SEW-YORK

Exposé. — L'exécution du souterrain de la rivière Hudson est fort intéressante en ce sens qu'elle a été poursuivie pendant de longues années avant qu'il soit fait usage de la méthode du bouclier. Elle est par suite essentiellement propre à montrer la comparaison entre celte méthode et les procédés anciens, et il a, pour ce motif, paru intéressant d'insister un peu plus longuement sur les travaux antérieurs à l'adoption du bouclier.

Ce souterrain avait pour but de réunir la ville de New- York aux nombreuses lignes de chemins de fer, venant du Sud et de TOuest, qui aboutissent à New-Jersey, sur l'autre rive de l'Hudson et d'éviter les retards et les difficultés qu'entraîne l'emploi de ferryboals. Les premiers essais furent lenlés en 1874, mais le travail arrêté par des procès ne commença réellement qu'en 1879. Une Compagnie fut constituée, sous le nom de Hudson tunnel Railroad C% au capital de 10 millions de dollars (50 000000 fr.) ; elle avait comme président M. de Wilt C. Haskin, auteur du projet ; le directeur des travaux était M^ J. F. Andersen et les ingénieurs conseils MM. Spielman et Brush.

Au point où la rivière devait être franchie, elle offre une largeur d'environ 1 600 m. Sur une longueur de 300 m. à partir de New-Jersey, la profondeur moyenne des eaux à marée basse est de 3 m. ; à 975 m. au delà, cette profondeur atteint par une pente uniforme son maximum de 19 m., puis elle diminue rapidement à 7, 60 m., cote qu'elle conserve jusqu'au quai de New -York.

Le lit de la rivière est entièrement recouvert de vase, sous laquelle se trouve, du côté de New- York, une couche de gros sable de 6 m. d'épaisseur, puis un banc de gros gravier. Le souterrain doit traverser ces deux dernières couches. A partir d'une distance de 183 m. du quai de New-York, et sur une longueur de 488 m. la vase recouvre une assise de rocher, à une profondeur de 24 à 27 m. au-dessous des basses eaux; l'épaisseur de la vase y est au moins de 8,50 m. Plus à l'ouest, cette épaisseur dépasse 30 m. Cette vase est très fine et forme quand elle contient 1/3 d'eau (ce qui se produit sous la pression de l'air), un tuf compact, tenace, ayant la consistance du mastic; elle pèse alors i 750 kg. par mètre cube; elle est presque imperméable à Fair et à l'eau, bien qu'elle se délite facilement, sous un courant d'eau, en raison du sable qu'elle renferme. Celte matière se contracte beaucoup en séchant, et, aux endroits longtemps exposés à l'air, elle laisse évaporer l'eau, s'effrite et tombe.

Le souterrain était projeté en partant de la quinzième rue à Jersey City, pour aboutir à Morton street à New-York ; il devait avoir 5 500 pieds (1 676 m.) de puits à puils. Le radier du côté de Jersey devait être à 13,70 m. au-dessous du niveau moyen des eaux, et à 19,80 m. du côté de New-York: il descendait avec une pente de 20 mm. sur 2400 pieds (731,50 m.); la pente se réduisait ensuite à 8 pouces par 100 pieds (0,0075 m.) sur i 800 pieds (548, 60 m.) et était suivie d'une rampe de 30 mm. sur le reste du parcours jusqu'à New-York. Les voies d'accès devaient avoir une inclinaison de 20 mm.

Système Haskin. — L'emploi de l'air comprimé en souterrain avait été proposé en 1830 par lord Cochrane; M. Chesborough et d'autres ingénieurs américains auraient étudié la question et M. Sooy Smith aurait pris un brevet vers 1870. Quoi qu'il en soit, sauf le petit travail exécuté à Anvers vers 1879, on peut dire que la tentative faite à la rivière de l'IIudson a été la première. Malheureu.sement son auteur, M. Haskin, espérait de l'air comprimé bien plus qu'il n'en obtint, et l'expérience coûta fort cher. Il pensait qu'il n'y aurait aucune difficulté à maintenir la pression de l'air dans le souterrain et s'imaginait, qu'une fois la fouille

remplie d*air comprimé, elle conserverait sa forme, comme un ballon gonflé de gaz, et que par suite il n*était nécessaire de prévoir ni boisage ni aucune espèce de support jusqu'à Texéculion des maçonneries.

En 4874, quelques travaux furent commencés; mais des tassements s'étant produits, des procès furent engagés, et c*est en réalité de 1879 qu'il faut dater l'attaque du puits sur la rive de Jersey, Un puils (fig. 74) de 30 pieds (9, 14 m.) de diamètre fut descendu, en laissant entre sa paroi et le mur du quai une distance de 83 pieds (25,30 m.). Le terrain se composait de 10 pieds (3,05 m.) de remblai, formé surtout de cendres et escarbilles, de 45 pieds (13, 72 m.) de vase et enfin de sable sur une profondeur inconnue. Le puits fut construit en maçonnerie de briques et ciment, avec des parois d'une épaisseur de 2 pieds 4 pouces [0,71 m.) au sommet, puis croissante jusqu'à 4 pieds (1,22 m.) à la base, fixée à 60 pieds (18,29 m.) de profondeur.

Le puits put d'abord être creusé à sec; la terre provenant de la fouille était enlevée, dans des bennes, par une machine à vapeur. Jusqu*à ce que l'on ait atteint le sable aune profondeur de 55 pieds (16, 76 m.) un pulsomctre suffit à enlever le peu d'eau qui venait. A ce moment le débit d'eau atteignit 200 gallons par minute (0,909 m^.) et il fallut installer des pompes. Pendant ce travail le cube de terre enlevé fut bien supérieur au vide de la fouille; Targile coulait le long des parois et reparaissait en passant sous le couteau dans la fouille. Il en résulta des tassements, aggravés par ce fait que la couche superficielle de remblai adhérait aux parois du puits et descendait avec lui. Celle adhérence gênait d'ailleurs la descente; à un moment elle s'arrêta, sauf du côté où se trouvait la machine; celle dernière fut transportée de Tautre côté dans lespoir que les vibrations faciliteraient le travail.

Quand le puits fut à fond, pour arrêter les écoulements de vase sous la base du puils, on lit un radier en béton. A cet efl*et un puisard fut creusé, dans une enceinte de palplanches et revêtu en briques à sec. Les eaux y furent amenées de toute la surface du puits par une série de tuyaux de 4 pouces (0,10 m.}. Le radier fut alors construit; il se composait d'une couche de maçonnerie à pierres sèches autour des tuyaux, sur une épaisseur de 12 à 18 pouces

(0,30 m. à 0,45 m.); puis de béton coulé par couches de 8 à 12 pouces (0,20 m. à 0,30 m.) jusqu'à une épaisseur totale de 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) au centre et 3 pieds à 3 pieds 9 pouces (0,91 m. à 1,14 m.) sur les bords. La venue d'eau dans le puisard tomba à 80 gallons (363 lit.) par minute; mais Teau amenait encore 4 pieds cubes (112 lit.) de sable et de vase par jour; le remplissage du puisard à pierres sèches ne put y remédier; un tuyau vertical de 12 pouces (0,305 m.) de diamètre fut alors placé dans le puisard, monté jusqu'à 24 pieds (7,31 m.), etenfln raccordé par un cône de 7 pieds 1/2 (2,29 m.) de longueur, avec un tuyau de 4 pouces (0,10 m.) de diamètre, qui s'élevait jusqu'au-dessus du niveau des hautes eaux. L eau monta dans ce tuyau jusqu'à 9 pieds (2, 74 m.) au-dessous des moyennes marées et y subit des fluctuations proportionnelles à celles du niveau de l'eau dans la rivière, mais environ un tiers moins forte. Cette eau disparut un moment quand le banc de sable fut atteint dans la fouille du souterrain, où elle coulait à raison de 5 gallons (23 lit.) à la minute. Mais dès que l'air comprimé fut introduit dans la galerie, elle reparut, avec de forts bouillonnements dus à l'air, qui lançaient Teau jusqu'à 15 et 20 pieds (4, 57 m. à 6, 10 m.) au-dessus des hautes eaux moyennes. Le tuyau fut alors fermé par un couvercle et ne servit plus que comme réservoir d'eau pour l'exécution des maçonneries et pour diluer la vase.

