CHAPITRE VIII

TERRASSEMENTS. — TRANCHEES. — SOUTERRAINS. — TUNNELS. — PONTS. — V1ADCCS. — GARES.

Quand le tracé de la voie a été suffisamment étudié, etqu'il a été marqué sur le terrain, par des jalons à bunderolles 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 terrassements. 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 tranchées, souvent très-profondes.

Le chemin de fer devient ici son propre auxiliaire. Les déblais sont transportés sur des ▼oies 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 soi 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 alors par compensation.

Fig. 163. — Cunette d'une tranchée.

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 par 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

MERVEILLES DE LA SCIENCE

Flg. lôt. — Outerture d'une tranchée profonde.

goulet. Cette cunette est représentée par la lettre A de la figure 163. On entière les terres des deux côtés, en faisant usage «le brouettes et de tombereaux ; puis l'on pose sur le fond de la cunette, une couple de rails, pour les wagons de terrassements. Pour faciliter le départ des wagons chargés, on donne à cette voie provisoire une légère inclinaison. Dès lors, on enlève les massifs II etC 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 plus considérable, on l'exécute par étages successifs. Quand l'étage supérieur a été enlevé jusqu'à l'ouverture de la cunette, on attaque l'étage inférieur, par une seconde cunette que l'on munit, comme la première, d'une voie provisoire, pour faciliter le transport des terres, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'on parvienne au fond de la tranchée (fig. 164).

Pour charrier les terres déposées sur le bord des tranchées, on se sert de brouettes. Les Anglais emploient dans ce cas, un mécanisme fort ingénieux, qui facilite beaucoup la tâche

de l'ouvrier. L'appareil se compose de deux planchers à palier, sur chacun desquels roule une brouette. Au boutde 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 poteau, le long duquel elle remonte, pour s'attacher ensuite à la seconde brouette. Quand l'une des deux brouettes est pleine, l'autre est vide. Des chevaux marchant 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, on la décharge, et l'ouvrier s'y assoit pour se laisser redescendre.

Les plus grandes tranchées que l'on ait exécutées, sont d'abord, celle de Tring, sur le chemin de Birmingham, en Angleterre, et celle de la Loupe, sur les confins des départements d'Eure-<ît-Loir et de l'Orneen France, cubant, l'une et l'autre, onze cent mille mètres. Vient ensuite celle de Gadclbach,sur le chemin d'UlmàAugshourg, dont le volume

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

Parmi les autres tranchées célèbres, nous citerons celle de Tabatsofen, qui a fourni 860,000 mètres cubes de déblai ; — celle de Cowraii, sur le chemin de Carlisle, qui a donné 700,000 mètres; — celle de Poincy (ligne de Strasbourg), qui a environ 2 kilomètres de longueur, i6 mètres de profondeur maximum, et dont on a extrait Jî00,000 mètres cubes; — celle de Pont-sur- Yonne, au chemin de Lyon, cubant 470,000 mètres cubes, et qui fut ouverte, en quatrecent quatre-vingts 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 euhe était d'en\iron 400,000 mètres.

Les' deux tranchées de la vallée de Malaunay, sur la ligne de Rouen au Havre, cubent chacune, 230,000 mètres, taudis que la remblai

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 l'achèvement d'une tranchée. Il faut encore prévenir les éboulements des parois latérales, par des travaux de consolidation, tels que mure de soutènement, reniements en pierres sèches, gazonnements, tuyaux de drainage, rigoles, etc. Des travaux analogues sont souvent nécessaires pourconsoliderlesremblaissurlesquelspasselachaussée.

Pour donner une idée des travaux considérables nécessités par l'ouverture d'une tranchée, nous prendrons comme exemple, celle de la Loupe, à peu de distance du bourg de Lehoy et de Nogent-Ie-Rotrou, sur le chemin de l'Ouest. 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 terra glaiseuse qui forment ses parois, sont retenues par d'épais murs de soutènement, hauts

MERVEILLES DE LA SCIENCE

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 l'intention, à l'origine, 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 l'écoulement 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 par l'infiltration des eaux et par la pesanteur des couches peu compactes , arrivent fréquemment. Ils 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 tunnel. 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 Nerlhc, sur le chemin d'Avignon à Marseille, dont la longueur est de 4,600 mètres; — celui de Blaisy, sur le chemin de Lyon, qui mesure 4,100 mètres; — celui du Credo, au chemin de Lyon à Genève, dont la longucurestde3,900mètrcs ; — celui de Hilly, sur l'embranchement de Reims, long de 3,300 mètres; — celui des Apennins (chemin de Turin à Gènes), qui a 3,100 mètres; — enfin, ceux de llommarting (chemin de Strasbourg) et du Ilaucnstein, sur le chemin de fer Central, en Suisse, qui ont, respectivement, 2,880 et 2,300 mètres.

