I .,233 ^^^ segments et d'une plaque courbe. Dans la

Fig. m. — Coupe dn puits Cheshire suiïant l'aïa.

paroi du puits était ménagée une fausse porte pour l'entrée du souterrain à 52 pieds 9 pouces (16,08 m.) de profondeur.

Sur la rive Cheshire, l'ancien puits fut abandonné et remplacé par un autre à 20 pieds (6,10 m.) plus loin de 15 pieds (4,57 m.)

de diamètre. Le fonçage se fit à niveau plein avec uae drague à cuiller (dredger grab). L'enveloppe en fer descendait sous son poids, convenablement augmenté de manière à assurer une charge de 2 t. par pied courant de couteau (6 700 kg par mètre courant). Pour diminuer les frottements, le diamètre extérieur du couteau avait 1 pouce (0,025 m.) de plus que les viroles courantes. Quand il fut arrivé à fond on immergea, avec des bottes, du béton de manière à former un radier étanche. On put alors le mettre k sec et poser le radier en fonte. La paroi comportait, comme pour l'autre puits, une fausse porte à la profondeur de 46 pieds 6 pouces (li,!*? m.] prévue pour le souterrain (flg. HT].

Revêtement en fonte. — Le souterrain devait avoir 805 pieds

Fig. i 19. — Détails des joinis longiludînaux.

Fig. tl9. — Délails des joints

- Détails de la clef.

(245,36 m.) de longueur, 10 pieds (3,05 m.) de diamètre extérieur et 9 pieds (2,71 m.) d'ouverture libre.

Les anneaux du revêtement en fonte (Og. 118 à 120) avaient

164 EMPLOI DO BOUCLIEII

1 pied 6 pouces (0,46 m.) de loDgueur. Ils se composaient de 10 segments de 3 pieds (0,91 m.) de longueur suivant la circonférence pesant chacun 4 cwt (203,2 kg.) et d'une clef de 10 pouces (0,25 m.) pesant ! cwt (50,8 kg.).

L'épaisseur de ces segments était de 1 pouce 1 1/16 (0,04 m .) et tous les joints tant longitudinaux que transversaux étaient entaillés de manière à pouvoir être garnis et étaochés avec du ciment de Porlland. On voit nettement sur les figures 121 à 123 comment était effectuée la jonction du puits et du souterrain.

Le houcllep. — Quand les puits furent à fond, les fausses portes furent enlevées, le bouclier mis en place. Onseservil à cet effet du sas à air construit pour l'achèvement du puits.

Le bouclier se composai td'une enveloppe cylindriqueentôle d'acier de 3/8 pouce (0,01 m.)

Pig. 123. — Coupe arec le puiU.

d'épaisseur, assemblées à recouvrement avec des rivets à tètes fraisées, de manière à obtenir une surface bien unie. La longueur totale était de 11 pieds 7 pouces (3,53 m.), le diamètre

Fig. 122. — Coupe boriionlale.

Raccordement

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extérieur de 10 pieds 3 pouces (3,124 m.) et le diamètre inté rieur de 10 pieds 1 pouce 1/2 (3,086 m.) (fig. 124).

Fig.'125. — Elévation arrière du bouclier.

Il y avait à 3 pieds (0,91 m.) en arrière de Tarête coupante une

cloison composée de pièces limitées par deux circonférences concentriques et des rayons.

Cette cloison était légèrement concave du côlé de l'avancement et était

munie d*une petite porte dans le bas. Derrière la cloison, qui était spécialement renforcée par des cornières, se trouvaient 9 vérins de 7 pouces (0,18 m.) de diamètre et 2 pieds (0,61 m.) de course (fig. 125.) Us étaient placés dans des berceaux en fonte venus de fonte dans des segments réunis les uns aux autres par des collets et constituant un anneau à l'intérieur du bouclier (fig. i26j. Les cylindres des presses étaient fixés dans ces

berceaux par des étriers. Ces presses prenaient appui contre la cloison par Tintermédiaire de goussets en tôle et cornières. Leurs tiges portaient contre le revêtement en fonte.