Après qu'il eut été procédé à l'entreloisement du puits et que des planchers de service eurent été installés, la paroi Est fut attaquée à 23 pieds (7,01 m.) au-dessous de la marée moyenne, soit à 35 pieds (10,67 m.) au-dessous de la surface. Les diffîcultés rencontrées dans le fonçage du puits avaient démontré qu'il était impossible de faire le souterrain sans recourir à l'air comprimé ; la vase était tellement molle qu'elle coulait à travers un trou de 3/4 pouces [0,019 m.} dans les planches employées pour la maintenir, comme dans une machine à mouler la brique. Un petit sas à air fut donc installé dans la paroi et la première fouille à l'air comprimé put être attaquée le 28 décembre. Comme M. Haskin avait rinlention à ce moment d'exécuter un souterrain à deux voies, il fit attaquer sur la largeur de ce souterrain une petite galerie contournant le puits avec de simples boisages. Le 2 jan-

vier la fouille était faite sur 15 pieds (4,57 m.) de largeur, 6 pieds (1,83 m.) de hauteur et 4 pieds (1,22 m.) de longueur.

Dès le début, il se forma dans la vase, sous Faction de Tair, de petits trous, gros comme des trous d'épingle ; puis il se déclara de légères Assures qui, le lendemain, devenaient de véritables fentes par où Tair s'échappait, pendant que la vase se détachait en mottes de quelques pouces à 1 pied (0,30 m.) de diamètre. La situation s'aggrava rapidement, les fissures s'étendirent jusqu'au terrain meuble entraîné par le fonçage du puits ; l'air s'échappait et l'eau commençait à couler en délayant la vase ; il fallut se décider à abandonner le travail et à laisser les éboulements se produire de façon à pouvoir travailler dans un terrain bien tassé.

M. Andersen conseilla alors l'emploi d'une méthode qui lui avait réussi pour la réparation de cylindres de fondations de ponts brisés parle choc des navires. Il avait mis dans ces cylindres un revêtement métallique en fer, composé de morceaux assez petits pour pouvoir passer par les sas à air et raccordés ensuite entre eux par des nervures et des boulons. Il commanda des tôles pour une galerie de 6 pieds 4 pouces de diamètre (1,93 m.) ; elles devaient avoir 1/2 pouce (0,013 m.) d'épaisseur, une largeur de 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) et une longueur de 4 pieds (1,22 m.) avec des cornières à ailes de 3 pouces (0,076 m.) rivées sur les bords. Pendant leur fabrication, dans le but de soulager le toit des galeries, dans la traversée de la partie du terrain bouleversé par le fonçage du puits, une fouille de 30 pieds (9,14 m.) de largeur et de 9 pieds (2,74 m.) de profondeur au-dessous des hautes eaux fut exécutée à la surface sur une longueur de 20 pieds (6,10 m.), à partir de la paroi du puits en se dirigeant vers la rivière. Dans le fond de celte fouille fut placée une grande toile, relevée de quelques pieds contre les parois du puits ; puis de grosses poutres de 30 pieds (9,14 m.) de longueur destinées à maintenir et à porter le remblai.

Les plaques de fer avaient été commandées au diamètre de 6 pieds 4 pouces seulement (1,93 m.) parce que l'ingénieur en chef M. Brush, avait émis l'idée qu'il fallait commencer avec une très petite section pour démontrer la possibilité du travail et l'élargir

U EMPLOI DU BOUCLIEn

successivement de manière à arriver dans le terrain non bouleversé à pleine section.

Quand le toit était tombé le 2 janvier, les débris s'étaient accumulés derrière la porte du sas qui était fermée. Les ouvriers essayèrent de l'ouvrir avec une presse hydraulique, mais ils ne purent que l'entre-bfliller de 10 pouces (0,2o m.). Aussitôt l'eau se

précipita à raison de 50 gallons (227 lit.) par minute. Il fallut rétablir Tair comprimé et dégager la porte par le trou du regard dont on avait brisé le verre. Le travail fut repris le 13 janvier et le 16 un premier anneau de 4 pieds (1,22 m;) de longueur était posé. Le second fut terminé le lendemain. Une série d*anneaux de 2 pieds 6 pouces (0,76 m/ de longueur et dont le diamètre allait en croissant de 18 pouces (0,45 m.) furent placés de même. Au bout de 30 pieds (9,14 m.) le diamètre atteignait 19 pieds (5,79 m.). C'est au cours de ce travail que M. Haskin renonça à ridée d'un souterrain unique et décida de faire deux souterrains parallèles à voie unique, qui furent appelés « souterrains jumeaux ».

Le désir d'aller très vite empêcha d'apporter à ce travail tout le soin désirable. Les anneaux n'étaient réunis les uns aux autres qu'au sommet et étaient libres du bas dans la partie en gradins ; les plaques du bas manquaient dans les anneaux 1,10 et 11. Enfîn pour tout revêtement il n'y avait qu'un peu de béton sur les gradins inférieurs. Cette façon de procéder constituait une imprudence et le désordre du terrain, qui en résulta, devait avoir les plus graves conséquences. L'installation du puits comportait en dehors du sas à air de 6 pieds (1,83 m.) de diamètre et 14 pieds (4,27 m.) de longueur, deux compresseurs et une pompe Deane sur le plancher du puits, avec une chaudière à la surface. Les compresseurs étaient : un compresseur Clayton de 11 chev. marchant à 33 tours et un compresseur Ingersoll de 8 chev. faisant 55 tours à la minute. La vapeur produite par la chaudière à 75 livres par pouce carré (5,3 kg.) était utilisée sur les pistons à 34 livres (2,4 kg.). Les compresseurs pouvaient aspirer par vingtquatre heures 83 000 pieds cubiques (2 342 m^) d'air, qu'ils refoulaient à la pression de 18 livres (1,3 kg.). Ils assuraient ainsi environ 125 pieds cubiques (3,500 m^) d'air frais par heure à chaque ouvrier.

Exécution du souterrain. — A l'extrémité de ce premier parcours de 30 pieds, qui fut considéré comme une entrée provisoire, commença l'attaque du souterrain du Nord. Il devait comporter un revêtement métallique par anneaux de 2 pieds 6 pouces

(0,76 m.) bien boulonnés entre eux et une maçonnerie de briques à l^intérieur. Chaque anneau était formé de 14 plaques de 3/8 pouce (0,01 m.) d'épaisseur ; les 6 plaques de la partie supérieure avaient environ 3 pieds (0,91 m.) de longueur et pesaient chacune 170 livres (77 kg.) ; les 8 plaques d'en bas avaient environ 6 pieds (1,83 m.) de longueur et pesaient chacune 320 livres (145 kg.). Le poids total d*un anneau était donc de 3 580 livres (1 624 kg.). Ce poids comprenait les cornières à ailes de 3 pouces (0,076 m.) fixées sur les bords avec des rivets d'un 1/2 pouce (0,013 m.) espacés de 6 pouces (0,15 m.) d'axe en axe. Les plaques étaient réunies à joints croisés par des boulons de 3/4 de pouce (0,018 m.) espacés de 9 pouces (0,23 m.) d'axe en axe. Le revêtement intérieur était exécuté en maçonnerie de briques dures avec mortier de ciment composé de 2 parties de ciment pour 3 de sable ; son épaisseur était de 2 pieds (0,61 m.). Le diamètre extérieur étant de 22 pieds (6,72 m.;, le diamètre libre à l'intérieur du revêlement se trouvait de 18 pieds (5,50 m.).

La vase était, en général, assez ferme pour pouvoir, à l'avancement, être découpée par gradins, répondant à un talus de 45*^. Il y avait, en général, 5 anneaux en cours de montage. Les 4 plaques de couronnes posées les premières devaient seules être maintenues par quelques étais, qui étaient d'ailleurs supprimés dès que la partie basse était en place ; le revêtement se maintenait sans aucun boisage, sous l'action de l'air comprimé, une fois qu'il était boulonné aux anneaux précédents. Les pièces de bois de 4 pouces sur 6 (0,10 m, X 0,15 m.) qui étaient placées en travers de la galerie, appuyées sur les nervures, n'avaient en effet d'autre but que de porter le plancher de service.

L'ingénieur en chef, M. Brush, fit une expérience pour montrer que l'air comprimé servait à soutenir le re vêlement. A ce moment, la profondeur était de 54 pieds (16,45 m.) au-dessous des hautes mers au bas de la galerie et, par conséquent, de 32 pieds (9,75 m.) en haut puisque le diamètre extérieur était de 22 pieds (6,70 m.). La pression de l'air était environ de 18 livres par pouce carré (1,3 kg.), c'est-à-dire à peu près égale à la charge moyenne. Il donna l'ordre de laisser tomber la pression ; en quelques heures la charge latérale du terrain fit fléchir de 2 pouces (0,05 m.) les

poutres servant de support à la plate-forme. Mais aussitôt que la pression se releva le resserrement prit fin.

