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IMS VJOÏLLIS lûCTES DC GLOBE.

dm smilerTaîn est donc de 26 mètres, rach par 4s fcsi» et nmfts appropriées, et la cote extrême pcvfiL Tefûscvr àt roche aindessus de la \oûte de la gale allent 1^» wlres. Le profil de la montagne au-dessus de 1 At b çalerie est kn cependant doffrir toujours des cotes trêflMS idks<fne ccflcsda Kastelhoro. Si, partant de Gœscher

b roate qui conduit au sommet du col, n it le* quatre premiers kilomètres, à trai iViroit défilé de* ScbôUenen et la florissante plaine d'And matL à de* ahitndes qui ne surpassent guère de 300 mètrei nirean du souterrain. Sous la Toâte du passage du Trou d'I en face de b ckute saurage de la Reussau Pont du Diable, m pourrions, en abaissant une perpendiculaire jusqu'à 300 met de profondeur, tomber juste sur la voûte du souterrain, A par d'Hospentbal. où les Toitures qui font le serrice du col du ( thard et de b Passe de la Furka relaient leurs chevaux, les lac de b route de montagne commencent, et deviennent de plus [dus resserrés jusqu*au sommet, au Lac Noir de THospice ( voyageurs. La descente vers le versant sud est plus rapide encc que la montée nord, et la longue route blanche qui condail Airolo. se détachant sur le fond sombre des rochers qui Te oaissent. prend l'aspect d'un gigantesque serpent, déroulant ! loniTS anneaux jusqu'à l'entrée de la vallée du Tessin.

< ^, I^ vie sur un chantier souterrain. — Gœschenen et Airo

emboacbores da s^rand tunnel. — Le rôle du « compresseur d'air

Fi\on>-nous. pour la description que nous voulons faire d deux chantiers, tels qu'ils existaient dans la période d'activité d :rrand travail, à Tembouchure nord du tunnel, située au bdu village de Gœschenen, triste bourg du canton suisse d'U« à 30 kilomètres environ du lac des Quatre-Cantons. Une soixai laine de maisons, aux pans grisâtres etlézardés, adossées pêl» nièle aux quartiers de roc détachés ô^^ '••ommets, ou at énormes moraines abandonnées n dans sa

recul séculaire, c'était là tout Gœschenen aTant que Tourei* ture des traTan d'exécution du nouveau souterrain des Mfâ eût apporté dans ce désert tonte Factirité d'une exploitation siB trêve. Côte à côte avec le vieux bourg, surgit bientôt une viQ nouvelle, élevée à la hâte pour donner un abri moinentanéi une population de deux mille mineurs, mécaniciens, maçoili cambusiers, faisant irruption dans ce coin désolé. Pendant lui neuf années que durèrent les travaux du percement, GcBschenai présentait au touriste l'étrange aspect d'une de ces cités améfiî caines improvisées, pleine de remuement, de cris, parfois à$ sanglantes batailles ; de chacune des maisons qui bordaient la^ route d'une longue file d'étalages et de cabarets, sortaieaii^ ici un air de valse, là le bruit d'une dispute retentissanii) « à Titalienne». Marchant à la file, les escouades de mineuiit reviennent en groupes de la galerie, chantant « l'hymne à Gar^ baldi » ou quelque vieux refrain populaire de l'autre côté dei monts, dont ils «candent la mesure avec leurs lampes encon. allumées. Une détonation sourde fait vibrer l'air, une autre,] cinq, six successives : c'est la mine qui éclate dans le souterrain, arrachant à la montagne sa part de rocher de chaque jour. Puis, tout rentre dans le silence, que perce seul par moments le sifflet, aigu des locomotives remorquant les déblais du souterrain.

Au sortir du village, avant de gravir le premier lacet de la route qui s'engage dans Tétroit défilé des SchôUenen, au pied même du massif granitique qu'entaille la perforatrice, on aperçoit dans son entier le chantier nord d'exploitation du tunnel (fig. 43). ; Aidé par le plan topographique qui accompagne notre texte . ffig. 44), notre lecteur pourra reconstruire dans sa pensée Tinstallation mécanique extérieure du grand travail, sauf toutefois les prises d'eau, réservoirs et canalisations qu'il nous a éié impossible de faire entrer dans le cadre du dessin.

Toute notre attention se concentre en premier lieu sur le ïjAtimcnt des « compresseurs d'air». Ces sept machines, couchées Tune près de l'autre sur leurs solides bâtis, commandent 1© travail. Ce sont elles qui soufflent dans l'intérieur de la mon-

par rintermédiaire des conduites, Tair comprimé qui: le battement du fleuret percuteur des perforatrices. Que cnpresseurs Tiennent à s'arrêter, le tunnel reste inactif. LYons pu dire avec raison qu'ils sont a Tâme » du grand neat. — Le fonctionnement du compresseur est le plus

du monde. L'air atmosphérique, après avoir pénétré dans ps de pompe par deux soupapes d'aspiration placées à la supérieure de chacun des deux couvercles antérieur et eur, en ressort, comprimé à la pression voulue, par trois orifices à soupapes, placés à la partie inférieure du même cle. Lorsqu'il a déposé, dans un réservoir situé à proxies cylindres compresseurs, l'eau de refroidissement qu'il atoée avec lui, le fluide comprimé se rend, par une ite en fer, dans les grands réservoirs où il est emmagasiné le service des perforatrices du souterrain, ou d'autres ; mécaniques utiles à l'exploitation, tels que le marteaudes ateliers de réparations, et surtout la locomotive à air imé employée pour le service des déblais, gt-trois cylindres,comprimant par heure 1 ,200 mètres cubes

8 atmosphères, fonctionnent sur chacun des deux chane Gœschenen et d'Âirolo. Us sont partagés en sept groupes, inq de trois cylindres, ou 15 cylindres de 0'°,42 de diamètre tô de course, et deux groupes de deux cylindres, soit 4 cys de 0"*,62 de diamètre et 0°,90 de course. A ces 19 cyliniennent s'ajouter 4 petits compresseurs, établis spécialepour les locomotives à air. L'installation entière des 23 res est actionnée par 6 turbines, desservies par la grande ite qui descend du Val des SchôUenen.

re visite au bâtiment des compresseurs terminée, tout *èt se concentre sur les installations hydrauliques qui coment le mouvement des six grandes turbines. La prise d'eau son réservoir, où l'eau troublée de la Reuss dépose les res étrangères, neiges ou roches désagrégées, qu'entratne mrant torrentiel de 10 p. 100 de pente, est située à près kilomètre en amont de la bouche du tunnel. La chute

176 LES N01VELLE5 ROl'TES Dl* GLOBE.

totale est de 93 mètres. La dernière des cinq chambres du rôser- ' voir déverse Teau dans une conduite en tôle de 80 centimètres de diamètre, longeant la route du Gothard. A 150 mètres du 1 liàtiment des compresseurs, cette conduite se bifurque, au nMpfeD I d*une « culotte» en fonte, en deux branches de 62 centimëtrèi de | diamètre, qui s'engagent dans l'aqueduc voûté du bàtimealdes compresseurs. La première de ces deux branches dessert deux turbines: la seconde, les quatre autres. La longueur totale de la conduite, depuis la prise d'eau des Schôllenen jusqu^aa Mtiment des turbines, est de 8(X) mètres. Le volume d*eau distribué est d'environ 1,200 litres par seconde il).

