SYSTÈME CHANOINE

Définition générale d’une hausse.

Historique des hausses.

Clapets hollandais.

Vanneàaxe fixe horizontal, de de Cessart, pour écluses de chasse.

Vanneàaxe fixe horizontal, du capitaine du génie Petitot.

Vanneàaxe fixe horizontal, de H. Frimot.

Dans les chapitres qui précèdent j’ai parlé de diverses espèces de vannes ou ventelles qui se manoeuvrent, les unes en glissant dans des feuillures ou coulisses, les autres en tournant autour d’un axe vertical qui divise leur surface en deux parties égales ou peu différentes.

Je vais parler maintenant de certaines vannes à axe horizontal dont les supports sont mobiles

et ne prennent leurs points d’appui que sur le radier.

Ces vannes ont reçu le nom de hausses et sont appliquées de diverses manières à la formation de barrages mobiles.

Je commence leur élude par un exposé historique des transformations successives qui ont conduit au type dû à M. l’inspecteur général Chanoine, et appliqué sur la Haute-Seine en vertu des décrets des 17 septembre 1859 et 28 juillet 1860.

Les vannes à axe horizonlal ne sont pas une invention nouvelle, les clapets employés de temps immémorial en Hollande, pour donner issue aux. eaux de l’intérieur, à mer basse et pour s’opposer à la rentrée des eaux de la mer pendant le flot, sont des vannes ayant un axe horizontal de rotation voisin de leur sommet.

Dans son ouvrage intitulé : Description des travaux hydrauliques imprimé en 1808, de Cessart propose de fermer un pertuis de chasse au moyen d’un clapet dont l’axe horizonlal de rotation serait placé au tiers inférieur de la hauteur (tome II, page 159). Chaque clapet devait avoir 3 m. 14 c. de longueur dans le sens horizontal, et l’essieu tournait sur des crapaudines fixées dans les culées et dans les piles ou palées formant les pertuis successifs.

Un clapet analogue existe au T réport et donne écoulement aux eaux de la Bresle, à mer basse.

Une vanne du même genre a été proposée par M. Petitot, capitaine du génie, pour régler automatiquement une retenue sur un cours d’eau. ( Mémorial du géniey année 1825, tome VII, page 161.) •

Enfin je dois encore citer le système de barrage proposé par M. l’ingénieur Frimot, dans son Mémoire sur l’établissement d’une navigation à grand tirant d’eau entre Paris et Rouen. (1827, page 100.)

Après avoir expliqué que la véritable difficulté de la canalisation de la Seine consiste à trouver un barrage dont l’effet soit tel : 1° qu’en tout temps le niveau de la rivière ne puisse s’abaisser au dessous du plan de flottaison; 2° qu’il n’exhausse pas le niveau des crues; 3° qu’il ne donne lieu à aucun atterrissement ni en amont ni en aval ; 4° qu’il livre passage aux corps flottants; M. Frimot expose son projet de la manière suivante :

« Sur un radier général s’élèvent des piles de 2 m. 50 c. d’épaisseur servant de support « à des voûtes en plein cintre de 8 mètres de diamètre ; le dessus du radier sera établi à « 3 mètres en contre-bas de l’étiage actuel et l’écluse à sas adjacente à l’une des rives sera « construite en rivière.

« L’intervalle entre deux piles se fermera au moyen de pièces de fontes superposées, « oscillant chacune sur deux tourillons qui reposeront sur des collets en cuivre fixés sur la « paroi d’une chambre ménagée dans l’épaisseur des piles, cette chambre sera fermée au « moyen d’un léger vantail.

« La dimension de ces portes horizontales varie dans le sens de la hauteur du barrage, « les deux premiers étages n’auront que 1 m. 10 c. de hauteur, le troisième aura 1 m. 30 c. « et le quatrième 1 m. 80 c. Au cinquième se trouvera une vanne en fonte de 2 mètres de .« hauteur qu’on lèvera au moyen de vis et d’une roue d’engrenage.

« L’ensemble des portes à axe horizontal et de la vanne à coulisse formera une hauteur « totale de 7 m. 30 c.

« Les portes à axe horizontal se manœuvrent chacune à l’aide d’un flotteur disposé à « coulisse dans chaque arche. Ces flotteurs seront disposés de telle sorte qu’une modifi- « cation de quelques centimètres du niveau de la rivière déterminera la rotation des « portes. »

Cette description abrégée suffit pour donner une idée de ce barrage à jalousies, qui, malgré ses côtés défectueux, peut servir de point de départ pour la recherche d’une solution analogue plus perfectionnée.

Pour compléter cette revue il faut encore mentionner les hausses à axe fixe placées en 1837 sous le pont de Piiom, ces hausses basculent au passage d’une crue et sont ensuite redressées à la main. ( Annales 1842, Ier semestre, page 231 .)

Les indications qui précèdent font bien connaître l’usage des vannes à axe horizontal fixe, antérieurement à leur application récente aux grands barrages mobiles en lit de rivière.

J’arrive maintenant à l’historique des supports mobiles, ne prenant plus leurs points d’appui sur les piles ou sur les culées, mais sur le radier.

On trouve dans le Traité des travaux dè Navigation , publié par Delalande, en 1778, la description du barrage mobile exécuté sur la rivière d’Orb, à sa traversée par le canal du Midi. (Page 66 et pi. 9 du Traité.)

« Pour faire passer les barques et leur procurer six pieds d’eau, on est obligé souvent de « fermer tous les épanchoirs avec des vannes, et de mettre encore un rehaussement mobile « sur toute la longueur de la chaussée (ou déversoir fixe). Ces rehaussements, qui ont trois « pieds de hauteur, sont formés par des madriers assemblés à charnières avec la têtière de « la digue. Lorsqu’ils sont relevés, ils sont assujettis par des arcs-boutants, assemblés

« aussi à charnières avec leur bord supérieur. Les vannes qui servent à fermer les épan-

Arcs-boutants

des

barrages de l’Orb.

Barre à talons (le M. Thénard.

Contre-hausses de M. Mesnager.

Barrages de lTslc (1839-1843).

« choirs sont composées de poutrelles retenues d’un côté par une coulisse et de l’autre par « un poteau valet.

« Lorsqu’on veut faire cesser le rehaussement on fait échapper les poutrelles qu’une « chaîne retient : les épanchoirs ouverts, les eaux ne surmontent plus la chaussée fixe et « on va rabattre à la main le relèvement mobile qui le surmonte. »

Tel est, je crois, le premier type de vanne à axe de rotation horizontal prenant ses points d’appui sur le radier seulement et susceptible de s’y coucher.

M. Thénard, chargé en 1828 de la navigation delTsle, trouva sur cette rivière un certain nombre de barrages fixes construits, les uns sous Louis XV, les autres plus récemment, et qui, sans relever les eaux à une hauteur suffisante pour la navigation en étiage, produisaient néanmoins aux époques des crues des submersions^ et par suite des dommages considérables. ( Annales , 1841, 2e semestre, p. 45.)

Ces barrages s’élevaient moyennement à 2 mètres au dessus de l’étiage. M. Thénard eut l’idée de réduire cette hauteur à 1* m. 20 c. et de procurer le niveau d’eau nécessaire à la navigation au moyen de hausses mobiles analogues à celles de l’Orb, et qui, fixées sur la crête dérasée des barrages fixes, seraient abattues en temps de crues pour faciliter l’écoulement.

Ses recherches dans ce sens commencèrent en 1829, et furent appliquées pour la première fois, en 1831, au barrage de Saint-Seurin.

Le premier perfectionnement introduit par M. Thénard aux hausses de i’Orb consiste en une crémaillère qui saisit les arcs-boutants par le pied et permet d’abattre successivement, et à la volonté de l’éclusier, les hausses sans qu’il soit nécessaire de faire préalablement baisser l’eau pour mettre à sec le couronnement du barrage fixe. Cette crémaillère se manœuvre de la rive et nous la retrouverons, sous le nom de barre à talons , dans les barrages de M. Chanoine.

L’abattage des hausses se trouvait ainsi convenablement assuré ; mais leur relèvement après le passage des crues laissait beaucoup à désirer. Il fallait en* effet, comme sur l’Orb, ouvrir un pertuis, abaisser le plan d’eau au dessous de la maçonnerie, et par conséquent occasionner un affameur dans le bief d’amont ; ou bien, si on laissait le pertuis fermé, il fallait attendre qu’il n’y eut plus sur le barrage qu’une faible tranche d’eau pour que l’éclusier pût y marcher sans danger, la navigation se trouvait ainsi pendant longtemps en souffrance.

Pour faciliter ce relèvement, M. l’inspecteur général Mesnager, conseilla à M. Thénard déplacer en avant de ses hausses, des contre-hausses semblables, mais se rabattant vers l’amont, de manière à pouvoir être redressées par le courant pour former momentanément un barrage en amont des hausses que l’éclusier viendrait relever à la main en marchant à peu près à pied sec sur la plateforme en aval des contre-hausses.

Cette idée fut mise à exécution de 1839 à 1841, aux barrages de la Caillade, de Coly- Lamelette et de Fontpeyre, dont je vais donner une description succincte.

Le développement de la rivière d’Isle est de 1 15 kilomètres, entre Périgueux et Laubardemont, la pente totale de cette partie est de 80 mètres et la pente moyenne est de 0 m. 69 c. par kilomètre.

Cette pente était rachetée en 1841 par trente-neuf barrages, comprenant chacun une écluse à sas, un ou plusieurs pertuis et quelquefois une usine.

Le débit de la rivière varie de 1 0 à 600 mètres cubes, de l’étiage aux plus grandes crues.

Les trois barrages désignés ci-dessus sont situés dans la partie supérieure de l’Isle, ils sont disposés en chevrons brisés sur une longueur totale de 47 m. 50 c. Avec l’écluse et les pertuis, la longueur totale est d’environ 70 mètres, c’est-à-dire à peu près un tiers de plus que la largeur de la rivière.

Sur le sommet du barrage maçonné est placé un seuil en bois fortement goujonné dans la pierre de taille ; en amont et en aval deux rangs de panneaux tournent sur ce seuil, à l’aide de charnières; chaque panneau a 2 mètres de longueur et 1 mètre de hauteur; ceux d’aval portent chacun une contre-fiche ou arc-boutant, et ceux d’amont une chaîne bifurquée, dont l’une des extrémités est solidement fixée au radier vers l’amont.

Quand les hausses d’aval sont seules debout, chacune d’elles est soutenue par son arcboutant dont le pied est buté contre un heurtoir en fonte scellé au radier. Une barre de fer, portant autant de talons qu’il y a de hausses, est placée sur le radier un peu en amont des heurtoirs; on peut lui imprimer un mouvement horizontal de glissement sur ses galets de support, au moyen d’un engrenage établi dans l’épaulement. Les arcs-boutants, rencontrés successivement par les talons de cette barre, glissent en quittant peu à peu les heurtoirs, de sorte que les hausses pressées par la retenue se couchent sur le radier dans le sens du courant.