L'entrepreneur comptait exécuter le déblai au moyen de jets d'eau sous pression et avait fait ménager à cet

Fig. 126. — Coupe du bouclier sur les vérins.

effet dans la cloison 10 couvertures pour y placer des lances; mais le terrain composé de couches très variables d'argile et de gravier ne se prêta pas à ce procédé et le déblai dut être fait par la petite ouverture, ménagée dans le bas, qui avait 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) sur 1 pied 9 pouces (0,53 m.) Elle pouvait être fermée par une plaque de tôle boulonnée quand, malgré la pression, le terrain devenait peu sûr et que des éboulements étaient à craindre. Malgré cette précaution, il entra une fois dans le souterrain un peu d*eau et de sable. Quand le terrain était bon au contraire, les hommes pouvaient pénétrer jusqu'au front de taille et Tavancément devenait bien plus rapide. Dans ce cas on ouvrait non seulement la plaque d'en bas, mais aussi la plaque circulaire du milieu et la plaque radiale, immédiatement au-dessus, afin de faciliter rentrée et la sortie. Le front de taille devait être boisé, en laissant à découvert le moins de surface possible. Le travail fut continué dans ces conditions pendant vingt semaines jusqu'au commencement de septembre et on avança de 48 yards (43,89 m.).

Sas é, air. — Quand la galerie fut arrivée à cette distance, Tentreprise commença Tinstallation d'un sas horizontal à l'entrée du souterrain, afin de supprimer le sas vertical du puits qui causait beaucoup de retard à la sortie des déblais. Le sas était composé de deux cloisons en briques de S pieds 6 pouces (1,68 m.) d'épaisseur, séparées par un intervalle de 3 pieds 6 pouces (1,07 m.). Les portes en fonte battaient sur des cadres avec garnitures en caoutchouc. Les cloisons étaient traversées en outre par un tuyau de 9 pouces (0,23 m.) de diamètre muni de robinets aux deux bouts pour le passage des rails. En y adaptant un tuyau flexible, on pouvait s'en servir également pour Tévacuation de l'eau accumulée dans la chambre de travail. Un autre tuyau muni d'un manomètre indiquait à l'extérieur la pression de l'air dans le souterrain; il est inutile de parler des tuyaux d'alimentation et de vidange de l'écluse. Plus tard, il devint nécessaire d'accoler un second sas de sécurité, avec une porte en bois et tenu toujours ouvert du côté de l'intérieur pour servir d'asile aux ouvriers (fig. 127 et 128).

Quand ce sas fut mis en service, les ouvriers prétendirent qu'il y avait beaucoup plus de danger parce qu'ils n'avaient plus la res-

source de se mettre à l'abri dans la partie haute du puits et refusèrent de travailler avec les trois ouvertures dans la cloison du

H fOBp* UumrHlc.

Fig 127 — Sas à air.

bouclier. On ne laissa plus que l'ouverture inférieure et, sur l'indication de M. Deacon, on mit à quelques pieds en arrière une cloison en planches qui montait un peu plus haut que l'ouverture.

De cette manière, si l'eau pénétrait par l'ouverture, elle ne pouvait s'étendre et était maintenue par la pression de l'air puisque l'eau elle-même masquait l'ouverture par où il aurait pu s'échapper. L'avancement par contre se trouva très ralenti et, comme on ne travaillait que du bas, il se produisait des éboutements dont on ne pouvait limiter l'étendue, de sorte que l'on retirait deux à trois fois le cube du vide. Pour

Fig. 128.

éviter ces affouillements on plaça des palplanches horizontales en fer qui traversaient la cloison. Elles avaient 6 pieds (1,83 m.) de longueur et pouvaient par suite être poussées à 3 pieds (0,91 m.) en avant du couteau dans le terrain solide. Il y en avait six de 5 pouces (0,13 m.) de largeur espacées de 12 pouces (0,30 m.). Ce toit temporaire en avant du couteau empêchait les chutes de terres.