Le déblai n'était pas évacué par le sas. La moitié environ était délayée avec de Teau à raison de 1 partie d^eau pour i parties de vase, et le mélange liquide était chassé au dehors par un tuyau sous l'effet de la pression. L'autre moitié était reportée à l'arrière dans la partie terminée du souterrain ; avec cette charge la galerie avait un poids égal au volume de vase qu'elle remplaçait et M. Hastin espérait qu'en raison de cet état d'équilibre la vase se tasserait également sur sa surface extérieure et la protégerait contre toute déformation.

Galerie du Nord. — Le travail se poursuivit régulièrement dans ces conditions du 9 février au 23 juin 1880. A cette date, les plaques de sommet du 99"" anneau à 281 pieds (85,80 m.) du puits étaient en cours de pose. Le revêtement en briques était arrêté au 95'' anneau à 270 pieds (82,29 m.}. Dans tout ce parcours le souterrain passait sous unwarf construit dans la rivière, et était relativement protégé.

Cependant, au 9^ anneau, il avait rencontré les fondations du vieux quai dont il avait fallu enlever 3 pieds (0,91 m.) de la partie arrière. Il y eut alors de fréquentes fuites d'air qui s'étanchaient avec de la vase fraîche. La plus dangereuse se produisit le 27 février. La pression tomba de 18 à 12 livres (1,3 kg. à 0,84 kg.) quoique le nombre de tours du compresseur Glayton eût été porté de 18 à 120. On s'en rendit maître en une heure ; l'eau avait déjà fait irruption en deux endroits contre le puits, et, d'autre part, à la surface, près d'une maison à 30 pieds (9,14 m.) du puits il s'était formé un trou de 9 pouces (0,23 m.) de diamètre par où le sable et l'eau jaillissaient sous la poussée de l'air à environ 6 pieds (1,83 m.) au-dessus du sol.

Il y eut toujours des mouvements dans la vase, qui tordaient ou déplaçaient le revêtement métallique avant l'exécution de la maçonnerie, à laquelle il était impossible de donner une épaisseur régulière. L'alignement et le nivellement étaient par suite défectueux; le radier fut à certains moments 6 pieds (1,83 m.) trop bas et l'écart latéral atteignit 2 pieds (0,61 m.). Ces défauts furent

attribués à quatre causes : en premier lieu, quoique la galerie eût une forme elliptique de 16 pieds de largeur sur 18 de hauteur, les plaques de revêtement étaient préparées circulaires et ne pouvaient épouser qu'avec peine la forme du souterrrain ; en second lieu, la direction n'apportait peut-être pas un soin suf Osant à l'implantation de l'ouvrage ; en troisième lieu, le revêtement métallique était trop léger pour résister à la poussée des terres et restait beaucoup trop longtemps exposé aux déformations avant d'être renforcé par l'exécution de la maçonnerie de briques.

A la fin de mai, la maçonnerie était à 55 pieds (16,76 m.) en arrière de l'avancement ; les anneaux insuffisants, sans boisage, commencèrent à se tordre et à tasser ; il devint très difficile de les placer à leur niveau exact et il existait une pente de 10 p. 100 sur les quatre derniers anneaux. Les ouvriers ne purent réussir à boulonner les anneaux 96 à 99 et, après avoir maçonné l'anneau 95, il fallut se décider à suspendre le travail.

M. Haskin espérait qu'en laissant le terrain se tasser, il pourrait reprendre la fouille dans une masse compacte ; dans ce but, il fît fermer l'avancement avec un remblai soigneusement pilonné et arrosé, sur la longueur des quatre anneaux disloqués, et donna Tordre d'attendre.

Par contre, la partie maçonnée se comportait assez bien. Il n'y eut de mouvements qu'au commencement de juin pendant l'attaque de la galerie Sud. Il se produisit une fissure à la voûte sur toute la longueur du souterrain, des fissures transversales à 155 pieds (47,23 m.) et 200 pieds (60,95 m.) et quelques fissures fines dans les joints. Elles furent remplies ; cependant, quoiqu'il ne s'en reproduisit pas d'autres apparentes, les pertes d'air devinrent plus importantes et il fallut faire un enduit pour les atténuer.

Galerie du Sud. — L'attaque de la galerie Sud et son raccordement à l'entrée provisoire ne purent se faire qu'au prix des plus grandes difficultés. Elle fut poussée sur environ 20 pieds (6,10 m.). A ce moment, dès que la pression venait à baisser, l'eau arrivait en abondance ; cela tenait à ce que l'avancement était arrivé à proximité du mur de quai. Il fallut comme dans l'autre galerie s'arrêter et blinder l'avancement.

En résumé, ce procédé bien primitif ne permit d'exécuter que les parties de galerie protégées contre l'eau par un remblai, et dans Tune comme dans Tautre, Teau et Targiie molle arrêtèrent le travail dès que Ton approcha de la rivière. M. Haskin résolut tout d'abord de reprendre et de consolider l'entrée provisoire.

Entrée provisoire. — L'état de cette entrée ne permettait pas en effet d'élever la pression de l'air, comme il eût été nécessaire de le faire pour pouvoir continuer. Le toit de cette entrée étant plus haut que celui des souterrains et les plaques de fer insuffisamment réunies, il se produisait des pertes d'air importantes, ainsi d'ailleurs que dans la partie inférieure des gradins où il n'y avait aucune liaison dans le revêtement. La vase, soumise à une pression supérieure à sa charge hydrostatique, perdait son humidité et devenait perméable. Il y avait constamment une équipe occupée à étancher ces fuites avec de la vase fraîche. 11 v en eut de très sérieuses dont on parvint cependant à se rendre maître. Chaque fois que l'écluse était ouverte les fuites augmentaient. La chambre de travail comprenait à ce moment, outre l'entrée provisoire et l'amorce de la galerie Sud, les 270 pieds de la galerie Nord, ce qui formait un réservoir d'air important. Néanmoins pour remplir le sas, qui était de faible capacité, il fallait activer la marche des compresseurs; cette précaution ne suffisait pas à éviter une baisse de pression, accompagnée d'une brume intense, de sorte que, malgré les lumières, les ouvriers étaient dans Tobscurité. Ces variations de pression entraînaient des déplacements de cuvelage, et Touverture de fissures dans le terrain par où l'air s'échappait. Lorsque la porte de l'écluse était fermée brusquement, au moindre choc provoqué par la chute d'un objet lourd, dans le petit bout de l'entrée provisoire, il se produisait un mouvement de Tair singulier et une onde vibratoire se propageait dans les galeries avec assez de force pour jeter à terre les boisages et les cintres, s'ils n'avaient été bien assurés. Peut-être cela était-il dû à la forme conique de l'entrée provisoire. Quoi qu'il en soit, avant d'élever la pression pour pouvoir continuer les galeries, il était de toute urgence de reprendre la partie où devait être fait le souterrain de jonction à deux voies.

L'opération se fit à reculons en partant des attaques des deux galeries. Le travail fut commencé le 28 juin. Il fallait enlever les anneaux métalliques provisoires et les remplacer par d'autres. Le Sjuillety 4 anneaux étaient terminés. Pendant que les maçons commençaient le radier dans cette partie, les mineurs poursuivaient l'élargissement de la voûte avec 36 pieds (M m.) de largeur. Ils atteignirent ainsi le 7 juillet la paroi du puits. L'intention primitive avait été de procéder par étages, en maçonnant successivement les anneaux aussitôt après leur achèvement et de s'arrêter à 6 pieds (1, 83 m.) du puits où aurait été construit un mur provisoire. Mais le succès obtenu dans la pose des 4 premiers anneaux donna de la hardiesse, et Ht croire qu'il était possible de se fier au revêtement métallique; la maçonnerie fut arrêtée où elle se trouvait dans les premiers anneaux, c'est-à-dire à 4 pieds (1, 22 m.) de hauteur et, au lieu de faire le mur provisoire, la fouille fut poussée jusqu'au puits.