Les hausses d’amont étant couchées à contre-courant, on maintient chacune d’elles dans sa position à l’aide d’un loquet à ressort engagé dans un mentonnet scellé sur le radier.

Lorsqu’on veut relever les hausses d’amont on dégage chaque loquet de son mentonnet en faisant mouvoir une barre à talon semblable à celle dont il a été question pour les hausses d’aval, le courant soulève aussitôt chaque panneau, le dresse et le renverserait sur le seuil s’il n’était maintenu par la chaîne amarrée en amont; les hausses d’amont levées, l’éclusier descend sur le radier et met en place à la main les hausses d’aval.

Avant de recoucher les hausses d’amont il égalise le niveau de l’eau, en amont et en aval de ces hausses, en ouvrant de petites ventelles pratiquées dans chacune d’elles, puis il les repousse une à une à contre-courant jusqu’à ce que chaque pêne se soit de nouveau engagé dans son mentonnet.

La manœuvre complète comprenant le relèvement et l’abattage du barrage de Coly a été exécutée par un seul homme en 16' 12". ( Annales 1841, page 63, et Annales 1851 , 2e semestre, page 143.)

En 1843, M. Thénard fit au barrage Saint-Antoine un essai de hausses plus grandes. Le seuil se trouvait à peu près au niveau de l’étiage et chaque panneau avait 1 m. 70 c. de hauteur et I m. 19 c. de largeur. En outre, chaque contre-hausse portait à son sommet une petite passerelle en tôle sur laquelle l’éclusier se plaçait, non sans danger, pour relever les hausses d’aval.

L’emploi des hausses de 1 mètre de hauteur ayant produit une amélioration notable sur l’isle, et l’essai de hausses de 1 m. 70 c. ayant assez bien réussi, M. Thénard obtint, en 1846, l’autorisation d’appliquer son système sur la Seine, près de Montereau. Son intention,

Projet

de barrage Thénard, sur la Seine, à Courbeton.

d’après un Mémoire rédigé en novembre 1846, était de donner aux hausses 2 m. 30 c. de hauteur et 1 m. 556 de longueur, et aux contre-hausses 2 m. 15 c. de hauteur et 1 m. 53 c. de longueur.

Le radier en maçonnerie devait avoir 1 1 mètres de largeur.

Afin de faciliter la manœuvre, les loquets des contre-hausses étaient supprimés; chaque contre-hausse devait se relier à sa voisine par une chaîne, de manière que si celle de dessus se soulève elle entraîne la suivante, celle-ci sa voisine, et ainsi jusqu’au bout du barrage. Chaque contre-hausse devait en outre porter un corbeau en fer, saillant sur le côté, de manière que la contre-hausse de rang n est retenue couchée par celle de rang n — 1, celleci par celle de rang n — 2, etc., enfin le relèvement des hausses d’aval devait se faire à l’aide de treuils portés sur un batelet.

La manœuvre devait se faire de la manière suivante avec trois hommes.

L’un d’eux tourne un valet qui retient couchée la première hausse, celle-ci libre et soulevée au besoin avec une griffe, se dresse et entraîne la seconde, celle-ci la troisième et ainsi de suite. Dès que le relèvement des contre-hausses est terminé, les trois éclusiers descendent dans un batelet et le polissent en amont des contre-hausses auxquelles ils l’amarrent momentanément avec des crochets en fer,, ils saisissent chacun avec un croc les trois premières hausses d’aval et les relèvent simultanément au moyen de treuils, ils passent ensuite aux trois hausses suivantes et ainsi jusqu’au bout, puis en revenant ils couchent les contre-hausses et remettent le valet sur la première, de manière à les maintenir toutes abattues.

L’ouverture devait se faire, comme il a déjà été dit, avec la barre à talons. ( Annales 1851, page 146.)

M. Thénard, mis à la retraite, n’eut pas le temps de présenter le projet dont je viens d’indiquer les bases; diverses modifications y furent introduites par son successeur, M. Chanoine, avant l’exécution qui eut lieu en 1850, à Courbeton.

M. Thénard n’en reste pas moins l’inventeur d’organes et de dispositions fort ingénieuses qui ont été mises à profit dans les barrages plus perfectionnés exécutés après lui.

Avantages Examinant d’abord le système appliqué anx trois barrages de la Caillade, de Coly et de e| |lu Fontpeyre, on reconnaît que les manœuvres sont rapides et ingénieuses, si le radier du

barrage peut être maintenu à sec. Mais, dans le cas contraire, les hommes sont obligés de manœuvrer dans l’eau et le relèvement des hausses exige un effort d’autant plus considérable qu’il vient plus d’eau de l’amont, de sorte que ce relèvement peut devenir impossible.

Le relèvement des contre-hausses a lieu en outre non pas au moment de l’étiage, mais à l’époque où la rivière atteint le mouillage minimum exigé par la navigation ; c’est-à-dire quand elle a encore un débit assez considérable et un niveau notablement supérieur au radier des hausses, le courant a alors pour effet de relever violemment les contre-hausses et de les ébranler ainsi que leurs points d’attache sur le radier.

L’importance du débit au moment du relevage a encore pour effet de rendre difficile la conservation à sec du radier à l’aval des contre-hausses.

Le débit, au moment de la fermeture, est d’ailleurs d’autant plus considérable qu’il s’agit d’un mouillage plus profond et par suite d’engins plus élevés. On en conclut que le système

deviendrait bien difficilement applicable à des hausses de plus de 1 mètre ou 1 m. 30 c. de hauteur.

C’est en vue de ces difficultés que M. Thénard avait introduit diverses modifications dans son projet de barrage avec hausses de 2 m. 30 c.

Les hommes placés dans un bateau de manœuvre n’avaient plus à craindre pour eux le défaut d’étanchéité des contre-hausses, mais le relèvement des hausses, tournant autour de leur arête inférieure contre un courant plus ou moins important, aurait exigé, surtout vers la fin, des efforts considérables, et le bateau de manœuvre, n’ayant d’autre appui que les contre-hausses, ne se trouvait pas dans des conditions satisfaisantes de sécurité. Enfin, les chocs produits par le relèvement des contre-hausses auraient pu devenir une cause de destruction rapide.

Le système de M. Thénard a donc pu convenir pour de petites hauteurs et pour de faibles débits, mais il devait recevoir plusieurs transformations avant de pouvoir fournir des éléments pour la composition des grands barrages.

Comme je viens de l’expliquer, le côté défectueux du système Thénard consiste dans la manœuvre de relèvement des contre-hausses et des hausses.

Pour écarter cette difficulté, M. Chanoine a supprimé les contre-hausses et les a remplacées par une rangée de fermettes en amont desquelles on appuie des aiguilles. On établit ainsi, momentanément, un barrage à aiguilles en amont des hausses, les éclusiers placés sur la passerelle de service des fermettes relèvent les hausses au moyen d’un treuil portatif, puis, quand les hausses sont relevées et leurs arcs-boutants bien placés, on enlève les aiguilles et on couche les fermettes si on le juge à propos. ( Annales 1853, 2e semestre, page 150.)

Une passe de 12 m. 10 c. de longueur fut construite suivant ce système sur la Seine, à Courbeton, en 1850, et elle a bien fonctionné depuis cette époque.

L’idée d’utiliser dans un même barrage les fermettes de M. Poirée, et les hausses de M. Thénard, constitue évidemment un grand progrès sur les dispositions antérieures, mais le barrage à aiguilles n’étant pas complètement étanche, le relèvement des dernières hausses aurait présenté encore de grandes difficultés pour un barrage long et pour un mouillage profond ; il restait encore à compléter ce dernier perfectionnement en déplaçant l’axe de rotation de la hausse et en le fixant, non plus sur le radier mais sur la tête d’un chevalet, qui lui-même peut tourner autour de sa base inférieure, laquelle est attachée au radier.

La hausse tirée par sa base et mise en bascule peut alors être relevée sans offrir trop de prise au courant et sans qu’il soit nécessaire d’établir préalablement en amont un barrage momentané.

Cette invention, due à M. Chanoine en 1 852, et appliquée pour la première fois à Conflans en 1857, nous a doté d’un nouveau système de barrage dont les applications sont aujourd’hui nombreuses, sur la Seine, sur l’Yonne, sur la Marne, sur la Saône et sur la Meuse belge.

Un autre ingénieur, M. Carro, avait conçu en même temps que M. Chanoine le principe de la rotation d’une hausse autour de deux axes parallèles.

J’ai cherché dans les paragraphes qui précèdent à expliquer les diverses transformations de la vanne à axe horizontal, depuis le simple clapet jusqu’à la hausse Chanoine. C’est un point important de l’histoire de l’art.

Barrage Thénard modifié par M. Chanoine. 1850.

Hausse à bascule de

M. Chanoine. 1852.

ni.

Description d’une hausse Chanoine,,

Abattage d’une hausse.

La période des recherches et des tâtonnements a été longue et laborieuse, plusieurs ingénieurs éminents y ont apporté successivement leur concours, et je me suis efforcé de faire ressortir la part qui revient à chacun dans la création du type à peu près complet résultant de ce travail commun.

Je passe maintenant à la description de l’un des barrages à hausses mobiles exécutés sur la Haute-Seine.

J’exposerai d’abord les dispositions adoptées dans les projets de 1860, puis, ensuite ou à mesure, les modifications introduites en 1869 au barrage du Port-à-l’Anglais et à ceux de la Saône. Modifications dont la principale, celle de la passerelle de manœuvre, a été proposée dans mes Mémoires de 1865 et 1866. ( Annales 1866, tome XI, page 209, et 1868, tome XVI, page 431 .)

Une hausse consiste en un panneau rectangulaire, en cfiarpente ou en tôle, susceptible de basculer sur un axe horizontal placé entre le tiers et le milieu de sa hauteur. Cet axe est formé par la tête d’un chevalet en fer qui, lui-même, est mobile autour d’un axe horizontal fixé sur le radier. (PI. 27, fig. 2, 3, 4.)

Quand une hausse est dressée, elle s’appuie par sa base contre le seuil du radier, son chevalet est maintenu vertical par un arc-boutant dont le pied bute contre un heurtoir en fonte scellé dans le radier.

Ces trois pièces : le panneau, le chevalet et l’arc-boutant constituent une hausse.

Plusieurs hausses juxtaposées transversalement au courant forment un barrage.

Tant que la résultante des pressions supportées par une hausse dressée passe au dessous de son axe de rotation, la hausse reste debout ; si, au contraire, elle passe au dessus la hausse se met en bascule.

On distingue deux espèces de hausses dont le caractère distinctif consiste dans la position de l’axe de rotation, savoir : celles des passes navigables qui ne doivent pas basculer spontanément et celles des déversoirs régulateurs qui doivent au contraire basculer quand l’eau atteint un niveau déterminé.

