BOIS AG K ET MIRAILLGMLM

lu disposition précédente. Ainsi, dans le cas précité, la galerie étant plus large que haute, la portée des bois a été diminuée, et par conséquent leur résistance augmentée. De plus, la nature de la roche ne permettait pas de se fier à des entailles droites pour soutenir une aussi grande poussée, tandis que dans les 611101111*8 inclinées, la résistance est en quelque sorte illimitée.

Dans quelques circonstances on a cherché à augmenter lu résistance des serrements en augmentant la solidarité des bois ; pour cela on les a taillés comme les voussoirs d’une voûte plate. Cette disposition, dite serrement à voûte plate, est très-bonne; seulement elle augmente un peu la difficulté d'exécution.

Enfin, dans les galeries à grande section qui ont plus de 3 mètres dans les deux sens, la portée des bois se trouvant beaucoup trop grande, on divise en deux le serrement, dont les pièces sont disposées à angles obtus de manière à représenter les deux portes d’une écluse. Cet ouvrage, dit serrement busqué, est d’un emploi rare, parce qu’il est coûteux, et qu’il est toujours préférable de choisir -en avant ou en arrière un point où la galerie ait une section moindre et permette l’établissement des serrements ordinaires.

Les détails dans lesquels nous entrons sur ces ouvrages sont suffisamment justifiés par leur importance. La sécurité des ouvriers qui descendent dans la mine, la valeur de la concession et des travaux accumulés pendant de longues années, souvent même le travail d’une population tout entière, dépendent de la solidité de pareilles digues. Une pièce de bois rompue suffirait pour porter tout à coup la destruction et la ruine là où il y avait travail productif et richesse.

Il est rare pourtant qu'une pareille catastrophe résulte de la rupture d’un serrement. Trop d'intérêts sont attachés à une surveillance active et intelligente pour que les fuites, les flexions ne soient pas réparées aussitôt qu’elles se manifestent. Si la pression devient trop forte , on ouvre les tampons d’écoulement et on donne une issue à une partie de l’eau, qu’on épuise ensuite par les moyens ordinaires. Enfin , si un serrement est reconnu

iii DK L’EXPLOITATION DES MINÉRAUX UTILES,

mauvais, on en construit un nouveau devant le premier, en ayant soin d'amener les eaux derrière, graduellement et sans attendre qu'elles arrivent avec choc par la rupture subite de l’ancienne digue.

Les inondations de mines sont généralement advenues, soit par la rencontre fortuite de vieux travaux , soit par la mise en communication des excavations avec des eaux de la surface , ainsi que cela est arrivé dans quelques mines du pays de Liège, imprudemment exploitées sans soutènement sous le lit même de la Meuse. Une de ces inondations envahit en 1825 la mine de la Plomterie, dépendante de la concession de la Bonnefin, et présenta des circonstances d’un haut intérêt par l'énergie déployée pour la vaincre.

L'exploitation de la Plomterie, située près du faubourg Sainte- Walburge à Liège, était une des plus productives de l’époque. Elle possédait douze couches de houille dans lesquelles étaient ouvertes 320 voies de roulage ou d'aérage et des travaux de toute nature constituant un très-grand développement. Entre autres couches, les mineurs en suivaient une, dite du Maret, dans laquelle plusieurs tai'les marchaient à l’Est vers les anciennes exploitations de la Vigne et du Baneux. Une de ces tailles, précédée de quatre trous de sonde de 10 mètres de longueur et de 0,037 de diamètre, fut subitement mise par l'un d’eux en communication avec les vieux travaux. Les eaux, chassant la sonde, s'élancèrent avec impétuosité ; les ouvriers s’efforcèrent inutilement de boucher le trou , la sonde qu'ils y présentaient était violemment chassée par la pression des eaux, l'orifice s'agrandissait sensiblement, et bientôt il n'y eut plus de salut que dans la fuite. (Plus tard, il fut constaté que la colonne d'eau était de 130 mètres, et que la pression agissant avec une force de 139 kilogr. sur l'orifice de 0,037, il eût été en réalité très-difficile de boucher le forage.) Dans la nuit, la mine fut totalement inondée.

