BATARDE AUX

avec de la terre argileuse dont le poids du mètre cube est d=sl600 kilogrammes. Comme tt représente le poids du mètre cube de l'eau, 7r=1000 kilogrammes. Par conséquent l'épaisseur à donner à un batardeau, qui doit soutenir une charge de 1°,80 d'eau sera :

Comme généralement les batardeaux doivent être assez solides pour résister à la poussée de l'eau et pouvoir servir au besoin de chemins* de service, on est dans l'usage de leur donner un peu plus d'épaisseur que celle rigoureusement nécessaire pour soutenir le poids de l'eau. Cette épaisseur est souvent égale à la hauteur de la charge d'eau à soutenir. On n'augmente pas d'ailleurs la dépense d'une manière sensible, car les pilots et les palplanches sont ce qu'il y a déplus coûteux dans l'établissement d'un batardeau.

186. La construction d'un batardeau varie avec la charge d'eau à soutenir, avec la force du courant et avec les ressources dont on dispose dans la localité.

Nous distinguerons trois manières principales d'établir les batardeaux :

1"* Si la profondeur d'eau est peu considérable et ne dépasse pas 1 mètre, par exemple, on peut se borner à établir une simple banquette en terre argileuse, pilonée avec soin et d'une épaisseur égale à la charge d'eau à soutenir.

On peut aussi, dans le même cas, battre autour de la fouille dans laquelle on doit faire des épuisements une file de pilots contre lesquels on adosse ensuite des vannages ou panneaux de planches jointives derrière lesquels on pilone de la terre franche ou de la terre argileuse.

Les panneaux de vannages peuvent être en planches non jointives ; mais il faut, dans ce cas, que les vides soient remplis par des platelages légers ou bien par des toiles goudronnées contre lesquelles viennent s'appuyer les terres.

316 FONSATIONB.

2* Lorsque la profondeur d'eau est do 1*,S0 à 2 mètres, on construit lo batardeau au moyen de deux flles de pilota esparàs d'environ {"jSO h 2 mètres et on adosse ensuite contre chaque file de pllots, du côté intérieur, des vannages en. planciics joinlivcs reliées au sommet par des traversines. On

donne b. co batardeau.

une épaisseur égale à la.

charge d'eau à soutenir et l'on remplit le cof- 9 frage avec do la terro glaise (fig. J80, À, B).

Mais il faut, pour se décider à adopter ce batardeau, quclofondnosoit pas trop perméable à l'eau. Avant d'exécuter lo corroi, on doit enlever les terres perméables du fond, au moins jusqu'à la profondeur h laquelle on veut épuiser.

:)" Lorsqu'il y a lieu de descendre les épuisements h une profondeur de 3 mètres environ et qu'il faut draguer dans l'intériour du batardeau afin d'arriver à des couches moins perméables, on remplace les vannages par des palplanches placées dans la ligne dos pieux et battues à environ 1 m6tre de fiche au-dessous du fond du batardeau (fig. 181).

Les pieux sont battus de distance on distance, l^iSO h 2 mètres, et ^g-i j reliés entre eux àlcurs tfitesparun double cours do moises entre les- ((uuUos on place les palplanches jointives. Les doux files de palplanches sont reliées outre elles de deux '''■■ *"*' eu deux pieux par des liernes sim-

ples <■/■ ussemlilées avec entailles sur les moises. Ces liernes

. BATARDEAUX.

ont pour but d'empêcher l'écartement des palplanches, c'està-dire de résister à la poussée de la terre qui remplit le coffre* Quand on a plusieurs ouvrages à fonder, plusieurs piles d'un pont par exemple, on doit examiner avec soin s'il y a économie à les enceindre tous d'un même batardeau ou à les fonder successivement. Si l'on prévoit peu d'épuisements, la première méthode est préférable ; mais si au contraire la perméabilité du terrain fait présumer qu'ils seront abondants, on doit enceindre chaque pile d'un batardeau.

187. On peut avoir à établir un batardeau sur un fond de rocher, et il arrive souvent que la pointe des pieux, quoique armée d'un sabot en fer, né peut pas pénétrer dans ce rocher.

Dans ce cas, on dispose le batardeau de la manière suivante : on établit de distance en distance, 1",50 à 2 mètres, des fermes en charpente composées chacune de deux montants «6, db reliés à fleur d'eau par des moises doubles (m, m') et à ( mètre environ au-dessus de l'eau par une entretoise crf(fig. 182). Les moises (m, m) empêchent l'écartement des montants, et l'entretoise cd maintient l'écartement dans le haut, oîi elles ne peuvent se resserrer, de sorte que l'on peut remblayer dans le batardeau sans craindre qu'il s'ouvre du pied.

Les fermes ainsi disposées servent à soutenir des vannages en planches jointives placées horizontalement. Ces vannages sont adossés intérieurement contre les montants, et lorsqu'ils sont placés, on exécute le corroi ou bien l'on coule du béton.

On peut employer quelquefois une autre méthode, qui consiste à forcer le rocher pour former les alvéoles des pieux à

Fig. 182.

318 FÛMDAT1ÛN8.

l'aide desquels on construit la carcasse du batardeau ; alors pour maintenir le pied des palplanches, on fait descendre le long des pieux des moises embrassantes.

Il est d'ailleurs entendu que, dans tous les cas, il faut, avant de faire le remblai du batardeau, que le gravier, la vase ou le sable qui peut recouvrir le rocher soit enlevé entièrement, sans quoi le batardeau ne serait pas étanohe et sa solidité pourrait quelquefois se trouver compromise. On arrive à netr toyer parfaitement le fond d'un batardeau par l'emploi du scaphandre.

ARTICLE X

Des épalseme«ts. •— lHaeliliieii ^ é|i«il««rv ,

188. Les épuisements dans les enceintes de fondations s'effectuent avec des machines dont le choix se détermine d'après la quantité d'eau à enlever, la hauteur à laquelle cette eau doit monter, l'espace et le nombre d'hommes dont on peut disposer.

