FONDATIONS
Généralités.
Les procédés de fondation pour les ponts, généralement empruntés à l'Europe, ont reçu en Amérique un certain nombre de modifications qui ont permis de les adapter aux particularités du régime des grands cours d’eau qu’il s'agissait de franchir.
Ce qui distingue surtout les fondations des ponts américains, c'est le grand emploi qui y est fait du bois, quel que soit le procédé auquel on ait recours; l'emploi de cette malièr> dans les fondations n’a pas un caractère transitoire comme dans la superstructure des ponts où elle est peu à peu remplacée par le fer : loin de diminuer, cet emploi est en voie de s'étendre, notamment pour le système de fondation à l’air comprimé, ainsi qu'on peut en juger par le mémoire sur les fondations tubulaires de M. Malézieux, publié en 1874 dans les Annales des ponts et chaussées.
C'est principalement dans la vallée du Mississipi que ce système a été employé, et seulement à partir de l’année 1869. Jusqu'alors, ainsi que le remarque M. Malézieux, on ne comptait encore aux États-Unis que trois essais de fondation tubulaire : un premier essai en 1855, sur la rivière Great Pee Dec au passage du chemin de fer de Wilmington à Columbia, puis deux autres en 1859 et 1860, pour des ponts jetés sur les rivières Santee et Savannah au passage du North Eastern R. R. et du chemin de fer de Savannah à Charleston.
Les autres procédés de fondation en usage en Euro pe, par épuisements, sur pilotis, et par immersion de béton dans l’eau, ont été aussi fréquemment appliqués, ainsi que le procédé dit américain de la fondation par cribs, ou encrèchements en char pente, employé surtout pour les ponts d’un caractère provisoire, établis sur les cours d'eau de médiocre profondeur à fond peu affouillable.
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Ce dernier procédé n’est pas, à proprement parler, particulier à l'Amérique; il a été appliqué depuis longlemps dans les Alpes à la construction d'un grand nombre de ponts en charpente traversant des torrents, dont les palées sont engagées dans des massifs d’enrochements, enfermés dans des encoffrenents en charpente. Ayant en grande quantilé sous la main le bois et la pierre, les ingénieurs américains ont été tout naturellement conduits au même procédé, qu'ils ont seulement employé en grand, et avec de nombreux perfectionnements.
Fondation par cribs.
Sur les fonds de rocher où il est surtout employé, le crib consiste habituellement en un caisson sans fond, divisé en compartiments par des cloisons longitudinales et transversales, distantes de 0,60 à 1,50, que l’on amène sur l'emplacement de la pile, et que l’on coule à l’aide de pierres placées dans quelques-unes des cases formées par les cloisons et munies pour cela de fonds. On garnit ensuite toutes les cases de pierres jusqu’au sommet des cribs, que l’on couronne d’une plateforme destinée à supporter la pile, et souvent on entoure l'extérieur du crib d’une ceinture d'enrochements.
Les fig. 4 et 5, pl. XXV, reproduisent les disposilions générales d’un de ces cribs dont on rencontre de nombreuses applications dans tous les États de l'Est, notamment en Pennsylvanie.
Le crib est également employé lorsque le fond solide est recouvert d’une couche d’alluvion d’une faible épaisseur : dans ce cas, on le fait reposer sur un massif d’enrochement pénétrant à travers
celle couche jusqu’au fond solide, ou bien on détermine l’enfon-
cement du crib en le chargeant, et l’on extrait à l’intérieur les dépôts vaseux, au moyen de pompes ou de dragues, pour les remplacer par des enrochements où du bélon.
On s’est aussi servi de cribs dans les fondations sur pilotis, soit pour former, au-dessus des pilotis recépés à une certaine profondeur sous l’eau, et garnis d’enrochements, la base des piles, où le crib avec son remplissage en pierres remplace ies maçonneries que l’on aurait à exécuter depuis le sommet des pilotis jusqu’au niveau de l'eau, soit pour maintenir autour des pilotis, élevés jusqu'au niveau des basses eaux, des massifs d'enrochements, etrendre ainsi tous les pilotis solidaires.
On peut considérer comme dérivant de ce système de fondation le procédé désigné sous le nom de Cushing system, où le crib formant l'enveloppe est remplacé par un cylindre en tôle, entourant un massif de pieux (pl. XXIV, fig. 5 et 6). Le cylindre est descendu aussi bas que possible, et le vide entre les pieux et l'enveloppe mélallique est rempli en béton,
Ce système de fondation a l’avantage de protéger efficacement contre toutes les causes de corrosion et d’allération rapide les pilotis, en même lemps qu'il assure mieux leur solidarité.
Fondation sur plateforme.
Quelquefois on a recours à la fondation sur grillage. Pour fonder les piles du pont de Point Bridge sur la Monongahela à Pittsburg, après avoir dragué le fond à 3,60 au-dessous du niveau de l’eau, de manière à mettre à nu un banc de tuf (hard pan), on est venu échouer une plateforme formée de plusieurs lits de poutres superposées el se croisant à angle droit d’un lit à un autre. Sur celle plateforme, qui avait 26,50 de long et 10,25 de large, un balardeau d’une faible hauteur a servi ensuite à élever les premières assises de maconnerie.
Fondation par épuisements.
Sur l'Ohio, où l’on rencontre souvent la roche calcaire à peu de distance du fond, on a pu, en profitant des basses eaux, fonder par épuisements à l’intérieur de batardeaux les grands ponts récemment construits à Pittsburg el à Cincinnali; c’est ce procédé qui a été employé au grand pont du Cincinnati-Southern R.R. à Cincinnati, sur un point où la profondeur du rocher ne dépasse pas 6",60 au-dessous des basses eaux,
Le grand pont Victoria à Montréal (Canada) sur le Saint-Laurent, livré à la circulation en 1860, a été également fondé de la même inanière par des profondeurs de 1",50 à 4w,50 à l’étiage, à l'abri de batardeaux partiellement amovibles, formés par des caissons sans fond ayant 27 mètres de largeur et 57 mètres de longueur, présenlant une double enceinte. Ces caissons, munis de flotteurs, étaient amenés par des remorqueurs, puis maintenus en place au moyen de pieux faisant partie de l'enceinte extérieure, que l'on fixait
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sur le fond résistant au moyen de barres de fer implantées en leurs centres et lerminées par des fleurets d'acier qu'on faisait pénétrer dans le roc. Ces batardeaux, à l’intérieur desquels un corroi de glaise était appliqué pour la mise à sec de la partie centrale par épuisements, élaient démontés à l'approche de l'hiver, afin de les soustraire aux débâcles qui n'auraient pas manqué de les emporter.
Fondation par immersion de béton sous l'eau,
La fondation par immersion de béton sous l’eau a été pratiquée à la fois au Canada et aux États-Unis à de très grandes profondeurs.