Arrêt de l'entreprise. — Le travail marchait très lentement, quand on remarqua que le bouclier déviait sur la gauche, quoique Ton ne se servît que des vérins de gauche. Un examen attentif montra que le couteau était replié vers l'intérieur de 15 pouces (0,38 m.) sur une étendue d'environ 6 pieds (1,83 m.) et que le bouclier était fendu longitudinalement depuis la queue jusque près de la cloison. 11 fallut arrêter le travail et les ouvriers réussirent non sans de grands dangers à blinder le front de taille à la hauteur du couteau.

Dans ces circonstances, les entrepreneurs se refusèrent à continuer le travail et on commençait à douter qu'il pût jamais être terminé. Il s'était écoulé quarante et un mois depuis le commencement des travaux et on n'avait encore exécuté que les deux puits et 182 pieds (55,47 m.) du souterrain. Il y avait eu des accidents fréquents et on avait failli voir tout détruit. Deux entrepreneurs successivement avaient dû se retirer et, malgré l'affirmation de M. Deacon que Ton pourrait terminer et son offre de faire le travail directement sans entrepreneur, la corporation désira avoir l'opinion d'un ingénieur, indépendant de l'affaire, sur la possibilité de l'achèvement. Sir Benjamin Baker fut appelé pour donner son avis et estima comme lui qu'il était possible de terminer le souterrain.

Sir Benjamin, dans son rapport du 3 octobre 1891, disait qu'il connaissait les détails d'exécution d'à peu près tous les travaux de ce genre qui avaient été faits en Amérique, où il a été exécuté plusieurs kilomètres do souterrain sous les lacs et les rivières, mais que nulle part le terrain n'élait si variable, passant dans la faible section de 3 m. de la vase au sable mouvant, au gravier et même au ballast avec parfois des veines d'argile. Néanmoins l'expérience du passé donnait bon espoir. Pour lui, il n'y avait pas de doute que

les retards et les déboires n*étaieni pas dus à Tim possibilité de faire le travail, mais à ce que les différents entrepreneurs s'étaient trompés sur les difficultés et avaient prévu des moyens insuffisants pour en venir à bout. Le premier, qui savait par les sondages qu'il aurait affaire à de Targile avec du gravier et du sable, ne s'outilla que pour Targile, tandis que le second prévit un bouclier, qui aurait pu à la rigueur convenir au sable et au gravier, mais n'était pas adapté aux terrains variés qu'il savait exister. Il ne fallait pas oublier que le bouclier faisait partie de Toutillage de Tentreprise, que les ingénieurs n'avaient pas d'ordres mais tout au plus des conseils à donner. Sir Benjamin estimait que les entrepreneurs avaient essayé une solution qui n'avait pas été tentée avant eux et que les inventeurs heureux sont rares. Il aurait fallu un bouclier capable d'agir dans le gravier, le sable mouvant et l'argile dans tout ordre de stratification et d'empêcher l'échappement de l'air comprimé. Il concluait qu'on devait pouvoir y arriver et achever le travail assez rapidement.

Reprise du travail. — M. Deacon avait déjà proposé de faire le travail sans l'intermédiaire d'un entrepreneur. Dans les circonstances présentes, il n'y avait pas d'autres ressources à moins de renoncer au souterrain et de solliciter une nouvelle autorisation du Parlement pour un autre tracé qui aurait forcément entraîné l'abandon d'une grande partie de l'aqueduc déjà exécuté. Dans un rapport du 13 octobre 1891, il s'ex[»rimait ainsi : « Avec un bouclier « approprié aux différents terrains rencontrés, il serait possible de

