Mémoire déjà cité de M. Séjourné

I IV — FOxNDATlONS A L'AIR COMPRIME 249

des voùles transversales destinées à relier, dans le haut, les deux massifs voisins d'une même fondation, on prit le parti de n'avoir qu'un massif unique et les autres piies, ainsi que la seconde culée, ont été fondées sur des rouets ayant la forme que le dessin suivant représente :

Eu plan, le profil de la base est forme de deux ellipses se pénétrant de 2" 03 suivant leur ^aud ase qui est de 10" 10, de sorte que la longueur totale, au lieu de 20" 20, est réduite à 16" 10.

Le petit axe est de 6" 95 et la largeur du massif au milieu, par suite de la pénétration des deux ellipses, se réduit à 5" 70. Le périmètre de la section est de 39""' 60 et la superficie de de 94"^ 31.

D'après M. Séjourné, la forme un peu bizarre de celte seclion doit provenir de la crainte éprouvée sans doute par les

ingénieurs allemands de voir des surfaces planes moins bien résister que des surfaces courbes soit à la poussée du sol, soll à la pression de l'air comprimé.

Au droit du réirécissement existant à l'intorseclion des deui ellipses, les deux parois opposées sont reliées par une enlretoise transversale, formant sabot et taillant, disposée comme le montre le premier des deux croquis stiivanls. Le sccood représente la coupe du rouet, dont les dispositions ne sont pas tout à fait les mêmes que celles des précédents.

Avec ces dispositions modifiés, la formule donoanl le poids du métal à employer, pour une fondation d'un périmètre P, devient :

Tout en réunissant pour une même fondation les deux massifs en un seul, on a conservé, k l'aide d'une cloison élevée sur l'enlreloisc transversale, deux chambres de travail distinctes avec communication seulement dans le bas, et ayant chacune sa cheminée de service et ses appareils pneumatiques.

Le terme constant de la formule ci-dessus comprend donc le poids des deux amorces de cheminée et le sabot du mur transversal, ce qui explique l'augmentation notable qu'il offre par rapport au cas précédent ; mais du reste par rapport k la superficie de la fondation le poids moyen, par mèlre carré, n'est plus que de 78 kilogrammes au lieu de 83.

Nous ne nous arrêtons pas à décrire le fonctionnement des appareils & air comprimé qui n'a présenté, en réalité, rien de

particulier; il suffit de retenir qu'avec cette nouvelle forme des rouets, les fondations des deux dernières piles en rivière ont été exécutées sans aucun incident et avec un plein succès, en 20 jours pour Tune d'elles, avec encastrement de lO'^iÔ dans le sol et profondeur totale de IS^'IO au-dessous des eaux moyennes ; en 22 jours pour la seconde, avec encastrement de 11" 25 et profondeur totale de IS"" 24.

Il est demeuré ainsi bien démontré :

l'' Que des voûtes en maçonnerie de briques soigneusement rejointoyée, dont l'épaisseur aux naissances se réduisait k O"" 57, ne se laissaient pas traverser par Tair comprimé, sous une pression, il est vrai^ qui n'a pas dépassé 14 mètres ;

2^ Que des massifs de maçonnerie de 94"^ 31 de section à leur base, avec chambre de travail à Tintérieur, reposant sur de simples rouets métalliques du poids de 130 kilogrammes au mètre courant, ont pu traverer sans dislocation ni autre accident une épaisseur de plus de 1 1 mètres de sable mélangé de gravier.

Le grand avantage de ce nouveau système comparé à celui des chambres de travail à parois métalliques a été de réduire de 280 à 80 environ, c'est-à-dire dans 1^ rapport de sept à deux, le poids du fer employé par mètre superficiel de fondation, et cela sans compromettre en rien la solidité des chambres de travail, ainsi que le prouve ce fait que dans l'une d'elles on a pu faire partir jusqu'à 68 coups de mine sans produire aucune avarie.

C'est en prenant ces résultats pour point de départ que M. Séjourné a appliqué à la construction du pont de Marmande, sur la Garonne, les remarquables dispositions que nous allons, exposer.

Le pont de Marmande se compose de 5 grandes arches de 36 mètres d*ouverture à la traversée du lit mineur, dont la largeur est de 195 mètres, et de 20 arches de décharge de 26 mètres d'ouverture, dont 4 pour la rive droite et 16 pour la rive gauche.