Pont de Restigouche, — Au pont de Restigouche sur l’Intercolonial Railway, où la roche calcaire, située à une profondeur de 15 mètres à 22 mètres sous l’eau, était recouverte de couches successives d'argile bleue et de vase mêlée de gravier, les fondations ont été cflectuées à l’intérieur d'enceintes de pieux jointifs. Des pilotis espacés de 1 mètre ont été baltus de manière à pénétrer dans la couche d'argile, et recépés pour recevoir la plate-forme de fondation, qui a été superposte à une couche de béton.
On a pu effectuer les battages, qui ont compris 1800 mètres courants de pieux, en profitant de l'hiver pour s'installer sur la glace; mais il a fallu, à cause de la violence du courant et des débâcles, protéger les piles pendant la période des travaux, qui a duré cinq ans, de 1870 à 1875, par des brise-glaces isolés, de forme triangulaire, exécutés en criliworks. Pour la même raison, on a dû armer les avant-becs de brise-glaces très accentués.
Pont de Miramichi, — Au pont de Miramichi, situé sur la même ligne, où, par économie, on a cru devoir s'arrêter à une couche de gravier agglutiné surmontant l'argile compacte, on a employé pour la fondation des piles un caisson sans fond, formé de poutres superposées et bordées de palplanches, à l’intérieur duquel des cloisons transversales dessinaient plusieurs trémies renversées (pl. XXIV, fig. 1 à 4). Ces trémies renversées, au nombre de quatre, formaient chacune un puisard servant à l'extraction des déblais, opérée d’abord avec des pompes dragueuses, puis avec des dragues à chapelet vertical. On bétonnait au-dessus des quatre chambres de travail correspondantes, à mesure que le fonçage s’opérait. Quand on fut descendu à la profondeur voulue (de 12 mètres à 15 mètres sous l’eau pour les cinq piles), on remplit la chambre de
travail avec du béton coulé sous l’eau jusqu'au sommet du caisson, au mveau duquel un batardeau de 3 à 4 mètres de hauteur servit ensuite à exécuter les premières assises de maçonnerie.
L'une des culées a été également fondée à l’aide d’un caisson, qui ne présentait toutefois que trois trémics. Après avoir descendu ainsi la fondation à 10,30 au-dessous du niveau des hautes eaux, on a élevé les maçonneries en y ménageant par économie des vides de forme ogivale (pl. XXVI, fig. 11 et 12).
Pour une partie du même pont, à cheval sur deux bras de la rivière Miramichi, on s’est contenté de descendre au moyen de dragages un caisson sans fond, à parois verticales, à une profondeur de 14 mètres au-dessous du niveau de l’eau. Ce caisson fut rempli d’abord de pierres cassées additionnées d’une faible quantité de mortier sur la moitié de sa hauteur, puis de béton. Quand on voulut épuiser à la surface de ce bélon pour commencer les maçonneries, des sources se firent jour à travers cette double couche poreuse et, en y augmentant les vides, causèrent ultérieurement des tassements considérables dans les piles sous le poids des maçonneries.
Le fait de la perméabilité du béton de fondation, si fréquent dans les travaux de l'infrastructure des ponts américains, trouve ici son explication toute naturelle dans la composition et le mode de mise en place du béton fabriqué avec du ciment de Portland et coulé sous l’eau. On sait que ce mode d'emploi se prête fort mal à la compacité des massifs de béton confectionné avec le ciment de Portland, qui manque absolument de liant.
Comme exemples de fondations exécutées sans recourir à l'air comprimé, nous citerons encore celles des ponts International sur le Niagara, de Quincy sur le Mississipi, de Kansas City et de Saint- Charles sur le Missouri, et de Poughkeepsie sur l’Hudson.
Fondation du pont International. — Le pont International, terminé en 1873, et destiné à relier les lignes de chemins de fer américains qui aboutissent à Buffalo avec plusieurs lignes canadiennes à travers le Niagara, franchit cette rivière en amont du grand pont suspendu et un peuen aval de Buffalo, en un point où la profondeur d’eau moyenne est de 15",24, et où la vitesse du courant varie de 2 mètres à 5 mètres par seconde. .
Le fond de la rivière, qui charrie en hiver une énorme quantité de blocs de glace, est formé par une couche de glaise compacte d'une certaine épaisseur, superposée au rocher.
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CHAP,. Vis — FONDATIONS. 283
Ce pont traverse successivement les deux bras de la rivière au moyen de douze travées, dont neuf sur le bras principal et trois sur le bras secondaire. Les portées des travées fixes varient de 66,75 à 75,59, Il y a deux doubles travées tournantes, une sur chaque bras, dont les longueurs tolales sont respectivement de 110w,41 et de 66,45.
Toutes les travées sont construites dans le système Linville.
Deux systèmes de fondations ont été employés pour les piles : les unes, notamment les plus rapprochées de la rive canadienne, ont élé fondées au moyen de caissons, reposant sur des pilotis et garnis au fond d’une couche de béton de 1,50 d'épaisseur, qui ont été descendus à 3,50 au-dessous des basses eaux; pour les autres, on a eu recours à un système de batardeaux flottants entourant un caisson, porlé, soit par des pilotis, soit par le sol naturel préalablement dressé ou égalisé au moyen d’enrochements (fig. 9 à 13, pl. XXIV)!.
Les batardeaux flottants, destinés à protéger les travaux de fondation contre l’action du courant, avaient cela de particulier, qu'ils présentaient deux parois parallèles formées par la superposilion de poutres horizontales soigneusement calfatées, et qu'ils se terminaient par un biseau.
Ils présentaient les dimensions suivantes
Longueur de l’avant-bec........ 8",20 « de la partie droite... 16 ,60 } 29,50 « de l'arrière-bec ....., & ,70 Largeur totale intérieure....,......, é 9 ,00 Épaisseur de l'enveloppe... .......... cesse [2300 Hauteur du batardeau,.,.. .......,.,... 14 ,00 Hauteur du biseau.,......,.... TA ; 2 ,20
L’assemblage des poutres formant le balardeau était fait au moyen de lonsucs broches de fer qui permettaient d'enlever la partie supérieure après l’achèvement des maçonneries.
Chaque batardeau flottant, muni d’un gouvernail, était amené en place, puis lenu sur des ancres, et coulé, par l'introduction d'enrochements, sur le lit de la rivière où l'on avait préparé sa place par des dragages. [l était entouré ensuite d’enrochements à l'extérieur et
1. Ces figures sont empruntées à l'ouvrage de M. Comolli sur les Ponts américains.
garni à l’intérieur, après la mise en place du caisson dans lequel se construisait la pile, de sacs de béton amenés sous le biseau de l'enveloppe.