Compresseurs d'air avec leurs accessoires d^installations hydrauliques, prises d'eau, conduite et turbines motrices^ oomposeni ce que nous pourrions appeler Tinstallation TÎtale d'un chantier d'exploitation souterraine, aussi bien celui de Temboucluire nord que le chantier sud dWirolo. Ce qui nous reste à signaler rentre dans la vie ordinaire d'un travail afféreatà une œuvre aussi colossale que celle du second percement des Alpes, à laquelle une armée de plus de trois mille ouvriers, mineurs, ^ inécaiiicicns, forgerons, travaillent sans relâche. Ici, ce sodt les ateliers de réparations de machines, avec leur façade encombrée d'adVils, de perforatrices, de pièces de compresseurs que le dur travail a courbés sans merci. Derrière, llambent les forges â burins. Tout près, le marteau pilon bat ses coups réguliers et sourds. Plus loin, ce sont les poudrières, légers bâtiments en planches, isolés parmi les éboulis de la montagne, où sont amorcées les cartouches de dynamite destinées au sautagedeU

(1) Ci-dossous la lôgcMulo du plan topographique (fig. 44) du chantier de GoBichaDCD. dout la tigun; 43 donne la vue pittoresque :

1. C.uiiduite «l'eau des graniles turbines. — 2. Bitinient des compresseurs d'air. III. TarlHA^ (iirard. AA, DH. Compresseurs à 8 atmosphères. CA\. Compresseurs à 14 atmosphères poir lecoflO' ti\e a air comprimé, aaa. C4)uduite d'air comprimé se dirigeant vers le touterraÎD. J j» Coadsii' d'injccliuu dos trous de mine. I). Sécheur d'air. E. Vannes d'arrêt. F. Régulateor de ptti»>^ iiiiuima. — 3. Compresseur à coIimuic d'eau, f. Conduite d'eau dus machioei à colonne d'eau* " 4. Aspirateur à cloches, tj. r.ouduite d'eau commandant les cloches aspirantes. — 5. àteliensd' réparations de machine?!. A. r4)nduite d'eau de la turbine des ateliers. — 6. Fonderie. — 7. For(;<^ ptiur burins de perror.it rice:« et autres pièces. — 8. Hangar d'essai des perforatrices. — 9 Mai^*" pilou. — !0. Scierïp. — 11. Vostiairoi pour visiteurs et ouvriers. — M. Magasins.

pu HtLËNE. — Routes

roche. Nous parcourons encore les cantines, la cité ouvrière, rhôpital, les ateliers des menuisiers, des charrons, où se confectionnent les cintres pour la voûte, où Ton répare les wagons à déblais. Nous croisons sous nos pas les conduites d'air ou d'eau d'injection des trous de mine, que nous voyons s'enfoncer dans le tunnel, les trains de déblais que remorque la locomotive à air (fig. 45). Au-dessus de l'ouverture, dans le bâtiment des iientilateurs, les énormes cloches en tôle, de 5 mètres de diamètre, aspirent à pleins poumons l'air vicié par la fumée des explosions souterraines.

Tout ce chantier est plein d'une activité fébrile. Les wagons remplis de burins roulent et cahotent sur les voies de service, comme avec un bruissement de bataille ; les compresseurs font vibrer leur souffle puissant; le fer rougi se tord sur l'enclume, «semantsurles bras nus ses étincelles d'or». A nos pieds, la Reuss ou le Tessin bouillonnent, déferlant leur écume sur les ferrailles entassées qu'ils baignent et découvrent à mesure, boulons, roues, tringles, cylindres, conduites, tout cela écorné, écrasé, déchiqueté dans le rude combat que l'homme livre à la nature au cœur de la montagne. Devant nous, dans l'obscurité muette du souterrain, les flammes pâlies des lampes des mineurs s'éloignent avec un tremblottcment confus. Entrons dans le tunnel, examinons son mode de percement, la disposition de ses chantiers d'attaque, le fonctionnement de ce deuxième organe essentiel, la « perforatrice ».

§ 3. — La lutte contre la montagne. — La destruction du rocher

et la « perforatrice ».

Le tunnel du Saint-Gothard, comme tous les souterrains qui servent de passage à une ligne de grand trafîc, est construit à deux voies ; il mesure 8 mètres de largeur sur 6 mètres de hauteur, et le volume de rocher à détruire par mètre courant a été de 60 mètres cubes. Pour enlever cette surface, on a dû établir plusieurs chantiers partiels d'excavation qui se suivaient à une

t80 LES NOUVELLES ROUTES DU GLOBE.

certaÎDe dislance l'un de l'autre. Diverses méthodes sont adoptées pour ce travail; celle employée au Gothard (fig. 46 et 47) consistait à percer au faite du (uonel, dans son axe, une petite galerie d'euviron 6 à 7 mètres carrés de superficie, soit t",^ de

fig. K. ~ galerie d Slrossc.

Sysiêi

I direction. — î. Élargii — i. Strosic.

du grand tunnel du Goth&rd. — I. NliK ] catotle ou abiuge. — 3.4.CuDettcs dd

hauteur sur une largeur équivalente. Cette petite galerie, doDl le progrès exerce une influence capitale syr la marche de l'excavation entière, et dont les péripéties ont été, au Gothard, si nombreuses, est suivie, à distance suffisante pour que l'explosion des mines ne compromette point la vie des ouvriers,

LE GRAND TUNNEL DU SAINT-GOTHARD. i81

par deux chantiers symétriquement placés à droite et à gauche de Taxe du souterrain^ qui complètent l'élargissement en calotte nécessaire à remplacement de la voûte. Ces deux derniers chantiers d'excayation prennent le nom d' « abatages » . Petite galerie de direction et abatages en calotte, en tout trois chantiers, forment le premier étage du souterrain en construction. La deDii-lune supérieure, qui recevra plus tard le revêtement en maçonnerie, est ainsi excavée.

Pour enlever le massif restant, le « stresse » , dont la hauteur est encore d'environ quatre mètres au-dessus du sol, on ouvre tout d'abord dans la roche une galerie centrale, un peu à gauche de Taxe du souterrain, afin de laisser sur Tun des côtés du massif noD encore enlevé la place nécessaire pour la voie de service de Tétage supérieur. Cette galerie centrale est appelée « cunette du stresse ». Sa profondeur relativement considérable exige que le travail s'efTectue en deux étages d'égale hauteur ou à peu près ; Fétage inférieur suit l'étage supérieur à une distance d'une trentaine de mètres, suffisante pour que l'explosion des mines ne détériore point l'affût ni ses perforatrices.

L'élargissement en calotte et la « cunette du strosse » une fois creusés, le« strosse» restant est excavé, jusqu'à ce que le profil de la galerie ait épousé la forme du revêtement indiqué, qui, dans les terrains ordinaires, est le plein-cintre avec piédroits, et aqueduc d'écoulement des eaux situé à la base de Tun des piédroits. Le revêtement avec « radier » ou voûte inférieure, n'est employé que dans les roches très délitées et sujettes à de nombreuses filtrations.

Tous les chantiers d'élargissement, de même que la petite galerie de direction, sont perforés mécaniquement, chacun d'eux, suivant sa section, exigeant un nombre plus ou moins grand de perforatrices, montées sur un solide cadre en fer, 1' « affût ». Chacune de ces perforatrices peut, à volonté, être déplacée sur ce cadre en hauteur et direction, selon que les trous de mines ont besoin d^ètre perforés à tel ou tel emplacement du front de taille, perpendiculairement à la roche ou dans une direction

LE> 50UTXLI.es BOCTES DU GLOBE.

oblique; dans ce dernier cas, on dit que les perforalrices travaillent «enévenlail». L'afTùtquîroule sur la voie de service se déplace avec le froatd'altaque, vers lequel il est ramené après l'explosion des mines el le relevage des déblais. L'excavation du tunnel du Gothard est, en somme, comme le montre la figure tbéorique 47 ,toutes proportions gardées, une attaque en gradins droits, à trois étages, analogue ù celles qui se pratiquent dans les exploitations minières souterraines.

Souvent déjà , nous avons prononcé le nonid?