« terminer le travail pour l'été prochain Un examen répété

« des travaux de cette nature m'ont convaincu de la possibilité de c mener l'entreprise à bonne fin sans dépenses exagérées. Je dois « rappeler que je n'ai pas proposé cette solution, mais qu'elle a été c imposée, à mon avis, inutilement, par le Board of trade, ce qui € a retardé l'achèvement d'une entreprise dont il est une partie tt peu importante mais essentielle. Il ne reste plus qu'à pousser le w travail après mûre réflexion, avec une énergie soutenue et pleine « confiance dans le résultat. » Ces conseils furent entendus et l'achèvement du travail eut lieu non pas à l'été, comme M. Deacon l'avait prévu, mais en mars en moins de quatre mois et demi.

Le travail fut donc repris sous la direction de M. Deacon. Il s'assura le concours de M. Arthur Gochrane, Tun des entrepreneurs, qui avait acquis beaucoup d*expérience au cours du travail, pour diriger les ouvriers et les approvisionnements. M. A.-W. Brightmore fut conservé comme ingénieur résident.

Consolidation du bouclier. — Il eût été très difficile de rem* placer le bouclier; il prit donc le parti de le réparer et de le renforcer, malgré la très mauvaise qualité du terrain dans lequel on

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Fig. 129. — Croquis du bouclier renlorcè.

se trouvait à ce moment. Ce travail dura environ sept semaines. On découpa la partie endommagée du couteau et on la remplaça par de nouvelles plaques boulonnées; pour éviter le retour d'un semblable accident, on doubla le nombre des goussets qui soutenaient Tavant-bec, et on le munit de 18 dents en acier de 6 pouces (0,15 m.) de longueur destinées à disloquer le terrain en avant du couteau. En outre, ces dents faisaient saillie de 1 pouce (0,025 m.) sur la circonférence, de manière à découper des rainures, en dehors du passage du bouclier et à diminuer ainsi le frottement (fig. 129).

La cloison fut aussi modifiée. On a vu qu'il y avait une porte circulaire centrale et deux portes en forme de secteurs, Tune audessus et l'autre en dessous. On laissa intacte la partie supérieure jusqu'à 3 pouces (0,076 m.) au-dessous de l'axe; mais on trans-

i72 EMPLOI DU BOUCLIER

forma la partie inférieure de manière à la constituer de 3 bandes horizontales s'étendant sur toute la largeur du bouclier et pouvant s'ouvrir indépendamment les unes des autres, suivant la qualité du sol. La cloison provisoire en planches, qui avait été mise en arrière du diaphragme pour arrêter leau et qui avait donné de bons résultats, fut remplacée, sur le conseil de sir Benjamin Baker, par une installation fixe. Ce second diaphragme A, placé à quelques pieds en arrière du premier et monté un peu au-dessus des ouvertures, avait pour but d'éviter qu'en cas d'échappement d'air Teau et la terre ne se précipitassent dans le souterrain et ne le remplissent jusqu'au-dessus de l'ouverture de la cloison B. Quand la partie indiquée en pointillé était ouverte, les ouvriers pouvaient se tenir en toute sécurité entre les deux diaphragmes ou même en avant du premier, puisqu'ils avaient une retraite assurée. Ce dispositif supposait toutefois qu'il resterait assez de pression dans la galerie pour maintenir Teau entre les deux cloisons ; par surcroît de précautions, on avait préparé un couvercle A B, de manière à enrayer rinvasion du souterrain.

Le nombre des vérins fut porté de 9 à 10, en nombre égal à celui des joints longitudinaux du revêtement métallique, en face desquels ils furent placés, afin d'éviter la rupture des nervures, comme cela s'était déjà produit. Comme ils ne se trouvaient plus en face des points du diaphragme renforcés pour recevoir la poussée, et qu'il était d'autre part avantageux de consolider le bouclier et de reporter l'effort directement sur l'enveloppe, un fort anneau en fonte E fut ajouté entre la cloison et les vérins.

