CHAPITRE VIII

TERRASSEMENTS. — TRANCHÉES. — SOUTERRAINS. — TUNNELS. — PONTS. — VIADUCS. — GARES.

Quand le tracé de la voie a été suffisamment étudié, etqu'il a été marqué sur le terrain, par des jalons à banderoUes flottantes, arrive le moment de l'exécution. Les chantiers s'ouvrent sur toute la ligne du parcours ; la pioche et la pelle attaquent la surface du sol, et la poudre leur fraye un passage à travers les rochers.

Les travaux les plus simples qui appartiennent à cette phase de la construction d'un chemin de fer, sont les terrassemenls. Ils ont pour objet l'aplanissement du sol et les transports déterre. Us précèdent les ouvrages d'art, où l'architecture doit jouer le grand

rôle.

Les terrassements, nécessités par la construction des chemins de fer, exigent des moyens beaucoup plus puissants que ceux qui servent à l'établissement des routes ordinaires, qui tournent les obstacles, au lieu de les surmonter directement. Il s'agit ici de transporter des terres à des distances très-grandes, et de creuser des tranchc»es, souvent très-profondes.

Le chemin de fer devient ici son propre auxiliaire. Les déblais sont transportés sur des voies ferrées provisoires, par ces mêmes locomotives qui traîneront plus tard les convois de voyageurs. On a créé pour ce genre de travaux, en Angleterre, un matériel spécial, qui est entre les mains d'une classe d'entrepreneurs riches et habiles. Mais cet usage ne s'est pas encore répandu dans les autres pays.

Les travaux de terrassement sont de deux sortes. Si le sol est plus élevé que le niveau du futur chemin, il faut ouvrir des tranchées, et exécuter un déblai. S'il est plus bas que le niveau projeté, il faut combler le vide, c'est-àdire élever un remblai.

Ces deux opérations se mènent souvent de front. Les terres provenant des tranchées, sont portées dans la direction du chemin, pour en élever le niveau aux points où il est trop bas. On opère dXov^ par compensation.

Fig. 16a. — Cunette d*une traiv*.bée.

Quand on ne peut opérer ainsi, les matériaux enlevés sont déposés des deux côtés du chemin, et les remblais sont exécutés avec des terres que l'on va chercher dans le voisinage. Ce travail s'appelle opérer ;?ûr voie de dépôt et d emprunt. Le choix entre ces deux modes est déterminé par la nature du terrain ou les circonstances du travail.

Quand la profondeur d'une tranchée ne dépasse pas 5 à 6 mètres, on commence par ouvrir, au milieu de la section, une tranchée verticale plus étroite, appelée cunette ou

ffouleL Cette cunelie est représentée par la lettre A de la figure 163. On enlève les terres des deux côtés, en faisant usage de brouettes et de tombereaux ; puis Ton pose sur le fond de la cuneiie^ une couple de rails, pour les wagons de terrassements. Pour faciliter le départ des wagons chargés, on donne à cette voie provisoire une légère înclinaisont Dès lors, on enlève les massifs B et C à la pioche et à la pelle, et les wagons transportent les déblais aux endroits où ils doivent être déposés.

Si la tranchée a une profondeur [dus considérable, on Fexécule par étages successifs. Quand Tétage supérieur a été enlevé jusqu'à rouverlure de la cunette, on atla^jne fétage inférieur, par une seconde cunette que Tou munit, comme la première, d'une voie provisoire, pour faciliter le transport des leires, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'on parvienne au fond de la tranchée (fig. i64).

Pour charrier les terres déposées sur le bord des tranchées, on se sert de brouettes. Les Anglaisemploientdansce cas, un mécanisme fort ingénieux, qui facilite beaucoup la tache

de rouvrier. L'appareil se compose de deux planchers à palier, sur chacun desquels roule une brouette. Au bout de chaque plancher est fixé un poteau muni de deux poulies, sur lesquelles passe une corde, dont une extrémité est attachée à la brouette, La corde descend le long du poteau, passe sur la poulie inférieure, se dirige vers le second puteau, le long duquel elle remonte, pour s'attacher ensuite à la seconde brouette. Quand l'une des deux brouettes est pleine, Faotre est vide. Des chevaux Tnarchant d'un poteau vers l'autre, tirent la partie horizontale de la corde, et font monter la brouette pleine sur son plancher. Quand elle est arrivée au sommet, ou la décharge, et Touvrier s'y assoit pour se laisser redescendre.

Les plus grandes tranchées que Ton ait exécutées, sont d*abord, celle de Tring, sur le chemin de Birmingham, en Angleterre, et celle de la Loupe, sur les conlins des départements d'Eure*et-Loir et de rOrneen France, cubant, l'une et FautrCj onze cent mille mètres. Vient ensuite celle de GadelfKich,sur le chemin d'UlmàAugsbourg,dontle volume

Fig* i6&. — Coupe d'uij tuiiael avec le puits d'aéragc.

est d'un million de mètres cubes. Ce volume représente un cube de 100 mètres de côté et un poids de 1 à 2 millions détonnes.