I^e souterrain qu'on sera obligé de percer

sur le chemin de Roanne à Tarare, tronçon du chemin de Lyon par le Nivernais, aura même une longueur de 6 kilomètres. Enfin, celui qu'on a commencé d'ouvrir sous le Mont Cenis, pour relier sous le massif des Alpes, les chemins de fer de la France à ceux de l'Italie, offrira la longueur énorme, d'environ 13 kilomètres! Nous reviendrons tout à l'heure sur ce travail colossal.

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

On commence par en fixer la direction, à l'aide de jalons plantés sur les flancs du massif qu'il s'agit de traverser. Ensuite, on creuse une série de puits, à quelques mètres de l'axe 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 l'un de l'autre que de 30 mètres; à Blaisy, on les échelonna de 200 en 200 mètres.

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

Quand les puits sont creusés, des ouvriers, armés de pioches, y descendent, et s'ouvrent d'abord un passage transversal jusqu'à l'axe du tunnel. Ils se mettent ensuite à attaquer 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 transversales servent de dépôts pendant toute la durée des travaux, et le chemin une fois terminé, les puits peuvent être conservés pour l'aérage du souterrain.

Si l'on rencontre des sources, on donne aux 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. tOG. — Galerie provisoire.

Fi;. IC8. — Établissement des pieds-droits.

portes du tunnel, si elles Sont ouvertes à temps.

Les figures ci-dessus donneront une idée assez nette des différentes phases de la construction d'un tunuel. Lu première (fig. 100) représente un canal bas et étroit, qui est remplacé bientôt par une galerie semi-circulaire (fig. 167), murée et soutenue par des étais, qui porte le nom de cintre. Quand le cintre est achevé, on creuse en dessous; puis on commence la maçonnerie des pieds-droits (fig. f 08 et 169). Enfin, on revêt d'une paroi en

Fig. 167. — Etablissement du cintre.

Fig. ICO. — Maçonnerie des pieds-droits.

maçonnerie l'intérieur des puits que Ton veut Conserver pour l'aérage du tunnel, et on les met en communication, par des rigoles, avec le canal par lequel s'écoulent les eaux audessous de la voie.

La figure 165 (page 337), montre comment les puits qui ont été creusés à l'époque du commencement des travaux du tunnel, se rattachent au tunnel après son exécution. Cette figure montre la galerie transversale qui a été creusée pendant 1rs travaux, et qui hif nunmuniquer le tunnel avec le puits. On voit en

face, une des niches qui servent de refuge aux cantoniers, pendant le passage des trains. Sur la même figure on voit la fosse d assainissement qui conduit, au moyen d'un canal incliné, les eaux dans une fosse souterraine, d'où elles se perdent dans le sol.

La longueur du tunnel de Blaisy , que nous prendrons pour exemple, afin de résumer, par une application spéciale, les données générules qui pi)écèdcnt,est, avons-nous dit, de 4,100 mètres, la hauteur maximum du massif au-dessus de la voie, estdc200 mètres. Ce tunnel ouvre un passage du bassin de la Seine dans celui du Rhône, et relie ainsi les eaux de la Manche à celles de la Méditerranée. Vingt-un puits, espacés de 200 eu 200 mètres, ont servi à le creuser, et on en a conservé quinze pour l'aérage. La galerie souterraine a une hauteur de 7",50 sous clef, sa largeur est de 8 mètres, la pente de la voie est de 4 millimètres, ce qui donne une différence du niveau de 17 mètres entre l'entrée et la sortie.

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

Arrivons au gigantesque souterrain qui doit relier la France à l'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 établir lé long des pentesdu Simplon , une voie ferrée, à rampes convenablement ascendantes, à la condition de faire 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 fait 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, l'idée de faire remonter les cimes alpestres aux convois d une ligne ferrée, aurait semblé un trait de folie.

Eu matière de science et d'industrie, les

folies de la veille sont les réalités du lendemain !

L'idée d'une voie ferrée à créer au sein des Alpes, une fois écartée, il ne restait plus que le percement de la montagne, par un tunnel d'une longueur suffisante et d'une pente raisonnable.

Pour mettre ce projet à exécution, il fallait commencer par chercher la moindre épaisseur des Alpes et la moins forte différence de niveau d'un versant à l'autre. Cette double condition parut remplie entre Modane, en France, et Bardonnèche, en Italie, c'est-à-dire au mont Tabor, à dix lieues environ, du Mont-Cenis proprement dit. L'épaisseur de la montagne est, sur ce parcours, d'environ 13 kilomètres, et sa hauteur, de l,G00à 1,800 mètres.

