DES PONTS EN FER SUSPENDUS
Par Robert Stevenson , éq. Ingénieur civil .
T /art de faire des ponts , ou des espèces de ponts , pour le passage des rivières , remonte aux tems les plus reculés de la civilisation. Les naturels qui habitent les déserts de l’Amérique etlTndostan , ont, pour passer les rivières ctles précipices , des moyens particuliers dont ils se servent depuis les tems les plus anciens , et qu’ils emploient encore aujourd’hui. Us tendent d’une rive à l’autre d’un fleuve , des cordes de différentes espèces , et passent à l’aide d’un chemin de pied qu’ils y établissent. Quelquefois, le passage* , placé avec son bagage dans un pannier , est suspendu à la corde principale par une corde et une poulie qu’on tire de l’autre rive, à l’aide td’ une plus petite corde , tandis que le mulet traverse le ravin à gué, ou à la liage , et grimpe à travers les rochers.
On pourrait regarder comme une circonstance humiliante , pour l’époque actuelle , <• d’être forcé , malgré le degré de perfection où les arts aient atteint , de renoncer aux arches massives et solides de maçonnerie , et d’adopter les ponts suspendus avec des chaînes flexibles*
* (3ïo) '
& l’imitation des ponts les plus simples faits dans les tems les plus anciens par des peuples sauvages. Qu’on ne suppose pas cependant que nous voulons , par ces réflexions , ravaler la science moderne ; nous souhaitons seulement faire sentir le service rendu par le mécanicien philosophe , qui a su tirer des propriétés delà chaînette un parti utile , et employer avec habileté une idée simple des peuples les plus sau* vages , à l’avantage de la société la plus avancée. 11 est satisfaisant de penser qu’à l’aide de ce perfectionnement, on peut établir des communications sur les fleuves et précipices , où des obstacles naturels et le défaut de capitaux, ont empêché de construire des ponts en maçonnerie , et même sur des bras de mer où l’on ne supposait pas, il y a quelques siècles, qu’il fût possible de jeter des ponts.
Pont en fonte de fer. Pendant la dernière guerre , les prix du bois et du fer étrangers , s’étant élevés à un taux excessif, on chercha à introduire le fer des fonderies anglaises dan9 les travaux de tout genre , et particulièrement dans la construction des ponts en fonte de fer. Nous considérons cet emploi du fer comme le plus remarquable et un des plus importans. 11 parait que le premier pont de ce métal a été établi en 1779 , sur la Saverne , près la fonderie de Colebrook-Dale , en Shropshire. 11 est d’uue seule arche massive de ceut pieds d’où-
• C «ai )
vertnre. Celte entreprise hardie ayant obtenu tin plein succès , oh construisit un grand nombre de ponts en fer dans la Grande-Bretagne. Le plus considérable était d’abord celui de Semderland . sur la rivière Weat, qui a deux cent trente-six pieds d'ouverture ; mais maintenant c’est le pont de Sonlhwark , sur la Tamise, fait sur les dessins et sous la direction de M. Rennie , l’arche du milieu avant deux cent quarante pieds d’ouverture. D’autres Ingénieurs ont rédigé des projets d’arches eu fuutq de fer ayant cinq cents pieds d’ouverture.
Ces ouvrages prodigieux en fonte de fer, qui sont sans contredit de l’invention des mécaniciens anglais , ont cependant des limites , soit dans l’espace à franchir, soit en raison des dépenses qu’ils occasionnent. Ainsi, dans beaucoup de cas, les Ingénieurs se trouvaient dans limpossibililc d’établir, avec les moyens connus, un chemin continu sur des passages difficiles , larges et dangereux. L’art de l’Ingénieur a pris un nouvel essor ; il peut vaincre , avec économie , et une simplicité admirable , les obstacles qui l’arrêtaient , en tirant parti, dans la construction des ponts, des propriétés de la chaînette courbe , dont les lois n’avaient jusqu’alors fixé l’attention cpie des mathématiciens spéculatifs. On a remplacé par des chaînés en fer , formant un arc renversé , les ponts ordinaires
dont la courbure est opposée à celle-ci.