Parmi les autres Ininchées célèbres, nous cilerons celle de Tabatsofeu, qui a fourni 8(i0,000 mètres cubes de déblai ; — celle de Cowran, sur le chemin de Carlisle, qui a donné 700,000 mètres; — celle de Poincy (ligne de Strasbourg), qui a environ 2 kilomètres de longueur, 16 mètres de profondeur maximum, et dont on a extrait 500,000 mètres cubes; — celle de Pont-sur- Yonne, au chemin de Lyon, cubant 470,000 mètres cubes, et qui fut ouverte, en quatrecent quatre-ving^ts jours, par les entrepreneurs belges. Parent et Shaken; sa profondeur maximum est de 20 mètres; — enfin» la tranchée de Clamart, sur le chemin de Versailles (rive gauche), dont le cube était d'environ 400,000 mètres,

Les deux tranchées de la vallée de Malaunay, sur la ligne de Rouen an Havre, cubent chacune, 250,000 mètres, tandisque le rem blai t; u

intermédiaire est de 600,000 mètres, ce qui a permis de travailler par voie de compensation.

Le transport des terres ne suffit pas toujours pour Tachèvement d'une tranchée. Il faut encore prévenir les éboulcments des parois lalérales, par des travaux de consolidation, tels que murs de soutènement, revêtements en pierres sèches, gazonnements, tuyaux de drainage, rigoles, etc. Des travaux analogues sont souvent nécessaires pourconso- 1 ider les rem biais su r lesquels passe lac haussée .

Pour donner une idée des travaux considérables nécessités par rouvertnred^ine tranchée, nous prendrons rommc^ exemple, celle de la Loupe, à peu de distance du bourg de Le boy et de Nogent-le-Rotrou, sur le chemin de rOuest, Celte tranchée s'étend sur une longueur de 4 kilomètres. Elle est d'une profondeur maximum de 16 mètres. Pendant plusieurs années, elle occupa, en moyenne, onze cents ouvriers. Les couches de terre glaiseuse qui forment ses parois, sont retenues par d'épais murs de soutènement, hauts

de 4 mètres, au-dessus desquels on a disposé des banquettes, pour garantir la voie contre les éboulements provenant des talus supérieurs. On avait eu Tintention, à Torigine, de percer un tunnel dans le monticule de la Loupe où cette tranchée a été ouverte ; on avait même déjà creusé des puits pour commencer le percement. Mais ce projet fut abandonné, et les puits servent aujourd'hui pour récoulement des eaux; ils réunissent les eaux de source et de pluie et les conduisent jusqu'aux couches absorbantes inférieures.

Malgré tant de précautions, des éboulements causés parFinfiltration des eaux et par la pesanteur des couches peu compactes , arrivent fréquemment. Us nécessitent des réparations coûteuses et une surveillance des plus actives.

Quand l'élévation du terrain est trop considérable pour qu'on puisse songer à y établir une tranchée à ciel ouvert, on est forcé de construire une de ces galeries souterraines, auxquelles est resté attaché le nom anglais, de titnneL 11 y a peu d'années, les tunnels étaient encore une sorte de curiosité ; on les citait comme des merveilles. Aujourd'hui, ils se rencontrent partout, et n'étonnent personne.

Les tunnels les plus remarquables sont : celui de la Nerthe, sur le chemin d'Avignon à Marseille, dont la longueur est de 4,600 mètres; — celui de Biaisy, sur le chemin de Lyon, qui mesure 4,100 mètres; — celui du Credo, au chemin de Lyon à Genève, dont la longueur estde 3 ,900 mètres ; — celui de Rilly, sur l'embranchement de Reims, long de 3,500 mètres ; — celui des Apennins (chemin de Turin à Gènes), qui a 3,100 mètres; — enfin, ceux de Hommarting (chemin de Strasbourg) et du Hauenstein, sur le chemin de fer Central, en Suisse, qui ont, respectivement, 2,880 et 2,500 mètres.

Le souterrain qu'on sera obligé de percer

sur le chemin de Roanne à Tarare, tronçoi du chemin de Lyon par le NÎTemais, ann même une longueur de 6 kilomèires. Enfin, celui qu'on a commencé d*ouTrîr soasle Mool Cenis, pour relier sous le massif des Alpes,la chemins de fer de la France à ceux deriiilie, offrira la longueur énonne9d*enTiron 13 kilomètres! Nous reviendrons tout à Theurenr ce travail colossal.

Voici comment s'opère le percement d'un tunnel.

On commence par en fixer la diredioD, a l'aide de jalons plantés sur les flancs du mas- I sif qu'il s'agi tde traverser. Ensuite, onéreuse une série de puits, à quelques mètres de l'aie du tunnel projeté. Ces puits sont plus ou moins espacés, suivant la rapidité avec laquelle le travail doit être achevé. Dans le tunnel de Saint-Cloud, ils ne sont distants Tun de l'autre que de 50 mètres ; à Biaisy, on les échelonna de 200 en 200 mètres.

Les puits descendent jusqu'au niyeau de la voie projetée; on détermine leur profondeur à l'aide du profil en long préparé d'avance.

Quand les puits sont creusés, des ouTrien, armés de pioches, y descendent, et s*ouTrenl d'abord un passage transversal jusqu'à l'aie du tunnel. Ils se mettent ensuite à attaquer I le terrain, dans les deux directions opposées que doit suivre la voie. Pour exécuter ce travail souterrain, ils s'éclairent avec des lampes, et n'ont d'autre guide qu'une boussole.

