II

ÉPl'ISEVENT DES EAUX.

Celle pompe est pourvue d'un tuyau aspirateur boulonaé à 83 base, et d'une série de tuyaux élévaleurs boulonnés au-dessus, jusqu'au detersoir supciieur; la lige qui met le piston en mouvement est placée dans la colonne de tuyaux elle-niâne, auisi qu il est indique par la figure Itiô.

Four 1 endre plus facile le démontage et la manœuvre de Idppareil, on emploie des tiges en bois, dites tire-bourreSy ei l'on plate au-detsus du piston un assemblage à eofourcbeiiieni et bague qui permet de retirer le piston très-rapidement pour le icparei ou le remplacer par un autre.

telle pompe, la plus simple qui puisse être construite, est non-seukment d un entretien et d'une manœuvre faciles, mais son débit est doutant plus avantageux, que l'eau n'y éprouve aucun coude et pai conséquent aucun frottement qui puisse être cvitt Lor'-que Ij colonne d'eau, violemment aspirée par 1 ascension lapide du pi»>ton, traverse les clapets, la force vive acquise par cette colonne deau ouvre les clapets du piston avant qu'il ait commencé sa descente, I et le débit d'eau, au lieu d'être infé- ! rieui à la capacité du corps de pompe, st, en réalité, supérieur d'un dou- I /leme environ pour les pompes bien I montées et bien entretenues.

Loi sque les pompes sont d'un petit

I diamètre, les clapets se font d'une

I leule pièce. On les place dans une

I cbdpelle, c'est-à-dire dans un tuyau

I enfle que l'on peut ouvrir à l'aide

d'une porte boulonnée. Le clapel,

porte sur un siège, est simitlenient

, pose dans cette chapelle, et l'on peul

a volonlé.le retirerpour le réparer ou

le remplacer par un autre.

Pour compléter ce qui peut être dit sur l'installation de la l>oinpe élévatoire, nous ajouterons que son grand avantage est

de pouvoir âtie suspendue et par conséquent de ne pas exiger des fondations solides et souvent difficiles à établir dans un puits. Lors même que la pompe est mobile, lors même qu'elle n'est pas verticale, elle ne cesse pas de bien fonctionner. Ainsi, dans le fonçage d'une avaleresse, on suspend U pompe par un collier et par deux tirants eti bois ou en fer {fig. 165)j ces tirants sont terminés à leur partie supérieure par des taraudsgcs ilonE la hauteur est égale à celle d'un tuyau. On peut ainsi faire descendre la pompe à mesure que le puits s'approfondit en tournant les écrous supérieurs, appuyés sur une traverse.

Si la pompe vient à être noyée, sa construction lui permet évidemment de fonctionner La faculté d'enlever le piston et de retirer le clapet, puis de les remettre tous deux en place dans le corps de pompe noyé, assure la facilite des réparations. C'est a cause de ces avantages que la pompe élévatoire est em ployée dans presque tous les systèmes d'épuisement, pour aspirer les eaux dans le pui sard. Ajoutons qu'un sjstème monté avec des pompes foulantes a besoin d une grande précision de mon tage etd'une grande solidité, tandis que, dans les systemis montés en pompes élévaloi res, on est étoniié de voir 1 1,puisementbien fonctionner, alors qu'il y a à peine un point solidement établi, et Mvoi^rt mptidu,

que tout est ébranlé et hors d aplomb dans le puits.

tîO ÉPL'ISEJIENT DES EAUX. .

Lorsque le fonç-ngc d'un puits est entravé par l'afHuence des «aux, sans même que l'on ait des niveaux à franchir, la pompe élévatoire est encore celle que l'on doit -prércrer;

La figure lOti indique Une disposition adoptée par M. de Francy, pour le fonçage d'un puits dans le terrain anthraxilêre 4le la Sarthe, disposition qui présente quelques particularités intéressanies.

iispendu par des chaînes; il se compose de deux tuyaux superposés, ayant deux ou trois fois la longueur delà course, l'aspirateur , qui est ti es-court, est formé d'un tuyau en forte tôle, percé de trous sur une certaine hauteur. La pompe élévatoire, ainsi construite, peut

Le corps de pompe f

être p

)s pira-

teur; les ouvriers qui foncent ont soin de la pousser toujours du côte ou le fonçage est le plus profond.

Ils bouchent ivec des chevilles en bois les trous qui se trouvent au-dessus des eaux qui s accumulent au fond du puits, de sorte que I a<:pirdtion se fasse toujours par les trous qui plongent et sans prise d'air; enlin, comme dernière précaution, on enveloppe le coi'ps de pompe de vieux cordages et de planches, de manière h le garantir contre les chocs et les éclats résultant des coups de mine.