E ^ '< perforatrice ». Qu'est-ce I --Î qu'une perforatrice ?Une I ^. barre à mine mue méi ^ caniquement, reprodui- « "5 sant, par le jeu automa- S I tique de ses organes, s S sous l'influence de l'air g c comprime qui la dirige.

s S S) les mouvements esseng I "H tielsdumineur qui,pour I ■â'^ forer un fourneau it - M S mine, imprime à son ~^^ outil un double mouvr-

LE GRAND TUNNEL DU SAINT-GOTHARD. i83

ment de percussion , soit de translation et de rotation dans le trou creusé. Les premiers essais de perforation mécanique rapide des trous de mine sont renfermés dans la curieuse étude de M. Henri Mauss, offrant au gouvernement piémontais sa machine à cisdaux, que nous décrirons dans le chapitre spécialement réservé au Mont-Cenis, découpant la roche en blocs enlevés ensuite au levier. En 1855, Bartlett propose sa perforatrice à vapeur, et enfin, les belles expériences de M. Golladon sur Tair comprimé conduisent Sommeiller à la création de la perforatrice actuelle.

Le mécanisme principal de toute machine perforatrice est fort simple. 11 s'agit en effet, pour le creusement des fourneaux de mine destinés au sautage de la roche : — r de faire battre au fleuret percuteur des coups violents et répétés, — 2** de communiquer à ce fleuret un mouvement de rotation qui Tempèche de s'engager dans le trou qu'il fore. — Le premier mouvement de percussion s'obtient en amenant alternativement sur les deux faces d'un piston auquel est liée invariablement la tige portefleuret, l'air comprimé à une certaine tension par les compresseurs des chantiers extérieurs; le mouvement de rotation de la tige est commandé par des mécanismes spéciaux ingénieusement distribués. Grâce à ces deux mouvements, l'empreinte laissée sur le roc par le fleuret percuteur pourrait être représentée par les différentes positions que prendrait le diamètre d'un cercle marquant la place du trou, si ce diamètre était déplacé à chaque coup d'un angle très petit. — La course du piston ayant une longueur déterminée, il arrivera certainement un moment oii le trou creusé sera assez profond pour que le fleuret n'atteigne plus la roche. La machine battra alors à vide, et, en dehors du travail négatif de l'outil, les organes se détérioreraient vite par ce mode de fonctionnement insolite, si l'on n'y remédiait en rapprochant le piston porte-fleuret du front d'attaque. Un troisième mécanisme commande ce mouvement automatique.

En résumé, les pièces essentielles qui se retrouvent dans chaque perforatrice sont :

181 LES NOLVELLES HOLTES DC GLOBE.

1* L'n eylindrt principal pour la percussion ;

2* Un piston percuteur^ dont la tige se prolonge et sert de porte-outil : on fixe à son extrémité, au moyen d'un mancht et d*une clarette. le cisefiii, burin ou fleuret^ destiné à perceSa trou de mine:

3"* L'n tiroir ou robinet distributeur ^ dont le mouTement et-\ient dirige alternativement Tair comprimé à Tayaiit ou rière du piston percuteur:

\^ Divers organes destinés, soit à faire tourner le piston, la porte-outil et le ciseau perceur, soit à faire aTancer le et ses annexes vers le front de taille pendant la perforation trou de mine, soit à retirer le tleuret du trou de mine lequel il est eusrasrè :

I V. Si

o' Un !iuppor(. ebiissis ou cadre rigide^ formé de deux barres longerons. le long desquels le cylindre et ses annexes pei glisser pour se rapprocher du trou en percement.

La longueur d'une perforatrice varie avec le système elle appartient. La machine Ferroux, construite pour la versée du massif granitique de Gœschenen, mesure 2",80 tleiiivl. ipii a lui-même l'^.^O. L;i longueur approximatiye de nuu'hine coinpK'to sur atTiit est donc de 4 mètres, sa lai •le 0-,i.*i il <y\^îo. son poids do i(^) kilogrammes. D'autres, légères, pèsent seulement ITM kilogrammes.

l'n grand nombre de systèmes de perforatrices ontvule jottf depuis que le premier trou de mine a pu être foré mécaniqvml ment aux tiancs des Alpes du Piémont, et pour notre part, noeffi' en avons luen \u ess;iyer une vingtaine au Gothard. Les dent» types principaux employés ont été exclusivement les machinai) Ferroux et Mac-Kean Seguin, la première dans la galerie Nord^-la seconde sur les chantiers dWirolo. Ces deux machines, qn# nous rencontrerons dans les grands travaux similaires du Gothard, au souterrain autrichien de TArlberg par exemple, ne sont du reste que d heureuses transformations de l'outil primitif du Mont- Ccnis. De même que la machine qui lui donne le mouvement, le com[»rosseur, la perforatrice n'a varié que dans ses détails; ses

organes ont pu, au gré des inventeurs, être perfectionnés dans leur forme et leur distribution extérieures; ils ont toutefois conservé leur agencement primordial, semblables en cela à ces êtres organisés à qui chaque saison et chaque climat créent une couleur nouvelle, mais dont le squelette reste immuable sous les variations superficielles seules visibles.

La marche et le maniement d'une perforatrice pourront être très clairement suivis sur le dessin que nous avons dressé, représentant le travail de creusement mécanique des trous de mine à l'un des chantiers d'excavation souterraine, à Tabatage droit, ou élargissement à droite de la partie supérieure de la galerie (fig. 48). A la vérité, raffut devrait porter cinq perforatrices, mais pour donner plus de clarté au dessin, nous n'en avons figuré qu'une seule, du système Ferroux. La machine, supportée à ses deux extrémités, travaille un peu inclinée, en éventail; le mouvement de percussion qui commande le battement du fleuret est situé à l'arrière, le mouvement de rotation à l'avant; la crémaillère qui court sur le longeron guide l'avancement automatique du mécanisme vers la roche. L'ouvrier placé à l'arrière de l'affût ouvre le robinet de la conduite d'injection des trous de mine; le mineur placé à l'avant dirige le jet d'arrosage dans l'un des trous perforés. Les burins de rechange ou détériorés sont appuyés contre le rocher. L'aCTùt est solidement calé sur la voie de service dont on distingue les traverses posées sur le sol de l'étage supérieur. Le grand afTût d'avancement, long d'environ 4 mètres et hautde 1",50, porte 6 ou 7 perforatrices, exigeant ensemble quinze ouvriers, occupés au transport et au changement des fleurets, au maintien de leur direction, à l'arrosage des trous perforés, etc.

Le nombre et la profondeur des trous de mine, et par suite la durée de la perforation mécanique, varient avec la section du chantier attaqué, la nature de la roche, son affinité plus ou moins grande pour l'explosion, la disposition et l'inclinaison des strates favorisant plus ou moins bien le sautage. La petite galerie de direction présentera certainement le plus de difficultés; il doit en effet y avoir arrachement de la roche,

LES NOUVELLES lOUTES DU GLOBE.

I I 8UCUD des côtés de l'excaTation future ue présentaot uoe surface déji libre. Dans le granité, pour une surface de 6 à 7 mètres carrés, le nombre de trous percés au front de taille fui de 22 i 26 ; 12 trous ont suffi dans les goei.<s schisteux qui ont succédé au massif granitique qui, se détachant du Finsteraahorn, coupait sur 2,000 mè* très de longueur, à partir de l'embouchure nord, l'axe du souterrain (Voir notre profil géologique du tunnel, fig. 49). La profondeur des trous a varié de i",20, profondeur maxims dans les roches granitiques, à 0~,80 dans les schistes cristallins micacés ou talqueux. La dépense de dynamite était de I kilogramme environ par trou, la consommation quotidienne de tous les chantiers atteignant parfois 500 kilogrammes pour les deux tètes du tunnel.

L'enlèvement des déblais suit immédiatement le sautage de la roche.

