MATÉRIAUX

RÉSISTÂfiCE

A L'tolASEMEKT

par centimètre carré

PRIX

DU VftTRB CUBE

Moellons de grès houiller de Saint-Ëtienne .

Moellons de mortier de ciment

Moellons de béton Coignet

Bridues-moellons

kilogrammes

francs

(*) Bull, min., 2% VI, 12. — Bev, univ. d. m. et u., 1'% I, 386. (*) Bull, min., 2% HI, 723, Ghansselle. (') Bull, min., 2-, m, 723, Ghansselle. (*) Bull, min., 2-, III.

UURAILLEVENT KT BlINDAHE. 3a|

•71 — Au lieu de laisser la maçonnerie se charger elle-même du haut en bas, on cherche à soulager ies diverses travées du poids de celles qui les surmontent, en le reportant, au moins en partie, dans la roche.

Un premier moyen consiste, pour cela, dans l'emploi de roulisses, formées de sommiers d'un fort équarrissage , qui pénètrent dans des potelles, et supportent la travée de muraillement comprise entre elles et la roulisse immédiatement supé-

rîeure. Flg. m. Renflement d'an curaligc. '

On peut également renforcer en forme de double tronc de cAne l'épaisseur de la maçonnerie (Gg, 202). Avec ce dispositif, il faudrait, pour permettre au cuvelage de descendre, cisailler toute la surface de raccordement de ce renflement avec le cylindre, et cette surface peut devenir aussi grande que l'on voudra.

«7* ~~ L'épaisseur d'un revêtement cylindrique est au moins de 0",25 à 0-,30 avec des moellons, et de 0"",50 à 0",50 pour les briques C). Lorsque la section est circulaire, la maçonnerie est disposée suivant le mode hélicoïdal (n* 267). On y ménage quelque fois uae gouttière en hélice ou gargouille

(<) On peut dëlerminer l'êpaisïeur E à donner i un rerètement de diamèlre intérieur D. iuimer^ dans un milieu aquLKre, dont la hauteur piiiométrique au-de»- ■ut de cette travée lera désigna par H.

Séparona pour cela par la pensée, au moyen d'un pUa méridien , le* deui moitiés d'un tronçon d'un métré de hauteur. L'un d'eux supporte sur sa surface courbe un ensemble d'efforts normaux, qui ont pour

somme de projections sur la perpendiculaire au plan ' p, j— g,— ouj,|„

méridien, le produit de la projection D + 3E de cette lurbce, par la pression aU qu'elle subit par unité de

superâde. D'autre part, SH représente la surface d'appui des deux moitiés de la maçonnerie l'une contre l'autre, et, par suite, 3EH l'erforl qu'elles sont capables de sup-

(fig. 203) refouillée dans l'épaisseur, pour recueillir, avant qu'ils se résolvent en gouttes , les suintements qui suivent la surface par capillarité. Des bâches, disposées de distance en distance, reçoivent cette eau, ce qui diminue d'autant la pluie dans le puits.

Si la section appartient au type rectangulaire, > on adopte ua profil formé de voûtes très surbaissées, qui ont pour cordes les côtés du rectangle, et qui prennent leurs naissances les unes sur les autres. Quand ce rectangle est très allongé, on peut, comme aux puits de Brùckenberg (Saxe), l'étrésillonner par des refends en maçonnerie (fig. 204).

Il est arrive à Brassac qu'un fonçage a débouché dans de vieux

«.2ft

Fig. 204. Puil5 n* 3 do Hcinitz (bassin de la Sarre).

travaux, et précisément sur leur limite; de telle sorte qu'une partie de la section circulaire se trouvait pratiquée dans le solide, tandis que l'autre restait ouverte au milieu d'une masse sans consistance. Dans ces conditions, l'emploi des anneaux horizoa-

porter, si R désigne le coefficient de fatigue admissible par mètre caiTé, pour la nature de matériaux que l'on emploie. On posera donc l'équation :

d'où l'on tire :

ctH (D + 2E) = 2ER, ciHD

2(R - ctH)'

On admet pratiquement pour R environ 30 0/0 des coefficients de résistance à la rupture, mentionnés dans le tableau précédent (n* 270).