Cette méthode est préférable à celle qui consiste à creuser les puits dans l'axe même du futur tunnel; car les galeries transver- ' sales servent de dépôts pendant toute la durée i des travaux, et le chemin une fois terminé, ; les puits peuvent être conservés pour l'aérage i du souterrain.

i Si l'on rencontre des sources, on donne aux I puits une profondeur plus grande, afin de les utiliser comme collecteurs des eaux.

L'extraction des déblais se fait par les puits, à l'aide de treuils, ou bien par les

Fig. ittT. ^ ËiaMis»em€iit du cintre.

Fig. 16a. -^ f^^UlïtiAiûaieiit det pieds -droiti.

fig. t<J9. — Maçoimerle dei pieds dmîti.

portes du lurinel, si elles sont ouvertes à

temps.

Les figures ci-dessus doniitTont une idée assez nette des diiïérentes phases de la conslruction d'un tunnel, La première (fig. 166) représente un eaiial bas et étroit, qui est l'einplacé bientùt par une galerie semi-circulaire (fig, 167)^ murée et soutenue par des étais, qui porte le nom de cinire. Quand le cintre est aciievé, on creuse en dessous; puis on commence la maçonnerie dus pieds-droits (tig. Iii8et!69). Lniin^on revêld'une paroi en

maçonnerie rintérîeur des puits que Ton vent conserver pour Taérage du tunnel, et oji les met en communication, par des rigoles, avec le canal par lequel s'écoulent les eaux au* dessous de la voie.

La figure Ifio (page 337) j montre conimenl les puits qui ont été creusés à répoque du commencement des travaux du tunnel, se ratta* client au tunnel après son exécution- Celte figure montre la galerie transverside qui a été creusée pendant les travaux, et (jui fait commuuiquer le tunnel avec le puib* Un voit en

bot. uDt <le« mieha ^ ai «ervcat de refage aux caBk-flûen. pendiBl le puBi^ do iniiis. Sot h méiDe ignfeoa¥6it h^wtf ^«MniiJgiitcM/ fui cDDinit^aa nM^ea d*iui ciBal ucfiné. les emx daaf une fone s^L^otemiDe, d*<Ki elles se perdent du» le sol.

La fcwigiiem do tanael de Bhky, que ■of prendrons pour exemple, afin de resa- ■MT. par une application spéciale, les données générales ^ précèdent,esl, aTons-noos dit, de i,iQb mcires, la haateur maxiniiun da masâf an-dessus de la Toie, est de 200 mètres. Ce tunnel ourre un passage da bassin de la Seine dans celui du Rhône, et relie ainâ les eaux de la Manche à celles de la MéditerraDée. Vingt-un puits. e5f»acrr« d- 200 en 200 mètres, ont serri a k- crcus<:r, tt on en a conserve quinze f»»jLir Taerage. La galerie s-juterraiue a unt: hauteur de 7*,50 sous cltrf. sa largeur est de 6 mètres, la pente de la Toie est de 4 millimètres, Ck: qui donne une différence du nJTeau de 17 mètres entre Tectrre et la sortie.

Ce tunnel, qui a été achevé en trois ans et quatre mois, a occupé 2,500 ouTiiers.

Arrivons au gigantesque souterrain qui doit relier la France à F Italie, par le Mont-Cenis.

On pouvait songer, pour opérer la jonction des chemins de fer de la Savoie et de la Suisse avec ceux de la haute Italie, à étahlir le long despeniesduSimplon. une voie ferrée, à rampes convenablement ascendantes, à la condition de Caire construire des locomotives d'une très-grande puissance. Ce projet fut mis en avant et bientôt abandonné, peut-être à tort; car les remarquables études que M. Eugène Flachat a entreprises à ce sujet, ont beaucoup (ait avancer la question, et elle pouvait peutêtre être résolue dans ce sens. Mais, en 1857, époque à laquelle le gouvernement sarde adopta le projet du percement du Mont-Cenis, . ridée de (aire remonter les cimes alpestres ; aux convois d'une ligne ferrée, aurait semblé un trait de folie.

£n matière de science et d'industrie, les

Mies de la veille

fl fallait

ksrêafilés dn lende-

Lldëed*!

Alpes, ui

lepeireaentdela d'une loBgnenr ; sonnable.

Pour mettre œ fmgA a < conmiencer par chfjrWa la moindre qiaisseur des Alpes el la moins itarledilacnoe de niveau d'un versant à Tantre. Cette double condition parut rempiîe entre Modnne, en France, et Bardonnèclie, en Italie, c^'esA-à-dire au mont Tabor, à dix fienes environ, du Mont-Cenis proprement diL LVpaîsseiir delà montagne est sur ce parcours^ d^enviroo 13 kilomètres. et sa hauteur, de i,600à l,SOO mètres.

L'homme à qui revient rhonneur d'avoir le premier indiqué le point le plus bvorable pour le percement de ce passage et de ce tunnel colossal, nVtait point un ingénieur: c'était un modeste habitant de ces montagnes, homme nullement savant, mus doué d'intelligence et d*uae rare persérérance, il se nomme M. Medail.

Ln ingénieur belge, M. Mauss, directeur des chemins de fer entre Turin et Géoes, se dévoua activement à Tétude de ce projet Aidé du savant géok^;ue Sismonda, M. Mauss parcourut toutes les vallées aoœssibies, fit étudier les traces, et présenta, en 1849, au gouvernement sarde, un projet avec pièces à l'appui, d'après lequel les frais d^exécution devaient s'élever à 33 ou 40 miUions.