Les machines à épuiser doivent satisfaire à plusieurs conditions essentielles : T elles doivent se prêter facilement aux variations de hauteur à laquelle on déverse les eaux ; 2** elles doivent occuper le moindre espace possible et être faciles à déplacer et à transporter.

La machine à épuiser la plus avantageuse est celle qui permet d'élever au plus bas prix 1 mètre cube d'eau à une hauteur déterminée. Il résulte de là que les meilleures machines à épuiser ne sont pas toujours celles où l'effet utile est le plus grand, par rapport à la force dépensée par le moteur, condition que l'on cherche toujours à remplir dans les machines qui doivent fonctionner d'une manière continue.

Im moteurs employés ^out mettre en mouvement les ma-

DES ÉPUISEMENTS, in» IfAeHlNES A ÉPUISER. 3{9

chines à épuiser sont : les hommes, les chevaux, les Anes, les roues hydrauliques et les machines locomobiles.

Les hommes agissent à l'aide de leviers ou de manivelles, les ehevaux etles ânes agissent au moyen de manèges, les roues hydrauliques au moyen de la force d'un courant d'eau, et les locomobiles au moyen de la vapeur.

Les machines à épuiser sont : les seaux, les écopes, le baquet ou van, la pelle hollandaise, la vis d'Archimède, la noria, le chapelet vertical ou incliné, la roue à tympan, la roue à godets et les pompes.

Le travail exécuté par des ouvriers qui épuisent l'eau au moyen des seaux, d'écopes ou de baquets prend le nom de baqtietage.

Les seaux sont en bois ou en zinc et ont la forme de cylindres ou de troncs de cônes renversés. Us se manient à la main ou bien au moyen d'un treuil. Quand on fait usage du treuil, on suspend deux seaux à la corde de manière que l'un arriva au fbnd du puisard en même temps que l'autre au-dessus du ba-^ tardeau. On utilise ainsi la descente du seau vide à la remonte de celui qui est plein.

189. Vécope est une longue pelle en bois munie d'un manche avçc la(}uelle les bateliers jettent l'eau de leurs bateaux. L'écope est préférable aux seaux, mais on ne peut l'employer que pour des épuisements peu importants et lorsque l'eau n'a besoin d'être élevée qu'à une faible hauteur»

190. 1a pelle hollandaise n'est autre chose qu'une grande éoope suspendue par son manche et au moyen d'une oorde |i une chevrette à trois pieds. Un homme prend le bout du manche de la pelle, et par un mouvement d'oscillation, il effleure les couches supérieures de la nappe d'eau ; la pelle se remplit et l'eau est jetée à une certaine distance par-dessus les bords de la fouille de l'enceinte.

La figure 183 indique une autre disposition de la pelle hol^ landaise. La pelle s'emplit et se vide par un mouvement fM>

Fig. 183.

bascule îrnprimé au moyen d'une perche AB formant balancier et qui tourne autour d'un axe horizontal.

Il résulte des expériences de M. Perronnet qu'un homme peut élever 68 litres d'eau à 1 mètre de hauteur par minute et 34 litres si la hauteur est de 1",80, ce qui donne par heure de travail un effet utile moyen de 3 876 kilogrammètres ; M. Morin donne 5 780 kilogrammètres quand l'homme travaille avec un seau léger, 6 000 s'il travaille avec une écope ordinaire et 15000 si c'est avec une écope hollandaise. ^j D'où Ton voit que la pelle hollandaise est très-avantageuse et qu'un homme peut élever 15 mètres cubes d'eau par heure de travail à 1 mètre de hauteur. Mais cette machine, comme les seaux et les écopes ordinaires, ne peut être employée avec avantage que dans les épuisements de peu d'importance et lorsque la hauteur à laquelle on doit élever l'eau est très-petite.

191. La van est un baquet mis en mouvement par deux hommes et dont on se sert quelquefois avec avantage pour épuiser les eaux d'une fouille lorsque la hauteur du bord de la fouille au-dessus de la surface de l'eau n'excède pas 2 mètres.

192. La noria est une machine qui se compose d'une série de godets en métal fixés le long d'une courroie ou d'une chaîne sans fin qui passe sur deux roues (fig. 184).

Le mouvement est imprimé à la roue, soit par des hommes agissant sur une manivelle, soit par des animaux à l'aide d'un manège, soit enfin par une locomobile; les roues sont armées de dents qui s'engagent dans les mailles de la chaîne et font monter les godets. Ces godets s'emplissent en passant dans le puisard sous la roue inférieure et se vident en passant sur la roue supérieure. L'eau tombe dans une auge ou dans un chéneau en bois qui la conduit hors du chan-

Un inconvénient que présente cette machine, c'est de laisser retomber une partie de l'eau puisée par les godets, à niesure que ceux-ci s'élèvent. Un autre inconvénient, c'est d'être obligé, afin que les godets puissent se vider, de monter l'eau au-dessus du niveau auquel on veut l'élever, ce qui mgmente le travail de la machine. Mal- ^ ces défauts, l'effet utile de la noria Bst presque égal aux 0,90 du travail dépensé, et cette machine offre, en outre, l'avantage de pouvoir élever les eaux bourbeuses, ce qui ne peut se faire avec les chapelets.

Avec deux chevaux occupés à la manœuvre d'une noria , on peut, d'après les expériences de Navier, élever 70 mètres cubes d'eau à 3",60 de hauteur ou 252 mètres cubes à l mètre de hauteur. L'effet utile de la noria est donc de 252000 kilogrammètres pour les deux chevaux ou 126000 kilogrammètres par cheval. Or un cheval attelé à un manège produit un travail équivalent à 144 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre, ce qui représente 144000 kilogrammètres. Le rapport de

i effet utile au travail dépensé est donc , .. .^^ ou 0,88 ; donc

144uUU

l'effet utile de la noria serait les 0,88 du travail dépensé.

