DONNÉES
communes
aux diverses valeurs de
Il resterait à examiner quelle vitesse maximum de montée ou de descente on peut admettre dans le sas; Il est difficile de se prononcer sur ce point sans s’appuyer sur l’expérience ; mais il me semble qu’avec des bajoyers verticaux on a à peu près une vitesse verticale qui varierait graduellement de 0 à 0,228, et inversement, ne serait pas dangereuse pour les bateaux.
Mais pour s’écouler aussi rapidement par un aqueduc, l’eau du sas devra prendre une certaine pente à la surface ; cette pente constituera peut-être un danger, bien que les bateaux puissent être amarrés pendant l’oscillaLion.
On aurait aussi à se garer du bouillonnement de l’eau sortant de l’aqueduc pendant le remplissage du sas ; mais il faut remarquer que quand la vitesse atteint son maximum, l’eau du sas se trouve à peu près au niveau d’équilibre tranquille ; - c’est-à-dire que l’aqueduc est recouvert d’une tranche d’eau d’épaisseur h, de sorte que l’effet de cette vitesse maximum doit se trouver amorti.
Il serait intéressant de faire quelques essais èn commençant par de petites longueurs d’aqueducs. On pourrait, par exemple, essayer pour les dimensions d’écluses admises cidessus, deux tuyaux en fonte de 2 mètres de diamètre et de 20 mètres de longueur, mettant en communication le sas et le bassin. Toutefois, il n’est pas probable qu’avec la longueur de 20 mètres on obtiendrait un bon résultat. L’expérience fait connaître que les aqueducs à oscillation doivent être longs et évasés à leurs extrémités.
En se servant de deux aqueducs ou même d’un plus grand nombre au lieu d’un seul, on parviendrait à diminuer la pente à la surface du sas et à y modérer l’agitation.
Les parois du bassin conjugué devraient être solidement revêtues pour résisteraux mouvements rapides et alternatifs de l’eau.
Sur un canal à grande fréquentation, on aurait deux sas conjugués se servant mutuellement du bassin de réserve.
La perte de hauteur due au frottement et aux autres résistances' passives serait effacée à
chaque éclusée par un volume d’eau tirée du bief supérieur, de même que l’achèvement de vidange du sas, sur une hauteur égale à la précédente, se ferait par les moyens ordinaires.
Dans l’exemple numérique traité ci-dessus, la perte de hauteur étant de O m. 26 c. pour
2 m. 40 c. de chute, on voit que l’épargne d’eau serait de-^j à peu près et que le volume à
prendre au bief d’amont à chaque éclusée ne serait que le dixième de ce qu’il est dans les manœuvres ordinaires.
Pour éviter la grandeur des proportions auxquelles on est conduit pour l’aqueduc, lorsque les deux bassins communiquant sont égaux, M. de Galigny a proposé, en 1844, de vider le sas en plusieurs oscillations dans plusieurs compartiments de section moindre que le sas.
Je me borne à indiquer cette solution qui peut faire l’objet d’une intéressante étude.
Je vais maintenant indiquer une autre application des colonnes liquides oscillantes à l’épargne de l’eau des canaux. Cette application n’est pas comme la précédente à l’état de projet, elle a été mise en pratique à l’écluse de l’Aubois et y fonctionne régulièrement.
On me reprochera peut-être de m’arrêter trop longtemps sur des procédés qui ne sont pas de nature à être employés pour les écluses de rivières où l’épargne de l’eau importe peu ; mais ces études sont presque inconnues, elles forment une nouvelle branche de l’hydraulique et sont susceptibles de bien des applications intéressantes dans l’art de l’Ingénieur.
Les planches 15 et 16 représentent les dispositiçns exécutées à l'écluse de l’Aubois, sur le canal latéral à la Loire (département du Cher), pour appliquer le mode de vidange et de remplissage imaginé par M. le marquis de Caligny.