Les wagonnets, chargés des débris de l'explosion des chantiers de Tétage supérieur — galerie de direction ou élargissement en calolle — sontamenésjusqu'au-dessus delà cunette creusée dans le massif inrérieur, puis basculés dans des entonnoirs en bois qui les dirigent dans des wagons plus grands, remorqués par la locomotive à air jusqu'au lieu de déchaîne des chantiers extérieiirs.lOn se rendra facilement compte

umoiivemeni inicrieur de transport, en songeant que le cube des éblais provenant de Texcavation exige environ 375 wagons par ingt-quatre heures ; ces wagons ont une contenance moyenne de a mètre cube et 1",60; ils peuvent transporter en dehors du nnnel un cube utile (rocher en place) de 225 mètres, soit 3"", 70 de lalerie perforée. 11 faut encore tenir compte d'une cinquantaine Tautres wagons affectés au transport des perforatrices, des tarins, des moellons pour la voûte, etc.

Notre description du travail souterrain ne serait point complète si nous négligions de faire ressortir la relation qui doit forlément exister entre la quantité d'air comprimé dépensé par les «rforatrices installées aux divers chantiers d'attaque mécalique, et celle fournie par les compresseurs d'air des chantiers extérieurs. Pour chaque perforatrice des systèmes employés au jothard, qui battaient environ 450 coups par minute sur le ront de taille, il faut calculer une dépense moyenne, par minute, le 1 5 à 2 mètres cubes d'air à la pression atmosphérique. On peut wrler ce chiffre à 3 mètres cubes, en tenant compte du fluide romprimé dépensé pour la ventilation du chantier d'attaque, iprès l'explosion de la roche. Dans la période active du travail, trente perforatrices travaiUant simultanément sur les divers chantiers d'attaque de la galerie, consommeront donc, par minute, 90 mètres cubes d'air à la pression atmosphérique. Les sept groupes de compresseurs fournissant 1,200 mètres cubes d'air comprimé à 6 atmosphères par heure, soit 20 mètres cubes par minute, ou 120 mètres cubes, si on ramène à la pression atmosphérique, on voit que, théoriquement, la quantité d'air fournie par les machines des chantiers extérieurs était largement suffisante pour entretenir la marche des perforatrices.

Ces i ,200 mètres cubes d'air comprimé sont amenés aux divers chantiers d'attaque par des conduites en fer ou en fonte qui, partant des grands réservoirs, ne se terminent qu'au front de taille extrême de la petite galerie. Ces conduites, suspendues

coutre les maçonneries de revêtement dans la partie complèle-

inent achevée du souterrain, longent ensuite les parois de la ga-

tl»2 LES NOUVELLES ROUTES DU GLOBE.

long du cliciiiin, s'allonge sur des piliers en maçonnerie, com un long serpent noir au repos, la conduite en tôle qui cend au bâtiment des compresseurs d'air. En face du vieux Spmif/ibrûck^, nous rencontrons le réservoir, solide conslructii dont les murs épais, à cheval sur un bloc solide, dominent torrtMit qui vient d abandonner une partie de ses eaux dans bassin de captation. Nous venons de franchir la limite extrèi des installations du grand tunnel. A mesure que nous avançoi la vallée se resserre, les zigzags de la route prennent une penl plus rapide, et on entre bientôt dans la lugubre « Teufelsthal» Voici près do nous le Pont-du-Diable, à la fantastique légende nous travoi^ons un tunnel d*une cinquantaine de mètres de loi gueur, et nous débouchons dans la plaine d'Andermatt, couchi comnio un riant oasis au pied des pics neigeux du Gothard «les glaciei^ du Ithônequi blanchissent à Thorizon.

Tue course à tra\ei*s le Gothard, lorsque les beaux jours oi foniiu 1rs neiges qui grossissent la Reuss et la Tremola, no fera toucher du doigt la constitution géologique du massif, com posé en iMitier de roches cristallines, éruptives ou métani phitiues. Dv (livschenen à Airolo, à travers le V^al des SchôlleneD la plaine «r Vnderniatt, et les deux versants du col, nous re controns en premier lieu, sur deux kilomètres d'épaisseur, le granité ou gneiss granitique du Finsteraahorn ; viennent ensuita les gneiss schisteux, solides ou délités, les calcaires crislalHnf sur une faible épaisseur, puis enfin Ténorme passage de douze kilomètres de roches métamorphiques, micacées, amphiboliques, grrnatifères, coupées de bandes quartzeuses, serpentineuses ou dioritiipies. \u cours des études qui précédèrent l'adoption du ] projet de traxei'see du liothard, la constitution intime de la montagne avait été rigoureusement étudiée. Le profil géologique que nous donnons ci-iiessous. d*après les travaux du savant professeur italien Giordano, indique la succession des roches, de liteschenen à Airolo: à de très petites variations près, cei prévisions furent pleinement contrôlées parla perforatrice, pendant les neuf années que dura le percement du colosse alpin :

granitiqiie plus ou moins homogène 2,200 mètres.

Gaeias plus ou moins schisteux, avec schistosité presque verticale . . . 350 —

Calcaire cristtllin micacé UO —

Sdkisteft micacés passant au gneiss, et schistes noirâtres 870 —

Goeisa riches en mica, passant au micaschiste, avec minces zones

d'amphibole 6,310 —

Gneisa schisteux, avec filons et rognons de quartz 1,680 —

Micaachiste plus ou moins amphibolique 2,9l0 —

Micaschiste passant au gneiss, riche en grenats et veines de quartz. . . 620 —

Longueur de la galerie 15,070 mètres.

La constitution intime d'une montagne — nous Tavons déjà fait remarquer — exerce une influence capitale sur la durée du percement du tunnel qui doit la traverser. Plus dure est la roche, plus nombreux devront être les trous de mine, plus laborieuse la perforation mécanique. Le maximum d'avancement quotidien de la petite galerie du souterrain du Saint-Gothard, dans la roche granitique de Gœschenen, ne fut guère supérieur à 3 mètres, tandis qu'il atteignait au même moment 4 mètres et même 4", 50 dans les terrains schisteux d'Airolo, lorsque le travail n'était point entravé par les circonstances Ikheuses dont nous allons parler. En août, septembre et octobre 1875, le gneiss granitique de Gœschenen passa brusquement, à la cote 1,100 mètres, aux gneiss talqueux ; la durée de la perforation mécanique des trous de mine, auparavant de 5 heu- W8 à 5^,30^, descendit jusqu'à 3 heures ou 3^,30'. Le granité Wenu vers 1,400 mètres, le travail reprit la marche pénible 9^'il ne devait quitter qu'à la limite extrême de la roche ^ptive.

La dureté de la roche n'est toutefois point le seul coefficient i^nlîl faille tenir compte pour l'évaluation du progrès quotidien ^l'aTancement de la petite galerie, et par suite de la durée du Percement d'un tunnel comme celui du Saint-Gothard ; le rele- ^ge des déblais ou « marinage », pendant lequel la perforation '^^^^nique est suspendue, l'affût étant retiré à l'abri des explo- "^^os, est également à considérer. L'accomplissement de celte ^P^ration dépend en effet de nombreuses circonstances, parmi les-

MÂxnn HiLàNS. 13

quelles se place au premier rang ce que nous pourrions appeler ré— tat hygroscopicjue de la roche trayersée, comprise dans les roches compactes et sèches, ou dans les terrains délités, le plus souvent, aquifères. Le relevage des déblais dans une roche sèche, comme le gneiss granitique de Gœschenen, s'effectuait facilement dans un^ période de deux à trois heures, tandis qu'il exigeait un temps aa moins double dans les schistes de la galerie sud, où le débit d'eau était devenu si considérable que la pose de la voie pour Taffùt, après chaque perforation, se faisait dans un véritable torrent de O^jSO de profondeur. A un certain moment, les irruptions d'eau étaient même tellement puissantes qu'il avait été indispensable d^adopter, pour le bourrage des trous de mine, une méthode particulière, afin de maintenir la charge de dynamite que la pression énorme du jet d'eau d'infiltration eût infailliblement rejetée ; la cartouche était enfermée dans un tube en fer-blanc que l'on coinçait contre les parois du trou, après quoi le feu était mis aux mines comme d'habitude.

