ESSAIS FAITS A PARIS EN
En 1843, M. Mougel Bey avait vu en Bavière, sur le canal Louis, alorsen construction, des toiles sans fin mues par manège et par vapeur qui transportaient les déblais du canal en cavalier; et, en d847, il avait publié le dessin de ces machines dans un ouvrage intitulé Mécanique des travaux publics. Plus tard, en 1854, il avait proposé au Vice-Roi d'Egypte l'emploi de dragues munies d'appareils analogues pour porter directement sur berge les produits du dragage. Lorsqu'il fut chargé de la direction des travaux du canal de Suez, il avait donc depuis longtemps l'idée de la construction de dragues munies d'appareils de transport à toile sans fin pour le creusement des canaux.
En décembre 1858, la Compagnie ayant constitué à Paris son premier personnel de travaux, M. Mougel Bey, en même temps qu'il s'occupait de l'étude de projets de drague flottante pour les déblais sous Teau et de drague à sec ou excavateur pour les déblais au-dessus de l'eau, fît étudier simultanément des projets de toile sans fin à appliquer à chacune de ces machines à déblai pour le transport mécanique des terres en cavalier.
Dans les premières études de toiles de transport à appliquer aux dragues mouillées, l'appareil devait se composer d'une poutre-jumelle en bois, de 10 à 15 mètres de longueur, à inclinaison variable, sur laquelle roulaient des galets dont les axes portaient une toile sans fin métallique à mouvement forcé; la poutre-jumelle reposait sur une charpente en bois portée par la drague ; la toile sans fin était formée de plaques métalliques reposant sur des maillons latéraux, avec lames transversales sous les joints; enfin, diverses combinaisons étaient proposées pour faire verser les terres soit par le côté, soit par l'arrière de la drague. Pour les appareils à appliquer aux excavateurs, la toile sans fin, d'une longueur d'une trentaine de mètres, composée comme la précédente, devait reposer sur une double charpente munie de roues et portée par une double voie de fer à grand écartement.
En février 1859, des propositions ayant été faites par M. Gavé, de Paris, pour établir sur une de ses dragues, alors en fonctionnement sur la Seine, un des appareils de transport projetés par la Compagnie,. M. Mougel Bey fit faire l'étude détaillée et dresser les plans d'exécution d'une toile sans fin destinée à être adaptée à une drague versant ses produits par le côté.
Dans cette étude, la toile sans fin, formée de cinq sangles métalliques
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recouvertes d'une toile de 0™,80 de largeur, était portée par une poutre métallique de d9 mètres de longueur pouvant se soutenir sur 7 à 8 mètres en porte-à-faux et prendre une inclinaison de 20 0/0, ladite poutre formée de deux flasques en tôle double T d'une hauteur de 0°^,80 et portant deux tambours extrêmes de 0™,80 de diamètre avec des rouleaux-supports intermédiaires de 0™,30 de diamètre, distants entre eux de 1™,20 ; dans la partie en retour, la toile était soutenue à Taide de trois rouleaux-releveurs fixes de 0™,20 de diamètre, et sa tension était obtenue au moyen de deux rouleaux-tendeurs de O™,30» ces cinq rouleaux à peu près uniformément répartis dans la longueur de la poutre ; enfin, le mouvement était donné à la toile par son adhérence sur le tambour d'origine de la poutre recevant lui-même son mouvement de la machine de la drague par l'intermédiaire d'une courroie et d'un engrenage conique.
Le 10 avril 1859, la Compagnie passa un marché avec MM. Claparède et Commartin de Paris pour l'exécution d'un appareil de transport conforme au programme qui vient d'être indiqué, non compris toutefois la toile sans fin proprement dite, qui fut l'objet de diverses commandes spéciales auprès d'autres fournisseurs.
En même temps qu'elle s'occupait de toutes ces commandes, la Compagnie, dans le but de se couvrir autant que possible de ses frais d'expérimentation des appareils transporteurs en les appliquant à des travaux utiles, faisait des démarches auprès des ingénieurs de la ville de Paris pour obtenir Tentreprise d'une partie des remblais d'un chemin projeté latéralement à la rive droite de la Seine en amont du pont de Neuilly, le sable destiné 'à la confection desdits remblais devant être pris dans le lit de la Seine, au moyen de dragages, à une distance d'au moins 10 mètres du pied de la levée du chemin projeté.
