DU BOISAGB ET DU MURAILLEMENT COURANT DANS LES MINES

une terre donnée, soît au son qu'elles émettent lorsqu'on les frappe légèrement.

Les briques sont particulièrement commodes pour la construction rapide des voûtes. On fait assez souvent les pieds-droits en moellonset les voûtes en briques.

(I90) Sans entrer dans des détails étendus qui seraient du domaine de Fart de la construction, nous nous bornerons à indiquer quelques règles auxquelles on doit avoir égard, pour la bonne confection des maçonneries souterraines.

En première lieu, pour le mortier, on l'emploiera généralement de qualité hydraulique. Ce mortier devra èire gâché très-serré^ c'està-dire avoir une consistance assez épaisse, et être employé en aussi petite quantité que possible, simplement pour former un lit bien continu, mais peu épais, entre les diverses assises de matériaux et pour remplir exactement tous les vides que laissent entre elles les pierres d'une même assise, serréesles unes contre les autres. Quand les matériaux sont poreux, il est bon de les mouiller avant l'emploi.

n est recommandé de ne laisser aucun vide, ni dans la masse de la maçonnerie, ni entre la maçonnerie et le terrain, et, autant que possible, d'enlever les pièces du boisage et même les garnissages. Tous les vides qui existent derrière la maçonnerie et qui résultent de l'enlèvement des bois, doivent de même être bourrés par des remblais bien tassés, ou mieux encore par du béton.

Il convient, lorsqu'on se décide au muraillement d'jine galerie, de ne pas différer ce travail et de l'exécuter de suite dans des conditions suffisantes de solidité (voir n" 188).

Dans la maçonnerie à joints parallèles fonctionnant comme un pilier, ces joints doivent être perpendiculaires à la direction de l'ef* fort qu'elle doit supporter.

Dans les voûtes, la corde de Tare se place k peu près perpendiculaire à cet effort ; les coussinets de la voûte doivent être établis trèssolidement, et la voûte elle-même doit être d'autant plus épaisse, pour une corde d'une longueur donnée, qu'elle est plus surbaissée.

Il sérail d'ailleurs oiseux de chercher à poser des formules pour calculer numériquement cette épaisseur, les pressions que la voûte

aura h supporter étant à peine connues en direction^ et nullement ai grandeur,

La maçonnerie se construit par assises successives, dans chacune desquelles on a soin de croiser les joints. On croise également les joints d une assise à la suivante, de manière à bien relier la mas^e dans tous les sens. On augmente encore cette liaison par l'emploi des parpaings ; on applique très-convenablement à cet usage les vieux bois de mine recoupés sur une longueur égale à Tëpaisseur donnée à la maçonnerie.

Ces généralités posées, nous allons, comme nous l'avons fait pour le boisage, considérer les divers cas qui se présentent habituellement dans l'exploitation d'une mine.

(191) HormilleineBt d*niie galerie * coBscrTer mm mlUev des blaftsy ponr deeeervlr une taille en exploltaHon. — Ce travail est moinS

un muraillement proprement dit, qu'une sorte de remblai, combiné souvent avec un certain emploi du boisage.

On remblaie, en général, en arrière de la taille, soit avec les matières stériles que fournit le gite, soit, au besoin, avec des matériaux pris sur un autre point, dans la mine ou au jour. Ces remblais sont simplement rejetés en arrière à la pelle, sans prendre de soins spéciaux pour les bourrer contre le toit. Seulement le long des ga-

leries à réserver, on ménage soit des murs continus, soit des lignes de piliers dits piliers à bras^ qu'on établit en choisissant dans le remblai les morceaux les plus résistants et d'une forme appropriée, pour bâtir une sorte de maçonnerie en pierres sèches, parementée avec quelque soin sur les diverses faces qui ne sont pas en contact immédiat avec la masse des remblais. C'est dans celte maçonnerie qu'on emploie volontiers les vieux bois de mine formant parpaing sur toute l'épaisseur muraillée, qui est peut-être de 1",50 à 2 mètres et plus. Si le toit a besoin d'être soutenu sur la largeur de la galerie, on boise avec quelques chapeaux engagés dans la maçonnerie, et reposant souvent sur d'autres vieux bois placés longitudinalement pour répartir la pression du chapeau sur une base suffisante.