Pour abattre une hausse, il suffit de tirer transversalement le pied de l’arc-boutant de manière à le faire glisser sur le front du heurtoir. L’arc-boutant perd ainsi son point d’appui, il s’abaisse sur le radier dans une direction perpendiculaire à l’axe de rotation de la hausse. Le chevalet tourne en même temps autour de son axe de rotation et se couche sur le radier en prolongement de l’arc-boutant, enfin la hausse se couche au dessus de ces deux pièces qu’elle protège en les recouvrant.

S’il n’y avait pas d’eau sur le radier, la hausse ainsi renversée sous l’effort de la pression d’amont se briserait en tombant; mais il suffit d’un matelas d’eau de quelques décimètres pour amortir en grande partie le choc. En l’absence de ce matelas, il est nécessaire de . modérer la vitesse de la chute. Ce cas peut se présenter pour les hausses de déversoirs.

La traction latérale de l’arc-boutant se fait au moyen de la barre à talons qui se meut horizontalement sur le radier, et dont l'extrémité porte une crémaillère engagée dans un treuil vertical scellé dans un puits de l’épaulement. (PL 27, fig. 1, 17, 18, 19, 20.)

Il est à remarquer que si la barre à talons doit se mouvoir dans un certain sens pour abattre les hausses, elle doit ensuite être repoussée en sens contraire quand toutes les hausses

sont abattues, afin que chaque talon reprenne la place qu’il occupait avant l’abattage. De là la nécessité de disposer l’articulation du chevalet et de l’arc-boutant, de manière à réserver, en dessous de ces pièces, quand elles sont couchées, une loge dans laquelle la barre à talons puisse librement aller et venir.

Une hausse est divisée par son axe de rotation en deux parties, dont l’une située en dessous, quand la hausse est debout, prend le nom de culasse, et dont l’autre prend le nom de volée.

J’ai dit, en parlant du barrage Thénard, que si on fixe la base d’une hausse sur le seuil du barrage, on a beaucoup de peine à la relever en la tirant par sa volée, la difficulté augmente avec la chute et devient à peu près insurmontable quand cette chute dépasse 0 m. 30 c.

Relèvement d’une hausse.

Avec les hausses Chanoine on opère autrement ; on saisit la hausse par le pied de la culasse qui porte une poignée en fer, la hausse reste ainsi dans une position plus ou moins voisine de l’horizontale pendant son mouvement de relèvement, elle offre donc peu de prise au courant ; le chevalet et l’arc-boutant viennent à sa remorque, le pied de ce dernier franchit le plan incliné qui forme heurtoir, et à la fin du mouvement, c’est-à-dire quand le chevalet a atteint la position verticale,, l’arc-boutant dépasse l’extrémité du plan incliné et son pied tombe contre le front du heurtoir. L’axe de suspension de la hausse a alors une position fixe, et il suffit d’appuyer sur la culasse ou seulement de lâcher doucement la chaîne de traction pour que la hausse se dresse et vienne buter contre le seuil.

Si le point duquel part la traction est un peu haut, la culasse tend à s’élever au dessus Oreilles des colliers de la tête du chevalet pendant la manœuvre de relèvement, et à la fin de cette manœuvre la d une haussehausse conserve une position notablement inclinée sur l’horizontale en ayant sa culasse en l’air ; on éprouve alors quelque peine pour redresser la hausse en abaissant sa culasse qui présente au courant sa face d’aval. On a cherché à écarter cette difficulté en mettant, à chaque collier de la hausse, une oreille qui vient rencontrer le montant du chevalet et limite l’angle de rotation de la hausse autour de son axe. Celle-ci conserve ainsi une position peu éloignée de l’horizontale, son écart maximum est de 15°. Cependant ces oreilles peuvent présenter des inconvénients que je signalerai un peu plus loin, et qui motivent leur suppression quand il y a un pont de service au moyen duquel on peut facilement exercer une traction sur la volée de la hausse à redresser. On met dans tous les cas un contre-poids en fonte à la culasse de la hausse pour en faciliter le redressement.

La traction de relèvement s’exerce sur chaque hausse au moyen d’un treuil. Treuil

Ce treuil est porté sur un bateau de manœuvre qui est solidement appuyé., soit contre de maDœuvrel’épaulement, soit contre les hausses déjà dressées. (PL 26, fig. J, 2, 3.)

Aux barrages construits récemment sur la Marne et sur la Saône, et au nouveau barrage du Port-à-l’Anglais, on a préféré établir à l’amont des hausses une passerelle portée par des fermettes, et c’est sur cette passerelle que roule le treuil qui sert à relever les hausses.

(PL 23, fig. 5 et 8, et pi. 42.)

Dans ce dernier cas chaque hausse porte à sa culasse un bout de chaîne accrochée à la passerelle et que l’on rattache au treuil pendant la manœuvre.

Quand le treuil est porté par un bateau, l’éclusier saisit sous l’eau la poignée de la

Fermeture d'un barrage.

culasse au moyen d’une gaffe dont le crochet d’extrémité est rattaché au treuil par une corde. On peut éviter la manœuvre de la gaffe en rattachant chaque volée à la culasse de la hausse voisine par deux bouts de chaîne, de sorte que chaque hausse dressée apporte la chaîne de culasse de la hausse que l’on va relever. Je parlerai plus loin de l’utilité et de l’inconvénient de ces chaînes.

Aussitôt que chaque hausse est dressée on doit s’assurer, au moyen d’une gaffe en forme de lance, que son arc-boutant est bien en place contre le heurtoir, toutefois cette vérification est inutile quand il y a des contre-talons à la barre à talons.

Les manœuvres de relèvement et d’abattage que je viens d’indiquer s’appliquent aussi bien aux hausses des déversoirs qu’aux hausses des passes navigables, mais on a jugé inutile de conserver les barres à talons des déversoirs dont le radier est à 0 m. 50 c. au moins au dessus de letiage. L’abattage s’y fait en chassant directement chaque arc-boutant au moyen d’une gaffe, ainsi que je l’indiquerai plus loin. Cependant, quand l’eau est haute, cette manœuvre présente quelque difficulté et motiverait peut-être la conservation des barres à talons.

Après avoir expliqué d’une manière générale les manœuvres d’une hausse, je vais faire connaître celles d’une réunion de hausses, c’est-à-dire d’un barrage complet que je suppose composé d’une passe navigable et d’un déversoir.

Je considère le barrage au moment où toutes les hausses sont couchées sur le radier. Je suppose en outre qu’il n’y a pas de passerelle de service à l’amont des hausses, de sorte que la manœuvre se fait au moyen d’un bateau spécial. C’est dans ce système qu’ont été construits, à partir de 1860, les barrages de la Haute-Seine et de l’Yonne. Plus tard, en 1869, on a adopté les passerelles en amont des hausses des déversoirs, les manœuvres ont été par suite simplifiées et un peu modifiées.

Voici le détail de la fermeture d’un barrage.

On commence par relever les hausses du déversoir, le bateau de manœuvre placé dans la gare en amont de la culée du déversoir, relève et redresse la première hausse, à partir de la culée, puis il s’avance de la longueur d’une hausse, redresse la suivante et ainsi de suite ; le bateau après avoir quitté la culée s’appuie contre les hausses déjà dressées ; mais à mesure que son arrière en dépasse une, il la met en bascule sur son chevalet, de sorte qu’à chaque avancement du bateau il y a une hausse redressée à l’avant et une hausse mise en bascule à l’arrière.

Pour que cette manœuvre soit possible il faut que le bateau de manœuvre prenne son point d’appui au dessous de l’axe de rotation des hausses dressées. Or, sur la Haute-Seine, cet axe de rotation se trouve à 1 m. 1 1 c. sur l’étiage, c’est à peu près le niveau de l’eau en rivière quand on ferme les barrages. On approche donc de la limite où le relèvement est possible avec les dispositions admises, et c’est une des raisons qui ont motivé l’établissement d’un pont de service à l’amont du déversoir.

Quand le bateau atteint la pile, toutes les hausses du déversoir se trouvent être en bascule, de manière à ne pas s’opposer à l’écoulement de l’eau pendant qu’on fermera la

Pour que les hausses de déversoirs puissent rester en bascule, chacune porte un contre-

poids mobile que l’on fait glisser sur la volée et dont le poids est tel que la hausse se tient inclinée sous l’angle déterminé par les oreilles de ses colliers qui s’appuient sur les montants du chevalet. Cet angle a été fixé à 15° pour assurer le glissement du contre-poids sur ses guides tout en s’écartant peu de l’horizontale. (PI. 25, fîg. 8.)

S’il y a une passerelle de service à l’amont des hausses du déversoir, la manœuvre se fait

de la manière suivante :

Chaque hausse porte deux chaînes, l’une à sa culasse l’autre à sa volée ; ces deux chaînes sont accrochées à une fermette de la passerelle, et si l’écartement de cette passerelle a été convenablement calculé, il suffit de tirer sur la chaîne de culasse pour redresser la hausse avec son chevalet, on accroche ensuite ces deux chaînes par un anneau convenable, pour que la hausse reste en bascule; les contre-poids mobiles deviennent inutiles. Les passerelles des déversoirs de la Haute-Seine ne sont pas tout à fait assez écartées des hausses^ de sorte qu’à la fin du relèvement il est nécessaire de tirer un peu sur la voléœde chaque hausse. Le treuil est disposé pour faciliter cette double traction.

Quand le déversoir est en bascule, on relève les hausses de la passe, le bateau de manœuvre, d’abord appuyé contre la pile, redresse les premières hausses puis il s’avance (PL 26, fig. 1, 2, 3), prend un point d’appui sur celles-ci et redresse les suivantes.

Mais chaque hausse, une fois dressée, reste en place et n’est pas mise en bascule, comme pour le déversoir, de sorte que quand le bateau arrive à l’extrémité de la passe, celle-ci est fermée. Pendant cette fermeture,, l’eau trouve un écoulement par le déversoir, et si la longueur de ce dernier est suffisante, si le niveau de sa partie fixe n’est pas trop élevé, il ne se produit qu’une chute peu importante qui ne rend pas difficile le relèvement des dernières hausses de la passe.

Quand la passe est fermée, l’éclusier revient avec le bateau vers le déversoir pour en redresser les hausses.

S’il y a une passerelle de service à l’amont, il n’a qu’à laisser filer les chaînes des culasses en tirant au besoin un peu sur les chaînes de volée.

S’il n’y a pas de passerelle, l’éclusier monte sur la culée et appuie une gaffe sur la culasse de la première hausse du déversoir. Gomme le contre-poids mobile est calculé de telle sorte que le moment de la volée ne l’emporte que de peu sur le moment de la culasse, il suffit d’un léger effort pour que la hausse se redresse et prenne un appui contre le seuil. Pendant ce temps, le contre-poids mobile retombe au pied de la culasse.

Quand cette première hausse est ainsi dressée, elle présente une assez grande stabilité, d’abord parce que la chute produite par la fermeture de la passe presse contre le bas de sa culasse, ensuite parce que ses contre-poids sont notablement en amont de l’axe de rotation ; l’éclusier peut donc descendre sur cette hausse dressée, il se pose sur les rails des contrepoids mobiles ou sur de petites consoles mises spécialement à cet effet, 11 se tient d’une main au sommet de la hausse dressée et il appuie avec son pied sur la culasse de la hausse suivante qui est en bascule, celle-ci se redresse ; il monte sur elle, comme sur la précédente, et continue ainsi le redressement jusqu’au bout.