Pont en chaînes de Winch. Les ponts suspendus les plus anciens dont nous ayons connaissance , sont ceux de la Chine, qu’on dit être d’une grande étendue. Le major Rennelle donne la description d’un pont de cette espèce, sur le Sampoo , dans l’indostan , de six cents pieds environ de longueur. On croit que le premier pont en chaînes de fer qui ait été exécuté, est celui jeté en Angleterre, sur la rivière Tees à w incli , qui établit une communication entre les comtés de Durham et d’Yorck. On trouve une notice sur ce pont et son profil , dans le troisième volume des antiquités de Durham, par Hutcliinson , impriméà Carlisle, en 1794* Ce volume est devenu très-rare , parce que la plupart des exemplaires ont été détruits par accident dans un incendie : la planche VIII, figure première , est une esquisse de ce pont. Voici la description qu’en donne Hutcliinson, page 27g. « Les bords de la Tees présentent » les tableaux les plus pittoresques et les plus » romantiques ; on aperçoit ch et là des cas- » rades délicieuses , des rochers et des grottes » profondes. A deux milles environ, au-dessus » de Middletou , dans un lieu où la rivière se » précipite de chute en chute , on trouve » un pont en chaînes de fer suspendu sur » des abîmes et fixé des deux côtés , dans » des rochers. Sa hauteur est d’environ » soixante pieds, sa longueur de soixante-dix ,
» et 9a largeur <le deux pieds environ. On y a » établi un garde fou d’un coté seulement , et » sur la surface, de petites planches fixées aux » chaînes , pour le passage des personnes qui » sont pour la plupart des mineurs. Le voya- » geur qui le traverse se trouve comme sus- » pendu sur d’horribles précipices, et ressent » toutes les vibrations de la chaîne que son *> mouvement agile : peu d’élrangers osent s’y » hasarder. »
Nous regrettons de ne pouvoir donner la date précise de la construction de ce pont; mais nous pouvons assurer, d’après de bonnes sources , que ce fut vers l’année i74*«
Ponts suspendus d’Amérique. Nous vovons par le traité des ponts de M. Thomas Pope , architecte de Ncw-Yorch, publié dans cette ville en 1811 , que huit pouls en chaînes ont été établis en Amérique , d’après les mêmes principes de la chaînette. Nous ne devons pas omettre , dans l’examen des prétentions de nos amis transatlantiques , sur la priorité de cette découverte , que le pont en chaînes sur la Tees était alors connu aux Etats-Unis. Pope cite Hutchinson , Volume 111 , et donne d’après lui la description du pont de Winch. L’auteur nous apprend encore que le gouvernement des Etats Unis a accordé une patente en i8o3, pour l’établissement d’un pont suspendu , et il donne la description d’un pont de cette espèce , fait eu
180g, sur le Merrimack , dans l’Etat de Massachusets d’une seule arclie de deux, cent quarante-quatre pieds d’ouverture ; ce pont est suspendu à deux culées , ou grandes tours en maçonnerie , de trente-sept pieds de hauteur, sur lesquelles sont établies deux espèces de piles en charpente, élevées de trente-cinq pieds; dix chaînes de cinq cent seize pieds chacune de longueur , posent sur ces piles et retombent à l’extérieur verticalement dans des puits où elles sont retenues par de grosses pierres. Ce pont a deux passages pour les voitures, chacun de quinze pieds de largeur ; trois chaînes sont placées aux fermes de tête , et quatre dans la ferme du milieu qui divise les deux passages. La dépense de ce pont américain est évaluée à 20 mille dollars , et le poids à cinq cents tonucaux.
Pont projeté à Runcorn. Le projet d’un pont suspendu sur la Mersey , à Runcorn Cap, à 20 milles de Liverpool , proposé par de zélés patriotes de cette ville, est peut être le plus audacieux et le plus dillicile qu’on ait jamais demandé aux Ingénieurs anglais. Les localités exigent que ce pont ait au moins 1000 pieds d’ouverture, et Go pieds de hauteur, afin que la navigation reste libre. On eût l’idée de cette entreprise en 1 8 1 5 , époque à laquelle la plupart des ouviers de Lancashire étaient sans travail , et où les autres ne gagnaient que de très faibles journées.
Le comité nommé , pour diriger cctle entreprise , par les propriétaires qui y prenaient le plus grand intérêt, reçut un grand nombre de projets ; celui d’un pont suspendu réunit le plus de suffrages et il paraît que M. Telford , Ingénieur, et M. Brown , capitaine de la marine royale , eurent la même opinion sur la possibilité et le mode d’éxéculion. M. Telford, qui a fait une élude approfondie de ce projet, a évalué la dépense de 63,ooo à 85,ooo liv. st., selon le genre de construction qui serait adopté. Quoiqu'on n'ait pas donné suite à ce projet, sa nouveauté et la hardiesse d’une arclie de 1000 pieds, nous ont paru digne d’un grand intérêt et mériter que nous en fassions mention.
Pont en chaînes de Menai. On s’est beaucoup occupé d’un projet de pont à construire sur le détroit de Menai entre l’îlc d’Anglesea et le ' Carnarvonshire, passage dangereux qui interrompt la grande route de Londres à Dublin, par Ilolyhead. On avait d’abord proposé un pont en fonte de fer évalué de 1 28,000 à 268,000 liv. st.; mais le plan sur lequel on semble maintenant fixé , est celui d’un pont en chaînes d’une ouverture de 56o pieds entre les culées , et d’unç dépense seulement de 70,000 liv. st. Beaucoup de personnes éclairées doutent , il est vrai , du succès ; cependant nous avons un exemple d’un pont semblable d’une étendue de 5Gx pieds , celui de l’union sur la Tweed , dont
nous donnerons plus bas la description. Nous ferons connaître les progrès que les travaux eu chaînes ont faits en Ecosse, où l’on a exécuté les premiers ponts de ce genre, sur une certaine étendue dans la Grande-Bretagne.
Pont de Galashiels , en fil de- fer. Nous avons fait mention des grands projets de pont en chaînes , proposés pour le passage de la Mersey et du détroit de Menai ; nous avons dit que le premier ouvrage de ce genre est celui sur la Tces , planche i.re, figure i.re. Le second ouvrage de cette espèce qui ait été, à notre connaissance, exécuté en Angleterre, est celui sur la Tweed et ses afiluents la Gala, et l’Et* terick , par Richard Lees, fabricant de draps, dont la manufacture de Galashiels est située sur l'une et l’autre rive de la Gala. 11 fit ce pont, dans le mois novembre 1816, en fil de fer, afin de procurer un passage facile aux ouvriers de ses divers ateliers : l’ouverture est de 1 1 1 pieds, et la dépense de 40 1 î v. st. Quoique cet ouvrage soit précaire et fort imparfait , il mérite d’être cité , parecque c’est le premier pont en fil de fer de la Grande-Bretagne. Celte expérience fait connaître la teiiacité du fer ainsi employé, et tous les avantages qu’on peut retirer d’une telle entreprise dans des pays , surtout semblables à la vallée de la Tweed, où les transports sont difficiles et très chers.