La Compagnie ayant trouvé là, non seulement un champ d'expérimentation pour les toiles sans fin, mais encore une occasion d'étude comparative de divers autres modes de transport sur berge de produits de dragages, nous croyons utile de rendre compte avec quelque détail de tous les essais entrepris.
Les chantiers de travaux de remblais de Neuilly comprenaient plusieurs lots.
Conformément aux termes d'une soumission déposée à cet ejffet par la Compagnie, un lot de 45.000 mètres cubes de remblai à exécuter dans un délai de quatre mois à partir de l'avis d'achèvement de la digue en enrochements, au prix de 1 fr. 21 le mètre cube, lui fut accordé par arrêté préfectoral du 25 mai 1859. Quelques jours auparavant, par convention éventuelle du 16 mai, la Compagnie avait arrêté les conditions de location de la drague mise à sa disposition par M. Cave ; enfin, par une autre convention éventuelle du 12 du même
mois, elle avait rétrocédé à un entrepreneur Texécution des travaux de remblais, aux conditions mêmes de sa propre soumission, mais avec obligation pour elle de fournir, savoir : une toile de transmission de 18 mètres de longueur toute installée sur la drague, conformément <iu marché Claparède et Commartin; un appareil de transport de 70 mètres construit suivant certaines dispositions déjà arrêtées et destiné à servir d'intermédiaire entre la drague travaillant à une certaine distance de la rive et le remblai à effectuer ; enfin, tous les dessins et renseignements nécessaires pour pouvoir exécuter les terrassements par transport direct du produit de la drague sur le profil de remblai.
Les travaux commencèrent dans la première quinzaine de juillet. C'était M. Couvreux, entrepreneur de Lyon, qui avait définitivement repris le marché de la Compagnie ^
La drague munie de la toile de transport versait directement ses produits sur la berge. Mais le lit de la rivière au pied de la digue ne donnant pas un cube de sable suffisant pour permettre de compléter par ce seul procédé le remblai dans chaque profil, il fallut y suppléer ; et M. Couvreux fut amené ainsi à faire usage d'un appareil de son invention, appelé élévateur, consistant en une grue à vapeur à grande volée, montée sur une plate-forme en charpente garnie de roues reposant sur des rails, le tout disposé de manière à permettre soit le mouvement de rotation de la volée, soit le mouvement d'avancement dans le sens longitudinal sur la digue même en construction. Cet élévateur faisait devant lui le remblai sur une largeur d'une quiuzaine de mètres ; la largeur totale du remblai à effectuer étant de 40 mètres, l'élévateur, pour la portion de 25 mètres qu'il ne pouvait faire directement, versait le contenu des caisses à déblai dans des wagons qui allaient ■compléter le remblai. L'appareil était desservi par quatre chalands portant chacun 6 caisses d'une capacité de 3 mètres cubes. Il pouvait, quand le service des chalands se faisait bien, enlever et décharger jusqu'à 300 caisses par journée de travail de dix heures. Lorsque, soit par suite d'insuffisance de sable au pied de la digue, soit par suite de réparations ou modifications à la toile de transport en expérimentation, la drague ne pouvait pas verser directement sur berge, elle s'éloignait de la rive et draguait en pleine rivière pour alimenter l'élévateur Couvreux. D'un autre côté, dans les intervalles d'arrêts forcés
1. Le montage sur la drague de la poutre portant la toile sans fin avait été terminé le 11 juillet, et Toncommença de suilel'essaide divers types de toiles sans fin. L'usure très grande de la toile était la principale difficulté pratique. Cependant, le 27 août, un essai assez satisfaisant eut lieu en présence de M. de Lesseps et de quelques membres de la Commission des travaux. On fit de nouvelles expériences également satisfaisantes ; mais l'incendie delà drague Cave dans la nuit du 15 au 16 septembre y mit brusquement fin. (Voir, un peu plus loin, pour plus amples détails.)
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de la drague elle-même, le sable était fourni à l'élévateur par d'autres, dragues travaillant dans un lot voisin de remblais.