Les procédés imaginés par M. Mauas et essayés par lui. se composaient d'un système de perforateurs mécaniques mis en mcmvement par une chute d eau, et d'une méthode de transmission de la force motrice à Taide de poulies et de câbles. Mais ce système laissait beaucoup à désirer.

Six ans plus tard, en !8oo, un physicien suisse bien connu. M. Colladon, se rendit à Turin, et lit connaître un ensemble de moyens

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

qu'il proposait d'appliquer au percement des Alpes.

Les procédés de M. Colladon avaient pour trait caractéristique l'emploi de l'air comprimé, devant servir, tout à la fois, à la transmission de la force mécanique et à l'aérage du souterrain.

A la même époque, un ingénieur du chemin de fer de Victor-Emmanuel, M. Bartlett, fit connaître une nouvelle machine à vapeur locomobile, destinée à pousser contre le roc, des fleurets de mineur. Mais la machine de M. Bartlett, excellente pour les travaux à ciel ouvert, ne pouvait s'appliquer aux travaux du mont Tabor, parce que la vapeur aurait bientôt rempli la galerie et rendu impossible la présence des ouvriers. Toutefois, on pouvait espérer d'arriver à un résultat satisfaisant, en combinant ensemble les deux moyens proposés par MM. Colladon et Bartlett, c'està-dire en substituant l'air comprimé à la vapeur dans la machine à perforer les roches. •> La grande question était donc de se procurer facilement l'air comprimé dont on avait besoin pour faire marcher la machine.

Ce nouveau problème fut résolu par trois ingénieurs italiens, MM. Grandis, Grattone et Sommeiller, au moyen d'un appareil qui devait servir à la fois à la ventilation du tunnel, à la perforation du roc et au déblayement des débris produits par l'explosion des mines.

Le compresseur hydraulique imaginé par ces trois ingénieurs, consiste en une sorte de vaste siphon renversé qui, d'un côté, communique avec une chute d'eau de 26 mètres, et de l'autre, avec un réservoir d'air. L'eau estemployée à comprimer l'air dans le réservoir, jusqu'à 6 atmosphères. Cet air, maintenu à la même pression, par une colonne d'eau en communication avec un réservoir élevé de 50 mètres, sert de force motrice pour enfoncer dans le roc, des fleurets horizontaux, qui y creusent des trous de mine. La poudre fait ensuite voler en éclats, la roche ainsi entamée ; et l'air comprimé est utilisé de nou-

veau pour opérei le déblayement des décombres.

Cet appareil fut essayé et étudié par une commission composée d'ingénieurs et de savants, qui déclarèrent qu'il creuserait les trous de mine douze fois plus vite que ne pourrait le faire le travail manuel ; — que, grâce à ce perforateur, on avancerait de 3 mètres par jour, au lieu de 0",45 ; — et que, par conséquent, la durée totale du percement de la' montagne serait réduite de trente-six ans à six années de travail seulement. Tout était donc pour le mieux.

Le 1" septembre 1857, eut lieu l'inauguration solennelle des travaux, avec une pompe digne de l'importance de cette œuvre gigantesque. Le roi Victor-Emmanuel et le prince Napoléon mirent le feu aux mèches des deux premières mines, à l'aide de deux fils électriques de 800 mètres de longueur, établis à Modane, au pied du mont Tabor du côté de la France. Les travaux commencèrent peu de jours après.

Cependant, on s'aperçut bientôt que les calculs de la commission étaient chimériques; car, au lieu d'avancer, de chaque côté, de 3 mètres par jour, ce qui aurait donné une avance totale de 2,000 mètres par an et de 8 kilomètres en quatre ans, on n'était encore parvenu, au mois de septembre 1861, qu'à 750 mètres de l'extrémité de Modane, et à 950 mètres du côté de Bardonnèche ; total : 1 ,700 mètres seulement, en quatre années.

C'est que la difficulté de faire manœuvrer le perforateur mécanique au milieu des décombres et sur des surfaces irrégulières, compensait tous ses avantages, et retardait le travail dans une mesure extraordinaire. De plus, à mesure qu'on s'enfonçait dans les entrailles de la montagne, l'aérage devenait de plus en plus problématique.

On n'a donc pas tardé à reconnaître que le percement du tunnel des Alpes sera beaucoup plus long et plus difficile que ne le présentaient les prospectus de Fentreprise.

MERVtlILLËS DE LA SCIENCE.

Quoi qu*il en soit, le tracé adopté pour cette voie souterraine, part de la commune des Fourneaux, près de Modane, en Savoie, court duN.-N.-0.auS.-S.-E.,etvaaboutiràBardonnèche, petit village d'Italie, situé à environ 40 kilomètres de Suze. Il suit, à peu de distance, le col d*Ârionda et le col de la Roue. Les deux points choisis pour les extrémités du tunnel, sont éloignés de 12,200 mètres. Ils .correspondent à peu près à la partie la plus étroite de la chaîne des Alpes, à savoir, au faite qui sépare les vallées de TAar et de la Doria, lesquelles suivent deux pentes parallèles et opposées. Le point culminant de la montagne à percer, s'élève à 2,950 mètres au-dessus du niveau de la mer.