Pig . 484.

193. Le chapelet vertical est une machine qui se compose d'un tuyau vertical appelé bicse^ dans lequel se meut une chaîne sans fin à laquelle sont fixés des disques ou des plaques de cuir appelées patenôtres (fig. 185). Les disques ou les plaques de cuir sont circulaires ou carrées, selon que la buse est cylindrique ou rectangulaire. L'une des extrémités de la buse plonge dans le puisard, tandis que l'autre laisse échapper cette eau dans un chéneau par lequel elle s'écoule au dehors.

La chaîne sans fin tourne sur un tambour placé tangeatiellemcnt à Taxe de la buse. Le mouvement est imprimé au

tambour par des hommes agissant sur des manivelles ou bien par des animaux agissant au moyen de manèges.

On fait usage du chapelet vertical lorsqu'il s'agit d'élever Teau à plus de 4 mètres de hauteur ; la longueur de la buse est en général de 4 à 6 mètres.

Pour manœuvrer un chapeleti on emploie quatre à huit hommes agissant sur des manivelles et faisant vingt à trente tours par minute. Chacun de ces hommes produit par heure un effet utile de 15 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre, ce qui représente 15000 kilogrammètres. L'effet utile moyen de la machine est ordinairement égal aux 0,65 du travail dépensé.

194. Le chapelet incliné se distingue de la machine précédente en ce que la buse verticale est remplacée par un canal incliné en bois. La chaîne sans fin portant les patenôtres est

Fig. 485.

Fig. 186.

tendue sur deux tambours placés aux deux extrémités du ci" nal et tangentiellement à son axe (fig. 186). Si le canal est fermé de toutes parts, la branche descen-

dante de la ohatne repose sur le dessusi du canal ; mais si ce canal n'est pas couvert, la branche descendante de la chaîne repose alors sur un plancher construit au-dessus du canal en hois.

Gomme il est ordinairement nécessaire de laisser beaucoup de jeu aux patenôtres dans le canal , il se fait da^ partes d'eau considérables, et Teffet utile de cette machine n'est que les 0,40 du travail dépensé.

Un homme agissant sur une manivelle et faisant un effort de 8 kilogrammes avec une vitesse de O"",?!! par seconde peut produire un travail de 0"»,75 X 8 X 3600=21600 kif logrammètres par heure, ce qui représente 3i 600 kilogrammes d'eau élevés à 1 mètre de hauteur, Li'effet utile n'étant que les 0,40 du travail dépensé, il en résulte qu'un homme n'élèvera réellement que 8 640 kilogrammes d'eau à 1 mètre de hauteur et par heure. Le faible rendement de cette ma*chine fait que son emploi est peu avantageux.

195, lia vis cCArchimède est une machine composée d'un cylindre intérieur ou noyau cylindrique d'un petit diamètF6| 4e deux ou trois cloisons contournées en hélices autour de ce

FIg. 187.

iioyau, et enfin d'une enveloppe cylindrique extérieure en planches cerclée en fer et fixée solidement sur les bords des cloisons hélicoïdales. L'intervalle compris entre les spires de chaque cloison forme un canal hélicoïdal qui circule dans toute la longueur de la vis et qui a pour hauteur la distance des deux cylindres. Trois cloisons forment donc trois canaux parallèles entre eux (fig. 187).

Le diamètre du cylindre extérieur varie de 0",40 à O",50 et celui du noyau est ordinairement trois fois plus petit. La longueur de la vis varie entre dix et quinze fois le diamètre extérieur de Tenveloppe, selon que ce diamètre est plus ou moins fort.

L'inclinaison de Thélice sur son axe est ordinairement de 60 degrés.

Le mouvement de rotation de la vis autour de son axe peut être imprimé au moyen d'une manivelle fixée au noyau cylindrique. La vitesse que Ton donne généralement à la vis est de quarante tours par minute.

Lorsqu'on veut employer la vis d'Archimède à ^épuis^ ment d'un bassin, on l'installe de manière que son extrémité inférieure plonge dans l'eau du bassin et que son axe fasse un angle do 30 à 45 degrés avec l'horizon, angle plus petit que l'inclinaison de l'hélice sur son axe. En faisant ensuite tourner la vis dans un sens contraire à celui de l'hélice, l'eau s'introduira dans chaque canal hélicoïdal par l'orifice inférieur et montera de spire en spire, puis viendra s'ècoiiler par l'oriflce supérieur dans le bassin qui doit la recevoir. Pour que la vis fonctionne le plus avantageusement possible, il faut que le niveau de l'eau s'élève un peu au-dessus du centre de la base du noyau, sans immerger complètement cette base.

Outre la simplicité de cette machine, elle offre encore l'avantage d'occui)er peu d'espace et de pouvoir être déplacée avec l'acilité.

Avec la vis d'Archimède on peut élever l'eau à une hauteur de 3 mètres h 3", 30. Cette machine étant manœuvrée par huit ou dix hommes peut élever 45 mètres cubes d'eau par heure à la hauteur de 3", 30, ce qui équivaut à 148"*,S0 àla hauteur de 1 mètre. Il eu résulte donc pour chaque homme un effet utile de 18,50 à 14,85 par heure. On peut donc admettre que chacun des ouvriers occupés à cette machine peut produire un effet utile de 15 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre par heure. Or un homme agissant sur une mani-

velle peut élever 8 kilogrammes par seconde ou 28 800 kilogrammes par heure à 1 mètre de hauteur. Donc le rapport

delWet utile au travail dépensé est de- ^.^^. =0,82.

Zo UUO

Ainsi Teffet utile de la vis d'Archimède n'est guère que la moitié du travail moteur. Ce faible résultat est dû aux frottements de la vis sur ses supports, en raison de son propre poids et du poids de Teau qu'elle élève.

L'emploi de la vis d'Archimède cesse d'être avantageux lorsqu'il s'agit de n'élever que de faibles quantités d'eau à une grande hauteur.

