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de 3 mètres, c'est-à-dire jusqu'à 6 mètres au-dessouB de l'étiage. Après l'enfoncement des tubes, on a coulé du béton dans l'enceinte et tout autour des pilots jusqu'au niveau de l'étiï^e. Les pilots ont été également remplis de béton ; ils ODt IS mètres de longueur et 9 mètres de âche au-dessous du béton. Enfin l'enceinte de palplanches est protégée par un enrochement exécuté tout au pourtour, jusqu'à l'étiage.
Les piles au-dessus de l'eau sont formées par trois colonnes cylindriques de 2",50 de diamètre, raccordées chacune avec le tube inférieur correspondant, par une partie tronc-conique. Ces trois colonnes sont en fonte et remplies de béton comme les tubes de fondation ; elles sont, en outre, reliées entre elles par des panneaux en fonte.
Au pont sur l'Allier, à Moulins, chemin de fer de Moulins à Montluçon, on a enfoncé dans l'emplacement de chaque pile deux tubes seulement, ayant 2" ,50 de diamètre chacun et espacés de8",60 d'aie en axe ou de 6", iO entre eux (fig. 203}.
Après avoir traversé une couche de sable d'une épaisseur moyenne de l',50, ces pilots ont pénétré à travers un terrain de marne sur une profondeur ^
moyenne d'environ .H",20. La profon- , | l| *^
deur moyenne atteinte au-dessous de - t-J^^
l'étiage a été de 6" ,70. . ,:„ j
lies pilots sont composés de segments '»- >i»-
de 1 mètre de hauteur superposés les uns sur les autres.
Les piles du pont sont formées par des cylindres de 2 mètres de diamètre raccordés chacun avec le tube inférieur correspondant, par une partie tronc-conique. Ces deux colonnes sont remplies de béton, comme les tubes auxquels elles font suite ; elles sont, en outre, reliées entre elles par des entretoises.
Le pont de Moulins, repose sur deux culées en maçonnerie et huit piles tubulaires en fonte ; il se compose de deux grandes poutres longitudinales en tôle de 2", 80 de hauteur et reliées Tune à l'autre par des poutrelles transversales également en tôle. La voie de fer et le plancher sont supportés par des longrines longitudinales aussi en tôle et assemblées et rivées avec les poutrelles.
Les poutres longitudinales sont espacées Tune de l'autre de 8", 60 d'axe en axe.
Le pont est formé de sept travées de 40 mètres d'ouverture et de deux travées extrêmes de 18 mètres d'ouverture.
Le mouvement de descente des pilots tubulaires doit être guidé par un système de charpente. Au pont de Moulins, le tube à enfoncer était guidé par trois châssis fixés aux échafaudages.
Le procédé des fondations tubulaires est expéditif, économique, et d'une installation facile. Il n'entrave point la navigation et il permet en outre de descendre les fondations à de grandes profondeurs.
Des détails très-intéressants sur ce système de fondation sont donnés par M. Oppermann dans les Nouvelles Annales de la construction,
210. Fondation du pont du Rhin a Kehl. — Le pont sur le Rhin, à Kehl, a été établi à 100 mètres environ en amont du pont de bateaux dans un fond de gravier d'une profondeur à peu près indéfinie.
Les piles et les culées ont été exécutées pendant l'année 18o9.
L'application du système tubulaire au moyen de tubes en fonte de 3 mètres de diamètre présentait, dans l'espèce, des difQcultés sérieuses et devait entraîner dans une perte de temps considérable.
Il y a, en effet, beaucoup de difficultés à enfoncer des tubes en fonte de 3 mètres de diamètre, et ces difficultés augmentent dans des proportions notables, selon la nature des terrains à traverser.
II arrive parfois que, quels que soient les poids additionnels dont on les charge, et bien que leur surface extérieure soit parfaitement lisse, les tubes s'enfoncent à peine, par suite de la pression exercée sur leurs parois par les terrains traversés et des frottements qui en sont la conséquence.
Dans ces circonstances mêmes, un enfoncement subit de plus de 1 mètre d'ampleur succède quelquefois à un statu quo opiniâtre pendant un certain laps de temps.