Quand la fondation devait reposer sur des pilotis, ces pilotis élaient recépés à 9,50 sous les basses eaux, c'est-à-dire un peu audessus de la pointe du biseau du batardeau. On les coiffait de chapeaux, et on descendait ensuite à l'intérieur un caisson dont le fond était garni de béton, et dans l'intérieur duquel on exécutait les maçonneries, Les parois du batardeau et du caisson étaient ensuite démontées et arasées à 9,25 sous les basses eaux.
Là où il ne devait pas être battu de pilotis, on dérasait à l'intérieur le fond au moyen de dragues jusqu'au niveau de la tranche inférieure du batardeau, puis on y descendait un caisson dont le fond était constitué par une épaisseur de 1,80 de poutres entrecroisées, et à l’intérieur duquel on coulait une couche de béton de deux mètres, destinée à supporter les maconneries par l’intermédiaire d'un grillage.
Dans ce cas comme dans le précédent, on garnissait d'argile l’inlervalle, de 0",60 environ, existant entre le batardeau et le caisson, pour pouvoir épuiser à l’intérieur de celui-ci; l'argile dut être remplacée par du béton ou par des sacs remplis de mortier, sur certains points où se manifestèrent des fuites. I arriva néanmoins plusieurs fois que les eaux, en jaillissant à l'intérieur du caisson, vinrent entraver : exécution des maçonneries. En remplissant, sur les points où se produisait le jaillissement, l'intervalle entre le caisson et les maconneries déjà exécutées, d'argile ou de béton, on finit toujours par élancher le caisson.
Les fréquents accidents de ce genre, survenus en cours d'exécution, ont démontré le défaut de résistance des batardeaux extérieurs, construits avec une épaisseur insuffisante, et ce n'est qu’en les rendant ‘solidaires des caissons par de nombreux étais et par le remplissage final en béton, indiqué ci-dessus, qu’on est parvenu à assurer à la fois leur stabilité et leur étanchéité.
Les parties conservées des batardeaux, qui ont été garnies d’enrochements sur leur pourtour, et qui pénètrent de 5 à 6 mètres dans le lit de la rivière, servent à protéger les piles contre les affouillements.
Les piles sont munies de brise-glaces descendant très bas et recouverts, jusqu’à une hauteur de 1“,22 au-dessus du niveau des
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basses eaux, de tôle de 0,012 d'épaisseur, Les fermes de la charpente métallique des travées ont été mises en place au moyen d'échafaudages reposant en partie sur des palées, en partie sur des pontons où l'on introduisait de l'eau pour amener les fermes à leur niveau.
Pont de Quincy. — Le Mississipi, avant son confluent avec le Missouri, a généralement un régime assez régulier, et un lil assez peu sujet aux affouillements. On a pu en conséquence, pour le pont de Quincy, construit sur ce fleuve par M. Thomas Clarke, à qui l'on doit aussi le pont de Girard Bridge à Fhiladelphie, s° contenter du procédé de fondation précédemment décrit pour le pont de Restigouche, à cela près que les pilotis de fondation ont été battus à l'inlérieur de cribs, et qu’on a descendu, sur la tête des pilotis recépés, une plate forme composée de plusieurs lits superposés de poutres, au moyen de boulons de suspension.
Sur le Missouri, dont le cours, à partir de sa source dans les Monlagnes Rocheuses, est beaucoup plus rapide, et dont les eaux sont chargées d’une masse considérable de matières détritiques arrachées à ses rives, l'instabilité du fond, composé de vase et de sable extrêmement mobile recouvrant le rocher sur des profondeurs souvent très grandes, la violence des crues, el les masses considérables de glaces entrainées par les débâcles, concourent à rendre les travaux de fondation extrêmement difficiles. La période utilisable pour les travaux est en outre très courte, les crues étant à craindre depuis février jusqu’en août, et la formation des glaces commencant dès le mois de décembre. Il serait absolument impossible de songer à fonder des piles en rivière sans les faire reposer directement sur le rocher, et c’est seulement à la condition de protéger par des travaux de défense les parties submersibles de la vallée de part et d’autre du lit qu’on peut éviter cette nécessité pour les autres piles.
Pont de Kansas City.— Au pont de Kansas City, construit de 1867 à 1869 par M. M. O. Chanute et G. Morison, on est parvenu à fonder un certain nombre de piles, soit par épuisements, soit en bétonnant sous l’eau, après avoir foncé les caissons en s’aidant de jets d’eau comprimée que des plongeurs dirigeaient sur leur pourtour pour désagréger le sable. Au milieu du chenal, où le courant était extrémement violent, on n’a pu s'établir qu’à la condition de se défendre contre le courant par un crib échoué transversalement. Malgré cette
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précaution, les crues ! et les débâcles, en déterminant des affouillements dans le fond extrêmement mobile du lit, ont, à diverses reprises, emporté tous les pieux d’échafaudages, et ce n'est qu'aver la plus grande difficulté que l'on est parvenu à amener à profondeur les caissons sans fond, qui rappelaient par leur disposition inté. rieure le caisson déjà décrit pour le pont de Miramichi, Une drague à chapelets servait à l'extraction des déblais, qui se compliquait de l'enlèvement de grosses pierres fréquemment engagées sous les bords du caisson.
Pour la quatrième pile, une de celles dont la fondation a été la plus laboricuse, le caisson, construit pour supporter 12 mètres de hauteur de maconnerie, avail 21 mètres de longueur, 6,20 de largeur et 12 mètres de hauteur; il était percé de quatre puits verticaux pour l'extraction des déblais; le fonçcage en a demandé cinq mois, sa mise en place ayant eu lieu le 21 octobre 1868; el le roc ayant été atteintle 11 mars suivant.
Pour l'enfoncement des pieux destinés à supporter au moyen de grillages les piles situées en dehors du lit du fleuve, on s'est servi d’un procédé qui commence à recevoir maintenant quelques applications en Europe. Au moyen d'un tuyau à gaz, logé dans une ‘ainure longitudinale pratiquée le long du pieu et aboutissant à un trou ménagé dans la pointe du sabot en fonte (fig. 7 et 8, pl. XXIV\), on injectait de l’eau comprimée pour désagréger le sol et faciliter le battage.
Les pieux descendaient ainsi, sous la charge d'un mouton pesant une tonne, de 4 à 5 mètres dans le sable, On achevait lu mise à fond à coups de mouton, en commencant par de faibles chutes ct forçant ensuite les chutes jusqu'au refus.
Pont de Saint-Charles. — Au pont de Saint-Charles sur le Missouri, dont le lit a dû être préalablement fixé par l'exécution d'une digue s'étendant à une certaine distance en amont et en aval du pont, on est parvenu également à fonder un certain nombre de piles sans recourir à l’air comprimé, au moyen du même système de caissons, et à l’aide de jets d’eau à haute pression pour produire la désagrégation du sol, en atteignant des profondeurs de 7 à 16 mèlres sous
st l’eau, Ce foncage a été plusieurs fois dérangé par des crues qui on!