Nous ferons remarquer que, dans le mouvement de la vis, l'eau monte à chaque révolution d'une hauteur égale à la pro^ jection du pas de l'hélice sur la verticale.

Pour expliquer la manière dont la vis d'Archimède fonctionne, réduisons cette machine à sa plus grande simplicité

Fig. 488.

Concevons qu'un tube de verre ait été enroulé en hélice autour d'un axe AB et que l'orifice T peut plonger dans l'eau pendant une partie de chaque révolution (fig. 188).

Quand on fera tourner la machine, l'extrémité inférieure T cJu tube de verre décrira une circonférence de cercle dont le [>lan perpendiculaire à l'axe du cylindre sera incliné à l'hoizon. Si une portion de cette circonférence plonge dans l'eau, 'orifice T du tube de verre pénétrera dans ce liquide, puis in sortira, y pénétrera de nouveau et ainsi de suite. Au mo- Tient où cet orifice T sortira de l'eau, le tube contiendra une certaine quantité de liquide, qui se trouvera ainsi isolée et

qui, pendant la rotation de la machine, viendra à chaque instant occuper la partie inférieure de la spire dans laquelle elle est engagée. Cette eau contenue dans le tube marchera donc progressivement le long du cylindre et finira par s'écoulera sa partie supérieure.

A chaque tour que Ton fera faire au cylindre, une nouvelle quantité de liquide s'engagera dans le tube, qui en contiendra ainsi dans chacune de ses spires. Ces masses d'eau qui sont élevées simultanément sont séparées les unes des autres par l'air qui s'est introduit dans le tube pendant que l'orifice T était hors de l'eau. La quantité d'air qui pénètre dans le tube n'est pas suffisante pour remplir complètement l'es" pace compris entre deux masses d'eau successives, en conservant la même force élastique ; cet air est donc obligé de se dilater, et il en résulte que la pression atmosphérique qui s'exerce librement par l'ouverture supérieure S du tube de verre fait retomber une portion de chaque masse d'eau dans la spire qui est au-dessous d!elle, de sorte qu'il ne sort pas pendant chaque révolution de l'appareil autant d'eau par l'ouverture S qu'il en entre par l'orifice T. Pour éviter cet inconvénient, on pratique sur le tube de verre, de distance en distance, de très-petits trous par lesquels l'air extérieur entre dans le tuyau, sans cependant laisser sortir l'eau. Cet inconvénient n'existe pas dans la vis d'Archimède qu'on emploie dans les épuisements, puisque l'air atmosphérique y circule librement autour du noyau cylindrique dans toute la longueur du canal hélicoïdal.

Il est indispensable que l'orifice T du tube de verre ne plonge pas constamment dans le liquide pendant toute la durée de chaque révolution, sans quoi l'eau du tube ne serait pas séparée de l'eau du puisard et ne pourrait pas ôtre élevée. En effet, le tube de verre et le réservoir inférieur dans lequel il plonge formeraient dans ce cas un système de vases communiquants, et par conséquent les surfaces libres dans le tube et dans le réservoir devraient toujours se trouver à un même niveau.

Il est facile de comprendre aussi que, pour que l'eau puisse 8'élever dans le tube, il faut que Tinclinaison de rëléhient de Hélice sur Taxe soit plus grande que Tinclinaison de l'axe sur Thorizon.

En Hollande et en Allemagne, on emploie beaucoup une mftchine d'épuisement dite vis hollandaise^ qui n'est qu'une modification de la yis d'Archimëde. Imaginons que dans cette dernière machine on ait supprimé Tenveloppe cylindrique extérieure des hélices, il ne restera plus que les cloisons hélicoïdales et le noyau central auquel elles sont fixées. Concevons de plus qu'une pareille vis soit installée à l'intérieur d'un coursier demi-circulaire fixe dans lequel elle puisse tourner, on aura ainsi la vis hollandaise. On ne doit laisser entre les cloisons et le coursier dans lequel la vis tourne que le jeu nécessaire pour qu'il n'y ait pas de frottement. Dans la vis d'Archimëde, tout le poids de l'eau que contient la vis est supporté par son axe et tend à produire la flexion du noyau ; dans la vis hollandaise, au contraire, les parois du coursier qui l'enveloppent eti partie supportent une des composantes du poids de cette eau, composante qui est normale à l'axe du canal, tandis que la vis n'a à supporter que l'autre composante qui est parallèle h soil axe ; il en résulte que les frottements de l'axe sur ses supports sont moins grands dans la vis hollandaise que dans la vis d'Archîmèdc ; mais il faut faire marcher la vis hollandaise avec une grande vitesse, si l'on veut éviter une perte considérable d'eau entre les cloisons et le coursier. Le mouvement est souvent communiqué h cette machine par un moulin à vent.

496. Le tympan consiste en un tambour creux mobile autour de son axe et dans lequel sont des cloisons contournées en spirales ; ces cloisons partent du centre dans la direction des rayons et s'étendent jusqu'à la surface du tambour suivant des directions tangcntiollcs (fig. 189).

La roue h tympan puise l'eau à sa circonférence et la déverse près de son axe. L'une des bases ou joues du tambour

326 F0HDA110KS,

et quelquefois les deux portent une large ouverture circulai^ dont le centre se trouve sur l'axe de rotation.

On fait plonger le tympan d'une petite quantité dans l'eaq qu'il s'agit d'élever. Le niveau que prend l'eau dans l'intervalle des cloisons, quand la roue est en repos, est le mflnie que le niveau extérieur, puisque cet intervalle communique

avec l'air atmosphérique par

l'ouverture centrale pratiquée dans l'axe des bases du tambour.

XiOrsque le tympan posside un mouvement de rota^na dans le sens de la flèche, les extrémités des cloisons sortent successivement du basbin et emportent dans leur mouvement la masse d'eau qui s introduit entre elles. Le liquide ainsi entraîné coule ^ peu h peu sur la surface des cloisons, de manière à se placer constamment au point le plus bas , il s élève par oonscqucnt eu égard Hi la forme des cloisons et il se rend au niveau de 1 ouverture centrale par laquelle il sort du tambour.