Souvent aussi, il arrive que les tubes ont inopinément des mouvements de soulèvement de plus de 2 mètres de hauteur, ou qu'en opérant l'enfoncement d'un tube, on dérange ceux qui sont déjà en place.
Si ces difficultés ou ces inconvénients ont eu lieu lorsqu'il s'agissait d'enfoncer des tubes à une profondeur de 10 à 12 mètres, à fortiori les aurait-on rencontrés pour les piles du pont du Rhin dont les fondations ont été descendues de 15 à 20 mètres.
D'un autre côté, dans le système de fondation, tubulaîre, les tubes d'une pile ne peuvent être enfoncés que successivement et l'extraction des déblais, surtout au travers des écluses d'air, est très-lente et fort dispendieuse. Il faut manœuvrer l'écluse chaque fois qu'on doit opérer un passage d'ouvriers ou sortir des déblais ; il faut la démonter et interrompre le travail au fur et à mesure de l'addition d'anneaux à la cheminée, et il en résulte une perte de temps considérable.
Dans l'espèce et avec l'emploi du système tubulaire, il eût fallu plus de deux campagnes pour exécuter les fondations du pont du Rhin, attendu que le régime à maintenir dans les eaux du fleuve n'aurait pas permis de travailler à deux piles en même temps.
M. l'ingénieur Fleur Saint-Denis, guidé par M. l'ingénieur en chef Vuigner, a trouvé un autre système plus simple, plus économique et exigeant moins de temps dans Kexecution.
Au lieu de cylindres en fonte, il a employé pour les fondations des deux piles intermédiaires du pont, trois caissons en
tôle, de8",S0 de largeur, 5",S0de longueur et 3",60 de hauteur, juxtaposés.
Pour les deux piles-culées, il a employé quatre caissons en tôle juxtaposés, de 7 mètres de largeur chacun, 5*,80 de longueur et 3", 60 de hauteur. Ces quatre caissons forment ensemble, avec le jeu nécessaire pour remplacement des rivets, une surface de 23" ,80 de longueur sur 7 mètres de largeur.
Les caissons sont en tôle de 8 millimètres d'épaisseur, rectangulaires, fermés dans le haut et complètement ouverts à leur partie inférieure. Le poids de chaque caisson, de 7 mètres de largeur sur S", 80 de longueur et 3", 40 de hauteur, est d'environ 33 000 kilogrammes.
Chaque caisson porte trois tuyaux ou cheminées en tôle ; deux de ces cheminées sont latérales et ont 1 mètre de diamètre ; elles partent de la paroi supérieure ou couvercle du caisson et s'élèvent au-dessus de l'eau. Ces cheminées, dites cheminées à air^ sont destinées au passage des ouvriers et de l'air envoyé par des machines soufQantes, montées sur des bateaux rangés le long des piles. Une écluse à air est étabUeà l'extrémité supérieure de chacune des cheminées à air, La troisième cheminée, dite cheminée de service^ se trouve au centre du caisson et a 1°,80 de diamètre; elle s'élève jusqu'au-dessus de l'eau et descend à travers le caisson jusqu'au fond du lit du fleuve. Cette cheminée centrale est ouverte par les deux bouts et contient une noria, machine à draguer, qui fonctionne dans l'eau et dont les godets enlèvent le fond du lit. Cette noria est mue par la vapeur.
Les trois cheminées sont disposées de façon à pouvoir être enlevées après l'opération.
Les quatre caissons, placés à côté les uns des autres, re- Ués entre eux, munis chacun de trois cheminées, soit douze pour le travail d'une pile, ont été immergés dans l'espace qui leur était prépare. Ils étaient suspendus au-dessus de leur emplacement, à des verrins, au moyen desquels on modérait et réglait la descente; une fois descendus au fond de l'eau,
leur partie supérieure s'élevait de 0",60 environ au-dessus du niveau des eaux.
Ceci fait, on envoyait, au moyen de machines soufflantes, de l'air comprimé dans les cheminées latérales et par conséquent dans le caisson. L'eau se retirait des deux cheminées latérales et du caisson, mais non de la cheminée centrale, qui restait pleine d'eau, puisque la pression inférieure étant plus forte, le liquide montait jusqu'à la hauteur du niveau de l'eau dans le fleuve.
