Transport de« déblais. — Le transport des

déblais se fait à peu près invariablement sur voie fer- Vi'i\ comme dans les mines. On emploie des voies Der'MTi^ ille ou des voies ordinaires; dans les souterrains coui'ts, on obtient une voie très suffisante en posant de {'hamp sur des rondins en bois des fers plats avec ttu î^ans boudin encastrés et maintenus par des coins i^'f^aloment en bois. Un des caractères essentiels de ces

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f Fig. 77.

vtsirs est d'être faciles à déplacer. Dans les longs soutr'rrains les transports prennent beaucoup d'impor-

tance et il faut, au moins sur une partie de la longueur, effectuer la traction à l'aide de chevaux et même de locomotives à air comprimé.

1 88. — ÉcoMemeiit deseaax. — Il est bien rare qu'on exécute un souterrain de quelque longueur sans rencontrer des eaux en quantité plus ou moins abondante ; le mieux est de les faire écouler par la gravité en donnant au souterrain une pente convenable. Même lorsque le profil en long ne comporte pas de pente, on peut effectuer les travaux comme s'il y en avait une, sauf à enlever en dernier lieu, et quand le souterrain est percé de part en part, la couche inférieure de déblai qu'on a laissée à dessein à cet effet. Mais ce moyen n'est pratique que s'il n'y g^pas de radier à faire, et en outre il est une cause de retard dans l'exécution ; aussi la plupart du temps enlève-t-on les eaux au moyen de pompes, mais il faut alors qu'elles ne soient pas en très forte quantité. Enfin lorsqu'il s'agit de souterrains à grande section et qu'on craint une grande affluence d'eau, on peut quelquefois exécuter à côté du souterrain et à un niveau plus bas une galerie spéciale destinée à l'assèchement.

1 84. — fiiKécuttonde«reirêtenieiit«. — Les revêtements des souterrains, dont on ne peut se dispenser qu'exceptionnellement, ont pour but soit de mettre les roches rencontrées à l'abri de l'air qui les désagrégerait, soit de soutenir les blocs de la voûte dont l'équilibre peut être instable, soit enfin de résister à une poussée réelle produite par le terrain. Dans tous les cas, il ne s'agit que de faire des voûtes de faible portée ou de simples revêtements. Les parements sont ab-

solument invisibles dans Pobscurité du souterrain, et d'ailleurs ils ne tardent pas à être recouverts d'une épaisse couche de fumée. Aussi faut-il proscrire nonseulement le luxe, mais encore toute recherche quelconque d'aspect- C'est donc la maçonnerie brute qui est indiquée, à moins que l'emploi de la brique ne soit plus économique- Mais il faut tenir compte des conditions spéciales dans lesquelles s'exécutent les maçonneries ; l'approche des matériaux et le transport des déblais sont très coûteux et très encombrants ; les maçons sont si gênés que, dans beaucoup de cas, ils ne peuvent même pas se tenir debout pour travailler. Pour toutes ces raisons, il y a la plupart du temps économie à leur donner, pour exécuter les parements, des moellons tout équarris qu'ils n'ont qu'à poser les uns sur les autres ; le blocage par derrière se fait avec des moellons de forme quelconque. Si ce blocage n'est pas seulement destiné à remplir les vides, et s'il doit contribuer à la résistance de la voûte, comme il est prudent de le prévoir dans la plupart des cas, il faut le construire en coupe^ c'est-à-dire diriger les lits de pose perpendiculairement à la douelle ; on doit toujours faire de même pour les maçonneries des piédroits et des radiers lorsqu'ils sont courbes. Lorsque les piédroits sont à parements verticaux, il est bon de conduire leurs maçonneries, comme cejles de toutes les culées de voûtes, non pas horizontalement mais suivant des lits à peu près normaux à la courbe de pression ; lorsque le radier doit résister à une poussée possible des culées, les moellons qui le forment, même en dessous du parement, doivent être posés de champ et non à plat. Avec des maçonneries ordinaires théoriques y c'est-à-dire dans lesquelles les moellons seraient par-

faitement enchevêtrés, ces précautions seraient superflues, mais, par suite même du mode d'exécution des maçonneries, il existe des lits de pose des moellons plus ou moins marqués selon l'habileté des maçons et il peut se produire des décollements et des glissements suivant ces lits s'ils sont obliques par rapport aux pressions.

