grand, procédé nouveau, n'a été expérimenté qu'en Angleterre.
Il s'agit, de plus, d'importer du matériel massivement, avec les risques douaniers que cela implique.
En effet, une politique d'embargo était de mise sur chaque produit exporté. Le marché est finalement conclu avec l'établissement du Creusot.
Ces rails français furent très chèrement payés : 52 francs les 100 Kg !
On employa d'abord un rail en fer laminé de 4,6 m. de long, de section constante à simple champignon, pesant 13 kg par mètre courant.
A partir de 1836, le rail d'origine fut remplacé par un rail de section rectangulaire de 4,6 m. de long et de 26 kg/m, puis de 30 kg/m en 1838.
A partir de 1841, on employa un rail àdouble champignon de 30 kg.
Chaque rail ayant une longueur de 4,6 m.
"rail à double champignon dissymétrique"