Écluses de grande navigation

Le type des grandes écluses, à deux vantaux, n'a été appliqué pendant longtemps que dans les échelles fluviales; puis il s'est étendu, en augmentant la hauteur des chutes et la pression de l'eau, aux portes de docks, de bassins à flot, pour lesquels les charges ont été poussées, comme au Channel Dock de Liverpool, jusqu'à i5m,4o. Pour les canaux très fréquentés, les chutes, avec des portes à deux vantaux s'ouvrant souvent, ne dépassent guère 3 à 4 mètres ; seulement faut-il alors sectionner les canaux en biefs de peu de longueur et augmenter le nombre des portes busquées. C'est ainsi que l'escalier de Béziers, sur le canal du Midi, compte sept écluses successives, et l'escalier de Neptune, du canal Calédonien, en compte huit, également résistantes et faciles à manœuvrer.

Les inconvénients que présentent les écluses actuelles, appropriées à des chutes de 3 à 4 mètres au maximum, quand on veut les appliquer à des chutes et à des largeurs plus grandes, se résument ainsi qu'il suit :

Les portes tournantes, à un vantail ou à deux vantaux,

ont forcément un pivot ou tourillon placé au fond de l'eau, qui est inaccessible pour l'entretien et les réparations, à moins qu'on ne les démonte , et exposé à la rupture avec de grands dangers et de graves dommages pour l'ouvrage entier.

Les efforts des deux vantaux, buttant l'un contre l'autre et contre les maçonneries, tendent à l'éclatement des sas, malgré l'épaisseur donnée aux massifs.

La mise en mouvement des portes par des chaînes qui traversent le sas et retombent dans le sas, quand on veut effectuer la traction voulue pour la rotation ; ou bien la manœuvre par des bielles qui, sans traverser le pertuis, encombrent les bajoyers, constituent aussi des inconvénients sérieux.

Enfin, la nécessité de démonter la porte avariée, ou de mettre le sas à sec pour les moindres réparations audessous du niveau de l'eau, entraîne des interruptions et des chômages préjudiciables au service de la navigation.

Écluses à éventail.— C'est à l'inspecteur général du service des eaux, Blanken, que l'on doit l'invention des écluses à éventail, appliquées en Hollande, qui jouissent de l'avantage de pouvoir s'ouvrir et se fermer à tous les niveaux.

Formées d'une porte busquée ordinaire, ces écluses sont doublées d'une porte, dite en éventail, plus longue que la première et faisant un angle avec elle. Quand l'écluse est ouverte, les deux portes liées ensemble par des moises, se rabattent dans un caisson en quart de cercle, dans lequel la porte-éventail se meut sans laisser aucun jeu. Si l'écluse est fermée, la porte-éventail bouche complètement le caisson. Des conduits, logés dans la maçonnerie de l'écluse, font communiquer cette porte soit avec l'eau à niveau bas de l'intérieur, soit avec l'eau à

niveau élevé de l'extérieur. Ces conduits sont fermés par des vannes (t).

Quand Ton admet l'eau haute, par exemple, dans les caissons, les portes-éventails se ferment d'elles-mêmes, par ce que la pression de l'eau est plus forte sur ces portes à surface plus grande que sur celle des portes busquées, et l'écluse est fermée.

Si Ton veut ouvrir les portes du côté des hautes eaux, on n'a qu'à dégager la vanne des conduits du côté des eaux basses , et l'action inverse se produit sur les porteséventails ; de telle sorte que celles-ci retiennent aussi bien l'eau à l'intérieur qu'à l'extérieur des portes busquées, et deviennent très utiles pour les écluses à sas et à inondation.

Écluses oscillantes. — Comme chaque passage par une écluse retire du bief d'amont un volume d'eau qui représente un parallélépipède ayant pour base la section horizontale du sa9 et pour hauteur la chute de l'éclu9e, on a cherché à réduire cette dépense d'eau. L'écluse inventée par de Caligny a été établie dans ce but à l'Aubois, sur le canal latéral à la Loire. Quand il s'agit de remplir le sas, l'eau du bief d'amont y remonte en partie, et inversement quand il 9'agit de le vider, l'eau du sas remonte dans le bief d'amont.

