CHAPITRE X

Le massif du Saint-Gotliard. — Les deux embouchures du souterrain. Gœschenen etAiroIo. Profil du tunnel. Sa constitution géologique. — Installations mécaniques. Le nouveau compresseur à grande vitesse et à action directe de M. Colladori. Fonctionnement de l'appareil. — Le bâtiment des compresseurs. — Les travaux hydrauliques des deux tètes. Les prises d'eau et conduites de la Reuss et de la Tremola. — Promenade dans la galerie. La dynamite. Revue des travaux intérieurs. — La ventilation par les aspirateurs à cloches. — La galerie d'Airolo. Un torrent dans le tunnel! — Résultats obtenus jusqu'à ce jour. Prévisions qui peuvent en être tiréps. — Les conséquences scientifiques du deuxième percement des Alpes.

Après avoir laissé loin derrière lui la jolie ville de Lucerne, côtoyé les flancs dénudés du Pilate, et contourné le Righi où fume la locomotive du hardi railway, le bateau à vapeur qui fait la traversée du lac des Quatre-Cantons s'engage dans l'étroit défilé du lac d'Uri. Le voyageur, dont les yeux ne sont point encore habitués aux grandioses et sévères paysages des Alpes, s'arrête alors involontairement devant le spectacle tout nouveau qui se déroule devant lui. Les montagnes, de plus en plus escarpées à mesure qu'on s' approche de l'extrémité du lac, se resserrent comme si elles voulaient

se refermer tout à fait. L'horizon se rétrécit brusquement. Chaque sinuosité de la route découvre un pic nouveau, dont la crête, semée çà et là de taches blanches, s'en ta mourir dans les nuages suspendus aux aspérités des hauts sommets. Sur la rive gauche du lac, un long sillon blanc court sur le flanc du rocher presque à pic, s'enfonçant par intervalles dans la montagne, où il disparaît pour reparaître encore une centaine de mètres plus loin : c'est la route de Lucerne à Altorf, construite il y a une trentaine d'années, taillée dans le roc ou creusée en souterrain sur une grande partie de son parcours. Le vapeur débarque enfin à Fluelen, et la vallée de la Reuss, que nous avaient cachée en partie jusque-là les lourds pans grisâtres des rochers, apparaît tout entière.

Le massif du Saînt-Gothard est encore éloigné d'environ 30 kilomètres. Si nous voulons arriver au pied de la montagne qu'entame aujourd'hui la perforatrice, il nous faudra remonter le torrent presque jusqu'à sa source et suivre pas à pas, dans tous leurs tours et détours, les lacets de la route qui mène au pauvre village de Gœschenen, embouchure nord du nouveau souterrain des Alpes Helvétiques. Ce dur chemin est actuellement la seule voie de communication, ouvrant un débouché direct au mouvement commercial qui descend de la Suisse septentrionale vers la Haute-Italie par le col du Gothard. En l'examinant il sera facile de nous rendre compte des difficultés nombreuses que présentera l'exécution de la voie ferrée qui, partant de Lucerne, se dirigera vers le grand tunnel par la vallée de la Reuss.

Nous sommes en effet en plein pays de montagne, dans la sauvage région alpestre des avalanches et des éboulements. Les gorges étroites s'y tordent en replis tourmentés. Les précipices s'ouvrent à chaque pas,

LE TUNNEL DU SAINT-GOTHARD. 2oi

défiant les viaducs les plus audacieux. Dans de telles conditions, il semble que le tracé d'une voie ferrée soit chose impossible. C'est du moins un ouvrage fort difficile et très-coûteux, si Ton en juge par la' quantité de travaux d'art, ponts, viaducs, souterrains, galeries couvertes, qu'exigera la ligne du Gothard, pour être exploitée dans des conditions normales.

Les deux embouchures nord et sud du souterrain, comprises toutes deux sur le territoire Suisse, ont été fixées pour la tête nord à Gœschenen, village du canton d'Uri, pour la tète sud, à Airolo, bourg tèssinois. Les deux stations de Gœschenen et d'Airolo, séparés par un massif de 15 kilomètres d'épaisseur, doivent être situées, la première à 1,109 mètres, la seconde à 1,144 mètres au-dessus du niveau de la mer. La différence entre les deux altitudes est donc seulement de 3H mètres, rachetés par un système de rampes et de pentes appropriées. Le tunnel sera percé en ligne droite sur une longueur de 14,920 mètres. Afin de raccorder l'entrée en souterrain de la voie ferrée venant d'Italie, il sera nécessaire de creuser, comme au mont Cenis, une galerie courbe de i 45 mètres de longueur qui ira rejoindre le tunnel rectiligne. La longueur du massif perforé, si l'on comprend le souterrain courbe, sera supérieure à 15 kilomètres ; elle sera donc près de trois kilomètres plus considérable que celle du col de Fréjus.

Considéré au point de vue géologique, le massif du Saint- Gothard diffère essentiellement, pour la dureté de la roche, de la constitution des Alpes Cottiennes. Le Gothard est tout entier d'origine ignée ou métamorphique. Si nous parcourons la montagne du nord au sud, l'axe du souterrain, après avoir traversé

une épaisseur de 2,000 mètres environ de granit ou gneiss granitique, qui finit au passeige dit Trou d'Uri, s'engage dans les schistes cristallins de la montagne. Ces schistes micacés, talqueux, amphiboliques, parsemés de grenats, coupés de veines de serpentine et de diorite, sont, pour la plupart, des roches fort dures dans lesquelles les machines perforatrices vont entreprendre une rude besogne.