Pont en fil de fer, de Kings-Meadows. Le pont en fil de for, de Kings-Meadows, destiné
aux piétons , et représenté fig. 2, planche i.re, a été jeté snr la Tweed en 1817 , un peu audessous de Pecbles, dans la terre de Sir-John- Haybar. Il a 1 10 pieds de long, 4 pieds de large, et a été projeté par MM. Redpath et Brown d’Edimbourg, qui l’exécutèrent dans un été pour la somme de 160 liv. st. On voit sur la gauche une jolie chaumière qui est la demeure du pontonnier.
Les principales pièces de cette construction sont deux cylindres creux de foute de fer , placés verticalement de chaque côté de la rivière , à 4 pieds l’un de l’autre, et dans lesquels sont engagées des barres de fer forgé, destinées à fixer les fils et les barres de fer du pont, au moyen de boulons et d’écroux.
Les cylindres creux verticaux qui forment les piles du pont , sont maintenus à leurs bases dans un grillage en charpente , ( représenté fig. A ) posé horisontalement sur le sol , et lié par des barres diagonales qui font équilibre à la pression et empêchent les vibrations du pont.
Les tubes ou cylindres creux de fonte de fer , ont g pieds dehaut, 8 pouces de diamètre, et 5/4 de pouce d’épaisseur. Les tiges verticales de fer forgé, engagées dans les cylindres , ont 10pieds dehaut et 2 pouces 1/2 de côté, et forment par des traverses la porte ou l’entrée du
Le plancher qui est fait en planches de sapin desîx pouces delargeur et de i pouce j/2 d'épaisseur , repose sur m cadre de barres de fer forgé, liées enlr’elles avec les planches, par des boulons. Les garde-fous sont formés par de petites baguettes de fer avec une lisse supérieure eu bois. Le pont est porté par des cordes inclinées de ül de fer qui n’ont pas la courbure de la chaînette, ainsi qu’on le reconnaît en comparant la ligure 2, aux figxires 3, 4 et 5. Les llls de fer des cordes de suspension sont de l’espèce appelée par les mécaniciens n.° ifr ; le diamètre est de 3/io de pouce. Les crampons de derrière sont faits avec des barres de fer de 5/4 de pouce de diamètre, et formés en anneaux de chaîne de 5 ou G pieds de longueur* Les verroux à vis ou boulons , qui fixent et serrent à volonté les chaînes pendantes, ont 1 pouce de diamètre : on en compte 42. l£n serrant plus ou moins ces boulons, le pont perd plus ou moins de vibration; et il ne reste qu’un léger tremblement qui rassure, loin d’inquiéter, et donne l’idée de la force de l’ouvrage. Pour moutrerla solidité de ce pont, on y plaça autant de personnes qu’il pouvait en contenir, sans qu’il en résultât le moindre inconvénient.
Pont de Jil de fer de TUirlstane. Nous Déférons plus mention d’autre pont en fil de fer, que de celui élevé par le capitaine Nappier, sur l’Etterick , au château de Thiiistane. Ce pont en fil
de fer, de ia5 pieds d’ouverture, a remplacé un pont fait en cordes destiné pour les piétons.
Pont en chaînes de Dryburgli. Les ponts en fil de fer de Galasliiels , Kings-Meadows et Thirlslane, que nous venons de citer, sont suspendus par des lignes brisées, inclinées sous diflerens angles, ainsi qu’on le voitpar la fig. a. Le même système fut d’abord adopté dans la première construction du pont de Dryburgb Abbey; les tiges de support partaut de chaque point d’attaclic , comme d’urf centre , allaient comme des rayons se fixer sous dilféreus angles aux chaînes horisonlalcs du pont.
. Le premier pont de Dryburgli n’était d’abord destiné qu’au passage des hommes et des chevaux sans charge. L’ouverture entre les points de suspension , avait 160 pieds, et la largeur, 4 pieds. 11 fut exécuté par MM. John et Wil* lia ms Smith , constructeurs et architectes à Melrosse , et coûta environ 720 liv. st. ; le comte Buchau , propriétaire du bac établi au même point , en fit la dépense. Ce pont fut commencé le i3 avril 181 5, et livré an public le i.er août suivant, et parconséquent exécuté en moins de quatre mois.
M. JohnSmith a remarqué que ce pont, construit d’après le système de lignes brisées , représenté par la fig. 2 , avait nn mouvement de vibration déterminé par le passage d’une seule personne.
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Le plus grand défaut de celte construction était dû aux directions brisées des lignes de support, qui, ayant différentes inclinaisons etlongnenrs, forment autant de chaînettes de rayons difFéreus. Les chaînes avaient peu de stabilité; aussi trois ou quatre personnes imprudentes, prenant plaisir à faire les vibrer, produisirent un mouvement accéléré si fort dans toutes les parties du pont, que l'une des grandes chaînes se rompit auprès du pointd’atlache. Dans une autre circonstance , un grand vent imprima au pont une vibration analogue ; l'une des deux chaînes horisonlalcs qui portait le tablier se cassa. Enfin le i5 janvier 1816, six mois après que le pont eut été achevé, \in vent extraordinaire l’agita si violemment que les plus longues chaînes de support furent brisées, que la plate-forme fut rompue et le pont entièrement détruit. M. Smith, malheureusement, était absent : les personnes présentes ont toutes déclaré que le mouvement vertical avait été aussi fort que celui latéral , et que l'impulsion donnée au pont, et ses vibrations avant sa chute, furent telles , que lespassagers auraient été jetés dans la rivière.
