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ds ÈT Les souterrains sur les chemins de fer américains sont loin d’a- © = . ,. A . ,

voir l'importance des ponts et des viaducs, et leurs modes d'exécu- > 4 53 lion, à part L'application qui y a été faite sur une large échelle, a ES pE même pour les tunnels de médiocre longueur, des moyens de per-

r © © © » . £ . es . x . , par a foration récaniques, diffèrent peu de ceux qui sont praliqués en = m Europe.

2.16 Les principes déjà relatés qui ont guidé les ingénieurs dans les 0 ° , , La Pr . ° ÿ SE 2 tracés, surtout au début de l'établissement des chemins de fer, leur 28,2S ont fait réduire le plus possible le nombre et la longueur des souee lerrains, pour diminuer les dépenses de premier établissement el men Lo accélérer la mise en exploitation des lignes; on peut dire en quelme = ra . . , CC ’s D que sorte qu’ils se sont bien plus attachés à les éviter qu'à perfectionner les moyens de les construire.

D © , % 7 Même à la traversée des grandes chaînes de montagnes, comme = : les Alleghanies et les Montagres-Rocheuses, les ingénieurs ont eu recours aux souterrains, beaucoup moins pour abaisser le niveau LE + des points de passage des lignes de faile et ramener ainsi les pentes

2 n 38 et rampes dans de certaines limites, que pour traverser des contre-

58% | forts qu’il eût été impossible de contourner avec les courbes du i 2 4

5 à É plus court rayon admis. La plupart des souterrains n’ont pas plus U = de 500 mètres de longueur, et l’on peut regarder romme tout à fait LS 5 exceplionnels ceux dont la longueur est supérieure à 1500 mètres; d + 00 à ‘ ET ce :

Le a il n'existe sur tout le territoire de l’Union que quatre souterrains

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Je ut Procedés généraux de constructjon. — Si l’on constate dans ces

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5 © on S en 1. Une liste de 298 tunnels de caemins de fer américains donnée par l'ou-

dernières années une certaine tendance à admettre plus volontiers qu’autrefois les souterrains, soit sur des lignes entièrement nou-

velles, soit sur d'anciennes lignes dont ils sont destinés à améliorer

les conditions d'exploitation, celle tendance trouve son explication

dans les progrès considérables que l'application des procédés mé-

caniques a fait réaliser dans le percement des souterrains, et qui

permettent d’en réduire notablement la durée de construction.

Cette application à d'autant plus d'importance en Amérique, que la plupart des souterrains sont percés dans des roches excessivement dures appartenant aux formations les plus anciennes, trapps, porphyres, gneiss, granites, dont l'extraction, fort lente par les anciens procédés, pouvait retarder longtemps l'ouverture d’une ligne pour peu que les souterrains eussent une certaine longueur. Ces retards ont plus d’une fois déterminé les Compagnies, ainsi que nous l'avons déjà vu au chapitre des tracés, à installer des voies provisoires à fortes pentes et à courbes de très petit rayon, avec lesquelles on à commencé l'exploitation des lignes sans attendre l’achèvement des souterrains.

Percement des galeries. — À de rares exceptions près, sur iesquelles nous nous arrêterons plus loin, les souterrains traversent donc un sol généralement compacte; l’élaiement des galeries d'avancement peut en conséquence se faire d’une manière très simple. On commence ces galeries presque toujours par le haut en lesouvrant surioute ia largeur du souterrain et sur une hauteur de 7 pieds ou 2,15 environ. Le déblai de la pleine section du tunnel se fait ensuite progressivement par étages formant autant de points d'attaque plus ou moins espacés les uns des autres en procédant de haut en bas. Ce n’est que dans des cas exceptionnels, en cas d’in-

vrage de M. H,S, Drinker sur les souterrains permet de les décomposer ainsi qu'il suit :

18 Souterrains d'une longueur inférieure à 100 mètres,

92 » » entre 100 et 200 »

46 » , entre 200 et 300 »

939 » » entre 300 et 500 »

d » » entre 500 et 1009 »

17 ” » entre 1000 et 1500 »

2 ” » entre 1500 et 2000 »

2 » » entre 2000 et 2200 »

l » » supérieure à 2200 »

A cette liste il y aurait lieu d'ajouter le souterrain de Cincinnati, sur le Cincinnati et Dayton R. R., construit en 1853 et d’une longueur de 3050 mètres.

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Cincinnati

filtrations abondantes, par exemple, qu’on commence les extractions par l'ouverture d’une galerie inférieure pour les élendre ensuite vers le haut, suivant le procédé généralement connu sous le nom de procédé anglais.