La compagnie de la Bonnefin ne resta pas abattue sous le coup d'un si grand désastre. Des sommes furent votées, et des moyens d'épuisement énergiques permirent de constater que la

BOISAGK KT MlllAILLE.MKNT.

nourriture des eaux s’élevait à 6,000 mètres cubes par vingt quatre heures. Aussitôt on prit la résolution de sauver la mine ; et, sous la direction de l'ingénieur Devaux , quatre machines , représentant ensemble une force de 416 chevaux, furent montées sur les divers puits. Ce ne fut pourtant que sept ans après, le 15 avril 1833, qu'on put arriver au point de l'irruption. On reconnut que tout le massif de houille avait été emporté; la couche ayant 0,68 de puissance, l’ouverture avait 4 m. 50 de front, c’està-dire que la houille avait cédé sous le poids de 390,000 kilog.

Les eaux une fois épuisées et maintenues à un niveau convenable, les communications avec les mines inondées furent coupées

Construction d'un serrement horizontal dans un ptrls.

Fig. 101. Coup*1 verticale.

DK l.’KX l’LOIT AT ION UKS MI.XkRAUX l/'TILKS.

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au moyen de serrements horizontaux ou plates cuves établies dans divers puits par lesquels arrivaient les eaux des anciens travaux. Pour cela, on creusa une banquette sur le périmètre do ces puits qui étaient rectangulaires et avaient 5 in. 20 de longueur sur 3 m. 34. Cette entaille fut creusée à m. 0,35 ; puis on y posa un serrement de chêne dont les pièces avaient m. 0,55 de haut et m. 0,45 de largeur. On ne se servit pas de lambourde ; mais on introduisit une rongée de plats coins en bois tendre de I m. 10 de large et de m. 0,60 de haut, la tête en bas; puis on fit le joint de mousse entre ces coins et les parois. On recouvrit ensuite chaque plat coin d’un autre coin enfoncé la tête en haut; on procéda au picotage de l’encadrement, en commençant par les faces longitudinales des pièces, et terminant par les abouts, vers les longs côtés du puits. Enfin on calfata toutes les pièces entre elles ; on arma chacune d'une autre pièce fixée au-dessus avec des vis à lrois, afin de s’opposer à toute flexion, et on consolida le serrement en dessous au moyen d’étançons. Il ne restait plus qu'à boucher les trous de tarière qui laissaient couler les eaux à travers le serrement pendant le travail , et à les laisser s’accumuler au-dessus jusqu’à la hauteur de 80 mètres pour quelques-uns. La hauteur minimum était 50 mètres, c’est-à-dire que la charge s’élevait à 1,221,300 kilog., soit 101,775 kilog. par pièce de cuve.

La compagnie eut bien encore quelques ruptures à combattre, mais elle réussit complètement à réparer le dommage et à rentrer en possession de ses mines, donnant ainsi aux exploitants un des exemples les plus remarquables de persévérance.

Wuraillement des ouvrages souterrains.

Le muraillemcnt convient surtout aux ouvrages à grandes sections qui doivent être établis dans les conditions d'une longue durée et d'un faible entretien ; il est quelquefois nécessaire, même dans les ouvrages à petite section , lorsque ces ouvrages traversent des terrains argileux qui se renflent par le contact de l'air et exercent des pressions que le boisage aurait peine à supporter.

IIOIMI.K Kl' MLDAILLIMKM.

Le muraillement complet d'une galerie se compose d’une voûte à plein cintre établie sur deux pieds droits pour soutenir le couronnement et les parois, et d'une voûte renversée pour empêcher la poussée et le gonflement du sol. Cette disposition a même conduit, dans beaucoup de cas où l'on a besoin de donner de l’écoulement aux eaux , à adopter un muraillement elliptique (fig. 105). Un plancher établi au-dessus du fond sert à l’écoulement des eaux et facilite le roulage. Dans la plupart des cas, la poussée du sol étant nulle, on se dispense de l’arc renversé, et l’on se contente d’engager les pieds droits dans deux entailles, ainsi qu’il est indiqué figure 106.