De môme qu'au mont Cenis, la situation topographique de la montagne, au point de vue des altitudes, ne permet point d'attaquer le souterrain par plus de deux points à la fois. Il sera facile de nous en convaincre, en suivant sur le dos de la montagne, comme nous l'avons fait pour le col de Fréjus, le profil en long du tunnel. Partant de l'altitude de i, 109 mètres, qui est celle de l'embouchure nord — Gœschenen — la montagne s'élève graduellement jusqu'à 1,680 mètres, pour redescendre ensuite à 1,440 mètres. Cette dernière côte, située à environ 300 mètres au-dessus du tunnel lui-môme, reste stationnaire pendant près de 2 kilomètres. On arrive alors au pied du véritable massif, dont le point culminant, le Kastelhorn, surplombant le glacier de Santa-Anna, est à 2,977 mètres. Le profil s'incline alors sur le versant sud, remonte un instant à la côte 2,800, coupe le lac Sella, et s'infléchit vers Airolo, qu'il atteint à 1 ,1 45 mètres au-dessus du niveau de la mer. Il fut un moment question de forer^ dans la plaine d'Andermatt, un puits de 300 mètres de profondeur, qui eût permis d'attaquer le tunnel par quatre chantiers à la fois ; mais la nécessité d'établir des installations spéciales à cette nouvelle embouchure, et les dépenses qui seraient venues s'ajouter aux dépenses déjà énormes des deux entrées principales, firent abandonner ce projet.

L'histoire mécanique du percement du second sou-

terrain des Alpes est contenue tout entière dans Fapplication pratique des progrès apportés dans le matériel . d'exploitation des galeries souterraines. La marche du travail est, en fin de compte, restée la même. Pour la galerie de direction ; fabrication de l'air comprimé, au moyen d'appareils nouveaux, il est vrai, — canalisation de l'air jusqu'au front d'attaque, — perforation mécanique des trous de mine, bourrage et sautage à la dynamite, — enlèvement des déblais. Pour le parachèvement du tunnel, les méthodes ne varient point: élargissement de la partie supérieure du tunnel ou de la calotte, — approfondissement jusqu'au niveau inférieur, pour la pose du ballast et de la voie définitive, — revêtement en maçonnerie suivant des profils divers variant avec la nature des terrains traversés. Tels sont, en résumé, les points de repère que suivra le travail jusqu'à son parfait achèvement.

L'installation extérieure des chantiers est, elle aussi, restée identique dans ses parties essentielles. Nous y retrouverons, comme au premier percement des Alpes, les installations hydrauliques utiles pour le fonctionnement des machines motrices, le mécanisme de compression, les ateliers de réparations de machines, les forges, fonderies, marteau-pilon, les magasins pour les approvisionnements de matières, les poudrières, les logements d'ouvriers, etc.. Ces installations sont aujourd'hui définitives.Au point de vue scientifique et particulièrement mécanique, le tunnel du Saint-Gothard peut être considéré comme terminé. La réalisation complète de l'œuvre n'est plus qu'une question de temps, soumise à des difficultés nombreuses, qu'il est permis de compter comme dûment résolues, si l'on considère les résultats vraiment merveilleux accomplis jusqu'à ce jour.

Les chapitres précédents nous ayant suffisamment

2o4 LES GALERIES SOUTERRAINES.

familiarisé avec le fonctionnement général d'une galerie souterraine en cours d'exécution, et avec les principes sur lesquels repose la construction de ses deux organes essentiels, — le compresseur et la perforatrice, — nous passerons seulement en revue, comme application de ce que nous avons déjà décrit, les principales installations mécaniques établies à chacune des deux embouchures de Gœschenen et d'Airolo, en vue de la perforation mécanique du souterrain.

Entrons d'abord dans le bâtiment des compresseurs, peu distant de la tête du tunnel, qui s'ouvre, béante et noire, dans le massif granitique brusquement découpé par la mine. Le système de compression est tout différent du système employé au mont Cenis. Plus d'appareils à colonnes, dans lesquelles le piston refoule lentement le matelas liquide qui comprime le fluide atmosphérique. Ici les machines marchent bon train. Le ronflement sourd et continu des compresseurs à grande vitesse remplace le souffle mesuré, alternatif, des clapets d'aspiration et de refoulement du col de Fréjus.

Imaginez trois corps de pompe couchés côte à côte, horizontalement, sur un énorme bâti en fonte de 4", 50 de longueur environ, sur 2", 50 de largeur. Dans ces corps de pompe, dont les deux fonds ou couvercles, antérieur et postérieur, sont munies de soupapes d'aspiration et de refoulement de l'air, se meuvent à grande vitesse des pistons, qui reçoivent eux-mêmes leur mou-* vement de va-et-vient d'un système de bielles, de manivelles et d'engrenages commandés par des turbines. Tel est en somme le nouveau compresseur d'air à grande vitesse, installé aux travaux de percement du deuxième souterrain des Alpes.