L’ensemble du système comprend :
l°Un aqueduc à oscillation en plein cintre de 1 m. 20 c. de largeur et 1 m. 55 c. de hauteur sous clef ; cet aqueduc a son radier au niveau du fond du bief d’aval dont le mouillage est de 1 m. 80 c., de sorte que l’intrados à la clef est à environ 0 m. 25 c. sous le niveau du bief d’aval. Cet aqueduc débouche du côté d’aval dans la chambre des portes d’aval où il présente un élargissement, et du côté d’amont dans deux réservoirs séparés et situés en arrière de la chambre des portes d’amont.
2° Un fossé de décharge, appelé aussi bassin d’épargne, qui part de l’un des deux réservoirs dont il vient d’être question et communique par une porte tournante avec le bief d’aval, tandis que l’autre réservoir communique avec le bief d’amont.
3° Deux tubes verticaux mobiles ouverts à leurs deux extrémités et reposant sur deux ouvertures circulaires faites dans la voûte de l’aqueduc.
L’un (Je ces tubes est placé dans le réservoir qui communique avec le bief d’aval et l’autre dans le réservoir qui communique avec le bief d’amont. Tous deux s’élevant à 0 m. 10 c. au dessus du bief d’amont, le tube d’aval a 1 m. 48 c. de diamètre et 3 m. 57 c. de hauteur, le tube d’amont a 1 m. 40 c. de diamètre et 2 m. 97 c. de hauteur 1 .
1 Ces tubes ne doivent pas avoir le même diamètre quant on veut avoir une marche automatique. Il est essentiel, pour plusieurs raisons, que le diamètre du tube d'aval soit un peu plus grand que celui de l’orifice sur lequel il repose alternativement ; quand même on ne tiendrait pas à la marche automatique, il serait commode, pour la sûreté de la manœuvre, que le tube d’aval se levât de lui-même à l’époque où l’écluse se remplit comme on le pratique à l’Aubois depuis qu’on y a fait les dernières modifications, m.
Vidange et remplissage d’un sas au moyen d’oscillations multipliées, suivant le procédé de M. de Caligny.
Quand ces tubes sont descendus sur l’aqueduc, l’extrémité d’amont de celui-ci se trouve fermée. Si l’on soulève le tube du bief d’amont, l’eau d’amont entre dans l’aqueduc ; si au contraire on soulève le tube du bief d’aval, l’eau du sas peut sortir par l’aqueduc et entrer dans le bassin d’épargne ou inversement suivant les niveaux respectifs du sas et du bassin.
Gela posé, voici comment se font les manœuvres :
S’agit-il de vider le sas, on soulève le tube d’aval. L’eau du sas parcourt l’aqueduc et vient
sortir sous ce tube pour entrer dans le bassin d’épargne qui est supposé au niveau du bief
d’aval; après avoir tenu le tube ainsi soulevé pendant quelques secondes pour donner à l’eau
le temps de prendre de la vitesse, on le laisse retomber sur son siège ; l’eau de l’aqueduc
ne trouvant plus d’issue au niveau du bassin d’épargne, continue son oscillation, monte dans
les deux tubes et vient déverser à leur sommet dans le réservoir qui communique avec le
bief d’amont ; de sorte que, en vertu delà forme vive de l’eau de vidange du sas, une partie
de cette eau remonte dans le bief d’amont. Quand cette première oscillation a cessé, c’est-à-
dire quand l’eau ne déverse plus au sommet des tubes, on recommence la même manœuvre
en soulevant le tube d’aval et une seconde oscillation fait encore remonter dans le bief
d’amont un nouveau volume de l’eau de vidange du sas.
A mesure qu’on répète cette manœuvre, le sas se vide en partie dans le bassin d’épargne, et de là dans le bief d’aval, et en partie dans le bief d’amont. La différence de niveau qui détermine l’oscillation est donc de plus en plus faible ainsi que la vitesse et la durée du déversement à chaque nouvelle ouverture. 11 arrive un moment où l’eau que fait déverser une oscillation est d’un volume insignifiant pour l’épargne ; on peut alors achever la vidange en soulevant d’une manière continue le tube d’aval et en envoyant ainsi dans le bassin d’épargne, et de là dans le bief d’aval, le volume qui reste à enlever du sas ; mais on peut opérer autrement, de manière à produire une nouvelle épargne.