La drague Gavé ayant été incendiée le 16 septembre, la Compagnie, dont l'entrepreneur n'avait encore exécuté à cette date qu'un cube total d'environ 15.000 mètres, se mit en instance auprès des ingénieurs de la Ville pour obtenir la résiliation de son marché qui lui fut accordée. Les travaux furent alors continués par M. Castor qui se servit, pour la mise à terre des produits des dragages, d'une grue fixe installée sur pilotis et déchargeant dans des wagons les caisses à déblai amenées par les chalands, de telle sorte que la totalité du remblai était, faite alors uniquement par voie de wagonage. Enfin, dans un lot voisin de remblai appartenant à un autre entrepreneur, le sable fourni parles dragues était reçu directement dans des chalands d'où il était ensuite repris à bras d'hommes et transporté à la brouette pour la confection du remblai.
Par la description succincte qui vient d'être faite des divers modes d'exécution employés dans les chantiers de terrassements de Neuilly,. on voit que les ingénieurs de la Compagnie avaient trouvé là, ainsi qu'il est dit plus haut, une excellente occasion d'études comparatives de prix de revient, qui étaient d'un extrême intérêt pour les futurs travaux du canal maritime. Il fut constaté alors que, pour la mise à terre de produits de dragages, avec dépôt en remblai parallèlement à la rive, en dehors du système de versement direct sur berge à l'aide de la toile sans fin, l'emploi de la grue mobile Couvreux était plus économique que l'emploi de la grue fixe Castor ; et que ce second mode d'exécution était, à son tour, plus économique que la reprise des terres à bras d'hommes avec transports à la brouette. Ces appréciations s'appliquaient à des appareils ou méthodes d'un usage pratique et reposaient sur des attachements de prix réels de revient. Mais il n'en était certainement pas de même des appréciations qui furent faites en même temps concernant l'emploi de la toile sans fin et établissant le prix de revient du travail effectué par cet appareil, à l'aide des seulsrésultats de simples expériences, souvent arrêtées et plus ou moins longtemps suspendues par de fréquentes nécessités de réparations ou de modifications. Sans tenir compte ni des longs temps d'arrêt ni des dépenses de réparations, on prouvait aisément, il est vrai, à l'aide deschiffres relevés dans les expériences, que l'emploi de la toile sans fin constituerait un mode d'exécution très notablement plus économique que l'emploi des grues ou élévateurs ; mais pour arriver à une semblable conclusion, il avait fallu admettre, à priori y que l'on arriverait, par une succession de modifications et améliorations, à obtenir enfin une marche régulière continue de la toile sans fin ; or, les espérances que l'on avait conçues à ce sujet ne se sont malheureusement pas
réalisées malgré de longs et persistants essais, faits plus tard à Port- Saïd, de divers systèmes de toiles sans fin. Si la Compagnie, avant de faire ou d'autoriser d'importantes commandes de ces appareils, avait pu prendre le temps de pousser à fond les premières expériences entreprises de manière à pouvoir se décider sûrement, soit pour l'adoption d'appareils vraiment pratiques, soit pour la condamnation absolue du système — qui dut être décidée plus tard, — elle se fût épargné, à la fois, les fortes dépenses d'acquisition d'un matériel qui, finalement, ne put être utilisé, les grandes pertes de temps occasionnées en Egypte par les essais infructueux d'utilisation de ce matériel, enfin de longs retards dans les études du matériel définitif.
Le montage sur la drague de la poutre métallique destinée à porter la toile sans fin se trouvait, comme il est dit plus haut, terminé le 11 juillet 1859 et, alors, commencèrent les essais de différents types de toile sans fin.
On essaya successivement, en attendant la confection des sangles métalliques de soutien, un fort tissu de chanvre plus ou moins bien renforcé sur ses bords par des boudins diversement composés, puis un tissu mixte contenant des fils métalliques. Sous l'effort de la tension nécessaire pour que la toile fut entraînée par le tambour moteur, celle-ci éprouvait de très grands allongements et, simultanément, un notable rétrécissement. Pour combattre ce double effet, indépendamment de barres transversales en fer logées dans le tissu et destinées à s'opposer au rétrécissement, on plaça sous les toiles, — ainsi du reste, que cela avait été projeté dès le début, — des sangles métalliques, au nombre de trois (il aurait dû y en avoir cinq) dans la largeur de la toile. Mais ces sangles s'usèrent rapidement et se rompirent après une très courte durée de travail. Ces premiers essais durèrent environ cinq semaines. Leur insuccès sembla incontestablement dû aux deux causes principales suivantes : 1° A la trop grande vitesse de la toile : la transmission de mouvement de la machine au tambour moteur se trouvait en effet, combinée de telle sorte que, quand la drague marchait à la vitesse normale de 22 godets à la minute, la toile avait une vitesse de 2",30 par seconde, vitesse excessive qui rendait funestes pour tous les organes consécutifs de la toile les moindres irrégularités de mouvement : 2° Au mode adopté pour donner le mouvement à la toile sans fin : ce mouvement, en effet, n'étant produit que par l'adhérence de la toile sur le tambour moteur, il fallait pour obtenir une adhérence suffisante, que la toile eût une tension considérable qui en altérait promptement tous les éléments.