Le mouvement de rotation peut être imprimé it la roue ù tympan par des hommes au moyen d'une roue h cheville, poi des animaux au moyen d'un manège, par une roue hydraulique ou enfin par une machine à vapeur.

Le tympan utilise les 0,65 et même les 0,70 du travail moteur ; il a par conséquent un rendement plus grand que la vis d'Archimèdc. On n'en fait usage que pour les épuiscmcnl? qui restent longtemps dans des conditions constantes, car il ne peut élever l'eau avec avantage qu'à la hauteur pour laquelle son diamètre a été déterminé. Il est d'ailleurs d'iinf installation assez difficile. C'est au moyen d'un tympan qu'on

élève, à Avignon, les eaux nécessaires aux irrigations des

rizières de la Camargue.

La figure que nous avons donnée représente un tympan à

guatre cloisons. On en fait aussi à deux cloisons. Un de ces tympans, de 3" ,30 de rayon et d'une largeur de 1 mètre, montait par heure 2 400 mètres cubes d'eau à 2 mètres de hauteur. La roue plongeait à une profondeur de i mètre et Êdsait dix tours par minute. Les ouvertures latérales par lesquelles Teau s'écoulait avaient chacune i mètre de diamètre.

197. La roue à godets est une roue hydraulique ordinaire au pourtour de laquelle sont fixés des augets. La roue tournant dans un sens convenable, les augets s'emplissent d'eau au point le plus bas de leur course et se vident à la partie supérieure de la roue au moyen d'ouvertures pratiquées à la surface intérieure de la roue. L'eau est recueillie dans des caisses placées à l'intérieur de la roue sous les augets supérieurs, puis elle se rend dans des canaux en bois par lesquels elle s'écoule. On fait usage de cette roue pour élever les eaux nécessaires aux irrigations.

198. Pompes. — Les pompes sont aujourd'hui employées presque exclusivement dans les travaux d'épuisements ; aussi nous n'avons parlé des machines précédentes que pour mémoire.

Les pompes dont on fait généralement usage aujourd'hui sont les pompes aspirantes de M. Letestu, les pompes aspirantes de M. Durieux et les pompes centrifuges de M.CoignardetdeMM.NeutetDumont.

199. Pompes Letestu. — Aux travaux d'Amboise, nous avons employé une pompe Letestu représentée en coupe par la figure 190. Cette machine se compose de deux corps de pompes accouplés de 0",40 de diamètre chacun, montés sur pla-

Fig. 190.

teau en bois. Chaque corps de pompe n'est autre cha qu'un cylindre en cuivre laminé de 1 m6tre de hauteur. D&xii chaque cylindre se trouve un piston conique en tôle de fer, percé d*un grand nombre dé trous. Ces cônes sont creur et renversés. Dans l'intérieur de chacun d'eux se trouve uti second cône en cuir fort de 0",009 d'épaisseur, qui ii*est Qxé au premier que dans le bas, vers le sommet du cône ; dans toute sa partie supérieure, il s'en détache quand lé piston descend pour laisser entrer l'eau pal* les trous pratiqués dans le cône en fer, et lorsque le piston remonte^ le cuir s'appli^e au contraire contre les trous et retient l'eau qui a traversé le piston.

Les deux corps de pompes sont reliés h leur partie inférieure par un cylindre horizontal appelé entretoise. Au milieu de ce cylindre horizontal (fig. 491) est pratiqué un orifice auquel est adapté un tuyau

lZI

d'aspiration en cuir double qui amène

Teau dans les corps de pompes. Ge

tuyau d'aspiration a 0",16 de diamètre.

Les deux corps de pompes sont en

' ' outre réunis à leur partie supérieure

par un autre cylindre horizontal appelé dégorgeoir. Ce dégorgeoir porto une ouverture rectangulaire D, par laquelle Tenu s'échappe pour tomber dans un chenal en bois qui la conduit hors du chantier»

Une soupape conique est placée dans chaque corps de pompe au niveau de la partie supérieure de l'entretoise horizontale. Cette soupape consiste en un clapet tronc conique en métal, qui peut fermer exactement une ouverture dont les bords sont également coniques. Ce clapet est muni d'une tige fixée en son mi^eu, qui sert aie diriger dahs son mouvement. A cet effet, la tige du clapet traverse une bride quî est disposée au-dessous, et elle se termine par une tête destinée à empocher la soupape de trop s'éloigner de l'ouverture qu'elle doit fermer (fig. 190),

Les deux pistons sont fixés chacun à une tige et mis en mouvement par un balancier qui est mû lui-même soit par des hommes, soit par une majchine locomobile.

Ainsi qu*on le voit, chaque corps de pompe est à simple effet ; înais, comme les deux cylindres communiquent à un même tuyau d'aspiration et que Tun des pistons descend pendant que l'autre monte, il en résulte un mouvement continu dans Taspiration et Técoulement de Teau, et la machine est par le fait à double effet.

Ce genre de pompe s'applique parfaitement à l'épuisement des eaux chargées de vase et même de graviers. La forme et la disposition des pistons permettent à ces matières de pénétrer sans obstacle au-dessus d'eux pendant leur course descendante et de retomber immédiatement au fond de ces cônes, puisqu'il n'y à aucun point d'appui vers le bord supérieur des garnitures en cuir. Ces matières ne peuvent donc produire dans les col*ps de pompes les frottements durs et les dégradations que les mêmes circonstances occasionnent ordinairement dans les autres genres de pompes.

La machine s'installe sur le bord de la fouille dans laquelle se trouvent les eaux à épuiser. Le tuyau d'aspiration fixé latéralement à la partie inférieure du corps de pompe se développe sur le talus delà fouille et se prolonge jusqu'à l'eau. Les tuyaux d'aspiration ont d'ailleurs une longueur variable selon le besoin et se raccordent par des tubulures en cuir fondu.

