CHEMIN DE FER MÉTROPOLITAIN

Exposé. — Le Glasgow District Subway, chemin de fer métropolitain souterrain, dont la construction a été autorisée par le Parlement en 1890, est intéressant, non seulement parce qu'il constitue une des plus vastes installations de traction funiculaire, mais aussi en raison des procédés employés dans la construction,

La ligne de 6 milles 1/2 ^10 i61 m.) de longueur est circulaire et formée de deux souterrains à une voie accolés. Elle franchit deux fois la rivière la Clyde. Le projet en fut présenté deux fois au Parlement en 1887 et en 1888, mais il fut toujours repoussé jusqu'au jour où Tautorisation d'exécuter le souterrain du port en 1889 créa un précédent et permit aux ingénieurs de faire aboutir le projet. L'exécution en fut également confiée à MM Simpson et Wilson, qui avaient acquis une grande expérience des souterrains dans la construction d'une autre ligne de chemins de fer à Glasgow môme.

Tracé. — La figure 157 donne une idée du tracé ainsi que des pentes et des courbes. La ligne part de Saint-Enoch Square, passe sous Buchanan Street à travers des sables mouillés, qui nécessitèrent l'emploi d'un revêtement en fonte et de l'air comprimé. A 1 819 pieds (354,42 m.) du point de départ, près du terminus du North British Railway se trouve la seconde des 15 stations à 40 pieds (12,19 m.) au-dessous du sol de la rue. La ligne tourne ensuite vers le nord-ouest, et passe sous Coweaddens, où l'on rencontra de très sérieuses difficultés. La profondeur variait de 25 (7,62 m.) à 72 pieds (21,94 m.) au-dessus de l'ouvrage; sur 2 610 pieds (795,51 m.), on était dans des grès schisteux, mais à Coweaddens station le dessus du rocher s'abaissa au-dessous du sommet de l'ouvrage, et on dut, à grand peine, maintenir la circu-

lation, assurer le service d'un tramway qui passait au-dessus de la fouille et soutenir une grosse conduite d'eau de 42 pouces (1,07 m.) de diamètre. Sur le reste du parcours sous Goweaddens, New City Road, et Great Western Road jusqu'à Hillhead, le travail fut moins difficile ; le tracé était en alignement droit à travers des grès, des schistes, sauf un très petit parcours dans l'argile. En raison du relief du sol, la profondeur variait de 25 à 110 pieds (7,62 m.

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Fig. 157. — Plan.

à 33,52 m.). La traversée sous la rivière Kelvin se fit en terrain dur. A Hillhead on eut à passer à travers de vieilles mines de charbon et une carrière abandonnée où l'on trouva beaucoup d'eau. Le trajet sous Byars Road, dans Hillhead et à travers Partick n'offrit aucune difficulté.

n en fut de même du passage sous la Glyde, à une profondeur de 56 pieds (17,06 m.) au-dessous des hautes eaux, toujours mesurée du sommet de l'ouvrage. La longueur de cette traversée est de 2800 pieds (853,42 m.) ; du côté Partick elle se fit dans de la vase, du rocher et de l'argile à galets ; du côté de Govanj.joît'

trouva du sable. Ce terrain nécessita l'emploi de Tair comprimé à la pression de 30 livres (2,100 kg.).

A travers Govan, sur 5 190 pieds (1 581,88 m.), le sommet de la galerie n'est qu*à une profondeur variant de 8 (2,44 m.) à 13 pieds (3,96 m.) au-dessous de la surface. Le terrain se composant de boue, de sable et d'argile, il fallut prendre de grandes précautions pour sauvegarder les maisons riveraines. Entre Govan et Kinning Park, on put travailler en tranchée ; mais la ligne pénétra ensuite dans Targile à briques à une profondeur de 13 (3,96 m.) à 27 pieds (8,23 m.) au-dessous de la surface, et on procéda à lavancement en souterrain sans incident, quoique l'on croisât les rues les plus fréquentées de Glasgow.

La seconde traversée de la Glyde, à Saint-Enoch, dans le haut port, un peu à lest de Glasgow Bridge, se fit à une profondeur de 41 pieds (12,50 m.) au-dessous des hautes eaux, dans des sables boulants et de la vase.

Dispositions principales des ouvrages.

Le souterrain se

Fig. 158. — Coupe des souterrains en maçonnerie.

Fig. 159. — Coupe des souterrains avec revêtement en fonte.

compose de deux galeries de 11 pieds (3,35 m.) de diamètre intérieur espacées de 3 (0,91 m.) à 6 pieds (1,83 m.). Le revêtement est en fonte ou en briques et béton (fig. 158 et 159].