On remédia au premier inconvénient, et, par suite, on réduisit très notablement le second, en changeant l'engrenage conique de transmission de mouvement de manière à faire baisser la vitesse de la toile à 1 mètre ou 1™,25 par seconde. Dans ces nouvelles conditions de
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vitesse de marche, la toile sans fin en expérimentation, bien que déjà en mauvais état, fonctionna d'une manière assez satisfaisante et sans éprouver de trop grandes altérations. Il importe pourtant de noter cette circonstance, à savoir, que la toile sans fm, même quand elle était en fonctionnement régulier, ne produisait pas tout le travail effectif sur lequel on avait pu compter, et ce, par suite des conditions suivantes dans lesquelles s'exécutait le travail : le couloir de la drague Gavé étant fort hsLSy on avait été obligé de donner à la toile une forte inclinaison pour faire monter jusque sur la berge les terres fournies par la drague et ces terres étant très humides revenaient sur elles-mêmes et retombaient dans la rivière par les bords de la toile trop fortement tendue pendant les temps d'arrêt ou même de simple ralentissement de marche de l'appareil.
Malgré son faible rendement, la toile en expérimentation avait cependant déjà transporté 3.600 mètres cubes de déblais, et l'on pouvait encore espérer d'elle, même dans l'état défectueux où elle se trouvait, un travail au moins égal, lorsque l'incendie survenu à la drague le 16 septembre interrompit forcément les expériences.
En même temps que se faisaient les essais de différents types de toile sans fin sur la poutre adaptée à la drague, on avait essayé deux modes de suspension de cette poutre pour satisfaire aux conditions diverses dans lesquelles la drague pouvait se trouver en faisant son chemin devant elle : le premier, faisant porter le poids de la poutre sur la drague même en l'équilibrant au moyen d'un margotin fixé à l'autre bord; le second, faisant porter tout le poids de la poutre sur le margotin placé au-dessous d'elle en son milieu.
D'un autre côté, pendant la durée de ces divers essais, M. Mougel Bey avait fait étudier, pour les transports de terre à grande distance, un système de poutre indépendante de la drague et portée par des charpentes armées de tirants. Dans celte poutre, les fiasques en tôle double T étaient remplacées par des fers i du commerce de0™,22 de hauteur; et pour donner le mouvement au tambour moteur de la toile on devait se servir d'une locomobile. Une poutre de ce système, d'une longueur de 70 mètres, destinée à servir d'intermédiaire entre la drague et la berge, et à pouvoir ainsi porter directement en cavalier les produits de la drague placée en rivière, à 70 mètres de distance de la rive, avait été exécutée par MM. Glaparède et Gommartin en vertu d'un marché en date du 5 juillet 1859 ^. Tout le système de la poutre et de ses charpentes
1. Par leur marché, MM. Glaparède. et Gommartin s'engageaient à construire et h livrer, dans le délai d'un mois, à Tendroit désigné par le marché, (bord de la Seine, rive droite, près le bois de Boulogne où se trouvait alors la drague Gavé) :
« Un appareil destiné au transport des remblais, formé d'un système de
de support avec leur câbles de suspension fut n^onté à Neuilly sur deux chalands solidaires. Après le montage, la poutre présenta en plan un fort gauchissement qui aurait certainement nui au bon fonctionnement de l'appareil s'il ne l'avait même rendu tout à fait impossible. Les constructeurs attribuaient ce gauchissement aux tractions obliques qu'exerçaient les câbles de suspension sur les extrémités de la poutre ; les ingénieurs de la Compagnie l'attribuaient à un défaut de montage. L'incendie de la drague qui survint à cette époque fit renoncer à toute idée de faire les réparations ou modifications qui eussent été indispensables pour pouvoir entreprendre des essais de l'appareil.