Au bas de chaque côfps de pompe se trouve une ouverture circulaire de 0"',20 de diamètre que l'on peut fermer et ouvrir à volonté. Cette ouverture, appelée regard, permet de visiter les corps de pompes et d'en extraire les matières qui se seraient introduites au fond de chaque cylindre.

Il est des pompes Letestu dans lesquelles la soupape, au lieu d'être placée horizontalement, comme l'indique la figure i90, est posée dans le sens vertical et s'applique contre l'ouverture qui sert de communication entre l'entretoise horizontale et le corps de pompe (fig. 192). Dans ce cas, la soupape consiste en une plaque de tôle percée de trois trous et

Fig. 19i.

sur laquelle s'applique une rondelle de cuir fixée au centre au moyen d'un boulon. Quand le \ide se fait, l'eau pénètre dans le corps de pompe en passant à travers les trous de la plaque

de tôle et en faisant plisser la rondelle de cuir. Cette rondelle présente, à notre avis, l'inconvénient de se dessécher et de se contracter, ce qui occasionne une perte de temps lorsqu'il s'agit d'enrayer et de faire fonctionner une pompe qui est restée quelque temps sans servir. En outre, la plaque de tôle s'oxyde, les trous se bouchent, la pompe devient dure à manœuvrer et ne rend pas tout l'effet dont elle est susceptible. La disposition de la soupape indiquée par la figure i90 nous parait préférable.

Produit de la pompe. — Désignons par c la course du piston, par r le rayon du cylindre dans lequel se meut le piston, par V le volume débité par coup de piston, par n le nombre de coups de piston par minute et par D le débit total par seconde des deux corps de pompes. On aura :

Volume débité par chaque coup de piston yz=,'::r-c

Débit par minute et par corps de pompe titt^c

Débit par minute des 2 corps de pompes D = 2nxr'c

Dans la machine que nous venons de décrire, la course de chaque piston est de 0°*,24, le rayon de chaque cylindre est de 0",20 et le nombre de coups de piston par minute est de 13 ; de sorte que Ton a :

Vol.déb. par chaque coupde piston. V=3,14X0,20V 0,24= 30"^ Déb.parmin.des 2 corps de pompes. D=2Xi3X30=780"»

En désignant par h la hauteur d'ascension de l'eau, et par G l'effet utile par minute des deux corps de pompes, il viendra:

Effet utile par minute des 2 corps de pompes. . iS = DA=780 X /*•

Si A=l mètre, on a G =780 kilogrammètres pour Teffet utile par minute.

Or l'effet utile d'un manœuvre exercé agissant alternativement dans le sens vertical est de 5'"",50 par seconde ou de 330 kilogrammètres par minute. Si donc on désigne par N le nombre d'hommes nécessaire à la manœuvre de la pompe, il viendra :

e D/i 2n/i7cr*c

et dans le cas qui nous occupe, le nombre d'hommes nécessaire à la manœuvre de la pompe est :

Ainsi pour A= 1 il faudrait plus de deux hommes ; on en mettra donc trois par chaque mètre de hauteur. Pour une ascension de 4 mètres, il faudrait donc douze hommes. Mais comme les ouvriers sont divisés en deux brigades égales, Tune à la manœuvre et l'autre au repos, se relayant toutes les demi-heures, le nombre total des hommes à employer à la pompe pendant une période de dix heures sera de vingtquatre pour une ascension de 4 mètres de hauteur.

Lorsque les épuisements sont importants, on se sert d'une locomobile pour transmettre le mouvement aux pompes.

L'usage de la machine à vapeur locomobile comme moteur présente une grande économie sur l'emploi des hommes, et le débit d'un même appareil est d'autant plus grand que la vitesse imprimée par la locomobile est plus grande.

Par l'emploi de cette machine comme moteur, nous avons obtenu vingt-deux coups de piston par minute et pour chaque corps de pompe, et par suite un débit de 1 300 litres avec la pompe à deux cylindres de 0'",40 de diamètre.

Outre la pompe à deux coups de 0°',40 de diamètre, on trouve encore chez M. Letestu, ii8, rue du Temple, à Paris,

(les pompes il deux coips de d'yiS et de 0°',H de dUmètn chacun.

Le débit par minute de la pompe à' deiix cylindres de 0' ^SS de diamètre et à raison de treize coups de piston par corpe est de 250 à 300 litres pour le^ deux cylindres. Le Dcmibie d'hommes nécessaire pour la manœuvre de cette pompç ett de trois par 2 mètres de protondeur. Avec la locoraobile on peut donner vingt-deux coups de piston par minute et obtenir un débit de 460 litres pour les deux cylindres.

Le débit par minute de la pompe à deux cylindres de 0°,U de diamètre et à raison de treize coups de piston par corps est de 100 litres pour les deux cylindres, Le nombre d'hommes nécessaire pour la manœuvre de cette pompe est d'un par 2 mètres de profondeur. Avec la locomobile, on peut

pzolTEi;

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p[i. Ki.

donner vingt-deux coups 'de {Ui* ton par minute et obtenir un débit de 190 litres.

Les pompes Letestu servent h élever les eaux depuis 1*,B0 de hauteur jusqu'à 9", 50 au niui> mum. Elles sont aujourd'hui d'un usage courant dans les travaux d'épuisements; la aimplioité des appareils, la facilité de leur transport, de leur installation et de leur entretien, et enfin l'avantage de produire par homme un plus grand débit leur ont fait donner U préférence sur les anciennes machines d'épuisement.

Dans les épuisements considérables, on peut installer deui pompes à deux corps et leur communiquer le mouvement au

DES ÉPUISEMENTS, «r^ ||4ClfINES A ÉPUISER. 335

moyen d'une seule locomobile. C'est ce qui a été fait aux travaux du pont construit sur la Loire, à Andrezieux, pour la ligne du chemin de fer de Saint-Etienne à Clermont. Cette installation, que nous ^wm relavée, est représentée p^r la figure 193.