Ce système, basé sur les propriétés connues des liquides oscillants, comprend un aqueduc bélier débouchant du côté d'aval, dans la chambre des portes d'aval; et du côté d'amont, deux réservoirs distincts, placés à l'arrière de la chambre des portes d'amont. Un fossé d'épargne fait communiquer chacun de ces réservoirs avec les biefs respectifs. Enfin deux tubes verticaux mobiles sont disposés dans la voûte de chaque réservoir.

Lorsque ces tubes reposent sur leurs sièges, l'extrémité d'amont de l'aqueduc est fermée; le tube d'amont vient-il à être soulevé, l'eau du bief d'amont pénètre dans l'aqueduc. Au contraire, le tube d'aval monte- 1- il, l'eau du sas sort dans l'aqueduc et entre dans le

(i) Van Kerkwijk, les Travaux publics dans les Pays-Bas, 1878. p. 178.

UKIVERSITÏ \

fossé d'épargne. L'inverse a lieu suivant les niveaux respectifs du sas et du bassin (i).

A l'écluse de l'Aubois, sept ou huit oscillations des tubes suffisent pour emplir ou vidanger le sas en 5 ou 6 minutes, avec une épargne : pour le remplissage, des deux cinquièmes à peu près de Técluse, et pour la vidange, de 0,79.

En utilisant les grandes oscillations finales, l'épargne d'eau peut atteindre 0,90 sans produire ni abaissement dans les biefs courts , ni vitesse trop grande dans les passages étroits.

Ponts écluses. — Dans un des plus récents systèmes d'écluse, le vantail obturateur du pertuis est unique ; il est placé du côté d'aval, avec un rebord qui appuie sur la feuillure de la maçonnerie. Formé de poutres horizontales que réunissent à leurs extrémités des poutres mouvantes à âme pleine , le caisson porte à sa partie supérieure des poutres qui dépassent la maçonnerie des bajoyers et s'élèvent dans des plans verticaux. Leurs extrémités sont munies de tourillons dont les axes sont en prolongement l'un de l'autre et autour desquels se fait la rotation du vantail. Vers le bas, en amont, sont fixées des manilles auxquelles s'attachent les chaînes de relevage (au nombre de six au plus), qui opèrent la manœuvre.

Quand le vantail est en place, la charge porte sur les maçonneries, les tourillons sont libres; quand le relevage commence, les tourillons au contraire portent le poids du vantail, mais pour le reporter sur une superstructure métallique qui constitue un pont roulant.

Les poutres du pont mobile sont entretoisées et portées par des séries de galets qui roulent sur des rails fixés à la maçonnerie. Le pont est pourvu des mécanismes nécessaires pour la manœuvre du vantail et de son propre déplacement. Les chaînes relèvent le vantail pour

(1) De Lagrcné, Cours de navigation intérieure, t. ÎII, p. 124.

l'ouverture et le laissent descendre en place pour la fermeture du pertuis, au moyen d'une presse hydraulique placée sur le plancher supérieur. L'eau est comprimée sous la pression voulue par une batterie de pompes qu'actionnent des machines à vapeur avec leurs générateurs, disposés dans un bâtiment voisin , à l'arrière du pont mobile. Un accumulateur règle d'ailleurs la pression dans les cylindres hydrauliques, de façon à ce que la tension des chaînes soit bien égale.

Pour déplacer le pont mobile, lorsque, le vantail étant relevé, les bateaux doivent passer, une ou plusieurs paires de chaînes de halage dont les extrémités sont fixées aux deux bouts delà course du pont, s'enroulent en sens inverse sur un tambour cannelé, mu par une transmission supérieure. L'enroulement de l'une des chaînes et le déroulement de l'autre opèrent simultanément le déplacement du pont (1).

Le pont-écluse Villard, qui dispense de tout organe fixe ou mobile placé dans l'eau , en offrant un obturateur de pertuis indépendant des maçonneries et amovible à tout instant, donne une solution peut-être coûteuse, mais en tous cas désirable, des écluses à grande dénivellation.

Les figures 22 et 23 représentent une coupe longitudinale et une coupe transversale du pont-écluse Villard, avec la légende suivante :

A. Vantail obturateur.

B. Poutre supérieure de support.

B'. Tourillon pour rotation de vantail.