Chaque tige de fer formant l’un des anneaux des chaînes, était une barre droite percée à finie des extrémités par un trou fait à chaud et lei'miné à l'autre l’extrémité par un œil formé en recourbant la tige; l’extrémité de l’œil était maintenu par un anneau ou virole , ainsi que l'indique la fig. 6.
En examinant avec attention les chaînons après la clu'ite , on a reconnu que le fer n’avait cédé qu’à un ou deux trous faits à chaud , mais qu’il avait rompu aux yeux faits en recourbant les tiges, comme la i.relig. 6 l’indique. Ce système de chaînon avait cependant été recommandé àM. Smith parmi forgeron expérimenté.
La chûte soudaine de ce pont a fait une grande sensation dans tout le royaume , eta été jngée d’une si haute importance pour le système de ponts en chaînes en général, que beaucoup de capitalistes de Liverpool , intéressés dans la construction du pont de Runcorn , firent exprès un voyage en Ecosse , afin d’examiner les di verses circonstances de cette chûte.
Les constructeurs MM. Smith, s’étaient engagés à faire ce pont en chaînes pour moins de Sooliv. st. , et n’étaient responsables de tous les événemens , que , jusqu’à l’achèvement de l'ouvrage; en sorte que le comte Buchan dût supporter toute la perte.
Le pont deDryburgh ne dura que six mois; cependant son utilité fut si bien constatée, que les inconvéniens du bac qu’il fallut rétablir ', parurent plus graves encore qu’auparavanl; aussi lord Buchan donna aussitôt des ordres pour la construction du pont. On adopta un meilleur projet; et en moins de trois mois le passage fut rétabli, avec une dépense supplémentaire qui n’a été que de 320 liv. st. Ce
pont est maintenant fait d’après le système de la chaînette, ainsi que l’indique la «g. 3, qui en donne 1 élévation. Le plancher horisontal est soutenu par des verges de fer fixées aux anneaux des chaînes courbes principales.
On a eu soin, dans l’exécution de ce pont, d éviter les défauts de l’ancien; les deux extrémités de chaque barre, formant chaînon, ont éle percees à chaud dans la barre même, plus forte dans cette partie, tandis que dans la première construction , l’un des anneaux de chaque barre était établi, ainsi que nous l’avons dit, par le recourbement la tige et l’addition d’une virole ou collet qui devait empêcher l’échappement. Le pont est consolidé par une forte balustrade en bois , ou garde-fou , solidement fixé au plancher. Un accident arrivé pendant la construction , a justifié les avantages de cette balustrade; le plancher du pont était achevé, et l’on se disposait à poser le parapet, lorsqu’on éprouva un coup de vent violent qui agita le pont tout entier dune manière extraordinaire, et comme les vagues de la mer. Le plancher se relevait au dessus du niveau , etl'oi? craignait encore la rupture de l’ouvrage; mais lorsque la balustrade lut établie, la résistance verticale qu’elle opposa , empêcha la vibration , et donna à l’ouvrage beaucoup de stabilité.
Onaaussi ajouté au nouveau pontdeDryburgh des amarres en chaînes , fixées à plusieurs points
des fermes horisontalcs du plancher , et de l’autre à des poteaux plantés h différentes distances des deux côtés de la rivière. Des lignes tracées sur le plan , fig. 3 montrent la direction de ces amarres. On dit que les chaînes diagonales ont l'avantage d’empêcher les mouvemens du pont; mais après avoir examiné ce travail eu 1820, je 11’ai pas trouvé que les effets des amarres fussent bien sensibles.
Le pont de Dryburgh est porté par deux paires de chaînes principales, attachées deux à deux aux anneaux de suspension. Les points les plus bas de ces courbes sont à la hauteur du parapet dans le milieu et font partie de son couronnement, ainsi qu’on le voit par la fîg. 3. Les anneaux des chaînes sont des verges de fer de 10 pieds de longueur chacune , et de 1 pouce 5/8 de diamètre. Lesyeux en trous des extrémités des verges sont unis par des anneaux de forme ovale, ayant 9 pouces de longueur. La plateforme Ou passage est suspendue à la courbe de la chalncttepardes tiges verticalesdeferdei/a pouce de diamètre, qui passent dans les anneaux de la chaîne principale ety sont retenues par une forte tête; tandis que les extrémités inférieures de ces tiges traversent les pierres de la plate-forme connue des boulons, et y sont retenues par des écrous qui s’appliquent contre cettcplate-fonne.
Les points où les chaînes sont fixées aux poteaux ou piles, sont à 28 pieds au-dessus de la plate-forme. Ces poteaux sont formés de deux
doubles poutres (le sapin de Memmcl , ayant chacune 1 4 pouces carrés, liées deux à deux par des boulons, et réunies dans le haut par des moïses. La figure représentant la tète de ce pont fait connaître l’ensemble de celte construction. Ces pièces laissent entrellcs un espace deQpiedsquiest lalargeurde la route aux abords du pont. Les deux paires de chaînes fixées aux poteaux, et quidescondenten formant la courbe de la chaînette, sont d'abord espacées à leur origine sur les poteaux de 12 pieds, et se rapprochent insensiblement jusqu’à ce qu’elles atteignent dans le milieu les garde-fous, où elles fie sont qu’à une distance de 4 pieds et demi, qui est la largeur du pont sur toute la longueur. Par cette disposition convergente, on a voulu amarrer le pont, et prévenir les oscillations latérales; mais il est douteux que cette direction oblique des chaînes principales soit favorable; et nous croyons que, placées dans le plan vertical qu’elles suivraient naturellement, elles seraient capables de plus de résistance et de supporter de plus grandes charges.