Le 21 juillet, les hommes étaient occupés au travail délicat de la pose des dernières plaques près du puits. Il fallait les insérer exactement dans l'espace libre. C'était un travail difficile qui nécessitait souvent l'emploi du marteau; les chocs avaient pour effet de faire jouer les plaques posées et la vase au-dessus. Une plaque était en partie placée quand les hommes quittèrent le chantier à l'heure du changement de poste. A ce moment une fuite se déclara. Le chef de chantier Burns rappela les hommes pour l'aider à la tamponner avec de l'argile, mais la fuite s'étendit rapidement tout autour du puits et en arrière. Le chef dut crier aux hommes de se sauver; six avaient déjà gagné l'écluse quand unéboulement se produisit, entraînant les plaques et barrant la porte avec des débris. Malgré leurs efforts ils ne purent enlever l'obstacle de manière à permettre aux autres hommes de pénétrer dans l'écluse. Le chef leur commanda alors d'enlever la pression et de sortir pour chercher des secours. Pour aller plus vite ils brisèrent l'œilde-bœuf et, comme la porte de communication du sas était entr'ouverte, la pression tomba également dans le souterrain, ce qui permit à l'eau de pénétrer. De là elle gagna le puits et submergea l'écluse; de sorte qu'il fut impossible d'arriver jusqu'aux vingt liommes, qui étaiont restés. Ils furent tous noyés, et cependant ils

SOUTEnnAIN SOLS LHUDSON tOl

auraient eu assez de temps pour s'échapper, si les précautions nécessaires eussent été prises.

On peut dire, sans exagération, que cet accident a été dii à une série d'imprudences graves, k des illusions singulières sur le danger que pouvait présenter l'exécution d'un pareil travail avec des procédés aussi imparfaits.

Emploi d'un caisson. — On essaya d'abord de pomper pour retrouver les corps des victimes , mais le puits était évidemment en relation avec la rivière par le sas qui était resté ouvert et Teau y suivait toutes les fluctuations de la marée. Les pompes furent impuissantes.

Le 23 juillet, M. Uaskin décida d'isoler par un batardeau une enceinte de i6pied&(i4,02m.)de longueur , comprenant une partie du puits, les 30 pieds (9,14 m.) de l'entrée provisoire et 5 pieds (1,52 m.'> des deux souterrains jumeaux. L'enceinte, bïtie

Fie 7^1 -.— (loutie en travers du c;à?!}On.

à 10 pieds ;i2,l9m.}, de cùté Xew-Jeiscv.

profondeur en pin jaune,

se composait de pieux équarris de i'i pouces 0, 305 m.^ et de palplanches de 12x6 pouces (0, 3n.'» m. X ", ' j m.). hH qu'elle fut terminée, le 29 juillet, la fouille fut attaquée. Un premier cadre put être placé à 10 pieds {3,05 m.); mais, l'eau commençant à gêner, il fallut mettre un éjecteur à vapeur d'une puissance de 200 gallons (0,9U9 m') à la minute. Le 9 août, une seconde rangée de poutres fut mise en place à 1o pieds (1,57 m.) de profondeur, mais quoiqu'on eût placé des pompes pouvant élever SoOO gallons

{36,3S(f m^) à la minute, elles furent encore trop faibles pour maîtriser la venue d'eau et tout espoir d'exécuter la fouille à l'air libre fut perdu.

M. Haskiii décida de recourir à un caisson à l'air comprimé.

£' i,iîg. 73 et 76'. Ce caisson en ^ bois fut construit dans la fouille î même. Il avait il pieds 1/2 ^ I2,65ra.)sur24pieds(7,32m.) w de dimensions extérieures en '. bas et 22 pieds de hauteur s 6,71 m.). Les côtés étaient = montés avec un frtiil de 2 pieds t (0, til m.;. A l'intérieur, la ■= chambre de travail était voûtée

1 suivant un arc de cercle de '■ 2it pieds i pouces 6,2(1 m.} ~, de rayon etde 17 pieds o.ISm.) î de Hèche, dans un plan per-

2 pcndiculaire à l'axe du sou- " terrain. Cette voùle élait for- 1 mée de morceaux de pin jaune

4 de 6 pieds ;l,83 m. de lon- 'f gueur, 10 pouces I), 23 m.) = d'épaisseur el 12 pouces de %, largeur (0,30 m.) placés à

5 joints brisés et solidement réu- I iiis par des boulons de 'î/8 pouce

'' 0, 016 m.^ de diamètre. L'in- ^ lérieur du caisson fui bordé avec des planches de 10 pouces 0,2o m.) de largeur sur i pouces 0,l0 m.^ d'épaisseur, le tout recouvert de lames de plomb et d'asphalte. Au-dessus

de la voûte les parois du caisson se prolongeaient sur 12 pieds (3,66 m.) de hauteur formant une boite qui fut remplie de ferrailles et de déblais pour aider à la descente. L'ensemble était suspendu à de fortes poutres placées à la surface, par 12 tiges à vis en fer de 3 pouces (0,76 m.) de diamètre. La chambre de travail communiquait avec Textérieur par deux cheminées munies de sas à air. Tune de 2 pieds 1/2 (0,076 m.) pour les matériaux, l'autre de 5 pieds (1,S2 m.) en bas et de 6 pieds (1,83 m.) en haut pour les ouvriers.

Reconstruction de la partie éboulée. — Quand le caisson fut arrivé à une profondeur de 39 pieds (11,89 m.) et que Ton eut retrouvé les corps, il restait à faire trois opérations distinctes : l^le raccordement avec le sas à air du puits; 2"* la construction d'une chambre solide; 3^ le raccordement avec les souterrains pour reprendre Tavancement. Il fallut y apporter beaucoup d'habileté et d'énergie.

Première opération. — La première porte du sas fut tout d*abord réparée; la seconde, qui était faussée, dut être enlevée et redressée. Quand tout fut remis en ordre, la pression fut rétablie, sans toutefois dépasser une charge de 10 livres (0,7 kg.), en raison du mauvais état du sol. Les ouvriers exécutèrent alors, en partant du sas, une fouille de 4 pieds (1,22 m.) de diamètre qu'ils poursuivirent jusqu'à la paroi du caisson, immergé à 3 pieds (0,91 m.) du puits. Cette paroi fut découpée sur le même diamètre et la fouille blindée avec un anneau en fer de 4 pieds (1,22 m.) de longueur, cloué d'une part au bordage du caisson et d'autre part solidement boulonné au sas qu'il recouvrait de 6 pouces (0,15 m.). La pression put être portée à 15 livres (1,05 kg.). En perçant le bordage intérieur du caisson de 4 pouces (0,10 m.) d'épaisseur et la feuille de plomb, la communication fut établie entre le puits et le caisson.

Deuxième opération, — Il a été dit que sur la largeur de 8 pieds (2,44 m.) correspondant à deux anneaux, la maçonnerie était montée sur 4 pieds (1,22 m.) de hauteur. Le couteau du caisson était arrêté à 14 pieds (4,27 m.) au-dessus. Le travail de reprise en sous -œuvre et la construction de la maçonnerie sous le caissoQ

se firent à Taide de petites fouilles, revêtues de plaques métalliques et maçonnées aussi rapidement que possible, sur les deux flancs. Sur la face Est, la pile qui séparait les deux souterrains jumeaux fut reprise et montée jusque sous le couteau du caisson -pour le soutenir, la vase qui encombrait l'entrée des souterrains fut laissée sur place, et le raccordement efTectué àTaide de plaques métalliques boulonnées d'un côté aux plaques de revêtement des . .galeries et clouées de Tautre aux parois du caisson qui étaient exactement découpées suivant la forme des voûles. Cette opération se fît avec beaucoup de précautions et par très petites parties. Pendant ce travail, la pression baissa plusieurs fois et la chambre se remplit d*eau, mais les ouvriers pouvaient se réfugier dans la parlie haute ou la cheminée du sas. La paroi Ouest du caisson fut revêtue par un mur provisoire de 4 pieds (1,22 m.) d'épaisseur dans lequel aboutissait le raccordement avec le sas du puits. La chambre fut voûtée et se trouva bien consolidée et en communication avec Textérieur par le sas du puits et les deux sas du caisson.