Lorsque les pressions sont très fortes, on peut augmenter considérablement la résistance des voûtes, sans augmenter leur épaisseur, en les maçonnant entièrement avec des moellons équarris. Bien entendu les piédroits et radiers courbes doivent être traités comme des voûtes- Au souterrain de Braye, dans l'Aisne, on a rétabli avec la même épaisseur des revêtements qui s'étaient d'abord écrasés, en faisant toutes les maçonnes en coupe avec des moellons appareillés ; il ne s'est plus produit aucune déformation.

L'épaisseur à donner aux revêtements varie suivant les conditions dans lesquelles ils s'exécutent. S'il s'agit de protéger simplement le terrain contre l'action de l'air ou de maintenir l'équilibre des roches en place, il suffit, dans les souterrains à voie unique, de donner une épaisseur de 0™22 avec les briques et de 0™35à 0™50 avec la maçonnerie ordinaire et, dans les souterrains à double voie, de 0"33 avec les briques et 0°40 à 0™70 avec la maçonnerie ordinaire. Lorsque le terrain exerce des poussées, il faut augmenter ces dimensions : on porte l'épaisseur des maçonneries jusqu'à 0™80 et l°O0et même au delà, et on emploie au besoin le ciment Portland et des moellons appareillés sur toute l'épaisseur de la voûte. L'emploi du ciment et des matériaux taillés est tout indiqué dans ce cas où la main d'œuvre d'approche et la façon coûtent en général beaucoup plus

cher que les matériaux eux-mêmes, parce qu'il permet, à égalité de résistance, de réduire de beaucoup les dimensions. Lorsque, comme cela arrive quelquefois, les poussées à craindre ont des valeurs très différentes des deux côtés du souterrain, on fait varier les épaisseurs en conséquence.

Beaucoup d'ingénieurs croient utile, lorsqu'il y a des infiltrations, d'extradosser régulièrement la voûte et de la recouvrir d'une chape séparée du terrain naturel par de la pierraille. La chape se fait simplement en mortier lissé à la truelle, qu'on recouvre, si les infiltrations sont abondantes, avec des feuilles de feutre goudronné disposées en recouvrement comme des tuiles. On obtient ainsi une étanchéité parfaite, mais on accroît inutilement le déblai et surtout on ne fait pas porter directement la roche sur la voûte. A moins qu'on ne soit dans un terrain crayeux dont l'équilibre est assuré, il nous paraît en général préférable de relier absolument le rocher à la voûte en le taillant grossièrement de manière à laisser des arrachements et de bourrer fortement la maçonnerie en arrière avec des cales noyées dans le mortier. Pour éviter les infiltrations, ou tout au moins pour les rendre inoffensives, on pratique de distance en distance au-dessus de la voûte des petits drains en pierrailles qui conduisent l'eau derrière les piédroits et, de là, dans Faqueduc d'écoulement, ou simplement jusqu'à des barbacanes percées dans les piédroits. Lorsqu'on fait des déblais en souterrain, on reconnaît en effet qu'il n'est pas nécessaire de laisser couler l'eau là où elle apparaît, mais qu'il suffit de lui donner un écoulement au même niveau ou à un niveau peu différent ; si on bouche une source ou une fissure, on est à peu près certain de la voir reparaître à très

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peu de distance dans la partie non encore revêtue, et la pression qui en résulte sur la voûte est insignifiante, car la communication se fait par des canaux situés dans les intervalles des roches. En revanche, il est absolument indispensable de ne pas obstruer complètement le passage des eaux, car alors elles s'accumulent derrière le revêtement et la pression augmente progressivement ; le moindre mal qui puisse en résulter, c'est qu'elles délavent le mortier avant sa prise complète et qu'elles produisent des infiltrations nombreuses qu'il est impossible d'aveugler. Il faut donc leur ménager de distance en distance des moyens d'écoulement. Des barbacanes pratiquées dans les piédroits sont, en général, ce qu'il y a de préférable.

En maçonnant contre la roche, on est quelquefois gêné par les sources, qui se trouvent disséminées dans les fissures du rocher ; pour pouvoir travailler on n'a souvent qu'à les aveugler avec une poignée de ciment, mais cela ne suffit pas toujours, parce que la source reparaît immédiatement à côté, ou bien qu'elle est trop forte pour laisser au ciment le temps de faire prise. Un procédé très simple consiste dans ce cas à la mettre en bouteille : on place au droit de la source un petit tube de fer blanc muni d'un collet conique qu'on fixe au moyen de ciment ; l'eau s' écoulant librement par le tuyau ne prend pas de pression et n'empêche pas de maçonner tout autour ; plus tard, lorsque les maçonneries ont entièrement fait prise, on ferme l'orifice avec un bouchon en bois entoUré d'un chifibn qu'on chasse à coups de marteau en écra-

sant le tuyau et recouvrant le tout de ciment ; la source est alors bouchée et l'eau va, d'elle-même, chercher un des drains les plus voisins.