Les choses étant ainsi disposées, la pompe est mise en mouvement, et, pendant qu'elle lient les eaux basses, en les aspi-

POHi'ES L5IPL0ÏLES DANS LES MINES. 121

lanlà mesure qu'elles affluent, les mineurs procèdeut au fon-

Les coups de mine sont placés comme d'habitude, et le corps de pompe y résiste, grâce à son enveloppe, comme aussi grâce à la solidité de l'aspirateur en tâle qui reçoit les chocs les plus violents; l'épuisement fonclionne lors même que la pompe est déviée de la verticale. Enfin, comme le corps alésé est beaucoup plus haut que la course du piston, il descend à mesure que le puits s'approfondit et ^ue les chaînes qui le soutiennent sont lâchées, sans qu'il soit besoin d'allonger aussi souvent la tige.

Grâce à ses nombreuses applications, la pompe élévatoire est un des instruments les plus précieux pour l'exécution des travaux de mine. On a donc cherché à varier sa construction de manière à remédier a tous les inconvénients que peu t présenter son emploi

M. Letestu a imaginé diverses dispositions de soupapes et pistons qui permettent d'élever les boues et les sables dont les eaux des puisards sont souvent chargées.

Le piston de M. Le testu (fig. 167) est concave et percé de trous Un cuir légèrement em bouti est placé dans la concavité de ce piston et maintenu par la tige qui le traverse. Il en résulte une sorte de cornet qui se contracte pour laisser Fig les Pompr fiétuo rr uimm.

passer l'eau lorsque le piston descend et qui, lorsqu'il remonte, s'épanouit el s'applique à la fois contre la concavité du piston

et contre l'alésage du corps de pompe, de manière à faire les joints nécessaires. Ce piston laisse facilement passer les sables et des fragments de roches ou de bois, sans cesser de bien fonctionner.

La soupape, représentée fig. 168, est une portion de sphère en caoutchouc vulcanisé; un poids inférieur tend à ramener toujours cette soupape sur son siège et dans sa position normale pour faire le joint. Cette soupape est sur un siège un peu exhausé, de sorte que les fragments de roches qui se trouvent entraînés dans l'aspirateur puissent retomber dans le vide annulaire situé en contre-bas. Enfîn, des tubulures sont disposées d'une part pour remplir d*eau le corps de pompe et Tamorcer avant la mise en train; d'autre part, pour rejeter de temps en temps les eaux sales et boueuses qui ont pu s'accumuler autour de la soupape.

La pompe èlèvatoire change quelquefois de forme, surtout dans les épuisements stables. On peut par exemple fermer le corps de pompe par le haut au moyen d'un couvercle à stuffing-box qui est traversé par là tige, de sorte que les eaux sont refoulées latéralement dans une colonne de tuyaux.

Cette disposition affranchit de la nécessité d'avoir une colonne de tuyaux d'un diamètre plus grand que le corps de pompe. Les tuyaux peuvent même être, dans ce cas, d'une section un peu plus petite que celle du piston, surtout pour les pompes de grand diamètre.

La figure 1, pi. XXVII, représente une pompe èlèvatoire de f ette nature. Les soupapes sont placées dans des tuyaux renflés appelés chapelles ou secrets. Ces chapelles sont terminées par une portée conique qui reçoit le porte-clapet, sur lequel repose le clapet lui-même.

Les clapets, lorsque le diamètre ne dépasse pas 0"',25, peuvent être en cuir et à battant simple ou double. La figure 165 représente une soupape à battant simple, dans la chapelle, avec l'indication de la porte latérale qui sert à le retirer pour le changer.

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Sur la planche XXVII la pompe élévatoire est représentée avec un clapet en bronze (fig. 5), formé d'un cylindre à jour surmonté d'un plateau circulaire formant soupape. Ces clapets conviennent surtout pour les grandes hauteurs d'action; leur course est limitée par un heurtoir fixé dans la partie supérieure de la chapelle.

Le piston représenté fig. 5 est percé de trous triangulaires sur la moitié de sa section. Le plateau-clapet guidé par la tige est percé lui-même de trous inverses, c'est-à-dire qui correspondent aux pleins de la surface du piston. De cette manière, les ouvertures du piston sont fermées lorsque le plateau repose sur la surface; elles donnent passage à l'eau, lorsque le piston descend et que le plateau est soulevé. Cette construction ne convient qu'aux pistons de grand diamètre; pour les petits, la multiplicité des cloisons et le recouvrement nécessaire des pleins sur les vides pour obtenir le joint diminuent trop la section libre pour le passage de l'eau.

Les pompes élévatoires sont rarement employées pour de très-grandes hauteurs d'action. 30 mètres est une hauteur moyenne qui, dans bien des cas, a été portée à 50 et 60 mètres sans inconvénient.