1. En 1867 les variations de niveau ont été de 6,55. — En 1844, les hautes eaux avaient dépassé de 11®,44 le niveau des basses eaux de 1867.
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tantôt produit des affouillements considérables sous le caisson, tantôt rempli complètement les fouilles de matières charrites en brisant tous les pilotis des échafaudages.
Pont de Poughkeepsie, — L'exemple le plus remarquable de l'emploi du procédé de fondation par immersion de béton sous l'eau est celui des fondations du pont de Poughkeepsie, commencé en 1876 sur l'Hudson à 120 kilomètres en amont de New-York !,
Ce pont traverse l'Hudson en un point où la largeur du fleuve est de 740 mètres, et où les marées produisent des courants de 1",30 environ de vilesse par seconde, La profondeur de l'eau est on ce point de 15 à 18 mètres, et le lit du fleuve est constitué par des couches successives de vase, d'argile, de sable, et de gravier parsemé de gros blocs recouvrant le roc, qui est situé à une pre londeui de 36 à 44 mètres.
Le pont actuellem: cn cours d'exécution doit présenter einq tra vées de 160 mètres de portée chacune, et de 62,50 de hauteur, mesurée du niveau des rails à celui des basses eaux. Les quatre piles doivent être construites en maconnerie de granite, et les surfaces des massifs de fondation sont calculées de manière à ne pas dépasser une pression de 11 kilogrammes par centimètre carré.
Les culées seules doivent reposer directement sur le roc; pour les piles, les fondations doivent s'arrèler dans la couche de gravier superposée à la roche, à des profondeurs variant d'une pile à l’autre entre 28 el 38 mètres sous les basses eaux.
Les caissons de fondation ont 18",20 de large et 30",50 de long: ils sont entièrement construits en poutres de yellow pine et de hemlock {sapin tendre) de 0%,30 d’équarrissage (pl. XXV, fig. 6,7 et 8).
Chaque caisson présente à sa partie inférieure quatre cloisons longitudinales et sept cloisons transversales dessinant ensemble quarante chambres, dont douze sont destinées à rester ouvertes pour l'extraction des déblais, et les vingt-huit autres contiennent une charge de béton suffisante pour déterminer l’immersion du caisson.
Les cloisons longitudinales et les bords du caisson sont terminés à leurs parties inférieures par des biseaux, armés de fer sur une
1. Par ce pont, le parcours par voie ferrée entre Boston et Pittsburg, ainsi qu'entre Boston et les bassins houillers de la Pennsylvanie et la région du Pétrole, doit être réduit d'environ 160 kilomètres.
certaine hauteur : les cloisons transversales qui les relient commencent seulement 1,20 plus haut; elles ont, ainsi que les bords du caisson, une épaisseur de trois poutres (0", 915).
Par les douze chambres vides, de 3,60 en carré, se fait l’extraction des déblais au moyen de dragues à mächoires (clam shells) ; on règle le fonçcage en poussant avec plus ou moins d'activité l’extraction de chaque chambre de travail.
Malgré les grandes profondeurs atteintes, les dragages et la régularisalion de la descente se sont opérés sans difficulté pour les caissons jusquà présent mis en place. La mise à fond une fois terminée, des plongeurs munis de scaphandres explorent les compartiments dragués, et débarrassent complètement le fond des vases qui y restent encore; puis on commence le bétonnage sous l’eau, opéré aussi avec des clam shells contenant de 3 à 4 mètres de béton, que l’on descend jusqu’au fond.
Le remplissage se fait ainsi jusqu’à 6 mètres en contre-bas du niveau des basses eaux; à ce niveau commencent les muçonneries que l’on effectue d’abord à l’abri du batardeau formé par la partie supérieure du caisson.
Chaque caisson contient 5900 mètres cubes de bois et 350 tonnes de fer. Le béton est constitué par un mélange de ciments de Portlanc et de Rosendale additionné de sable et de pierres ‘cassées dans la proportion de 5 à 1.
Au milieu de l’année 1878, une première pile avait été fondée par ce procédé, sous la direction de MM. P. P. Dickinson, ingénieur en chef de 11 Compagnie du pont de Poughkeepsie, et W. G. Cooledge, ingénieur de l’American Bridge C.
Pieux à vis,
Un système dont on commence également à faire quelques applications dans les terrains marécageux que l’on rencontre dans les États du Sud est celui des pieux à vis, exécutés principalement par les deux compagnies, de l'American Bridge, et de Phénixville. Des pieux à vis, distribués sur deux palées, reliées dans les deux directions perpendiculaires au moyen d’entretoises horizonlales et de croix de Saint-André, constituent une pile. Ces pieux sont construits en fonte ou en fer laminé; ils ont üe 0,15 à 0",20 de diamètre, et les hélices ont un diamètre de 1",20 à 1"80
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Fondations à l'air comprimé.
C'est surtout sur le cours du Missouri dont le lit, instable à de grandes profondeurs, présente pour les fondations, ainsi que nous l'avons vu précédemment, des difficultés spéciales, que se sont multipliées les applications de l'air comprimé.
Pont de Saint-Charles sur le Missouri, — C'est à l'emploi de l'air comprimé qu’on a eu finalement recours pour terminer les fondations du pont de Saint-Charles précédemment décrit, dont la cinquième pile a été fondée sur le rec par ce procédé, à 20",40 audessous des basses eaux.
Comme au pont de Saint-Louis, dont il sera question plus loin, l’écluse à air était placée immédiatement au-dessus de la chambre de trevail; celte écluse à air était double; l’une servait pour le passage des hommes et des matériaux; l’autre, affectée à l'extraction des gros blocs, avait 3 mètres de hauteur, et elle était disposée de manière à en accélérer le passage. A cet effet, elle s’ouvrait à l’intérieur de la chambre de travail par deux larges portes par lesquelles passaient les wagonnets chargés des blocs extraits; on fcrmait rapidement ces portes, puis, l’air une fois échappé, on faisait descendre un ascenseur qui emportait les wagonnets et les ramenait après déchargement. Toute l’opération ne demandait pas plus de trois minutes.
Une des particularités du fonçage a été le frottement considérabie que le caisson avait à surmonter. Il a été évalué à 2000 kilogrammes par mètre carré de surface latérale; pour le vaincre, il fallait fréquemment laisser échapper l’air par les pompes à sable dont on se servait pour les déblais. Néanmoins le fonçage n’a pas demandé plus de 49 jours; le maximum d’enfoncement constaté en 24 heures a été de 1 mètre.