On ferme la porte tournante qui fait communiquer le bassin d’épargne avec le bief d’aval et on lève le tube d’aval ; il s’établit entre ce bassin et le sas une grande oscillation en vertu de laquelle l’eau monte dans le bassin plus haut que dans le bief d’aval et baisse dans le sas au dessous de ce même bief. On remet le tube d’aval sur son siège à la fin de cette grande oscillation; on a ainsi enfermé dans le bassin d’épargne une tranche d’eau qui servira au premier remplissage du sas, et on a produit dans le sas une dénivellation qui permet aux portes d’aval de s’ouvrir spontanément et d’égaliser le niveau du sas au moyen d’une tranche d’eau prise sur le bief d’aval.
La hauteur delà tranche d’eau ainsi enfermée dans le bassin d’épargne de l’Aubois est de 0 m. 15 c. au dessus du niveau du bief d’aval.
S’agit-il de remplir le sas, on commence d’abord par employer la tranche d’eau emmagasinée, comme je viens de le dire, dans le bassin d’épargne ; pour cela, on soulève le tube d’aval et l’eau entre dans le sas en produisant une oscillation à la fin de laquelle le niveau est plus élevé dans le sas que dans le bassin, et plus bas dans celui-ci que dans le bief d’aval ; de sorte que ce premier volume, introduit dans le sas par l’oscillation initiale, comprend non-seulement celui qui a été épargné à la vidange précédente, mais encore un autre pris sur le bassin d’épargne, et par conséquent sur le bief d’aval chargé de réparer cet emprunt.
Après cette oscillation initiale, on laisse retomber le tube d’aval et on procède d’une autre manière: on soulève le tube d’amont, l’eau du bief d’amont entre dans l’aqueduc et se dirige vers le sas ; quand, au bout de quelques secondes, elle a acquis sa vitesse, on laisse, retomber le tube d’amont et on lève en même temps le tube d’aval ; l’eau en mouvement dans l’aqueduc produit alors l’effet connu d’aspiration sur le contenu du bassin d’épargne, qui a été remis en communication avec le bief d’aval et entraîne son eau par une oscillation vers le sas. Ainsi, le volume d’eau entré dans le sas, à la fin de cette oscillation, se compose d’une partie prise au bief d’amont pour engendrer la vitesse, et d’une partie prise au bief d’aval en utilisant cette vitesse.
A la fin de l’oscillation, on laisse retomber le tube d’aval. On relève le tube d’amont et une nouvelle oscillation amène un nouveau volume d’eau dans le sas. On continue ainsi jusqu’à ce que l’affaiblissement de la chute entre l’amont et le sas ne donne plus que des oscillations insignifiantes, alors on maintient soulevé le tube d’amont et on achève le remplissage. Ce soulèvement prolongé produit lui-même une oscillation finale à la fin de laquelle l’eau monte plus haut dans le sas que dans le bief d’amont, en sorte que les portes d’amont s’ouvrent spontanément.
A l’Aubois sept ou huit oscillations suffisent pour le remplissage ou la vidange qui durent cinq ou six minutes.
11 résulte des nombreuses expériences faites en 1868 que pour le remplissage, sans se servir de la réserve du bassin d’épargne, le volume d’eau pris au bief d’aval est moyennement égal à 0,4 1 V et que le volume d*eau pris au bief d’amont est 0,59V en désignant par V
le volume del’éc-lusée. L’épargne est donc d’environ ~ de l’éclusée.
Pendant la vidange le volume envoyé dans le bief d’amont est d’environ 0,386V, et celui envoyé dans le bief d’aval est d’environ 0,614V, sans se servir de l’oscillation finale.
L’épargne de cette seconde manœuvre est donc un peu inférieure aux — de l’éclusée.
La somme des volumes épargnés dans une manœuvre complète de remplissage et de vidange est (0,4 1 + 0,386) V — 0,796V.