Environ six semaines après la mise en marche, la fissure longitudinale dont il a été parlé s'aggrava et il se forma une fissure transversale dans le bas de la chemise sur un joint. La résistance à l'avancement s'accrut considérablement parce que l'arête de la déchirure s'était repliée et labourait le sol. 11 fallut arrêter. Quoique l'on fût dans un très mauvais sol et que la pression d'eau s'élevât à 54 pieds (16,46 m.) à marée haute, on enleva un morceau de Tenveloppe sur 6 pieds 1/2 (1 ,98 m.) de largeur et 9 pieds (2,74 m.) de développement sur la circonférence et on remit de nouvelles tôles boulonnées à l'anneau de fonte E, mais sans autre attache, de sorte qu'elles recouvraient simplement la plaie et étaient sou-

tenues et entraînées par Tanneau de fonte. La partie de Tenveloppe, qui avait été coupée, fut abandonnée dans le sol. Cette réparation prit douze jours, mais on n'eut plus ensuite à retoucher au bouclier.

Marche du travail. — Le travail fut repris dans ces conditions le 12 novembre 4891. Il n*y avait alors défait par Tentreprise de MM. Cochrane que 182 pieds (55,47 m.). Le premier jour, on n'enleva que la bande inférieure de la cloison et on conserva le diaphragme de sécurité à pleine hauteur. Les hommes ne tardèrent pas à prendre confiance et Ton put enlever le lendemain les deux autres bandes. Le travail marcha alors rapidement, d'autant plus que Ton alloua aux hommes un boni de 1 livre (25 fr.) par pied (0,30 m.) en sus de 18 (5,49 m.) par semaine. Ils arrivèrent à faire en une semaine 57 pieds (17,37 m.). Un mois après la reprise, le bouclier avait avancé de 120 pieds (36,57 m.). Le 11 février, il y eut cependant un éboulement; la terre passa par l'ouverture jusqu'au second diaphragme; le couvercle fut immédiatement placé. Après un arrêt de trois ou quatre heures, la presssion remonta ; le couvercle fut enlevé et on put constater que le sable avait séché. On ne tarda pas à s'apercevoir que la cloison butait contre un tronc d'arbre, couché parallèlement à l'axe du souterrain, en haut et à gauche. 11 fallut le débiter par longueurs de 18 pouces (0,467 m.), correspondantes à une course, à l'aide du trou à main de 6 pouces (0,15 m.), qui avait été ménagé primitivement dans la cloison à 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) au-dessus de Taxe. Cet arbre avait 14 pieds (4,27 m.) de longueur et 12 pouces (0,305 m.) de diamètre. On perdit énormément de temps à l'enlever par morceaux, car il était encore dur et bien conservé à l'intérieur.

Le travail se poursuivit sans incident jusqu'à un point situé audessous de la partie la plus profonde de la rivière. Le matin du 18 février 1892, la terre commença à tomber dans la partie haute du couteau; les hommes se retirèrent et travaillèrent entre les deux cloisons. Gomme le bouclier n'avançait pas, le couvercle du trou à main fut enlevé pour voir ce qui se passait et on reconnut qu'il y avait encore un tronc d'arbre buté contre la cloison. Pendant cet examen, il s'échappa beaucoup d'siir, la pression tomba à 4 livres (0,280 kg.) ; la partie inférieure devint de plus en plus mouillée;

il se déclara d'abord des suintements, puis une venue d'eau abondante. Les hommes firent tout ce qu'il purent pour fermer le couvercle, mais malgré tous leurs efforts ils ne purent y réussir et se sauvèrent dans l'écluse de sûreté. Quand on voulut vider l'eau qui s'était accumulée avant de rentrer, on s'aperçut que le tuyau d'évacuation était bouché par le sable. Il fallut faire des trous dans la porte de l'écluse pour la faire écouler et la mener au puits pour être pompée. Les ouvriers purent pénétrer dans le souterrain seize heures après l'accident. Ils y trouvèrent 250 yards cubiques (191 m') de sable et de vase, et constatèrent que l'eau était montée environ au tiers de la hauteur. Le premier travail consista à enlever le déblai; en même temps un cube analogue d'argile fut coulé dans le lit de la rivière où il s'était produit une forte dépression exactement au-dessus du bouclier. Le lit fut en outre garni d'une chemise d'argile, prolongée jusqu'au niveau des basses eaux de la rive Gheshire, pour éviter le retour d'un accident analogue dans le parcours qui restait à faire.