L'appareil est assez ingénieux pour que nous ne négligions point d'en donner une description détaillée* La

simplicité de l'agencemeDt mécanique le met du reste à la portée de tous. Nous rappellerons 'seulement, avant de commencer cette explication sommaire, les conditions principales auxquelles doit satisfaire tout appareil à comprimer l'air : l'aspiration du fluide atmosphérique, — sa compression et son refoulement lorsqu'il a atteint la force élastique désirée, — et enfin l'abaissement, par refroidissement du fluide, delà haute température développée par le travail de la compression.

Examinons tout d'abord le cylindre compresseur, dans lequel, par le jeu alternatif du piston, s'eflectuent simultanément les deux périodes d'aspiration et de refoulement.

Chacun des deux couvercles antérieur et postérieur de ce cylindre est muni de cinq soupapes, dont deux à la partie supérieure, et trois à la partie inférieure. Les deux soupapes supérieures sont les soupapes d'aspiration ; elles s'ouvrent de l'extérieur à l'intérieur du cylindre, donnant ainsi passage à l'air atmosphérique à chaque course du piston. Les deux soupapes, situées à la partie inférieure, sont les soupapes de refoulement ; elles s'ouvrent en sens contraire des précédentes, et permettent à l'air, comprimé par chaque coup de piston, de se rendre, par l'intermédiaire d'un canal d'échappement, dans un réservoir situé à peu de distance de la machine.

11 est presque inutile de donner de plus amples explications. Nous suivrons cependant le jeu de l'appareil, comme nous l'avons fait autrefois pour les compresseurs primitifs de Bardonnèche, et pour les pompes à piston immergé et à petite vitesse.

Les deux faces antérieure et postérieure du cylindre étant identiques, et possédant chacune deux soupapes

d'aspiration, et trois' soupapes de refoulement, il est évident que les deux périodes d'aspiration et de refoulement s'effectueront simultanément. Lorsque, par exemple, l'aspiration se fera sur la face antérieure, le refoulement s'opérera sur la face postérieure, et vice versa.

Supposons que le piston, arrivé par le j&u des organes qui le commandent à l'extrémité gauche du cylindre, prenne son mouvement de gauche à droite. La soupape de refoulement, qui s'ouvre de l'intérieur du cylindre dans le tuyau d'écoulement, restera fermée sous la pression du fluide comprimé contenu dans le réservoir ; la soupape d'aspiration s'ouvrira sous l'influence de l'air atmosphérique, qui remplira le corps de pompe. Donc, période d'aspiration.

Si le piston revient de droite à gauche, il comprimera l'air qu'il a aspiré précédemment, le refoulera par la soupape dans le canal d'écoulement, et de là dans le réservoir, les soupapes d'aspiration restant fermées. Donc, période de refoulement.

Comme nous l'avons déjà fait remarquer, les deux périodes s'effectuent toujours simultanément, chacune d'elles donnant lieu, sur la face opposée du piston, au jeu contraire des soupapes. Le cylindre compresseur est donc à double effet.

Les trois cylindres fixés côte à côte sur le bâti qui supporte le groupe complet fonctionnent d'une manière identique.

Avant d'aller plus loin dans la description de notre appareil, nous ne saurions trop recommander à notre lecteur de comparer entre eux les trois systèmes de compresseurs que nous avons décrits, et d'examiner pour chacun d'eux le jeu de l'appareil pendant les périodes d'aspiration et de refoulement de l'air, que ce

phénomène emprunte son action, soit à l'introduction brusque d'une colonne d'eau d'un poids considérable, comme dans les compresseurs à choc, soit à la poussée lente d'une colonne d'eau mobile, comme dans les compresseurs à colonne, soit à l'action directe d'un piston sur le fluide atmosphérique, eomme dans le compresseur CoUadon. Partout, se présenteront ces deux organes essentiels : soupapes d'aspiration et de refoulement de l'air, mises en mouvement par des forces, dont la nature est en réalité différente, mais dont l'action reste identique pour le but qu'on s'est proposé d'atteindre.

Le travail de la compression développe de la chaleur : ceci est un phénomène bien connu. L'expérience qui le démontre est d'un usage fréquent dans les cours publics. Au fond d'un cylindre de verre, placez un morceau d'amadou et comprimez, par le jeu descendant d'un piston, l'air atmosphérique contenu dans le tube : l'amadou s'enflamme brusquement par le fait même de la compression.

L'échaufiFementde Fair dans les compresseurs à grande vitesse aurait présenté, entre autres désavantages capitaux (tels que la dilatation du fluide et par suite son moindre rendement), l'inconvénient d'altérer les surfaces avec lesquelles le fluide est en contact, de provoquer la destruction des garnitures et des corps gras qui les lubrifient. Le système de refroidissement adapté aux cylindres compresseurs remédie d'une manière fort ingénieuse à ces désagréments.

A cet effet, les pistons compresseurs sont disposés de manière à permettre, à leur intérieur, une circulation d'eau froide non interrompue. Ils sont, pour cela, évidés et reliés, pour chaque groupe, à une canalisation d'eau spéciale, au moyen d'une tige creuse se mouvant

avec eux, et dans laquelle pénètre un tuyau fixe par lequel arrive cette eau d*injection. L'espace compris entre la tige creuse mobile du piston et le tuyau fixe, est rendu étanche au moyen d*un presse-étoupe attenant à la tige mobile. La canalisation d'eau d'injection dont nous parlons est prise sur la grande conduite des turbines, qui utilisent une chute d'environ 90 mètres (9 atmosphères), et possède par conséquent une pression suffisante pour vaincre la force élastique de l'air à la tension employée habituellement.