La pression de l'air comprimé étant plus forte que celle de l'eau, qui tendait à pénétrer dans le caisson par la partie inférieure, les huit ouvriers qui étaient dans chaque caisson pouvaient y travailler, enlever le gravier que la noria, logée dans la cheminée centrale, portait en dehors.
Les hommes qui travaillaient dans l'intérieur des caissons n'avaient, pour ainsi dire, qu'à pousser dans les . godets des norias les graviers qu'ils déblayaient successivement tout autour du caisson. Les godets des norias se vidaient au sommet de la chaîne dans un conduit incliné en bois, par lequel le gravier glissait dans un bateau où il était recueilli.
Les ouvriers se servaient, pour descendre et remonter, de l'une des cheminées à air dont les écluses n'étaient manœuvrées que pour cette opération.
L'emploi du double système de tube à air libre avec noria et d'écluses à air permet d'éviter toute Interruption dans le travail de fonçage des caissons.
Les caissons se sont enfoncés peu à peu dans le lit du fleuve et la pression de l'air qui y était contenu augmentait naturellement ; on a poussé ainsi jusqu'à 20 mètres de profondeur.
Au fur et à mesure de leur enfoncement, les bords des caissons en tôle étaient surmontés d'un fort cuvelage ou coffrage en bois établi par panneaux de 1 mètre de hauteur fermé de quatre côtés par des madriers en sapin, revêtu à l'extérieur de feuilles de tôle de O^'jOOS d'épaisseur. Ce cuvelage imperméable était destiné à contenir de l'eau au-dessus du caisson en tôle et à permettre plus tard l'épuisement de
la partie supérieure pour la pose à sec des premières assises de pierre de taille au-dessous du niveau des eaux ordinaires.
Afin de contre-balancer la sous-pression de l'eau et de vaincre les frottements latéraux qui offraient une résistance à renfoncement, on coula du béton au-dessus des caissons en tôle dans Tintérieur des cuvelages en bois, en protégeant suffisamment les cheminées pour ne pas apporter obstacle à leur enlèvement.
Lorsqu'on avait coulé du béton à une hauteur suffisante pour n'avoir plus à craindre l'effet de la sous-pression, on épuisait Teau contenue dans les cuvelages et on exécutait à sec une maçonnerie en hourdage ordinaire.
Lorsque les caissons ont été descendus à 20 mètres, c'està-dire à la profondeur voulue, les ouvriers les remplissaient de maçonnerie en se retirant ; on enlevait ensuite les cheminées de. service et les cheminées à air et on coulait du béton pour remplir les vides qu'elles avaient laissés.
On a eu ainsi un massif de maçonnerie et de béton de 7 mètres de large, 23 mètres de long et 20 mètres de hauteur. C'est sur ce bloc que l'on a monté la maçonnerie de chaque pile, qui est en granit des Vosges et de la forêt Noire.
Pendant l'opération, les machines soufflantes manœuvraient avec leur machine à vapeur pour comprimer l'air dans les caissons de manière à y maintenir l'eau à un niveau déterminé et assez abaissé pour permettre le travail de déblai dans l'intérieur des caissons; d'autres machines à vapeur faisaient marcher les norias.
Les inconvénients résultant pour les ouvriers d'un travail prolongé dans un air comprimé ne sont pas très-dangereux, car la pression ne dépassait pas trois atmosphères à la fin du travail. Il y avait sans doute pour eux gêne dans le commencement, mais ils s'y habituaient insensiblement. *f
Telle est, en résumé, la marche qui a été suivie, et ces détails suffisent pour faire comprendre les difficultés et le haut intérêt qu'a présentés cette colossale entreprise.
Avec ce système on n'a point à craindre le soulèvement
des caissons et il n'y a pas à craindre non plus qu'en enfonçant un caisson on vienne en déranger un autre déjà placé, puisque les caissons de fondation d'une même pile sont enfoncés à la fois.