On a ménagé dans le massif intermédiaire des trous de 3 pieds (0,91 m.) de largeur sur 5 pieds (1,52 m.) de hauteur tous les 25 yards (22,86 m.) partout où le terrain la permis et à 10 pieds (3,05 m.) d'intervalle des drains de 4 pouces (0,10 m.) pour l'écoulement des eaux qui pourraient s'accumuler sur les flancs des voûtes. Les voûtes sont exécutées en béton composé de 4 parties de pierre cassée pour 1 de ciment ; dans les flancs, on a réduit le dpsage à 5 pour 1 et dans le radier à 6 pour 1. Les stations au

nombre de 15 ont 28 pieds {8,53 m.) de largeur. Les deux voies encadreat un quai central de 10 pieds (3,05 m.) de largeur, élevé de 2 pieds 2 pouces (0,66 m.) au-dessus des rails. Elles sont en général à 20 pieds (6,10 m.] en contre-bas de lame, et quand elles sont voûtées, leur hauteur est d'environ 16 pieds (4,87 m.) audessus des rails. Elles ont reçu un revêtement en briques.

Les courbes ont en générât de grands rayons ; le plus petit est

Flg. 160. — Vue arrière du bouclier.

encore de 660 pieds (201,16 m.). Les pentes les plus fortes sont des pentes de 1/20 à la rivière et de 1/75 à Bucbanaa Street. En général, les stations sont abordées en rampe, afin de faciliter l'arrêt, et, dans le but d'activer le démarrage, le départ a lieu sur une pente.

Les boucliers. — On a eu recours à l'emploi de l'air comprimé sur une longueurde 2 milles (3 219 m.) environ sous la rivière, sous Buctianan Street, sur une courte longueur à Govan et à Partick ù*.

EMPLOI DC BOUCLIER. Ai

EMPLOI DU BOUCLIEH S Shields Road où la ligne croisait de nombreuses voies desservant le port et passait près des constructions.

Les boucliers (fig. 160 à 162) furent construits par Markham à Ghesterfield; on en employa 16, mais plusieurs furent retirés après avoir été mis en route, en raison de la bonne nature du sol. Ils avaient 12 pieds 6 pouces [3,81 m.) de diamètre intérieur et 6 pieds 6 pouces

Fig. 161.

irant du boucliei'.

{1,98 m.) de longueur. L'enveloppe se composait de deux épaisseurs de tiMe d'acier de 1/i de pouce (0,006 m.) el l'arête coupante était à 1 pied (0,305 m.) en avant de la cloison. Ils étaient munis de 6 vérins pouvant supporter une pression de 2 200 livres par pouce carré (153 kg.), mais il suffit en général de 800 livres m6 kg.). Ces boucliers pesaient chacun 6 t. (6 099 kg.).

La descente de ces boucliers à Saint-Ënocli présenta quelques particularités Intéressanles. On commença par battre une enceinte

Coupe longitudinale du bouclier.

de pieux et on descendit un puits. On trouva à 15 pieds (4,56 m.) du sable très fin et très mouillé. On fit alors une voûte en béton et on déblaya en dessous. On mit sept mois à faire cette fouille et à placer le radier en béton. On put alors monter 4 boucliers, deux pour marcher côte à côte sous Buchanan Street et deux pour se diriger au sud sous la rivière. Après qu'ils furent avancés de 12 pieds, on put construire les écluses et travailler à Tair comprimé. Ces opérations donnèrent lieu aux plus grandes difficultés.

Usine de compression. — L'usine de Saint-Enoch était installée au niveau de la rue dans un bâtiment en briques couvert en tôle galvanisée. Cette usine, qui dut être augmentée en cours de travail, contenait deux compresseurs doubles. L'un, de la Anderston Foundry C, avait des cylindres à vapeur de 24 pouces (0,61 m.) de diamètre et des cylindres à air de 30 pouces (0,76 m.) de diamètre, avec une course commune de 24 pouces (0,61 m.), donnant 75 coups à la minute. L'admission aux cylindres à air se faisait par des tiroirs et il n'y avait pas d'enveloppe refroidie par l'eau. L'autre était une machine Slee; les cylindres à vapeur avaient 24 pouces (0,61 m.) de diamètre et les cylindres à air 26 pouces (0,66 m.), la course était de 3 pieds (0,91 m.) et le nombre de coups de 60 à la minute; l'admission se faisait par des soupapes à clapet et Tenveloppe était refroidie avec de l'eau. La vapeur était fournie sous la pression de 80 livres (5,6 kg.) par trois chaudières Lancashire de 26 X 7 pieds (7,92 m. X2,d3 m.), munies de distributeurs Yicar et d'appareils fumivores. L'air comprimé à 25 livres (1,7 kg.) était envoyé dans deux réservoirs de 24 X 5 pieds (7,21 X 1,52 m.) refroidis par un courant d'eau et était distribué dans chacune des quatre galeries par des tuyaux de 9 pouces (0,23 m.) munis de robinets détendeurs.

Chacune des machines Slee pouvait alimenter deux des quatre galeries au début; mais quand une des galeries sous la Clyde fut arrivée à 186 pieds (56,69 m.), elles devinrent insuffisantes et l'on dut installer les machines Anderston. Quand on eut parcouru 900 pieds (274,32 m.) sous Buchanan Street et 370 pieds (112,77 m.) sous la Clyde, les machines ne purent suffire à l'alimentation et on

dut suspendre ravancement sous la Ciyde jusqu'à rachèvement de Tautre côté.

Les sas à air (fig. 163 à 165) étaient insérés dans des murs en

Fig. 163.