Comme il est absolument nécessaire que l'eau d'alimentation des pistons soit parfaitement pure, on a établi, sur le parcours de la conduite d'eau d'injection, un réservoir-filtre, par lequel cette eau est forcée de passer en traversant trois tamis en toile métallique, dont la ténuité va en augmentant. Au sortir de ce filtre, l'eau se dirige directement sur les pistons compresseurs.

Ainsi, en résumé, — mode de fonctionnement du compresseur pendant les deux périodes d'aspiration et de refoulement, — mode de refroidissement du fluide : tel est le système complet de production de l'air comprimé.

Si nous avons particulièrement appuyé sur la description du mode de refroidissement, c'est pour bien faire sentir; une fois encore, combien étaient vaines et faciles à résoudre les objections soulevées lors du premier établissement des compresseurs du mont Cenis. Les pompes à air n'allaient-elles pas être « chaufiFées à blanc » par le seul effet de la compression ?... La première fois que je vis fonctionner les compresseurs à action directe du Gothard — on les essayait seulement alors, — ma première idée, comme à bien d'autres, fut de poser la main sur le corps de pompe. Le cylindre était d'un froid métallique.

Cinq groupes de trois compresseurs fonctionnent aujourd'hui dans le bâtiment qui leur est spécialement affecté sur les chantiers du tunnel du Gothard. Le coup d'œil ne manque pas d'une certaine grandeur, et son originalité est plus frappante encore, si Ton songe que tout ce mouvement, toute cette vie, s'accumulent à cette même place où, régnait quelques années auparavant, et pour de longs siècles, l'immuable et morne inertie de la nature. Tout près de nous, la montagne se dresse, raide et grise. On distingue à l'œil nu, là-haut, par-dessus les sapins, sous la bordure blanche de l'avalanche, les fendillements du granit, les places fraîches que n'a point encore brunies la tourmente, et d'où se sont détachés les énormes blocs d'éboulement qui gisent à nos pieds, comme une menace pour l'avenir. Derrière le village de Gœschenen, ces blocs d'éboulement, mêlés aux moraines plus anciennes qui formaient autrefois la ceinture des glaciers qu'on aperçoit dans le lointain^ sont en si grand nombre, l'aspect de cette vallée est d'une telle tristesse et d'une telle désolation, que les habitants l'ont baptisée du nom de cimetière. Non moins lugubre est ce fameux val des Schœllenen, étroit comme une déchirure, avec ses murailles colossales qu'aucun être humain n'a jamais escaladées. Nulle trace de végétation. Au fond du précipice bouillonne la Reuss. Çà et là, perçant à travers l'écume, sortant son dos humide, arrondi, poli par un parcours de plusieurs siècles sur ce lit tourmenté, gît un bloc détaché du sommet. Aux beaux jours, quand le soleil d'août éclaire quelque peu ce triste tableau, les touristes ne manquent pas de vous montrer, dans ce val que suit la route du Gothard, le fameux Pont-du-Diable, auquel les vieux paysans d'Uri attribuent encore une origine fantastique. C'est là, en 1799, dans cet affreux défilé, que Lecourbe, après avoir rompu le Pont, arrêta les soldats

de Souwaroff, préparant ainsi Féclatante victoire de Masséna à Zurich. Il me souvient qu'aux premiers jours de travail, lorsqu'on débarrassa les premiers blocs qui masquaient la place encore vierge du pic et de I9. dynamite, les ouvriers trouvèrent, épars au milieu des rochers, des biscaïens rongés de rouille. Peut-être les nôtres... Singulier contraste en tout cas. D'un côté, le silence majestueux et triste, que trouble, à de longs intervalles, le bruit sourd des éboulements et de l'avalanche, travail lent, mais éternel de la nature; — de l'autre, l'activité, le bruit, les cheminées qui fument, les forges qui flambent, les wagons qui roulent chargés de déblais, la mine qui éclate, la perforatrice qui mord le roc de ses dents de fer, les longues files de mineurs qui reviennent en chantant, marquant la mesure avec leurs lampes qu'ils abaissent et relèvent en cadence, toute cette existence si animée qui fait d'un chantier d'exploitation un spectacle si curieux et toujours nouveau.

Revenons à nos compresseurs, dont nous devons encore analyser en détail le mécanisme moteur et signaler le rendement.

Chaque groupe de trois cylindres compresseurs est actionné par une turbine à axe horizontal, qui communique son mouvement de rotation à une roue dentée, engrenant elle-même avec une grande roue en bois comptant 128 dents. Cette grande roue en bois commande directementl'arbre à triple manivelle, auquel sont fixées les bielles qui manœuvrent les tiges des pistons compresseurs.

Notre dessin, pris sur place à Gœschenen, montre assez distinctement un des cinq appareils. A droite, dans le fond, près d'une porte qui donne accès auxcon-

duites d'eau, on voit la turbine motrice, recouverte d'une enveloppe en tôle qui permet d'aborder le moteur sans être inondé. Plus à gauche, on peut suivre, sur le groupe complet, le fonctionnement que nous avons signalé. Voici d'abord la grande roue dentée qui engrène avec le pignon calé directement sur l'arbre de la turbine. €e dernier pignon n'est pas visible ; il est caché par un escalier placé près de la turbine, et d'où l'on peut surveiller l'appareil. La grande roue dentée commande l'arbre à trois manivelles qui donne aux pistons le mouvement de va-et-vient dans chacun des trois cylindres compresseurs. On peut remarquer, sur chacun des couvercles antérieurs des cylindres, les deux soupapes d'aspiration. Les tubes qui aboutissent à la partie inférieure de ces fonds de cylindre, sont les tubes de conduite de l'air comprimé, où débouchent les soupapes de refoulement. L'air comprimé passe de ces tubes dans un premier réservoir dont on distingue le dôme au-dessus du plancher, puis se rend enfin dans les grands réservoirs placés en dehors du bâtiment par la conduite que nous voyons longer le plafond *.