La mise en bascule d’un déversoir de 70 mètres de longueur dure environ une heure et demie, la fermeture d’une passe navigable de 50 mètres dure à peu près autant. Enfin le

Observations

diverses

sur les manœuvres de fermeture d’un barrage.

Mise en bascule des hausses de la passe navigable.

Chaînesdes hausses.

redressement des hausses en bascule du déversoir dure quatre ou cinq minutes seulement.

Le mode de redressement par la seule pression du pied, indiqué pour les hausses de déversoirs, ne pourrait pas s’appliquer aux hausses de passes navigables, parce que, quand celles-ci sont en bascule, elles- sont généralement sous l’eau. En effet, pour l’un des barrages de la Haute-Seine (PL 27, fîg. 2, 3), le sommet d’un chevalet de passe navigable ne s’élève qu’à 0 m. 45 c. au dessus de l’étiage, or le barrage doit être fermé quand l’eau est descendue naturellement à 1 mètre sur l’étiage, c’est-à-dire quand il y a environ 0 m. 55 c. d’eau sur la tête du chevalet. Au déversoir, au contraire, le sommet du chevalet s’élève à 1 m. 1 1 c. au dessus de l’étiage (PL 25, fîg. 7 et 8), et à cause de l’épaisseur d’une hausse et de son inclinaison, sa culasse est toujours hors de l’eau quand elle est en bascule sous l’angle de 15°. Mais si on veut fermer quand l’eau est un peu au dessus de 1 m. 10 c. sur l’étiage, le redressement des hausses de déversoir devient impossible avec le pied, et c’est encore une des raisons qui ont fait admettre la passerelle à l’amont.

Cette impossibilité n’a plus les mêmes conséquences si on établit une passerelle de service en amont des hausses de la passe navigable, comme à la nouvelle passe du Port-à-l’Anglais (PL 23, fîg. 5). 11 est évident qu’on peut alors laisser en bascule les hausses de la passe aussi bien que celles du déversoir et suivre un ordre quelconque dans la fermeture de ces engins.

11 pourrait cependant y avoir inconvénient à laisser trop longtemps en bascule les hausses de la passe navigable, parce que leur seuil se trouvant au niveau du fond de la rivière, des corps fondriers pourraient venir s’arrêter contre les montants du chevalet et empêcher un certain nombre de hausses de se redresser complètement. En outre, par suite du jeu des colliers, les hausses en bascule subissent des oscillations transversales, produites par le courant; or quand les hausses sont longues, ces oscillations prennent de l’importance et peuvent à la longue détériorer les organes du barrage. Cependant cette manoeuvre se fait quelquefois au Port— à-l’Anglais, et jusqu’à présent il n’en est pas résulté d’inconvénient. Les mêmes objections n’existent pas pour les déversoirs dont le seuil est à 1 m. 10 c. environ au dessus du fond de la rivière, et dont les hausses ont des dimensions moindres.

La mise en bascule des hausses de la passe, pendant la manœuvre de la fermeture de cette passe, laisse l’écoulement libre et a par conséquent l’avantage d’éviter la formation d’une chute qui pourrait devenir gênante pour le relèvement des dernières hausses si le déversoir n’est pas assez long.

Quand le relèvement des hausses se fait avec le bateau de manœuvre, j’ai dit qu’on se sert d’une gaffe à crochet qu’on lance sur le dos de la hausse couchée et avec laquelle on saisit la poignée en fer qui est au bas de la culasse. Ce procédé réussit bien quand il n’y a qu’une faible chute de l’amont à l’aval du barrage, mais dès que cette chute atteint 0 m. GO c. à 0 m. 70 c. on a de la peine à faire plonger la gaffe, et quoi qu’on puisse la charger d’un lingot de fonte, la manœuvre devient pénible et difficile. On a été ainsi conduit à mettre des chaînes aux hausses qui doivent être relevées les dernières, puisque c’est pour elles que la chute -atteindra son maximum. Chaque hausse apporte le bout de chaîne de culasse de la suivante ; on n’a qu’à détacher de la hausse dressée ce bout de chaîne que l’on rattache au treuil de manœuvre et que l’on remet dans sa place primitive quand la hausse est dressée. (PL 26, fig. 2, 3.)

L’emploi de chaînes pour les dernières hausses a rendu de si bons services, en facilitant et en abrégeant la manœuvre, qu’on a essayé d’en mettre à toutes les hausses d’une passe navigable; on a reconnu alors divers inconvénients. Les chaînes peuvent se prendre aux extrémités des barres à talons, elles peuvent passer sous ces barres ou être prises sous les hausses au moment de l’abattage, et alors on a beaucoup de peine à les dégager. Enfin, quand la passe est ouverte, elles peuvent être accrochées par les trains de bois ou par les bateaux ; on est donc revenu à n’appliquer les chaînes qu’aux dernières hausses, et seulement quand il s’agit d’un barrage susceptible de produire une chute de 0 m. 60 c. ou plus, à la fin de la fermeture.

Quand il y a un pont de service en amont de la passe, chaque hausse a une chaîne de culasse, et on ne se sert plus ni de bateau de manœuvre ni de gaffe à crochet ; on règle en outre, facilement dans ce cas, la longueur des chaînes, de telle sorte qu’elles ne puissent se prendre sous les hausses. Leur force est déterminée par l’effort de traction, dont j’indiquerai le calcul à la fin de ce chapitre.

Ce qui précède fait comprendre combien l’existence d’une passerelle de service en amont Nécessité d’une

des hausses facilite les manœuvres, mais c’est pour un motif plus impérieux encore que passerelle de service

. en amont

ceux déjà signalés, que j en ai proposé l’adoption en 1865 ; il s’agissait d’assurer le régie- tiu déversoir.

ment de la retenue, et la passerelle du déversoir me paraît indispensable pour cela, ainsi

que je l’expliquerai plus loin.

En amont des hausses de la passe navigable, la passerelle ne me paraît pas absolument Tampons et pont

indispensable, il est donc utile d’examiner comment y fonctionne le bateau de manœuvre, moljde du bateau de 1 7 ^ . manœuvre.

sauf à laisser de côté quelques détails que l’on pourra retrouver dans les Mémoires que j’ai publiés avec M. Chanoine. (Annales des ponts et chaussées, 1861, 1866, 1868.)

J’ai dit précédemment, que les chevalets des hausses de passes navigables de la Haute- Seine, à l’exception du Port-à-1’ Anglais, ne s’élèvent qu’à 0 m. 45 c. au dessus de l’étiage, et que le barrage doit être fermé par des eaux de 1 mètre au moins au dessus de l’étiage.

Le bateau de manœuvre vient donc s’appuyer au dessus de Y axe de rotation des hausses dressés, et par conséquent il les ferait basculer et serait renversé si on ne prenait des dispositions convenables. A cet effet, le bateau porte sur le côté deux grands tampons qui plongent de 1 mètre à 1 m. 30 c. et qui reportent la pression sur la culasse des hausses contre lesquelles le bateau prend son appui. Ces tampons sont fixés sur les cadres en fer qui portent le pont de service placé latéralement au bateau et dont il va être parlé. (PI. 26, fig. 1, 7.)

Si par hasard, on fait la fermeture par des basses eaux, il faut avoir des tampons plus courts ou les supprimer suivant les cas.

Le bateau de manœuvre ne doit pas être appliqué bord à bord contre les hausses, il doit en être tenu à une certaine distance, afin de ne pas être rencontré par la culasse de la hausse au moment où elle bascule sur son chevalet dressé. Cet écart est en outre nécessaire pour modérer la traction de relèvement de la hausse et de son chevalet.

11 faut, en effet, que la corde de traction qui va de l’avant du bateau à la poignée de la culasse ait une certaine inclinaison : la direction verticale conviendrait bien au premier moment du redressement, quand la hausse commence à quitter le radier; mais si la poulie

Treuil à double pignon amovible.

de l’avant du bateau était placée suivant cette direction verticale, le relèvement de la hausse deviendrait impossible peu de temps après sa mise en mouvement. A la fin du mouvement, au contraire, quand le chevalet est à peu près vertical, la direction horizontale serait la plus convenable pour la corde de traction. Or, comme la direction de cette corde ne peut varier que de quelques degrés pendant le relèvement d’une hausse suivant l’avancement de ce relèvement, on admet pour la direction de la corde une moyenne d’environ 45°.

En d’autres termes, la poulie de l’avant du bateau doit être placée de telle manière que la corde, qui va de cette poulie à la poignée de culasse d’une hausse couchée, soit inclinée à environ 45°.

On y parvient en accrochant latéralement au bateau un’écran ou plancher horizontal qui a précisément la largeur nécessaire pour qu’en s’appuyant contre les hausses dressées, la poulie de l’avant ait l’écart voulu. Cet écran a l’aspect d’un plancher sur lequel circulent très-commodément les hommes pendant la manœuvre. (PI. 26. fig. 1,7.)

11 résulte de ce qui précède, que l’écart devrait varier avec la hauteur de l’eau à l’amont du barrage. On se contente ordinairement d’avoir deux écrans, l’un étroit pour de trèsbasses eaux, l’autre dont la largeur est calculée pour de hautes eaux.

L’écran est porté par des châssis en fer qui s’accrochent latéralement au bateau, au moyen de gonds, de manière à pouvoir les enleve-r ou les replier. Chaque châssis doit être trèsrésistant et bien contreventé à droitre et à gauche contre le flanc du bateau.

Si la fermeture des barrages doit avoir lieu par des eaux de 1 mètre au moins sur l’étiage, comme sur la Haute-Seine, la largeur du grand écran doit être calculée pour donner l’inclinaison de 45° avec une hauteur d’eau d’environ 1 m. 40 c. au dessus de l’étiage, afin de tenir compte de la chute qui se produira au moment de la fermeture des dernières hausses de la passe. On comprend que si, par des circonstances exceptionnelles, cette chute devenait très-grande, si par exemple elle atteignait 1 m. 20 c. comme dans une expérience faite à Ablon, le 7 décembre 1864, l’eau d’amont se trouvant à 1 m. 23 c. sur l’étiage conventionnel au moment delà fermeture des dernières hausses ( Annales 1868, 2e semestre, page 423), la direction de la corde pourrait devenir trop rapprochée de la verticale et le relèvement pourrait devenir impossible, non plus à cause de la trop grande résistance à vaincre, mais à cause de la mauvaise position du point de traction donné par la poulie. C’est ce que j’expliquerai un peu plus loin en parlant du calcul de l’effort de traction pour le relèvement.