D'après un ouvrage très complet publié récemment sur la construction des souterrains par M. H.S, Drinker, auquel nous ferons de nombreux emprunts, l'avancement moyen réalisé par mois, par l'extraction à la poudre dans la roche dure, telle que granite, porphyre, trapp et calcaire compacte, a été dans vingt et un souterrains de 11 mètres pour la galerie d’altaque, et de 14",95 pour l’élargissement complet.

Dans cinquante-huit autres tunnels percés à travers une roche moins résistante : schistes, micaschistes, grès et granites à demi

composés, l’avanceinent a été par mois, pour la galerie d'attaque, de 19,43, et pour l'élargissement complet, de 19",96.

Les extractions ont été faites dans la plupart des cas à la poudre, remplacée partiellement depuis une dizaine d'années par la dynamile.

Puits d'extraction. — Les puits d'extraction sont plus où moins nombreux suivant la longueur des souterrains et le degré de facilité que présente le creusement des puits. Dans le principe, à l’exemple des ingénieurs anglais, les ingénieurs américains les ont multipliés; ils en sont plus sobres depuis qu’on a perfectionné les procédés d’alignement et d'extraction en galerie. Les puits sont Ie plus souvent placés dans l’axe mème du souterrain, ce qui permet d'en lirer un meilleur parti pour la vérification de cet axe. Il y a d'autant moins d'inconvénient, dans beaucoup de cas, à placer les puits sur l'axe, que, la galerie d'avancement étant habituellement ouverte sur toute ia largeur du souterrain, on dispose de part et d'autre de l'orifice du puits d’une place suffisante pour que la circulation des ouvriers et des wagons de service puisse se faire librement.

On peut citer cependant un certain nombre de souterrains où les puits ont été placés latéralement. Cette disposition a été adoptée pour l’un des premiers souterrains exécutés avec puits, celui de Black Rock, de 589 mètres de longueur, construit de 1835 à 1837 sur le Philadelphia et Reading R.R., où les puits, au nombre de six, de 2",13 de diamètre, étaient établis par paires, de part et d'autre de l’axe du tunnel, et touchaient chacun par un de leurs bords l’extrados de la voûle à construire. Cette disposition coûteuse, et qui n'est certes

pas à imiter, avait été adoptée pour faciliter le tracé du souterrain.

Dans quelques souterrains du Cincinnati-Southern, tout nouvellement percés, on trouve aussi des puits latéraux. Au souterrain de Musconelcong, percé de 1872 à 1875, les puits élaient à moitié à cheval sur le souterrain. Cette disposilion vicieuse est d’ailleurs rare.

Souterrains sans revêtement. — Pour un assez grand nombre de souterrains percés dans des roches dures et peu sensibles à l’action de l’air, on a pu se dispenser, soit partiellement, soit en totalilé, de revêtement. On a alors donné au ciel des souterrains à une voie la forme trapézoïdale ou circulaire, plus rarement elliptique, ainsi que le montrent les coupes fig. 3, 4, 10, 12, pl. XXVIIE, se rapportant respectivement aux souterrains du Cincinnati-Southern, de l’Union et Central Pacific, du Western North Carolina, et du Nashville et Decatur R.R. Dans les souterrains à deux voies, on a le plus souvent donné au profil une forme aplatie; il consiste soit dans une ellipse, soit dans une droite raccordée avec les côtés par des quarts de cercle, quelquefois dans un arc de cercle ou un demi-cercle; on a adopté en général la forme de section qui se prêlait le mieux à l’abatage.

Les figures 2, 13 et 18, pl. XXVIE, et les fig. 7, 8 et 13, pl. XXVITT, montrent ces diverses formes appliquées aux souterrains de Hoosac, de Musconelcong, de Bergen, à divers souterrains de la ligne du New-York et Hudson River, et aux tunnels de Spruce Creek et de West-Philadelphia, sur le Pennsylvania R.R.

Revêtements en bois. — Le revêtement, dont le plus souvent, même dans les roches dures, on ne peut se passer entièrement à cause des fissures déterminées par les coups de mine, est ce qui constitue le trait le plus original des souterrains américains. Il consiste, sur les lignes d'ouverture récente, en un simple boisage. On peut d’autant mieux s’en contenter dans la plupart des cas, qu’il suffit, jusqu'à un certain point, pour protéger contre l’action de l’air les roches excavées. La pratique des compagnies de chemins de fer est de se contenter de ce système de revêtement jusqu'à ce que les bénéfices de l’exploitation leur permettent de le remplacer par de la maçonnerie. Les énormes difficultés que présenterait le plus souvent le transport des matériaux nécessaires pour l’exécution de la maçonncrie, tant que la voie n’est pas installée, justifient amplement cette disposition économique, qui ne s'applique du reste qu'aux tunnels à

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une voie, les plus nombreux et les plus susceptibles de se prêter

à ce système de revêtement, en raison de la moindre portée à

soutenir.