L'entrée du tunnel à Modane, est située à une altitude de i ,200 mètres, celle de Bardonnèche à 1,330 mètres, ce qui fait une diiïérence de niveau de 130 mètres. Pour racheter cette inégalité énorme, on donne à la voie, du côté italien, une pente de 5 millièmes, et du côté français, une inclinaison de 23 -millièmes; de sorte que le milieu du tunnel est un peu plus élevé que l'entrée de Bardonnèche. La crête de la montagne se trouve audessus de ce point, à une hauteur de 1,600 mètres.

Le tunnel aura deux voies, 8 mètres de largeur, et 6 mètres d'élévation.

Les roches qu'il s'agit de traverser, sont beaucoup plus dures à Modane qu'à Bardonnèche. A Modane, on a trouvé des poudinguesetdesquartzites ; puis viennent 3,000 mètres de calcaires compactes, et enfin, du côté de Bardonnèche, des calcaires schisteux assez tendres.

La dureté plus grande de la roche, jointe à l'absence de machines, a beaucoup retardé les travaux du côté français, pendant qu'ils Avançaient assez vivement du côté italien, où l^i chutes d'eau de la Doria et de quelques MMtres torrents, permettaient d'installer les A:^/^^^|/r«sseurs hydrauliques de M. Sommeiltéit.' t'é4HHindiXiïi M. Sommeiller a fait cons-

truire pour Modane, un autre appareil, approprié aux ressources naturelles dont on pouvait disposer à cette station. C'est un compresseur à double effet qui fonctionne sous l'action seule de la faible chute d^eau de 5" ,60 qui existe à Modane. L'emploi de cet appareil doit accélérer les travaux.

Les puissants compresseurs employés au percement du tunnel des Alpes, peuvent débiter, par heure, 2^,000 mètres cubes d'air comprimé, quantité suffisante, dit-on, pour renouveler l'air intérieur, et dont une faible partie seulement est nécessaire pour faire mouvoir les pics qui labourent la roche. Chaque perforateur creuse une dizaine de trous de 0'",90 en six heures. Pour faire sauter les mines et déblayer les décombres, résultant de l'explosion, il faut encore quatre heures. On avance donc, en moyenne, de 0'",90 en dix heures, ou de 1",80 par jour. Deux mille ouvriers, mineurs, maçons, cantoniers, tailleurs de pierre ou mécaniciens, travaillent nuit et jour des deux côtés du tunnel, se relayant de huit en huit heures.

Il est difficile d'assigner d'avance une limite à la fin des travaux ; mais s'il ne survient aucune difficulté imprévue, on espère que tout sera terminé en 1872.

Quand cette œuvre grandiose sera achevée, on se rendra de Paris à Turin en 22 heures, de Paris à Milan en 27 heures. On pourra dire alors qu'il n'y aura plus ni Pyrénées ni Alpes.

D'après un récent rapport de M. Sommeiller, à la fin de l'année 1863, on avait percé 2,322 mètres du côté de l'Italie et 1,763 mètres du côté de la France ; ce qui donne un total de 4,085 mètres : juste un tiers de la longueur totale du tunnel. Depuis le!" janvier 1865 jusqu'au 1" janvier 1866, on a percé 1,147 mètres en plus, ce qui fait en tout 5,232 mètres. Mais le travail est maintenant arrêté par une masse de granit où l'on n'avance qu'avec une vitesse inférieure d'un tiers à la vitesse ordinaire.

La présence de cette roche avait été trèsexactement prédite par MM. Elie de Beaumont et Sismonda qui avaient annoncé du granit à une distance de l^SOO à 2,000 mètres de la bouche du tunnel, du côté de Tltalie.

On vient de voir que les conditions particulières aux chemins de fer et les difficultés inhérentes à leur établissement, ont été une occasion constante de triomphe pour la science de ringénieur. La construction des ponts et viaducs, que nous avons maintenant à examiner, va nous prouver que l'architecture n'a pas moins gagné que les autres arts, à la création des railvays. Des proportions monumentales dans les édifices, une foule de types nouveaux créés pour les besoins de circonstances particulières, des procédés ingénieux, imaginés pour résoudre des problèmes qu'on n'avait pas encore osé aborder ; tout cela donne aux constructions architecturales qui dépendent des chemins de fer, un cachet spécial de grandeur, d'originalité et d'élégance.

Les ponts se classent d'après la nature des matériaux employés à leur construction. Il y a d'abord, les ponts en bois, ou estacades^ ensuite les ponts en pierre, et ceux en fer.

Les ponts en bois sont les plus économiques, mais aussi les moins durables. Abandonnés en Europe, ils sont encore fréquemment employés aux Etats-Unis, où les convois franchissent les rivières et les marécages, sur des charpentes à peine terminées, sans parapets ni tabliers, au risque des accidents les plus horribles, qui n'arrivent, en effet, que trop souvent.

Les ponts en charpente sont très-communs en Angleterre, dans le Cornouailles, où ils ont donné lieu à des constructions d'une hardiesse et d'une légèreté admirables.

Le plus grand viaduc en bois qui existe, est celui de Haut-Portage, dont la longueur est de 267 mètres et la hauteur de 79 mètres.

Quelquefois, les estacades ne servent que d'une manière provisoire. On se hâte de con-

struire à leur intérieur, des ponts définitifs; puis on les démonte , sans que le service ait souffert un seul jour d'interruption.