L'interruption du travail fut de huit jours. Quand il fut repris, on n'enleva par précaution que les deux bandeaux inférieurs. En arrivant à 15 pieds (4,57 m.) du puits Gheshire, l'ouverture fut encore réduite; non seulement on ne laissa qu'un bandeau ouvert, mais encore on ajouta une planche, qui ne laissait qu'un vide de 3 pieds 9 pouces (1,14 m.) de longueur sur 12 pouces (0,305 m.^ de hauteur. Gomme on redoutait beaucoup la traversée du terrain bouleversé par le fonçage du puits, on tint constamment le couvercle à moitié fermé et on se servit des palplanches posées pour former toit en avant du couteau. On s'avança ainsi avec les plus grandes précautions jusqu'à ce que les dents d'acier touchent la paroi du puits. On reconnut que le terrain était moins mauvais qu^on aurait pu- le craindre et on se décida à démonter la fausse porte et à pousser le bouclier dans le puits.

Le travail de percement se termina ainsi le 22 mars 1892. Depuis le 12 novembre 1891, date de la reprise de l'avancement sous la direction de M. Deacon, on avait parcouru une distance de 618 pieds (188,36 m.), avec une vitesse moyenne de 34 pieds (10,36 m.) par semaine, sans tenir compte des arrêts .La plus grande longueur exécutée en une semaine fut de 57 pieds (17,37 m.).

Au début, la pression d'air était maintenue à environ 17 livres par pouce carré (1,2 kg.). Mais quand le travail avança, elle diminua graduellement pour tomber à 10 livres (0,7 kg.). La pression la plus élevée, 25 livres (1,7 kg.), fut nécessaire pour l'élargissement du puits de Lancashire. Dans le souterrain, la variation de la pression dépendait beaucoup plus de la nature du sol que de la hauteur d'eau. Une variation de charge de 7 livres (0,S kg.), due à la marée, ne nécessitait pour l'air comprimé qu'une variation de 2 livres (0,4 kg.) et souvent la pression d'air n'était que la moitié de celle due à la charge d'eau.

Avant l'emploi des dents en acier au couteau, la pression dans les vérins atteignit souvent 4 000 livres (1 814 kg.) ; quand on les eut posées, cette pression ne dépassa jamais 3 000 livres (1360 kgs.) et descendit quelquefois à 1100 livres [(499 kg.). Après rirruption de février, on maintint les vérins constamment en charge, de sorte que le bouclier avançait à chaque pelletée de déblai.

Chaque équipe travaillait 12 heures et se composait de 7 terrassiers, 2 hommes à l'écluse, sans compter les rouleurs. Il s'établit une certaine rivalité entre les deux équipes de jour et de nuit pouï* obtenir le plus bel avancement. La course correspondant à un anneau était de 18 pouces (0,467 m.) ; elle fut exécutée une fois en cinquante minutes, y compris le montage de l'anneau de revêtement en fonte. Une autre équipe travaillait en arrière à calfater les joints en ciment.

Conclusions. — Ce travail fait le plus grand honneur pour sa rapidité d'exécution aux ingénieurs MM. Deacon et Brightmore.

On doit en retenir qu'à défaut de la division en cellules, difficile avec les petits diamètres, il faut, surtout si l'ouverture est en bas, se garantir contre l'invasion d*eau par des procédés spéciaux. On doit en outre remarquer combien d'ennuis et de retards a entraînés la construction d'un bouclier trop faible.