RÉSUMÉ
Nous venons de passer en revae les principaux systèmes essayés jusqu'à ce jour dans le but de remplacer les écluses à sas.
Actuellement, on peut se demander s'il y aurait utilité d essayer Tapplication de Tun ou de Tautre de ces appareils sur quelques-unes des lignes navigables de notre pays. La question ne peut guère se poser que pour les canaux neufs à construire, ou, tout au moins, pour ceux soumis à un remaniement important; elle n^aurait que dans des cas bien rares un intérêt sérieux, s'il s'agissait de canaux munis d'écluses et construits dans des conditions qui répondent aux exigences actuelles de la navigation.
Nous n essayerons pas, bien entendu, de résoudre cette question, même limitée à ces termes restreints. Toutefois il ne sera pas hors de propos de résumer sommairement quelques-unes des idées émises par les ingénieurs éminents, français ou étrangers, qui ont étudié et discuté les appareils dont il s'agit.
Les élévateurs mécaniques comparés aux écluses à sas. — Les inconvénients que présentent les écluses à sas ont été indiqués dans le cours de la présente notice; ils se réduisent à deux points essentiels :
1^ Grande lenteur dans les manœuvres, entraînant, en premier Heu, une réduction importante dans la capacité de
trafic de la voie navigable, et, en second lieu, réviction presque complète de la navigation accélérée, et surtout de la traction mécanique , considérées aujourd'hui lune et Tautre comme indispensables pour l'abaissement du prix du fret;
â® Grande consommation d'eau , et, comme conséquence , difficultés de l'alimentation, et sujétions souvent fort sé~ rieuses dans l'assiette du tracé.
Les inconvénients résultant de la lenteur des manœuvres sont d'autant plus graves, que les écluses sont plus multipliées, c'est-à-dire que les pentes du profil en long sont plus fortes; ceux résultant de la consommation d'eau se font surtout sentir dans les pays où l'eau ert rare; enfin les ans et les autres sont considérablement aggravés, si la naviga* tien présente une grande activité.
n est clair que, si l'essai pratique des élévateurs niécaniques est tenté dans notre pays, les premières applications doivent être faites là où les écluses à sas seraient insuffisantes, c'est-à->dire dans les cas où les circonstances qui viennent d'être rappelées se présentent avec un haut degré d'intensité.
Les élévateurs et plans inclinés, dont on a lu plus haut la description, présentent*>ils sur les écluses à sas une supériorité notable? C'est ce que nous allons examiner.
Question de la dépense d'eau. — En ce qui concerne la consommation d'eau, la réponse est évidente. Au point de vue de l'utilisation du travail mécanique, résultant de la chute de l'eau le long d!un versant de canal, les écluses à sas sont des machines extrêmement défectueuses, et dont le rendement est tellement faible, que la dépense d'eau pour le sassement d'un bateau est à peu près la
même, que le bateau monte ou descende, qu'il soit plein ou vide; autrement dit, le travail utile est presque négligeable, en présence de Ténorme quantité de travail perdu à chaque opération. Ce travail perdu se consomme uniquement eif remous et en corrosions des berges et des talus.
Il en est tout autrement avec les élévateurs mécaniques. Parmi les systèmes que nous avons examinés, les uns (élévateur du Grand* Western-Canal ) ne dépensent quune quantité d'eau représentant presque exactement le travail d'élévation des charges, augmenté de celui des frottements; à l'inverse des écluses, ces appareils contribuent à l'alimentation du bief supérieur, si le trafic à la descente est prépondérant. Dans les autres cas, oiï la dépense d'eau est moins étroitement limitée, elle reste encore bien inférieure à celle qu'entraînerait l'emploi d'écluses à sas : on peut même, le plus souvent, la considérer comme accessoire, par rapport aux autres causes de déperdition, qui existent sur tous les canaux. Ainsi, au point de vue qui nous occupe, les plans inclinés et élévateurs présentent sur les éduses des avantages importants, et qui, dans certaines circonstances, peuvent devenir décisifs.
Question du temps perdu. — Examinons maintenant la question de la rapidité des opérations.