Au point où le pont est construit, la Garonne coule sur un lit de gravier, de galets et de sable d'épaisseur très variable,

recouvrant un banc de marne jaune sableuse désignée habituellement sous le nom de tuf.

Ce dernier terrain est à peu près incompressible, étanche à Teau et à Tair comprimé, mais gélif et légèrement aSbuillable, de sorte que lout en admettant la possibilité d'y asseoir des fondations, il y avait nécessité de s'imposer pour celles-ci un encastrement de 2 à 3 mètres. On avait, dans ces conditions, à prévoir une profondeur totale de fondation de 9 à 10 mètres audessous des eaux moyennes de la rivière, et il fut décidé qu'on y emploierait Pair comprimé.

Les 26 fondations à faire devaient en conséquence, d'après le projet, exiger l'exécution de 9.853"*,71 de maçonnerie et donner lieu à une dépense de 763.298 fr. 40.

Eu égard aux dispositions nouvelles qu'on entendait appliquer, les ingénieurs avaient proposé de traiter de gré à gré avec un entrepreneur ; mais, sur le refus de l'Administration, une adjudication sur soumissions cachetées eût lieu, entre concurrents préalablement agréés par le ministre des Travaux publics \ et le rabais obtenu fut de 19 O/q.

Si nous mentionnons, par exception, ces détails, c'est qu'ils offrent cet intérêt particulier de bien montrer tout le progrès déjà réalisé à cette date sous le rapport de l'économie, depuis qu'on avait commencé à appliquer l'air comprimé à l'exécution des travaux de fondations.

Sans parler des énormes dépenses faites en Angleterre aux ponts de Rochester et de Saltash ; sans même s'arrêter au pont de Kehl ni aux autres ouvrages exécutés vers la même époque en France, il était généralement admis, il y a peu d'années encore, que des fondations à l'air comprimé soigneusement établies devaient coûter au minimum de 100 à 120 francs le mètre cube.

En dressant, au contraire, le projet du pont deMarmande, les ingénieurs ne prévoyaient plus qu'un prix de 90 francs, et ce prix a été réduit à 72 francs seulement par le rabais de l'adjudication.

1. Ces concurrents étaient : MM. Eiffel et Cie, la société de construction des Batignolles (Ernest Gouin et Gie), M. Hersent, M. Joret, M. Zschokke, la sociçté de Fives-Lille et MM. Varigard et Mortier.

Une s'agissait là, il est vrai, que d*une profondeur d'environ 10 mètres à atteindre ; mais la diminution n'en est pas moins considérable et il y a un extrême intérêt à examiner comment ce résultat a été obtenu.

Nous entrerons donc à ce sujet dans tous les détails nécessaires pour permettre d'appliquer ailleurs les mêmes dispositions.

Deux types différents ont été adoptés pour les chambres de travail.

Aux piles et culées du grand pont et pour les 12 premières

piles du viaduc de la rive gauche, les caissons étaient en lôle et du système généralement usité jusque-là.

Pour les autres fondations, au contraire, on a adopté les chambres en maçonnerie sur rouet métallique du genre de celles du pont de Homsdorff.

Les dessins qui précèdent représentent en élévation, en coupe et en plan, un caisson en tôle pour une pile du grand pont.

La paroi verticale est composée de feuilles de tôle de six millimètres, rivées sur des couvre-joints de même épaisseur et de 0,iO de largeur ; dans le bas est disposé le taillant en tôle d'acier de 0,018 d'épaisseur et de 0,22 de hauteur.

Le plafond exécuté en tôle de même épaisseur que les parois verticales est consolidé par 8 poutres transversales espacées de 1™,15, d'ax^ en axe, dans la partie centrale et, en outre, à chaque bout, dans la partie circulaire correspondant aux avant

et arrière-becs, par deux enlretoises dirigées suivant des rayons comme on le voit sur le plan ; ces poutres et entretoises, dont la hauteur est de O'^ySO, sont en tôle de 8 millimètres, sauf celles qui supportent les cheminées dont l'épaisseur est portée à neuf millimètres.

La chambre de travail a 2"*,70 de hauteur et les parois verticales en sont renforcées par 26 contrefiches également espacées sur le pourtour, présentant les dispositions et les dimensions indiquées sur le dessin en marge.