Avec une passerelle de manœuvre à l’amont des hausses, le treuil roulant qui sert à relever les hausses occupe toujours le même niveau pendant le temps de la manœuvre, c’est un avantage sur le bateau dont l’altitude augmente avec la chute. L’espacement entre la passerelle de manœuvre et les hausses est réglé, comme je viens de le dire, de telle sorte que la corde allant du treuil à la poignée d’une hausse couchée soit inclinée suivant un angle d’environ 45°. Plus la passerelle sera élevée, plus les fermettes devront être écartées des hausses.

Que le treuil de manœuvre soit sur un bateau ou sur une passerelle portée par des fermettes, il est toujours utile qu’il puisse fonctionner, tantôt avec un seul pignon tantôt avec deux, suivant la volonté de l’éclusier. Il faut, en effet, peu de force pour relever les

premières hausses et on doit en profiter pour aller plus vite en n’employant qu’un pignon. Les dernières sont plus lourdes et peuvent exiger l’usage du second pignon.

J’ai déjà recommandé ces engrenages facultatifs pour la manœuvre des ventelles des portes d’écluses et des aqueducs de vidange.

On trouvera quelques autres détails sur le bateau de manœuvre dans les Annales clés ponts et chaussées (1868, 2e semestre, page 452).

A tous les barrages de la Haute-Seine, de l’Yonne, de la Meuse belge, construits suivant le système Chanoine, on a établi une passerelle en amont du déversoir. Ce complément est désormais reconnu indispensable, et je crois qu’il n’existe plus qu’un seul barrage, celui de Conflans, sur la Petite-Seine, qui ait encore son déversoir primitif avec hausses* munies de contre-poids mobiles et sans passerelle.

Je suppose donc qu’il s’agit d’ouvrir un barrage dont le déversoir est pourvu d’une passerelle.

L’ouverture se fait lorsque, par suite du gonflement des eaux, la rivière présente naturellement un mouillage suffisant pour la navigation, elle peut encore se faire pour le passage d’une éclusée, lorsque la navigation use encore de ce procédé dont j’ai indiqué les inconvénients. (Tome II, page 31.)

J’examine d’abord le premier cas.

Lorsque le moment d’ouvrir est arrivé, le déversoir est depuis longtemps en bascule, et il n’y a plus qu’à agir sur les barres à talons pour coucher les hausses de la passe navigable.

Si la- crue doit être de courte durée, on laisse le déversoir en bascule et on fixe convenablement à cet effet, aux fermettes, les chaînes des hausses.

Si au contraire on est arrivé à la saison des hautes eaux ou des glaces, il faut coucher le déversoir et les fermettes; on sait comment se fait cette manœuvre, et j'y reviens encore à la fin de ce chapitre, en parlant de la suppression des barres à talons des déversoirs.

Quand il s’agit d’une ouverture momentanée pour le passage d’une éclusée, les hausses du déversoir se trouvent généralement les unes debout, les autres en bascule, à l’arrivée du flot; on les laisse en l’état où elles sont, on abat la passe navigable avec les bârres à talons, puis, quand le flot est passé, on met en bascule toutes les hausses du déversoir pour relever ensuite celles de la passe.

Si dans cette manœuvre d’ouverture pour éclusée on redoutait l’effet destructeur du courant sur les ouvrages de défense de la passe, on pourrait mettre d’abord en bascule un nombre suffisant de hausses du déversoir de manière à relever le niveau d’aval à l’instant de l’abattage des hausses de la passe.

J’observe d’une manière générale qu’une ouverture lente a, sur le radier et sur les enrochements, un effet destructeur bien plus prononcé qu’une ouverture rapide ; avec cette dernière la cataracte s’efface en quelques minutes et est remplacée par un rapide qui n’est plus à craindre. Mais, d’un autre côté, l’ouverture presque instantanée d’un barrage porte un certain trouble dans le bief d’aval, soit en ce qui concerne les bateaux, soit en ce qui concerne la tenue du barrage inférieur. 11 est bon de peser ces divers inconvénients et de

faire, quand on en est le maître, une manœuvre qui ne soit ni trop lente ni trop rapide, in. 29

Manœuvres d’ouverture d’un barrage.

Barres à talons.

Guides des barres de la Haute-Seine.

Le principal auxiliaire pour l’abattage d’une passe navigable est, comme on vient cle le voir, la barre à talons. Il est utile de l’étudier ici en détail.

Ainsi que je l’ai déjà dit, la barre à talons consiste en une barre de fer armée d’autant de talons qu’elle doit abattre d’arcs-boutants.

Lorsque la largeur de la passe navigable dépasse 25 ou 30 mètres, on divise la barre en deux parties qui viennent se mettre bout à bout. Chacune d’elles se manœuvre en sens inverse de l’autre au moyen d’un treuil placé, pour l’une dans l’épaulement de droite, et pour l’autre dans la pile ou l’épaulement de gauche de la passe.

Aux barrages de la Haute-Seine (PI. 25, fig. 1, 2, pl. 26, fig. 2, pl. 27, flg. 2, 4), la barre à talons est plate et à 0 m. 08 c. de- largeur sur 0 m. 03 c. d’épaisseur. Du côté d’aval elle est terminée par un chanfrein à peu près parallèle aux arcs-boutants à abattre, afin d’en approcher davantage. Elle porte en dessous des prisonniers de 0 m. 06 c. de largeur, 0 m. 03 c. d’épaisseur et 0 m. 12 c. de longueur, qui pénètrent entre les tringles servant de guides.

Chaque prisonnier est percé à sa partie inférieure d’un trou pour recevoir une goupille, dans le cas où l’on jugerait utile de s’opposer à un soulèvement de la barre, mais je ne crois pas qu’on se soit servi de cette goupille, la barre étant suffisamment maintenue par son propre poids. On peut encore empêcher le soulèvement d’une barre à talons en enfonçant dans la longrine de support des broches barbelées, dont la tête vient se plier à angle droit uu peu au dessus de la barre.

Il est utile qu’en quelques endroits l’assemblage des morceaux successifs qui forment une barre, soit disposé de manière qu’on puisse facilement les séparer ou les réunir, même sous l’eau, en envoyant un plongeur. Ces assemblages doivent être en état de résister à des vibrations fréquentes.

Les deux barres d’une passe sont généralement inégales en longueur; chacune d’elles abat une à une les premières hausses. Ces hausses sont celles qui offrent le plus de résistance, puisque pour elles la dénivellation de l’amont à l’aval est à son maximun. A mesure que le nombre des hausses abattues augmente, cette dénivellation diminue, ainsi que la résistance à l’abattage ; la barre à talons peut alors agir d’abord sur deux hausses à la fois, puis sur trois et même sur quatre, sans que l’éclusier fasse un plus grand effort sur l’engrenage qui meut la crémaillère de la barre.

Les guides d’une barre à talons sont deux tringles en fer parallèles et horizontales ayant 1 m. 50 c. de longueur et 0 m. 04 c. de diamètre. (Pl. 25, fig. 1, 2, pl. 27, fig. 9.)

Elles sont soutenues par des pattes vissées sur la longrine en bois qui porte tout le système de la barre à talons.

Ces tringles sont assez élevées au dessus de la longrine, pour que les sables et les graviers passent par dessous, et pour qu’on puisse dégager avec un crochet les cailloux qui s’y seraient engagés.

L’ensemble est disposé de manière que le prisonnier, maintenu latéralement par les deux tringles d’un guide, est élevé d’un centimètre au moins au dessus de la longrine ; la longueur d’un guide est un peu supérieure à la c»urse maximum de la barre à talons, afin que le prisonnier reste toujours engagé entre les barres du guide.

Les guides doivent diriger la barre à talons et non la porter, en conséquence il reste entre la barre et les tringles un jeu d’environ cinq millimètres.

On met un guide au moins tous les quatre mètres.

La barre à talons est portée par des galets en bronze espacés entre eux de 2 m. 60 c., c’est-à dire du double de la largeur d’une hausse et d’un entredeux. (PL 25, fig. 2, 5, pl. 27, fig. 9.)

Deux de ces galets sont toujours placés aux extrémités d’un guide et sont plus élevés que lui de 0 m. 005.

Chaque galet se compose d’un cylindre de 0 m. 10 c. de longueur et de 0 m. 05 c. de diamètre, terminé par deux tourillons portés par deux demi-colliers en fonte vissés sur la longrine.

La barre à talons pénètre à 2 m. 70 c. environ dans l’épaulement, savoir : 0 m. 70 c. dans une lumière qui conduit à la loge du treuil et 2 mètres dans cette loge. (Pl. 27, fig. I , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, pl. 26, fig. 2.)

La lumière d’entrée à 0 m. 20 c. de hauteur sur 0 m. 30 c. de largeur. Elle est fermée par une porte en tôle.

Immédiatement en arrière de cette porte est un galet vertical qui commence à diriger la barre contre le pignon du treuil.

A l’extrémité de la barre à talons, on boulonne en dessus une crémaillère de 1 m. 40 c. de longueur et en dessous un prisonnier de même longueur ; la crémaillère s’engage dans le pignon inférieur de l’arbre du treuil, et le prisonnier glisse dans un guide en fonte qui fait partie de la crapaudine du pied de l’arbre du treuil.

La crémaillère est pressée contre le pignon par trois autres galets verticaux en bronze, dont deux sont montés sur la crapaudine dont il vient d’être parlé, et l’autre est placé à 0 m. 50 c. de l’extrémité de la course de la barre à talons.

Enfin deux brides s’étendent par dessus la crémaillère pour s’opposer atout soulèvement.

On n’a pas jugé utile de soutenir par un galet horizontal le bout de barre qui dépasse le treuil ; on s’est contenté d’ajouter au dernier des galets verticaux un rebord horizontal qui s’avance assez loin sous la barre pour la soutenir dans le cas où elle viendrait à fléchir.

La loge du treuil (Pl. 27, fig. 1) a généralement 2 mètres de longueur et 0 m. 80 c. de largeur ; on y descend au moyen d’une échelle en fer.

Il est essentiel d’empêcher les sables d’entrer dans cette loge, il faut en outre qu’on puisse la mettre à sec et qu’un homme puisse y descendre et y travailler.

On ferme la lumière d’entrée avec une porte en tôle qui ne laisse que juste le passage de la barre. On place le pignon de la crémaillère sur une plateforme le long de laquelle est une partie plus profonde formant puisard.

Ces précautions n’empêchent pas les dépôts vaseux d’emplir le fond de la loge et de recouvrir la crémaillère et son pignon. On doit donc visiter de temps en temps, et épuiser au besoin le puits du treuil de manœuvre, principalement lorsqu’il doit fonctionner après un repos de quelques mois.

Il serait possible, je crois, d’avoir un petit aqueduc amenant dans le puits de manœuvre

Galets des barres de la Haute-Seine.

Crémaillères.

Loge du treuil.

Treuil

de la barre à talons.

Talons de la barre.

Contre- talons.

Guides

rlu Port-à-l’Anglais.

Barres à talons de la Saône.

les eaux de la retenue, de manière à y faire une chasse qui repousserait les matières par la lumière d’entrée ; dans ce cas la porte en tôle serait inutile.