Les variations assez notables du bief d’amont del’Aubois ont forcé à tenir le sommet des tubes à 0 m. 10 c. au dessus du niveau normal de ce bief ; il en résulte que les oscillations ascendantes débitent moins et c’est à cette circonstance qu’on attribue le rendement un peu plus faible de la vidange. On peut l’attribuer aussi à ce que l’eau qui rentre dans le sas y arrive par une ouverture graduellement évasée.
En utilisant la grande oscillation finale de la vidange, et par suite la grande oscillation initiale du remplissage, la somme des volumes épargnés atteint 0,90V.
M. de Caligny a proposé un moyen de rendre les tubes automobiles, quand une fois ils ont été mis en mouvement par l’éclusier ; mais on n’a pas jugé utile d’appliquer à l’Aubois son ingénieuse disposition, la manœuvre à la main étant suffisamment simple et rapide.
On remarquera à la base du tube d’aval (PI. 16) un cône extérieur renversé, sorte d’ajutage divergeant qui a la propriété de produire une diminution de pression et par suite un effet d’aspiration quand l’eau s’échappe entre ce cône et son siège, cet effet facilite la descente sur le siège et a été utilisé par M. de Caligny pour la marche automatique de plusieurs de ses machines hydrauliques.
Le calcul de la puissance de l’aqueduc bélier de l’Àubois ne serait que la reproduction des types de calcul donnés précédemment, je ne m’y suis donc pas arrêté.
En résumé le système appliqué à l’Aubois diminue de beaucoup la dépense d’eau,, il ne produit ni abaissement dans les biefs courts, ni vitesse exagérée dans les passages étroits, il peut faciliter les manœuvres des portes et constitue un très-ingénieux emploi des propriétés des liquides en mouvement. Il ne dispense pas, selon moi, de mettre des ventelles au bas des portes pour servir en cas de réparations à l’aqueduc ou pour des manœuvres imprévues.
L’application à l’écluse de l’Aubois a malheureusement coûté une somme assez élevée, mais la disposition des lieux et la nature du sol présentaient des difficultés particulières qui ne se reproduiront généralement pas. On pourrait, en outre, réduire de beaucoup la dépense de construction de l’aqueduc à oscillations en le plaçant le long du bajoyer, comme je l’indique fig. 9, pl. 13, sauf à évaser convenablement ses extrémités, de manière à annuler à peu près les pertes de charge causées par les coudes.
Remarque générale Je ne terminerai pas cette étude des liquides oscillants sans remarquer que les phénosui les machines m£nes qe ja percussion des liquides constituent le principe du bélier de Montgolfier, tandis M. de Caligny. qu’au contraire cette percussion est soigneusement évitée dans les appareils de M. de Caligny et dans les aqueducs à oscillation dont j’ai parlé précédemment.
A l’écluse, de l’Aubois, par exemple, pendant une même manœuvre, l’eau arrive sans choc, son écoulement dans .le grand aqueduc n’est ni interrompu, ni renversé, il ne subit que des variations continues ; quand un orifice se ferme, un autre s’ouvre et la colonne liquide n’éprouve guère d’autre résistance passive que celle qui ne peut être évitée dans un mouvement permanent. Toutefois, j’observe à ce sujet que le travail du frottement paraît être plus considérable dans le mouvement varié que dans le mouvement permanent a égalité de coefficient de frottement. Mais, d’après M. de Caligny, ce coefficient serait moindre dans les mouvements oscillatoires.
Depuis Héron d’Alexandrie, qui le premier inventa une machine où se présente le principe de l’oscillation des liquides, on sait élever l’eau dans un tuyau par une première oscillation. Mais le problème étudié depuis par divers savants consistait à recommencer en vidant le tuyau d’ascension d’une manière convenable. La solution trouvée par M. de Caligny diffère notablement, comme je viens de le dire, des solutions données par Witehurst (1 775), par Montgolfier (1795) et par Manoury d’Ectot (1812).
Les lecteurs qui voudraient pousser plus loin cette étude, pourront consulter les nombreux Mémoires publiés par M. de Caligny dans les Comptes-renclus de V Académie des sciences et dans le Journal de mathématiques de Liouville et les ouvrages indiqués ci-dessous :
Journal de mathématiques de Liouville (1838, tome III, pages 209, 437).