Pompes foulantes. — Les pompes élévatoires sont à simple effet ; elles élèvent l'eau lorsque les tiges montent, de telle sorte que le moteur qui les met* en mouvement doit élever à la fois le poids des tiges et le poids de toute la colonne d'eau. Les conditions du mouvement seraient bien difficiles à régulariser, surtout pour les mines profondes, si l'on n'employait des pompes foulantes qui élèvent l'eau lorsque les liges descendent,

La pompe foulante la plus fréquemment employée est une pompe à plongeur, dont un type est représenté fig. 1G9 et pi. XXVII, fig. 2.

Le plongeur est un cylindre tourné, creux à l'intérieur pour qu'il soit moins lourd, et passant dans un stuffing-box. Le corps de pompe n'est pas alésé, mais il doit être assez bien fondu pour qu'il y ait le moins d'espace nuisible possible

ËPVISEVENT DES EALX.

Fig. t69. Pempe [oh

autour du plongeur. Deux soupapes placées dans le 3 chapelles^ complètent la pompe; lune est la soupape d'aspiration, l'autre celle de refoulement. On les construit suivant qu'elles ont un plus ou moins grand diamètre, comme les soupapes et clapets des pompes élévatoires.

Le débit théorique d'une pompe ainsi construite est évidemment égal à la section du plongeur multipliée pour sa course; mais ce débit n'est jamais atteint. Les espaces nuisibles que présentent le corps de 'pompe et la chapelle, les coudes que le courant d'eau est obligé de faire, et surtout la non-concordance de l'aspiration avec le refoulenient, empêchent ces pompes^ de présenter les avantages de la pompe élévatoire. Le débit effectif sera donc sensiblement moindre, et, lorsqu'une pompe foulante est employée pour élever le débit d'eau fourni par une pompe élévatoire, on devra augmenter la section du plongeur d'environ ^ comparativement à celle du piston de la pompe élévatoire.

Les espaces nuisibles que renferme une pompe foulante obligent à certaines précautions. Ainsi, pour mettre en train, il faut nécessairement amorcer, c'est-à-dire çemplir d'eau toute la pompe et en expulser l'air. Pour cela, on a soin de percer un petit trou dans le clapet de refoulement, de sorte que l'eau versée dans la colonne puisse le traverser, sans que ce trou insignifiant, comparativement à la section totale de la soupape,^ puisse nuire au fonctionnement de la pompe. En dessus du stufling-box, dans lequel passe le plongeur, on perce également un petit trou et on place un robinet qui permet d'expulser l'air accumulé dans la zone annulaire qui entoure le plongeur.

La nécessité de ces précautions a conduit quelquefois à adopter une autre construction, qui consiste à augmenter l'espace annulaire qui existe entre le plongeur et le corps de pompe en lui donnant une section égale à celle du piston, et à placer immédiatement au-dessous du stufBng-box la tubulure de refoulement qui porte le clapet supérieur. Cette disposition exige une colonne de soutènement supplémentaire^

126 EPUISEMEÎîT DES EAUX.

pour supporter la tubulure et les tuyaux qui lui sont superpo-

On peut encore construire des pompes foulantes composées d*un piston simple, plein et à garniture de cuir, se mouvant dans un corps de pompe alésé, au moyen d'une tige de petit diamètre ; on peut employer les clapets' à boulets, ou les soupapes à coquilles en bronze.

Toutes les constructions de pistons et de clapets peuvent être adoptées à la condition, pour les pistons, de présenter des joints solides et durables, et, pour les clapets, de n'être ni trop lourds ni trop mobiles sur leurs sièges, et d'offrir à l'eau un passage facile par un orifice qui ne soit pas au-dessous de la moitié de la section du piston.

Les pompes foulantes exigent des fondations beaucoup plus solides que les pompes élévatoires ; on les place sur des traverses superposées et fortement encastrées dans les parois du puits. Si ces parois ne présentent pas des garanties suffisantes de solidité, on y entaille deux plans inclinés et Ton fait porter les traverses sur ces plans, de sorte que l'ensemble forme une espèce de pont fortement appuyé. Les traverses de 0",oO d'équarrissage qui servent de fondation peuvent être juxtaposées, de manière à présenter un palier de 0",60 de largeur, et Ton superpose trois, quatre, cinq et six épaisseurs. On obtient ainsi une fondation à l'épreuve de la pression et des chocs qu'elle doit supporter.

La hauteur d'action des pompes foulantes, solidement établies, n'a d'aulre limite que la solidité des corps de pompe, des clapets, des tuyaux et de la fondation. 60 mètres est, en quelque sorte, un minimum dans les grands épuisements ; 100 mètres est une moyenne souvent dépassée. Les pompes de Iluelgoat élèvent l'eau, d'un seul jet, à 240 mètres de hauteur, et dans les salines de Bavière, on a monté des pompes foulantes qui refoulent Feau directement à 370 mètres ; hauteur qui, par suite delà densité des eaux salées, porte la charge totale à 45 atmosphères.

Pompes A double effet. — Les pompes à doublo effet sont