LES ÉGOUTS DE MELBOURNE (VICTORIA

Exposé. — Les égouts de Melbourne, d'une longueur de 10.684 m., furent exécutés avec des boucliers; le diamètre de la section varie de 1,46 m. à 3,50 m.

Ihi employa un très grand nombre de procédés différents : le iv^ôtoment, par exemple, fut fait en métal, en bois, en maçonai*i ie de pierres naturelles ou de blocs artificiels de béton ; on tjuversa des terrains secs et des couches liumides, on travailla nu me dansTair comprimé sur 1 600 m. de longueur environ.

Cette application de la méthode du bouclier dans des condiliiins si variées donna lieu à des remarques nombreuses et intért-^^-autes que M. Georges Henry Dunlop a réunies dans un luiiport à la « The Victoria Institute of Engineers ». C'est à ce iu()port que nous empruntons les renseignements qui suivent :

Boucliers. — Les boucliers étaient tous cylindriques, en tôle il^n'ier, du type Greathead ; ils avaient 4 ou 5 fois seulement la liHi^ueur des anneaux du revêtement qu'ils servaient à placer.

Le bouclier représenté par le schéma A de la figure 222 correspondait aux petits égouts de i,50 m. à 1,80 m.

de diamètre ; il est partagé en 2 parties par une cloison placée à 0,23 m . de la trousse coupante et percée d'une ouverture carrée de 75 à 103 cm. de côté ; on fermait cette porte par des cloisons maintenues dans des glissières.

Le bouclier B de la figure 222 est du même genre : la chambre d avant y est seulement un peu plus longue.

l.un et l'autre engin étaient employés en mauvais terrain, uVrc un système de boisage à l'avancement. Dans ce système que Us Anglais dénomment « the assisted shield méthod » on excave lo front d'attaque sur une certaine longueur, les boisages supparlnnt le cul s'appuient d'une part sur un cadre, d'autre part sur lu Immature .

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Fig. 222. — Boucliers de Melbourne.

Les boucliers G et D, appelés « Ihe indépendant shield », étaient divisés par la cloison en deux chambres sensiblement égales. Un plancher horizontal et une cloison verticale partageaient la chambre de travail en 4 compartiments que fermaient des portes carrées de 60 cm. de côté ; on poussait l'engin dans le terrain qui se désagrégeait et qu'on déblayait ensuite.

Fonctionnement. — A vrai dire, à Melbourne, on employait indifféremment Tune ou Tautre méthode avec le même engin : dans les terrains doux et dans les terrains mous on poussait Tarmature en avant ; dans le sable fin, il fallait excaver au préalable. La division en compartiments et surtout la fermeture de ceux-ci par des portes étaient inutiles dans un sol consistant comme Targilc sèche.

Lorsque la cloison était très près du front, il n'était pas possible que des ouvriers pussent se tenir à l'aise dans la chambre de travail ; lors donc qu'on n'employait pas de boisage à l'avancement, il fallait excaver le front de l'intérieur, au travers du diaphragme ; lorsqu'au contraire la chambre de travail était assez large, l'enlèvement des déblais s'effectuait dans les compartiments mêmes ; ceux-ci devaient avoir au moins 1,80 m. de haut.

Force motrice. — Les vérins étaient régulièrement espacés sur le périmètre du bouclier ; l'eau sous pression leur était fournie par des pompes manœuvrées à bras sous l'armature même ou à l'extérieur, à la surface du sol ; dans ce dernier cas elle arrivait par des tuyaux de 2 à 3 cm. de diamètre ; un dispositif télescopique d'une longueur de 2,i0 m. environ permettait l'avancement de Tengin.

Revôtement en blocs artificiels. — A Port-Melbourne, pour un égout de 2,40 m., le revêtement fut établi en blocs artificiels de béton ; les anneaux avaient 0,47 m. de longueur, ils comprenaient 18 blocs de 0,457 m. et 22 blocs de longueur moitié moindre équivalant à 11 des premiers; le revêtement avait 0,38 m. d'épaisseur avec une chape de 20 mm.

Les vérins prenaient appui sur les blocs par l'intermédiaire

d'une traverse on bois de 0,30 m. X 0,15 m. ; les redans étaient remplis par des pierres d'attente de 11 cm.

('e procédé donna lieu aux observations suivantes :

1** Quelque soin qu'on prît à ajuster les pierres d'attente, les unes trop longues supportaient une pression excessive, les autres trop courtes étaient entièrement déchargées. Il aurait fallu diminuer le nombre des voussoirs ou accroître celui des vérins de façon à avoir un vérin pour 3 voussoirs sur lesquels la pression se fût également répartie.