On a placé un peu au dessous du couronnement de l’épaulement tout le mécanisme du treuil, de manière à en faciliter la visite et l’entretien, mais il en résulte que la longueur de l’arbre est égale à toute la différence de niveau entre le radier de la passe et le couronnement de l’épaulement.

Si cette hauteur est considérable, l’arbre cède à l’effort de torsion, se tend comme un ressort et se débande brusquement aussitôt que les résistances diminuent. Il en résulterait donc un inconvénient sérieux si on ne corrigeait ces effets de torsion.

C’est dans ce but qu’aux barrages de la Saône on a adopté un arbre en fer creux, qui résiste beaucoup mieux qu’un arbre en fer plein de même poids, et n’expose pas le mécanisme à des chocs dangereux. Sa longueur est de 5 m. 85 c., son rayon intérieur est de 0 m. 05 c.; l’épaisseur du plein suivant le rayon est de 0 m. 01 c. ; je donnerai plus loin le calcul de sa résistance.

Les arbres des treuils des barres de la Haute-Seine sont en fer plein dé 0 m. 06 c. de diamètre et me paraissent par conséquent moins bons. Cependant, en dehors de circonstances exceptionnelles, ils sont suffisants.

Je ne vois pas quel inconvénient il y aurait à mettre l’engrenage supérieur à 1 mètre ou 1 m. 50 c. sous le couronnement et à y disposer une chambre de manœuvre à laquelle on accéderait par un escalier ; l’arbre se trouverait raccourci d’autant.

Les talons d’une barre sur la Haute-Seine ont 0 m. 10 c. de saillie, 0 m. 03 c. d’épaisseur et 0 m. 06 c. de largeur; ils sont soudés sur la barre. Une courbe en doucine les raccorde

avec l’alignement général de la barre. Ainsi profilés, ils mordent de 0 m. 08 c. à 0 m. 09 c. sur la molette de l'arc-boutant.

Au nouveau barrage du Port-à-l’Anglais on a ajouté aux talons ordinaires des contre-talons qui, lorsque la barre est repoussée, c’est-à-dire quand le barrage est dressé, ferment toutes les glissières et empêchent que les hausses s’abattent d’elles-mêmes sous l’effet d’un choc ou de vibrations comme cela s’est présenté plusieurs fois. Ces contre-talons, imaginés par M. Lambert, employé secondaire des ponts et chaussées, ont donné de très-bons résultats. (PL 22, fig. 2, 7.)

Leur seul inconvénient, suivant M. l’ingénieur Boulé, est de déplacer le centre de gravité de la barre qui aurait une tendance au déversement vers l’aval. Mais il suffit de déterminer la position du centre de gravité de la barre et de faire en sorte que ce centre ne puisse sortir des galets d’appui ni des guides.

La barre du Port-à-l’Anglais étant plus lourde que celle des autres barrages de la Haute- Seine, les tringles servant de guides ont été remplacées par des fers cornières vissés sur les longrines. (PL 22, fig. 2, 7.)

La barre à talons des passes de la Saône est composée d’un fer en U raidi par deux cornières qui servent en même temps de guides. (PI. 21 , fig. 4, 5.)

Un pareil système est bien plus rigide qu’un fer méplat.

Les talons et contre-talons s’assemblent par des rivets ou des boulons, ce qui permet, si la nécessité en est reconnue, de changer l’ordre d’abattage des hausses sans qu’il soit besoin de démonter la barre.

La barre est placée à O m. 18 c. au dessus du radier, pour laisser passage aux sables et graviers. Elle est supportée tous les 2 m. 34 c. par des galets en bronze, dont les paliers sont munis d’appendices, formant guides sur les cornières de la barre.

Ces dispositions ont été très-bien étudiées par M. l’ingénieur Hirsch.

11 peut sembler, tout d’abord, que les dimensions données en section aux barres à talons de la Haute-Seine et de la Saône sont trop fortes pour le travail qu’elles ont à faire ; mais il ne faut pas oublier que la barre doit avoir beaucoup de rigidité pour ne pas fléchir ni se tordre, soit quand elle marche dans un sens pour abattre les hausses, soit quand on la repousse en sens contraire pour la remettre en place. Elle doit avoir aussi une certaine masse pour ne pas être dérangée par le courant ou par les corps roulants qui pourraient l’atteindre:

On ne doit donc pas chercher à diminuer son poids.

La nouvelle passe du Port-à-l’Anglais a 28 m. 70 c. de largeur libre, elle est commandée par deux barres à talons qui pèsent ensemble 1,273 kilogrammes sans les supports, soit environ 41 kilogrammes par mètre courant de barre.

Quand les hausses sont couchées, la barre à talons doit conserver la faculté de se mouvoir afin d’être repoussée à la place qu’elle occupe avant l’abattage. Aux premiers barrages de la Haute-Seine, la loge réservée à la barre a été obtenue en recourbant la tête de chaque arc-boutant et en donnant une certaine excentricité aux axes supérieurs des chevalets (pi. 25, fig. 1). Mais cette disposition a l’inconvénient de donner aux arcs-boutants et aux chevalets une forme qui répond mal aux efforts à supporter.

Aux barrages du Port-à-l’Anglais et de la Saône (PL 21, fig. 4, 5, pl. 22, fig. 1), les arcs-boutants et les chevalets sont plans, de sorte que la pression qu’ils supportent s’exerce suivant leur axe, la loge réservée est obtenue en abaissant un peu le radier au droit de la longrine de la barre et en scellant, sur le radier ou sous les hausses, des coussinets en bois destinés à faire reposer la volée de chaque hausse couchée ; ces coussinets ont une forme un peu amincie vers l’amont de manière à ne pas arrêter les sables et graviers.

Chaque hausse couchée repose par ses quatre angles (Pl. 22, fig. I), à l’amont sur des pierres de taille, à l’aval sur des coussinets placés au droit des montants de la hausse. Celle-ci se trouve à 0 m. 05 c. en contre-bas du seuil du côté de la culasse, et à 0 m. 10 c. du côté de la volée. Elle est donc parfaitement protégée contre les chocs.

Dans la détermination de la hauteur de la loge réservée à la barre à talons, il faut tenir compte de la flexion que peut subir une hausse couchée, quand pendant les premiers instants après son ouverture, elle supporte tout le poids de la masse liquide qui tombe sur elle. Si, pendant cette flexion, la hausse venait à porter sur la barre à talons, celle-ci ne pourrait plus marcher, l’ouverture de la passe se trouverait donc interrompue jusqu’à ce que le nivellement des eaux d’amont et d’aval permette aux hausses couchées de reprendre leur forme rectiligne.

Il est donc nécessaire de donner un petit excès de hauteur à la loge pour éviter l’inconvénient que je viens de signaler et dont j’ai vu un exemple au Port-à-l’Anglais, j’en ai rendu compte dans les Annales (1868, 2e semestre, page 425).

La course d’une barre à talons doit être plus petite que l’intervalle qui existe entre deux arcs-boutants voisins.

Poids de la barre.

Loge

de la barre à talons sous les

hausses couchées.

Course

d’une barre à talons.

/fo'

Intervalle

entre les extrémités • des deux barres d’une même passe.

Théoriquement, la course d’un talon, pour dégager un arc-boutant, devrait être égale à la largeur du front du heurtoir de cet arc-boutant. Cette largeur est de 0 m. 12 c. sur la Haute-Seine. Mais pour réduire cette course, on arrondit un peu l’angle de fuite du heurtoir, de sorte que la course utile d’un talon est réduite à 0 m. 08 c.

Je prends pour exemple une passe navigable de 54 m. 70 c. de longueur, fermée par 42 hausses, dont les arcs-boutants sont espacés de 1 m. 30 c. d’axe en axe, mais ne laissent entre eux que 1 m. 21 c. de largeur libre. Il faut trouver une combinaison de barres et de talons qui donne une course totale inférieure à 1 m. 21 c.

J’adopte deux barres, la première commandera 22 hausses et la petite barre 20 hausses.

La petite barre abattra d’abord 7 haussés une à une et effectuera pour cela un parcours de 7x0,08= . 0 m. 56 c.

Elle abattra ensuite 4 hausses deux à deux avec un parcours de 4 ’ — =.

Puis elle en abattra 9 autres trois à trois avec un parcours de - - — =.

La course utile pour l’abattage de 20 hausses sera donc de .

Si on ajoute pour le jeu entre le premier arc-boutant et son talon et pour l’excès de course du dernier talon après l’abattage du dernier arc-boutant .

On voit qu’on peut se contenter de donner à la petite barre une course de.

De son côté la grande barre abattra :

Six hausses une à une en parcourant 6 x 0,08 = .

Quatre hausses deux à deux en parcourant Douze hausses trois à trois en parcourant

La course utile pour l’abattage de 22 hausses sera donc de .

Et si on ajoute comme précédemment pour le jeu des deux talons extrêmes

quand la barre est repoussée et quand elle est tirée .

On a comme ci-dessus pour la course réelle de la grande barre ....

Il importe maintenant de démontrer que les abouts des deux barres peuvent se loger, sans se nuire et sans se superposer, dans l’intervalle de 1 m. 21 c. qui se trouve entre deux arcs-boutants. (PI. 27, fig. 2.)

Chaque barre peut théoriquement commencer l’abattage par la hausse la plus éloignée de l’épaulement ou par celle qui en est la plus rapprochée.

Si chaque barre commençait l’abattage par la hausse placée contre l’épaulement, pour finir par celle placée vers le milieu de la passe, chacun des talons extrêmes devrait

dépasser le dernier arc-boutant de 1 m. 01 c., savoir :

Course utile totale calculée précédemment . . ; . 0 m. 96 c.

Largeur du dernier talon . 0 m. 06 c.

Jeu du dernier talon indiqué précédemment . 0 m. 07 c.

1°TAL . . m. 09 c.

A retrancher une longueur de front de heurtoir . 0 m. 08 c.

Reste . . . 1 m. 01 c.

Les deux barres se superposeraient donc sur une longueur de Ooi. 81 c., ainsi cette première solution n’est pas admissible.

Si chaque barre commençait, l’abattage par la hausse du milieu, pour finir par celle de

l’épaulement, chaque barre dépasserait l’arc-boutant du milieu de 0 m. 13 c. seulement,

savoir :

Jeu du dernier talon .

Largeur du dernier talon .

' Total

Il y aurait donc un écart de 0 m. 95 c. entre les deux abouts des barres. Ainsi cette solution serait possible, mais elle aurait l’inconvénient de ne pas diviser la masse liquide au premier moment de l’ouverture, et toute la puissance destructive de la 'chute serait concentrée sur un même point vers le milieu de la passe. On aurait, il est vrai, 1 avantage de ne pas exposer aux affouillements l’un des épaulements et d’offrir vite un large passage au milieu.

On s’est arrêté à une autre disposition en faisant commencer le travail de l’une des barres contre son épaulement et le travail de l’autre barre à la hausse la plus éloignée de son épaulement.