Pour les fonuations des piles du même pont qui se trouvaient abritées par la digue de défense, on s’est servi de caissons sans fond, à l’intérieur desquels on a dragué, puis battu des pilotis sur lesquels on a fait reposer les maçouneries,
La grande rapidité du courant, la hauteur des crues qui dépassait 12 mètres, et les affouillements qui ont atteint jusqu’à 13 mètres à
1, Dans plusieurs séries d'expériences faites par M, A, Schmoll, ingénieur de Vienne,
méme pt Lignée PO mt M re DS int
la suite des crues, el qui se produisaient par le seul effet de la mise en place des caissons, en sorte qu'il arrivait parfois que le foncage allait jusqu’à 9 mèlres sans s'arrêter, ont rendu les fondations du pont de Saint-Charles exceptionnellement difficiles et coûteuses.
Tous les autres ponts établis dans ces dernières années sur le Missouri ont été fondés entièrement à l’aide de l’air comprimé. Nous nous bornerons à décrire sommairement les principales applications qui ont été faites de ce procédé en signalant les innovations qui les ‘aractérisent.
Pont d'Omaha sur le Missouri. — Le premier pont sur le Missouri auquel a été appliqué sur une grande échelle le système de fondation tubulaire est le pont d’'Omaha, dont les onze piles sont composées chacune de deux colonnes cylindriques en fonte de 2,60 de diamètre, foncées, par ce procédé, à une profondeur de 25 mètres sous l’eau; les tubes penètrent jusqu’au rocher, où ils s'engagent de 0,60 après avoir traversé un fond de gravier et de sable.
qui a suivi les fondations tubulaires de divers grands ponts européens, il a été constaté que le frottement était très variable.
Le tableau ci-après, emprunté à un mémoire publié par cet ingénieur, peut en donner une idée :
PROFONDEUR RÉSISTANCE d'enfoncement! de frottement F sous l'eau | constatée DÉSIGNATION: DES OUVRAGES. au moment | par mètre carré | de de l'expérience. | surface latérale. |
Pont sur la Seine, à Orival, 1, 10.30 1358 kilogr.
près Elbeuf...
l'° pile Pont de Stadlau, sur le Da-
[ape 15,15
nube, près de Vienne... 3879 ? 9e niln : J61
E pile...... 756 3148
Pont sur le Danube,
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On voit par ce tableau que l'intensité du frottement est susceptible de dépasser notablement celle qui a été constatée en Amérique (2000 kilogr. à Saint-Charles et à Atchison, 2600 kilogr. au pont de l’East River par mètre carré), et qu’elle diminue généralement dans un même terrain avec la profondeur d’enfoncement. M. Schmoll explique ce fait par l'accroissement de la cohésion, qui aurait pour effet de diminuer la pression normale sur les parois du caisson.
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Deux perfectionnements ont signalé à Omaha l'emploi de la fondation tubulaire : 1° un moyen plus rapide d'évacuation pour les déblais par l'emploi d'un couloir incliné formant écluse à air, et recevant les matières extraites pour les verser à l'extérieur par un jeu très simple de soupapes et de robinets; 2° la nouvelle position donnée à l’écluse à air, qui dans les dernières piles a été placée en bas des colonnes, ce qui en évite le déplacement, et réduit le volume occupé par l'air comprimé".
Les difficultés qu’on a rencontrées à Omaha pour redresser les tubes des piles ont fait ressortir les inconvénients que présentent les caissons de faible section pour les fondations à une grande profondeur, en raison de leur peu de stabilité. Un des cylindres, dévié verticalement, n’a pu être redressé que par un soulèvement obtenu au moyen d’un excès de pression qui a failli le crever, et qui a dû être aidé par des déblais effectués à l’intérieur.
Une autre fois, l’échappement de l'air par suite d’une déchirure dans le bourrelel en caoutchouc interposé entre deux anneaux ayant eu pour effet de désagréger le terrain et de faire pencher le tube de 1",20 d'un côté, on y a remédié en élanchant la fuite et en pratiquant un trou à l'opposé.
Aussi le système de fondation au moyen des colonnes cylindriques a-t-il fait place généralement au système des grands caissons dont le pont de Saint-Louis, fondé de 1868 à 1870 sur le Mississipi, offre l'exemple le plus remarquable.
Pont de South-Street à Philadelphie, sur le Schuylkill. — On peut toutefois citer, comme exemple intéressant de fondation à lair comprimé avec colonnes cylindriques opérée dans des conditions économiques, le pont de South-Street à Philadelphie, établi de 1871 à 1873 sur le Schuylkill, près de son embouchure dans la Delaware.
Ce pont est situé en un point où la rivière présente une largeur de 130 mètres, et une profondeur de 6 mètres à basse mer et de
1. MT, E, Sickels, ingénieur chargé de la direction des travaux du pont d'Omaha, à été conduit à adopter cette position pour l'écluse à air en cherchant à prévenir la grande inégalité d'enfoncement qui se produisait, lorsque, pour accélérer la descente, on Jaissait l'air comprimé s'échapper de l’intérieur du tube. Ayant placé d’abord, à cet effet, sur les rebords du premier tube, un premier diaphragme, il en ajouta bientôt un second, constituant avec le premier une véritable écluse à air.
La mème idée était venue vers la même époque à l'esprit de M. J. Eads, alors occupé des fondations à l'air comprimé du pont de Saint-Louis.
8,40 à haute mer. Le fond est constitué par une couche de vase sableuse d’une épaisseur de 1 mètre à 7",30, recouvrant une roche micaschisteuse à surface très irrégulière,
Les piles du pont, comprenant quatre travées, dont une double lravée tournante, reposent en totalité sur treize colonnes ayant des diamètres de 2,40, 1",80 el 1,20.
L'écluse à air, employée à la fondation de chaque pile, avait cela de particulier qu’elle se trouvait successivement placée à divers points de la hauteur des colonnes, dont les anneaux métalliques pouvaient recevoir à l'intérieur, sur leurs brides d'assemblage, des diaphragmes circulaires amovibles. La chambre à air de 3 mètres de hauteur, comprise entre deux diaphragmes, était établie à la partie supérieure de la colonne au commencement du foncage, et elle était ensuite surmontée de plusieurs anneaux au fur et à mesure de l’enfoncement,.
Le lest nécessaire pour l’enfoncement consistait en pierres arrimées dans une cage en bois placée sous l’écluse à air et traversée par un puits de descente : ces pierres étaient plus tard employées au remplissage intérieur en maçonnerie.
L’enlèvement des déblais se faisait avec des sacs en toile qu’on rangeail dans l’écluse à air, au furet à mesure de leur remplissage, pour les vider à la fin de chaque période de travail, qui était de quatre heures.
