PROCÉDÉS DE BATTAGE DES PIEUX

L'effort à faire pour supporter un ouvrage est généralement vertical, aussi les pieux sont-ils presque toujours battus verticalement. Dans certains cas cependant, notamment pour les murs de quai et murs de soutènement, l'effort est oblique, et il faut battre des pieux inclinés, nous verrons comment on procède à cette opération; il peut même arriver exceptionnellement que l’on ait à battre des pieux horizontaux; dans ce cas on les enfonce au moyen d’une grosse pièce de bois, suspendue horisontalement par des cordages, et que l’on balance comme le bélier des anciens.

Occupons-nous des pieux verticaux : lorsqu'ils sont de faibles dimensions, on peut les enfoncer avec des masses en bois ou en fer, manœuvrées à bras; on a recours quelquefois au mail à deux ou à trois manches dont nous avons déjà parlé.

Le plus souvent, pour obtenir une forte percussion, on se sert de sonnettes ; la sonnette est un échafaudage analogue à la chèvre, disposé de manière à ce qu’on puisse soulever à une certaine hauteur une grosse masse de fer, appeléemouton; on la laisse ensuite retomber sur la tête du pieu et, par la percussion, elle produit un enfoncement plus ou moins considérable suivant la dureté du terrain et suivant la grandeur du frottement que subit le pieu latéralement.

Le travail produit par la chute du mouton n'est pas transformé tout entier en effet utile; une grande portion se trouve absorbée par les trépidations transmises au sol, et aussi par les dégradations que supporte la tête du pieu. Cette tête serait bien vite broyée et déformée, si l'on n'avait soin de l’entourer d'une frette ou cercle en fer plat, que l’on enlève après le battage et qui sert pour un autre pilot. On comprend que cette frette maintient le parallélisme des fibres et s'oppose à la désagrégation.

Les palplanches, qui ont des dimensions plus faibles que celles des pieux, ne sont pas toujours garnies d'un sabot et d’une frette. Lorsqu'on a à construire une enceinte, on la compose de pieux espacés par exemple d'un mètre, et entre eux on bat des palplanches.

On peut simplement juxtaposer les palplanches par leur tranche, mais alors il est rare qu’elles restent accolées, parce qu'elles dévient de la verticale pendant le battage, et il faut les guider au moyen de deux Cours de moises, Une bonne méthode est d’assembler les pieux et les

palplanches à grain d'orge; chaque palplanche porte sur une tranche un double biseau saillant et sur l’autre un double biseau rentrant, de sorte que ces pièces de bois s’assemblent l'une à l’autre comme par des rainures. On bat à la fois toutes les palplanches formant un même panneau, c'est-à-dire remplissant l’espace qui s'étend entre deux pieux; de la sorte elles ne se désunissent pas, descendent régulièrement et l'on obtient une enceinte continue.

Sonnettes. — On distingue quatre classes de sonnettes :

1° La sonnette à tiraudes, manœuvrée à bras d'hommes;

%æ La sonnette à déclic ordinaire, manœuvrée par l'intermédiaire de treuils et de cabestans;

3° La sonnette à vapeur, qui peut être, soit une sorte de marteau-pilon soulevé directement par la vapeur, soit une sonnette à déclic mise en mouvement par une locomobile;

4 La sonnette balistique, dont le mouton est soulevé par l'explosion d'une cartouche chargée de poudre.

4° Sonnette à tiraudes. — La sonnette à tiraudes, le plus ordinairement employée, est représentée en élévation par la figure 4, en plan par la figure 2, et les figures 3 et 4, planche XI, donnent un détail.

Elle se compose de deux jumelles 6, le long desquelles glisse le mouton; le mouton est guidé par deux oreilles qui se meuvent dans l'intervalle entre les jumelles et qui sont maintenues dans leur position par deux clefs horizontales en bois glissant le long de la face postérieure des jumelles ; on voit que le mouton ne peut s'écarter de la verticale de son centre de gravité. Les deux jumelles reposent sur une semelle a sur laquelle s'assemble la queue / et deux contrefiches (g); à la partie supérieure, les jumelles enserrent un arcboutant (c) garni d’échelons et s’assemblant à la base avec la queue / ; dans la face antérieure, les jumelles sont maintenues verticales par deux contrefiches symétriques qui viennent s’assembler aux extrémités de ‘la semelle (a); chaque semelle est reliée à sa contrefiche par des pièces horizontales ou épars en plus ou moins grand nombre.

Telle est la charpente essentielle d’une sonnette.

Le mouton (4) est soulevé par un cordage qui passe sur une poulie de grand diamètre et se termine par une boucle, à laquelle on attache les petites cordes ou tiraudes. Sur la droite de la figure 1, on voit un treuil sur lequel s'enroule un cordage, qui vient passer sur une petite poulie en tête de l’arcboutant; ce cordage et ce treuil servent à saisir et à soulever le pieu et à l’amener verticalement au-dessus du point qu'il doit occuper ; c'est ce qu’on appelle la mise en fiche du pieu.