La production exigée de chaque groupe de compres-

1. Sur notre dessin, le système d'injection d'eau^ pour le refroidissement de l'air, est modifié. D'après un projet qui finalement n'a point été mis à exécution, l'eau pulvérisée devait être directement injectée dans le corps de pompe, au lieu d'employer la circulation d'eau dans l'intérieur du piston. Cette dernière disposition a prévalu. Le lecteur reconstituera facilement le système d'injection par la tige creuse du piston, tel que nous l'avons décrit. Il lui suffira de faire communiquer par la pensée les tiges de piston qui, sur notre dessin, sortent lil^ement des cylindres, avec des tuyaux fixes reliés à la conduite d'eau d'injection prise sur la conduite maîtresse des turbines.

26a LES GALERIES SOUTERRAINES.

seurs pour ralimentation des penforatrices du front d'attaque, est de 4 mètres cubes d*air, comprimé à 7 atmosphères effectives, par minute. Afin d'obtenir ces résultats, MM. B. Roy et C*% de Vevey (Suisse), qui construisirent ces appareils, ont admis, pour la turbine, une vitesse de 160 tours, et 80 pour Tarbre moteur. Le diamètre intérieur- des cylindres est de 0,420, et la course utile du piston de 0,65. Ces proportions donnent, pour chaque coup de piston, un volume engendre de 87 litres, 35, soit, par tour de l'arbre à manivelles, ns litres, 10, soit 14,008 litres par minute, soit 42,024 litres pour les trois cylindres compresseurs. D'après la loi de Mariotte, ce volume se réduit à 3,253 litres sous la pression de 7 atmosphères effectives, volume bien supérieur à celui exigé, et qui laisse, pour les pertes et les espaces nuisibles, un volume disponible de 1,253 litres. MM. Roy et C" ont construit les turbines motrices, de manière qu'elles puissent livrer régulièrement une force de 250 et même de 280 chevaux chacune.

Nous aurons décrit les installations mécaniques nouvelles du second tunnel des Alpes, lorsque nous aurons passé en revue les travaux hydrauliques spécialement affectés à la marche des turbines. Nous avons en effet conduit notre lecteur depuis la turbine motrice jusqu'au réservoir d'air en passant par le compresseur. Libre à lui de suivre la conduite d'air jusqu'au fond du souterrain, de la raccorder aux perforatrices, — d'examiner le mouvement de ces dernières qui, en dehors des perfectionnements nouveaux de l'outil, travaillent absolument de la même façon qu'au mont Cenis, — de voir creuser les trous de mine, reculer l'affût porteur et ses perforatrices lorsque le poste mécanique est terminé, — bourrer les trous de dynamite, les faire sauter, relever les déblais, — et finalement ramener l'affût au front d'at-

taque. Toute cette série d'opérations nous est bien connue. Il est inutile d'y revenir en détail^ si ce n'est pour comparer les résultats obtenus dans les deux travaux similaires, et en déduire les progrès qui ont été apportés dans la perforation mécanique des longu'es galeries souterraines, depuis l'achèvement du premier passage transalpin.

Les installations hydrauliques nécessaires au fonctionnement des turbines motrices présentaient, pour leur établissement, des difficultés presque insurmontables. Dans ce lit étroit et encaissé de la Reuss, ce n'était point chose facile d'établir un barrage ou prise d'eau, dont l'élévation au-dessus du niveau des turbines, la chute, ainsi que le débit, pussent satisfaire aux conditions imposées par le rendement des appareils. La longue expérience de l'entrepreneur général des travaux de percement, M. Louis Favre, permit cependant de mener le problème à bonne fin. La hauteur de chute exigée étant d'environ 85 mètres, il s'agissait d'établir la prise d'eau à un niveau un peu plus élevé. En outre, comme le lit supérieur de la Reuss est assez incliné et fortement torrentiel, on devait, autant que possible, éviter les gros blocs de rocher et les glaçons charriés en hiver par le torrent; ils auraient pu détruire à un moment donné les travaux hydrauliques, et provoquer par suite un arrêt préjudiciable du travail.

M. Louis Favre profita d'un emplacement, situé à GO mètres environ du pont dit Sprengibrûcke, — dans ce val des Schoellenen dont nous avons parlé, — où plusieurs énormes blocs de rocher, quelques-uns mesurant près de \6o mètres cubes, séparent le torrent en deux bras ; l'un deux, celui de droite, dévie brusquement du lit principal. En appuyant le barrage contre les blocs les plus forts, et en les unissant, par des digues en maçon-

iierie, avec les blocs situés au milieu dutorrent, il put construire un grand bassin de retenue, solidement encaissé, et servant de tâle à la prise d'eau.