Il est facile d'obtenir une mesure comparative des avantages que présentent, comme rapidité de transit, les différents appareils d'élévation : il suffît de calculer, pour chacun de ces appareils, le temps que met un bateau pour s'élever ou s'abaisser d'une quantité donnée, un mètre par exemple.
Ainsi, avec une écluse à sas ordinaire, il faudra, chiffres
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Cest, en définitive, avec les grandes hauteurs que les élévateurs, inclinés ou verticaui, acquièrent toute leur supériorité. Gomme avantage corrélatif, une grande hauteur correspond à de grandes longueurs de biefs horizontaux, condition éminemment favorable à la rapidité des transports et au succès de la traction mécanique.
Telles sont les propriétés précieuses des appareils qui font Tobjet de cette étude. Elles sont dlmportance telle, que Futilité de l'application immédiate peut sembler hors de doute dans un grand nombre de cas, et surtout pour les voies navigables nouvelles à construire en pays de montagnes.
Questions diverses. — Néanmoins, il ne sera pas hors de propos d'examiner la question de plus près, et de peser la valeur des objections qui peuvent se présenter.
Les écluses ont pour elles la simplicité de construction, la facilité d'entretien, la sûreté des manœuvres, qualités de premier ordre, qui résument une multitude de perfectionnements de détails, résultant d'une pratique deux ou trois fois séculaire.
Si, d'un côté, leur hauteur de chute est fort limitée, elles peuvent, d'autre part, recevoir des dimensions considérables en longueur et en largeur, et, par conséquent, admettre des bateaux de fort tonnage. Ce dernier point est d'une importance capitale, et il convient de s'y arrêter.
La tendance actuelle, au moins dans notre pays, est à augmenter la capacité des bateaux de canal. Le type de 3oo tonnes doit être considéré aujourd'hui comme normal, et, quoique jusqu'à ce jour ce tournée soit loin d'être atteint sur tous les canaui, il convient de le prendre comme chiffre de base pour tous les organes des grandes voies navigables à construire à neuf ou à remanier. Ce serait donc une lourde &ute que de tolérer, dans les constructions nouvelles, des appareils ne permettant pas le passage des bateaux qui circulent sur les autres parties du réseau, et les obligeant à des ruptures de charge.
Pour rendre des services sérieux sur nos canaux, il faut que les élévateurs, quels qu'ils soient, écluses, ascenseurs ou plans inclinés, soient établis sur des dimensions telles, qu'ils admettent les bateaux de 3oo tonnes de chargement utile.
Or les appareils décrits précédemment n'opèrent que sur des bateaux d'échantillon notablement plus faible : 70 tonnes pour les canaux Morris et de l'Oberland, 100 tonnes à Ânderton, i35 tonnes à Georgetown. Ces mêmes appareils, convenablement amplifiés et perfectionnés dans leurs détails, pourront-ils faire un service aussi sûr et aussi régulier, quand les masses à déplacer seront doubles ou triples?
Il ne faut pas se dissimuler que des difficultés nouvelles vont se manifester, à mesure que les dimensions s'accroîtront. Les forces à mettre en jeu seront plus considérables, les organes plus lourds et plus volumineux.
Cependant le problème ne semble pas se présenter dans des conditions tellement exceptionnelles qu'il ne puisse être résolu par les procédés ordinaires qui sont mis chaque jour en œuvre dans l'industrie.
La fabrication , Tajustage et le montage des pièces de la plus grande dimension sont devenus aujourd'hui courants; les méthodes d'étude, de calcul et de tracé ont acquis une sûreté et une précision extrêmes. Ce sont là des moyens d'une puissance qui ne semble nullement hors de proportion avec les obstacles à surmonter.
D'autre part, l'étude attentive des appareils déjà en fonction est riche en enseignements précieux, et servira à éviter bien des mécomptes.
On ne saurait donc être imprudent en prédisant le succès à des expériences dirigées dans cette voie avec persévérance. La pratique viendra ensuite indiquer elle-même les défectuosités accessoires, les lacunes à combler, les perfectionnements à introduire.
Comparaison des divers systèmes. — Parmi les différents systèmes que nous avons passés en revue, il y a un choix à faire, et il ne sera pas inutile de résumer les considérations qui peuvent guider dans ce choix.