De cette manière, la barre qui ouvre par le milieu dépassera son dernier arc-boutant

de . 0 m. 13 c.

La barre qui ouvre par l’épaulement dépassera son dernier arc-boutant de. 1 m. 01 c.

Total . 1 m. 14 c.

Il restera donc entre les extrémités des deux barres un intervalle de 1 m. 20 c. — 1 m. 14 c. = 0,07, et le problème se trouve ainsi résolu d’une façon satisfaisante.

On remarquera que les calculs qui précèdent, relativement à la course d’une barre et à la' position de son extrémité, sont indépendants de la largeur des hausses.

Je représente par 1 la largeur d’une hausse augmentée de la largeur d’un entredeux, c’est-à-dire la distance d’axe en axe de deux arcs-boutants consécutifs, et je considère d’abord la barre qui abat en commençant contre son épaulement.

Les talons qui doivent abattre les hausses une à une sont espacés entre eux de 1 -f- 0,08, puisque chaque talon doit commencer à tirer au moment où le précédent finit de parcourir sa course utile, qui, d’après les explications précédentes, est de 0 m. 08 c. sur la Haute- Seine.

Les talons qui viennent ensuite en s’éloignant de l’épaulement et qui doivent abattre les hausses deux à deux sont réunis par groupes de deux. Chaque talon d’un même groupe n’est éloigné de son binaire que de 1, mais il est éloigné du groupe voisin de 1 + 0,08.

Les talons qui doivent abattre les hausses trois à trois sont réunis par groupes de trois ; dans un même groupe l’espacement est de 1, mais d’un groupe au suivant l’espacement est de 1 + 0,08, et ainsi de suite.

Quant à la barre qui abat en commençant par le milieu, les talons situés vers l’extrémité, qui abattent les hausses une à une sont espacés entre eux de 1 — 0,08.

Les talons qui viennent ensuite, en se rapprochant de l’épaulement, et qui abattent les

Espacement des talons sur chaque barre.

hausses deux à deux, sont par groupes de deux. Chaque talon d’un groupe est éloigné de son binaire de 1, mais il est éloigné du groupe voisin de l — 0,08, et ^ainsi de suite.

Quand on attaque à la fois deux ou trois arcs-boutants on peut craindre que la force d’inertie opposée par chacun rende le départ difficile. Il est aisé d’éviter cette simultanéité en modifiant un peu l’espacement des talons dans chaque groupe, de manière que l’attaque soit successive. Ainsi, dans un groupe binaire, le second talon n’attaquerait que quand le premier aurait déjà parcouru la moitié du front du heurtoir. L’espacement serait donc

sur une barre et

sur l’autre barre, au lieu d’être égal à 1.

De même pour les groupes ternaires, le second talon n’attaquerait que quand le premier aurait parcouru le tiers de son front de heurtoir. Les espacements de ce groupe sont donc

et 1 + pour la barre qui ouvre par l’épaulement et 1 - —

Indicateur de la barre à talons.

Niveau du sommet des hausses de la passe navigable.

pour la barre qui ouvre par le milieu.

Il est indispensable que l’éclusier puisse constater à chaque instant la position de la barre à talons ; rien n’indique à l’extérieur si une barre est tirée ou repoussée, et j’ai vu, au barrage d’Évry, l’éclusier courber une barre à talons en voulant la repousser lorsqu’elle l’était déjà et qu’elle butait par conséquent contre l’arrêt qui limite sa course.

Il est facile d’imaginer divers systèmes d’indicateurs mis en mouvement par la barre à talons et faisant connaître à l’orifice du puits du treuil de manœuvre la position de cette barre.

Dans un Mémoire, inséré aux Annales des ponts et chaussées (1 868, 2e semestre, page 446), j’ai décrit trois indicateurrs différents qui sont appliqués sur la Haute-Seine. On pourra y recourir ou en imaginer d’autres. (PL 26, fig. 17, 18.)

J’ai exposé dans ce qui précède, d’abord les manœuvres d’une hausse isolée, puis les manœuvres d’un barrage complet.

Je suis conduit maintenant à expliquer comment on doit déterminer les divers éléments d’une hausse. On comprendra mieux ensuite, le fonctionnement d’un barrage, quand les niveaux d’amont et d’aval éprouvent des variations naturelles ou artificielles.

Je suppose que le niveau normal de la retenue de chaque barrage a été déterminé, comme je l’ai expliqué dans un chapitre précédent, de telle sorte que le plan supposé horizontal de la retenue donne sur le buse de l’écluse d’amont le mouillage voulu.

Le sommet des hausses de la passe navigable doit généralement se trouver dans ce plan, quand elles sont dressées. En le mettant plus haut on augmenterait inutilement les dimensions des engins. En le mettant plus bas on admettrait continuellement une lame déversante qu’il vaut mieux réserver au déversoir seul, si cela est possible, afin de réduire au strict nécessaire le courant qui se dirige vers la passe navigable. Ce courant pourrait, en effet, gêner les bateaux à l’entrée ou à la sortie de l’écluse qui se trouve ordinairement contre la passe navigable. Enfin la lame déversante cause une perte de force motrice, perte qu’on voudra probablement éviter un jour.

Cependant cet arasement n’est pas absolument nécessaire ; ainsi, à la nouvelle passe du Port-à-l’Anglais, le sommet des hausses ne s’élève en exécution qu’à 0 m. 13 c. en contrebas de la retenue normale. On a pensé que cet abaissement faciliterait l’écoulement des

des hausses du déversoir.

petites crues d’été, qu’il diminuerait d’autant'la hauteur des engins, et que s’il présentait des inconvénients, on aurait toujours la faculté de clouer sur le sommet de chaque hausse une planche atteignant le niveau de la retenue.

Le sommet des hausses de déversoirs peut se placer un peu au dessous du niveau de la Niveau du sommet retenue, quand on craint que les entredeux des hausses ne suffisent pas pour donner écoulement au débit minimum de la rivière.

Mais il faut remarquer que ce débit minimum n’est pas celui d’étiage, et qu’il peut être réduit à très-peu de chose pendant le remplissage des biefs d’amont.

D’un autre côté, en supposant que le débit des entredeux soit insuffisant, le résultat sera une petite surélévation qui ne peut présenter aucun inconvénient et que l’ori fera disparaître à volonté, en inclinant un peu quelques hausses du déversoir.

En résumé, il n’y a pas d’inconvénient à araser toutes les hausses de la passe et du déversoir au niveau de la retenue, tandis qu’en tenant plus bas quelques-unes d’entre-elles, on peut dans certains cas avoir de la peine à conserver ce niveau. Il me paraît donc préférable d’élever toutes les hausses au niveau normal de la retenue.

Néanmoins, on doit se rendre compte du débit possible des enlredeux et le comparer au débit minimum que l’on peut supposer pour la rivière. Cette comparaison pourra exceptionnellement faire attribuer aux hausses des déversoirs un niveau un peu inférieur à celui de la retenue.

Si deux hausses consécutives étaient établies presque en contact l’une avec l’autre, le moindre gauchissement latéral de leur charpente, ou même un défaut de pose suffiraient pour que leur rencontre rendit leur manœuvre impossible. Il faut d’ailleurs que le barrage laisse passer le trop plein du bief supérieur, tant qu’on ne l’utilisera pas sur la rive. On est conduit ainsi à laisser des intervalles libres entre les hausses consécutives et à déterminer leur largeur, de telle sorte que la somme de leurs débits représente à peu près le débit d’étiage de la rivière.

Aux barrages de la Haute- Seine, chaque entredeux a 0 m. 10 c. de largeur, il n’est que de 0 m. 05 c. sur l’Yonne. ' v

Au barrage de Conflans (embouchure de l’Aube), les entredeux qui avaient d’abord 0 m. 10 c., ont été réduits à 0 m. 05 c., parce que leur débit était supérieur à celui de l’étiage et qu’on avait peine à tenir le bief plein. Ce rétrécissement s’est opéré en clouant, le long de chaque hausse, une latte qui dépasse de 0 m, 025 ; on peut ainsi diminuer à volonté, suivant les besoins du service, la largeur laissée libre entre deux hausses, et par conséquent, il n’y a pas d’inconvénient à lui assigner une valeur assez forte qui pourrait, sans inconvénient, être un peu supérieure à 0 m. 10 c.

Dans cette détermination on doit tenir compte du régime de la rivière.

J’ai démontré précédemment, en étudiant l’étanchéité d’un barrage à aiguilles, que le débit d’un entredeux a pour expression :

Largeur

des entredeux des hausses.

Débit

d’un barrage levé.

en désignant par

q=0,60xl\/2gH(-|-H + h)

1 la largeur de l’ entredeux,

H la hauteur de la chute; h la hauteur de l’eau d’aval au dessus du seuil.

Quand le niveau d’amont s’élève au dessus des hausses et que la chute H comprend une lame déversante u, le débit d’un entredeux a pour expression :

q = 0,60 x 1 Vâg [-J- H \fü — §- u \Ju + h v/H]-

Je prends pour exemple le barrage d’Ablon, sur la Haute-Seine, je suppose que l’eau d’amont est au niveau normal de la retenue, à l’altitude 31 m. 1 1 c., que l’eau d’aval est au niveau supposé horizontal de la retenue du Port-à-l’Anglais., à l’altitude 29 m. 26 c., de sorte que H = 31, 1 1 — 29, 26 = 1 ,85 et u = 0. Le seuil de la passe navigable est à 3 mètres sous la retenue ou à l’altitude 28,1 1 , de sorte que h =29,26 — 28,1 1 = 1,17.

Le seuil du déversoir est à 1 m. 90 c. sous la retenue ou à l’altitude 29,21;, de sorte que pour le déversoir h = 29,26 — 29,21 = 0,05.

Enfin la passe comprend 42 hausses et le déversoir en comprend 50.

Le débit des entredeux de 0 m. 10 c. de la passe sera donc :

2.^ qp = 43 x 0,60 x 0,10 \J 19,62 x 1,85^ x 1,85 + 1,17^= 37m-c26

Jr/- J

le débit des entredeux du déversoir sera :

qd = 51 x 0,60 x 0,10 \/l9,62 x 1,85 [y x 1,85 + 0,05) = 23m c58

Le débit total des entredeux du barrage serait donc . 60m c84

Or le débit d’étiage, à Ablon, n’est que d’environ 40m c.

11 est donc nécessaire, si l’on ne veut pas admettre une légère oscillation de la retenue, d’y réduire les entredeux, soit en clouant à demeure des lattes sur le côté de chaque hausse, soit en bouchant complètement un certain nombre d’entredeux au moyen d’aiguilles que l’on place en avant. Ces aiguilles s’ôtent et se mettent facilement aux hausses de la passe navigable, parce qu’on peut en approcher avec un batelet ou avec un bateau de manœuvre, sans craindre de les faire basculer; quant à celles du déversoir, l’existence du pont de service rend facile la pose et l’enlèvement de ces couvre joints. Mais il faut observer que c’est principalement sur la passe qu’il convient de faire l’aveuglement, parce que les entredeux du déversoir débitent beaucoup moins que ceux de la passe, et aussi, parce que les hausses y sont soumises aux mouvements de bascule qui dérangent et chassent les couvre joints.