En sortant du barrage ainsi établi, l'eau entre dans un canal en maçonnerie, dont la section est de 0,93 mètres carrés, et qui mesure 1 33 mètres de longueur ; elle se rend par ce canal dans un bassin où elle dépose les matières étrangères qu'elle a pu entraîner avec elle. Ce réservoir de filtrage mesure à l'intérieur 12mètre3 de longueur sur 2 de largeur et de profondeur. 11 est divisé en plusieurs compartiments par des cloisons et des vannes d éoluse, qui servent à régler le mouvement des K et leur écoulement

L'eau, ainsi épurée dans le dépotoir, est reçue par k grande conduite métaUique de 0'°,83 de diamètre, et

d'une épaisseur variant, suivant la charge, de 0"*,005 à 0",007. Après avoir suivi, pendant 650 mètres, la route du Gothard, elle se bifurque, à 150 mètres du bâtiment des turbines, au moyen d'une culotte en fonte, en deux branches, également en fonte, de 0°*,62 de'diamètre. Ces deux branches s'engagent dans un aqueduc voûté qui longe le bâtiment des compresseurs, et chacune d'elles dessert deux turbines.

Les appareils mécaniques installés à l'embouchure sud du souterrain — Airolo,— ne diffèrent point, dans leurs parties essentielles, dé ceux que nous venons de décrire minutieusement pour la tête nord, — Gœschenen. Les compresseurs d'air, également du système CoUadon, sont identiques, dans leurs organes principaux, à ceux qui ont été construits par MM. B. Roy et C*% sauf les turbines, qui sont à axe vertical au lieu d'être à axe horizontal, et conséquemment communiquent leur mouvement à l'arbre porteur des manivelles au moyen d'un engrenage conique. Ces turbines ont été construites par MM. Escher, Wyss et C*% de Zurich; les compresseurs sont l'œuvre de la Société genevoise de cowst^'wcf /on, dirigée par M. Th. Turetlini.

Les difficultés rencontrées à la tête sud pour l'établissement des installations hydrauliques furent plus grandes encore que celles signalées pour Gœschenen. A certaines époques de l'année, le lit de la Trémola, dont le débit est déjà très-faible, est complètement obstrué, sur une longue partie de son parcours, par les avalanches qui glissent des sommets voisins, et forcent le torrent à se creuser un lit sous la neige. On dut choisir, en premier lieu, un endroit favorable où les travaux hydrauliques — barrage, dépotoir — fussent à l'abri. Ce fut seulement après de nombreuses recher-

ches que M. Louis Favre se décida à transporter la prise d'eau à une hauteur de i ,585 mètres au-dessus du niveau de la mer, c'est-à-dire à 437 mètres au-dessus des turbines, situées elles-mêmes à une altitude de i,U8 mètres. De là, l'eau de la Trémola fut conduite, par un canal en bois de 680 mètres de longueur, dans le lit d'un petit torrent secondaire, le Ghiesso, beaucoup moins exposé aux avalanches. Après avoir suivi le lit du Ghiesso jusqu'à une altitude de 180 mètres au-dessus des turbines, l'eau destinée à Talimentation des moteurs arrive au réservoir-dépotoir, situé à 1,328 mètres au-dessus du niveau de la mer. Elle s'engouffre ensuite dans une conduite métallique de 0™,62 de diamètre et de 841°*,75 de longueur, et arrive enfin au bâtiment des turbines.

Toutefois, les nouveaux compresseurs à action directe et à grande vitesse de M. Golladon ne furent point les seuls appliqués au tunnel du Gothard. Dès le commencement des travaux, pendant que se construisaient les installations colossales des conduites d'eau, et qu'on procédait au montage des turbines et des compresseurs, les perforatrices du front d'attaque furent alimentées par des appareils à petite vitesse mus par la vapeur, identiques aux compresseurs à colonne du mont Genis, qu'avait fournis l'usine de Seraing. Ges compresseurs ne différaient aucunement des appareils établis par Sommeiller sur les chantiers de Bardonnèche et de Modane. .

Deux machines à vapeur couplées agissaient directement, par l'intermédiaire de deux manivelles à 90°, sur un compresseur formé d'un cylindre horizontal et de deux colonnes verticales en partie remplies d'eau. Les soupapes d'aspiration de l'air atmosphérique et de refoulement de l'air comprimé, étaient alternativement

ouvertes et fermées, dans chaque colonne verticale, par le mouvement ascendant ou descendant de la colonne d'eau refoulée par le pistoii.

Aussitôt que les travaux hydrauliques furent terminés, on se hâta d'abandonner ce dernier système de compression.

Au sortir du bâtiment où travaillent les cinq groupes de compresseurs, nous rencontrons, couchés près des piliers en maçonnerie supportant la conduite d'air qui va s'enfoncer sous la voûte du tunnel, les quatre énormes réservoirs d'air comprimé, affectantla forme de cylindres terminés par des fonds hémisphériques. Derrière nous sont les ateliers de réparations de machines, le marteaupilon, la fonderie, les magasins, les ateliers des charpentiers, des menuisiers, des charrons, les forges pour le renouvellement, des burins de perforatrices. Nous longeons la voie de service qui conduit au lieu de déchargement des déblais. Une montagne déjà! Que serace donc lorsqu'on aura vidé à cette place les centaines de milliers de mètres cubes qu'il faut arracher des entrailles de la montagne !