Troisième opération, — Il n'y eut de difficulté que pour le tunnel Sud. Il était rempli d'eau, sauf une digue de vase près du caisson. M. Andersen proposa de le remplir sur toute sa hauteur de vase bien tassée avant d'y entrer. 11 fît enfoncer dans la digue un tuyau dont le bout du côté du caisson était recourbé et muni d'un robinet. Cette extrémité du tuyau plongeait dans un baquet plein d'eau et de vase; des que le robinet était ouvert, la pression d'air dans le caisson chassait ce mélange dans la galerie. Celte opération fut poursuivie jusqu'à ce qu'il y eût un mur de vase de 6 pieds (1,83 m.) d'épaisseur. La fouille fut alors attaquée par le haut. Par précaution une sorte de masque en bois, poussé par des vérins hydrauliques soutenait la parlie haute pendant l'exécution du déblai dans le bas. Lorsque la fouille avait réduit le mur de vase à une épaisseur insuffisante pour proléger les ouvriers contre l'eau, il était reconstitué parle même procédé. Quelquefois ce mur s'amincissait brusquement par places et l'air en s'échappant le perçait de trous. La hauteur de 18 pieds (3,30 m.) du souterrain faisait que la poussée de l'eau était beaucoup plus forte en bas qu'en haut, tandis que la pression d'air élait uniforme; en outre, la pression de l'eau variait de

2 pieds 1/2 (0,76 m,) par suite des marées. Il y eut de fréquentes pertes d'air; dès qu'un trou se formait, on le bouchait avec une bonne poignée de vase mélangée de sciure de bois toujours tenue à la portée de la main. Si la fuite ne pouvait être étanchée, Tair s'échappait jusqu'à ce que, la pression baissant, ce fût Teau qui fût la plus forte; alors c'était l'eau qui rentrait. Quand les pressions s'équilibraient, l'eau entrait en même temps que l'air s'échappait, comme lorsqu'on vide une carafe. On traversa ainsi toute la partie voûtée. Arrivés au bout de la maçonnerie, les hommes fouillèrent au-dessus de l'intrados, sur l'épaisseur de 2 pieds (0,61 m.) de la maçonnerie, pour atteindre les plaques posées avant l'accident. Il y avait 4 anneaux non terminés et munis seulement des plaques supérieures. Par élargissement successif et en boisant avec soin la face et les côtés, ils furent complétés. L'avancement put être repris et atteignit les fondations du mur du quai qui étaient disloquées et par où la communication s'était établie avec la rivière. On voyait les bulles d'air s'échapper à travers les pierres du blocage. Les poutres de fondation du fnur qui faisaient saillie dans la fouille furent enlevées morceau par morceau et l'obstacle put être franchi, non sans peine.

Système pilote. — Tout était remis en état et rien ne s'opposait plus à la reprise du travail. Mais Texpérience avait montré l'insuffisance des procédés employés, puisque les deux souterrains avaient été arrêtés dès qu'ils avaient approché de la rivière. Pour éviter de nouveaux accidents, M. Andersen inventa le système pilote.

L'attaque du front de taille se fît au moyen d'une galerie tubulaire dite « pilote » (fîg. 76 et 77) dont l'extrémité était poussée à 10 pieds (3,0S m.) au delà de Tavancement. Ce tube avait 6 pieds (1,83 m.) de diamètre. Il se composait d'anneaux métalliques de 4 pieds (1,22 m.) de longueur, formés de segments de 3/8 pouce (0.01 m.) d'épaisseur et 2 pieds 0.61 m.) de longueur entourés de cornières à ailes de 3 pouces ^0,076 m. ^ destinées à les réunir entre eux. Tous les deux anneaux, on boulonnait entre les segments un cercle métallique plat de 1 pied (0,30 m.) de largeur et un 1/2 pouce (0,013 m.) d'épaisseur qui faisait saillie à l'extérieur et avait

pour but de renforcer le tube et de découper les joints. Eu outre de ces plaques de joints transversales qui empêchaient tout déplacement longitudinal du pilote, il y avait des plaques de joints longitudinales dont le principal objet était de servir de points d'appui aux étaiemenis de la galerie à pleine section.

L'élargissement suivait en efTel le pilote; les plaques de revêtement, aussitôt après leur pose, étaient étayées avec des poutres appuyées contre les plaques de joints longitudinales du pilote. Ce dernier supportait ainsi tout le revêtement métallique jusqu'à l'exécution de la maçonnerie. Celle-ci suivait de près, de sorte que la longueur du lubepilole ne dépassait pas iiO pieds {lS.2t m.) environ, dont 10 pieds 3,05 m.) pour l'avancement et 35 à 40 pieds [10,61 m. à 12,19 m.) sur l'étendue du chantier. Dès que la maçon- „. , „ , nerie était montée k

Fig. 17. — Ci>u|ie en iraiers du souteiTmii

ei du pilote. une Certaine hauteur,

avant même le clavage, le pilote devenait inutile; il était démonté et les anneaux pouvaient resservir à l'avancement.

Les déblais étaient chargés dans des wagons, qui étaient ensuite remorqués vers le sas au moyen d'un câble métallique. Ce dernier s'enroulait sur un tambour md par une petite machine à vapeur dont l'échappement se faisait dans le puils à l'extérieur. Arrivés près du sas, les wagons basculaient automatiquement, les roues d'arrière moins larges que celles d'avant s'engageant sur un plao incliné. La vase tombait dans un puisard où elle était diluée dans l'eau et chassée à l'extérieur au moyen d'un tuyau par l'effel même de la pression. Les matériaux, briques, ciments, bois, etc., étaient

amenés sur une seconde voie. Quant aux déblais provenant du pilote, ils étaient roulés en brouette jusqu'à l'entrée et vidés danç^ les wagons.

Modifications du système. — M. Sooy Smith. — Le travail fut poursuivi dans ces conditions dans la galerie Sud jusqu'en 1881 9 époque à laquelle M. Sooy Smith prit la direction des travaux. Cet ingénieur apporta d'assez nombreuses modifications.

Le pilote, étant maintenu à environ 0,60 m. au-dessus de Taxe pour faciliter le travail en dessous, il était très difficile d'arriver à une implantation exacte; il le mit exactement dans Taxe. Le pilote cédait quelquefois sous les étais, il en renforça les plaques et les nervures. Les éboulements, qui se produisaient fréquemment au front de taille, entraînaient des mouvements dans les anneaux en construction et déplaçaient les plaques; il fit maintenir contre le front de taille un blindage solidement butonné. Il restait des vides dans la fouille en dehors de plaques, qui cédaient ensuite sous la charge de la maçonnerie en produisant des tassements et des fissures ; il fit couler sous les plaques du bas une couche de béton bien pilonné, sur lequel étaient appliquées les plaques de revêtement. Grâce à toutes ces mesures, il espérait pouvoir mieux suivre l'alignement et fit reprendre l'avancement horizontalement pour regagner l'excès de pente dû aux tassements.

Il modifia et renforça également le revêtement du souterrain. Les plaques métalliques furent plus résistantes ; la partie inférieure du revêtement en maçonnerie se fit en béton. Quant à la partie supérieure, il employa d'abord un cours de 5 pouces (0,13 m.) de blocs d'asphalte doublés de briques ; puis, comme disposition définitive, il adopta 3 rangs de blocs de béton avec un revêtement de blocs d'asphalte de 6 X 6 X 16 pouces (0,15 m. X 0,15 m. X 0,41 m.). Le travail se faisait beaucoup plus vite qu'avec la brique : il était plus solide et imperméable à l'air.

L'évacuation du déblai parla pression de l'air devenait plus difficile. M.Smith y substitua une pompe à sable Eads, avec éjecleur hydraulique, alimenté par une pompe Worthington. La vase était jetée sur une grille, mélangée avec l'eau, aspirée dans une trémie par la pompe et expulsée directement au dehors. Il en

résultait une économie de main-d*œuvre, qui permettait de mettre plus de monde à Tayancement.

M. Sooy Smith reconnut enfin la nécessité de construire des sas dans les galeries mêmes. Au moment où ce travail fut fait, la galerie Sud avait 450 pieds de longueur ,137,15 m\ et la galerie Nord 448 pieds (136,55 m.). Il devenait nécessaire, en raison de la pente, d'avoir à Tavancement une pression beaucoup plus élevée que la pression hydrostatique dans les parties hautes près du puits, notamment dans la galerie Sud qui, par suite des tassements, se trouvait 5 pieds (1,52 m.) trop basse. En outre, les pertes, à travers les briques poreuses dans une chambre à air aussi longue, devenaient importantes. Il fit construire dans les deux galeries, à 425 pieds (129,54 m.) du puils, des cloisons en briques de 4 pieds (1,22 m.) d'éj)aisseur, renforcées par des poutres encastrées dans la maçonnerie du souterrain. Dans chacune de ces cloisons furent placés deux sas à air, assez grands pour contenir chacun tous les ouvriers occupés à l'avancement ; l'un de ces sas, destiné à servir de refuge en cas d'accident, restait toujours ouvert du côté du front de taille. La grande sécurité qui en résultait, justifiait l'excédent de dépenses. Cependant, quand on installa dans le tunnel Nord pour graduer la pression, une secondecloisonà280 pieds 85,34 m.) de la première et par suite à 705 pieds 2H,88 m.) du puits, on n'y mit qu'un sas. A ce moment, le mouvement des terres était assez lent pour donner la confiance qu'avec du sang-froid les hommes auraient tout le temps de gagner la première écluse. Néanmoins s'il y avait eu une irruption d'eau, et si les hommes avaient perdu la tèle, un grave accident aurait pu se produire.

