TranaporC dca déblnts. — Le transport dei
déblais se fait à peu près invariablement sur voie fer^ rée, comme dans les mines. On emploie des voies Dai cauville ou des voies ordinaires ; dans les souterrain courts, on obtient une voie très suffisante en posaffl de champ sur des rondins en bois des fers plats ave< ou sans boudin encastrés et maintenus par des coia ég;alcmont en bois. Un des caractères essentiels de t
voies est (l'tMrf fscilos à iV-plncor. Dfins 1rs longs snu-J terrains les transports prennent heoiiconp d'impop.
tance et il faut, au moins sur une partie de la longueur, effectuer la traction à Taido de chevaux et même de locomotives à air comprimé.
133. — iËconiemeiit des eaux. — 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 no comporte pas do 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 a pas de radier à faire, et en outre il est une cause de retard dans Texécution ; 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.
1341. — fixécution des revêtements. — 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 do 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-
soluniont invisibles dans l'ol)s('.ui'itô Ju souterrain, et d'ailleurs ils ne tardent pas à être recouverts d'une épaisse couche de fumée. Aussi faut-il proscnix? nonseulement le luxe, mais encore toute recherche quelconque d'aspect. C'est donc la maçonnerie brute qui est indiquée, à moins que l'omploi 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 dos déblais sont très coûteux et très enconil)rants ; 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 tem] économie à leur donner, pour exécuter les parement) des moellons tout éqiiarris qu'ils n'ont qu'à uns sur les autres ; le blocage par derrière se fait avec des moellons de forme quelconque. Si ce blocage n'est pas seulement destiné k 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 construii*e m 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 celles 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 (Ui parement, doivent être posés de champ et non à plat. Avec des maçonneries oi'dinaires théoriquett, c'est-à-dire dans les{iuelles 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 F 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 Tair 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 O^'SO 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 Tépaisseur des maçonneries jusqu'à 0"™80 et l"00et 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 permel à égalité de i-ésistance, de réduire de beiiucoup li mensions. Lorsque, comme cela arrive quelquefois, W poussées â craindre ont des valeurs très différentes des deux côtés du souteri-ain, on fait varier les épaisseu en conséquence.
Beaucoup d"ing^nieurs croient utile, lorsqu'il y des infiltrations, d'extradosser régulièrement la voùl et de la recouvrir d'une chape séparée du terrain ni turel par de la pierraille. La chape se fait simplement mortier lissé à la truelle, qu'on recouvre, si les Infilti lions sont abondantes, avec des feuilles de feutre goi dronné disposées en recouvrement comme des tuiles obtient ainsi une étanchéité parfaite, mais on acci-ol inutilement le déblai et surtout on ne fait pas porte: directement la roche sur la voûte. A moins qu'on ne soif dans un terrain crayeux dont l'équilibre est assuré, il nous parait en général préférable de relier absolumei le rocher à la voiàte en le taillant grossièrement nière â laisser des arrachements et de bourrer forte^ ment 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 distance en distance au-dessus de la voûte des petil drains en pierrailles qui conduisent l'eau derrière les piédroits et, de là, dans l'aqueduc d'écoulement, ou simplement Jusqu'à des barbacanes perc.t*s dans les piédroits. Lorsqu'on fait des déblais on souterrain, on reconnaît en effet qu'il n'est pas nécessaii-e de laisser couler l'eau là ou elle apparaît, mais qu'il suffit de donner un écoulement au même niveau ou à un nivi peu différent : si on bouche une source ou une flssui on est à peu près certain de la voir reparaître à ti
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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 situes dans les intervalles des roches. En revanche, il est absolument indispensable de ne pas obstruer compliv tement 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. 11 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 soui'ce reparait immédiatement à côté, ou bien qu'elle est trop forte pour laisser au ciment le temps de faire prise. Un procédé très simple consiste dan tre 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 D'empêché pas de maçonner tout autour ; plus tard, lorsque les maçonneries ont entièrement fait prise, on ferme l'orifice avec un bouchon en bois entoui*é d'un chiffon 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 dos 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 ouvriei-s de la voie. On peut l'éviter grâce au procédé suivant: on ivfouille 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 di? beaucoup préférable à celle du rejointoiement (]ui ne donne que dos résultats insignifiants.
Il existe quelquefois au-dessus du profil normal du l'evètement de vastes espaces vides provenant soit de l'éhoulement 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 contrevoute appuyée sur le rocher, parce que dans le cas contraii-e il pourrait s'y produire des éliouiements, et que la chute des hloca
pou
rrait crever la voûte.
135. — Tentiiation. — 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 do 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 Tair 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 l'explosion en faisant tomber de l'eau en pluie dans la partie où on a tiré les mines.
186. — 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. — node d'exécution. — Méthode Aftylaîse. '•- Le moyen If plus simple en théorie pour percer un s terrain lïst d'ouvrir la section entière par avancemaj en ma^'onnant k mesure du déblai. Cette méthode s pelle la méthode Anglaise; elle offre un grand avantage (jui est celui de donner, à très peu de distance de l'attaque, une grande section libr-e dans latjuelle on l>eut 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. 11 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 Texcav* tion.
Un second inconvénient quelquefois assez grave est l'impossibilité de reconnaîtif à l'avance le tei-rain ; si on tombe sur une veine mauvaise, on n'a pas d'approvisionnements spéciaux prêts, on n'a pas ou le temps de se rendre compte de l'épaisseur à donner au revêtement, etc. Pour éviter cet inconvénient, les Anglais percent aujoui'd'hui en avant du front d'attaque sur
CONSTBDGTION aUV
quelques mètres de longueur une galerie à petite section, de iO"» 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.
188. — iHéthedc Belge. — La méthode la plus usitée en France est la méthode Belge ; elle consiste à pereer d'abord au sonmiet de la section une petite
Eifculion de la petite ^lerie et abatage au large.
Exécution de la
Fig. 81. — Procédé belge.
- Déblai du slrosse
par cdté.
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-ueuvit). Si le terrain est mauvais, on peut e lever le strasse en commençant par les côtés, ce t pei'mt^t d'éti-ésillonner fortement en appuyant les. étais sur le noyau qui reste au milieu ; mais il faut remonter les déblais pour les charger, ceciiiiest un inconvênleal. Si le terrains'y prête, on enlève d'aboi-d au contrain milieu et ou termine par les côtés. L'abaissement i
F B 88 — D bh d BlroBae et reprise des piédroits ei
strosse peut d'ailleurs se faire en deux étages, et c'ei ainsi qu'on opère si le terrain est difficile.
La méthode Belge permet de ti-avaiLler par petit)! sections, ce qui est très avantageux dans les mauvi terrains, et de construire de suite la voûte. Il n'y! pas à s'effrayer de la i-eprise en sous-œuvre de c dernière, car il est facile, en étayant solidement 1
parties de voûte déjà construites, d'empêcher les tasse-
Procédé belge. — Exécution des déblais.
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Fig. 84. — Diagrammes indiquant l'ordre 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
^TTTTTTTTTZ
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 manœuvres. Elle repose on principe sur l'exécution d'une galerie dans l'axe 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'uue 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 {
Fig. 86.
cet effet 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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Fig- KT. — Exùculion de la aeconde galerie.
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.