Tout près de nous, au-dessus de la voie, on nous montre une petite baraque en planches légères, dont le toit fume discrètement. Passons vite, ou plutôt entrons. C'est la baraque à dégeler la dynamite, où sont confectionnées les cartouches-amorces des trous de mine. Les cartouches sont rangées contre le mur, les rouleaux de mèches suspendus aux parois, les boîtes de capsules près du foughiste qui accomplit silencieusement sa périlleuse besogne. Une douce chaleur règne dans la chambre, et maintient le terrible engin à une température suffisante pour qu'il ne se congèle point, et conserve ses propriétés précieuses. Le fourneau est placé au dehors, et le tuyau qui propage la chaleur est soi-

gneusement recouvert de briques maçonnées, afin que la matière explosive ne trouve aucune surface incandescente, avec laquelle elle puisse être en contact. Toutes ces précautions n'empêchèrent malheureusement point le déplorable accident de novembre i 873, où la poudrière sauta, en entraînant la mort de trois personnes.

Il faut déjà un certain temps pour visiter le souterrain en construction, depuis son embouchure jusqu'au front d'attaque où travaillent les perforatrices. La galerie perforée du côté nord a 2,700 mètres de longueur (novembre 1875), qu'il faut parcourir à pied, lentement, presque à tâtons; éclairé seulement par le reflet hésitant des lampes de mineur. La voûte suinte sur nos têtes, le pied glisse sur les rails humides. On butte contre les traverses. Dans cette route, qui parait si pénible, on croise les mineurs qui reviennent, d'un pas assuré, du poste qui vient de finir, — les foughîstes qui portent, pour le sautage de la roche, les cartouches tout amorcées, accrochées à la mèche qu'ils laissent pendre derrière leurs épaules, — les -wagons pleins de burins de rechange pour les machines. A mesure que l'on avance, l'air devient plus lourd, l'odeur acre de la dynamite prend à la gorge, les parois du tunnel disparaissent presque complètement derrière un nuage rougeâtre, qui n'est autre que la fumée en suspension produite par les vapeurs rutilantes d'acide hypoazotique. En promenant les lampes sur la surface du rocher, on distingue les rayures blanches de quartz ou d'eurite, les amas de chlorite étalés comme une couche grossière de peinture verte sur la robe grisâtre du gneiss, ou les efflorescences de pyrite, jaunes et mates comme des taches d'or. Au fond d'une gerçure de la roche, profonde et noire, la lumière des lampes se brise contre des parois brillantes, allumant çà et là des étincelles

jaunâtres : c'est une poche à cristaux, où se mêlent entrelacés, les prismes et les pyramides à six pans du quartz, une de ces nombreuses boursouflures produites, aux époques lointaines, par le refroidissement de la masse ignée, et que la montagne tient précieusement renfermées dans son sein. Les travaux d'élargissement s'exécutent encore à la main. La perforatrice en aura bientôt raison. Il faut passer vite, on bourre déjà les trous de mine. Nous sommes à peine engages dans la petite galerie de direction, que la formidable détonation retentit. Un courant d'air violent nous fouette le visage, et nous nous trouvons subitement dans une obscurité complète. Force nous est de rallumer nos lampes, si nous voulons continuer notre route. La voie est ici fort étroite, et^nous risquerions d'être accrochés au passage par les wagons. Le bruit sec dès perforatrices arrive enfin jusqu'à nous. Nous distinguons bientôt les lampes, les ombres des mineurs qui courent e{ s'allongent sur les parois, la roche qui pétille sous les coups répétés du fleuret, comme fait un fer rouge écrasé sur l'enclume. Le spectacle est du reste le même qu'au front d'attaque du mont Cenis. Nous retrouvons l'affût et sa perforatrice, le tender d'injection, les tuyaux de caoutchouc garnis de toile, qui distribuent aux machines l'air comprimé ou l'eau d'injection.

Nous avons hâte de revenir sur nos pas. Il nous semble que toute cette immense voûte de granit pèse de tout son poids sur nos épaules, et qu'elle s'affaisse lentement sur nous. Nous traversons encore l'épais matelas de vapeurs rougeâtres qu'a soulevées l'explosion des travaux d'élargissement. Les hommes sont occupés au relevage des déblais, dont ils emplissent des corbeilles pour les verser ensuite dans les wagonnels de service*

Nous sortons enfin de la galerie, et humons avec plaisir l'air pur, afin de purger nos poumons délicats de 1 atmosphère \iciee que nous avons aspirée. Que seraitce donc SI nous devions travailler six à huit heures dans le souterrain, vivant dans ce nuage rouge que nous avons traverse un instant seulement! Les travailleurs ne sont du reste guère incommodés par la fumée aux endroits mêmes ou ils travaillent. Avant de mettre le feu au^c mines, les mineurs ouvrent un robinet de la con-

Fi(. ei,

duite d'air, et le fluide comprimé chasse derrière les travaux les vapeurs délétères de la matière explosive. Va système puissant de ventilation est en outre installé ù chaque embouchure du souterrain.