Quand ces cloisons eurent été construites, le 17 août 1881, la partie entre le puits et la première cloison fut laissée à l'air libre. Mais contrairement aux prévisions, la pression tomba très lentement. Quand les ouvriers pénétrèrent dans la galerie Sud, ils remarquèrent qu'à 65 pieds {19,81 m.^ de la cloison, 490 pieds 149,35 m.} du puits, les boulons travaillaient, et ils reconnurent (jne la pression tombait par suite de perles d'air, dues au défaut d'étanchéité de la cloison, quoique les compresseurs donnassent à toute vitesse. Il fallut refermer le sas du puits pour étancher les fuites. Cette fausse manœuvre entraîna la chute de quelques

SOUTERRAIN SOUS LUUDSOiX 109

plaques et la galerie se remplit de vase sèche. Quand elle fut bien tassée, le travail put être repris.

En mai 1882, le travail se poursuivait avec une pression de 30 à 35 livres (2,1 kg. à 2,5 kg.) à 1 attaque et de 20 à 25 livres (1,4 kg. à 1,8 kg.) entre les deux cloisons. L'avancement était de 3 pieds (0,91 m.) à 3 pieds 10 pouces (1,17 m.) par jour. En mars, un léger accident s'était produit. Quelques plaques de toit avaient cédé, de manière qu'il ne restait plus de place pour la maçonnerie. Le blindage fut simplement consolidé par une maçonnerie provisoire, et l'exécution du revêtement définitif n'eut lieu que lorsque l'avancement fut à 20 à 30 pieds plus loin, et que la vase fut assez tassée sous la pression de l'eau pour pouvoir reprendre le travail sans danger. A partir de ce moment, l'épaisseur du revêtement fut portée de 24(0,61 m.) à 30 pouces (0,76 m.) en raison de la plus grande profondeur. L'avancement atteignait 562 pieds (171,29 m.) dans la galerie Sud, où il avait été arrêté, faute de facilités pour évacuer les déblais, et 960 pieds (293,60 m.) dans la galerie Nord. Le mode d'évacuation des déblais n'était plus le même. A partir de la cloison la plus voisine de l'attaque, les wagons étaient remorqués par des chevaux, qui les amenaient jusqu'au puits, d'où ils étaient montés par une grue. Les chevaux supportaient très bien la pression de 20 livres (^1,4 kg.) entre les deux cloisons.

Ce moyen plus rapide d*évacuation ne put toutefois être appliqué que lorsque les galeries eurent été définitivement réunies au puits en décembre 1881. Ce travail était très délicat, car, par suite des nombreux bouleversements antérieurs, le terrain n'était plus qu'un mélange de cendres et de vases sans consistance. Dès que la fouille du bas fut attaquée, l'eau monta tout à coup ; mais, en augmentant la pression et en mettant une charge de vapeur sur le tuyau vertical du puisard, la maçonnerie put être achevée et soudée à la paroi du puits. On put alors démolir cette dernière et enlever les sas.

Cd£é New-York. — Du côté de New- York, le travail fut commencé en 1881. Profitant de l'expérience acquise du côté de New- Jersey, M. Smith descendit de suite un caisson. Ce dernier traversa

(fig. 78) sur 12 pieds (3,66 m.) un terrain formé de décombres, puis une boue noire sur 22 pieds (6,70 ni.'l, enfin sur 215 pieds

- Cûl* New- York.

[6,oo m.) du sable contenant environ 15 p. lOU d'argile, mais recoupé par un lit de galets et de gravier de 6 pieds (1,83 m/

d'épaisseur. On atteignit une profondeur totale de o5 pieds 1/2 (16,91 m.).

Le caisson ((ig. 79 à 82) avait i8 pieds (14,63 m.) de longueur.

SOUTERRAIN SOUS L'HUDSON m

29 pieds 1/2 (9,00 m.) de largeur et 25 pieds {'t,G2 m.) de 'hauteur, hors œuvre. II était dressé avec un fruit d'un 1/2 pouce par pied

Pig. É

(l/2i]. Il avait été exécuté entièrement en bois, solidement boulonné et entretoisé. Il pesait environ 400 t. (363 000 kg.). En raison des frottements et de l'effort de soulèvement dû à t'air comprimé , il fallut, pour le faire descendre, le charger en outre de 2 500 1.

(2 270 000 kg.), avec des vieux rails, des briques et des terres de déblai.

Il y avait 3 sas à air : 1° une cheminée se terminant dans le bas par une chambre à air horizontale de 6 pieds (1,83 m.) de diamètre, placée en T, servait à l'évacuation des déblais au moyen d'un petit treuil & vapeur; 2° une cheminée de 5 pieds (1,52 m.) de diamètre ., était destinée à l'entrée des ouvriers, qui pénétraient par une écluse horizontale de 6 pieds (1,83 m.] branchée sur la partie haute convenablement élargie. EnGn les matériaux pouvaient èlre introduits par une cheminée spéciale.

La descente fut très délicate en raison de la nature du terrain et de la proximité d'un égout et de la digue de quai. On creusait une

rigole au-dessous du couteau, puis on provoquait la descente ea laissant tomber la pression. L assèchement se faisait, soit à Taide d'un tuyau de 4 pouces (0,10 m.) par le simple effet de la pression, soit par une pompe centrifuge qui refoulait Teau au dehors. Quand le caisson fut à fond, un radier en maçonnerie fut établi sur des plaques de tôle. La maçonnerie fut immédiatement montée pour deux souterrains, au lieu de faire une arche unique pour les deux voies comme sur l'autre rive. Dans le mur séparatif furent insérés 3 tuyaux verticaux de 1 pied (0,30 m.) de diamètre, remplis de pierres cassées, qui sortaient de puisards à pierre sèche sous le radier. On espérait, à Taide de ces tuyaux, pouvoir assécher le front d'attaque.

La grosse question était de savoir ce que donnerait le procédé Haskin dans les sables et graviers, que le souterrain devait traverser sur environ 400 pieds (152 m.). La paroi Ouest du caisson fut attaquée à l'emplacement de la galerie Nord en y forant des trous de 2 pouces (0,05 m.) sur tout le périmètre du souterrain à ouvrir et en insérant des tôles de 18 pouces (0,45 m.) au lieu de la dimension de 24 pouces (0,61 m.) adoptée sur l'autre rive ; on put alors enlever la cloison et commencer la fouille. Cette pre. mière opération réussit assez bien parce que le caisson avait entraîné avec lui une couche de vase moins perméable que le sable ; mais, dès que la fouille eut atteint le sable, il fallut blinder le front d'attaque ; l'emploi d'un masque en bois, rendu imperméable avec de la vase fut sans effet et il devint indispensable de le remplacer par un masque métallique, solidement buté, et de ne laisser à découvert que de très petites surfaces à la fois. Malgré ces précautions, l'eau et le sable envahirent plusieurs fois la galerie en disloquant le revêtement.

Le 16 mai 1882, au moment où M. Sooy Smith se retira, la galerie avait une longueur totale de 20 pieds (6,10 m.) dont 12 (3,66 m.) avec le revêtement en maçonnerie de 2 pieds (0,61 m.) d'épaisseur complètement terminés.

Nouvelle entreprise. — A celle dale, M. Sooy Smith fut remplacé par MM. S. Finch et C. W. Raymond.

Le travail se poursuivit quelque temps avec régularité ; au pre-

mier juillet, du côté New-Jersey, la galerie Nord atteignait 1 100 pieds (335,27 m.) ; du côté New- York, elle avait été avancée de 20 pieds (6,10 m.) et n'était plus qu à 38 pieds (11,58 m.) de la rivière ; une cloison avec sas à air avait en outre été construite à 30 pieds (9,14 m.) du caisson. Le travail dans ce terrain de sable était des plus délicats; il fallait blinder la face avant avec des plaques analogues à celle du revêtement, étayer le tout très fortement, et avancer le revêtement plaque par plaque avec le plus grand soin. Néanmoins le 21 août, au moment où un anneau était à moitié maçonné, il se produisit une violente perte d'air, leau envahit le souterrain et les ouvriers n'eurent que le temps de s'échapper. Le lendemain on parvint & ouvrir la porte du sas et un scaphandrier visita la galerie. La maçonnerie était intacte, mais les plaques du toit avaient cédé. Il fallut boucher toutes les fuites avec des sacs de sciure de bois, avant de pouvoir mettre à sec et pénétrer. Des accidents analogues se produisirent à diverses reprises.

