LES TUNNELS OU SOUTERRAINS

Comme nous l'avons dit précédemment, on'préfêie en général les tranchées aux tunnels, à moins qu'on no soit obligé de leur donner une profondeur tcés-considérabic. On ne se laisse même pas toujours arrêter par cette difficulté lorsque les terrains se soutiennent aisément d'euxmêmes. C'est ainsi iqu en Amérique une tranchée creusée pour le canal qui fait écouler les eaux du lac (Je Mexico n'a pas moins de soixante mètres de profondeur. §ur plusieurs canaux français, la profondeur des tranchées dépasse vingt mètres. Mais le plus ordinairement on a recours au tunnel quand la profondeur atteint seize à dix-huit mètres.

Pour établir un tunnel, il est d'abord nécessaire de tracer exactement à la surface du sol la direction que doit suivre Taxe- de cet ouvrage.

Quand il s'agit d'un tunnel de peu de longueur, traversant une colline qui n'est pas trop escarpée, il suffit de placer une mire à chacune des extrémités ou têtes du tunnel et de planter une série de jalons dans l'alignement de ces deux mires.

Mais si l'on doit percer une montagne escarpée par un souterrain d'une grande longueur, on établit au point culminant un véritable observatoire assez élevé pour qu'on puisse apercevoir les mires placées aux deux têtes de l'ouvrage. Cet observatoire n'est autre chose qu'une tour de bois établie sur un dé de maçonnerie ; au sonfmet de la tour on installe une lunette avec laquelle on vise les mires d» tète et les jalons qui doivent être placés dans l'alignement de ces mires. A l'aide d'un télégraphe, la personne qui vise avec la lunette fait des signaux aux hommes char-

gés de poser les jalons, de sorte que le tracé extérieur est bientôt terminé.

On s'occupe alors de creuser des puits en différents points de ce tracé (comme l'indique lafig. i). Ces puits servent à l'enlèvement des matériaux au moyen de treuils installés à l'orifice supérieur; de plus, ils permettent d'attaquer le tunnel par plusieurs points à la fois, par conséquent d'accélérer beaucoup les travaux. Enfin, on conserve plusieurs de ces puits, même après l'achèvement du tunnel, pour servir au renouvellement de l'air intérieur; ces puits fonctionnent comme de grandes cheminées d'appel.

Pour le foncement des puits, on emploie les méthodes générales usitées pour les puits de mines ou même pour les puits ordinaires destinés à fournir de l'eau.

Lorsque le terrain est constitué par des roches compactes, on est souvent obligé d'avoir recours à la poudre, autrement dit de travailler à la mine; les parois du puits se soutiennent alors d'elles-mêmes, et on se dispense de les revêtir.

Mais le plus souvent les couches que l'on traverse sont éboulemes; on est alors obligé de revêtir les parois des puits de planches et de madriers destinés à retenir les terres. Pour les puits provisoires, qui doivent être comblés après l'achèvement du tunnel , cette opération s'exécute assez grossièrement, avec des matériaux quelconques. Pour les puits que l'on doit conserver, on adopte «n cuvelage régulier formé de cadres de charpente avec palplanches verticales enfoncées entre les cadres et les parois du puits, comme l'indique la figure 2. (On nomme palplanches des planches épaisses qu'on emploie comme des pieux.)

Pour des terrains très-coulants, on établit i l'orifice du puits un cadre résistant de bois ou de fonte, sur lequel on constniit une tour en briques; en creusant avec précaution le sol au-dessous du cadre, la tour descend régulièrement par son propre poids; on élève constamment la maçonnerie à mesure que la descente s'opère ; de sorte que la tour, dont la construction a commencé par les fondations, finit par occuper toute la hauteur du puits.

Lorsqu'un puits traverse une roche compacte qui se soutient d'elle-même , il est souvent nécessaire de cuveler certaines parties dans lesquelles on rencontre des couches aquiféres ou niveaux qui donneraient de l'eau en grande abondance et gêneraient les travaux. Ces cuvelages s'exécutent en bois ou en maçonnerie ; en tout cas, ils doivent être parfaitement étanches.

La profondeur de chaque puits est réglée de telle sorte que le fond de pe puits se trouve sur la hgne horizontale qui passe par les deux têtes du tunnel ; la détermination de ces diverses profondeurs s'exécute à l'aide de la connaissance exacte Je la hauteur de l'orifice supérieur de chaque puits déterminée jpar des nivellements.

Après le foncement des puits, on procède au percement de la galerie qui doit les relier tous, servir à l'écoulement des eaux, au tracé de l'axe et à la construction définitive du tunnel.

Cette galerie est en quelque sorte un diminutif du tunnel dont elle occupe toute la longueur; elle n'a guère que 1",40 de hautyr, 0,80 de largeur au plafond, et 1"»,25 à la base.

On attaque les travaux de cette galerie aux deux têtes du tunnel et en même temps au fond de chaque puits. On procède d'ailleurs absolument comme pour les travaux de mines , travaillant seulement avec le pic ou s'aidant île la poudre dans les roches compactes. Si le terrain est ^houleux , on le soutient a mesure que le travail avance par des cadres de bois et des madriers.

Lorsque |a galerie est percée dans toute sa longueur.

on reporte à Tintérieur le tracé de Taxe du tunnel établi i plomb dans Taxe de chacun des puits; si le tracé extérieur

d'abord à Textérieur, comme nous Tavons dit plus haut. a été bien fait, les plombs de tous ces fils se trouveront

Pour y parvenir, il suffit de faire descendre un fil à | sur une même ligne droite qui sera Taxe du tunnel. Pour

FiG. 1. — Coupe d*une colline traversée par un tunnel en voie de percement.