LE TUNNEL DU SAINT-GOTflARD. 275

Au-dessus de l'entrée de la galerie, enfermées dans un bâtiment à claire-voie, que les ouvriers ont baptisé du sobriquet caractéristique de cage à poulets^ fonctionnent deux énormes cloches en tôle rivée de 5 ipètres de diamètre, réunies par un balancier qui oscille autour d'un axe horizontal placé en son milieu et fixé à une solide charpente. Ces deux cloches mobiles mues par des pistons à colonne d'eau, sont munies à leur partie supérieure de clapets de refoulement. Elles s'emboîtent dans deux cloches fixes, garnies à leur partie inférieure de soupapes d'aspiration, et communiquant, par une conduite en tôle suspendue à la voûte, avec le fond du tunnel. L'appareil fonctionne de telle façon que, lorsqu'une des deux cloches s'élève, l'autre s'abaisse. Le jeu des soupapes est également alternatif « de telle manière que si la cloche de droite aspiie la fumée du souterrain par son mouvement ascendant, celle de gauche la rejette dans l'atmosphère par son mouvement descendant, qui force les clapets supérieurs de refoulement à s'ouvrir.

La marche suivie dans le travail intérieur du souterrain est en principe la même aux deux embouchures nord et sud du tunnel. Les circonstances qui ont marqué l'accomplissement du travail ont été loin cependant d'être aussi pénibles à Gœschenen qu'à Airolo. La promenade que nous venons de faire dans le souterrain eût présenté bien d'autres difficultés, si nous l'eussions accomplie dans la galerie opposée. La nature fissurée de la roche sur le versant italien de la montagne provoqua, en efiTet, dès le commencement de la perforation manuelle, des éboulements fréquents. L'eau commença à suinter en grande abondance par les fissures du rocher, et filtra bientôt en quantité si considérable, qu'elle forma dans la galerie un véritable torrent, dont le débit

alla en augmentant jusqu'à atteindre 300 litres par se** conde! A 150 mètres de Tembouchure, le débit d*eau était de 7o litres ; à 200 mètres, il était porté à 90 litres ; à 400 mètres, il atteignait 200 litres, et ainsi de suite jusqu'à un écoulement maximum de 300 litres par seconde. Gela dura plus de dix-huit mois !

L'eau tombait en pluie sur une longueur considérable, inondant Taffût et ses machines, éteignant les lampes qu'on devait coiffer d'énormes abat-jours, trempant les hommes jusqu'aux os. Quelle rude campagne ! Ce fut un véritable prodige qu'un travail accompli dans de pareilles conditions. Pendant la perforation mécanique, l'eau sortait des trous de mine avec une telle pression qu'elle chassait le fleuret. Le bourrage des trous était encore plus difficile : impossible de faire tenir la cartouche. On devait la placer d'avance dans un tube en fer-blanc, qu'on fixait solidement avec des coins dans le trou ; après quoi on allumait la mèche. Les déblais devaient être relevés et les nouveaux rails pour l'affût posés dans un torrent de 60 centimètres de profondeur ! Ajoutez à cela une forêt de boisages, afin de soutenir la roche délitée. Des ingénieurs habiles, des praticiens émérites s'étonnaient devant nous, après avoir visité la galerie, qu'on n'eût point abandonné les travaux dans des circonstances si pénibles. L'énergie et la longue expérience de l'entrepreneur triomphèrent enfin de ces premiers obstacles. L'eau disparut peu à p^u. Aujourd'hui le travail a repris sa marche normale.

Commencé le 12 septembre 1872 à Airolo, le 17 novembre àGœschenen, le travail à la main continua jusqu'au 4 avril 1873 à Gœschenen, et jusqu'au 1^' juillet à Airolo, dates de mise en marche de la perforation tnè^ canique, alimentée par les compresseurs à vapeur et à piston immergé, dont nous avons parlé plus haut Le

20 septembre seulement, on essayait à Gœschenen le premier groupe des compresseurs définitifs, ainsi que la turbine qui le commande et la grande conduite métallique partant de la prise d^eau de la Reuss. Le 8 octobre, ce premier groupe étdt définitivement en marche. Les compresseurs à vapeur continuèrent cependant à fonctionner, et les chaudières ne furent éteintes que dans le courant de novembre, lorsque deux appareils définitifs purent fonctionner simultanément. A l'embouchure sud du souterrain, les premiers essais de travail mécanique furent faits le 24 juin. Les perforatrices commencèrent à fonctionner régulièrement le 1*' juillet. Le 13 octobre, l'eau fut mise j[)Our la première fois dans la conduite partant de la prise d'eau de la Trémola. Les trois groupes de compresseurs furent essayés le o novembre, et commerxèrent à fonctionner simultanément vers la fin du môme mois de l'année 1873.

Quatre systèmes divers de machines perforatrices ont été employés à la perforation du souterrain. Ce sont les machines Dubois-François, Turettini, Mac-Kean et Ferroux, cette dernière étant plus spécialement affectée du côté nord à la galerie d'avancement.

Les résultats obtenus jusqu'à ce jour sont digues de remarque ; et si Ton veut porter un jugement quelconque sur l'avenir des travaux simileiires dont on peut prévoir l'accomplissement, — tels que, par exemple, le percement du Simplon ou de tout autre massif, — il ne saurait être indifférent de relater à cette place les chifl'res d'avancement obtenus par le travail mécanique depuis son fonctionnement. Il suffira de se reporter au tableau de la marche annuelle du percement du Fréjus, pour se rendre compte des progrès atteints au Gothard pendant les trois premières années.

TABLEAU des progrès obtenus aux deux têtes du souterrain^ par les procédés mécaniques^ pendant les trois années 1873, 4874 et 1875.