2** L'eau délavait le mortier des joints : on remédiait à ce grave inconvénient par l'emploi d'air comprimé à une pression suffisante.

3** Les blocs s'écrasaient ou les joints se brisaient parfois sous la pression des vérins ou sous le frottement de l'armature.

Revêtement en « bluestone ». — Dans Tégout sous « Slonoy Creek » on remplaça le béton par la « bluestone » pour résister efficacement à la poussée des vérins : c'était un procédé coûteux qu'il n'était pas possible de généraliser.

Sur une partie d'un égout de 1,30 m. on en fit usage dans des conditions très spéciales : 0,90 m. à 1,20 m. d'une bonne argile séparaient seulement le bouclier de 9 m. de sable humide ; au lieu de maçonner le revèlomcnt dans la queue, 3 ou 5 voussoirs seulement, ceux du radier, y étaient placés ; le reste de l'anneau ou mieux l'achèvement de l'anneau précédent était exécuté immédiatement derrière l'engin : l'argile restait sans support sur cette longueur pendant le temps nécessaire à ce travail. On bourrait fortement la maçonnerie contre le terrain, avec du sable de façon à ne laisser aucun vide.

Revêtement en fonte. — La longueur de l'aiincau variait de 30 à 80 cm. ; la longueur de 45 à 60 cm. fut reconnue la plus pratique ; les joints étaient ordinairement garnis de feutre goudronné, quelquefois de bois tendre de 6 mm. d'épaisseur.

Les joints longitudinaux étaient continus, ce qui donne moins de résistance au revêtement que s'ils étaient en découpe.

Dans un égout de 1,77 m. de diamètre, les anneaux de fonte

avaient 38 cm. de longueur, 25 mm. d'épaisseur avec des nervures faisant saillie de 9 cm. ; ils étaient réunis par des boulons de 19 mm. à 152 mm. d'intervalle : en deux circonstances, ce revêtement s'affaissa par insuffisance d'épaisseur.

On bétonna l'intérieur sur une certaine épaisseur, de façon à ce que la disparition du métal par oxydation ne soit pas une cause de ruine pour l'ouvrage.

Deux monteurs furentconstruits; l'un consistait en un truc portant le monteur proprement dit, constitué par un bras mobile ; le truc était suffisamment élevé pour que les wagons de déblais pussent passer par-dessous ; d'après M. Dunlop, cet appareil était fort encombrant et peu commode. Le deuxième monteur ne fut que peu employé.

Revêtement en bois. — Dans la section n** 6 à « North Yarra Main, » à Melbourne Nord, on fit usage sur plus de 800 m. d'un revêtement en bois représenté ci-dessous ; le diamètre de la section élait de 1,28 m.

Le revêtement (lig. 223) se composait d'anneaux de 2,02 m. de

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Fig. 223. — Revêtement en bois. Coupes transversale et longitudinale.

diamètre extérieur ; chaque anneau était formé de 2 cintres recouverts de couchis ; les autres étaient fortement étrésillonnés entre eux pour pouvoir résister à la poussée des vérins : les entretoises étaient disposées de façon à réaliser une ligne d'appui continue. Chaque anneau était placé de façon que les joints fussent en découpe par rapport à ceux du précédent ; les deux cintres juxtaposés étaient reliés par des boulons fortement serrés.

Le nombre des joints du platelage était très grand, mais le gonilement du bois donnait une étanchéité satisfaisante, la rigi-

dite des anneaux était pleinement assurée par les entretoises longitudinales ; les cintres d'ailleurs étaient l'élément principal de la résistance puisque d'une part ils résistaient à l'effort des vérins et que d'autre part le platelage leur transmettait la charge du terrain. On réalisa une économie de 70 p. 100 sur le prix d'un revêtement en fer.

Travail dans l'air comprimé. — Trois types d'écluses à air furent mis en service. A l'Yarra, Tune consistait en deux parois de maçonnerie percées d'ouvertures fermées par de lourdes portes de fonte.

La deuxième était un cylindre en tôle rivée de 3,04 m. de longueur et 1,67 m. de diamMre; la tôle avait 6 mm. d'épaisseur» 12 mm. aux extrémités ; elle était renforcée par des goussets puissants.

Le troisième type fonctionna dans les petits tunnels revêtus en métal ; il consistait simplement en deux cloisons de tôle boulonnées aux nervures circulaires des segments ; cette portion du tunnel était complètement cimentée pour assurer l'étanchéité ; les nervures longitudinales avaient été coupées pour permettre aux cloisons de porter contre le revêtement.