On a vu plus haut que l'insuccès des essais de la première toile sans fin expérimentée tenait principalement à la manière dont cette toile recevait son mouvement et qui obligeait à lui donner une tension trop considérable. Pour remédier à ce défaut capital, on en revint à l'idée primitive d'une toile à mouvement forcé. Une étude détaillée fut faite en ce sens dans le courant d'août i 859. Dans cette nouvelle étude, la toile sans fin, au lieu d'être portée par des rouleaux indépendants fixés aux flasques de la poutre était ûxée elle-même longitudinalement, soit à de grands maillons en fer plat d'un mètre de longueur, formant rebords, soit à des bouts de chaîne-câble de même longueur, les uns et les autres supportés à leurs extrémités par les axes de galets se déplaçant sur la poutre en roulant à l'aller et au retour sur deux cornières, l'une supérieure, l'autre inférieure, faisant l'office de rails. Les flasques de la poutre étaient formées de feuilles de tôle de O'nSO, ie hauteur et de 5 millimètres d'épaisseur renforcées haut et bas, mais d'un seul côté, par les cornières-rails du poids de 4''»,5 par mètre courant.
Le nouveau système de toile sans fin devait s'appliquer à deux sortes d'appareils de transport des terres :
L'un consistant, comme précédemment, dans une poutre de 18 à 20 mètres de longueur à inclinaison variable, à adapter aux dragues pour le déversement direct sur berge du produit des dragages. La toile, qui était bordée longitudinalement par de grands maillons en
charpentes armées de tirants et ferrures, soutenant et guidant une ferme jumelle en fer de 70 mètres de longueur portant une toile sans fin. Cette ferme, qui pourrait à volonté prendre différents degrés d'inclinaison, serait munie de rouleaux pour soutenir et tendre au besoin la toile sans un sur laquelle les remblais étaient transportés par Taction d'une locomobile. »
Cet appareil devait être construit conformément aux dessins annexés au marché.
La Compagnie s'engageait à livrer les deux bateaux sur lesquels l'appareil devait être monté, ainsi que la toile et les chaînes nécessaires.
Les prix convenus étaient de 100 francs pour le mètre cube de bois et de 58 francs par 100 kilogrammes pour le fer et la fonte.
fer plat était mise en mouvement au moyen d'une lanterne penlagonale placée à Torigine de la poutre et munie de cames venant agir successivement sur les axes des galets; la lanterne recevait elle-même son mouvement de la machine par l'intermédiaire d'une courroie et d'un engrenage conique.
L'autre appareil, consistant dans une grande poutre inclinée prenant son point d'appui sur le talus même des fouilles, pouvant se déplacer parallèlement à Taxe du Canal, et destiné à monter les déblais, dans les grandes tranchées, jusqu'au sommet des cavaliers. L'appareil complet se composait, en réalité, de deux poutres indépendantes : l'une horizontale, d'environ 20 mètres de longueur, placée au fond de la cuvette ; l'autre inclinée, de 50 mètres de longueur, et installée suivant la ligne de plus grande pente du talus de la tranchée. Les toiles sans fm étaient bordées par des chaînes-câbles auxquelles elles étaient cousues, et les extrémités des poutres portaient des tambours au lieu de lanternes prismatiques. La toile sans iin de la poutre horizontale était mue à l'aide d'une double manivelle agissant sur l'un des tambours muni de cames destinées à communiquer le mouvement aux axes des galets. La toile sans fin de la grande poutre inclinée était mue au moyen de deux manèges américains établis sur le terrain naturel, au pied du cavalier de chaque côté de la poutre, et dont chacun mettait en mouvement une chaîne Galle munie de cames entraînant dans leur mouvement les axes des galets. On remarquera que, dans cet appareil, le poids de la toile ascendante se trouvait détruit par celui delà toile descendante, ce qui réduisait d'autant le travail nuisible à réclamer de la force motrice Pendant la marche de l'appareil, la charge pouvait se faire par les ouvriers terrassiers sur tout le développement de la toile sans fin. La toile de la poutre horizontale versait ses produits sur la partie inférieure de la toile de la grande poutre inclinée. Enfin, cette même toile horizontale, au lieu de recevoir des terres déblayées à bras d'hommes, pouvait tout aussi bien, étant montée sur un chaland, recevoir les produits d'une drague pour les déverser ensuite sur la toile inclinée.