Les colonnes ont été assujetties sur le fond au moyen de patins, se reliant par des armatures aux parois du premier anneau, et scellés dans le roc.
Le fonçage des colonnes, auquel on employait, dans la chambre de travail, deux hommes pour les plus petites, et quatre pour les autres, a demandé, pour les premières, neuf jours en moyenne, et de quatorze à trente jours pour les secondes, suivant l'importance des dérasements effectués sur le roc. Dans les plus petites colonnes, la réduction de l’espace rendait le travail des ouvriers assez pénible.
La fondation des lreize colonnes a coûté 220000 francs, soit par colonne 17000 francs environ.
La contraction produite par les gelées a déterminé ultérieurement, dans l’enveloppe métallique des colonnes, ainsi qu'on l'avait déjà constaté aux ponts d’Omaha et de Harlem près New-York, d'assez nombreuses cassures que l’on aurait peut-être prévenues
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par l’interposition d’une malière élastique entre l'enveloppe et le noyau en maçonnerie : il ne paraît pas du reste que ce remède, indiqué par quelques ingénieurs américains, ait été essayé jusqu'à présent! |
Pont de Saint-Louis. — On connait par le rapnort de M. Malézieux tous les détails des travaux de fondation de ce pont exécutés jusqu’à des profondeurs de 33 mètres en contre-bas du niveau des eaux ordinaires. La culée de l'Ouest a pu seule être établie directement sur le rocher par épuiseraents; pour l'autre culée et les äeux piles, le foncage a été opéré à l'air comprimé, appliqué à des caissons de forme hexagonale ayant 18,50 de largeur sur 25 mètres de longueur pour les piles, et 22,50 sur 25",60 pour la culée de l'Est.
Les deux pics ont été fondées avec des caissons en tôle divisés en trois compartiments par des poutres superposées formant cloisons ; la culée, au moyen d’un caisson principalement construit en bois. Au-dessus de la chambre de travail, une plate-forme de 1",47 d’épaisseur était constituée par des pièces de charpente supportées par des cloisons longitudinales espacées de 3,05, de 1,06 d'épaisseur et de 3 mètres de hauteur. Les bords du caisson étaient seulement revêtus à l'extérieur d’une feuille de tôle renforcée par des cornières.
Les écluses à air, au nombre de quatre, dont deux de 2,44 de diamètre et deux autres de 1",22 de largeur, étaient, comme aux dernières piles du pont d'Omaha, placées en bas.
C’est à ces fondations que paraît avoir été fait, pour l’extraction des déblais, le premier usage de la pompe à sable, où l’aspiration et la montée de cetle matière sont produites par une veine liquide pénétrant sous une forte pression à l’intérieur d’un tube par une ouverture annulaire étroite.
Cette innovation, ainsi que l'emploi du bois, substitué au fer pour les caissons, qui a l'avantage d’en rendre la construction plus économique, la mise er place plus facile, et l’élaiement intérieur plus commode, a été appliquée à la plupart des fondations tubulaires exécutées depuis en Amérique.
1 Ces renseignements sur le pont de South-Street sont extraits d’un mémoire de M. Mac N. Stauffer, inséré dans les Transactions de la Sociélé américaine des ingénieurs civils, octobre 1878.
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Le remplissage en béton de la chambre de travail à été limité au pourtour du caisson; on a remplacé le béton par du sable à l’intérieur, ce qui a permis d’abréger notablement le remplissage, et de diminuer la dépense.
Les opérations de fonçage et de remplissage des piles ont demandé :
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La pression a atteint dans la chambre de travail 3“",6. A cette pression, il était nécessaire de réduire la durée du séjour des ouvriers à une heure pour rendre le travail supportablet.
Le mème système de fondation a été depuis appliqué à plusieurs ponts construits sur le Missouri par diverses sociétés de construction telles que l’Américan Bridge C' et la Detroit Bridge C.
Pont d'Atchison. — Les figures 1, 2 et 3, planche XXV, reproduisent les dispositions adoptées à Atchison pour le pont construit sur le Missouri par l'American Bridge C. Le Missouri a sur ce point une largeur de 330 mètres avec une profondeur moyenne de 16 mètres. La profondeur du roc au-dessous de l'eau varie de 6,60 à 24 mètres; la vitesse du courant atteint souvent 3",50 par seconde, et les affouillements descendent en quelques heures à une profondeur de 12 mètres.
La pile circulaire, de 10,40 de diamètre, destinée à supporter la double travée lournante de ce pont, a été fondée sur un caisson en bois de 6 mètres d'épaisseur, y compris la chambre de travail dont la hauteur était de 2",70, el qui était divisée en 4 compartiments par des cloisons rayonnantes. Ce caisson, construit'sur la rive, a
l. Le docteur Jaminet, chargé du service médical du chantier, attribue à l'excès d'oxygène absorbé par l'organisme les maladies contractées par les ouvriers soumis à cette pression. Le docteur Andrew Smith, chargé d’un service analogue aux fondations du pont de l’East River, à New-York, est arrivé à d’autres conclusions.
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été amené en place sur des flotteurs et immergé par une profondeur d'eau de 9 mètres, à l’abri d’une estacade de défense.
L'écluse à air pour le passage des ouvriers, placée en haut, avait 1,50 de diamètre et 2",10 de hauteur. Un autre puits de moindre dimension servait à l'introduction et à la sortie des matériaux. L'extraction était effectuée sur chaque point par un double jeu de pompes à sable; l’une servait à désagréger la matière, l’autre à monter la matière ainsi désagrégée. L'air comprimé était amené de la berge, où se trouvaient installées les pompes de coupression, par des tuyaux de 0",125 de diamètre.
Les autres piles foncées par le même procédé, par des profondeurs de 18,10, 22",50 et 23",40, à travers une couche de sable mêlé d'argile, ont demandé en moyenne chacune trente jours pour la mise à fond.
Ce procédé a été également appliqué à la fondation des ponts sur l’Arkansas River, le Fall River, le Des-Moines River, el sur le Missouri (à Boonville), par des profondeurs variant de 7 mètres à 23,40.
Pont de Saint-Joseph. — Le pont de Saint-Joseph (Missouri), construit de 1871 à 1873 par la compagnie de construction de ponts de Detroit (Michigan), a été fondé dans les mêmes conditions, à une profondeur de 13",50 au-dessous des basses eaux.