Le poids en est de 100 kilogrammes. — Outre ces contrefiches, trois cours de cornières horizontales complètent la rigidité des 100X100

parois ; celles du cours inférieur ont

celles fixées à

roi-hauteur — ^ — cl celles de la partie supérieure, sous le

plafond, — ^ — .

Le plafond est traversé par deux amorces de cheminées de forme cylindrique de l'^^OS de diamëlre intérieur et de l"" de hauteur, faisant en dessous une saillie de 0,08. Elles sont en tôle de 10 millimètres d'épaisseur et rivées sur le plafond à l'aide d'une

cornière circulaire disposée autour de la base et ayant — ^ — j

elles sont fixées en outre sur les deux entretoises voisines.

La superficie de la base du caisson, en plan, est de 74^^,027 et le périmètre de 32''.005. Chaque caisson pèse 18.600 kilogrammes, soit en nombre rond 250 kilogrammes par mètre superficiel de fondation.

Des données qui précèdent, M. Séjourné a déduit la formule

donnant le poids total, tu, en fonction du périmètre P et de la superficie S, pour des caissons de toutes dimensions présentant les mêmes dispositions.

Pour compléter la chambre de travail, on a d'abord exécuté à Pair libre un premier remplissage, entre les contrefiches, en appuyant, pour cela, une maçonnerie de briques et ciment de

Portiand sur la ceinture inférieure en cornières de -*-^ —

et disposant les briques en saillie, d'un rang à l'autre^ de façon à obtenir une largeur d'assise de 0,30 à une hauteur de 0,70, à partir du bas.

Au-dessus de cette hauteur, le remplissage a été continué en maçonnerie ordinaire jusqu'au plafond^ en ayant soin d*en bien relier toutes les parties au moyen de boutisses logées dans les vides des contrefiches, et en laissant en outre, de place en place, un certain nombre de moellons saillants sur le parement conique, pour assurer ainsi la liaison de cette maçonnerie avec le béton du remplissage définitif.

Dans la hauteur des poutres du plancher, le remplissage a été fait en béton avec chaux du Teil, formant ainsi une couche pleine de 0,60 d'épaisseur superposée à la paroi de

tôle dont l'étanchéité avait d'ailleurs été préalablement vérifiée.

Enfin, au-dessus de cette première couche, les massifs de fondation ont été exécutés en maçonnerie ordinaire avec morlier de chaux du Teil.

Mais d'abord on avait prolongé, en élévation, la paroi de la chambre de travail, à mesure de Tavancement de la maçonnerie, à Taide de hausses ou anneaux de tôle, entourant complètement celle-ci et formant batardeau.

Ces anneaux, dont la hauteur est de 1"',095, sont en tôle de

3 millimètres d'épaisseur, rivés k emboîtement Tun au-dessus

de l'autre, et consolidés en leur milieu par une cornière de

— g — formant ceinture, et sur laquelle sont boulonnées des

cornières de contre ventement de — ^ — .

Le poids total des fers composant cette enveloppe est de 1,080 kilogrammes par mètre courant de hauteur.

Ces dispositions, concernant l'exécution des chambres de travail et des massifs de fondation, n'ont été appliquées, comme nous l'avons dit, qu'à une partie des culées et des piles ; pour les autres, on a adopté les chambres en maçonnerie sans enveloppe métallique extérieure, du genre de celles du pont de HornsdorfF.

Les dessins suivants représentent, en coupe et en plan, les fondations de la culée de rive droite du pont principal.

Le rouet est rectangulaire^ avec coins arrondis comme la base de la culée; sa longueur est de 11>°,35, sa largeur de 6"", et les grands côtés en sont maintenus par deux entretoises transversales ; il est surmonté de trois cours de madriers de chêne de 0,06 et 0,08 d'épaisseur, fortement boulonnés sur la couronne du rouet, et par dessus lesquels s'élève la voûte de la chambre, exécutée d'abord en maçonnerie de briques et ciment jusqu'à l'^ySO environ de hauteur, puis en maçonnerie ordinaire et enduit intérieur en mortier de ciment.

Les dessins montrent le profil particulier en ogive de l'intrados de la voûte, formé d'un arc de cercle de 8«,95 de ravon.