Malgré les précautions prises, il arrive assez souvent que l'eau s'écoule à travers les maçonneries qui ne sont jamais parfaites, et qu'il pleut dans les souterrains. Si cet inconvénient n'est pas très grave, il est du moins très gênant pour les mécaniciens des trains et pour les ouvriers de la voie. On peut l'éviter grâce au procédé suivant : on refouille les joints sur trois ou quatre centimètres de profondeur, et on y place des boudins de caoutchouc qu'on recouvre de ciment à prise rapide ; lorsque celui-ci a fait bonne prise, on retire le caoutchouc, qui, en se rétrécissant par suite de l'allongement, sort très facilement ; en agissant ainsi de proche en proche, on forme dans les joints de petits canaux par où l'eau s'écoule jusque sur les reins de la voûte. Cette méthode est de beaucoup préférable à celle du rejointoiement qui ne donne que des résultats insignifiants.

Il existe quelquefois au-dessus du profil normal du revêtement de vastes espaces vides provenant soit de l'éboulement de roches ébranlées par les mines, soit de poches remplies d'argile ou de matériaux sans cohésion qui se sont dégarnis au moment du déblai. Si le terrain est bon, il suffit de bourrer ces cavernes avec de la pierre sèche ; mais il est prudent de toujours les remplir, au moins sur une certaine hauteur, ou d'y établir une solide contrevoûte appuyée sur le rocher, parce que dans le cas contraire il pourrait s'y produire des éboulements, et que la chute des blocs pourrait crever la voûte.

135. — iTenttiatton. — Lorsque le percement d'un souterrain est achevé, il s'établit un courant d'air entre les têtes et, si le souterrain est en pente et un peu long, cette ventilation peut devenir très énergique, au point d'obliger parfois à y installer des portes pour permettre d'y travailler ; mais, tant que les galeries ne se sont pas rejointes, l'air ne se renouvelle pas naturellement ; or il faut qu'il soit renouvelé non seulement pour entretenir la respiration des ouvriers, mais encore pour enlever les produits de la combustion des lampes et les gaz provenant de l'explosion des mines. Ces derniers sont quelquefois assez dangereux : la dynamite dégage notamment de l'acide hypoazotique qui donne aux ouvriers des maux de tête et peut même les empoisonner ; aussi au bout d'un certain avancement est-on obligé de renouveler l'air artificiellement. On emploie, à cet effet, des ventilateurs à bras ou mus par une machine à vapeur, qui envoient l'air pur au fond du souterrain au moyen d'un tuyau. Lorsqu'on utilise les perforatrices mécaniques, on se sert souvent, depuis le percement du Mont Genis où ce système a été inauguré, de l'air comprimé pour faire mouvoir tous les engins mécaniques. On absorbe en outre fréquemment les gaz provenant de Pexplosion en faisant tomber de l'eau en pluie dans la partie où on a tiré les mines.

136. — Température. — Dans les très longs tunnels, la température s'élève à mesure qu'on s'enfonce ; ainsi au Mont Genis et au St-Gothard elle a atteint jusqu'à 30*. Le seul moyen de l'abaisser est une ventilation énergique.

137. — mode d'eiKéeutioii. — Méthode Anglaise. — Le moyen le plus simple en théorie pour percer un souterrain est d'ouvrir la section entière par avancement en maçonnant à mesure du déblai. Cette méthode s'appelle la méthode Anglaise ; elle offre un grand avantage qui est celui de donner, à très peu de distance de l'attaque, une grande section libre dans laquelle on peut se mouvoir à l'aise pour les transports, les approvisionnements, etc. et de permettre d'exécuter le revêtement en une seule fois et de bas en haut. Mais elle a certains inconvénients.

D'abord la difficulté des boisages. Il faut boiser entièrement la surface, avant de la revêtir, au moyen de cintres maintenus par des étais ; ensuite, si le terrain est mauvais, il faut soutenir le front lui-même ; on est alors obligé d'y placer un bouclier appuyé par des étais et qu'on déplace par parties pour avancer l'excavation.