Ce système, représenté figure 166, donne, à peu de frais, un soutènement suffisant pour les quelques semaines ou les quelques mois

DU BOISAGE ET DU MUnAILLEMBNT COURANT DANS LES HINES. 265

que la galerie restera ouverte, el prël'érable à un vrai muraillement à mortier de chaux et sable, qui serait plus eher^ et ne résisterait pas nUeux à raffaissement inévitable du toit.

Au lieu de mettre la galerie au milieu du remblai, on pourrait la placer contre le massif, qui limite le chantier au moins sur un des côtés. On aurait alors le massif sur un côté et le remblai seulement sur l'autre côté de la galerie.

Il est bon de remarquer que ce!te position de la galerie, loin d*ètre avantageuse, serait souvent défavorable à la solidité; car c'est au droit du massif que se fait la rupture, si elle accompagne Taffaissement général du toit sur les remblais, et tous les mineurs^ savent bien que, dans ce cas, une galerie se tient mieux au milieu des remblais que suivant la ligne qui sépare les remblais du massif.

(192) MnralUement d'nae galerie ordliudre. — Ce muraillement

présente, comme le boisage, un certain nombre de cas à considérer.

Très-souvent la galerie se compose de deux pieds-droits d'un mètre de hauteur,'Construits en moellons, et surmontés d'une voûte en plein cintre d'un mètre de rayon ; de sorte que le muraillement terminé, la galerie présente une longueur dans œuvre de 2 mètres et une hauteur sans clefs également de 2 mètres Ifig. 167).

Les pieds-droits sont fondés de 10 à 20 centimètres dans la sole, et ont de O^fOO à 1 mètre d'épaisseur. La voûto a rarement plus de deux briques, ou 0'",50, d'épaisseur, quelquefois seulement une brique ou une brique et demie.

Si la galerie a d'abord été boisée, il arrive souvent qu'on doit commencer par enlever les bois et l'élargir, pour poser la maçonnerie. Mais quand même la maçonnerie pourrait être inscrite à Tintérieur des cadres, ceux-ci doivent toujours, à moins de danger d'éboulement immédiat, être enlevés ainsi que les garnissages, et tous les vides qui en résultent doivent être remplis avec le plus grand soin.

La construction des pieds-droits ne présente aucune particularité h signaler. Pour la pose des voûtes, on emploie des cintres retroussés formés simplement d'une forte barre de fer recourbée circulairement, pour recevoir les douelles, oucouchis, servant à la pose; Cette

barre est munie de deux talons, par lesquels elle repose sur les pieds-droits.

Cette disposition a l'avantage de permettre de travailler à la voûte, sans interrompre la circulation dans la galerie,

(193) Si Ton s'attend à ce que la pression vienne, non-seulement de haut en bas sur la voûte, mais aussi latéralement, et même de bas en haut, par suite de la tendance de la sole à remonter, on emploie un muraillement elliptique complet, résistant à la poussée dans tous les sens, ou plutôt, dans la pratique, une courbe à plur sieurs centres.

Le muraillement complet comprend d'abord le radier en forme de voûte renversée, dont on se donne la corde, qui est la largeur au bas de la galerie.

En ajoutant à ce premier élément, la largeur de la galerie à une hauteur donnée et sa hauteur totale, on a tous les éléments nécessaires pour en déterminer la section.

On procède de la manière suivante :

Soit AB la largeur à la base (fig. 168).

CE la largeur maxima à une hauteur donnée.

W la hauteur sous clef, au-dessus de la corde du radier. Menant la corde BC et élevant une perpendiculaire sur le milieu de cette corde, jusqu'à la rencontre de l'horizontale CE, on a en 0 le centre de l'arc BC. Décrivant du point m comme centre le quart de cercle DF, et prenant DG=Dm=mG. L'angle BmG du triangle équilatëral est de 60% et l'angle GmF, qui est son complément, est de 50*. Menant CH parallèle à GF et HO parallèle à mG, on aura en 0' et en 0*, les centres de deux arcs de cercle CH et DH, qui compléteront le démi-profil BCHD de la galerie. Les trois arcs de cercle BC, CH et HD, d'après la construction, se raccordent en G et en H.

Les angles au centre correspondants sont, pour le premier, l'angle COB qui dépend de la position relative des points B et G, pour le second, l'angle CO'H qui est de 30*, et pour le troisième, l'angle HO'D qui a une valeur double.