C'est ainsi que le pont en tôle d'Asnîères, sur le chemin de Paris à Saint-Germain, qui fut si stupidement détruit en 1848, fut reconstruit, la même année, sous une estacade provisoire, sans nécessiter la moindre interruption dans le service des lignes innombrables qui s'entre-croisent à chaque instant sur ce pont.

Les ponts de pierre qui atteignent une certaine longueur, se nomment viaducs.

Parmi les viaducs, l'un des plus remarquables et des plus connus, est celui du val Fleury, près Meudon, sur le chemin de fer de Versailles (rive gauche). Il fut construit par M. Doyen. Comme le fond de la vallée se compose d'un terrain argileux très-mou, il fallut pousser les fondations jusqu'à la couche de craie inférieure. Le volume de maçonnerie cachée sous terre, se trouve donc presque aussi considérable que la partie visible.

Les arches élancées de ce viaduc, remarquable par sa svelte élégance, sont pourtant moins élevées que celles du célèbre viaduc de Durham, en Angleterre, dont la hauteur est de 40 mètres. Les arches ont de 4S à 50 mètres d'ouverture.

Un des ouvrages de ce genre les plus hardis que nous puissions signaler, c'est le viaduc de la Goltsch, en Saxe, dont la hauteur maxima est de 80 mètres, et la longueur de près de 600 mètres. C'est la hauteur du sommet du Panthéon à Paris !

Le beau pont établi pour le passage de la Marne, à Nogent, près Paris, et les viaducs établis aux abords de ce pont, méritent aussi une mention spéciale. Pont et viaduc dessinent une courbe longue de 700 mètres. Les quatre arches qui s'élèvent sur la rivière, ont 20 mètres de haut et 50 mètres d'ouverture. Trente arcades, plus petites, les relient aux remblais des abords. La maçonnerie est faite en pierre meulière et ciment romain.

Rien de plus élégant, rien de plus liardi que le viaduc tf Auleuil situé au r*Dinldu jour, sur le chemin de fer de ceiulure de Paris.

CilousencoreleviaducdeChLitimont([laule- Marne) qui a été construit sur la Suize, Long de 600 mètres, haut de 50 mètres, cet ohvrage d*arl fut exécuté en moins d'une année, en travaillant nuit et jour, et en se servant, la nuit, de la lumière électrique» Cette rapidité fut un vrai tour de force dont ou n'avait pas encore eu d'exemple.

Le viaduc *le plus léger qui ait été encore constiuitjcst celui deCornelle, près de Chantilly (cliemin de fer du Nord)* 11 est entièrement en moellons, sauf les parements. Sa hauteur mnxima est de 25 mètres; les piles W Hvut JKIH évidées*

Sous devons citer enfin parmi les heaux »ctdui qui traverse la vallée de Tlndre, tTiiitisei Monts, sur le chemin de Paris

à Bordeaux. Ses cinquante-neuf arches onl^ une hauteur moyenne de 22 mètres, et ^d^Ê développent sur un espace de 730 mètres. C'est un des plus heaux monuments auxquels ait donné naissance la construction de ne

chemins de fer.

Le viaduc que nous avons choisi pour donner, par une figure précise, une idée de la couslruction de ce genre d'édifice, est celui de Morlaix, sur le chemin de fer de Paris à Brest (fig, !70). Ce viaduc passe à une hau^ leur considérable, au-dessus des maisons de' la ville.

Le pont qui relie les deux rives du Rhône, entre Tarascon et Beaucaire, est en pierre et^Ê en fer. Ses piles et culées sont en pierre et le tablier en fer. Il a coûté six millions et denrii.

Ce genre de ponts (pierre et fer on fonte) est aujourd'hui très-répiindu en Europe.

Nous citerons, parmi ces sortes de ponts, ceh

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

Flg^ 171. — PoQt iur le Hhm, entre Striit>ourg et Kehl

de Newcastle, bâli par Robert Stcpherison, et celui d^Asnières.

Quand la portée des travées doil iHrc trèscoiisidérabio, on a recours aux ponts tubu- /aires ^ qui sont aux ponts et viaducs ordinaires, ce que les tunnels sont aux tranchées.

Les poHis titbuiaires sont de vastes con* duits rectangulaires, formés de quatre lames de tôle rivées ensemble et reposant, par leurs extrémités, sur des cuiées, ou sur des piles ' très-écartées, en ma<;onuerie. Les convois passent dans rinlérieiir de ces immenses * tuyaux suspendus, qui manquent assurément d'élégance, mais dont la forme est calculée pour offrir une grande stabilité , malgré leur légèreté relative.

LiiS ponts tîihilaires les plus célèbres, sont les deux ponts de Conway et de Menai, construits par Robert Stephenson sur le chemin

de fer de Chester à Holyhead. Le premier relie la petite île de Holyhead à File d*Anglt> sey ; le second établit la communication entre Anglesey et le comté de Carnarwon (pays de Galles). On lui a donné le nom de Britannia Bridge.

Voici dans quelles circonstances Stephenson iitiagina Taudacieuse construclion du pont de Menai»

Le chemin de fer avait à franchir le détroit qui sépare l'île d'Anglesey du pays de Galles, et qui ofTre une largeur minimum de 300 à 400 mètres. L'amiiauté anglaise, à laquelle il fallut soumettre le projet du pont à construire, exigea d'abord que le niveau des rails fut porté à 30 mètres au moins au-dessus des [dus hautes marées, afin de permettre aux navires de passer par-dessous avec toute leur mâture. Elle exigea ensuite , qu'il ne fut fait aucun

usage de cintres ni d'échafaudages pour la construction du pont. C'était mettre les ingénieurs, littéralement, au pied du mur.