NI1R«ILLE1(EM' ET BLIMtiGK. %K

laux devenait impossible. Us se seraient, en raison des tassements, inévitablement cisaillés, à l'aplomb de la surface de séparation. On a tourné la difficulté en formant le cuvclage d'anneaux obliques de maçonnerie, en forme d'arcs d'ellipse, prenant leurs naissances sur la roche solide, et opposant les reins de leurs voûtes a la pression des masses incohérentes.

Un revêtement de maçonnerie peut couler de 15 à 20 francs le mèlre carré. Le prix du mèlre courant est bien plus variable avec les dimensions, et peut aller de 100 à 500 francs environ. La disproportion avec la dépense de boisage est moins accusée que pour les galeries, elle n'est guère que du double, ce qui tient à ce que l'on emploie pour les puits des bois de choix.

278 — Muraillement des points singulierg. — La rencontre de galeries rectangulaires de môme hauteur donne lieu à l'unou l'autre des deux appareils connus sous le nom de voiMe d'arêtes, ou de voûte en arc-decIoltre.En l'absence du grisou l'on peut, pour éviter cette complication (tig. 305 et 206), se borner à surei- ^^"!Wte^^SP5|Sr

hausser l'une des galeries, d'une hauteur égale à celle du

cintre. C'est alors en plein piédroit que la seconde la rencontre. 11 suffit, d'après cela, de terminer celle-ci par des tûtes ordinaires.

Pour un accrockage, on se contente d'appareiller suivant l'intersectioD des deux cylindres. Quand l'extraction se fait par bennes, on dispose, au-dessus du pas-de^^uffat, une trompe de raccordement (fig. 207) entre la galerie et le puits, pour faciliter l'enlèvement du cuffal.

Une écurie (fig. 208), une chambre de machine à vapeur, présentent ordinairement l'aspect d'un tronçon, relativement court, de tunnel à grande section, dont nous nous occuperons hientdt. Ces

984 VOIES DE COMHVNICATION.

ouvrages doivent fitre établis avec un soin particulier, pour éviter

les suintements. Le sol de l'écurie sera formé d'un bon béton, avec une pente de 0'",04 par mètre, suffisante pour l'écoulement des urines, mais assez faible pour que le poids de l'animal ne soit pas reporté sur les membres postérieurs. Une très bonne ventilation y est nécessaire, ainsi qu'un bassin en pente pour laver è l'eau pure les pieds du cheval, quand il rentre du travail, imprégné d'eaux acides de nature à attaquer la corne.

Kig. an. Aw:roch.((o miiraiiifi. Uu borilel peut être mu-

raille en forme de tour es-

lindrique, surmontée d'une voûte sphérique. Ces organes tendent

du reste à disparaître.

Une chambre de roue hydraulique forme une excavation étroite et élevée.

On lui donne une forme lenticulaire, et l'on appareille les grandes faces en forme de calottes sphériques très surbaissées, afin qu'elles présentent plus de solidité. On peut aussi.

pour plus de simplicité , donner à la maçonnerie Fig. SOS. Écuria ■nur.iiiÉc, „„e f^^me légèrement cy-

lindrique. Si la roche se lient bien, on se bornera à murailler la rencontre de l'ouvrage avec le filon dans lequel il est établi {lig. 209 et 210).

HURArLLEMKNT ET BLINDAGE. 'iHb

«74 — 11 n'y a pas lieu de s'appesantir ici sur le muraille-

ment des taillet. 11 se réduit en

général, en ce qui concerne la

maçonnerie proprement dite , à

quelques rares piliers pour des

pinls importants ; à moins qu'il

ne devienne, au contraire, la

base fondamentale du système

de soutènement, comme dans

l'exemple, à peu près unique,

d'Almaden, dont nous décrirons

avec détail la méthode d'exploitation {n' 504).

En revanche, le mode de soutènement en pierres sèches joue

un grand rùle dans les tailles ,

mais il s'y rattache directement Fig-tiHetiio.

à la question du remblayage qui '^'Ztr.,''Sr:Z,^°^

f»^ l'objet d'un chapitre spécial.