FiG. 3. — Coupe d*un puitf d*extraction et de sa galerie.

s*assurer que tous oes plombs sont en ligne droite, on 1 ainsi une ligne lumineuse qui représente Taxe du tunnel, attache une chandelle allumée i chacun d'eux et on obtient I Çei axe, étant repéré exactement en différents points sur

Fi6. 3. — Percement d*uij tunnel (méthode par ^nnûe section), — Fie. 4. — Méthode par grande section. — Construction de la voûte. ' Agrandissement de la galerie primitive.

FiG. 5. — Méthode par (grande seclioo. — Achèvement de Texcavatiop Fie. 6. — Percement d*un tunnel (méthode par section divisée). — et construction des pieds-droits qui doivent supporter la voûte. Ouverture des galeries auxiliaires et construction des piedsndroits.

Fie. 7. — Méthode par secUon divisée. — Achèvement du çlel ' FiG. 8. — Méthode par section divisée. — Construction

de rexcavatioQ. de la voûte.

les parois de la galerie provisoire , sert ensuite à régler tous les travaux d'agrandissement de cette galerie, de muraillement des parois du tunnel , etc.

La galerie provisoire sert aussi à l'écoulement des eaux, à l'enlèvement des déblais et au transport des matériaux. Les transports s'effectuent à Taide de petits wagons roulant sur un chemin de fer établi avec des bandes de fer méplates, posées de champ sur des traverses où elles sont fixées avec des coins.

Pour agrandir la galerie provisoire et construire le muraillement du timnel, on procède de diverses manières, suivant la nature du terrain que l'on traverse. ^ Quand on opère par grande section (\oy, les fig. 3, A et 5), le plafond de la galerie provisoire doit être à la hauteur du sommet de la voûte du tunnel. Ce plafond continue à être soutenu par les cadres de bois employés pour établir la galerie provisoire, tandis que les ouvriers élargissent l'excavation h droite et à gauche (fig. 3).

La galerie ainsi élargie présentant une section suffisante, on établit les cintres qui doivent supporter la"voûle, que l'on construit à la manière ordinaire (fig. 4).

La voûte étant achevée sur une partie de sa longueur, on continue l'excavation en attaquant la roche par bancs (fig. 5) et construisant les pieds-droils, c'est-à-dire les murs qui doivent supporter de chaque côté la retombée de la voûte pendant que l'on construit la partie correspondante du pied-droit.

Ces conditions sont précisément inverses des conditions ordinaires de la construction des voûtes, qui consistent à établir d'abord les pieds-droits et ensuite la voûte qui doit reposer sur ces pieds-droils.

La méthode par grande section a été imaginée in t spécialement pour les grands tunnels de chemin de fer et fort souvent employée sur nos principales lignes (citons, entre autres exemples, le souterrain de Batignolles). Dans certains «as, on préfère suivre la méthode par iection divisée (voy. les fig. 6, 7 et 8).

On perce d'abord trois galeries parallèles sur toute la longueur du souterrain ; afin de faciliter l'enlèvement des déblais et les transports de matériaux, on établit, en outre, quelques galeries transversales de communication.

On commence par construire les pieds- droits dans les deux galeries inférieures (fig. 6). Puis, à l'aide de la troisième galerie, située au-dessus, on enlève toute la masse de terrain comprise entre les pieds- droits et le ciel de l'excavation, qui doit être revêtu d'une voûte. On a soin d'étayer convenablement le ciel, si le terrain n'est pas solide (fig. 7). Les étais s'appuient sur le massif de terre compris entre les deux galeries inférieures; ce massif n'est enlevé qu'après Tentier achèvement de la voûte, que Ton construit h la manière ordinaire (fig. 8).

La forme des tunnels varie suivant la nature des terrains que Ton traverse.

Dans des roches compactes, ou tout au moins dans des terres non ébouleuses, on adopte des pieds- droits verticaux, supportant une voûte en plein cintre, c'est-à-dire offrant l'aspect d'un demi-cercle parfait. On préfère la forme du plein cintre comme présentant la plus grande résistance possible.

Dans des terrains ébouleux, traversés par les eaux, les pieds-droits éprouvent souvent de telles poussées qu'ils tendent à se rapprocher l'un de l'autre, comme on a pu l'observer dans un tunnel du chemin de Londres à Birmingham. Dans ce cas, il est nécessaire de donner aux pieds-droits une forme courbe se raccordant avec celle de la voûte, de manière à compléter ce que Ton nomme une yoi^lp en fer à cheval, dont l'ouverture représente un cercle prpsque complet.

Ces précautions deviennent insuffisantes dans un terrain très-mouvant ; il faut alors construire ce que Ton appelle un radier, c'est-à-dire une espèce de voûte renversée qui forme le sol du tunnel et maintient l'ècarteraent des pieds- droits. C'est sur le radier qu'on pose le ballast et ensuite la voie, comme nous l'avons indiqué précédemment.

Outre le magnifique tunnel construit sous la Tamise (*), nos lecteurs connaissent la plupart des grands tunnels construits sur nos principales lignes. Mais l'ouvrage le plus colossal qu'on ait jamais entrepris en ce genre, c'est le souterrain de trois lieues de long qui doit mettre la France et l'Italie en communication directe, à travers le mont Cenis.

On travaille activement aux deux extrémités de ce tunnel, à l'aide d'un matériel perfectionné qui donne lieu dVspérer que le percement s'opérera plus vite que "par les procédés usités jusqu'à ce jour.

On a d'ailleurs renoncé à creuser des puits pour attaquer le tunnel en des points intermédiaires, à cause de la hauteur de la montagne et des escarpements qu'elle présente. La sttite à une autre livraison.

L'honneur et la faiblesse ne vivent pas longtemps ensemble. A. C.