CHAPITRE XV

PROCÉDÉ DE liA TROCSSE COVPAIVTB

391 — Principe du fonçage à niveau pleih. — On risque, aveé les méthodes qui font l'objet du chapitre précédent, d*avoir à dominer de telles venues d'eau, que tous les efforts y échouent, et que Ton est obligé d'abandonner le fonçage. En vue de cet obstacle, on a imaginé des procédés extrêmement remarquables, qui permettent d'effectuer le percement sans avoir besoin de sortir toute l'eau.

Lors même que l'on ne se trouverait pas en face de l'impossibilité absolue de passer à niveau bas, le principe du fonçage à niveau plein s'applique avec beaucoup d'utilité au point de vue de la dépense, puisquMl supprime l'épuisement, dont les frais sont en raison du temps, du débit et de la hauteur, et qu'il affranchit des difficultés relatives à cette opération.

II présente encore un autre avantage, en empêchant l'affouillement du massif environnant par les torrents souterrains> qui alimentent la venue d'eau dans le puits, en y entraînant toutes les parties meubles. Ces excavations, dont les unes sont inconnues et inacces' sibles, et les autres, plus voisines, fort imparfaitement comblées à Taide de fascines, provoquent plus tard des mouvements du terrain, propres à comprometti*e la solidité du eu vêlage et à en amener la ruine, comme j'en citerai plus tard des exemples.

3j2 voies de GOMIllJNfaTlON.

Le cuvelage lui-même, exécuté avec les nouveaux procédés, à loisir, et en dehors des conditions critiques que nous avons décrites (n° 520), pourra présenter une plus grande perfection.

Nous rattacherons à ce principe quatre méthodes distinctes : le système de la trousse coupante, et les procédés Triger, Guibal, Chaudron.

BSIt — Procédé de la trousse coupante. — C'est à dessein que je place en premier lieu cette méthode {*), comme un trait-d'union avec les précédentes, car elle s'applique également, le plus souvent même de beaucoup, à niveau bas. Mais on s'en est servi également à niveau plein, sous le nom de procédé Wolski, en travaillant uniquement du dehors, avec des outils analogues à ceux du sondage.

On emploie la trousse coupante pour traverser les terrains que rend impraticables leur manque de consistance. Le cuvelage se construit alors hors de terre par anneaux successifs, comme on le fait pour le tubage des trous de sonde(n'' 103), aufur et à mesure que l'on détermine son enfoncement dans le sein de la terre. Pour aider, cette descente, on munit la couronne inférieure d'un sabot tranchant (fig. 256), qui coupe le terrain, en le refoulant, d'après le sens de son biseau, vers l'intérieur, d'où on l'extrait directement ou avec des dragues. L'enfoncement est d'ailleurs provoqué par le poids de la trousse, et du cuvelage qu'on y élève, en bois, en maçonnerie ou en tôle, avec des cornières intérieures destinées à donner du raide au métal. Au besoin, on y ajoute, au moyen d'une chaise, la pesanteur des pompes, et même des poids supplémentaires.

Lorsque le système s'applique à partir de la surface, on commence par pratiquer un puits de quelques mètres, muraille et

{*) Alaîrac, Notice sur le creusement de la fosse n? 5 de CourrièreSf BulL min,, 2«, VI, ^1. *- VoQ Dobenck, Ponçage à travers le sable boulant de Ilansa, Rev. unh, </. m, et v., VUI, 386. — Haucart, Creusement à travers les sables boulants de Boi»Hles-VaUées. Annales des travaux publics de Belgique, VUI, 249. — Creusement d'un puits à travers les terrains aquifëres de Rheinpreussen, Ibidem, XXI, 201. — Peltzer et Grenier, Creusement d'un puits à travers les terrains aquifëres de huhix>rt, Ibidem, XXII, 249. — Pieusi. Zeitschrift, VII, B, 1U4.

FOKÇiGE DES PUITS A NIVEAU PLEIN. »S

garni de longuerinea de bois parfaitement dressées pour assurer la verticalité. Si, au contraire, un premier approfondissement a pu avoir lieu avec les moyens ordinaires , lorsqu'il devient nécessaire d'appliquer le nouveau procédé, on dispose sous le cuvelage une vingtaine de vis, que l'on tourne de manière à déterminer, à l'aide de ce point fixe , l'enfoncement de la trousse.

Quand on a gagné un peu de terrain , l 'on desserre les vis une à une, en établissant, en regard de chacune d'elles, une pièce de cadre ou un segment de maçonnerie.

La préoccupation capitale doit être de conserver la verticalité.