Robert Stephenson ne fut pas longtemps embarrassé par ces difficultés. Il commença par faire construire, sur un rocher situe au milieu du détroit, une tour élevée de 50 mè*tres; puis, sur chaque rive, une tour un peu moins élevée, distante de 140 mètres de la tour moyenne; enfin à 70 mètres en arrière de ces deux piles extrêmes, deux culées, adossées aux levées d'Anglesey et de Carnarwon. Alors quatre tubes de fer laminé, longs chacun de 144 mètres, hauts de 9 mètres et larges de 4", 50, furent amenés sur des radeaux entre les trois piles, au-dessous de l'emplacement qu'ils devaient occuper, et hissés jusqu'au sommet des tours, au moyen de presses hydrauliques mues par la vapeur et placées sur les tours.

Chacun de ces tubes pèse 1,800 tonnes.

C'est près de 2 millions de kilogrammes, qu'il fallut monter à plus de 30 mètres de hauteur!

La pile du milieu fut ainsi reliée, par deux tubes parallèles, offrant ensemble une largeur de 9 mètres, avec chacune des piles extrêmes. Les tubes de 70 mètres furent construits en place, sur des échafaudages, et réunis aux grands tubes, au moyen de tubes de raccord. De cette façon, chaque moitié du pont se compose d'une immense poutre creuse de 460 mètres de longueur, fixée sur la pile centrale, et reposant librjsment sur les deux piles de rive et sur les culées. Chacune de ces deux poutres pèse 5,400 tonnes. Leurs poids réunis donnent, par conséquent, près de 11 millions de kilogrammes. On a calculé que le poids seul des clous qui ont servi à assembler les feuilles de tôle, est de 900 tonnes.

IjC pont de Menai a coûté 15 millions.

Quant au pont de Conway, qui relie l'île d'Anglcîiey à Ilolyhead, les deux poutres panllolrs, longues de 122 mètres entre leurs iKhu culcn», ne sont supportées en aucun '

point intermédiaire; elles pèsent chacune 1,130 tonnes.

11 y a quelques années, Stephenson et Ross ont construit, sur le fleure Saint- Laurent, un immense pont tubulaire, qui donne passage au chemin de fer de New- York au Canada, et qui a reçu le nom de Pont Victoria. D'une longueur totale de 2,740 mètres, il offre vingt-cinq travées, d*une portée qui s'accrott depuis 74 jusqu'à lOOmètr^, en allant des culées vers les piles du milieu. En même temps, les piles augmentent d^épaisseur, et la hauteur du tube s'accroît dans une proportion semblable ; au centre, elle est d'un peu moins de 7 mètres. Le plancher du tube se trouve à 18 mètres au-dessus de Tétiage. Le poids total du fer employé à la construction de cet ouvrage cyclopéen^ dépasse 10,000 tonnes.

Le passage des convois dans le pont KiVtoria a lieu ordinairement en quatre minutes, ce qui correspond à une vitesse moyenne de 40 kilomètres par heure. Mais les ingénieurs ne doutent pas qu'on ne puisse circuler dans ces tubes, sans aucun danger, à des vitesses beaucoup plus considérables. La confiance qu'inspire leur solidité est sans réserve.

De tous les ponts tubulaires construits en France, nous ne citerons que le pont de Maçon, sur la Saône, dont les piles, entièrement en fonte, reposent sur des fondations de béton et de maçonnerie, qui ont été construites sous l'eau, à l'aide de l'air comprimé, d'après le système de fondations tubulaires^ alors nouveau en France.

Quand les montants latéraux et le plafond sont évidés, \epont tubulaire devient un pont treillissé. Tels sont les célèbres ponts de Kehl sur le Rhin (fig. I7l) ; de Bordeaux, sur la Gironde ; de Dirschan, sur la Vistule ; d'Offenbourg,surlaKinzig(cheminsdeferbadois),etc.

Le grand pont qui relie, entre Kehl et Strasbourg, le réseau des chemins de fer de l'Est français aux chemins badois, et qui a été livré à la circulation en 1861, a une Ion-

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

gueur totale de 23S mètres. Comme le tablier n'est qu'à 1",50 au-dessus des plus hautes eaux du Rhin, on a rendu mobiles, comme il est facile de le reconnaître sur notre dessin, les deux travées contiguës aux rives allemande et française, d'abord dans l'intérêt de la navigation, mais aussi, il faut le dire, dans un but stratégique. L'Allemagne a voulu pouvoir, à volonté, se séparer de la France, sa voisine.

Ainsi, Ton va prévoir, en pleine paix, le cas sinistre de la guerre entre les deux peuples! Les ingénieurs n'y auraient peut-être pcis songé ; mais les hommes d'État n'ont eu garde de l'oublier.

Le pont de Kehl a deux voies, séparées par une troisième, d'environ 2 mètres, et bordées de passerelles pour les piétons. Il repose sur quatre piles, larges de 15 à 21 mètres, et épaisses de 3 mètres à 4", 5.