Quant à la voûte renversée dont la corde est AB, et qui doit former le radier, on peut^ si l'on veut, la décrire au moyen d'un arc

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de cercle décrit du point 0"' comme centre avec VB pour rayon, et alors l'arc AB se raccorde en B avec Tare BC . Mais le plus souvent on emploiera une voûf e surbaissée , dont on placera le centre sur un point de la verticale DmD', en s'imposant la condition que cette voûte ait une flèche donnée DT)*, c'est-à-dire en faissant passer un arc de cercle par les trois points AMB. On en trouvera le centre 0^^ en élevant une perpendiculaire sur le milieu de la ligne BD* et la prolongeant jusqu'à sa rencontre avec la verticale DmIK.

Le profil de la galerie présentera en B un jarret ou angle vif, dont Tangle OBO'^ sera le supplément. On placera convenablement en B une pierre d^angle, taillée de manière à former coussinet pour les deux voûtes BA et BC.

L'épaisseur, dans un muraillement de ce genre, n'est pas la même en tous les points. Elle devrait dépendre, en chaque point, et du rayon de courbure et de la pression inconnue qui s'y manifestera. On aurait une sorte de limite, dont on sera toujours plus ou moins éloigné, si Ton supposait le terrain tellement meuble et coulant qu'on pût en quelque sorte l'assimiler 11 un liquide, auquel cas la pression serait uniformément distribuée, et agirait normalement à la surface de l'extrados. On devrait dans ce cas, pour obtenir une égale ^ . .

fatigue dans tous les joints, donner, en chaque point, une épaisseur 7*C / *^' '"* r«nj[iiMAinnBr]lr au vw^jw de eanriwrre. Habituellement on se borne ^ ''^ '^^ à donner à la clef une épaisseur d'une brique à une brique et demie, qu'on porte à deux briques ou deux briques et demie sur les côtés, quand on prévoit des poussées latérales très*fortes.

L* épure ci-dessus indiquée, qui consiste à tracer le demi^profll en travers de la galerie avec trois centres, ou, en y comprenant le radier, avec quatre centres, suffit parfaitement pour les galeries à petite section, telles que les galeries de mine ordinaires. On multiplie habituellement le nombre des centres, ou Ton adopte le profil ellip*> tique pour les grandes sections.

(194) Ouand la galerie a été exécutée dans un terrain ébouleux, à Paide des méthodes spéciales de boisage, décrites à la fin du n* 181, on trouve souvent opportun, après que le terrain s'est ressuyé et est ainsi devenu moins coulant, de remplaeer le boisage et

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sa garniture par une maçonnerie. Le travail doit se faire dans un sens inverse du boisage, ou en partant du bout de la galerie et revenant vers l'oriGce, afin de pouvoir plus facilement soutenir les garnissages, après qu'un cadre a été enlevé pour faire place au muraillement, et ensuite arracher ces garnissages eux-mêmes, après que le muraillement a été substitué à la place d'un cadre.

Cette substitution se fait cadre par cadre, et pour un cadre donné, pièce par pièce. On coupe les montants par le pied, pour enlever d*a* bord la semelle et ses garnissages, et poser le radier ; puis on coupe progressivement ces mêmes montants à mesure que les piédroits s'élèvent, tout en maintenant en place ce qui en reste encore, ainsi que le chapeau, par un étançonnage provisoire. Ensuite on pose les cintres, on enlève rapidement le sommet des montants et le chapeau, et on les remplace aussitôt par un bandeau de voûte.

Ce mode de travail est facile à décrire ; mais l'exécution en est délicate et demande des ouvriers habiles. L*art de l'ouvrier consiste à fractionner, autant qu^il convient, l'enlèvement d'un cadre, et à étançonner provisoirement les parties encore en place de ce cadre, de manière qu'aucune partie du terrain ne reste jamais sans être soutenue par les garnissages, jusqu'au moment même où la maçonnerie vient les remplacer contre le terrain.

Une telle maçonnerie gagnera beaucoup, en solidité et en facilité d'exécution, à être faite avec un mortier éminemment hydraulique.

(195) Pour des terrains du genre considéré, on a aussi proposé et employé avec succès une méthode consistant à murailler directement la galerie, au fur et à mesure de son exécution.

Le front de taille est maintenu et l'avancement est poussé en le fractionnant, comme il a été dit au TC^^Uf^Le pourtour de la galerie , est maintenu par dçs palplanches en fer soutenues par des cadres également en fer. Elles sont toujours engagées dans le terrain d'une petite quantité en avant du front de taille, et en arrière elles sont engagées derrière la maçonnerie^ qu'on avance successivement, par reprises d'environ 1 mètre, à mesure que les progrès de l'excavation permettent de démonter le cadre d'arrière, pour le reporter en avant à une petite distance du front de taille.