Annales des Mines (1838).
Annales des ponts et chaussées (Mars 1869, page 275).
Dupuit. — Traité de la conduite des eaux, page 274.
Revue universelle de M. de Guyper (1869 et 1870).
Comptes-rendus de V Académie des sciences. — Notes des 2! octobre et 2 décembre 1872, et 27 janvier 1873.
Une écluse en rivière doit être ouverte par les deux bouts pour donner passage aux crues; il importe en effet, de rétablir autant que possible, pendant leur écoulement, le lit naturel du cours d’eau pour ne pas produire d’exhaussement fâcheux et inutile, et pour ne pas entraver la marche des matières solides.
S’il existe une chaîne de touage continue, posée dans le sas et aux abords, comme je l’ai expliqué précédemment (tome II, page 122), il faut encore que les portes soient toutes ouvertes dès que le barrage est couché, afin que le passage des convois ne soit pas inutilement retardé par la manœuvre des portes.
On peut donc dire qu’en général les portes doivent être toutes ouvertes et le sas transformé en chenal libre toutes les fois qu’on couche le barrage.
Je suppose que, par l’un des procédés précédemment décrits, on ait ouvert les portes d’amont. Bien que le barrage soit effacé, il reste encore une certaine différence de niveau entre l’amont et l’aval des portes d’aval ; cette différence représente la pente à la surface sur la longueur du sas ; or, si la pente naturelle est, par exemple, d’environ 0 m. 0002 par mètre, comme sur la Haute-Seine, et si les écluses ont 200 mètres de longueur, la pente totale le long du sas atteint 0 m. 04 c., et la pression qui en résulte est trop forte pour qu’on puisse ouvrir en manœuvrant les engrenages comme à l’ordinaire.
On peut, il est vrai, diminuer la pression contre les portes en ouvrant toutes les ventelles, soit de ces portes, soit des aqueducs circulaires de leur tête, et en établissant ainsi une pente à la surface dans le sas. Mais il peut arriver que, malgré cela, il subsiste une différence de niveau qui empêche l’ouverture par les moyens ordinaires.
Voici le procédé employé aux écluses de la Haute-Seine pour ouvrir les portes que j’ai supposé être celles d’aval.
On établit à l’aplomb du buse de la tête d’amont un petit barrage volant,, à aiguilles. 11 se compose de deux pièces de bois arc-boutées l’une contre l’autre, et dont les faces d’amont se projettent sur l’arête du buse ; ces deux pièces s'appuient chacune pat1 une extrémité convenablement profilée contre le quart de rond du Chardonnet, immédiatement en aval du poteau tourillon de la porte d’amont que j’ai supposé ouverte.
Les deux autres extrémités sont croisées l’une sur l’autre, assemblées à mi-bois et boulonnées. Celte ferme flotte sur l’eau à l’aplomb du buse, elle est maintenue à sa base par deux cordes dont chacune pend verticalement le long du Chardonnet et est attachée à longueur convenable sur le bajoyer ; son somme-t est également maintenu par une troisième corde fixée sur un bateau placé suivant l’axe de l’écluse, à quelques décimètres en aval de la pointe du buse. On se sert, pour cela, du bateau de manœuvre et on fait passer la corde sur la poulie qui est à l’avant et que l’on oriente préalablement dans un plan vertical; mais on peut également employer tout autre bateau ; 1 eclusier s’avance alors en marchant sur la ferme flottante qui, maintenue comme je viens de l’expliquer, ne peut ni s’enfoncer, ni se déplacer; il pose des aiguilles verticales qui s’appuient à leur pied contre le buse et h fleur d’eau contre la ferme. La petite chute qui existait contre les portes d’aval est alors reportée contre le barrage à aiguilles ainsi formé, et on peut les ouvrir. On enlève ensuite les aiguilles de même qu’on les a posées ; on retire le boulon d’assemblage du sommet de la ferme qu’on sort de l’eau, et le sas se trouve libre.
Ouverture simultanée des portes d’amont et d’aval.
Portes américaines à axe horizontal.