Les conditions dans lesquelles s'accomplit le travail furent donc loin d'être identiques aux deux embouchures. Tandis qu'à Gœschenen, la perforation mécanique, en dehors d'une centaine de mètres de terrains ébouleux , traversés entre les cotes 2,760 mètres et 2,860 mètres, s'effectua constamment dans une roche solide, ne nécessitant aucun boisage et ne présentant aucune trace sérieuse d'infiltrations, — même lorsque la petite galerie, à 1,600 mètres de l'embouchure, passa sous le lit de la Reuss, à 240 mètres au-dessous du val des Schôllenen, — la galerie sud d'Airolo eût à vaincre les difficultés les plus insurmontables qui se fussent peut-être jamais rencontrées dans le percement d'un tunnel. De 42 litres par seconde (mai 1875), le débit des eaux d'infiltration s'élevait rapidement jusqu'à atteindre, en décembre, dans les micaschistes talqueux et grenatifères, le chiffre déjà considérable de 200 litres ; le front d'attaque de la roche fournit à lui seul 40 litres. En janvier 1874, on compte de 230 à 250 litres. L'année entière se passe dans cette effrayante si-

tuatioo; ce n'est qu'en décembre que la roche devient à peu près sèche, les travaux d'élargissement restant inondés. Combien de journées laborieuses dépensées en luttes stériles, combien d'heures employées, perdues plutôt, à détourner les eaux, à franchir les crevasses pleines d'éboulis, véritables cheminées doù s'écoulent en nappes épaisses les matières délitées accumulées depuis de longs siècles, à retirer hâtivement l'affût et ses perforatrices, menacés d'être enfouis sous l'éboulement, à boiser la roche qui craque et se fendille sous Ténorme pression environnante.

Nous eussions aimé, comme pièces à l'appui, mettre sous les yeux de nos lecteurs les divers échantillons géologiques que nous avons réunis pendant la durée des travaux du tunnel, autant par curiosité scientifique que pour conserver le souvenir des étapes périlleuses qu'a parcourues la perforatrice dans le souterrain du Gothard. JNous eussions retrouvé, pour l'embouchure nord, les variétés si nombreuses du gneiss granitique, tantôt grisâtre, zébré de longues bandes de mica, tantôt brillant comme une mosaïque où se mêlent la blancheur mate du feldspath et le scintillement clair des lamelles quartzeuses. Le côté sud (galerie d'Airolo) offre au minéralogiste un champ plus vaste encore, avec ses roches cristallines qui revêtent à chaque pas les couleurs les plus diverses et les plus chatoyantes. Ici, la roche tient solidement enchâssés des multitudes de grenats aux faces rougeâtres pentagonales ; plus loin, ce sont les longues aiguilles d'amphibole, serrées les unes contre les autres comme des touffes de poil rude, ou bien encore s'allongeant régulièrement sur la strate schisteuse, comme de véritables traces fossiles.

La région granitique du Gothard est en effet une des plus riches en curiosités minéralogîques; c'est elle qui jusqu'à ce jour a fourni les cristaux les plus remarquables. Ceux de la grotte de Tiefen, proche de la Furka, dans la vallée d'Urseren, découverte en 1868, jouissent d'une renommée méritée. Les plus remarquables spécimens se trouvent, croyons-nous, au musée de

IK LES 50CTfLUS MCTB K GLOBE.

Berne ; frfiineDrs d'entre eax, de la bise an sommet de la pyramide, mesarent (r,70 de hantear et pèsent 200 à 300 lirres. La galerie nord do tunnel a parfois IraTcrsè de ces poches à cristanx si nombreuses dans le massif pranîtique ; un des plus beaux échantillons mis au jour par la mine faisait partie de l'enToi que

Fig. Ml. — CrisUl de rocfac rencontré dias li gilerie nord da gnnd (uddoI du Gotbtrd, k tfiôt mètres de l'smboachiire. (HiDteur du crisul principal : 0",50.]

l'entrepreneur du tunnel, M. Louis Favre, adressa, en juillet 1875, à l'Exposition internationale des sciences géographiques ; chacun des cristaux du groupe mesurait environ 0*,30 de hauteur sur 0",10 à 0",I2 de diamètre, le groupe entier [lesait 100 kilogrammes (6g. 50). Les cristaux rencontrés dans les poches sont le plus souvent incolores, et parfois très clairs lorsqu'on les a débarrassés de la gangue chloriteuse verte qui tapisse la cavité cnlièrc ; ils sont quelquefois encore, mais bien rare-

ment, accompag;nés de petits cristaux roses de spatli fluor, alîec- LiDt, comme on le sait, la forme d'une double pyramide létraédri(]ue. tandis que le cristal de roche ordinaire est à base hnagonale. Une cristallisation fort rare et très recherchée des amaleurs est encore celle du feldspath cristallisé en cubes aplatis.

le 10 Juillul 18T1».

! manière à former une plaque qui, grâce à la chlorite dont pe est imprégnée, simule assez bien une an ces antiques cise-

res de bronze, auxquelles la patine a donné son reflet verdâtre I doui. Voici encore près de nous les petits amas de pyrites,

nées çà et là, comme des clous d'or, sur la blancheur mate de

lUrite; le spath calcaire, puis toute la série ètincclante des ^ïcas, depuis le mica noir de jais, justiu'au mica rouge comme

des paillettes de cuivre. La galerie sud, composée tout entière de roches schisteuses métamorphiques, fut moins riche en cristaux que le rocher granitique de Gœschenen ; elle racheta cependant largement sa pauvreté^ en mettant à nu une veine de quartz aurifère, malheureusement si mince que les échantillons s'envolèrent comme par enchantement, sans qu'il me fût possible d'en conserver autre chose que le souvenir, et le regret de n'avoir point su prendre ma part de la précieuse trouvaille dont les vestiges sont aujourd'hui emprisonnés à jamais derrière la voûte protectrice du tunnel.

Au milieu de tous les obstacles que nous avons signalés, le percement du Saint-Gothard s'est effectué avec une rapidité qui accuse un progrès marqué dans les méthodes inaugurées au col du Fréjus. Commencées par les moyens manuels ordinaires, le 12 septembre 1872 à l'embouchure sud d'Airolo, le 17 novembre à Gœschenen, continuées mécaniquement en avril 1873 à la tète nord et en juillet à la tête sud, les deux galeries qui, depuis près de sept années, marchaient à la rencontre l'une de l'autre, se rencontrèrent enfin, le 29 février 1880. Depuis quelques jours déjà, les mineurs qui travaillaient dans Tune des deux galeries entendaient distinctement l'explosion des mines de la galerie opposée. Le diaphragme qui séparait encore les deux versants de la montagne s'amincissant chaque jour davantage, bientôt ils perçurent distinctement le battement strident des perforatrices. Enfin, un fleuret traversa de part en part et l'on put mesurer répaisseur de rocher, dernière barrière dont la dynamite eut vite raison. 11 faut avoir vécu, comme nous l'avons vécue nousmême, cette vie curieuse des chantiers, pleine d'incidents de toutes sortes, parfois ingrate, toujours attachante, dans laquelle, au milieu des mille péripéties du travail, une préoccupation surpasse toutes les autres : rachèvemenl, la date où le sceau définitif sera mis à l'œuvre commune. Le dernier coup de mine! voici sept années qu'on en parle, dans le 'tunnel, à la table qui nous réunit, partout. Tout le monde court au fond de la galerie; chacun veut entendre cette suprême explosion, sentir le

LE GRAND TUNNEL DU SAINT-GOTHARD. i99

premier courant d'air qui traversera les entrailles de la montagne, emporter un éclat de la roche, témoin de cette victoire si longtemps désirée. Pour la première fois, on va pouvoir aller serrer la main des camarades de la galerie opposée, sans faire le long voyage par le col, parfois huit, dix heures de traîneau, avec la neige qui fouette le visage, et la perspective de Tavalanche qui peut ensevelir la caravane. Tous étaient là : MM. E. Bossi, directeur général des travaux, — E. Stockalper et A. Maury, ingénieurs-chefs de chacune des deux sections, — J. Arnaud, conducteur principal, etc.. Us passèrent les premiers, à travers l'étroite déchirure du rocher, le futur souterrain des Alpes helvétiques. Je me suis même laissé raconter que mon. excellent ami Arnaud, arrivé le premier à Gœschenen dès l'ouverture des travaux, n'avait jamais^ pendant les huit années que dura la perforation de la petite galerie, traversé le Gothard pour rendre visite à la section d'Airolo ; il voulait le traverser seulement lorsque le tunnel serait perforé, et il avait tenu parole jusqu'au dernier jour!