Fig. lü&. Muraitlemr.nt complet d'une, galerie d’èc^ulrmrnt.

Fig. 106. MurnMemtnt d'une galerie dont le sol est consistant.

Quelle que soit la forme du mumillomont, on commence par excaver le sol en le soutenant par un boisage provisoire dans lequel on inscrit le muraillement. On remblaye avec soin les vides qui restent autour de la surface extérieure de la maçonnerie, afin de répartir la pression d’une manière générale sur toute cette surface. Ces constructions se font d’ailleurs comme au jour, en ayant soin de ne mettre que peu de mortier entre les joints; les voûtes s’établissent de même au moyen de cintres espacés . sur lesquels on pose des planches étroites.

34» l)li L'EXPLOITATION DES MI.NÉBUX HILES.

Enfin , lorsqne lu galerie est placée sur un versant incliné , son entrée doit être mise i\ l’abri des éboulements supérieurs nu moyen de deux éperons et d'un mur de révêtement construit au-dessus de la voûte.

De même que le boisage, le muraillement s’exécute par portions, suivant les besoins. Ainsi on ne fait que deux ou un seul pied droit, on ne fait qu’une voûte ou une portion de voûte, suivant qu'il est l>esoin de soutenir telle partie correspondante de l’excavation ; enfin on peut encore combiner des portions de muraillement avec des portions de boisage, suivant la disposition des lieux. Dans certains cas on emploie même des voûtes pour soutenir des déblais. Tous ces ouvrages sont d'une grande? simplicité lorsque les dimensions des galeries n'excèdent pas 2 à 3 mètres.

Lorsque les galeries sont à grande section, si le terrain est assez solide pour que le percement complet puisse précéder le muraillement, le travail d’excavation est conduit à gradins et avec la poudre, comme il est indiqué fig. 107 et 109 et comme il a été dit précédemment. Ainsi, dans le cas ci-dessous.

JUtporliuH du percement d'une galerie à grande section dans un terrain solide.

Fig. 107. Élévation. Fig 109. Cou/#.

la hauteur d'une galerie de 5 mètres peut être attaquée à trois niveaux ; la division supérieure est dégagée par un havage horizontal

ItOISAGE KT Ml RAILLKMF.XT.

qui permet de placer trois coups de mine vers le sommet de la voûte ; les deux gradins inférieurs sont enlevés chacun par trois coups de mine dont la disposition est également donnée, et l’excavation ainsi pratiquée est muraillée à mesure qu'elle avance. Mais si la solidité du terrain ne permet pas de mettre à nu une surface aussi considérable, il faut que le percement et le muraillement se fassent par portions successives.

Prenons pour exemple un souterrain percé au point de partage du canal de Bourgogne. Trois galeries ordinaires furent d’ubord ouvertes ; deux de 3 mètres sur 2 m. 50 de hauteur à la base des pieds droits, et l'autre de 2 mètres sur 1 m. 50 de large au sommet de la voûte . Les galeries inférieures reçurent les fondations des pieds-droits et servirent à les construire jusqu'à la naissance de la voûte ( fig. 109). Ce premier travail fait, on abattit le couronnement et les parois de la galerie supérieure, et l’on éleva les galeries inférieures de manière à ne plus laisser qu'un massif intérieur, sur lequel on buta, avec des coins placés à la base, des bois debout soutenant des longrines (fig. 1 10), afin de contenir provisoirement la partie supérieure de l’excavation, qui avait alors plus de

Prieraient des galeries à grande section.

lrig. 111. Pose des cintres cl murailhmcfU de lu voûte.

3iO l>K l.'KX PI.OITATION DES MINERAUX UTILES.