DU BOISAGE ET DU MURÂILLEVENT COURANT DAMS LES HLNES. S69

Les cadres en fer sont formés de deux pièces, afin de pouvoir être facilement démontés. Ils sont portés par une semelle formée d^une planche en fer dans laquelle ils pénètrent par une mortaise. Cette planche est posée sur une autre semelle en bois, qu'il suffit de dé* placer de côté lorsqu'il s'agit de démonter le cadre.

Les trois cadres en place à la fois sont maintenus parallèles, ou entretoisés, au moyen de deux tirants en fer qui traversent leurs nervures intérieures et sont clavetés à droite et à gauche de chaque nervure. Les palplanches en fer que supportent les cadres, présentent une série de trous, dans lesquels on engage les pointes de leviers en fer à l'aide desquels on les fait avancer.

Ce système est représenté (fig. \ 69) dans son ensemble et avec les principaux détails relatifs aux cadres et à leur entretoisement, ainsi qu'aux palplanches et à la manière de les soutenir (voir la légende des planches).

Ce mode de travail est fort avantageux, en ce qu'il supprime la dépense de boisage qu'on doit faire dans le système ordinaire des palplanches en bois décrit au numéro précédent. Mais il ne se prêterait peut-être pas aussi bien, ou, en quelque sorte, avec la même souplesse que ce dernier système, à toutes les circonstances du travail du percement dans un terrain excessivement difficile.

(196) Enfin, de même que certaines circonstances de terrain permettent, dans le boisage d'une galerie, de supprimer tel ou tel élément entrant dans la composition normale d'un cadre, on peut concevoir que le muraillement se borne, tantôt à deux murs latéraux sans voûte, si le toit est convenablement solide, tantôt à une voûte plus ou moins surbaissée, si les parois sont très-solides et le toit plus ou moins ébouleux. On peut concevoir aussi, qu'à défaut de coussinets d'une solidité suffisante, on se procure un point d'appui pour une voûte donnée, au moyen d'anneaux convenablement disposés, etc., etc.

On peut avoir ainsi une multitude de combinaisons diverses, qu'il est facile d'imaginer, et dont les figures 170 à<49^onnent quelques exemples. Ces exemples sont extraits de l'ouvrage de M. Gatzschmann, sur le muraillement des mines.

Ces diverses figures, pour lesquelles nous renvoyons à la légende eiplicative des planches, représentent difTërents cas de galeries d'allongement établies dans des filons. Elles supposent les ëpontes tantôt solides, tantôt plus ou moins ëbouleuses ; elles supposent également, tantôt que le filon est intact au-dessous de la galerie, tantôt que le massif situé immédiatement en aval pendage a été, ou va être exploité.

Ces dispositions se rencontrent dans les filons de la Saxe, où il est fait un usage du muraillement plus général que dans la plupart des autres districts métalliques.

(197) WaramaBiqit d'wn pmÊim de ndae. — NooS avOUS déjà dit

qu'un puits de mine diffère d'une galerie par sa section généralement beaucoup plus grande ; il en diffère aussi par la position de son axe, qui est le plus ordinairement vertical.

Ces deux circonstances tendent, la première à augmenter, la seconde à diminuer les moyens de consolidation que peut demander un terrain donné.

Mais la première doit être considérée comme étant de beaucoup la plus importante, et un puits de mine s'établira habituellement dans les meilletires conditions de soliditéj soit à cause de la durée du service qui lui est demandé, soit surtout à cause des inconvénients majeurs qu'entraîneraient des réparations fréquentes, venant entraver, ou suspendre même, l'extraction et l'épuisement.

On peut donc poser comme règle quun puits de miae^ destiné à m Umg usage, doit être muraUlé,

Ce principe admis, la forme circulaire est celle qui donne, à la fois, le plus de facilité pour l'exécution de la maçonnerie, et les meilleures conditions de résistance à une poussée du terrain se produisant dans un sens quelconque.

Seulement, la section du puits est moins bien utilisée que dans un puits rectangulaire ; ce qui n'est d'ailleurs qu'un inconvénient assez secondaire au point de vue de la dépense, et peut-être, au contraire, un avantage appréciable au point d^ vue de la ventilation.