■I.INDASB

STS — Généralités sur le blindage. — L'emploi des métaux pour les revêtements souterrains .(*) se recommande par des avantages caractérisés. La matière première est à peu près inusable. S) on la retirei en abandonnant un ouvrage, les matériaux gardent encore leur valeur de vieux fer, lorsqu'ils ne sont plus immédiatement applicables dans des travaux analogues. La lôlé peut prendre des profils courbes, auxquels le boisage se refuse et la brique ne s'adapte que par approximation. La fonte peut également, par le moulage, prendre toutes les formes, et des épaisseurs

[') Chansselle, rwWements e.

de Sening [Hev. ibi». d. m. e

fer (ilu/I. min., 3-, HI, 73S}. — SouUneoienU c , «., 2*, IV. 316).

38S VOIES DE COMVinflCATlUN.

arbitraires. Sa grande résiBtance spécifique permet d'économiser beaucoup mieux la section. Enfin le danger d'incendie se trouve aheolument écarté.

On reproche, en revanche, aux blindages leur complète raideur. En raison de la souplesse des cuvelages en bois, on a vu certains puits se déjeter parfois de tout leur diamètre sans se rompre. Sous de pareils efforts , un revêtement métallique se serait brisé nettement. Pour celte raison, certaines compagnies minières, par défiance contre les colonnes métalliques, s'en tiennent, en toute cireonstance, aux anciennes méthodes de fonçage des avaleresses avec cuvclage en bois, malgré les énormes dépenses qui en sont parfois la conséquence. Il faut pourtant reconnaître que de réels progrès ont été réalisés, .' ' en ce qui concerne la réparation de

ces immenses tubes, quand ils subissent une fêlure. On y remédie alors, soit à l'aide de panneaux plaqués à l'intérieur, soit en y insérant une virole d'un diamètre moindre, et matant du plomb entre les deux enveloppes.

Fig. îii. ch.p*... 0. r.ii.. g,g Blindage des gaUHeg. -

Le mode le plus simple de l'emploi

du fer pour le soutènement des galeries consiste à l'associer au

bois, en posant sur deux rondins un chapeau formé d'un tronçon

de vieux rail (fig. 211). Cette combinaison

nest très rationnelle , car le bois y travaille debout, c'est-à-dire dans les meilleures conditions de sa résistance, et le fer se substitue à lui pour résister à la pression transversale du plafond. De plus, on diminue par là, avec le calibre du chapeau, l'importance des anfractuosités de la couronne, qui forme ta région la plus danpreusc au point de vue des agglomérations de grisou. Le prix du mètre courant est iiissoili

HURAILLENENT ET BLINDAi;£. 387

au Creusot à 47 francs ('). Il s'y abaisse même, dans la pratique courante, à 34 francs, si l'on tient compte de ce que tes chapeaux peuvent resservir plusieurs fois, lorsque les montants sont ruinés. Certaines galeries qui jouaient beaucoup, dans ce gîte redressé et rempli de remblais défavorables, exigeant 50 francs environ d'entretien annuel, n'ont plus occasionné, avec le nouveau mode, qu'une dépense de 10 francs par an.

On peut également, comme à Ferfay (Pas-de-Calais), associer le fer au muraillement en posant de vieux rails sur des montants en maçonnerie (ûg. 220).

S77 — On emploie, d'un autre côté, des revêtements complètement métalliques. A Bois-du-Luc ^ainaut), les cadres sont formés de deux colonnes creuses en fonte, surmontées d'un chapeau de vieux rail. C'est un dispositif mixte, analogue aux deux précédents, et dans lequel chaque cadre revient à

56 francs. *^* *'^ *^'''^'''' ^^'"^"x- {Commaulri.)

On obtient plus de simplicité en formant les cintres uniquement de fer. On fabrique à Hayange, pour les mines de Sarrebrûck, des cintres formés de deux fers ù T (Cg. 312), auxquels la nervure communique de la résistance. La partie droite dessine le montant, le quart de cercle qui la termine sert à former le cinti-e, quand on réunit les deux pièces au faîte a l'aide d'un manchon d'assemblage. ^. ^,, ^^,^^,^ ^^.^^^ ^^^^.^^^^^

En terminant une partie droite

0 De Diauzat, BuU. nihi., 2', III. 5(S cl 009.

t288 VOIES DE GOMMUNlGÂTlOiX.

très courte par deux quarts de cercle, on a obtenu de même des sections complètes.