On la contrôle incessamment à l'aide de Cls à plomb. Lorsque la trousse tend à se déverser d'un certain c6té, on soutient sur des liges, reliées à

la surface , la partie ng. xje. Fonftec i i* irausae eoupanie.

qui prend cette accélération, et l'on agit du cùté opposé, en alTouillant par dessous et pressant sur le sommet, de manière à redresser le cuvelage. Si,

malgré tous les efforts, le puits se dévie définitivement, on arrête le mouvement de la tour, et l'on recommence une nouvelle opération à son intérieur, à partir de ce point, en y glissant une trousse distincte, d*un diamètre moindre, surmontée d'un cuvelage que Ton enfile à travers le premier. A Ghlin (nord du Borinage) , on a enfoncé ainsi trois tubes concentriques. On commence, pour opérer ce changement, par combler avec du béton le fond du puits sur une certaine hauteur, et Ton y fore un cylindre exactement vertical, destiné à guider avec une grande précision la nouvelle trousse.

aaa' — Le procédé de la trousse coupante a été employé dans des conditions absolument exceptionnelles, lors du percement du tunnel sous la Tamise (n° 308) . Brunel a coulé à ses deux extrémités, dans le lit du fleuve, des tours en maçonnerie, sur une hauteur de 12'",80 un diamètre de 15",25 et une épaisseur do 0",90. Les puits de mine diffèrent complètement de ce type ; ils présentent un diamètre beaucoup moindre et une profondeur plus grande.

L'avancement est parfois d'une lenteur désespérante. A Ruhrort, on a mis 18 ans à s'enfoncer de 130 mètres. Inversement, on rencontre des facilités inattendues, mais qui sont souvent un Inconvénient d'un autre genre, car elles déterminent un affaissement très rapide, capable de tout disloquer. A Rheinpreussen, la trousse est descendue presque subitement de H'",30.

Quand l'opération est terminée, et le cuvelage assis sur sa basCf il est ordinairement trop fatigué pour offrir des chances suffisantes de durée. On ne le considère alors que comme une défense provisoire, et l'on élève avec soin, à son intérieur, une tour définitive en maçonnerie.

Bien des fois, on a été obligé de s'arrêter à bout 'de ressources, comme cela est arrivé, par exemple, à Rheinpreussen, après huit ans d'efforts et une dépense de 2 625 000 fr. Mais on a repris la suite de l'opération, à l'aide du procédé Triger.

PONÇAGE DES PUITS À MVËAU PLEIN. oho

PBOCÉDÉ TKI«EB

384 — Appai'eU. — La méthode remarquable que l'on doit à Triger (^) se rattache directement à la précédente. On conserve Tappareil de la trousse coupante, et on lui adjoint l'emploi de Tair comprimé. On arrive ainsi à tenir les eaux basses, en leur opposant une tension égale à la pression hydrostatique qui est due à leur niveau extérieur. Les hommes travaillent alors au pied de la trousse, sans pourtant que Ton ait besoin, en principe, d'extraire aucune quantité d'eau.

Un cuvelage métallique, muni d'un sabot tranchant, s'accroît à la partie supérieure par l'adjonction de viroles successives (fig. 257). Des cloisons placées dans ce cuvelage y ménagent deux compartiments fermés. Le premier, appelé la chambre de travail^ se trouve au fond du puits, et constamment soumis à la tension du compresseur, dont il reçoit l'air par un tube débouchant au plafond. Le second compartiment porte le nom de sas à air. On le met en équilibre de pression, tantôt avec la chambre de travail, tantôt avec l'extérieur. On lui fournit l'air comprimé au moyen d'une tubulure insérée sur le tuyau précédent. Ce sas forme une partie essentielle de l'appareil. Sans la présence de cette écluse, il serait impossible d'établir de communication entre l'extérieur et la chambre de travail. Celle-ci^ se viderait en un instant, les eaux y monteraient et noieraient les hommes. Deux trappes, qui ne seront jamais ouvertes à la fois, servent à ménager ces communications alternatives.

(*] Annaies, 6*, 1, 407. •- Alth&us, projet d'application de lair comprimé à des fonçages de quelque profondeur, Rev. vniv, d, m. et u„ 1"^, XV. 328. — Creusement par l'aii* comi^iméÂkheinpretiBsen, Ibidem, i^, XXIX, 164. — Trasenster, Emploi de l'air comprimé pour le fonçage des puits dans les terrains aquifèrcs (Ânnaleê des travaux publics de bel^iqiie, Vl, 5). •- Bouliy, Creusement a Iraiei-s les sables mouvants deStrépy Bracqbégnieft (Ibidem, Vil, 35). — Bougnet, Creusement des puits au moyen de l'air comprimé (Ibidem, XVl, 507). -~ Simoins* Creusement à travers les sables boulants de la Louvière par l'air comprimé (Ibidem, XVIII, 5). — Hermel, Accidenta produits par Cuêage de* chambres à air comprimé dans les travaux souterrains, in-8*, 1863.