5 mètres de diamètre. On établit ensuite jà des distances de

3 mètres des cintres sur lesquels on posa les planches formant la voûte, puis on soutint les terres avec des étais eidés sur les cintres.

Alors on maçonna la voûte avec toutes les précautions usitées dans les travaux de cette nature pour éviter les infiltrations d’eau.

C'est par des moyens analogues que tous les grands souterrains des chemins de fer ont été percés et inurnillés. Les terrassements des galeries partielles se font sur des voies en fer, et lorsqu’on décilitre il ne reste plus qu’à attaquer et enlever le massif du milieu, déjà recoupé de distance en distance par des traverses précédemment faites jxmr établir la communication entre les deux galeries longitudinales.

Dans certains cas , par exemple dans le percement du double souterrain des Batignolles pour le chemin de fer de Saint-Germain, on a construit les voûtes avant les pieds-droits; ainsi on a d'abord excavé la partie supérieure au moyen d'une galerie solidement boisée. Cette galerie, ayant reçu un chemin de fer, servit au déblaiement des parties latérales jusqu’à la naissance de la voûte. Ces premières excavations étaient soutenues par des bois provisoires ; les voûtes y furent commencées des deux côtés sur des sablières; et lorsqu’elles furent terminées, on déblaya l’emplacement des pieds-droits en soutenant les sablières par des étais qui furent remplacés successivement par la maçonnerio. La figure 112 indique les phases successives de ce travail, à savoir : 1° la première galerie percée à la clef de la voûte; 2° l'excavation de toute la voûte et le soutènement par des étais provisoires; 3° la pose des cintres et la construction de la voûte; 4“ enfin In construction des pieds-droits.

On voit que, dans ces grandes percées, la précision et la solidité des boisages successifs sont pour beaucoup dans la précision

Digi

35Ü UK L'EXPLOITATION DES MINÉRAl'X I TILKS.

Pt la solidité du muraillenacnt. Aussi, dans plusieurs cas, a-t-on jugé convenable de composer des cintres en fonte ou fer qui se montent par portions et soutiennent les voussoirs de construction. L’ingénieur Telfort a fait construire de cette manière le tunnel d’Harecastle sur le canal de Trent-et-Mersey, partant de Liverpool. Ce tunnel a 2,700 toises de longueur, 5 mètres de hauteur et 4 m. GO de largeur, sur laquelle on a pris 1 m. 50 pour établir un chemin de halage (fig. 113).

Afin de pouvoir le commencer sur un grand nombre de points à la fois, il fut d'abord percé quinze puits de 10 à 50 mètres de profondeur pour atteindre le niveau du percement à partir de la surface du sol ; les ateliers d’excavation furent établis au bas de ces puits, indépendamment de ceux qui attaquaient le percement par les deux extrémités , de telle sorte que la galerie put être terminée en trois ans. Dans chaque atelier on attaquait d'abord l’emplacement des pieds-droits; puis on excavait toute la section en montant immédiatement les cintres descendus dans les puits par pièces, et assemblés au moyen de vis. Les parois de l’excavation étaient soutenues par des étais butés, d'abord contre les cintres, puis contre les madriers qui servaient de voussoirs, et qui étaient placés aussitôt que deux cintres pouvaient être établis.

Ce tunnel peut servir de type de construction pour les grandes galeries faites à la fois pojjr l'écoulement des eaux et pour le transport par bateau des matières abattues. Beaucoup de mines ont trouvé dans de semblables galeries une source de grande économie pour les transports. Les figures 113, 114, 1 15 et 11G indiquent suffisamment ; 1° la forme donnée au muraillement complet du tunnel d'Harecastle; 2» les détails de construction du chemin de halage supporté au-dessus du niveau de l’eau par des voûtes surbaissées. Si le terrain n’avait pas besoin d'un muraillement complet , on pourrait substituer à ce chemin île halage une simple banquette formée par la roche elle-même , ainsi que cela a été fait, par exemple, dans le percement souterrain du canal de Saint-Quentin. 11 est d'ailleurs inutile de