Chaque caisson en bois, de 7",20 de large et de 16,80 de long, présentait 2",10 d'épaisseur au plafond ; les bords du caisson, de 0",90 d'épaisseur, étaient constitués par des poutres placées en retraite les unes par rapport aux autres, de manière à obliger le caisson à s’arrêter quand il descendait trop vite. L’écluse à air était placée au bas des puits de descente. On a fait, comme aux ponts précédents, un grand usage de la pompe à sable, et effectué finalement le foncage de chaque pile en une période de vingt-quatre à trente et un jours, pendant lesquels on a extrait de 1500 à 2500 mètres cubes de déblais uvec des pompes à sable; il y en avait deux par caisson. On a conslaté qu’une pompe à sable de 0,089 d'ouverture pouvait élever par heure, à 36 mètres de hauteur, 15"°,30 de sable, en travaillant à une pression de 10 kilogrammes par centimètre carré.
Les machines soufflantes consistaient en six pompes, actionnées par quatre machines à vapeur représentant ensemble une force de 309 chevaux; elles pouvaient fournir par seconde 2"°,80 d’air à une pression effective de 1°,50.
La perméabilité des caissons, en favorisant la déperdition de l'air comprimé, n'a pas peu contribué sans doute à rendre nécessaire une pareille force motrice.
Le remplissage s’est fait comme au pont de Saint-Louis, en partie avec du béton, en partie avec du sable.
Un certain nombre de caissons ont pu être montés sur place dans les parties peu profondes de la rivière, et descendus en minant le sable à l’aide de l’eau comprimée sous les blocs en bois sur lesquels ils reposaient.
Pont sur l'East River à New-York. — Les plus grands caissons foncés à l’air comprimé qui aieni été construits jusqu’à présent sont ceux du pont suspendu sur l’East River, entre New-York et Brooklyn.
Ces deux caissons, dont la construction etle fonçage ont été décrits en détail dans le mémoire ci-dessus mentiorné de M. Malézieux, avaient 52",50 de longueur, et 31,50 de largeur, soit une superficie de 16 ares environ; ils ont élé foncés au-dessous du niveau des plus hautes mers, l’un, à 15 mètres (pile de Brooklyn), l’autre, à 24 mètres (pile de New-York). Du coté de Brooklyn, la roche, composée de gneiss, présentait à une profondeur relativement faible une grande résistance, tandis que, du coté de New-York, il fallait traverser plusieurs couches de vase et de sable mêlé de galets et de fragments de roche pour atteindre un fond solide.
Le fond du caisson, pour la pile de Brooklyn, avait une épaisseur de 4,60 formée par des poutres d'environ 0",32 d’équarrissage, entre-croisées; celte épaisseur a élé portée à 6",70 pour le caisson de la pile de New-York, sur lequel on avait calculé que la charge par mètre carré pourrait s'élever à 71 tonnes. Dans l’une et l’autre, il y avait cinq cloisons transversales de 0",60 d'épaisseur ; on avail ajouté deux cloisons longitudinales pour augmenter sous la pile de New-York la surface portante, qui était double de celle du caisson de Brooklyn; on a voulu ainsi prévenir le danger d’une descente. brusque, se produisant à la suite d’un échappement subit de l'air comprimé.
A Brooklyn, l’extraction des déblais, vase, sable et blocs, a été faite par deux puits à fermeture hydraulique de 2,13 sur 1",98, au moyen de la drague Morris et Cumings; on a dû faire partir un certain nombre de mines dans l’air comprimé pour briser les blocs de trapp engagés dans la vase; il y avait, en outre, deux puits
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éclusés pour la descente des matériaux, et deux puits de descente pour les ouvriers. Ces puits se terminaient par des écluses à air placées immédiatement au-dessus du ciel du caisson.
Pour la pile de New-York, les puits d'extraction étaient circulaires et avaient un diamètre de 2,36; on a de plus doublé les puits pour l'introduction des matériaux, et les écluses à air au bas des puits de descente pour accélérer le passage des ouvriers, dont le nombre s’est élevé jusqu'à 120. Ces écluses à air ont été en outre placées plus bas.
Les déblais sous la pile de New-York ont été principalement extraits à l’aide de pompes à sable.
Dans ces pompes, l'ascension du sable était obtenue avec l'air mème des chambres de travail. On avait calculé que, pour renouveler convenablement l'air et l'empècher d’être trop rapidement vicié par l'accumulation de l'acide carbonique, l'injection de l'air comprimé devait se faire à raison de 7 mètres cubes par minute! Comme les fuites étaient assez faibles, grâce au calfatage très soigné de toutes les parties du caisson, l'évacuation de l'air vicié, faite par des tubes verticaux passant dans le plafond de la chambre de travail, au pied desquels on mettait en tas le sable pioché par les ouvriers, a été utilisée pour produire l'ascension du sable, Ces tubes qui avaient de 0",06 à 0",09 de diamètre élaient munis de robinets de même ouverture.
Le sable était lancé à la partie supérieure du caisson avec une
1. Dans un rapport présenté à la Société américaine des ingénieurs civils, à New- York, en 1812, M. Collingwood, ingénieur en chef adjoint des travaux du pont sur l'£ast River, donne ce calcul établi de la manière suivante :
On admettait pour chaque ouvrier une absorption par minute de 22 litres d'air donnant lieu à la production de 01,123 d'acide carbonique, soit, pour soixante-dix ouvriers, 81,60 d'acide carbonique, et l’on supposait que les 14 litres de gaz d'éclairage employés par minute donnaient une égale quantité de même gaz, soit 14 litres, ou en lotalité, 221,60.
On estimait, d'autre part, à 30 p. 1000 la proportion d’acide carbonique qu’il convient de ne pas dépasser pour ne pas nuire à la santé des ouvriers.
99€ Il s'ensuit que la quantité d’air à injecter devait être d'au moins a = 105,53, ,00.
Les analyses d'air ont effectivement démontré qu'avec une injection d’air d'environ 7w5 par minute la proportion de 0,003 n’était pas dépassée,
Le temps de séjour des ouvriers a été réduit pendant la durée du fonçage en proportion inverse de la profondeur. Le séjour journalier, partagé en deux reprises égales, était de 7 heures et demie à 8 heures, à une profondeur de 13 à 14 mètres, et de 4 heures, à
‘21 mètres de profondeur.
force de projection considérable, à laquelle on n’est parvenu à résister qu’en placant des plaques de granite à l'orifice des tuyaux. Un seul tuyau donnait 1 mètre cube de sable en deux minutes, à une profondeur de 20 mètres, Le produit atteignait de 600 à 700 mètres cubes par jour.
Les travaux de foncage de la pile de Brooklyn ont été interrompus par plusieurs accidents : un incendie qui n'a pu être arrêté que par la submersion de l'intérieur du caisson, une explosion survenue en l'absence des ouvriers, et causée par le brusque abaissement de la colonne d'eau dans le puits à fermeture hydraulique, qui a déterminé la projection d'une certaine quantité d'eau et de déblais entrainés par l'air en s’échappant, et un dernier accident causé également par le brusque échappement de l'air dans un des puits de descente des matériaux, fonctionnant comme écluse, par suite du défaut de fermeture de la porte d'introduction d'en bas, obstruée par ces matériaux. Aucun de ces accidents n’a eu d’ailleurs de conséquences graves.