La plate-forme du pont dé Dryburgh , placée à 18 pieds au dessus du niveau des eaux de la rivière eu été, se compose de deux poutres de 6apin placées parallèlement à l’extréinité sur toute la longueur, et où viennent s’assembler les tiges verticales des garde-fous. Sur ces poutres sont clouées, en travers , des planches qui laissent entr’elles uu vide de 3/4 de pouce pour
l'écoulement des eaux. Les garde-fous faits de barres diagonales sont couronnés par une lisse en bois. Sous les poutres régnent deux chaînes horisontales de fer, en baguettes rondes de i pouce de diamètre, attachées de chaque cdté aux culées et destinées à consolider le pont et à prévenir les accidents.
Les cliaînes.extérieures ou chaînes des culées destinées à maintenir les poteaux et à faire équilibre aux chaînes principales, ayant un pouce de diamètre, sont engagées à une certaine profondeur dans le sol et dans une maçonnerie épaisse de grosses pierres de taille , disposées en arc de cercle , ainsi qu’on le voit lig. 5. planch. r.”
Nous ne devons pas omettre de faire mention d’une particularité qu’on a remarquée dans la construction du pont de Dryburgh. Les chaînes principales abandonnées à leur propre poids, ne donnaient pas la même courbe que lorsque le pont y fut attaché. Près des points d’attache et au centre, il n’y eut pas de changement; mais entre ces points , le chemin avait de chaque côté une courbure dont le sinus verse était environ de 7 pouces. Ce défaut fut facilement corrigé en diminuant la longueur des chaînes desuspension; mais ce fait prouve que la courbure de la chaînette est altérée , lorsqu’elle est changée par les poids de la plate-forme.
Le public a de grandes obligations à lord Buclian. qui a remplacé par un pont commode
un bac tVnn usage difficile ; et les architectes se sont fait honneur par la hardiesse du projet et le succès de son exécution.
Pont en Chaînes d'Union. Ce pont jeté sur la Tweed à Norliamfort , à 5 milles de Berwick , est représenté par la üg. 4- planch.
11 fut commencé dans le mois d'août 1819, et le passage était livré au public le pG juillet 1820. Ainsi ce travail a été fait en moins de douze mois ; tandis qu’un pont en pierres d’une même étendue eut demandé trois ans. Ce projet a élé mis à exécution par le capitaine Samuel Brown de la marine royale , à qui l’Angleterre doit l’usage des cables en fer maintenant admis dans la marine royale et marchande.
La plate-forme de ce pont si hardi est faite en bois , et porte un double rang d’ornières en fer pour le passage des roues. La largeur est de 18 pieds , et l’ouverture de 56t pieds.
Les poutres principales unies ensemble ont i5 pouces de hauteur , et 7 pouces d’épaisseur; et les planches, 1 2 pouces de largeur et 5 pouces d’épaisseur. Cette grande plate-forme est suspendue à une hauteur de 27 pieds au-dessus du niveau des eaux d’été de la rivière. 11 règne de chaque côté une corniche de 1 5 pouces de hauteur qui sert d’ornement et donne une apparence de solidité.
Les barres verticales rondes , d’un pouce de diamètre , qui soutiennent la plate-forme , sont
placées à 5 pieds Vune de l'autre et se lient aux chaînes principales par un mécanisme simple; elles passent entre les jointures des vertèbres ou chaînons de la chaîne, et sont portées par de fortes têtes , ainsi qu’on le voit dans la lig. C. Ces tiges verticales traversent les poutres de la plate-forme et les bandes de fer inférieures qui régnent sur toute leur longueur ; elles sont retenues prtr dés écrous à vis. Les bandes de fer fixées sons la surface inférieure des poutres ont S pouces d’épaisseur.
Les pliâmes principales, au nombre de douze, sont rangées par paire, l’une sur l’autre de chaque côté, entre les points de suspension. On emploie pour ees chaînes , ainsi que pour les autres pièces, leférde la meilleure qualité. Les vertèbres OU anneaux sont des barres rondes de 2 pouces de diamètre et i5 pieds de long, et ont, aux extrémités pour l’assemblage, des trous travaillés avec beaucoup de soin. Ces barres sont unies entr’elles au moyen de boulons qni passent dans les trous, et sont retenues par des amicaux de forme ovale de a pouces i/4 ou 2 pouces i/a de longueur, ainsi que l’indique la lig. G.
A chacun des joints de chacune des trois chaînes , est suspendue une des liges verticales dont nous avons parlé. La première lige est attachée à un anneau de la chaîne inférieure , la seconde tige à l'anneau suivant de la chaîne du
milieu; la troisième tige à l’anneau suivant de la chaîne supérieure ; la quatrième tige à l’anneau suivant de la chaîne inférieure; et ainsi de suite jusqu’à l’extrémité du pont. D’après cet arrangement , il est nécessaire , puisque les tiges sont à cinq pieds l’une de l’autre , que les anneaux d’une môme chaîne soient à i5 pieds , et que l’anneau d’une chaîne soit à celui de chacune des autres à cinq pieds. Il suit de cette disposition simple, symétrique et charmante , que chaque chaîne porte une portion égale du pont , et que les tiges ne peuvent pas être tordues par les vibrations ; mais ce bel arrangement exige une grande perfection d’exécution.
Les tiges verticales espacées de cinq pieds , sont reliées par un grillage de cinq pieds de hauteur , et de six pouces d’ouverture , qui forme parapet pour la sûreté des voyageurs.