Un homme manquait à cette fête du percement, célébrée quelques jours après par le traditionnel banquet, où les gouvernements intéressés, l'Italie, l'Allemagne et la Suisse, s'étaient fait représenter par leurs délégués. Cet homme, dont le nom I restera attaché à la grande œuvre du Gothard, est M. Louis Favre, l'entrepreneur du tunnel (fig. 51), décédé au cours des travaux, avant d'avoir pu assister à l'inauguration d'une œuvre au service de laquelle il avait mis tout son talent et sacrifié la dernière partie de sa carrière. M. Louis Favre, arrivé au premier rang, avait eu des commencements modestes; nous l'avons maintes fois entendu raconter comment, à dix-huit ans, il avait quitté la maison de son père, charpentier à Chêne, pour faire son « tour de France ». L'achèvement du Gothard eût été, pour M. Louis Favre, le couronnement mérité d'une existence vouée tout entière au travail. Il ne devait pas en être ainsi. Brusquement (19 juillet 1879), au cours d'une de ses] visites au souterrain, à 2,500 mètres dans la montagne, il fut emporté par la

ceux qui ont roulé sur la voie en crémaillère du Righi, la ligne du Gothard se dirige sur Schwyz, passant à travers le gigantesque éboulement qui ensevelit, au commencement du siècle, le bourg de Goldau, catastrophe plus terrible encore que la destruction récente du village d'Elm par la chute du Tsingelberg. Le chemin de fer longe ensuite le lac de Lowerz, traverse la ville de Schwyi, rejoint le lac des Quatre-Cantons à Brunnen, et coupe en souterrain la plus grande partie des rochers à pic qui bordent cette pittoresque région du lac, où se déroula la légendaire épopée de Tell. De Brunnen à Fluelen, extrémité sud du lac, sur un parcours de 12 kilomètres, la voie reste souterraine su 5,256 mètres, près de la moitié du trajet. Nous trouvons déjà là neuf tunnels, dont trois importants, ceux d^Oelberg, Stutzeck et de TAxenberg, le premier mesurant près de 2 kilomètres (l,9;tt mètres).

Le tracé suivra désormais la vallée de la Reuss jusqu'à Tembouchuro nord du grand souterrain; mais ce n'est qu'à Erstfeld, dopiM des locomotives pour la ligne de montagne, à 6 kilomètres dWltorf, que commencent, en même temps que les rampes, les travaux qui donnent à la voie nouvelle une originalité toute spéciale. DF.rstfold à iuvschonen, nous n'allons pas traverser moins de seize tunnels, soit plus de 7 kilomètres en souterrain, sur un parcours total de 29 kilomètres seulement. Quatre de ces ouvrages ont une longueur sujvrieure à i kilomètre; seul parmi ces derniers, le tunnel de Naxln^rg J,563 mètres- est rectilicne, les trois autres ont un trace curvilisne.

Ces tunnels hélicoïdaux ne s^^nt pas une des moindres curiosités de la liirne du Gotharil : la conformation même de la \alloede la Reuss a imposé leur trace. Depuis son ouverture au lac des Quatre-Cantons jusqu'au dépôt de locomotives d'Erslfeld, la vallée de la Reuss présente une faible inclinaison, mais bientôt sa déclivité augmente brusquement, et arrive à surpasser de l>eaucoup la pente maxima de 0".026 par mètre adoptée pour la Toie ferrée. L'entriH^ immeiliate en souterrain étant impossible, il devenait indis|>ensable d'exhausser la plate-forme de la

foie, jusqu'à ce que cette dernière pûtde nouveau reprendre son nclinaison normale. Cet exhaussement eût pu se faire au moyen le rebroussements, comme cela se voit sur le chemin de Baltimore à rOhio, dans la traversée des Alleghanys, au grand Péninsulaire indien, à la traversée du Thûl-Ghaut, et, plus près de nous, sur la ligne de Neuchâtel à la Chaux-de-Fond ; les constructeurs du Gothard, voulant assurer avant tout la continuité des transports, ont adopté l'exhaussement par le développement de la voie en hélices ou boucles, forcément souterraines, Fétroitesse de la vallée de la Reuss et Tabsence de vallées latérales ne permettant pas un développement à ciel ouvert, dans la Yallée principale comme à Modane, dans une vallée latérale comme au Brenner. Ce retour hélicoïdal est donc chargé de racheter une différence de niveau de la voie, reportée à une altitude plus élevée ; jusqu'à un certain point, cela pourrait se traduire par la locution vulgaire « reculer pour mieux sauter».

C'est ainsi que la voie du Gothard, aux alentours de Wasen, s'élève de 135 mètres, au moyen des trois tunnels hélicoïdaux du Pfaffensprung (1,460°'), de Wattingen (1,090"^), de Leggistein (!,095"), et suit, avec la rampe prescrite par la Commission internationale des États intéressés, la vallée de la Reuss, dont rinclinaison est bien plus rapide. La courbe des hélices a 400 mètres de rayon, et la rampe souterraine est de O^'jOZS à 0",026. L'exécution de ces travaux souterrains tout spéciaux fait le plus grand honneur aux habiles ingénieurs qui les ont menés à bonne 6n. Pour parer à tout danger d'asphyxie, les machines peuvent être munies du réservoir à air, avec pince-nez et embouchure, système Rouquairolles, permettant d'aspirer à tous moments une provision suffisante d'air f ur.

Après avoir traversé le tunnel de Naxberg et atteint Gœschenen, la voie suit les 14,920 mètres du grand souterrain transalpin, débouche à Airolo, redescend la pente sud qui conduit à Biasca, dépôt des locomotives de montagne, et se dirige easuite sur Lugano et le lac Majeur. Sur cette section aussi,

204 LES NOUVELLES BOUTES DU &MK.

les traTaux d*art abondent; il a fallu, comme dans la Tallée de la Reu99, franchir les gorges rapides et profondes du Tessia, aToir recours, comme à Wasen, aux souterrains hélicoïdaux. Entre Dazio et Faido, nous rencontrons les deux boucles de Freggio et de Prato, visibles sur la figure 32, et, plus loin, en dehors de notre plan partiel d'ensemble, entre Lavorgo et Giornico, les deux boucles de Piano-Tondo et de Travi, plus connues sous le nom de tunnels de la Biaschina, exécutés parle célèbre ingénieur italien G. Marsaglia. Chacun de ces souterrains hélicoïdaux a environ 1 500 mètres de longueur, avec des courbes minima de 300 mètres. Le développement des 26 tunnels de la ligne sud est de 8 kilomètres, soit environ le 1/6 de la longueur totale des travaux de celte section. Parmi eux, le souterrain du Monte-Cenere (1,675").