L'homme à qui revient l'honneur d'avoir le premier indiqué le point le plus favorable pour le percement de ce passage et de ce tunnel colossal, n'était point un ingénieur: c'était un modeste habitant de ces montagnes, homme nullement savant, mais doué d'intelligence et d'une rare persévérance, il se nomme M. Médail.

Un ingénieur belge, M. Mauss, directeur des chemins de fer entre Turin et Gênes, se dévoua activement à l'étude de ce projet. Aidé du savant géologue Sismonda, M. Mauss parcourut toutes les vallées accessibles, fit étudier les tracés, 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 35 ou 40 millions.

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

Six ans plus tard, en 1855, un physicien suisse bien connu, M. Colladon, se rendit à Turin, et fit connaître un ensemble de moyens

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 locomobilc, 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 Tahor, 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 combinantcnsemble 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 ta ventilation du tunnel, à In perforation du roc et au déblayemeiit 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, (pli y creusent des trous de mine. La poudre fait ensuite voler en éclats, la roche ainsi entamée ; et l'air comprimé est utilisé de uou-

veau pour opérer 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 1837, 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 Modanc, 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 kilomètresen quatre ans, on n'était encore parvenu, au mois de septembre 1861, qu'à 730 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 l'entreprise.

MERVEILLES DE LA SCIENCE

Quoi qu'il en soit, le tracé adopte pour celte voie souterraine, part de la commune des Fourneaux, près de Modane, en Savoie, court duN.-N.-0.auS.-S.-E.,etvaahoutiràBardonnèche, petit village d'Italie, situe à environ 40 kilomètres de Suzc. Il suit, à peu de distance, le col d'Arionda 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 ctroitedela chaîne des Alpes, à savoir, au faite qui sépare les vallées de l'Aar et de la Doria, lesquelles suivent deux pentes parallèles et opposées. Le point culminant de la montagne a 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 1 ,201) mètres, celle de Bardonnèchc à 1,330 mètres, ce qui fait une différence 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 Bardonneche. A Modane, on a trouvé des poudinguesetdesquartzites ; puis viennent 3,000 mètres de calcaires compactes, et enfin, du côté de Bardonncchc, 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 les chutes d'eau de la Doria et de quelques autres torrents, permettaient d'installer les compresseurs hydrauliques de M. Sommeiller. Cependant 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, 25,000 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 qai labourent la roche. Chaque perforateur creuse une dizaino 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 1" 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. Élie de Beaumont et Sismonda qui avaient annoncé du granit à une distance de 1 ,500 à 2,000 mètres de la bouche du tunnel, du côté de l'Italie.

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 l'ingénieur. 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 édilices, 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'Asnières, 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 Mcudon,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 svelle 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 43 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 G00 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.

MERVEILLES DE LA SCIENCE

Flg. 1*0. — Viaduc de Morlaix, sur le dit min de fer de Paris a ttrest.

Rien de plus élégant, rien de plus hardi que le viaduc d" Auteuil situé au Point du jour, sur le chemin de fer de ceinture de Paris.

CitonsencorcleviaducdeChaumont(Haute- Marne) qui a été construit sur la Suize. Long de 600 mètres, haut de 30 mètres, cet ouvrage d'art 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 on n'avait pas encore eu d'exemple.

Le viaduc le plus léger qui ait été encore construit, est celui deCornelle, près de Chantilly (chemin de fer du Nord). Il est entièrement en moellons, sauf les parements. Sa hauteur maxima est de 2o mètres ; les piles ne sont pas évidées.

Nous devons citer enfin parmi les beaux viaducs, celui qui traverse la vallée de l'Indre, entre Tours et Monts, sur le chemin de Paris

à Bordeaux.* Ses cinquante-neuf arches ont une hauteur moyenne de 22 mètres, et se développent sur un espace de 7H0 mètres. C'est un des plus heaux monuments auxquels ait donné naissance la construction de nos chemins de fer.

Le viaduc que nous avons choisi pour donner, par une figure précise, une idée de la construction de ce genre d'édifice, est celui de Morlaix, sur le chemin de fer de Paris à Brest (fig. 170). Ce viaduc passe à une hauteur 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 en fer. Ses piles et culées sont en pierre et M • tablier en fer. Il a coûté six millions et demi.

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

Nous citerons, parmi ces sortes de ponts, celui

Otknl, diu n dU, .»p.

Fig. 171. — l'ont sur le Rliin, entre Strasbourg et K

<le Newcastlc, bâti par Robert Stephenson, et relui d'Asnières.

Quand la portée des travées doit être trèsconsidérable, on a recours aux ponts tabulaires , qui sont aux ponts et viaducs ordinaires, ce que les tunnels sont aux trancbées.