Pour les trois dernières piles, on a supprimé le eu vêlage en bois et on a élevé sur les caissons en tôle, au fur et à mesure de leur descente, un massif continu de maçonnerie pa- Tementée en libages ou en moellons smillés; on a aussi supprimé les cheminées centrales en tôle à partir du couvercle du caisson en se bornant à parementer en briques les parois du puits contenant la noria. Enfin on a réuni d'une manière invariable les quatre caissons d'une même pile, et on a établi entre eux des communications qui ont facilité beaucoup le travail en permettant aux ouvriers de se porter facilement d'un caisson dans l'autre suivant les besoins.
Ces modifications ont eu pour résultat une économie notable, surtout dans la durée du travail.
M. Fleur Saint-Denis se proposait d'enfoncer un seul caisson de très-grande dimension pour chaque pile. Il n'a divisé la pile entre plusieurs caissons que d'après les conseils d'ingénieurs haut placés dans le corps des ponts et chaussées qui craignaient que l'enfoncement ne fût pas régulier, soit dans le sens longitudinal, soit dans le sens transversal .
Il y a lieu de penser toutefois qu'il n'eût pas été impossible de fonder chaque pile au moyen d'un seul caisson, car les modifications introduites dans les trois dernières piles reviennent à peu près à cela, puisque les caissons juxtaposés, réunis d'une manière invariable et communiquant entre eux, n'en forment en réalité qu'un seul; toutefois la division en quatre caissons entraînant un plus grand nombre de cheminées d'extraction, a eu pour résultat de faciliter et d'abréger singulièrement le travail d'enlèvement des déblais, et par suite la durée de la descente, et, sous ce rapport, il est heureux qu'elle ait été adoptée dès le principe.
Les fondations des quatre piles ont été descendues unîfor-
mément à 20 mètres au-dessous de Tétiage ou 22 mètres environ au-dessous des eaux moyennes. La première a été terminée en 68 jours, la deuxième en 35, la troisième en 2S et la quatrième en 22, sans aucun accident.
Les maçonneries des piles ont été élevées à partir du niveau de Fétiage, et des enrochements protègent les fondations depuis le fond du lit jusqu'à la hauteur de Tétiage.
Le tablier du pont de Kehl repose sur deux culées et sur quatre piles.
Les procédés employés pour les fondations du pont de Rochester constituent le système des fondations tubulaires et peuvent être considérés comme une application perfectionnée du procédé de M. Tiger.
La première application de l'invention de M. Tiger aux fondations des ponts ayant été faite en Angleterre par MM. Hugues et Cubitt, l'opinion publique a accordé aux Anglais la priorité dans la découverte des procédés de fondations tubulaires à l'aide 'de l'air comprimé dans des tuyaux en fonte composés d'anneaux successifs.
Les fondations du pont du Rhin ont rendu à l'invention de M. Tiger le caractère français que lui avait fait perdre sa première application en Angleterre.
Il y a, en effet, loin du système tubulaire au système de caisson surmonté de chambres à air et de cheminée de service, sur lequel on maçonne à sec, au fur et à mesure de son enfoncement.
Dans le système de fondations tubulaires, il est nécessaire, pour empêcher les tubes de se soulever, lorsqu'ils sont à une assez grande profondeur, de les charger de très-forts contrepoids qu'il faut enlever ensuite. Cet inconvénient grave n'existe pas dans le système nouveau, puisque la maçonnerie, exécutée au-dessus du caisson au fur et à mesure qu'il s'enfonce, forme naturellement cette surcharge, qui devient permanente et utile.
Par suite de l'exécution de ces maçonneries, pendant la descente du caisson, la pile est fondée dans les meilleures
conditions de solidité possible, lorsque le caisson est descendu à la profondeur voulue.
La grande cheminée de service ou centrale, qui traverse le caisson, étant disposée pour que les eaux s'y maintiennent au niveau du fleuve, on peut y opérer incessamment et sans éclusage l'enlèvement des produits du draguage *.
* Nous avons fait ce résumé d'après rintéressant ouvrage publié en 1861 par M. Emile Vuigner, ingénieur en chef, et M. Fleur Saint- Denis, ingénieur principal. Cet ouvrage contient de nombreux détails pratiques sur les dispositions générales et d'exécution du pont sur le Rhin à Kehl.