Quoique la plate-forme du pont n’ait que trois centp soixante - un pieds de long, la longueur de chaque chaîne , entre les points de suspension , est de quatre cent trente - deux pieds. Cette chaîne fait à ces points un angle de ia.° avec la verticale; la courbure de la chaînette donne environ un mètre de hauteur verticale, sur sept pieds de longueur horisontale; le sinus verse de chaque chaîne principale , ( c’est-à-dire , la perpendiculaire abaissée du milieu de la corde qui passe par les points
de suspension et arrive au centre de courbure) étant de viugt-six pieds. Les douze chaînes principales avec leurs apparaux pèsent cinq tonnes chacune; et le poids de tout le pont entre les points de suspension , est évalué à cent tonneaux.
Sur la rive écossaise delà Tweed, les chaînes sont portées par une tour ou porte, en maçonnerie, de soixante pieds de hauteur , trentesix pieds de largeur moyenne, et dix-sept pieds et demi d’épaisseur. A la hase , et sur dix pieds de hauteur , les murs sont verticaux ; mais à cette élévation, ilsontun talus de un sur douze. La voûte qui sert de passage , a douze pieds de largeur et 17 pieds de hauteur sous clef.
Chaque paire de chaînes passe à travers des ouvertures pratiquées dans la maçonnerie, et repose librement et horisontalement sur des rouleaux en fer engagés dans cette maçonnerie et placés aune distance verticale de deux pieds l’un de l’autre, distance qui est celle des chaînes; les anneaux dans cette partie sont très courts , très forts et plats , afin que les chaînes puissent se mouvoir facilement sur les rouleaux sans se casser ou se plier , et sans tordre la chaîne. Au-delà de la porte, les chaînes se prolongent , s'inclinent, ainsi que l’indique le profil Jï.0 4* et vont se perdre dans la terre ; elles sont fortement attachées au sol de la manière suivante : dans un puits de vingt-quatre pieds de pro-
fondeur , on a posé une plaque de fonte de fer de six pieds de long , cinq pieds de large , et cinq pouces d’cpaisseur vers le centre , se réduisant à deux pouces et demi aux extrémités: les chaînes la traversent et sont retenues audessous par des verroux de forme ovale de trois pouces et trois pouces et demi d’épaisseur. Les chaînes étant ainsi arrêtées à leurs extrémités, on charge la plaque de grosses pierres qu’on range avec soin ; on recouvre le tout de terre , jusqu’au niveau du sol. On doit observer que dans la partie enterrée, les anneaux sont plus courts, plus gros , et opposent par-là plus de prise et plus de points de contact aux matériaux ejui les enveloppent.
Sur la rive anglaise de la Tweed , le pilier ou la tour en maçonnerie , formant culée , est fondé sur un rocher très- incliné qu’on a dû excaver ; la face du côté de ce rocher n’a que vingt pieds de haut ; celle vis-à-vis le pont est symétrique à la première. Les chaînes , au lieu d’être placées sur des rouleaux, sont posées sur une plaque liorisontale en fonte de fer, fortement engagée dans la maçonnerie ; elles se prolongent au-delà delà tour , s’inclinent et vont s’attacher à uneplaquc en fonte , semblable à celle que nous avons décrite. De ce côté , cette plaque n’est point mise à plat , mais presque verticalement et perpendiculairement à la direction des chaînes ; elle est retenue au moyea
d’une voûte établie dans une excavation faite dans le rocher , et qui repose d’un côté sur la plaque , et de l’autre contre la face intérieure de la tour. Ce travail n’était point achevé lorsque nous avons été-visiter ce pont , le aG juillet 1820 , époque à laquelle le passage a été livré au public.
De ce côté la route ne passe point dans la tour ; elle tourne dans un chemin pratiqué dans l’escarpement du rocher qu’on a fait sauter.
Le pont d’Uuion que nous avons taché de décrire , offre un tableau intéressant et curieux ; il ressemble par son étendue , sa lég'éretë, son élégance, à un arc-en-ciel renversé. Les amateurs de la nature trouveront que les bords de la Tweed sont embellis par ce spectacle enchanteur , et seront satisfaits de leur voyage. Cet ouvrage , considéré sous le point de vue de ■l'intérêt national , est une amélioration qui intéresse le Royaume , puisque son application peut s’étendre à un grand nombre de localités. Ce pont , le premier des ponts suspendus où les voitures de toutes- charges aient été admises, doit surtout appeler l'attention des ingénieurs.
Le public doit de grands éloges à M. Molle et aux Commissaires des comités de Berwick et de Northumbcriand , qui sont parvenus à conduire à une heureuse fin cette belle entreprise, et à donner un grand exemple de l'cuv*
ploi de ces ponts dans beaucoup de cas où des difficultés naturelles , et le défaut de ressources mettaient dans l’impossibilité de construire desponts en pierres ou en fer forgé.
Des critiques dédaigneux ne manqueront pas sans doute d’observer que ce projet a des défauts : il est probable même que , lorsqu’on entreprendra un autre ouvrage sur la même ou sur une plus grande échelle , l’expérience conduira à des améliorations. Néanmoins nous pensons que le projet et l’exécution du pont d’Union , doivent, donner au capitaine Brown une grande célébrité clans l’art de construire les ponts suspendus d’après le système de la cliaînette.
Nous apprenons que ce capitaine s’est engagé à faire la maçonnerie de ce travail , la eharpenteetla serrurerie pour 5,ooo livres sterlings, somme quatre fois moindre que l’estimatif d’un pont en pierres de même étendue. En entreprenant cet ouvrage , l’auteur n’avait pas principalement eu vue une semblable économie; il voulait étendre l’application des cables eu chaînes de fer à son travail favori , la construction des ponts. 11 est à désirer qu’il trouve dans l’exécution de plusieurs ouvrages de ce genre, une juste récompense de ses efforts et de ses talens. Les Commissaires du pont de l’Union lui ont témoigné leur satisfaction et leur reconnaissance , en lui accordant , après
l'achèvement des travaux , un supplément ou gratification de i ,000 gninées.