Le foncage de la pile de New-York a duré cinq mois, pendant lesquels on a extrait près de 20 000 mètres cubes de déblais, sous une pression qui a varié de 1 atmosphère à 2,50,
Conclusions. — L'examen que nous venons de faire des divers systèmes de fondation en usage dans l'Amérique du Nord permet de juger de l'importance qu'y a prise le système des fondations tubulaires, particulièrement propre à surmonter les obstacles qui résultent du régime exceplionnel des grands fleuves, et dont l’emploi paraît avoir été relardé pendant quelque temps par l’hésitation qu’on éprouvail à s'engager dans les frais d'acquisition d’un matériel dispendieux.
Les exemples que nous avons cités de l'application des autres systèmes de fondation et des difficultés qu'elle a rencontrées dans la plupart des cas ne font que mieux ressortir encore la supériorité de ce système, pour des fondations descendues à de grandes profondeurs dans des rivières à courant rapide et à régime très variable, charriant des masses considérables de matières, et dont le fond est fréquemment bouleversé à d'énormes profondeurs par les crues et par les débâcles.
Ajoutons qu’en mettant les travaux de foncage et de bétonnage à l'abri de toutes les causes d'interruption provenant aussi bien des variations de température que des oscillations du niveau des eaux,
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ce procédé permet d'abréger considérablement, à l'aide des procédés mécaniques d'excavation dont il favorise l'emploi, la durée des travaux de fondation, qu'on serait autrement forcé de suspendre pendant l'hiver, loujours rigoureux dans la plus grande partie de l'Amérique septentrionale, et pendant une pertie du printemps à cause des crues.
Le choix d’un autre procédé pour les piles du pont de Poughkeepsie, fondées dans un fleuve à lit relativement stable et à faibles oscillations de niveau, par des profondeurs d'eau dépassant de cinq mètres environ celles atteintes pour le pont de Saint-Louis, trouve sa justification dans les conditions beaucoup plus favorables du régime de l’'Hudson, et dans l'excédant de profondeur des fondations qui aurait notablement aggravé les fatigues et les dangers du travail dans l’air comprimé.
La préférence donnée par les ingénieurs américains aux caissons de grandes dimensions embrassant loute l'étendue d’une pile s'explique par la nécessité de donner aux caissons plus de stabilité et d'assurer la régularité du foncage, d'autant plus sujette à être troublée par l’inégale résistance du fond et par les changements qui s’y
opèrent, que la hauteur des caissons est plus grande.
L'emploi du bois, substitué au fer, a accru notablement les facilités de lancage et de mise en place de ces énormes caissons, en rendant leur construclion plus économique et plus favorable à la consolidation de la chambre de travail.
Les bons résultats obtenus au point de vue de l’étanchéité, avec les grands caissons du pont le l’EastRiver au moyen d’un calfatage soigné, montrent d'autre part que la déperdition de l'air peut être évitée avec des caissons en bois convenablement construits.
On peut se demander toutefois si les avantages résultant de l’emploi des caissons en bois ne sont pas plus que compensés par l’inconvénient de faire reposer des constructions aussi importantes sur une malière compressible, susceptible d’être détruite par un incendie pendant les travaux, et sujette à des causes de dépérissement, la pourriture sèche, par exemple, dont un examen très altentif de chaque pièce de bois ne peut parvenir à exclure complètement le danger.
Plus économique en Amérique que le fer, le bois n’aurait point les mêmes raisons de lui être préféré en Europe pour les fondations tubulaires, même pour les caissons de grandes dimensions,
où le fer, qui présente beaucoup plus de garanties sous tous les rapports, a été exclusivement employé jusqu'ici par les ingénieurs les plus compétents en pareille matière,
D'autre part, la grande profondeur de foncage, en rendant plus pénible le travail des ouvriers, a fait rechercher tous les moyens susceptibles de le réduire et de le rendre plus supportable, C'est dans ce but que l’on a généralisé l'emploi de . drague pour l'extraction des déblais, ainsi que celui de l’eau et de l'air comprimés pour la désagrégation et l'ascension des mêmes déblais, et abaissé jusqu'au niveau de la chambre de travail l’écluse à air pour le passage des ouvriers, ce qui offre en outre le double avantage de réduire le volume d'air à comprimer et d'éviter le démontage de l'écluse à air à mesure que le caisson s'enfonce,
Celle nouvelle position de l’écluse à air ne peut d’ailleurs remplir complètement son but, au point de vue de la fatigue épargnée aux ouvriers, qu'à la condilion d'y adjointire des ascenseurs, l'expérience ayantdémontré aux ponts de Saint-Louis et de l'East River qu'ilétail essentiel pour la santé des ouvriers qu'ils eussent le moins possible à se mouvoir en sortant de l'air comprimé.
Les accidents survenus à la fondation de la pile de Brooklyn montrent en outre que l'emploi de la fermeture hydraulique pour les puits d'extraction, et le système de fermeture manœuvré d’en bas pour les puits d'introduction des matériaux, ne sont pas sans danger, et qu’ils nécessitent une surveillance très attentive, dont on s'affranchit complètement, lorsque, comme cela est souvent pra-
‘qué en Europe pour des foncages de caissons dans des terrains peu résistants et pour de petites superficies de caissons, l’introduction et la sortie des matériaux se font uniquement par une écluse à air et un système de tiroirs placés en haut. Les puissants moyens mécaniques employés en Amérique pour la désagrégation et la montée des déblais, par cela seul qu'ils absorbent une force considérable, ce qui les rend d’un emploi très coûteux, ne paraissent devoir être subslitués à la main-d'œuvre que lorsque celle-ci est trop pénible ou trop rare.
Les nouveaux procédés appliqués par les ingénieurs américains
1. On pouvait voir à l'Exposition de 1878 les dessins d’un caisson en tôle de 144 mètres de longueur sur 41 mètres de largeur, soit 59 ares de superficie et 19 mètres de profondeur, projeté pour servir à la fondation par l’air comprimé d'un nouveau bassin de radoub pour le port de Toulon, (Projet de M. Hersent.)
CHAP, VI, — FONDATIONS, 301 tous les
ngéoieurs aux fondations tubulaires n'en constituent pas moins des ressources
précieuses pour le cas où la grande profondeur et l'étendue des fondations viennent en accroitre les difficultés, et il est certain qu'ils ont permis de mener à bonne fin des travaux qui sans leur emploi auraient rencontré les plus grands obstacles.
On trouvera réunis dans le tableau ci-après un certain nombre de renseignements relatifs aux fondations tubulaires de ponts construils en Europe et en Amérique qui permettent de les comparer :
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