Nous nous trouvons, tout d'abord, en présence de deux procédés principaux : l'élévation du bateau échoué à sec sur une plate-forme, et l'élévation d'un caisson ou sas plein d'eau dans lequel le bateau flotte comme sur le canal.
Échouage à sec. — L'échouage à sec convient bien pour les bateaux de petite dimension (Grand-Western-Canal); il est encore acceptable, même pour des dimensions moyennes, lorsque tous les bateaux à passer ont les mêmes formes de carène; c'est le cas du canal Morris, et surtout du canal de l'Oberland prussien ; ces canaux n'ont pas d'affluents navigables importants; ils constituent un réseau
fdcal ; les bateaux qui les fréquentent sont affectés spéciale* ment à cette navigation ; ils ont donc pu être tous taillés sur le même modèle, et les plate»-formes d'échouage sont ellesmêmes moulées sur ce modèle uniforme.
Mais il y aurait de graves inconvénients à échouer sur une plate-forme de grands bateaux, variés de forme et de gabarit, tels quils se rencontrent sur tous nos canaux; un appareil de ce genre ne saurait convenablement s intercaler dans les mailles d'un réseau de voies navigables librement parcourues par des bateaux de tout échantillon.
Sas mobiles. — C'est donc au sas mobile qu'il parait nécessaire de recourir, au moins dans le plus grand nombre de cas. Mais alors la difficulté mécanique s'accroît dans une proportion considérable. Le sas, y compris caisson, eau, train et organes divers, pèsera au moins deux ou trois fois plus que le chargement utile du bateau , c'est-à-dire qu'il atteindra des poids énormes. A Blackhill, on a tourné la difficulté, en ne se servant du plan que pour les bateaux vides; les bateaux chargés passent par les échelles d'écluses, latérales au plan incliné. Cette solution peut être praticable dans certaines circonstances particulières, mais elle ne saurait être regardée comme générale.
Ainsi donc, lorsqu'il s'agira d'élever des bateaux de 3oo tonnes de chargement, on aura à mettre en mouvement des sas mobiles pesant 700,000 à 8oô,ooo kilogrammes. C'est là une nécessité à laquelle il paraît impossible d'échapper.
On pourrait pousser plus loin l'étude de ces difficiles problèmes, et mettre en présence les deux systèmes principaux d'élévateurs : les ascenseurs verticaux d'une part, les plans
inclinés de iautre* Chacun de ces deux systèmes présente des avantages et des inconvénients spéciaux, et ie choix à faire entre eux, dans chaque cas particulier, résultera surtout de l'étude approfondie des circonstances locales.
Nous devons nous contenter de résumer les propriétéd essentielles de Tun et de l'autre système.
L'élévation verticale peut être obtenue, soit au moyen d'une transmission mécanique par chaînes et poulies, comme au Grand-Western , soit par une transmission par l'eau comprimée, comme à Anderton.
Élévateurs verticaux mécaniques. — Le système du Grand -Western soulève de prime abord une objection d'une grande gravité : il n'a jusqu'ici été appliqué que pour de très petites barques; si donc il s'agissait de construii:'e sur ce modèle un élévateur pour les bateaux de gros échantillons, on peut dire que les précédents feraient totalement défaut, et que l'appareil serait, à peu de chose près, à créer de toutes pièces. D'autre part, on ne voit pas, à priori, qu'une construction pareille puisse donner lieu à des difficultés insurmontables; le principe en est très simple, les organes d'une exécution courante; le jeu des poulies et des chaînes ne dcmne lieu qu'à peu de frottement et d'usure ; la force mécanique et le volume d'eau à' dépenser sont très faibles; les joints du sas avec lesbiefe sont faciles à obtenir; les mouvements se iomi d'aplomb et carrément; les chaînes agissent par traction^ c'est-à-dire dans les meilleures conditions pour bien utiliser le travail du métal. Il y a là un ensemble de circonstances favorables, qui justifieraient une étude détaillée, et [^ut-étre une expérience sur une échelle un peu grande.