Fig. 79. Fig. 80.

Un second inconvénient quelquefois assez grave est l'impossibilité de reconnaître à l'avance le terrain : si on tombe sur une veine mauvaise, on n'a pas d'approvisionnements spéciaux prêts, on n'a pas eu le temps de se rendre compte de l'épaisseur à donner au revêtement, etc. Pour éviter cet inconvénient, les Anglais percent aujourd'hui en avant du front d'attaque sur

quelques mètres de longueur une galerie à petite section, de 10°^* de surface par exemple.

Un troisième inconvénient est l'encombrement des déblais au droit de l'attaque, d'où résultent des pertes de temps pour leur enlèvement.

La méthode Anglaise est très usitée en Angleterre et aux Etats-Unis où on l'a appliquée avec des revêtements métalliques. Elle a été aussi employée dans l'Europe centrale et en France ; elle parait surtout avantageuse dans les terrains assez solides pour ne pas exiger des boisages considérables.

138. — Hétiiode Belge. — La méthode la plus usitée en France est la méthode Belge ; elle consiste à percer d'abord au sommet de la section une petite

Exécution de la petite galerie et abatage au large.

Exécution de la voûte sur cintres.

Fig. 81. — Procédé belge.

Fi g. 82.— Déblai du strosse par côté.

galerie de 2« à 4" de largeur sur autant de hauteur que l'on boise au moyen de cadres ; ensuite on élargit la section des deux côtés de manière à pouvoir faire immédiatement la voûte ; enfin on enlève le déblai inférieur qu'on appelle strosse et on construit les piédroits

en sous-œuvre. Si le terrain est mauvais, on peut enlever le stresse en commençant par les côtés, ce qui permet d' et résillonner fortement en appuyant les étais sur le noyau qui reste au milieu ; mais il faut remonter les déblais pour les charger, ce qui est un inconvénient. Si le terrain s'y prête, on enlève d'abord au contraire le milieu et on termine par les côtés. L'abaissement du

Fipf. 83. — Déblai du strosse et reprise des piédroits en aous-œuvre.

stresse peut d'ailleurs se faire en deux étages, et c'est ainsi qu'on opère si le terrain est difficile.

La méthode Belge permet de travailler par petites sections, ce qui est très avantageux dans les mauvais terrains, et de construire de suite la voûte. Il n'y a pas à s'effrayer de la reprise en sous-œuvre de cette dernière, car il est facile, en étayant solidement les

parties de voûte déjà construites, d'empêcher lestasse- Procédé belge. — Exécution des déblais.

Fig. 84. — Diagrammes indiquant Tordre des opérations successives dans divers cas.

ments qui pourraient les disloquer ; on peut toujours, avec du soin, obtenir une liaison parfaite des maçonneries. D'ailleurs, lorsqu'on est dans un terrain vraiment mauvais, on est, dans tous les cas, obligé de maçonner par petites parties, au milieu des bois, et les sujétions qu'on rencontre sont bien autrement gênantes qu'une reprise en sous-œuvre.

Deux inconvénients plus graves de la méthode Belge sont les suivants : d'abord on est obligé de charger les déblais de bas en haut, ce qui est d'autant plus incommode qu'on n'a pas assez de place pour les lancer à la pelle ; ensuite et surtout, il faut constamment déplacer les voies, et, lorsqu'on passe d'un étage à l'autre, il

Fig. 85.

faut en outre faire un transbordement, ou ménager des plans inclinés incommodes. Enfin, s'il y a beaucoup d'eau elle vient gêner successivement le travail à chaque étage.

189. — Méthode Autriciiienne. — La méthode Autrichienne, très employée dans l'Europe centrale, a

pour but d'éviter toutes ces fausses manoeuvres. Elle repose en principe sur l'exécution d'une galerie dans Taxe et au bas du souterrain. Cette galerie a deux avantages, qui sont précieux surtout lorsque le souterrain est long ; elle permet dès le début l'établissement d'une voie définitive, ou même de deux voies si on le juge utile; elle assèche en général complètement le reste des chantiers. ,

Après avoir ouvert la galerie inférieure, on attaque la partie située immédiatement au-dessus. On peut à

cet eflfet employer deux procédés : dans le premier, on enlève par avancement sur la même largeur jusqu'au ciel toute la tranche située au-dessus de la galerie ;

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Coupe AB

Fig. 87. — Exécution de la seconde galerie.