»0 VOIES DE COXHUNICmOK.

Elles peuvent é(re à coulisse ; mais si on tes fait à charnière, elles doivent s'ouvrir de dehors en dedans, puisque c'est de ce ci>ié que se trouve la pression.

83G — Tantât le sas se trouve BU sommel de la colonne, tantôt on le place immédiatement au-dessus de la chambre de travail.

Cette dernière disposïtioa offre l'avantage de rester immuable pendant toute la durée du fonçage, tandis qu'avec la première, il feut dvmonler le sas chaque fois que l'on veut njooler une virole, et l'assembler de nouveau k cette demièi-e.

Cependant, c'est en général cet emplacement que l'on préfère, aflo que les . hommes, une fois désécluses , puissent quitter le chantier immédiatement, sans avoir encore à effectuer la montée des échelles, après que le corps a subi cette épreuve jriiysiologique.

On a d'ailleurs cherché à affranchir la situation supérieure du sas, de l'in- Fig. Î57. Fonf«g« Triecr. couvénient qui a été si-

gnalé tout à l'heure, en le fixant invariublcment. et assemblant au-dessous de lui, en furnic

FONÇAfiE DES fWTS A NIVEAU PLEIN. 567

de Tiroles, des panneaux capables de passer par les trous d'homme. On enfonce alors le cuvelage, ainsi accru d'une couronne, à Taîdc de vis de [nression, qui prennent leur point d'appui sous le sas.

^^ Quand vient le moment d'enfoncer la trousse, les hommes travaillent sur lo périmètre du sabot tranchant, pour faciliter sa pénétration dans le terrain. Mais, comme la profondeur est nécës)sairement faible, puisque chaque décamètre d'eau surcharge d'une atmosphère les organes de la respiration, le cuvelage ne présente pas ordinairement un poids suffisant. On y supplée avec les vis dont il vient d'être parle, ou* avec des presses hydrauliques. On a encore la ressource de faire sortir les hommes au moment décisif, et de laisser échapper l'air, pour supprimer la pression qui tend à souIeTer le système, et à s'opposer à son enfoncement. On trouve en outre, à cet artifice, j'avantage que cette rentrée de l'eau apporte avec elle une certaine, quanti té de matières meubles, qui contribuent d'autant à raffouillement.

as*? — On a réussi à reculer dans une certaine mesure, au moyen d'un procédé ingénient, la limite étroite de profondeur, im* posée à ce procédé par les conditions de l'organisme.

Il consiste & laisser suinter Teau d'une manière permanente dans la chambre de travail, en mollissant la pression. En même temps, pour ne pas être noyé dans le chantier, on y dispose un petit puisard, où se rassemble cette eau, et dans lequel plonge un tuyau spécial, qui débouche dans l'atmosphère en se courbant en col de cygne au sommet du cuvelage. Bien que la pression à la base de ce tube soit maintenue, ainsi que je viens de le dire, in* férieure à celle q\ii correspondrait à sa hauteur manométrique, l'eau s'y élève cependant d'une manière continue. En effet, dans cet état dynamique, substitué aux conditions statiques, et régi dès lors, non plus par les lois de l'hydrostatique, mais par le théorème de Bernouilli (n° -129, équation 1), la pression doit diminuer sur le parcours, et d'autant plus que la vitesse sera plus accusée.

On remarquera d'ailleurs que, si l'on voulait continuer à raisonner par approximation d'après les principes de l'hydrostatique» en

considérant le tuyau ascensionnel comme un tube manométrique, il faudrait tenir compte de cette circonstance, qu*il est rempli, non pfts- d'eau proprement dite, mais d'une sorte d'émulsion, produite par le mélange de ce liquide avec Tair qui filti^ sousTefiort de la pression intérieure. De là, pour le mélange, une densité moyenne moinidne que l'unité, et qui exigera une hauteur supérieure à 10 mètres, pour équilibrer une pression d'une atmosphère.

Outre l'avantage décisif de l'abaissement de la pression, l'on trouve encore à ce procédé l'utilité de faire, comme dans le sondage au diamant (n° 115), charrier par le courant une certaine quantité de limon ou de sable fin, dont on se trouve ainsi débarrassé sans manœuvres spéciales. Il est bien vrai que c'est au prix d'une certaine dépense d'air, que l'on ne saurait considérer comme d'un emploi économique. Il faut, toutefois, tenir compte de cette circonstance, que la sortie de ces matières d'après la méthode ordinaire nécessiterait une dépense analogue, par la vidange du sas. Enfin l'on évite, en laissant suinter doucement l'eau du terrain, la déperdition d*air qui s'y produirait en sens inverse, si l'on tenait la pression surélevée pour prévenir toute rentrée ; l'équilibre ne pouvant évidemment être observé avec une rigueur absolue.