Le pieu mis en fiche, il faut placer le mouton bien d’aplomb au-dessus: pour cela, on fait subir de petits déplacements à l’appareil tout entier, en se servant de leviers qui s'engagent sous les extrémités de la queue et de la semelle, entaillées à mi-bois pour cet objet. Le maître charpentier, qu'on appelle l’enrimeur, vérifie avec le fil à plomb la direction du pieu et des jumelles.

Gela fait, on soulève un peu le mouton au-dessus de la tête du pieu, et on le laisse retomber, ce petit coup sert à engager le pieu dans le sol. Si la direction est bonne, les ouvriers saisissent les tiraudes, et se mettent à sonner en cadence; ils procèdent généralement par volées non interrompues de trente coups. Après chaque volée, il y a une pause pendant laquelle l’enrimeur vérifie la direction. Pour corriger cette direction, l’enrimeur se sert d'un levier qu'il passe entre le pieu et les jumelles, et c’est en prenant un point d'appui sur celles-ci qu’il peut imprimer au pieu de petits mouvements latéraux, pendant que le mouton le] chasse longitudinalement.

Le pieu est maintenu à une certaine distance des jumelles au moyen d'une double équerre (mn) dont la queue est prise dans l'intervalle qui sépare les jumelles ; il ne peut du reste s’écarter en avant parce qu'il est maintenu par un cordage horizontal, qu'un enfant, monté sur un épars, serre au moyen d’un bâton faisant un nœud de garot (fig. 3 et À).

Il arrive un moment où le pieu n'entre que d’une faible quantité par volée de trente coups. Le refus est la pénétration du pieu pour une volée ; on dit par exemple que le pieu est battu au refus de un centimètre, de trois ou de quatre millimètres.

La longueur de fiche ou simplement la fiche est la quantité dont le pieu pénètre dans le sol.

Sur un chantier important, lorsqu'on a à battre un grand nombre de pieux, il est indispensable de tenir un carnet de pilotage; pour chaque pieu, on inscrit son numéro, sa fiche et son refus, et l'on reporte ces indications sur les dessins.

L'impossibilité de mettre un grand nombre d'ouvriers à la manœuvre des tiraudes, sans que ces ouvriers se gènent réciproquement, ne per. met point d'adopter avec la sonnette précédente un mouton dont le poids dépasse 400 kilogrammes; c’est la limite supérieure.

La course du mouton est égale à la plus grande distance que puisse parcourir la main de l'homme pendant qu'il exerce une traction; elle ne dépasse guère 1"50 et peut exceptionnellement atteindre 2 mètres.

Au pont dè Neuilly un mouton de 600 à 700 livres était manœuvré par 24 ou 28 hommes qui l'élevaient à 4 pieds et demi de hauteur, vingtcinq ou trente fois de suite dans une minute. Ces hommes se reposaient ensuite alternativement autant de temps. On se servait exceptionnellement de moutons de 4,200 livres tirés par 48 hommes; en douze heures de travail journalier chaque sonnette battait trois ou quatre pilotis dans le sable et le gravier avec une fiche variant ‘de 8 pieds à 13 pieds six pouces. On voit qu'un pareil procédé serait aujourd’hui d'une dépense

excessive; on ne peut y recourir qu’accidentellement lorsqu'on a deux ou trois pieux à enfoncer.

2° Sonnettes à déclie, — Lorsque l'on doit exercer un effort énergique pour enfoncer des pieux à longue fiche dans un terrain dur, il est avantageux de recourir aux sonnettes à déclic. Quelquefois on

commence le battage des pilots avec l'appareil à tiraudes, et on l’achève avec l'appareil à déclic.

4a4i PROCÉDÉS ET MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION

Perronet se servit, pour les fondations du pont de Neuilly, de la sonhette représentée par les figures 5 et 6, planche XI : elle se compose d’un mouton pesant jusqu'à 900 kilogrammes, qui glisse verticalement entre deux jumelles; on le soulève par une corde s’enroulant sur un treuil dont la manivelle est remplacée par une grande poulie à gorge; sur cette poulie s’enroule un câble auquel on attelle un cheval. Le mouton étant au bas de sa course, on fait avancer le cheval, le mouton s'élève, la corde (v) se tend peu à peu et finit par abaisser le crochet (p); le mouton n'étant plus soutenu tombe sur le pilot, le conducteur dételle son cheval avec lequel il revient près du treuil; pendant ce temps-là un manœuvre fait tourner ja grande poulie à gorge pour enrouler le câble à nouveau, et l’on recommence une seconde opération. Il est évident que l’on règle la hauteur de chute d'après la longueur de la corde (v). Au grand treuil est accolé un petit treuil à barres destiné à la mise en fiche des pilots.