Projet du pont de Cramond.- La fig. 5 de la planche i.re représente le projet d’un pont qu’on devait établir au passage de la rivière Almont par la grande route nord d’Edimbourg à Queens Ferry. L’ouverture entre les points de suspension est de i5o pieds.
Les dispositions les plus remarquables de ce projet sont la manière de fixer les chaînes aux culées et la suppression des parties saillantes ou supérieures de ces culées qui empêchent évidemment de distribuer les chaînes d'une manière uniforme sous le pont.
Les chaînes principales tournent de même autour de la maçonnerie de chaque culée , au moyen d’une arcade , ainsi qu’on le voit sur le profil fig. 5. leurs extrémités terminées en tête s’emboîtent dans un tube creux et conique de fonte de fer solidement encastré dans la maçon. nem»w.c •
Cettedescription suffira pour donnera uneidée de la simplicité et des avantages de ce mode de fixerleschaînes. Onpeutréparer et changer chaque chaîne sans toucher au pont. La plate-forme au lieu d’être suspendue aux chaînes principales , repose au contraire sur ces chaînes au moyen d’un assemblage de pièces de fonte de •fer , dont la surface est disposée pour y recevoir des pierres cassées..
La construction de la plateTforme du pont, et l'augmentation de l’angle de suspension, limitent l’ouverture qu’on peut donner aux ponts de cette espèce, h environ 200 pieds. Au reste le projet représenté par la lig. 5, planche 1 , parait réunir beaucoup d’avantages, lorsque les ponts ne doivent avoir qu'une étendu© moyenne ; et la manière de fixer les chaînes que nous croyons nouvelle, peut s’appliquer à tous les ponts suspendus,
Force dufer. Nous avons fait des recherches sur la force du fer; nous avons éjtudié les lois de sou extension et médité sur les divers points de ce sujet important, pareequ’il se Ire essentiellement à la construction des ponts en fer. $ans eritx'er maintenant dans les détails, nous nous bornerons à observer que, St l’on suppose* ainsi 'qu’on le fait généralement, qu’un pouce carré de Ter forgé peut porter un poids de 27 tonneaux , on exagère dans beaucoup de cas sa force ; on s’expose à de graves erreurs.
Le comité de la chambre des communes , chargé d’examiner la possibilité de jeter un pont Sur le détroit de Menai , et les projets présentés, a , dans scs rapports du plus haut intérêt, étendu les limites de nos connaissances sur la force des matériaux employés dans la construction des pmits. On s’est servi pour établir la force du fer de méthodes aussi exactes qu'ingénieuses , qui fixent par leurs résultats im-
portans l’opinion des Ingénieurs et contrôlent leurs expériences. Nous avons vu opérer les machines que le capitaine Brown et M. Brunton à Londres ont établi dans ce but : elles produisent un effort qui s’étend jusqu’à cent tonnes, avec une facilité et une précision étonnantes; et qu’on peut dire môrhe admirable dans des expériences faitessur une aussi grande échelle. Main tenant les manufacturiers de cables en fer etceux qui eniployentcefer, peuvent, dans la pratique, connaître quelle est la force d’un anneau , d’un boulon, .d’une vis etc. et les employer avec un degré de confiance et de certidude qui n’eut été qu’hypothétique il y a quelques années.
Nous avons assisté à des expériences intéressantes de M. Brunton qui avaient pour objet leurs travaux sur la route commerciale. On soumit à l'épreuve de la machine une barre ronde enfer, et la force fut successivement graduée et portée à 94 tonneaux. Lorsque la pression de là machiné hydraulique atteignit Co tonneaux, on vitdés paillettes d’oxide defer qui commençaient à se détacher sur quelques points; la puissance s’élevant ensuite à 72 tonneaux, les points précédons Revinrent sensi-* blemènt plus minces et leur température au-* gmènta un peu ; enfin quand le registre de la machine indiqua une puissance de 92 tonneaux , l’anneau fut brisé. On avait employé
à cette expérience du fer rond du pays de Galles. M. Brunton qui l’examina , reconnut, par la forme de la fracture et le grain intérieur, que ce fer n’était pas de la première qualité.
11 est sans doute superflu d’observer que lorsqu’on construit un pont en chaînes d’une certaine étendue , on doit s’assurer qu’il supportera sans crainte de danger , les charges ordinaires qui doivent y passer; mais il est indispensable dans un ouvrage de cette nature, de faire entrer dans les calculs la pression produite par le passage d’une foule de peuple ou d’un troupeau de bestiaux. Nous sommes persuadés que l’effet , dans ce premier cas, est plus grand et plus dangereux que le second, et même plus diflicile à éviter. Nous estimons que le même espace couvert par des hommes , porte un plus grand poids que lorsqu'il est couvert par des bestiaux , et que le rapport des poids est, dans ces deux cas, comme 9 est à 7. Nous savons aussi qu’un troupeau de bestiaux peut être dirigé avec plus de facilité et d’ordre sur un pont, qu’une foule dépeuple attiré par un motif quelconque d’intérêt , de curiosité ou de frayeur. Nous citerons à ce sujet un fait dont nous avons été témoins» On fixa à un jour de juillet i8ao, l’ouverture du pont du capitaine Brown sur la Twed, ainsi que nous l'avons dit , et on prit de grandes précautions pourcmpêcher beaucoup de monde de pas-
aeràlafois, maistouteslesbarrièresfurentbrisées cm franchies, et la foule en peu de moment couvrit le pont. On estima qu’il y avait eu à-la-fois 700 personnes , qui , au poids moyen de i5n liv. , donnent 5o tonneaux de charge, indépendamment du poids de tout l’ouvrage : cependant le pont ne reçut aucune altération.