La première écluse était coûteuse, longue à construire et encore plus à déplacer; le troisième type était le plus pratique.

Vitesse. — L'emploi des méthodes ordinaires donna pour un petit égout une vitesse de 3,047 m. par jour sans compter le bétonnage et la maçonnerie ; avec un bouclier et un revêtement en « bluestones » la vitesse fut la même ; elle fut de 30 p. 100 plus forte avec le métal. A Graham Street, avec emploi de blocs artificiels et un travail à l'air comprimé dans le « silt » on parcourut 304 m. en 14 jours, ce qui correspond à une vitesse quotidienne de 2,13 m.

Avec les méthodes ordinaires dans l'argile sableuse pour exécuter 304 m. il fallut 23 jours : 17 pour creuser la galerie, 6 pour élargir la section et maçonner.

Dans le « silt » et dans l'argile, avec revêtement en fer ou en bois, on fit avec le bouclier jusqu'à 6,9 m. par jour.

Prix de revient. — Les prix de revient suivants se rapportent à Texéculion par le bouclier d'un égoutde 1,90 m. de diamètre en terrain facile :

Egout maçonné, construction ordinaire,

par pied (0 m. 304) 32 schillings soit 40 fr.

Revêtement en fonte el béton 49 — — 61 fr. l"»

— en bois 32 — — 40 fr.

— en fonte avec bétonnage entre

les cornières seulement 40 — — 50 fr.

TUNNEL DE L'YARRA

Le siphon qui passe sous Stony Creek mérite une mention particulière, il a une longueur de 475 m. environ et un diamètre de 2,58 m.

Une reconnaissance préliminaire avait montré que sur 274 m. le terrain était très mauvais : la galerie s'était promptement remplie de vase et on n'avait pu rencontrer le terrain solide.

Bouclier. — Le travail fut exécuté avec un bouclier représenté ci-dessous et construit par M. Mephan Fergusson de Melbourne.

Fig. 224. — Coupe longitudinale du bouclier.

Fig. 225. — Coupes transversales du bouclier.

Ce bouclier (fig. 224 et 225) était du type Greathead, en tôle de 20 mm. d'épaisseur; une visière de 0,60 m. de longueur prolon-

geait l'enveloppe cylindrique ; des consoles fixées par des cornières assuraient une rigidité suffisante.

Un diaphragme vertical et un plancher horizontal reposant sur des cornières et un fer à T divisaient Tavant en quatre compartiments. La chambre de travail était séparée du corps proprement dit par une cloison percée d'une ouverture de 1,82 m. X i,2i m. ; on pouvait fermer cette ouverture par une porte divisée elle-même en 4 panneaux mobiles dans des coulisses. Les portes du bas glissaient par-dessus celles du haut, on les tenait ouvertes par des boutons saillants engagés dans des crochets ; un léger choc suffisait à les dégager et à les faire retomber dans leur position de fermeture.

Vérins. — Les vérins en fonte, au nombre de 8, avaient 24 cm. de diamètre extérieur, 3i mm. d'épaisseur; leur longueur était de 77 cm. ; les pistons avaient lo2 mm. de diamètre et 50 cm. de course ; ils étaient à simple effet, avec cuirs emboutis.

Le rappel de chaque vérin s'obtenait par deux petits pistons plongeurs de 5,67 cm. carrés, placés de part et d'autre. L'admission de l'eau s'effectuait à la fois dans les 3 cylindres, mais les pistons de rappel ne fonctionnaient qu'au moment où on enlevait la pression du cylindre principal.

Les vérins prenaient appui : contre le revêtement maçonné au moyen de tètes assemblées aux pistons par des boulons fixes; contre le revêtement métallique par des secteurs d'acier coulé de 108 cm. de longueur répar tissant la pression sur une fraction suffisante de la couronne. Pour protéger la maçonnerie ou interposait en outre, entre elle et les tètes, des pièces de bois courbées suivant le rayon de la section.

Machinerie. — L'eau sous pression était fournie par une machine à vapeur demi-fixe, installée à l'extérieur, à la surface du sol ; elle arrivait par des tubes de fer reliés au bouclier par un tuyau en cuir permettant l'avancement.

Fonctionnement. — Les 2 portes supérieures étant ouvertes, un homme excavait dans chacun des compartiments, sous la

visière, de la longueur d'une course; ce travail achevé on fermait les portes et on excavait de la même façon dans les deux compartiments inférieurs. Puis on mettait la pression sur les vérins et on avançait de 0,50 m.