Aces cinquante souterrains distribués sur la ligne du Gothard, il faut ajouter encore quantité de ponts, dont les ouvertures varient entre 25 mètres et 75 mètres. Notons seulement, sur la rampe nord : le pont de la Muotta, entre Schwyz et Brunnen, de 55 mètres d'ouverture ; le pont sur le Rerstelenbach, avec deux travées de 56™, 50 ; le pont sur la Reuss, près d'Inschi, avec une seule travée de 77 mètres; les deux ponts sur la Alayenreuss (travées de 65 mètres et 55 mètres); le pont sur le Rohrbacii (55™), et enfin le pont sur la Gœschenen-Reuss, le dernier avant d'arriver au grand tunnel, avec une ouverture de 65 mètres. A la sortie du grand souterrain, du coté sud : le pont sur le Tessin (50™); le pont du Dazio (45™), de Polmengo (65™), les deux ponts inférieur et supérieur de Giornico, le premier avec une seule travée de 50 mètres, le second avec deux travées de 45 mètres; le pont sur le Breano, avec ouverture de 50 mètres. Sur le profil en long, nous relevons 45 ponts principaux, 9 viaducs et 7 galeries couvertes contre les avalanches ou les inon- ' dations des torrents pendant la fonte des neiges. Gtons encore " la grande tranchée de 2,240 mètres de longueur, entre le tunnel de Slalvedro et le pont de Sordo, cubant 215,000 mètres de déblais. — Notre gravure (planche III) représente la traversée de

uss parla ligne encore en construction, à son sortir du tunnel Dîdal du Pfaffensprung (saut du moine). Au-dessus de Aie et sombre gorge, s'élèvent déjà les premières assises du qui supportera la voie. Aujourd'hui, la locomotive roule essusdu Pfaiîensprung, et bientôt, la naïve légende du moine galant, poursuivi par les habitants de la vallée, et exécutant, échapper à leur colère, un saut désespéré, d'une rive à re du torrent, sera enterrée à jamais sous les fondations du du Gothard,

lie est donc, dans son ensemble, cette grande œuvre de la ide traversée des Alpes, reliant l'Allemagne à l'Italie à traie territoire suisse. Nos puissants voisins n'ont pas re^alj nt rénorme dépense — 270 millions, le tunnel seul a c)i:'i lillions — à laquelle ils ont largement contribué. En dehors >ut commercial — le développement du transit allemand et lébouchés des produits du nord en Italie et par suite dans les s, la bouche ouverte sur le canal de Suez — les vues milis chères à nos adversaires de 1870 n'ont peut-être point été plètement étrangères à la construction de la ligne nouvelle, que la plus grande partie de son parcours soit sur le territ ueutre de l'Helvétie. Toutes précautions ont été prises du I pour la défense de la grande galerie, en cas de conflit i. Les tristes épisodes de la dernière guerre dans les Vosges \ ont assez montré de quel poids pouvaient peser, dans la nce de la guerre, les ouvrages d'art souterrains; c'est une e pour le génie militaire d'établir, dans les piédroits des onneries de revêtement d'un tunnel, des chambres de mine es à recevoir la charge nécessaire pour obstruer complètet la voie et arrêter ainsi la marche de l'ennemi victorieux, ssurer sa retraite propre. Le grand tunnel du Gothard, le cas ant, n'échappera point à l'œuvre de destruction. A 145 mède Tembouchure sud d'Airolo, s'ouvre une galerie curvi- 5 de raccordement avec la voie extérieure, la longueur de srrain rectiligne ainsi abandonnée devant seulement servir Tentilation ; la chambre de mine qui doit être utilisée en

cas de défense armée est placée au point de jonction, dans le piédroit commun. Dure nécessité, qui condamne d'avance les travaux où l'homme accumule toute sa patience et tout son génie, œuvres de paix et de civilisation s'il en fut jamais, à devenir un jour les otages responsables des luttes militaires !

§ 6. — Les observations scientifiques pendant la durée des travaax. — I^ température souterraine. — La traction électrique dans le grand tunnel.

Le percement du grand tunnel du Gothard, cette longue traversée en pleine roche, au cœur de la montagne, aura permis aux géologues et aux physiciens de recueillir une ample moisson d'observations scientifiques, sur lesquelles ils ont pu étayer les lois approximatives de phénomènes peu étudiés jusqu'à ce jour, et en particulier, les phénomènes de variation de la température souterraine avec Tépaisseur du rocher au-dessus de la galerie. L'augmentation graduelle de la température à mesure que Ton pénètre plus profondément dans les diverses couches de réoorce terrestre a préoccupé de tous temps le monde savant. Ce phénomène physique est plus qu'un simple problème de curiosité scientifique, se bornant à la recherche d^une formule qui puisse se prêter à des observations postérieures ; le travail de rhomme dans les mines ou dans les tunnels est lui-même fonction de la température ambiante, et on comprend facilement qu'il puisse exister une limite extrême de chaleur au milieu de laquelle le travail et la vie humaine soient, sinon absolument condamnés, du moins considérablement modifiés.

Jusqu'aux expériences du Mont-Cenis et du Saint-Gothard, la science s'en rapportait à la loi ou plutôt à la conclusion générale dWrago, établie dès 1845 : la chaleur terrestre doit augmenter en moijenne d'environ un degré centigrade par trente mètres de profondeur. Cette loi présente de nombreuses et frappantes irrégularités. Aux salines suisses de Bex (canton du Valais), on constate seulement I degré par 63 mètres: au puits de Giromagny, près

Belfort, 1 degré par 105 mètres^ dès que Ton est arrivé à une profondeur suffisante pour que Tinfluence de la température extérieure ne se fasse plus sentir. Dans les mines de Cornouailles, on trouve 1 degré par 49 mètres jusqu'à 293 mètres; à une plus grande profondeur, la moyenne devient plus faible et se rapproche du coefficient de 1 degré par 34 mètres. A la mine de Dolcoath (Cornouailles) nous trouvons l degré par 42 mètres. Dans FErzgebirge, Taccroissement moyen de température constaté pendant 10 ans, sur environ 30 mines réparties sur une surface de 40 kilomètres carrés, creusées dans des gneiss, est de 1 degré centigrade par 42 mètres de profondeur.

Ces exemples tendraient à démontrer que l'accroissement de température est soumis à un coefficient plus faible que celui de 1 degré par 30 mètres, énoncé dans la conclusion générale d'Arago, si nous ne rencontrions par contre de nombreuses constatations d'une augmentation plus rapide delà chaleur souterraine. Certains des innombrables puits de mines de la Sibérie, dont plusieurs atteignent des profondeurs considérables, accusent en effet un accroissement moyen de l degré par 25 mètres ; le puits deNeufen, 1 degré par 12 mètres.

La constitution géologique et minéralogique des roches traversées ne doit pas être sans influence sur la progression plus ou moins rapide de la température ; on peut admettre certains faits de décomposition et de transformation chimiques avec dégagement de chaleur qui activent cet accroissement. La puissance de conductibilité des roches traversées joue certainement aussi un rôle prépondérant; une roche recevant l'action réchauffante par un bon conducteur, et l'action réfrigérante par un mauvais conducteur, montrera un coefficient d'augmentation de température plus considérable que dans des cas opposés ou de conductibilités différentes.

Dans le problème spécial qui nous occupe — l'accroissement de température dans les grands tunnels, — la configuration topographique des lieux doit encore entrer en ligne de compte, et nous nous éloignerons certainement des résultats observés, comme les

précédents, dans des puits creosés à de faibles altitudes au-dessus du niTeau de la mer. Humboldt arait déjà étudié cette variation. Dans les mines du Pérou, le cône de la montagne Hoalgayoc, élevé de 4,093 mètres au-dessus de la mer et isolé sur un haut plateau d'une altitude moyenne de 3,500 mètres, donne une augmentation de température d'environ un degré par 75 mètres. Une mine située près de Valenciana (Nouvelle-Espagne), i 2,600 mètres d'élévation, donne 1 degré par 152 mètres. On arrive ainsi facilement à cette nouvelle conclusion, corollaire de celle d'Arago, que la loi d'accroissement de chaleur doit varier dans les montagnes et surtout dans les pics, suivant leur configuration topographique et leur isolement au centre d*un massif montagneux.