Les ponts tubulaires sont de vastes conduits rectangulaires, formés de quatre lames de tôle rivées ensemble et reposant, par leurs extrémités, sur des culées, ou sur des piles très-écartées, en maçonnerie. Les convois passent dans l'intérieur 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.

Les ponts tubulaires les plus célèbres, sont les deux ponts de Conway et de Menai, construits par Robert Stephenson sur le chemin t. t,

de fer de Chester à Holyhead. Le premier relie la petite île de Holyhead à l'île d'Anglcsev; 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 imagina l'audacieuse construction du pont de Menai.

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

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

Robert Stephenson ne fut pas longtemps embarrassé par ces difficultés. 11 commença par faire construire, sur un rocher situé au milieu du détroit, une tour élevée de îîO mètres; puis, sur chaque rive, une tour un peu moins élevée, distante de HO mètres de la tour moyenne; enfin à 70 mètres en arrière de ces deux piles extrêmes, deux culées, adossées aux levées d'Anglosey 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 4G0 mètres de longueur, fixée sur la pile centrale, et reposant librement sur les deux piles de rive et sur les culées. Chacune de ces deux poutres pèseS, 400 tonnes. Leurs poids réunis donnent, par conséquent, près de 1 1 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.

Le pont de Menai a eoûté 13 millions.

Quant au pont de Conway, qui a-lie l'île d'Anglesey à llolyhead, les deux poutres parallèles, longues de 122 mètres entre leurs deux culées, ne sont supportées en aucun

LA SCIENCE

point intermédiaire; elles pèsent chacune 1,1 30 tonnes.

11 y a quelques années, Stephenson et Ross ont construit , sur le fleuve Saint- Laurent, un immense pont tabulaire, 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'accroît depuis 74 jusqu'à 100 mètres, 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 l'étiagc. Le poids total du fer employé à la construction de cet ouvrage cyclopéen, dépasse 10,000 tonnes.

Le passage des convois dans le pont Victoria 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 Màcon, 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, \cpont tubulaire devient un pont treillissé. Tels sont les célèbres ponts de Kehl sur le Rhin (fig. 171) ; de Bordeaux, sur la Gironde ; de Dirschan, sur la Vistule ; d'Offenbourg,surlaKinzig(chcminsdcferbadois),ctc.

Le grand pont qui relie, entre Kcbl 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 lon-

DE

LOCOMOTIVK ET CHEMINS DE FER

gucur totale de 235 mètres. Comme le tablier n'est qu'à l",50 au-dessus des plus hautes eaux du Hhin, on a rendu mobiles, comme il est facile de le reconnaître sur notre dessin, les deux travées continues aux rives alluma nde et française, d'abord dans l'intérêt de la navigation, mais aussi, il faut le dire, dans un but stratégique. 1/ Allemagne a voulu pouvoir, à volonté, se séparer de la France, sa voisine.

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

Le pont de Kehl a deux voies, séparées par line troisième, d'envirou2 mètres, et bordées de passerelles pour les piétons. 11 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 GO mètres, les alTouillcmcnts 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 tubnlaires, 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 et quatre-vingts wagons, formant ensemble un poids de %0 tonnes (8 tonnes par mètre courant) , ne purent faire fléchir le tablier que de 12 millimètres, pendant une journée entière.

Le pont du Hhin à Cologne, construit de 1835 à 1859, qui offre une longueur de iOO mètres, et a coûté 10 millions ; — celui de Coblcntz, 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 Vislule, à Dirsclian et à Varsovie; — et quelques autres ponts célèbres, appartiennent, comme il a été dit plus haut, à la catégorie des ponts à treillis.

Les ponts de Bordeaux et de Varsovie, ont nécessité, comme celui de .Màcon 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 Plyinouth, et pour la fondation des ponts de Hochester, d'Argenteuil, 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 F ri bourg, 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 les ponts suspendus qui ne sont toutefois employés qu'en Amérique, pour les chemins de fer. De ce nombre, sont les ponts sur la Harpes, au chemin de fer de Baltimore à l'Ohio; enfin le fameux et magnifique 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 età une route ordinaire. Il a une longueur de 246 mètres et passe à 74 mètres au-dessus du Niagara et de ses cataractes.

M. Bœbling, 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

MERVEILLES DE LA SCIENCE

rus

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 tètes 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 effet pire encore. Aussi les troupeaux de bestiaux doivent-ils être divisés en groupes de vingt tètes au plus, et l'on n'admet pas au delà de trois groupes à la fois sur le pont. Quand un régiment en marche se présente pour franchir 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.Onen 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 nombre de nos ligues, 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 Age jouent le rôle principal, et en Angleterre l'œil est surpris par 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.