BOISAGE ET M (.'BAILLEMENT
sistcr en vertu de leur force absolue , c’est-à-dire à deux efforts agissant en sens inverse et tendant à provoquer la rupture par l’extension des fibres. Le seul cas de cet emploi est peut-être celui des épuisements où le bois est employé comme tirant de pompes. Dans les boisages ordinaires, les pièces résistent presque toujours en vertu de leur résistance relative-, c'est-à-dire que les extrémités , étant fixes , sont sollicitées par des efforts agissant entre ces points pour les faire fléchir. En effet la résistance à l’écrasement (résistance absolue négative) ne s'exerce que lorsque la longueur des pièces est au-dessous de cinq à six fois leur diamètre ; autrement il y a flexion, c’est-à-dire transformation de ce mode de résistance , en résistance relative qui est toujours beaucoup moindre.
Dans les mines on peut rarement calculer l’effort que les bois auront à supporter; ce n’est donc que par tâtonnement et par habitude qu’on arrive à déterminer les conditions de résistance. Comme d’ailleurs , dans les boisages permanents , on veut nonseulement prévenir la rupture, mais même lallexion des bois, on emploie toujours un très-grand excès de force. Cet excès est encore nécessité par cette considération , que les pièces doivent être assez fortes et assez multipliées pour prévenir tout accident résultant de l'altération d’une partie d'entre elles. Ces diverses conditions, jointes à la nécessité de se procurer des bois en grande quantité et d'une manière continue (ce qui en limite l’échantillonnage à des dimensions assez faibles), ont déterminé des données purement pratiques pour les diverses circonstances qui se présentent dans les mines.
On sait que les bois se composent de couches concentriques ; celles de l'intérieur sont plus résistantes que l’aubier qui constitue la surface extérieure, bien qu’on puisse rendre l'aubier lui-même plus compacte et plus fort en écorçant sur pied, plusieurs mois avant de les abattre, les arbres destinés au boisage des mines. Les pièces doivent être toujours écorcées avec soin avant leur emploi , car les parties d'écorce adhérentes en hâtent singulièrement l’altération et en diminuent la durée. Les bois doivent . autant que
possible être employés ronds et entiers. Les plus jeunes sont les meilleurs; les vieux, étant moins compactes, sont perméables à l'eau et pourrissent rapidement. Les procédés récemment découverts pour augmenter la dureté des bois et les préserver de la carie, en leur faisant absorber du pyrolignite de fer ou d'autres dissolutions par des incisions faites à la base du tronc, n’ont pas encore été essayés dans les mines; l'application de ces procédés si simples et dont l'efficacité paraît aujourd'hui prouvée, serait cependant du plus grand intérêt dans la plupart des pays de mines, et surtout dans nos houillères du Nord, où tant d’ouvrages importants sont exécutés en bois.
Le chêne et le sapin rouge sont les bois les plus résistants ; viennent ensuite le hêtre, le pin et le sapin blanc.
Pour empêcher l’eau de s'infiltrer dans le tissu des bois, il faut y faire le moins de coupures possible. Celles qu’on est obligé d’y pratiquer doivent être recouvertes, dans les assemblages, par les parties adjacentes ; il serait même bon de les goudronner à chaud. 11 faut éviter les traits de scie, qui laissent des surfaces inégales et spongieuses qui pourraient retenir les eaux ; il est donc avantageux de ne travailler les bois qu'à la hache ou à 1 herminette, ou du moins de recouper les surfaces sciées avec un instrument tranchant.
A ces conditions générales il faut joindre les principes suivants • 1° disposer les boisages de manière que les pièces soient aussi courtes que possible ; 12° encastrer solidement les extrémités de chacune, et établir ainsi les boisages dans un état de tension général; 3° éviter de faire porter la charge sur un seul point d’une pièce toutes les fois qu’on peut répartir cette charge sur toute sa longueur; 4» si l’on emploie des bois refendus, c’est-à-dire demicylindriques, faire porter la face refendue contre les roches. Enfin il faut éviter que les boisages intérieurs soient soumis à des alternatives de sécheresse et d'humidité ; ces alternatives détériorent rapidement les bois, et, avec quelques précautions, il est toujours facile de maintenir les diverses parties des travaux souterrains dans un état constamment sec ou humide.
IIOISAGE ET MURAI ELEMENT.
Boîtage dei galerie» et de» taille».
Ou peut avoir à boiser, pour soutènement : dans des galeries, dans des tailles d’exploitation ou dans des puits; enfin, outre le soutènement , le boisage peut encore avoir pour but de contenir des eaux. Nous examinerons successivement ces divers cas.
Lorsqu’on perce une galerie, même dans un terrain peu solide, on peut généralement pénétrer de plus d’un mètre sans aucun soutènement, et boiser par conséquent pas à pas à mesure qu’on avance. Supposons d'abord que les quatre faces de la galerie, le toit, le mur et les parois latérales, aient besoin de soutènement ; il faudra y établir ce qu’on appelle un boisage complet, composé de cadres et de garnissages. Chaque cadre complet est formé de quatre pièces : un chapeau ou corniche , placé au faîte de la galerie ; deux montants, ordinairement un peu inclinés pour diminuer la portée du chapeau ; une sole , ou semelle placée sur le sol, et servant de base aux montants (fig. 83).