On a disposé à Commentry (Allier), dans les parties exposées aux incendies, des cadres (fig. 213) analogues à ceux que nous venons de décrire, revenant chacun à 13 fr. 50 f).

A Steierdorf (Banat), on a, dans des terrains qui ne permettaient pas le déboisage, réalisé une disposition plus complexe (fig. 214), en inscrivant un cintre métallique complet dans un boisage provisoire, et remblayant l'intervalle (*). Le mètre courant est ressorti, avec cette combinaison compliquée, à 68 fr. 50.

A Mariemont (centre belge)> on emploie, dans des passées difficiles f), des arceaux complètement circulaires, formés de rails courbés en arcs de 120° et réunis à l'aide de manchons d'assemblage. Sur ces cintres s'appuient des rails de mine rectilignes, dessinant les génératrices du cylindre. Quelques-uns de ces couchis sont disposés en forme d'entre toises, destinées à conserver les distances des cintres. Cet ouvrage revient à 100 francs le mètre courant.

Dans la galerie préparatoire du tunnel de la Hanche (*), à laquelle le mode de perforation par la tarière Beaumont (n® 224) impose une section rigoureusement circulaire, on cintre toutes les parties aquifères au moyen d'anneaux métalliques de O'^ySO, divisés en cinq segments et consolidés par des nervures. Des boulons, passés dans ces dernières, réunissent les divers segments de chaque anneau entre eux et avec Tanneau précédent. Le boutonnage tend à écarter les panneaux et, par suite, à les serrer contre le terrain. Pour aveugler les joints, on a eu soin d'appliquer préalablement, entre la roche et le bord des segments, des bandes longitudinales de tôle. Un mastic au minium achève d'assurer l'étanchéité de l'assemblage.

278 — Blindiige des puits. — Les puits sont revêtus par

(*) CRM, 1878, HO.

(«) Rev. univ, d. m. et u., !'•, XXXVI, 137.

(>) CRM, juiUet 1875, 7 et 9.

[*) Dirubrée, Annales, 8*, I, 505.

MURAJLLËNEM ET BLINDAGE. 289

anneaux successifs. Cette question se rattache, dans une certaine mesuîe, au tubage des trous de sonde; néanmoins la disproportion des diamètres apporte, en ce qui concerne Tappiication, les plus grandes différences. On peut, pour le blindage des puits, employer deux modes distincts : les viroles pleines ou les panneaux (*).

Les anneaux pleins ont une hauteur qui varie en général de l^jSO à S^jOO (*). Les collets doivent être dressés avec une grande rigueiw*, dans un plan bien perpendiculaire à Taxe. Les joints se font au plomb ; un petit grain d'orge circulaire est pratiqué dans les collets, et l'on y place une baguette de plomb qui s'écrase sous la pression. On a fait aussi à Trazegnies (Mariemont) des joints en caoutchouc. Il est permis de concevoir quelques inquiétudes pour la durée de cette matière organique. Cependant il est juste de reconnaître qu'elle n'a, dans ces conditions, à redouter ni frottements ni élévation de température.

Les viroles sont essayées au double de la pression qu'elles sont présumées devoir subir, de la part des niveaux aquifères qu'elles sont destinées à tenir en respect. Cette épreuve ne pouvant guère se faire qu'à l'usine même, où se trouve installée une cuve propre à développer de dehors en dedans la pression hydraulique, on a soin de s'assurer, par le son du marteau, que le transport n'a déterminé dans le métal aucune altération.

(*] Parfois même des fers en U [Bev. unit, d, m. et ti., 1", XXXVI, 135). On se sert aussi de cercles en fer comme soutènement provisoire des puits (Chansselle, Bull, min, 2-, m, 730).

(*) L'épaisseur des cuvelages métalliques s'évalue par la formule :

E = « + pHD.