Les deux pompes à deux corps de même diamètre sont placées sur un bâti en bois de chêne qui porte également les organes de transmission de mouvement.

ha, transmission de mouvement se compose d'une roue dentée A, commandée par un pignon B; d'une poulie-volant C, montée sur le même arbre en fer forgé ; d'une manivelle placée à Tautre extrémité de l'arbre portant la roue dentée A, dont l'un des rayons sert également de manivelle; de dqux bielles en fer, articulées à une extrémité de chaque balancier et à la manivelle correspondante; enfin d'une courroie en cuir de 10 mètres de longueur.

Une poulie-volant dont l'axe est monté sur une machine locomobile communique le mouvement à la courroie, qui le transmet à la poulie-volant C et par suite au pignon B, Ce pignon fait alors tourner la roue dentée A et par suite l'arbre qui porte les deux manivelles, lesquelles traqsinettent à leur touF le mouvement à chaque balancier par l'intermédiaire des bielles.

Deux pompes à deux corps de 0",40 de diamètre installées de cette manière peuvent donner, à raison de vingt-deux coups de piston par minute, un débit de 2 600 litres par minute. Avec des corpa de pompes de 0"*,28 de diamètre, on aurait un débit de 920 litres par minute et avec des corps de pompes de 0"^,i4 on aurait un débit de 300 litres.

On peut, au besoin, faire marcher la machine locomobile avec une vitesse plus grande et obtenir dans chaque oorps de pompe jusqu'à trente coups de piston par minute. On peut donc avoir un débit plus ou moins grand, suivant la vitesse avec laquelle on fait marcher la locomobile.

Prix des pompes Leleslu,

Une pompe à 2 corps de 0™, 40 de diamètre, montée sur

plateau en bois, avec balancier et leviers ,, , i 250 //.

Les tuyaux d'aspiration de 6 mètres de longueur, avec

un coude en cuivre et une crépine en tôle 50O

La caisse et l'emballage 25»

Prix de la pompe à 2 corps de 0",40 de diamètre. . illS fr.

Une pompe à 2 corps de O'",2o de diamètre, en tôle galvanisée, et montée sur plateau en bois, avec balancier

et leviers * 852 fr.

Les tuyaux d'aspiration et accessoires 225

La caisse et remballage 23

Prix de la pompe à 2 corps de 0™,25 de diamètre. . 4 100 fr.

Une pompe à 2 corps de 0"*,4 4 de diamètre, en tôle galvanisée, et montée sur plateau en bois, avec balancier

et leviers 547 fr.

Les tuyaux d'aspiration et accessoires 488

La caisse et l'emballage 20

755 fr.

La transmission de mouvement pour 2 pompes à 2 corps de 0'",40 de diamètre et comprenant 4 paliers en fonte avec coussinets en bronze, 4 roue et son pignon, 4 poulie-volant, 2 arbres en fer forgé , manivelles, bielles et une courroie en cuir 4 250 fr.

Le bâti en bois de cbène portant les pompes et la transmission 250

La caisse et l'emballage de la transmission 30

Prix de la transmission pour 2 pompes à 2 corps de 0"»,40

de diamètre 4 330 fr.

La transmission de mouvement pour 2 pompes à 2 corps de 0"',25 de diamètre et comprenant les mômes organes

que ci-dessus i 050 fr.

Le bâti en chêne portant les pompes et la transmission . 1 60 La caisse et remballage de la transmission 25

Prix de la transmission pour 2 pompes à 2 corps de 0™,25

de diamètre 1 235 fr.

La transmission du mouvement pour 2 pompes à 2 corps

de 0«»,44 de diamètre 800 fr.

Le bâti en chêne 90

La caisse et l'emballage de la transmission 22

Prix de la transmission pour 2 pompes à 2 corps de 0", 1 4

de diamètre 912 fr.

La transmission de mouvement pour i seule pompe à 2 corps de 0*^,40 de diamètre^ y compris le bâti en chêne et l'emballage 2 810 fr.

La transmission de mouvement pour 1 seule pompe à 2 corps de 0™,25 de diamètre, y compris le bâti en chêne et l'emballage 4 967 fr.

Cette même transmission, pour 1 seule pompe à 2 corps

de 0",14 de diamètre, y compris bâti et emballage. . i 360 fr.

Une locomobile de la force de 4 chevaux, environ 5 000 fr.

Une locomobile de la force de 6 chevaux, environ 6 000

Une locomobile de la force de 8 chevaux, environ 7 000

200. Pompes Durieux. — Les pompes de M. Durieux se composent, comme celles de M. Letestu, de deux corps accouplés et montés sur un plateau en bois (fig. 194).

Les corps de pompe ont 1 mètre de hauteur et O^jSO de diamètre intérieur. Les pistons sont également coniques,

Fig. 104.

percés de trous et recouverts d'Une gamitatHB en cuir^ Ces cônes ont 0",I3 de hauteur. Quant aux soupapes, elles sont

placées à rintérieui* tnèinë de Tentretoîse et chacune d'elles forme un angle de 48 degrés lorsqu'elle est fermée (fig. 194)^ Chaque clapet ne pesaht que SOO grammes peut être soulevé facilement par l'eau qui passe de l'entretoise dans l'un des corps de pompe. Chaque soupape retombe ensuite d'ellemême lorsque le piston correspondant opère sa course descendante.

La disposition des soupapes permet ainsi aux pistons de descendre jusqu'au bas des cylindres et de leur donner une course de 0°',28 avec une machine locomobile. Cette course peut même atteindre O^^SO à 0",38 lorsque la pompe est mue à bras d'homme.

Si la pompe est mue à bras d'homme, on peut donner dix-huit coups de piston par minute ; si elle est mue par une locomobile, on peut donner vingt-deux à trente coups de piston par minute.