Au cours du percement du premier souterrain des Alpes au Mont-Cenis, M. l'ingénieur Borelli établit un tableau résumant les accroissements de température en fonction de la profondeur verticale des points observés. Ce tableau accuse des différences très considérables dans les coefficients d'accroissement, rapportés cette à hauteur verticale. Ce coefficient diminue de moitié dans la partie centrale de la nioatagne où il est de 1 degré par 51 mètres, tandis qu'aux extrémités, nous le trouvons de 1 degré par 24 mètres de profondeur. La partie culminante de la masse ne semblait donc pas apporter un accroissement exagéré de chaleur dans l'intérieur de la galerie. La température intérieure est sensiblement la même sous des épaisseurs très différentes: 27*,8 sou$ 910 mètres, et 29*,2 sous 2,950 mètres. Pour une épaisseur de massif de 700 mètres, régnant pendant 3 kilomètres de la partie centrale, on n'observe que 2 degrés d'accroissement.

Un résultat similaire ressort des expériences faites dans le tunnel du Crothard, dont le profil en long, en dehors de Faugmentation de longueur de la galerie, est sensiblement comparable à celui du Mont-Cenis, l'épaisseur centrale du massif au-dessus du tunnel étant, dans l'un et l'autre cas, de 1 ,600 à 1 ,800 mètres la partie centrale du Gothard présente, il est vrai, entre le Kastelhorn et le Glockenthurmli, une forme un peu plus massée

que la section corresponduntedu Monl-Cenis. Cette particularité, jointe au surplus d'épaisseur de 200 mètres, permettait de conjecturer pour le Gothard une augmentation de la chaleur maxima ; le maximum de température ayant été au Mont-Genis de 29 1/2 degrés centigrades, on pouvait prédire au Gothard une chaleur de 31 à 32 degrés centigrades. En réalité, la température ma\ima de la roche a été de 30, 8 degrés centigrades, soit 1°,8 de plus qu'au iMont-Cenis. Sous le point le plus élevé, au Kastelhorn, elle a été de 30,2.

Considérée au point de vue du percement lui-même, cette température de 30" à 31*, parfaitement supportable dans un milieu découvert, exerce sur le travail souterrain une influence désastreuse ; nous ne saurions invoquer à ce sujet de plus sincère témoignage que celui de notre ami, M. A. Maury, qui dirigea pendant les neuf années de sa construction, la galerie sud d'Airolo: — « Cette température (30*) n'est pas telle qu'à Textérieur elle ne permît le travail» mais, dans un milieu saturé d*humidité, elle anéantissait complètement les forces humaines. Les hommes travaillaient complètement nus, et, malgré cela, ils étaient incapables d'un effort sérieux ; le moindre mouvement, la parole même, étaient une fatigue, et le travail produit dans ces conditions presque nul. Tous les ouvriers devinrent peu à peu anémiques, furent obligés de quitter le chantier et remplacés par d'autres qui ne produisaient pas plus qu'eux et n'avaient pas leur expérience. On se fera une idée de ce qu'était la vie dans le tunnel le dernier hiver avant le percement, quand je dirai que le cœur arrivait à battre 155 à 160 pulsations et que la température interne du corps humain dépassait 39*... Après le percement achevé, la température ne changea pas beaucoup, mais il se produisit généralement un courant d'air, soit dans un sens, soit dans l'autre, qui rendit la situation plus tenable en détruisant la saturation. Mais les jours où l'équilibre s'établissait entre les pressions atmosphériques aux deux embouchures, le tirage cessait et le tunnel redevenait presqiie aussi mauvais qu'avant. »

Maxime Hél&nb. 1i

SId LES MCTELLES MITES DU GLOBB.

Piiis«iQe nous sommes sur ce chapitre si important de la température souterraine an Gothard. nous nous permettrons d'empiéter un peu sur le dmnaine des autres « portes des Alpes » dont la construction ne saurait manquer d'être inaugurée dans un assez bref délai* principalement le tunnel du Simplon, que Ton désigne, à tort ou à raison, comme le futur grand rival du Gothard. Que le Simplon sott on non destiné à reprendre à la ligne sermano-«uisse le trafic que sa situation merveilleuse lui attire, il est un fait certain, c^est que son établissement est très sérieusement combattu par nos Toîsîns. et que toutes les considérations les plus diverses sont mises en lumière pour détourner Tattention publique de ce ncMireau projet de traversée des Alpes. La tem|tenture souterraine a été. dernièrement encore, Tun des ar^menis invoqués contre la construction du nouveau tunnel. Disons tout d^abord. ce que nous développerons plus tard, que Tun des snands ar^ments invoqués en faveur du souterrain du Simplon est la faible altitude de ses deux entrées, situées à environ TOO mètres au-Jessus du niveau de la mer. et par suite les faibles rampes des lignes d^accès. comparées aux altitudes, eu^inni I.U>1^ mètres, et au\ fortes rampes de la ligne du iw>tharvt.

Se KA>ant sur tes formules de température souterraine qu'il av-jùt établies À U suite de ses sivaates observations dans le tunnel même. M. le D^ Scipi nie li possibilité de creuser le tunnel du Simplon eatre les Jeu\ p^^iats îi\es. présentant des altitudes inférieures : • LVpJi:>seur du massif >uf»erpose au tunnel du Simpt>a — evr.t M. Sîapf — est de i,Nri*> mètres au maiimumi et de i.il9 mètres en moyenne SurliKi>e Je mes formules, lalempériture Je U rvvhe sera, au oeutre Ju massif, denviron 47 degrés ceati^nJes- En supposant même *^ue l application des moyens sf-^\:iiu\ {•arvieuJrait à produire Ws effets »{u"on obtient aujour- J'hu: lu iV'»tharJ par une pleine ventilation dans le tunnel dêri,re i ouvriers I . on aurait encore au Simplon une tempéra-

ture de 36, 9 degrés. Il n'existe aucun exemple pratique d'un travail souterrain continu exécuté à cette température. Ces conditions doivent conduire à augmenter d'environ 500 mètres Taltitude au-dessus du niveau de la mer du tunnel du Simplon. Mais une telle modification éliminerait tous les prétendus avantages que présenterait le Simplon sur le Gothard au point de vue des distances; la limite des zones commerciales du Gothard et du Simplon qui passerait par Baie serait notablement diminuée. » La question de la température souterraine prend ici une importance capitale, et M. Stapf condamne résolument le projet du tunnel rival du Saint-Gothard. Fort heureusement, le passage en tunnel de base comporte deux ordres de projets principaux, les uns débouchant sur la vallée basse du Rhône, les autres sur le coleau très peu élevé qui avoisine le débouché de la gorge de la SaUine. Pour éviter l'excès de température et placer la galerie du Simplon dans des conditions thermiques à peu près égales à celles qui existaient au Gothard, il suffirade faire passer le tunnel sous le Passa deltAurora, dans la dépression assez profonde entre le Wasenhorn et le Furgenbaumhorn ; l'épaisseur du massif audessus de la galerie n'y surpassant pas 1,500 à 1,600 mètres, la traversée du Simplon s'effectuera dans des conditions identiques à celles du Gothard, soit 30 degrés à 31 degrés centigrades. Le travail est certainement très pénible à cette température, mais Texpérience du Gothard a montré qu'il était possible.

L'exploitation du grand tunnel du Gothard pourra permettre à un moment donné de faire des essais du plus haut intérêt sur les locomotions nouvelles, ayant pour principe l'air comprimé ou les forces électriques, principalement ces dernières, dont Tutilisation est à Tordre du jour.

L'énorme force hydraulique dont peut disposer l'exploitation du chemin de fer avec les installations déjà existantes de Gœschenen et d'Airolo, devait en effet naturellement faire songer à l'application de l'électricité à la traction souterraine. MM. Siemens, consultés par l'ingénieur en chef du Gothard, M. Bridel, ont con-

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