Cette manœuvre complète dure environ deux heures, et, comme elle ne se reproduit que deux ou trois fois par an, ce temps d’interruption n’a pas d’inconvénient.
Sur la Petite-Seine, entre Montereau et Marcilly, on se sert depuis longtemps, pour l’ouverture dont il s’agit, d’un barrage à fermettes et à aiguilles placé immédiatement en amont de la porte d’amont ; peut-être conviendrait- il d’imiter cet exemple qui procure une manœuvre plus prompte, mais qui a l’inconvénient de causer une augmentation de dépense assez notable. C’est une appréciation à faire dans chaque cas particulier.
Lorsque toutes les portes d’une écluse sont restées ouvertes pendant un certain temps et que le moment arrive de les refermer, avant de relever le barrage,, on exécute la manœuvre qui vient d’être expliquée pour l’ouverture.
Avant de fermer le sas, il faut faire enlever soigneusement, soit avec une drague à main, soit au besoin par un plongeur scaphandre, tous les dépôts arrêtés dans la chambre des portes. 11 suffirait d’une pierre déposée contre le buse, près du Chardonnet, pour démonter une crapaudine ou pour arracher les scellements du collier, au moment de la fermeture.
Les Américains ont adopté depuis quelques années un nouveau système de portes pour les écluses de leurs canaux. La planche 12 donne les détails de ce système qui a été approuvé en 1862 pour remplacer les portes busquées qui existaient auparavant sur le canal Érié.
La porte américaine consiste en un panneau étanche dont l’axe de rotation est fixé sur le radier, cet axe est normal aux parements intérieurs des bajoyers, il est placé «à un niveau tel que quand la porte est couchée sur le radier, elle se trouve un peu au dessous du plat fond du canal en amont.
La porte est en charpente, elle est lestée au moyen de pierres mises dans le vide compris entre les bordages des deux faces, de manière à ce que son poids soit un peu supérieur à celui du volume d’eau déplacé.
C’est vers l’amont que se couche la porte.
Quand elle est dressée elle n’est pas tout à fait verticale, mais elle conserve une certaine inclinaison vers l’amont afin que son poids agisse pour faciliter l’ouverture. Elle vient buter contre des montants en bois scellés aux bajoyers. La poussée due à la chute assure un contact bien étanche entre la porte et ses appuis.
Le relèvement de la porte pour fermer l’écluse se fait au moyen de chaînes manœuvrées par un treuil, sur chaque bajoyer. Pour ouvrir, on n’a qu’à laisser filer doucement ces chaînes, dès que la chute est effacée.
La partie du radier sur laquelle se couche la porte, forme une chambre en contre-bas de la plate-bande d’amont, de manière que la porte ne peut être touchée par le fond des bateaux. Les bajoyers présentent des enclaves et la poussée de la porte est ainsi reportée contre le massif de maçonnerie ; il y a donc là une certaine analogie avec la chambre de nos portes busquées.
Le système des portes américaines est simple et économique, il se manœuvre rapidement et facilement, et bien que les dimensions des écluses du canal Érié soient bien inférieures à celles de nos grandes écluses de rivières, ce système paraît susceptible d’extension. To.ute-
fois la suppression de la passerelle est regrettable. Il est possible que pour une écluse qui n’a que 5 m. 80 c. de largeur, on puisse se contenter du sommet de la porte pour livrer passage à l’éclusier, mais l’absence de garde-fous ne serait pas admissible avec une largeur de 12 mètres. L’existence d’une chaîne de touage dans le sas constitue une autre objection à la porte américaine. En effet, il faudrait à chaque fermeture enlever et soutenir la chaîne au dessus de la porte ; opération longue et quelquefois impossible si la chaîne est lourde et très-tendue. Il faudrait donc renoncer à mettre la chaîne de touage dans le sas et ce serait une chose fâcheuse à mon avis.
La planche 12 n’indique pas seulement les portes à axe horizontal du canal Érié, elle représente encore le mode de remplissage du sas quand il y a un mur de chute. Je vais donner à ce sujet quelques détails qui serviront à l’intelligence des figures.