Du côté de New-Jersey, dès que pour une cause quelconque, la pression n'était pas en équilibre, l'eau forçait sur le revêtement, ou la vase desséchée s'effritait et s'éboulait ; mais, de ce côté, quoiqu'on marchât vers la partie profonde de la rivière, les accidents n'avaient pas la même gravité et, au 11 novembre 1882, la galerie Nord était terminée sur une longueur de 1 542 pieds (470 m.), tandis qu'elle n'était qu'à 74 pieds (22,55 m.) du côté de New- York. La galerie Sud était toujours abandonnée à moins de 600 pieds (183 m.) du côté de New-Jersey et n'avait pas été attaquée sur l'autre rive.

Arrêt momentané. — Au mois de novembre 1882, les dépenses s'élevaient à 1 500 000 dollars (7 500 000 fr.) ; la Compagnie, ayant épuisé ses ressources, dut suspendre ks travaux et se borna à maintenir la pression, pour éviter que les galeries ne fussent envahies par l'eau, et à faire quelques menues dépenses d'entretien. Ce n'est qu'en 1889 que des fonds purent être trouvés en Angleterre et que Ton put reprendre le travail.

La Compagnie anglaise avait pour ingénieurs conseils Sir John Fowler et Sir Benjamin Baker, et pour entrepreneurs MM. Pearson and Sons. Pendant quelques mois, elle continua par les procédés

EUPLOI DU BOUCLIER. 8

il4 EMPLOI DU BOUCLIER

anciens. Mais, du côté de New- York, le feu se déclara dans le caisson. Lorsqu'il eut été noyé, des scaphandriers purent y descendre et reconnurent que le feu avait causé de graves désordres ; Tair et Teau passaient à travers les boisages disloqués, et il fallut un long et pénible travail pour Tétancher. En raison de toutes ces difficultés, l'avancement qui était arrivé à une distance d'environ 200 pieds (61 m.) du caisson fut muré et le travail momentanément abandonné.

Du côté New-Jersey, le travail dans la vase compacte se poursuivait dans de meilleures conditions. On était arrivé à boucher une communication qui s'était faite avec la rivière, en immergeant, à Taide d'une grue flottante, une grosse masse de pierres et de briques entourée de bottes de foin et enveloppée dans de la toile à voile attachée avec des cordages métalliques, et en chargeant le tout de pierres. Il y eut néanmoins plusieurs éboulements, et dans Tun deux, en janvier 1890, un homme fut sérieusement blessé. Plus la galerie avançait, et plus la profondeur d'eau dans la rivière augmentait au détriment de la couche de vase, qui seule protégeait l'ouvrage. Il devenait très dangereux de continuer dans ces conditions ; si la pression baissait, l'eau menaçait de se faire jour et d'établir une communication avec la rivière ; si elle était forcée, la vase se desséchait, s'effritait et s'éboulait, ce qui pouvait entraîner les mêmes conséquences.

La Compagnie résolut par suite, quand on fut arrivé à 2 050 pieds (624,83 m. ) d'appliquer la méthode du bouclier et d'employer un revêtement en fonte.

Le bouclier. — Le diamètre extérieur du bouclier était de 19 pieds 11 pouces (6,07 m.) et sa longueur de 10 pieds 6 pouces (3,20 m.) (fig. 83, 84, 85).

Il se composait d'une enveloppe cylindrique en tôle d'acier, en deux épaisseurs de 5/8 pouce chacune. La première couche était assemblée avec des couvre-joints intérieurs de même épaisseur dans l'intervalle desquels se plaçaient les feuilles de la seconde couche. Le tout était assemblé avec des rivets à tète fraisée, de manière à présenter une surface entièrement lisse. A 5 pieds 8 pouces (1,73 m.) en arrière de l'arête tranchante, se trouvait

SOUTERRAIN' SOUS L'ilUDSON

une cloison verticale, formée également de tôles de ojH pouce (0,016 m.) d'épaisseur, renforcée par six poutres verticales de

Pig. 83. — Montage du bouclier. — Vue av;<nt la )H>3e de renïL'lopi>e.

6 pouces 1/2 (0,16 m.; de hauteur, composées d'une àme d'un 1/2 pouce (0,013 m.), d'une semelle de même épaisseur et de

Fig. Si. — Montage du bouclier. — Pode de l'enveloptie.

6 pouces 1/2 (0,16 m.) de largeur assemblées avec des cornières 4'pouces 1/2x3 pouces X 1/2 pouce (0,1 1 X 0,076 X 0,0127 m.).

En avant de cette cloison, il y avait deux planchers horizontaux, s'étendant jusqu'à l'arête traochante, formés d'une double épaisseur de tôles d'un i/2 pouce (0,0127 m.) réunies à la cloisoa séparative et aux cloisons verticales, dont il va être parlé, par des cornières 6 pouces X 6 pouces X 3/4 pouce (0,15 X 0,13 X 0.019 m.). Il existait également deux divisions verticales d'un

., 1/2 pouce (0,0127 m.) d'épaisseur

y réunies aux autres parties du bou-

' clier par des cornières 4 pouces X

' 4 pouces X 1/2 pouce (0,10 X

' Dans l'avant-bec, depuis lacloison

,1 séparative jusqu'à 2 pieds 4 pouces

1) (0,76 m.) de l'arête tranchante, des

I tôles d'acier d'un 1/2 pouce (0,0127

m.) d'épaisseur formaient une seconde enveloppe cylindrique éloi- ' gnée de 1 pied 5 pouces (0,43 m.)

' de la première, à laquelle elle était r ~ ^1 réunie par 16 cloisons de 3 pieds

Fig. 85. - CoupB en long du boQcUer gpouces (0,97 m.) de longueur,

et du rcTelemenL ■ i • u

1 pied 3 pouces (0,43 m.) de largeur, assemblées avec des cornirres 4 pouces X 4 pouces X 1/2 pouce (0,10 X 0,10X0,0127 m.).

Les deux divisions horizontales et les deux divisions verticales partageaient l'avant-bec cji 9 cellules auxquelles correspondaient 9 portes dans la cloison, 7 rectangulaires de 2 pieds 6 pouces (0,76 m.) sur 2 pieds (0,61 m.) à 2 pieds 3 pouces (0,69 m.), et les deux dernières en iiaut triangulaires de 2 pieds (0,61 m.) de côté. Les portes étaient en tôle de 5/6 pouce (0,016 m.) et garnies tout autour d'une lame de caoutchouc de 1 /4 pouce (0,006 m.) d'épaisseur.

Seize vérins hydrauliques, également espacés sur la circonférence se trouvaient placés entre les deux enveloppes. Ils avaient 3 pieds 4 pouces 1/2 (0,11 m.) de longueur, un diamètre extérieur de 10 pouces 3/4 (0,27 m.} et un diamètre intérieur de 8 pouces (0,20 m.}. Les pistons avaient 3 pouces 1/2 (0,09 m.) de diamètre.

SOUTERRAIN SOUS L'flUDSON H7

Ces vérios étaient essayés à une pression de 2 t. par pouce carré de surface de piston (283 kg. par centimètre carré) et pouvaient développer chacun un effort de 100 t. {907 !85 kg.).

Qrue de montage des segments. — Il a été dit que M. Great-

Fig, SR. — Coupa longitiidfnalo.

head avait prévu une grue de celle nature en 1876 pour le souterrain de Woolwîch. Celle de l'Hudson a été la première réellement construite.

Elle se composait de trois presses hydrauliques montées sur un bAli roulant sur des rails posés sur des tasseaux fixés aux nervures du revêtement, exactement sur le diamètre horizontal du souterrain. Ce bâti se composait de trois poutres horizontales, réunies à leurs extrémités par une poutre àlaquelle étaient attachés les galets de roulement. Sur le bàlî on trouvait d'abord deux presses hydrauliques en fonte de 6 pieds (1,83 m.) de longueur et 6 pouces i/2 (0,163 m.) de diamètre. Les pistons plongeurs

portaient des poulies de 17 pouces de diamètre (0,43 ra.). Un axe horizontal de 1 pouces (0,18 m.) de diamètre traversait le bâti dans son milieu ; il portait un large tambour de 2 pieds i/4 (0,69 m.) de diamètre, clavetc entre les deux presses. Chaque presse portait une oreille, venue de fonte, à laquelle s'attachait une chaîne qui passait sur les poulies et le tambour, ce qui permettait de faire tourner Taxe dans un sens ou dans Tautre.