Elle n*est autre que celle que nous avons obtenue ci-dessus pour une question identique (n* 272, note), en négligeant dans le dénominateur oH devant R, qui est beaucoup plus important dans le cas des métaui, et avec adjonction ai*bitraire d'une constante a, pour ne pas tomber dans des épaisseurs illusoires, si, pour de faibles diamètres, la pression vient à décroître indéfiniment. A la vérité, l'on rencontre une certaine variabilité dans les valeurs adoptées pour ces constantes. Je citeraipar exemple les suivantes:

Puits Cbaudron (Evrard, Traité (rexploilalwn, I, 285) a =0,020 ^=0,000100

kYàieresses {E\nrd, Traité <rexploiiation,h^ 0,009 . 0,0000C5

Panneaux (Burat, Court é^ exploitation^ 172; Demanet, Cours

tTexploilation, I, 22) . . 0,013 0,000042

Ces diverses valem*s supposent E, D et U exprimés en tnètres,

I ly

iM VOIES DE COMMUNICATION..

Les grandes viroles sont transportées sur des trucs spéciaux aussi peu élevés que possible pour permettre le passage sous les ponts de chemin de fer. Un diamètre exceptionnel a même exigé, pour une mine du bassin de Newcastic, l'installation d'une fonderie spéciale à l'orilice du puits.

»79 — Le système précédent ne peut évidemment s'employer que depuis le bas jusqu'en haut du puits. On ne saurait l'appliquer au - dessous d'une partie déjà tubéc, à moins de se i-ésigner gratuitement à une diminution du diamètre. Dans ces conditions, on a recours à la segmentation.

Rien n'empêche d'ailleurs d'appliquer ce dernier procédé sur toute la hauteur d'un puits.

A cet effet, oo divise l'anneau en un certain nombre de panneaux (fig. 215 et 216). Leur juxtaposition exacte ne complëlcrait pas tout à fait la circonférence. On laisse entre eux un certain jeu , de i à 2 centimètres, destiné à être picoté pour réaliser l'élanchéité des joints. Les bords sont renforcés, suivant les génératrices et les arcs de cercle, par une surépaisseur de O^.IS de large.

Le revêtement est double. A l'extérieur, on dispose une première ceinture de panneaux, percés de trous ronds. Ces orifices servent à donner prise aux outils pour manier plus aisément ces pièces. En outre, ils laissent tanliscr l'eau, en évitant de la tendre en

MURÂILLEMENT £T BLINDAGE. 391

pression derrière une surface pleine, ce qui rendrait les manœuvres impraticables. Quand cette première couronne a été mise en place, on aveugle toutes les veines liquides, au moyen de chevilles de bois enfoncées à force et recépées au niveau de la fonte.

C'est alors que Ton construit à Tintérieur le revêtement définitif, formé de panneaux pleins. On a soin de croiser ses joints avec ceux de la première ceinture, à la fois suivant les génératrices et les parallèles du cylindre de révolution.

Les panneaux sont à ergots, afin que Ton puisse i*evètir Tintérieur, d'une chemise de bois, formée de douelles que l'on glisse entre ces ergots. Cette cuirasse a pour but de protéger le métal contre les chocs qui peuvent se produire dans le service.

Lorsqu'un anneau est complet, on le soulève avec les grues, pour intercaler entre lui et le précédent une rondelle de plomb, sur laquelle on le redescend, de manière que l'écrasement de ce métal par la pression fournisse un joint bien étanche.

On établit enfin à l'extrados un garnissage de béton, coulé entre la première ceinture et la roche. On obtient par là une union plus intime, en évitant les chocs que le terrain, s'il arrivait à jouer dans le vide, pourrait exercer contre la fonte, en venant au contact.

S80 — Les revêtements métalliques ont été parfois appliqués pour consolider par l'intérieur un cuvelage de fonte ou de bois (*).

Le tableau suivant (*) présente une série d'exemples de cuvelages en bois, en pierre et en métal, permettant de ikire la comparaison de ces trois modes de revêtement.

(*) Barré, Nouveau cuvelage de Cal-ling, AnmUê, 6», XVH, 307. *- CRM, 1878, 114; 1879, 40. — Bull, ffii/i.. l", XIV; 2*, VI.

0 Dressé à l'aide des documents inséfés par H. Pernolet dons YÂgenda Dunod pour les mine», 1882, 72.

PIÈCES DU CUYELAGE

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