Elévation da sas à air.

Fig. 164.

Coupe longitudinale du sas à air.

briques et ciment de 6 pieds (1,83 m.) d'épaisseur. Leur longueur était de 13 pieds 9 pouces (4,19 m.) et leur diamètre de 5 pieds 9 pouces (1,75 m.); la figure 163 donne l'indication de toute la tuyauterie qui accompagnait les sas.

L'installation complète avec la grue d'extraction, les machines soufflantes, les pompes d'épuisement, les bennes, etc., a coûté 1 500 livres sterlings (187 500 fr.) pour 4 023 pieds (1 226,18 m.) de double galerie.

Fig. 165.

Coupe horizontale du sas à air.

Exécution du travail. — La forme du couteau, l'absence de divisions au front d'attaque et le peu de distance entre la cloison et le couteau se prêtaient mal au travail dans du sablefin. Comme au City and South London, il fallut recourir à un boisage compliqué (fig. 166 à 169) à l'avant du bouclier, dans la traversée de Buchanan Street et sous la Clyde. On exécutait une petite galerie boisée à 9 pieds (2,74 m.) en avant du bouclier et on boisait avec des planches de 3 pouces (0,076 m.), en faisant une injection soignée pour éviter les pertes d'air. Cette disposition est très critiquable, car elle annihile une grande partie des avantages du bouclier et

les étais de butée empêchent de fermer les portes eo cas d'accident. Le bouclier ne donnait donc qu'une sécurité trompeuse.

FIg. 166. — Coupe longttudiniLle des boisages.

Cette manière d'opérer était d'autant plus dangereuse qu'en

Fig. 167. Fig. 168.

Coupe de la petite galerie. Front d'uttaque de la petite galerie.

raison de la hauteur de 12 pieds 3 pouces (3,73 m.) de la galerin, il y avait dans le haut un excès de pression de 82.'> livres par pied carré (0,370 kg. par cm'); si l'on ajoute que, par suite du jeu de la marée, la hauteur d'eau se réduisait de 11 pieds (3,3o m.), ce qui correspond à une pression de 5 livres 1/4 i (0,33 kg.), on voit que, si l'on maintenait la pression, la pression de l'air 1 surpassait celle de l'eau de 0,7 kg. et ) pouvait soulever une couche de terre de 21 pieds (6,40), alors que l'on ne disposait que de 14 pieds (4,27 m.). On ne pouvait, par suite de circonstances locales, songer à garnir le fond de la rivière d'argile. Aussi en cinq mois, sur un parcours de 80 pieds (24,38 m.) fit-on sauter dix fois le Ht de la rivière. En février

Fig. 169.

Boisages du front d'attaque.

1894, les boisages furent eux-mêmes enlevés et il se forma une cheminée de 24 pieds (7,22 m.) de côté et 16 pieds (4,87 m.) de profondeur.

Les entrepreneurs se retirèrent et furent remplacés par M. G. Talbot. Ce dernier allongea encore les boisages jusqu'à 18 pieds (3,49 m,) en avant du bouclier et essaya d'éviter les pertes d'air en intercalant une feuille de tôle derrière les boisages. Il ne réussit en réalité que parce que la pression fut réglée avec le soin le plus minutieux; il employa trois équipes par vingt-quatre heures au

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Fig. 170. — Coupes transversale et longitudinale du revêtement en fonte.

Fig. 171.

Détails d'un joint.

lieu de deux et obtint ainsi un avancement mensuel de 100 pieds (30,48 m.) sous la Clyde et de 124 pieds (37,79 m.) sous Buchanan Street.

A Govan, la pression atteignit près de 2 kg., mais on avait audessus de la voûte une couche de terre de protection de 57 pieds (17,37 m.) et on travaillait dans la vase au lieu de sable. Aussi le travail ne donna-1-il lieu à aucun accident.

On employa également Fair comprimé, mais sans bouclier ni enveloppe métallique dans deux cas où Ton travaillait à une profondeur de 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) au-dessous de la rue; mais on avait soin d exécuter préalablement la voûte en béton dans une tranchée.

Revêtement en fonte. — Le revêlement en fonte est représenté sur les figures 170 et 171. Il n'a de remarquable que la disposition adoptée pour les joints horizontaux. Ces derniers compor-

tent à l'extrados une portée de 3/10 pouce (0,008 m.) et sont garnis avec une fourrure en bois tendre sur 6 pouces ^0,15 m.). A Tintérieur, on calfatait les joints avec des coins en chêne. Ce système assurait une grande étanchéité et ne coûtait que 1 sh. 6 d. (1,85 fr.) à Tair comprimé et i sh. (1,25 fr.) à Tair libre, au lieu de 2 shil. 2 d. (2,70 fr.) qu'il eût fallu dépenser pour faire un joint au ciment. Mais il a le grand défaut de faire travailler les nervures d'une manière excessive et d'exposer à des ruptures.

Résumé. — En résumé, ce travail certainement intéressant ne pandt pas avoir toujours été mené d'une façon très rationnelle, et on est en droit de critiquer les dispositions du bouclier et du revêtement en fonte.