Élévateurs hydrauliques. — L'élévateur hydraulique se présente dans des conditions toutes différentes; ici l'essai pratique, qui a une si haute valeur en pareille matière, est (ait avec plein succès depuis plusieurs années, et sur des dimensions déjà considérables. Néanmoins, si Ton avait affaire à des bateaux de 3oo tonnes, au lieu de 100 tonnes, il ne suffirait pas d augmenter les dimensions de f élévateur d'Anderton; il deviendrait, sans nul doute, nécessaire de reprendre à nouveau cette étude et, en s'aidant de Texpérience déjà acquise, de chercher les solutions des problèmes de mécanique assez délicats qui ne manqueraient pas de se présenter. Ainsi, les portes glissantes ne seraient probablement plus acceptables; il faudrait étudier avec soin le guidage, et s efforcer de supprimer l'immersion du sas dans le bief aval, et la perte considérable de puissance qui en résulte.
Une question importante est le mode d'application de la force hydraulique. Si, comme à Anderton, on n emploie qu'un piston par sas, il faudra donner à ce piston et à son cylindre des épaisseurs et un diamètre très grands, et l'exécution peut en être difficile; si Ton recourt à plusieurs pistons, il est nécessaire qu'ils marchent parfaitement d'accord : un sas reposant sur plusieurs pistons est un système en équilibre instable. Si l'un de ses bouts vient à baisser, l'eau s'y précipite, augmente la chaîne des pistons correspondants, et tend à aggraver le mal; il est donc indispensable d'empêcher un pareil effet de se produire, et peut-être, ce résultat n'esi-il pas commode à obtenir d une manière simple.
Dans bien des cas, les élévateurs verticaux entraîneraient, comme annexe, la construction d'un pont-canal, qui
coûtera souvent assez cher. La chute que peuvent desservir ces appareils ne saurait atteindre de très grandes hauteurs ; il semble que, pour les ascenseurs hydrauliques, il ne convienne guère de dépasser une vingtaine de mètres.
Plans inclinés. — Les mêmes restrictions ne paraissent pas s'imposer pour les plans inclinés. Celui de Georgetown ne rachète, il est vrai, que i i"',6o de hauteur; mais on ne voit pas qu'il soit impossible d'appliquer le système à des hauteurs bien plus grandes. Les plans de Blackhill et du canal Morris ont 3o mètres de hauteur, et rien n'indique que ce soit une limite.
Les plans inclinés, ^ans leur parcours, suivent de très près la surface du sol ; il semble donc que leur construction serait, en général, moins coûteuse que celle des élévateurs verticaux, qui exigent des guidages et des supports d'une grande hauteur. Par contre, les frottements des câbles des plans inclinés sur leurs poulies peuvent devenir très importants, si la longueur du plan est grande.
Pour les applications à faire sur nos canaux, les dispositions adoptées à Georgetown devraient sans doute subir des modifications analogues à celles indiquées ci-dessus à propos de l'élévateur d'Anderton. C'est avec raison, pensons-nous, qu'à Georgetown on a écarté, dans le haut, la disposition dite summit plane; mais il serait bien désirable qu'on pût, dans le bas, éviter l'immersion du sas. Pour desservir une circulation active, il conviendrait de remplacer les wagonscontrepoids par un second sas roulant, analogue à celui de Montet ou du plan de Blackhill.
Pour de grands sas, il semble indispensable de faire
porter les charges sur un grand nombre de roues, par Tintermédiaire de ressorts.
Il pourra, dans certains cas, être avantageux que la longueur du sas soit, non pas parallèle, mais perpendiculaire à la voie; celui-ci se déplacerait alors par le flanc, et non par le front, et les deux biefs à raccorder s'établiraient pa-» rallèlement aux courbes de niveau du sol, Tun au pied, l'autre au sommet du coteau à franchir.
Les indications qui précèdent sont le résumé des idées émises par les ingénieurs compétents, soit dans les discus^ sions, soit dans les ouvrages spéciaux. En outre, de nombreux systèmes, nouveaux en tout ou en partie, ont été proposés dans ces dernières années; mais il serait hors de propos de s arrêter à des dispositifs qui ne sont encore qu'à l'état de projet. Ce serait sortir du caractère de cette notice, qui doit être simplement une collection de renseignements.
