SOUTERRAINS ET TUNNELS

Nous avons dit que les ingénieurs américains ont toujours cherché à éviter les tunnels, pour ne pas retarder la construction de leurs lignes, et qu'ils ont préféré, au lieu de percer des souterrains sous les montagnes et collines, donner aux locomotives assez de puissance pour remonter les rampes. Dans la traversée des grandes chaînes de montagnes, comme les montagnes Rocheuses et les Àlleghanys, ils ont été obligés de creuser quelques tunnels, mais ces passages souterrains ont rarement plus de 500 mètres. On peut regarder comme une exception ceux qui ont 1,500 mètres de long, et on ne compte sur tout le réseau des États-Unis que quatre lunnels dont la longueur dépasse 2 kilomètres.

Quant aux procédés de creusement de ces voies souterraines, les ingénieurs américains se sont bornés à imiter ce qui se fait en Europe, leur préoccupation étant bien plutôt d'éviter les passages souterrains, que de perfectionner les méthodes de ce genre de travail. Disons pourtant que depuis les grands progrès faits en Europe dans l'art de percer les rochers par l'air comprimé, procédés si glorieusement inaugurés dans l'excavation des tunnels des Alpes, et que nous avons décrits dans le volume précédent de cet ouvrage, les ingénieurs américains les ont mis à protit; de sorte qu'il y a aujourd'hui plus de tendance, en Amérique, à entreprendre des galeries souterraines pour le passage des railways.

Quoiqu'il en soit, les tunnels se creusent, en Amérique, par les procédés ordinaires, c'est-à-dire avec le secours des puits d'extraction, leur longueur

(1) Pages 582-589.

étant toujours médiocre et permettant l'établissement de puits d'aération, qui facilitent le travail, et qui servent ensuite à l'aération du tunnel.

Les revêtements en maçonnerie des souterrains et tunnels sont rares, les terrains traversés étant, en général, des roches dures et peu altérables à l'air. Au lieu du revêtement en moellons ou en briques, qui protège tous les tunnels en Europe, on se sert, en Amérique, d'un simple revêtement en bois, du moins pendant les premiers temps de l'exploitation. Plus tard on a recours à la maçonnerie. Gela tient à la difficulté qu'il y aurait à transporter les moellons ou les briques, pour l'exécution de la maçonnerie, tant que la voie n'est pas établie.

Sur la ligne de Baltimore-Ohio et sur celle de Cincinnati, tous les souterrains ont été ainsi revêtus, d'abord en bois, puis en maçonnerie.

Des dispositions analogues ont été prises sur les lignes de V Union et du Central Pacifique, enfin sur le Southern-Pacific, en Californie.

Quant aux essences de bois employées pour ce revêtement, on se sert de préférence de bois résineux dans les États du Sud, et de cbêne dans ceux du Nord.

La durée moyenne d'un revêtement en bois est de huit ans, et seulement de trois ans dans les souterrains humides et mal ventilés.

Il faut donc remplacer plusieurs fois ce boisement, tout provisoire qu'il est. Les souterrains des grandes lignes de Baltimore-Ohio et de Pensylvanie, déjà anciens, qui traversent les Alleghanys, sont revêtus en briques ou en moellons, partout où ce revêtement a été reconnu nécessaire.

Les tunnels qui ont présenté quelque intérêt dans leur exécution, sont ceux de Baltimore-Ohio, de l'Érié, du Delaware, Lackawanna et Western ; du Chesapeake et Ohio; de la ligne du Pacifique; du Cincinnati-Southern ; de Nesquehoning, du Musconetcong, du Hoosac et de Sutro.

Notons également quelques souterrains qui ont été exécutés pour relier, dans les villes, des lignes de chemins de fer. Ce sont les souterrains de Pittsburg. de Saint-Louis et de Baltimore.

Nous devons une mention particulière au tunnel du Hoosac, le plus grand qui existe en Amérique, et qui présente pour nous celte particularité intéressante, qu'il a été creusé dans les mêmes conditions que le tunnel du mont Cenis, dont nous avons fait, dans le volume précédent de cet ouvrage, une étude approfondie : l'air comprimé a été l'agent du percement.

Le projet du tunnel du Hoosac avait été .conçu pour la première fois, en 1845, pour établir une communication directe entre les eaux de l'Hudson et la mer, à Boston. On voulait, au moyen de ce tunnel, établir une ligne

ferrée directe de Boston à l'ouest, en traversant la montagne du Hoosac, afin d'attirer tout le trafic de l'ouest sur le port de Boston.

Le massif du Hoosac se compose de deux pics, séparés par une vallée. La longueur du tunnel qui les traverse, est de 7,645 mètres. Le pic le plus à l'est est à 1 ,860 mètres de l'entrée orientale, et à 432 mètres au-dessus du niveau de la voie ferrée. Le pic le plus à l'ouest est à 1,891 mètres de la même entrée du tunnel, et à 518 mètres au-dessus du niveau delà voie ferrée.

FlG. 185. — TU.XNEL DU IlOOSAC.

Le niveau le plus bas de la vallée est à 244 mètres au-dessus du niveau de cette même voie. Les roches qui constituent la masse montagneuse, sont du plâtre micacé , injecté de veines quartzeuses.

Interrompus par la guerre de Sécession, les travaux furent repris en 1868; le percement de part en part fut terminé à la fin de novembre 1873.

Le système qui a servi à pratiquer les trous de mine est analogue, ainsi que nous l'avons dit, à celui qui fut, plus tard, mis en usage au mont Cenis. Des chutes d'eau communiquaient le mouvement aux instruments perforateurs, et l'air comprimé était la force motrice.