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dans le second, on ouvre au-dessus de celle-ci une série de cheminées verticales, à partir desquelles on déblaie sur toute la largeur et jusqu'au sommet en laissant au-dessus de la galerie inférieure une certaine épaisseur de rocher qu'on enlève ensuite. L'ordre des diverses opérations est indiqué par les diagrammes cidessous : l'avantage de la seconde galerie placée audessus de la première est de faciliter les boisages et l'organisation des chantiers.

Procédé autrichien. — Exécution des déblais.

Fig. 88. — Diagramme indiquant l'ordre des opérations successives des différents cas.

Dans le procédé autrichien proprement dit, on maçonne la section entière après l'avoir au besoin boisée complètement ; mais rien n'empêche de maçonner par parties, en commençant par le haut, et, si le terrain n'est pas bon, cela est préférable. Dans ce système comme dans les autres, ce qu'il faut considérer, c'est la méthode d'ensemble ; mais les détails et l'ordre des diverses attaques varient selon les circonstances.

Choix de la méthode. — Dans la plupart des cas, il n'y a pas lieu de déterminer à l'avance la méthode à employer et il vaut mieux laisser à l'entrepreneur le soin d'en faire le choix, qui est très souvent à peu près indifférent. 11 est sage de laisser les mineurs chefs de chantiers se servir d'un procédé qu'ils connaissent bien, plutôt que d'un autre qui ne leur est pas familier, si celui-ci n'est pas absolument préférable. Mais

il y a des cas où il est nécessaire de spécifier le système qui sera suivi pour éviter de se heurter ensuite contre des difficultés qu'une étude attentive au début et le choix judicieux du procédé à suivre auraient permis d'éviter. Ainsi, pour les souterrains de grande longueur, la méthode autrichienne est reconnue la meilleure, notamment au point de vue du temps. Cette condition ne peut être négligée en raison de l'importance des capitaux engagés.

Les méthodes que nous venons d'indiquer ne sont pas les seules connues. On peut mentionner aussi la méthode Française qui n est qu'une variante de la méthode belge, et la méthode Allemande qui consiste à commencer par les côtés, mais qui est si peu avantageuse qu'elle n'est même plus employée en Allemagne.

f4o. — Durée de ra^aneenieiit. — Le travail souterrain est toujours très lent avec les procédés ordinaires à la main. L'avancement dans chaque attaque est en moyenne de 15» à 25" par mois, soit de 0"»50 à 0™ 80 par jour, et il est quelquefois moindre. Le jour est ici de 24 heures ; on relève en général les ouvriers toutes les 8 heures, mais le travail est ininterrompu. Avec les procédés mécaniques, on va beaucoup plus vite : au St-Gothard l'avancement moyen des petites galeries a été de 2» 25 par jour; mais le percement à pleine section et le revêtement sont restés en retard et le tunnel n'a été fini que 20 mois après le percement en petite galerie.

Au souterrain de TArlberg, on a fait en moyenne 4"», 50 environ par jour, y compris les attaques des têtes qui ont été faites à la main ; mais à la fin des travaux on dépassait six mètres par jour.

141. — Puita. — Pour hâter Tavancement, on a souvent recours, dans les longs souterrains à l'emploi de puits. Les puits étaient même indispensables

Fig. 89.

pour les souterrains un peu longs avant l'invention des perforateurs mécaniques. Leur emplacement se détermine en tenant compte d'une part de la durée du fonçage des puits et de l'autre de l'avancement journalier de chaque attaque. Théoriquement les puits doivent être disposés de manière que toutes les attaques se rejoignent en même temps ; mais les calculs à ce sujet sont entachés d'erreurs, et pratiquement il s'en faut bien qu'on obtienne ce résultat, car les différences dans la nature des terrains et les incidents du percement produisent toujours des mécomptes.

Le fonçage des puits à la main est extrêmement lent ; on ne dépasse guère dans le rocher 0°50 par jour, et bien souvent on n'atteint pas ce chiffre ; mais le développement des puits de mines a amené de grands perfectionnements dans ces travaux pour lesquels on emploie aujourd'hui des procédés mécaniques. On se sert en général de trépans pour les puits très profonds ; pour les autres on peut simplement se servir de perforateurs. Le sortage des déblais se fait la plupart du temps au moyen de bennes mues par un treuil, qu'on utilise aussi pour enlever l'eau lorsqu'elle est peu abondante. Le déblai des puits est assez lent pour qu'on n'ait pas