Produit de la pompe. — Le volume d'eau débité par coup de piston et par chaque cylindre est :

V=7:r*c = 3,14 X 0,15 X 0,28 = 20 litres.

Le volume d'eau débité par coup de pistoti et pour les deux corps de pompe est donc de 40 litres.

En manœuvrant la pompe à bras d'homme et en donnant dix-huit coups par minute, le débit total des deux corps de pompe sera donc de 40 X 18=720 litres par minute.

En faisant marcher la pompe à l'aide d'une locomobile et en donnant vingt-cinq coups par minute, le débit total des deux corps de pompe sera de 40 x 23=1 000 litres.

Les pompes Durieux ne sont ni lourdes ni volumineuses; on peut les transporter et les installer facilement. Elles ont donné des résultats satisfaisants aux travaux d'épuisements exécutés dans les fouilles pour fondations des mura du quai de Bondy^ & Lyon : chaque pompe à deux corps a débité par minute 800 litres d'eau élevés à 4 mètres de hauteur*

Gés pompes ont également fonctionné d'une manière trèsàtîsfaisante et avec beaucoup de régularité dans les travaux d'épuisements des quatre piles du viaduc de la Seine à Auteuil, chemin de fer de ceinture (certificat en date du 22 juin 1864, délivré par M. l'ingénieur de Villers).

M. Boulé, ingénieur à Melun, a également fait usage des pompes Durieux aux travaux de fondations des barrages de la Cave et de la Citanguette-sur-Seine, et en a été satisfait (certificat du 3 mai 1864).

Le prix d'une pompe Durieux, à double corps, de 0",30 de diamètre, avec 7 mètres de tuyaux en tôle de O^ylO de diamètre et un coude à articulation, est de 1 000 francs.

On trouve aussi chez M. Durieux, quai delà Charité, n** 21, à Lyon, des pompes installées surunelocomobile et fonctionliant sans l'intermédiaire de courroies, tous les mouvements étant en fer.

M. Durieux possède également une autre machine faisant fonctionner huit pompes" accouplées (seize corps de pompes). La machine et les pompes peuvent être fixées dans un bateau.

Enfin on trouve aussi chez M. Durieux des pompes à deux corps, de 0",20 de diamètre, que Ton peut mettre en mouvement soit à bras, soit à l'aide d'une machine.

201. Pompes centrifuges. — La pompe centrifuge de Gwynne, dont MM. Neut et Dumont, de Lille, sont cessionnaires, se compose d'un corps de pompe ou cylindre creux, dans lequel se meut une roue à aubes ou palettes, courbes oU planes, installées obliquement.

Cette roue à aubes est montée sur un arbre qui traverse le cylindre (fig. 19S). Comme on le voit, l'organe essentiel de

340 FONDATIOHS,

ces pompes n'est autre chose qu'une sorte de ventilateur à aubes courbes ou planes.

La roue à aubes développe la forcecentrîfuge par son mouvement de rotation. On doit faire tourner cette rotie dans un sens tel que chaque cloisoD courbe marche du côté vers lequel elle présente sa convexité.

Chacune des deux faces du cylindre est formée d'un disque qui présente eh son milieu une large ouverture circulaire. Enfin une clwson plane, placée perpendiculairement à l'axe et su milieu de l'épaisseur de la roue, la divise en deuxparlies symétriques l'une de l'autre.

Un tuyau d'aspiration T, communiquant avec le résertoir des eaux à élever, se divise endeux branches, à partir de la plaque B, et vient s'emboucher de part et d'autre aux deux ouve^ tures circulaires des faces du cylindre. Untuyaud'ascension A aboutit également au corps de pompe. La force centrifuge développée par le mouvement de rotation de la roue à aubes fait le vide dans le tuyau d'aspiration et attire l'eau dans le corps de pompe, oîi elle pénètre par le centre de la roue. La même force centrifuge projette le liquide à la circonférence du cylindre et le refoule dans le tuyau d'ascension. L'eau s'élève peu à peu dans ce tuyau jusqu'à ce qu'elle s'échappe par l'orifice de sortie. Le vide formé au centre du corps de pompe est rempli par le liquide qui monte dans le tuyau d'aspiration en vertu de la pression atmosphérique, et le même effet se reproduisant constamment, il en résulte que

la pompe donne un jet continu et remplit l'objet d'une pompe à double effet, tout en étant h la fois aspirante et foulante.

Il est à remarquer que les pompes centrifuges n'ont ni pistons ni clapets.

A l'extrémité de l'arbre qui porte la roue à aubes, et en dehors du corps de pompe, est fixée une poulie -volant, commandée soit par une courroie, soit par une roue dentée. Cette poulie-volant P est représentée dans les figures 19S et 196.

Quand la pompe est installée, on l'amorce en versant de l'eau dans le corps de pompe et les tuyaux d'aspiration jusqu'à ce qu'ils soient remplis. La machine est ensuite mise en mouvement par la rotation de l'arbre.

Si la pompe est située au-dessus de l'eau qu'il s'agit d'élever, il est nécessaire que son tuyau d'aspiration soit muni à son extrémité inférieure d'un clapet de pied pour retenir l'eau qu'on verse dans la pompe et aussi pour qu'elle reste amorcée quand on l'arrête. Cette pompe élève l'eau à des hauteurs qui correspondent exactement à la vitesse circonférentielle du disque de rotation.

202. M. Coignard, de Paris, a inventé un système de pompe dans lequel la roue à aubes est remplacée par une hélice à larges filets, représentée en plan par la. figure 196.

Par suite d'un perfectionnement apporté par M. Coignard dans la construction de sa nouvelle pompe, il est parvenu à éviter le désamorçage occasionné par la rentrée et le cantonnement de l'air dans le corps de pompe ; aussi sa pompe ne désamorce jamais.

La pompe Coignard est appelée /?om/?e hélicoïde centrifuge.