La nitroglycérine fut l'agent employé pour faire éclater les roches. Le travaille plus difficile, le plus dispendieux, fut celui du puits d'aérage central. On rencontra des nappes d'eau considérables, dont l'épuisement exigea de puissantes machines, qui élevaient l'eau, à raison de 900 litres par minute, à trois étages successifs, séparés entre eux par une distance de 314 mètres.

Le tunnel du Hoosac mesure 6 mètres en hauteur, et 7m,30 en largeur.

Les galeries partant de la tête de l'est et du puits central en allant vers l'est, se rencontrèrent le 12 décembre 1872, les deux autres, à l'ouest, se rencontrèrent le 27 novembre 1873. Ce n'est toutefois qu'un an plus tard, en décembre 1874, qu'eut lieu l'enlèvement complet des déblais.

L'air comprimé et les machines perforatrices Burleigh servirent dans la dernière période du percement, c'est-à-dire en 1873. On employait, à chaque front d'attaque, six perforatrices, qui perçaient, chacune, en moyenne, une profondeur de trou de 0m,30 par minute, en travaillant sous une

FlG. 186. — DEUX TUNNELS SUR LE CHEMIN DE FER DES CORDILLIÈRES DES ANDES (lMA-OROYA

pression de 5 atmosphères. On estime que l'emploi des perforatrices Burleigh a procuré une économie de temps et d'argent des deux tiers. La dynamite n° 1 employée à partir de 1870, et la poudre au mica [mica powder), introduite en 1874, pour les abatages complémentaires, donnèrent les résultats les plus satisfaisants.

Le revêtement du souterrain est partie en boisage, partie en maçonnerie.

C'est le 3 février 1875 que le premier train parcourut le souterrain du Hoosac. La circulation régulière des trains de voyageurs ne commença qu'en octobre de la même année; et ce n'est que le 1er juillet 1876, qu'il fut livré à l'exploitation.

Des travaux complémentaires ont dû, néanmoins, y être exécutés, jusqu'en 1877.

Ce tunnel n'est qu'à une seule voie. Pour assurer la sécurité des trains, il est partagé en quatre sections égales, par trois lampes, portant des indications qui permettent aux mécaniciens de régler la vitesse d'après leur position. Le télégraphe annonce, à chaque tête, l'entrée et la sortie des trains. Il faut 20 minutes pour le franchir.

L'exécution de ce tunnel a exigé vingt-deux ans (de 1854 à 1876) et coûté

FlG. 187. — TUNNEL ET PONT SURJLE CHEMIN DE FEK DES CORDILL1ÈRES DES ANDES (lIMA-OKO YA) . .

51.400.000 francs, soit, par mètre courant, 6,726 francs, c'est-à-dire beaucoup plus que le tunnel du mont Cenis.

Il est juste de faire remarquer que le tunnel du Hoosac ayant été creusé avant celui du mont Cenis, les ingénieurs américains n'avaient pu 'profiter des inventions remarquables de M. Daniel Colladon, qui ont tant simplifié et accéléré les travaux du mont Cenis, et surtout ceux du Saint-Gotliard. A cette époque les machines perforatrices laissaient beaucoup à désirer. Si ces machines eussent alors existé à leur état complet de perfectionnement, elles auraient considérablement accéléré le temps de l'exécution de ce tunnel, et réduit la dépense.

Les tunnels sont plus fréquents sur les lignes de l'Amérique du Sud. Nous représentons dans les figures 186-187, lestunnels delaligned'Oroya, sur le chemin de fer de Lima au Pérou qui traverse les Cordillières des Andes.

Une particularité intéressante des tunnels américains, c'est que quelquesuns ont été creusés sous l'eau.

A Chicago, on apercé, sous l'eau, deux tunnels, situés à 15 mètres de distance l'un de l'autre, et débouchant dans un îlot artificiel, établi à 3,200 mètres de la rive, où sont placées les prises d'eau. Ces deux tunnels, qui sont circulaires, ont, l'un lm,52, et l'autre 2m, 10 de diamètre. Ils traversent une couche d'argile compacte, qui forme le fond du lacMichigan. Ils sont à 22m,75 en contre-bas du niveau des eaux du lac, et à 10 mètres environ au-dessous du fond du lac.

Ces galeries ont été construites, l'une de 1864 à 1866, l'autre de 1873 à 1875, sans difficultés particulières.

A Cleveland on a creusé, sous le lac Érié, un tunnel, de deux kilomètres. Les sondages préalables avaient fait espérer une excavation aussi facile qu'à Chicago ; mais le percement rencontra beaucoup d'entraves. Les infiltrations d'eau et le dégagement de gaz méphitiques, forcèrent plusieurs fois d'interrompre les travaux, et la ventilation était très insuffisante. On dut, à diverses reprises, dévier les galeries, augmenter les épuisements, et, sur certains points, recourir à l'emploi d'un bouclier, pour prévenir les éboulements en masse. Des tassements considérables obligèrent à abandonner une portion de galerie déjà maçonnée sur 250 mètres de longueur, et à ouvrir à sa place une nouvelle galerie.

Commencés en 1869, les travaux ne furent achevés qu'en 1876.

Sous la rivière de Détroit, on a essayé de creuser un tunnel, mais des difficultés imprévues se sont présentées, et les ingénieurs américains, qui n'avaient pas l'audace et la ténacité de Brunei, ont renoncé à l'entreprise.