Les chaînes principales du pont d’Union sont formées, ainsi que nous l’avons vu, deharres rondes de fer de deux pouces de diamètre. LTne tige de celle force, d’un fer qui n’était pas de première qualité, a résisté à une action de 92 tonneaux; comme le nombre des chaînes de ce pont est de 12, si nous évaluons la force de chaque barre et des anneaux à 92 tonneaux , nous trouvons que la force totale du pont est de 92 1*4 12=: 1104 tonneaux. Nous avons déjà remarqué que le poids du pont pouvait être estimé à 100 tonneaux; si nous supposons que la plus grande charge possible soit de 47 tonneaux , ou même 5o , nous aurons i5o tonneaux pour le poids total. Puisque l’angle de suspension est de ia.°, nous trouvons, par le calcul, que le poids réel doit être porté de i5o tonneaux à 370, en raison de cette inclinaison ; mais comme la force a été trouvée de 1104 tonneaux, il restera donc une puissance supplémentaire de 734» que' nous réduisons à 70Ô tonneaux , pour faire résistance à tous les accroissemens déchargé et aux efforts,
quelles qu’en soient lescauses, qui surpasseront le poids de 5o tonneaux de la charge fixée au maximum.
Mais les effets que nous avons à évaluer et à prévenir dans les ponts suspendus, ne sont pas produits par la pesanteur nommée poids morts , mais par l’action des forces vives, des chocs , des vibrations dont nous avons parlé en décrivant le pont de Dryburgh , et qui est beaucoup plus puissante et plus dangereuse que la charge. On a remarqué , par exemple , .que le plus grand effet qu’éprouve le pont eu bois de Monlrosc de 5oo pieds d’ouverture , est produit parle passage d’un régiment à pied, jnarchant au pas, c’est-à-dire frappant le pont en mesure : il n’en est pas de même lorsque le pont est traversé par un régi meut de cavalerie , parccque le pas des chevaux n est pas réglé; de même une foule de monde marchant ^pêle-mêle, ou un troupeau de bestiaux, n agissent pas commcun régiment d infanterie, et ne .produisent pas la même vibration sur le pont de Monlrose. U faut surtout se garantir des cflets .des coups de vent, dont la violence prolongée est capable de désunir les parties d un pont suspendu, d’en rompre l’équilibre et de le dc- .truire. On doit par cette raison attacher une .grande importance à unir solidement les garde- Xous à la plate-forme, afin de créer un massif solide et d’empêcher toute solution de continuité.
Progrès des améliorations. L’histoire de» ameliorations obtenues dans les diverses branches des arts et des sciences , est sans doute du plus liant intérêt, et ce n’est pas nous écarter de notre sujet que d’en citer un ou deux exemples. Ce fut un anglais, Jonathan Hulls , qui le premier proposa, en 1730, de diriger les bateaux par des machines à vapeur (ainsi qu’on le prouve dans les annales de Physique, vol. i3, page 279). Ce moyen ingénieux 11e fut mis en pratique que long-tems après aux F.tats-Unis ; il a reçu depuis une grande extension. 11 est également certain que l’on construisait des ponts en chaînes d’une grande étendue depuis plusieurs siècles en Chine , qu’on eu a jeté un de ce genre en 1741 sur la Tees, et que la communication entre les comtés do Durham et York a été établie par ce pont ily a 80 ans. A la vérité nous avons encore appris peut-être , de la pratique de nos amis transatlantiques, l’emploi deces ponts pour le passage des voitures sur les grandes rivières et ravins.
11 serait difficile de prévenir l’extension qu’on pourra donner à ce nouveau mode de construction : celui qui serait assez téméraire pour eu vouloir fixer les limites, ferait bien , avant de présenter dès vues étroites , de méditer l'histoire des machines à' vapeur. Quand lé marquis dç Worcester proposa le premier d’em-
ployer l’eau bouillante comme puissance ou moteur qui aurait pu prévoir alors les avantages incalculables que notre illustre compatriote , feu James Watt , procurerait , eu perfectionnant cette invention ? L’opinion publique s’est rapidement formée sur diverses inventions ; et dernièrement sur celle des ponts construits d'après le principe de la courbe de la chaînette ; et cet art a fait depuis peu des progrès bien rapides. Si nous examinons, par exemple, les ponts légers du Gala, del’Etterick et de la Tweed et si nous comparons le pont de la Tces fait en 1741 au pont de la Tweed construit en 1820, nous sommes fondés à croire à la possibilité de l'exécution d’un pont suspendusurlc détroit de Menai, par une heureuse combinaison des ressources de la théorie et des leçons de la pratique.
M. Gilbert Daviet a publié sur ce sujet ( Journal des sciences , volume 10, page a3o ), une dissertation aussi satisfaisante par les résultats que la théorie en est simple et élégante; et quoique les progrès de la pratique ne soient pas aussi rapides que ceux de la science , nous 11'hésitons pas à déclarer que nous sommes persuadés que la construction des pont suspendus , d’après le principe de la courbe de la chaînette, doit dans la pratique acquérir plu» d’extension et de perfectionnement.
Edimbourg-, le 19 juillet 1821.
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