Tous les bois qui composent le cadre doivent être écorcés , ainsi qu’il a été dit ; leurs assemblages, très-variables dans leurs formes, se font le plus souvent à mi-bois, de manière que les extrémités de chaque pièce se recouvrent exactement sans se dépasser. Le chapeau se fait avec les bois les plus forts ; son diamètre
Fig. 83. Boisage complet.
Fig. 81. Boisage sans sole.
3!î DE L’EXPLOITATION DES MINÉRAUX UTILES,
ordinaire est de m. 0,20; celui des montants est en moyenne de m. 0,16; l'extrémité la plus forte est ordinairement placée vers le chapeau. La sole reçoit toute la base des montants par une seule entaille , et la galerie est légèrement creusée en dessous , afin qu’elle ne porte sur la roche que par les extrémités.
L’espacement des cadres dépend de la poussée plus ou moins grande du terrain, et varie en moyenne de m. 0,65 à m. 1,33. 11 faut donc soutenir les parties de roche laissées à découvert entre les cadres, au moyen de bois de garnissage appuyés sur doux d’entre eux. Ces bois sont de fortes planches , ou mieux encore des bois ronds simplement refendus, dont on place la partie convexe au dehors et la partie plane contre la roche.
Ces bois doivent avoir pour longueur minimum, l’espacement de deux cadres d’axe en axe , augmenté d’une fois le diamètre des montants, afin qu'ils puissent s’appuyer à la fois sur les deux cadres, et soutenir ainsi les portions de roche intermédiaires. On remblaie les petits vides qui existent entre les parois et les bois ; puis on chasse des coins entre les garnissages et les cadres partout où il est nécessaire, pour établir l’ensemble du boisage dans un état de tension générale contre les parois. Cet état de tension empêche les mouvements partiels et l'irrégularité des pressions, causes ordinaires des ruptures.
Il n’est pas toujours nécessaire que les boisages soient établis d’une manière aussi complète. Lorsque le sol est assez solide pour que l’on puisse supprimer les semelles des cadres , on encastre simplement la base des montants dans des entailles (fig. 84); d'autres fois une des parois sera assez solide pour qu’on n’établisse qu’un demi-boisage (fig. 85); enfin il arrive encore dans les filons que le faîte seul a besoin de soutien, les épontes étant saines et solides ; dès lors on encastre simplement des chapeaux dans des entailles ou potelles que l’on pratique dans la roche pour en recevoir les deux extrémités (fig. 86). Quant aux bois de garnissage, on les emploie contigus si la roche est ébouleuse, et plus ou moins écartés si elle a quelque solidité, en proportionnant leur
BOISAGE ET M ERAILLEMENT.
nombre , sur chacune des surfaces de la galerie , à l’état plus ou moins fissuré de la roche.
Fig. 86. Demi boisage.
Fig. 86. Boisage de faite.
Dans quelques circonstances les dimensions des galeries et les poussées du faîte ou des parois exigent l’établissement de boisages renforcés dont les dispositions sont analogues à celles des figures 87 et 88.
Fig. 87. Boisage renforce dans les galeries larges.
Fig. 88. Boisage renforcé contre des poussées latérales.
Quelle que soit la forme du boisage , les cadres doivent être placés bien perpendiculairement à la direction de la galerie ; ils seront donc inclinés dans une descendorie ou dans un montage,
33 i I)E L'EXPLOITATION DES MINÉRAUX UTILES.
de manière à soutenir perpendiculairement l’effort du toit et du mur; sans cette précaution, ils seraient exposés à glisser sous l'effort, et il en résulterait la chute subite du boisage et l'écroulement du flûte ou des parois. Un cadre dont les pièces commencent à ployer doit être immédiatement renforcé ou remplacé.
Lorsqu'une galerie doit être percée dans un terrain ébouleux, il faut que le boisage précède, en partie du moins, l'excavation. En effet, dans des sables mouvants ou des argiles coulantes, il serait impossible, malgré toutes les précautions, d'avancer comme précédemment, en excavant d'abord et boisant ensuite. Les parois latérales et le faîte, s’éboulant d'une manière continue, entretiendraient toujours un talus de matériaux meubles , remplacés par d’autres immédiatement après leur enlèvement , et le percement deviendrait d’autant plus impossible et dangereux que ce premier enlèvement aurait détruit le peu de cohésion de la roche. Dans ce cas, le boisage doit en quelque sorte précéder l’excavation.
Il faut , pour cela , placer à l’entrée de la roche ébouleuse un
cadre bien solide (fig. 89); suivant les arêtes extérieures de ce cadre, on chassera à coups de masse des coins plats, divergents et contigus d’environ un mètre de longueur. Ces coins forment à l'avance dans la roche un garnissage évasé. Lorsqu'on vient ensuite à creuser pour avancer la galerie , les terres poussant vers l’excavation et pesant sur les coins , ceux-ci soutiennent l’effort et se rapprochent de la direction normale à la position du cadre. Avant que cette direction normale soit atteinte, on se hâte de placer un autre cadre, en renforçant au besoin par des claies ou des liois contigus le premier garnissage formé par les coins divergents.
Les coins ainsi employés doivent être en bois dur et un peu
FSg 89.