Le mur de chute à 1 m. 52 d’épaisseur, il est reporté vers la partie amont de la tête d’ainont ; la distance entre son parement vertical et celui de la tête est d’environ 2 m. 30 c. Ce mur de chute est arasé à 0 m. 23 c. sous le fond du bief d’amont.
En aval du mur de chute on a établi un coffrage qui repose sur le radier du sas et qui a 2 m. 46 c. de hauteur et une largeur dans le sens de l’axe du sas un peu supérieure à la hauteur de la porte. Ce coffrage est pour ainsi dire une continuation du mur de chute, il règne d’un bajoyer à l’autre, il est creux à l’intérieur et c’est sur son panneau d’aval qu’est fixé le tourillon horizontal de la porte ; de sorte que celle-ci se rabat vers l’amont sur le plancher qui recouvre ce coffrage. Ce plancher est arasé à 0 m. 67 c. en contre-bas du couronnement- en maçonnerie du mur de chute, de manière à former une chambre dans laquelle la porte couchée est bien à l’abri des chocs.
Le plancher qui recouvre ce coffrage est percé de quatre ouvertures de 1 m. 22 c. sur 0 m. 56 c. fermées par des vannes tournantes en métal ; ces vannes sont manœuvrées par des liraudes analogues à celles des sonnettes des appartements et dont les poignées sont sur le bajoyer de la rive habitée par l’éclusier.
Le panneau vertical d’aval du coffrage étant à jour, l’ouverture des ventelles introduit l’eau dans le coffrage et de là dans le sas.
Pour ne pas masquer les ventelles et empêcher leur rotation, la porte couchée ne repose pas tout à fait sur le plancher, elle en est tenue à distance, du côté d’aval, par son axe de rotation qui est surélevé au moyen d’une pièce de bois formant seuil, et du côté d’amont au moyen de taquets de 0 m. 53 c. d’épaisseur.
La manœuvre des ventelles est simple et rapide, et l’eau introduite à peu près au niveau du fond du sas ne produit aucun effet nuisible à la navigation. C’est une imitation perfectionnée des aqueducs syphons employés autrefois sur le canal du centre. ( Minard , page 194.)
Cette manière d’introduire l’eau peut s’appliquer encore, moyennant une petite modification, quand il n’y a pas de mur de chute ; il suffit d’augmenter la largeur du coffrage sur lequel repose la porte; les orifices de sortie se trouvent alors sur la face supérieure en aval de la porte, et le coffrage est encastré dans le radier sur toute sa hauteur.
L’existence d’une chaîne ou d’un cable de touage dans le sas d’une écluse ne me paraît pas compatible avec des ventelles placées sur le radier ; il est probable qu’elles seraient
Portes mues par la
chute de l’écluse
Portes cylindriques à axe vertical.
bientôt arrachées ou faussées, ainsi que leurs tiges de manœuvre. Et, comme le touage semble devoir être appliqué tôt ou tard à tous les cours d’eau, je ne conseillerai pas l’adoption des ventelles américaines ; mais on peut les imiter en les appliquant à des aqueducs latéraux placés en dehors du passage sur lequel traîne la chaîne de touage.
En 1841, M. Fourneyron a présenté une nouvelle combinaison de portes qu’il proposait d’attacher aux piles du Pont-Neuf, à Paris, pour y produire une retenue. Il ignorait probablement que les fondations de ce pont laissent beaucoup à désirer, et que la création de la retenue en aurait probablement causé la ruine. Mais je laisse de côté cette considération
pour examiner le système en lui-même. La fîg. 1, pl. 15 en donne une idée.
Chaque porte se compose de trois panneaux articulés entre eux et dont les deux extrêmes tournent chacun autour d’un axe vertical fixé sur le bajoyer. C’est une sorte de tube vertical qui peut se développer transversalement, comme s’il se gonflait, ou s'aplatir. Au moyen d’un aqueduc ménagé dans le bajoyer et muni de vannes, on peut à volonté faire communiquer l’intérieur de ce tube soit avec le bief d’amont, soit avec le bief d’aval.