On peut d'ailleurs éviter partiellement l'inconvénient signalé en

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donnant au puits une section elliptique* ou mieux encore une section ayant la forme générale d'un rectangLe, mais dont les quatre côtés sont des arcs de cercle de grand rayon.

Ce dernier système est assez usité en Allemagne. Hais en Angleterre, en Belgique et en France, on préfère habituellement une section circulaire, rarement inférieure à 3 mètres et supérieure à A'^ybO de diamètre^

C'est ainsi que depuis une vingtaine d'années, beaucoup de puits ont été exécutés au diamètre de 4 mètres. En supposant un muraillement de deux briques d'épaisseur, le terrain doit alors être creusé sur un diamètre de 5 mètres au moins, réductible à 4 mètres dans les passées, s'il s'en présente, où le terrain, solide et en couches rapprochées de l'horizontale, peut se passer de moyens de soutènement.

Cependant, même dans ce cas« juge-t-on le plus souvent opportun de faire un revêtement d'une demi-brique au moins, pour prévenir toute possibilité d'éboulement accidentel. Cette précaution sera toujours prise, même en terrain solide, soit pour les premiers mètres partant du jour, qui sont toujours plus ou moins désagrégés par les agents atmosphériques, soit pour retenir les débiais extraits du puits qui sont souvent employés à former autour de l'orifice du puits un terre-plein, ou plâtre^ élevé d'une certaine hauteur (2 ou 3 mètres) au-dessus du niveau naturel du sol.

Ces quelques mètres de muraillement» quand le terrain est solide, se posent quelquefois directement sur une banquette ménagée dans le terrain* On emploie soit des briques, soit des moellons piqués sur cinq faces et entaillés en forme de voussoîrs. Ces moellons ont de 0°',40 à QTJO de queue. La face tournée du côté du terrain reste seule brute. L'espace, entre cette maçonnerie et le terrain, est rempli d'argUè fortement damée pour empêcher l'infiltration des eaux superficielles. On donne parfois à ce muraillement une forme légèrement conique évasée par le haut, de sorte que la section, à l'orifice, est un peu plus grande que la section e<Nirante du puits.

(198) Lorsque le puits a besoin d'étie muraille pour être nudn* tenu solide, il n'arrive pas toujours, ni nène habituellement, qu'on

trouve des parties' assez résistantes pour qu'on y puisse former des banquettes capables de soutenir directement le muraillement.

Dans ce cas, on le fait reposer sur un cadre porteur, qu'on nomme tin rouet ou une rouUsse.

Le travail ordinaire, en terrain passable, se fait par une série de reprises successives.

Supposant le puits creusé et muraille jusqu'à une certaine profondeur, on recommence à creuser d*abord sur un diamètre égal au diamètre intérieur de la maçonnerie ; puis on s'élargit progressivement à mesure qu'on descend, laissant une sorte de corniche pour soutenir provisoirement la roulisse de la dernière reprise de maçonnerie. On descend ainsi d'un certain nombre de mètres, qui varie selon la solidité du terrain. Lorsqu'on trouve une assise pro» preà rétablissement d'une nouvelle roulisse, ou lorsqu'on reconnaît qu'il est devenu nécessaire de murailler, on ménage la banquette qui recevra cette roulisse, et Ton continue à creuser d une petite quantité pour former un puisard ; on pose la roulisse et on élève sur elle la maçonnerie. Quand on se rapproclie de la roulisse supérieure, on enlève la corniche par portions, et on la remplace provisoirement par des buttes qui prennent leur point d'appui sur la maçonnerie encours d'exécution, et qui sont successivement déplacées et enlevées, à mesure que la maçonnerie s'élève et vient toucher le dessous delà roulisse.

Le muraillement du puits achevé, la colonne du puits présente ainsi une série de reprises qui ont été exécutées dans V ordre descendant^ chacune d'elles ayant d'ailleurs été exécutée de bas en haut.

Ces diverses reprises sont séparées les unes des autres par les roulisses qui restent engagées dans la maçonnerie.

Telle est Yidée générale du travail.

Il doit être entendu qu'au point de vue de la bonne confection de la maçonnerie, on se conformera à toutes les indications du n"" 190. Mais les conditions matérielles dans lesquelles le travail s'exécute demandent quelques détails additionnels, que ne comportait pas le muraillement d'une galerie.

En premier lieu, il faut, à chaque reprise, comme on vient de le dire, donner un point d'appui solide à la maçonnerie. Le cadre