888 — Effets physiologiques. — Malgré l'emploi de cet artifice, on n*en reste pas moins limité à un chiffre de pi*ofondeur déterminé par les nécessités physiologiques. A la vérité, il ne faut pas perdre de vue, que cette hauteur ne se comptera qu'à partir du niveau des eaux, et non pas de la surface du sol. Or il peut se faire qu'on ne les rencontre qu'à une profondeur notable, atteinte par les moyens ordinaires. C'est donc, à proprement parler, la hauteur de la passée aquifère, et non la profondeur même du fonçage, qui se trouve ainsi restreinte.

On a, dans des cas extrêmes, réalisé quatre atmosphères et demie effectives. Mais ces excès ont amené plusieurs fois des accidents mortels. On n'en a jamais observé, au contraire, au-dessous de deux atmosphères effectives. C'est, par suite, le point auquel il conviendra de s'arrêter.

Toutes les parties de l'appareil sont préalablement éprouvées à

une pression double du maximum présumé. Il y a lieu, en eflet, de redouter des chocs de pression, occasionnés par un enfoncement brusque du cuvelage. On a eu ainsi, à Douchy et à Rheinpreussen, des exemples d'explosions. Il faut avoir soin, en outre, d'établir deux soupapes de sûreté, réglées pour la tension limite. On surveille également la pression au moyen de manomètres, dontTunse trouve à la disposition des ouvriers, un autre placé sur le compresseur, et un troisième organisé comme sifflet d'alarme.

389 — La compression de Tair dans les poumons n'est pourtant pas, par elle-même, nécessairement nuisible dès le début; car quelques médecins ont même été jusqu'à proposer son application au traitement de certaines affections bronchiques. Mais cet état de choses n'en est pas moins anormal, et devient rapidement fâcheux. On rencontre des organisations qui ne peuvent, à aucun degré, supporter ce genre de travail.

C'est surtout dans les oreilles que se manifeste immédiatement, en général, un malaise, qui peut devenir une souffrance très aiguë. Cette sensation s'accompagne également d'une surdité temporaire, que l'on doit combattre en effectuant périodiquement le mouvement de la déglutition de la salive (*). Le timbre de la voix est changé, il perd ses notes élevées et devient nasillard. Il est impossible de siffler. Le pouls n'est pas modifié.

Un point très essentiel à fixer avec une grande attention, dans chaque chantier, est la durée employée à écluser et à décomprimer le personnel. Trop courte, elle entraînera des lésions dans les organes respiratoires. Trop prolongée, elle expose à des fluxions de poitrine des hommes en transpiration, subissant dans l'immobilité le refroidissement intense qui accompagne la détente de l'air. M. Paul Bert recommande une durée de douze minutes par atmosphère pour la décompression. On s'attachera, en outre, à combattre les refroidissements, en obligeant les hommes à passer des vétemepts chauds

(*) Cette surdité relative est appréciable, même pour la simple descente dans les puits de mine de quelque hauteur, en raison du changement de pression qu'elle détermine, et Von y remédie de la même manière.

360 VOÏES DE COMMUNICATION.

dans le sas, et en les recevant pendant quelques instants dans une salle chauflTée, à leur sortie.

A la longue, ce régime risque de déterminer des douleurs articulaires. On éloigne cette éventualité à Faide de frictions alcooliques, et surtout d'une excellente hygiène, en évitant tous les excès.

840 — Indépendamment des influences exercées sur Torga^ nisme, il faut mentionner les modifications subies par la combustion. Elle est notablement activée par la condensation de Toxygène; les lampes, les bougies brûlent plus vite, et répandent des produits asphyxiants plus abondants. On préfère, pour cette raison, éclairer la chambre de travail comme les entreponts des navires, avec des lentilles de verre qui laissent tamiser la lumière de réflecteurs. Un rayon électrique remplira très bien cet office pendant la nuit.

Les mèches soufrées sont absolument proscrites, car elles dégagent une grande abondance d'acide sulfureux. Il en est de même pour l'amadou, qui devient d'une excessive combustibilité, et peut communiquer le feu aux vêtements. On n'emploie que Tétoupille de sûreté pour tirer les coups de mine, quand il y a lieu de faire sauter des blocs, qui font obstacle à l'enfoncement.

341 — Quant aux résultats économiques du procédé Triger, ils sont éminemment variables d'un cas à l'autre. Le tableau suivant en présente trois exemples. Dans les deux premiers, l'air comprimé n'a été introduit que pour remédier à l'arrêt du procédé ordinaire de la trousse coupante, et le chiffre de la dépense se rapporte à l'ensemble de l'opération (*).

(') On pourra rapprocher ce tableau de celui que nous avons donné ci-dessus (n*520). pour la métliode directe des avaleresses, et qui est puisé aux mêmes sources.

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