Incidents divers. — Le tunnel fut commencé par les deux extrémités à la fois; à partir du puits sud on employait les méthodes ordinaires de boisage et on revêtait en béton de ciment; à partir du puits nord on avançait avec le bouclier et on maçonnait en « bluestones ».

A 174 m. du puits sud on dut s'arrêter : le revêtement se fissurait sous Teffort de compression de Targile gonflée; depuis le puits nord la maçonnerie fut poussée jusqu'à lOS m. sans incidents ; en ce point on rencontra tin banc de sable aquifère : il fallut suspendre le travail ; le tunnel se remplit immédiatement d'eau, on installa des pompes Worthington débitant 40,860 m'* à Theure.

Après diverses tentatives malheureuses on songea à employer l'air comprimé ; le bas du siphon était à 22 m. au-dessous de l'étiage, la pression de l'eau semblait indiquer que la nappe rencontrée montait jusque-là; pour parer aux effets des crues ou des grandes marées, il fallait compter sur une hauteur de 27 m. soit une pression de 2,9 kg. par centimètre carré.

Le terrible accident de Vendredi saint 1895 avait fait une si profonde impression sur les constructeurs et leur personnel qu'on les décida difficilement à travailler à Tair comprimé.

On réalisa une surpression de 1,3 kg. seulement par centimètre carré, mais les dispositions étaient prises pour fournir 3 kg. en cas de besoin. La maçonnerie étant trop perméable on employa un revêtement de fonte de 30 mm. d'épaisseur avec maçonnerie de béton à l'intérieur sur toute la longueur du banc de sable soit 109 m.

Chaque anneau avait 0,403 m. de longueur, saillies comprises, et était formé de 7 segments de 1,38 m. de longueur plus un claveau de 0,431 m. ; la course du bouclier étant de 0,50 m. on pouvait mettre un anneau entier en place à chaque avancement.

Les nervures avaient 38 mm. d'épaisseur, 88 mm. de hauteur; les boulons avaient un diamètre de 32 mm. et étaient distants de 20 cm.

26i LE BOUCLIER

Le terrain ayant été préalablement reconnu sur 13,23 m. on essaya de marcher sans Tair comprimé ; les segments étaient mis en place : ceux du bas par un monteur formé d'une poulie et d'une chu me sans fin fixée à la cloison ; ceux du haut au moyen d'un échuTaudage volant. Le monteur projeté, plus perfectionné, ne fut pas installé ; il aurait encombré la section : les wagonnets ayant lt,îïH de hauteur, il n'aurait laissé que 50 mm. d'espace libre audt?ssus^ on aurait perdu du temps à recharger la terre cxcavée.

Lo5 joints furent remplis en feutre goudronné ; contrairement à loute attente, l'eau fut peu abondante; avec des tuyaux en fonte de 10 cm. placés à la partie inférieure du revêtement on olitini un assèchement suffisant du front de taille sans qu'il se produisît un entraînement appréciable des sables.

niiiis la partie en pente du tracé, pour empêcher l'inondation du front par l'eau venant de ces tuyaux, on élevait entre leur extrémité et le talus des terres une petite digue et on pompait direclemi'iit Teau du front de taille.

i tn revêtait extérieurement le métal d'une enveloppe en mortier de ciment envoyé sous pression.

L'avancement moyen fut de 3 anneaux par jour, soit 2,30 m.

Toutes les semaines on sondait le terrain pour le reconnaître : aucun accident ne se produisit; après qu'on eût traversé le banc de sable on reprit le revêtement en « bluestones ».

L*^ chantier était éclairé à l'électricité ; un ventilateur envoyait df' Tair frais jusqu'à l'extrémité de la chambre de travail.

Déformation des anneaux. — Des mesures précises faites sur le revêtement ont montre que les anneaux s'aplatissaient sensibltmicnt sous la pression des terres, voici quelques-uns des résultats observés :

Ti^* de Tanneau Diam. horiz. Diam. verlic. DifTérence.

2 3 m. 1748 3 m. 1400 34 mm.

40 3 m. 1764 3 m. 1330 43 mm.

75 3 m. 1764 3 m. 1360 40 mm.

115 3 m. 1764 3 m. 1494 27 mm.

155 3 m. 1620 3 m. 1528 10 mm.

197 3 m. 1740 3 m. 1328 22 mm.

236 3 m. 1748 3 m. 1400 34 mm.