L’expérience confirme ces résultats du calcul ; en septembre 1872, l’eau étant à l’étiage au pont de la Tour'nelle, quatre entredeux de la passe d’Ablon étant bouchés, le niveau de la retenue a oscillé entre les cotes 31,15 et 30,80, déversant légèrement les jours d’éclusée de l’Yonne et s’abaissant un peu les jours d’affameur.

En résumé, tout en donnant 0 m. 10 c. ou 0 m. 12 c. de largeur à tous les entredeux des hausses d’un barrage, on peut arriver à réduire à volonté le volume d’eau qu’il laisse passer, et on pourrait même rendre ce volume momentanément presque nul, si cela était nécessaire.

Le défaut d’étanchéité ne peut donc être reproché aux barrages à hausses, et par suite, ils conviennent particulièrement à des cours d’eau dont le débit d’étiage est très-faible, aussi bien qu’à ceux dont on veut utiliser la force motrice ou fertilisante.

Le débit considérable offert par les entredeux de 0 m. 10 c. ou de 0 m. 12 c., quand on ne les réduit pas, vient à l’appui de l’opinion émise précédemment, que le sommet des hausses des passes et des déversoirs doit s’élever jusqu’au niveau normal de la retenue.

Le débit de 60ra c84, trouvé précédemment pour les entredeux d’Ablon, représente à peu près ce qu’y produit la Seine avec des eaux naturelles de 0 m. 35 c. au dessus de l’étiage.

Pour des eaux de 1 mètre au dessus de l’étiage le débit de la Seine à Ablon est d’environ 160 mètres cubes, par conséquent en supposant que les entredeux débitent encore 60 mètres cubes, ce qui n’est plus tout à fait exact, il s’établira sur le barrage une lame déversante produisant 160 — 60 = 100 mètres cubes ; or la passe navigable ayant 54 m. 70 c. de longueur et le déversoir 70 m. 10c., la lame déversante aura une longueur totale de 124 m. 80 c. ; si je désigne son épaisseur par x, son débit sera représenté par 2 x 124,80 x x ^x et on aura l’équation :

100 = 2 x 124,80 x x \Jx d’où x = 0 m. 54 c.

Ainsi, en supposant qu’aucune hausse du déversoir ne soit mise en bascule, il suffirait d’une lame déversante d’environ 0 m. 54 c. d’épaisseur pour compléter l’écoulement du débit naturel maximum de la rivière,, pendant la saison des retenues. Un pareil relèvement du niveau d’amont pourrait avoir cerlains inconvénients; il submergerait la passerelle et ferait basculer les hausses de la passe, mais bien avant qu’il puisse se réaliser, le déversoir sera en bascule et le gonflement se trouvera réduit à peu de chose.

Il faut observer d’ailleurs que, même pendant la saison des retenues, le débit de la rivière peut se trouver momentanément bien supérieur à ce que produit naturellement la rivière quand elle est à 1 mètre sur l’étiage. Il suffît, en effet, d’une làchure à un barrage supérieur pour augmenter considérablement le volume qui s’écoule ; une petite crue naturelle peut également survenir en été, et les barrages doivent être disposés pour leur donner facilement passage. On verra que les hausses du déversoir satisfont parfaitement à ces conditions.

Cette faculté de pouvoir spontanément donner passage à des crues moyennes, soit par une lame déversante, soit par un basculement, constitue l’un des grands avantages du système Chanoine.

La largeur d’une hausse est un peu arbitraire, elle dépend du système de construction adopté, des conditions de résistance des diverses attaches, et de la force dont on peut disposer pour sa manœuvre.

Sur la Haute-Seine, on a adopté : une largeur de 1 m. 30 c. pour des hausses de

2 mètres de hauteur (PI. 26, fig. 5, 6), une largeur de 1 m. 20 c. pour des hausses de

3 mètres (PI. 26, fig. 2, 3), et une largeur de 1 mètre pour des hausses dont la projection verticale a 3 m. 60 c., quand elles sont debout, et dont la longueur réelle est de 3 m. 83 c. (pi. 22, fig. 3). Ces dernières ont été établies en supposant une lame déversante de 0 m. 40 c., c’est-à-dire dans la prévision qu’un jour on les allongerait d’autant pour donner 2 mètres d’eau à Ablon.

Sur la Saône (PL 21, fig. 6), les hausses de 3 m. 62 c. de longueur ont 1 m. 10 c. de largeur. 1

Largeur d’une hausse.

Position

de l’axe de rotation d’une hausse de passe navigable.

Ainsi la largeur diminue à mesure que la hauteur augmente, de manière à modérer la pression statique qui est proportionnelle au produit de l'a largeur par le carré de la hauteur.

Toutefois, cette largeur ne pourrait pas descendre au dessous de certaines limites., car une hausse doit recouvrir son chevalet, et celui-ci se trouverait dans de mauvaises conditions de résistance, si sa base était trop réduite.

Les hausses des passes navigables ne doivent jamais basculer spontanément. Leur mouvement de bascule, s’il se produisait, aurait l’inconvénient d’affamer subitement le bief supérieur, d’inonder le bief inférieur et de produire ainsi des désordres graves, soit dans les conditions de navigation, soit dans les barrages voisins, ce mouvement occasionnerait aussi un courant capable d’entraîner vers la passe les bateaux qui viendraient s’y briser; enfin les corps roulant sur le fond de la rivière pourraient être attirés vers la passe, s’arrêter contre les montants des chevalets, et s’opposer ainsi au redressement des hausses; c’est donc principalement en vue d’empêcher le mouvement spontané de bascule que doit être déterminée la position de l’axe de rotation d’une hausse de passe navigable.

Cette condition serait toujours remplie si l’on plaçait l’axe de rotation au dessus du milieu de la hausse, mais plus l’axe est élevé, plus on augmente la longueur et le poids du chevalet et de l’arc-boutant, plus aussi le relèvement d’une hausse couchée peut devenir difficile. Il importe donc de n’élever cet axe qu’autant que l’exige la condition énoncée ci-dessus.

Il est facile de calculer cette limite.

Je considère une hausse debout et appuyée contre son seuil.

Je désigne par :

H sa projection verticale, a l’angle qu’elle fait avec la verticale, u l’épaisseur de la lame qui déverse sur sa crête, h la hauteur du niveau d’aval au dessus du pied de la hausse. (Fig. 24.)

On a les expressions suivantes :

Pression sur la face d’amont de la hausse, par mètre courant :

p= WW0 Hpj + 2 )

2 COS a v 1 '

Moment de cette pression par rapport au pied de la hausse :

M> = J,00°- xH2(H + 3n).

Pression sur la face d’aval de la hausse :

2 COS a

Moment de cette pression sur la face d’aval de la hausse

6 cos? «

Résultante des pressions d’amont et d’aval :

p-p'=T^lH(H + 2u)-h2l-

Distance entre le point d’application de cette résultante et le pied de la hausse :

, M> — NP' . 1 H2(H + 3u) - h3 '

P-P' . 3 cos « H(H -|- 2u) — h2 *

L’axe de rotation de la hausse doit se trouver à une distance de la base au moins égale à A pour que le basculement ne puisse avoir lieu.

On peut, dans chaque cas particulier, attribuer aux quantités H, u, h et a, les valeurs qui résultent du régime de la rivière et des éléments qui constituent le barrage et en déduire la plus grande valeur de A.

Mais il régne généralement une grande incertitude sur les valeurs que peuvent prendre

u et h ; il suffit, en effet, qu’une lâchure subite et importante soit faite à un barrage, pour

qu’un gonflement momentané se produise immédiatement à l’aval et pour que h prenne,

pendant quelques instants, un accroissement considérable.

La valeur de u est moins incertaine, parce qu’on sait que le déversoir régulateur doit

être établi précisément en vue de limiter l’épaisseur de la lame- déversante, cependant il

peut arriver accidentellement que cette limite soit dépassée.

Il me paraît plus sûr d’attribuer à h la plus grande valeur qu’on puisse lui supposer d’une manière générale; or, ce maximum de h est H. Il est certain, en effet, que si le niveau d’aval atteignait le sommet des hausses, celles-ci n’auraient plus aucune utilité et devraient être abattues.

Or en faisant h — II, on a : A — —x - . ,

’ 2 COS a

C’est-à-dire que, dans ce cas, quelle que soit la valeur de u, la résultante des pressions hydrostatiques d’amont et d’aval .passe par le milieu de la hausse.

C’est donc au milieu de leur longueur que je propose de placer l’axe de rotation des hausses des passes navigables.

Aux barrages de la Haute-Seine, d,e l’Yonne et de la Marne, cet axe de rotation a été

placé aux — de la longueur (PL 25, fig. 1), en partant de la base, et on a eu à regretter

de ne pas l’avoir placé plus haut.

A la nouvelle passe navigable du Port-à- l’Anglais, l’axe de rotation est placé aux —

de la longueur (PL 22, fig. 1). La différence entre cette position et celle que je propose est

de , et la hausse ayant 3 m. 83 c., la différence réelle est de — ^ — = 0,106, elle n’a

donc pas grande importance comme construction, mais elle en a beaucoup au point de vue du basculement. Cette position a été calculée en admettant que le maximum du niveau d’aval se trouvera à 0 m. 20 c. en contre-bas du sommet des hausses de la nouvelle passe du Port-à-l’Anglais.

Il est probable, qu’en effet cette limite ne sera pas atteinte, mais la solution que j’indique est plus simple, plus générale,, elle présente de grandes garanties contre le basculement.

Inclinaison d’une hausse de passe navigable.

Enfin, en ce qui concerne la dépense et les manœuvres, les organes d’une hausse ne se trouvent pas allongés d’une manière sensible.

Dans le calcul qui précède, je n’ai tenu compte ni du poids de la hausse, ni du frottement de l’axe de rotation, ni de la petite vitesse qu’a l’eau à l’amont des hausses dressées. Il est facile de reconnaître que ces éléments n’ont qu’une influence insignifiante à côté des pressions statiques de l’eau ; leur introduction n’aurait pu que compliquer inutilement les formules.

Quand une hausse est debout, et qu’elle s’appuie contre le seuil, elle exerce une compression sur son arc-boutant et un effort de soulèvement dirigé dans le plan du chevalet. Ces deux forces varient suivant l’inclinaison que l’on a jugé à propos d’adopter pour la hausse debout. La pression supportée parla charpente de la hausse, varie aussi avec cette inclinaison, et il est nécessaire de se rendre compte de ces variations, d’abord pour choisir l’inclinaison la plus convenable, et ensuite pour connaître les efforts auxquels les organes du barrage doivent résister.

Je désigne par :

a l’angle que fait avec la verticale la hausse dressée, l’angle que fait avec la verticale l’arc-boutant quand la hausse est dressée,

H la projection verticale de la hausse dressée,