A Textrémité de Taxe et perpendiculairement à lui élait monté un vérin dont le piston pouvait se mouvoir dans les deux directions et qui avait pour objet de monter ou d*abaisser un bras en forme de poutre à treillis, qui se terminait par quatre bras convergents pour saisir les segments.

Cet appareil pouvait prendre un segment, le soulever en raccourcissant le bras, ramener en tournant en face de sa position sur la circonférence et en allongeant le bras le mettre à sa place.

La grue de montage, comme le bouclier, avait été construit par M. Arrol de Glasgow.

Revêtement métallique. — Le revêtement métallique en fonte avait 19 pieds 6 pouces (3,94 m.} de diamètre extérieur et environ 18 pieds (5,48 m.; de largeur libre dans œuvre comme la maçonnerie à laquelle il faisait suite.

Chaque anneau de 18 pouces (),4;)7 m.^ se composait de neuf segments de 1 pouce 1/4 (0,032 m. d'épaisseur, avec des nervures de 1 pouce 1/2 d'épaisseur (), 038 m. et de 7 à 9 pouces (0,18 m. à 0,23 m. ) de hauteur. Les cinq segments du bas pesaient 10 1/2 cwt (533,43 kg. chacun; ils étaient suivis à droite et à gauche d'un segment de 8 cwt (406,42 kg. , puis d'un de 7 1/2 cwt (381 kg.}. Enfin, au sommet, on plaçait une clef pesant 2 cwt (116 kg.). Le poids total élait donc de 83 1/2 cwt i 330 kg.) On verra plus loin que ce poids était au-dessous de la moyenne, aussi y a-t-il eu un assez grand nombre de ruptures sous la poussée des vases.

Les joints horizontaux comportaient une fourrure en bois dur créosote. Les joints transversaux avaient une portée à Textérieur et étaient bourrés à l'intérieur avec une corde de chanvre et du ciment de Porlland. Ces joints étaient assemblés avec des boulons de 1 pouce 14 de diamètre (0,032 m.).

SOUTERRAIN SOUS L'IIUDSON H9

Exécution du travail. — Le montage du bouclier sur place dans un mauvais terrain fut une opération très pénible ; mais, une fois en marche, le travail se fit assez régulièrement, à raison de 7 pieds (2,13 m.) par jour au début, puis de 10 pieds (3,05 m.). La vase était si plastique que, mC'me avec une pression d'air de 35 livres par pouce carré ^2,4 kg.^, elle sortait naturellement à travers les portes, avec dix fois la vitesse du bouclier; quand il avançait, elle se moulait comme dans un appareil à fabriquer la brique (fig. 85^, et, après la course qui durait de 10 à 20 minutes, il n'y avait plus qu'à ramasser les blocs et à les charger en wagon.

L'avancement dans la galerie nord, côté de New- Jersey, vers le mois de juin 189(^ à 2050 pieds .624,83 m.), fut poussé en un an à environ 3 800 pieds ^l 158 m.; A ce monent, il était au point bas du souterrain et abordait la rampe de 2 p. 100 vers New- York. Il arrivait à la partie où la rivière avait une profondeur de 60 à 64 pieds (18,29 à 19,51 m. , ne laissant au-dessous du souterrain qu'une faible couche de 5 pieds (1,52 m. de vase, et les entrepreneurs avaient sollicité Tautorisalion de déposer, au fond de la rivière, une couche d'argile pour se protéger, autorisation qu'ils avaient obtenue à condition de ne pas déposer plus de 2 000 yards cubiques (1500 m"^; d'argile et de ne pas excéder une épaisseur de 15 pieds (4,27 m.\

Malheureusement les 1500 000 dollars (7 500 000 fr.) apportés dans ralTaire par la compagnie anglaise étaient épuisés, et, le 22 août 1891, le travail fut encore une fois arrêté. Il avait été dépensé depuis le commencement 3000000 de dollars (15 000 000 fr.) pour exécuter environ 4 000 pieds (l 219m. \ Il restait encore àfaire, pour ce seul souterrain à voie unique, sans compter la seconde galerie elles approches, 1 600 pieds (487,67 m.) environ de galerie qui étaient estimés 300 dollars par pied (5 000 fr. par m.\

Travail à Tair comprimé. — M. Moir, envoyé par le constructeur du bouclier M. Arrol pour suivre le travail, s'est beaucoup occupé des conditions du travail à l'air comprimé. Au moment où il arriva, les hommes mouraient à raison de 1 par mois sur une équipe de 45 à 50 hommes, soit une mortalité de 25 p. 100. Dans le but d'améliorer cette situation, il fit un sas à

air, dans lequel pouvaient être traités les ouvriers malades par l'homéopathie en les replongeant dans Tair comprimé. Ce sas était monté près de la sortie du puits, et, quand un homme était atteint de paralysie, complètement inconscient et incapable de se servir de ses membres, il était apporté dans le sas et soumis à une pression de la moitié ou des deux (iers de celle de la chambre de travail. Il en résultait une amélioration immédiate. On laissait ensuite tomber la pression très lentement, à raison de 1 livre (0,07 kg.) à la minute et même moins, de manière à faire durer la détente de vingt-cinq à trente minutes. Même dans des cas graves, le malade sortait guéri. Le sas de traitement doit être employé de suite ; car, au bout d'un certain temps, il serait sans effet.

M. Moir comparait l'homme dans Tair comprimé à un foyer au tirage forcé. Tout à coup il passe parles poumons trois à quatre fois le volume d'oxygène ordinaire ; le système s'y habitue graduellement et la combustion s'active. Mais, à la sortie, il y a une réduction subite dans la quantité d'oxygène, le tirage forcé est arrêté et, comme dans un foyer, il se produit de Toxyde de carbone ou du carbone, par suite de Tinsuffîsance d'oxygène. Ce carbone ou cet oxyde de carbone s'accumule dans le sang, et, quand l'homme sort, il est empoisonné. Cette manière de voir est confirmée par ce fait que, quand l'air est impur, bien au-dessous de la dose respirable, les cas de maladie augmentent. II est donc nécessaire de fournir Tair en abondance et très pur. Cet effet se manifeste surtout quand il y a à la fois accroissement de la pression et de rimpureté; mais, au bout d'un certain temps, les hommes semblent s'y accoutumer. L'effet de l'impureté de l'air ne se constate qu'à la sortie. C'est ainsi qu'à Nevï^-York, il y eut des mulets qui travaillèrent à l'air comprimé douze mois de suite et se vendirent très bien après leur sortie.

M. Moir pensait aussi que, sous l'effet de la pression, le sang retenait en dissolution une grande quantité d'acide carbonique, comme dans la fabrication des eaux gazeuses; et, qu'à la sortie les bulles de gaz se dégageaient et arrêtaient la circulation. Il estimait qu'il serait utile de faire passer l'air, qui contient habituellement 0,004 d'acide carbonique, sur un lait de chaux, pour l'en débar-

rasser avant de le comprimer ; avec celte précaution il n'y aurait probablement besoin d'envoyer qu'un moindre cube d'air comprimé par homme. Il vit saigner un homme dont le sang était si épais et si noir qu'il fallait opérer une pression pour le faire sortir, tant il était peu fluide. M. Moir estimait qu'en tout cas, il fallait soumettre chaque homme à l'examen du médecin, avant de l'admettre, et distribuer du café chaud avant la sortie de l'air comprimé; mettre à la disposition des ouvriers une chambre chaude pour s'habiller et un vêtement supplémentaire pour traverser l'écluse.

Après l'introduction du sas de traitement et de toutes ces précautions, le nombre de décès tomba à deux en quinze mois sur une équipe de 120 hommes.

Conclusions. — Le souterrain de la rivière Hudson est surtout remarquable comme étant la première grande galerie exécutée à l'air comprimé.

Il ressort de l'exposé ci-dessus que la méthode simple d'Haskin a été impuissante pour le travail sous la rivière, que le système du pilote d*Andersen a bien permis de faire de l'avancement, mais avec une grande lenteur, puisque M. Smith ne fît qu'environ 1 200 pieds en un an et demi ; qu'enfin la méthode du bouclier permit d'avancer avec beaucoup plus de sécurité et fît plus que doubler la vitesse.

Par contre, le revêtement en fonte paraît avoir été fait trop légèrement ; il se fissura et dut être consolidé avec des tirants provisoires, tandis que la partie exécutée en maçonnerie n'éprouva aucune avarie.