Les fondations présentaient des difficultés exceptionnelles. La vitesse du courant, la composition du lit du fleuve, lequel consiste en gravier d'une profondeur de 60 mètres, les aflfouillements continuels produits dans ce lit par les crues rapides, et une foule d'autres obstacles s'opposaient à l'emploi des procédés ordinaires.

On a donc eu recours, pour bâtir dans le lit du fleuve, les piles du pont, au procédé des fondations tubuiaires^ c'est-à-dire à l'emploi de grands caissons remplis d'air comprimé, qui refoule les eaux, et permet aux ouvriers de travailler à l'intérieur de ces caissons, ouverts par leur base inférieure, laquelle repose sur le fond du fleuve. Comme nous décrirons ce procédé dans une notice spéciale, nous nous bornons à le mentionner ici en un mot.

Le pont de Kehl a coûté 8 millions. Quand on le mit à l'essai, avant de le livrer à la circulation,quatorze locomotives etquatre-vingts wagons, formant ensemble un poids de 960 tonnes (8 tonnes par mètre courant) , ne purent faire fléchir le tablier que de 12 millimètres, pendant une journée entière.

Le pont du Rhin à Cologne, construit de 1855 à 1859 , qui oflfre une longueur de 400 mètres, et a coûté 10 millions ; — celui de Coblentz, de date plus récente ; — celui de la Gironde, à Bordeaux, dont la longueur totale, y compris les viaducs aux abords, est de 630 mètres ; — ceux de la Vistule, à Dirschan et à Varsovie; — et quelques autres ponts célèbres, appartiennent, comme il a été dit plus haut, à la catégorie des ponls d treillis.

Les ponts de Bordeaux et de Varsovie, ont nécessité, comme celui de Mâcon et celui de Kehl, des fondations tubulaires.

Ce procédé a été suivi également pour la fondation de la pile unique du grand pont de Saltash, construit sur un bras de mer, à Plymouth, et pour la fondation des ponts de Rochester, d'Argeuteuil, etc.

Le pont de Saltash est un bowstring^ c'està-dire un pont dont le tablier est soutenu par des tirants verticaux attachés à un axe supérieur tubulaire, de section elliptique.

Les ponts sur l'Aar et sur la Sitter, longs, chacun de 160 mètres, et celui de Fribourg, long de près de 400 mètres et haut de 86 mètres, reposent sur des colonnes en fonte portées sur des piles en pierre.

Pour terminer, nous devons mentionner \q% ponts suspendus qui ne sont toutefois employés qu'en Amérique, pour les chemins de fer. Decenombre,sontlespontssur la Harpes, au chemin de fer de Baltimore à l'Ohio; enfin le fameux etmagnifique pontdu Niagara, qui fut commencé en 1852 et livré au public en 1856.

Le pont du Niagara, donne passage, en même temps, à un chemin de fer et à une route ordinaire. Il a une longueur de 246 mètres et passe à 74 mètres au-dessus du Niagara et de ses cataractes.

M. Rœbling, constructeur de ce pont, en a édifié depuis un autre sur le Kentucky, dont la portée est de 367 mètres.

Il est fort singulier que les ponts suspendus (auxquels nous consacrerons un chapitre, dans une notice spéciale) souffrent beaucoup plus

des trépidations causées par les piétons, que par le passage d*un convoi de chemin de fer. Selon M. Rœbling, un train pesant, lancé à la vitesse de 36 kilomètres par heure, occasionne beaucoup moins d*ébranlement, que vingt grosses têtes de bétail passant au trot. Les cortèges publics, marchant au son de la musique, ou des compagnies de soldats, qui s'avancent au pas en cadence, produisent un efietpire encore. Aussi les troupeaux de bestiaux doivent-ils être divisés en groupes de vingt têtes au plus, et Ton n'admet pas au delà de trois groupes à la fois sur le pont.Quand un régiment en marche se présente pour firanchir un pont suspendu, on fait rompre les rangs, et les hommes ne passent que par petits groupes séparés.

Les ponts tournants se rencontrent encore assez fréquemment sur les chemins de fer belges.On en voit quelques-uns en Amérique, en Angleterre et en France , mais ils sont dangereux, et constituent une grave cause d'accidents.

Nous ne terminerons pas ce chapitre relatif aux œuvres d'art sans dire un mot des gares^ qui appartiennent à la catégorie des constructions accessoires.

La disposition, aussi bien que l'étendue des gares, exerce une grande influence sur les manœuvres, et rend, par suite, l'exploitation plus ou moins commode. On s'est aperçu trop tard, sur un grand nombrede nos lignes, que la construction des gares n'avait pas été suffisamment étudiée, parce que les architectes étaient alors étrangers aux besoins de l'exploitation. C'est, du reste, ce qui est arrivé pour bien d'autres édifices consacrés à la science ou à l'industrie, et en présence desquels nos architectes se trouvent dépourvus des lumières spéciales qu'exigeraient ces travaux.

Quant à la partie décorative et architecturale des gares, il est à remarquer que les gares françaises se distinguent par un style heureux et de bon goût. En Allemagne, au

contraire, on rencontre un genre bâtard, où les ogives et les tours crénelées du moyen âge jouent le rôle principal, et en Angleterre l'œil est surpris pcv de lourdes imitations des portiques et colonnades de la Grèce. On a eu le bon goût en France, d'éviter cet inutile anachronisme de l'art.