Les fig. 16 et 19, pl. XXVIIE, montrent un des systèmes de boisage employés tout d’abord sur la ligne du Baltimore et Ohio, dont tous les souterrains ont été ultérieurement parementés en maçonnerie. Il consiste en bordages appliqués sur des fermes composées d’un entrait el de deux arbalétriers. Là où la roche ne présentait pas une résistance suffisante pour qu’on pût y appuyer les arbalétriers des naissances, on a eu recours à un revêtement général appliqué sur des fermes de section trapézoïdale, et disposé de manière à se circonscrire à un revêtement ultérieur en maçonnerie. Tel est le revètement du Pinkerton tunnel sur la même ligne (fig. 17 et 18, pl. XXVII).

Plusieurs tunnels de la ligne du Cincinnati-Southern, percés dans des terrains de schistes et de grès, n’ayant qu’un faible degré de consistance, sont revêtus d’une manière analogue, en bordages de 0,15 d'épaisseur s'appuyant sur des fermes espacées de 1,52 d’axe en axe, ainsi qu’on peut le voir par la fig. 11, pl. XXVIIT.

Le revêtement de forme trapézoïdale est toutelois moins répandu que le revêtement en forme de voûte, où le bordage est appliqué sur des fermes constituées par des voussoirs en bois (block arching).

Ces voussoirs, réduits au nombre minimum de sept dans certains tunnels, tels que celui de Webster Summit, par exemple, sur lAlbany et Susquehanna R.R. (fig. 15, pl. XXVII), sont beaucoup plus multipliés dans d’autres tunnels, ainsi qu'on le voit par la fig. 14, pl. XXVIIL, qui se rapporte à des souterrains construits sur le Chesapeake et Ohio R.R.

Sur l’Union et le Central Pacific, les bordages du revètement sont portés par des fermes composées de trois files de bordages, formant des voussoirs juxtaposés à joints croisés, ainsi que le montre la fig. 20, pl. XXVIIL.

Ce revêtement remplace, après l’achèvement des déblais, le boisage provisoire consolidé au droit de chaque ferme par un entrait.

Les têtes des souterrains sont simplement formées par le prolongement du revêtement appuyé,contre un chevalet rectangulaire et des contre-fiches (fig. 21 et 22, pl. XXVIIL.)

On rencontre des dispositions analogues dans le boisage du tunnel tout récent de San Fernando, sur le Southern Pacific R.R. (Cali-

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fornie), où les fermes consistent en deux files de bordages séparées par un certain intervalle.

L’espacement des fermes varie en général entre 0,45 el 1",50 suivant l’état de cohésion des terrains traversés; on est habituellement allé jusqu'à la distance de 1",50 dans les terrains schisteux.

Le cube de bois employé par mètre courant dans les souterrains à une voie, traversant ces derniers terrains, varie de 25,50 à 2"5,80. Pour divers souterrains du Cineinnati-Southern, le prix du revêtement en bois a varié entre 200 et 600 francs par mètre courant.

Essence des bois employés aux revétements. — Dans les États du Sud, on emploie de préférence pour les boisages les bois résineux, pitch pine et yellow pine, ou bien le chêne rouvre et le chène blanc; en Californie, on se sert exclusivement du red wood (séquoïa).

D’après le général St, John, ingénieur en chef du Chesapeake el Ohio R.R., la durée moyenne d’un revêtement en bon bois {chêne blanc) serait de 8 ans: cette durée s’abaisscrait à trois ans dans les souterrains humides et mal ventilés.

Le revêtement en bois, bien qu’on puisse citer des souterrains où il a déjà été remplacé plusieurs fois, n’est jamais considéré que comme répondant à une situation provisoire qui doit cesser dans un délai plus ou moins long. Les souterrains des grandes lignes déjà anciennes qui traversent les Alleghanies, comme le Baltimore et Ohio, etle Pennsylvania, ont fini par être tous revêtus en briques ou en moellons partout où un revêtement a été reconnu nécessaire, el il n'a pas été appliqué d'autre mode de revêtement aux souterrains établis dès le principe pour deux voies.

Revêtements en maçonnerie, — L'épaisseur et la forme du revêtement en maçonnerie varient naturellement avec la nature des terrains traversés.

La üg. 9, pl. XXVIHI, donne la coupe de l’Alleghany tunnel sur le Pennsvlvania R.R., où l’on a employé concurremment les moellons

que.

€ res 11,12 et 14, pl. XXVII, se rapportent à des revêtements t dits exécutés dans le grand tunnel de Hoosac, dont il ‘on plus loin, pour protéger les roches traversées contre