Voici maintenant comment aurait fonctionné ce système dans le cas particulier prévu par l’inventeur. ( Compte-rendu de l’Académie des sciences , année 1841, tome XIII, page 1024.)
Au droit du Pont-Neuf il existe une certaine chute de l’amont à l’aval. Si on suppose les portes placées vers l’aval des piles et fermées, il suffira de mettre leur intérieur en communication avec l’aval pour que la pression d’amont les replie, et les applique dans leur chambre. Au contraire pour fermer le passage on mettra l’intérieur des portes en communication avec l’amont et le mouvement inverse aura lieu.
Mais ces mouvements ne pourraient plus se produire à une écluse de navigation ; en effet, si je considère les portes d’amont et si je prends le* moment où le sas étant plein on veut fermer ces portes pour faire passer un bateau du sas dans le bief d’aval, il est évident que ces portes seront également poussées à l’intérieur et à l’extérieur et qu’elles ne se fermeront pas, à moins que l’aqueduc soit prolongé jusqu’en aval des portes d’aval.
Il en serait de même pour tout système analogue. Par exemple, pour des portes composées d’un vantail et d’un contre-vantail analogues aux hausses du système Desfontaines dont l’axe de rotation serait vertical, le tambour du contre-vantail étant placé dans le bajoyer. De telles portes ne peuvent convenir à une écluse de navigation intérieure, mais elles pourraient convenir à une écluse de chasse à la mer. (Bouniceau, Constructions à la mer , page 124.)
Pour terminer cette revue des divers systèmes de portes d’écluses, j’ai encore à signaler les portes cylindriques à axe vertical inventées par le duc de Rouanez, et dont on trouve une description dans un Mémoire lu à l’Académie des sciences, par des Billettes, le 2 mai 1699.
Le duc de Rouanez avait obtenu, en 1676, des lettres patentes pour rendre la Seine navigable entre Nogent et Troyes. Son entreprise eut à subir l’opposition des habitants de Nogent qui voulaient que leur ville restât le premier port de la Seine. Il en résulta de longs procès qui nuisirent à la marche des travaux. C’est dans ces circonstances que le concessionnaire eut l’occasion d’imaginer et d’appliquer les portes dont je vais parler. ( Histoire de l’Académie des sciences , année 1699, page 1 14.)
Chaque vantail est formé d’une surface cylindrique verticale à base de cercle; cette
surface est reliée à l’axe du cylindre par un certain nombre de rayons horizontaux entretoisés ensemble dans le sens vertical et dans le sens horizontal ; l’axe de rotation coïncide avec l’axe du cylindre; des galets placés sous le vantail roulent sur le radier pendant le mouvement de la porte.
La figure 1 , pl. 28 esta peu près la reproduction de celle présentée à l’Académie en 1699.
On remarquera que, par suite de la forme circulaire du vantail, la pression due à la chute passe par l’axe vertical de rotation, de sorte que l’ouverture peut avoir lieu malgré cette chute et sans qu’il soit besoin d’égaliser d’abord les niveaux d'amont et d’aval.
Les portes exécutées en 1699 n’avaient qu’environ 2 m. 60 c. de hauteur; elles servaient à fermer des pertuis d’environ 6 mètres de largeur sur la Petite-Seine, et s’ouvraient pour former des lâchures et favoriser la navigation par éclusée ; leur manœuvre se faisait en tirant chaque vantail avec une corde.
On peut reprocher à ce système un porte-à-faux fâcheux qui exige l’emploi de galets de roulement même pour de moyennes ouvertures, mais il me semble que son principe pourrait être appliqué avantageusement dans certains cas et pour de petites ouvertures, par exemple pour des vannes de vidange qui ont besoin d’être manœuvrées rapidement sous une chute élevée.
• Les secteurs circulaires employés par M. Poirée, pour fermer les pertuis de l’écluse de la Monnaie, à Paris, ontquelqu’analogie avec les portes du duc de Rouanez. Chaque secteur représente, en effet, un vantail qui aurait été couché horizontalement et dont l’axe de rotation serait horizontal ; en outre, l’effort de la chute agit sur la surface concave du secteur, tandis qu’elle agit sur la surface convexe du vantail.