Il est rare aujourd’hui que l’on emploie des chevaux comme moteurs; on a recours à des hommes qui virent au cabestan, et plus simplement encore on se sert d’un treuil à engrenages mu par des manivelles.

Pour la fondation du pont de Libourne (1848) on s'est servi de 12 sonnettes à déclic du type représenté par les figures 40 à 13, planche XI. Un treuil à cabestan servait à la mise en fiche et le treuil à manivelles servait au battage.

Le système de déclic, que nous venons de décrire, est très simple: il n’a que l'inconvénient de donner un choc au mouton lors de l'échappement.

La figure 9 représente un autre système : le déclic à tenailles. Le crochet du mouton se trouve saisi par les deux petites branches d’une tenaille; si l’on rapproche les deux grandes branches, les deux petites s’écarteront et laisseront tomber le mouton; ce mouvement est produit automatiquement à la hauteur voulue au moyen d’une traverse horizontale percée d’une ouverture dans laquelle s'engagent les branches supérieures des tenailles qui sont alors forcées de se rapprocher.

Ce système est à rejeter, comme presque tous les systèmes automatiques; ils offrent un inconvénient sérieux, que nous définirons d'une manière banale par ces mots : avec eux, le mouton s'échappe sans crier gare. 11 faut toujours préférer les déclics que l'enrimeur fait partir luimême au moment voulu, au moyen d’une petite corde : outre la sécurité que l’on trouve par ce moyen, on à l'avantage de régler à volonté la hauteur de chute, ce qui est très utile et presque indispensable surtout au commencement du battage.

Les accidents dus à des déclics mal construits, laissant échapper le mouton à un moment inopportun, sont assez fréquents pour que certains constructeurs préfèrent recourir à un débrayage du treuil et laisser tomber le cordage avec le mouton; de la sorte, on use rapidement les cordages et c’est une dépense sérieuse.

Le déclic à crochet a été perfectionné d'une manière ingénieuse par M. Bernadeau, conducteur des ponts et chaussées; il est représenté par la figure 59, il se compose d’un crochet en fer attaché au câble du

treuil et soulevant le mouton par son anneau; à ce crochet est associée une fourrure (a) en bois et fer, qui glisse entre les jumelles verticales; à

Fe à di ani Poaueu du A L

la longue tige du crochet en (d), s’attache une cordelle que l’enrimeur manœuvre directement, ou à laquelle il laisse une longueur voulue égale

Fig. 60.

à la hauteur de chule; quoi qu'il en soit, une fois la corde tendue, le

crochet se dégage sans secousse, le mouton descend; on débraye le câble

du treuil, qui est entraîné par le déclic dont le poids est calculé en con-

séquence, le déclic descend avec sa fourrure, et le crochet guidé vient se placer en face de l’anneau du mouton.

La figure 60 représente un autre système de déclic; c'est nne tenaille dont une branche est mobile et reliée à un système d'échappement; la figure peint aux yeux la manœuvre de cet appareil.

Les moutons manœuvrés par les sonnettes à déclic pèsent de 500 à 900 kilogrammes. Dans une sonnette perfectionnée, on doit tendre à augmenter la masse en diminuant la hauteur de chute; en effet, nous avons vu plus haut que, dans le choc, la proportion de travail perdu en vibrations et déformations est d'autant moindre que la masse du marteau ou du mouton est plus forte.

Les sonnettes à déclics sont des appareils plus puissants que les sonnettes à tiraudes : elles arrivent vite à une hauteur de 12 à 44 mètres et exigent une construction soignée , afin d'être absolument solides. Le battage des pieux donne lieu à de fréquents accidents et il est du devoir de l'ingénieur d’en surveiller tous les détails.

Le pieu est soulevé et mis en place à l’aide du treuil même de la sonnette, et, quand il arrive à la fin de l'enfoncement, on interpose entre le mouton et lui un faux pieu, en bois dur et sain, cerclé à chaque bout d’une frette solide. .

Il est impossible de préciser la valeur du battage d'un pieu; cela dépend de bien des circonstances et aussi de la quantité de pieux à battre.

On paye en général 4 francs le mètre courant de fiche de pieu en terrain ordinaire, et 8 francs le mètre carré de fiche d'un panneau de palplanches. Quand il n’y a que quelques pieux à battre, on ajoute 40 ou 50 francs pour l'installation de l'atelier de battage.

Résullats pratiques de battage; carnet de battage. — I] faut toujours tenir un carnet de battage sur lequel on consigne pour chaque pieu sa longueur, sabot compris, son diamètre au milieu, le nombre d'heures du battage, le nombre de volées de trente coups (tiraudes) ou de dix coups (déclic), l’'enfoncement total du pieu et l’'enfoncement sous les dernières volées. Nous conseillerions même de noter l’enfoncement sous une volée à des périodes régulières.

L'examen du carnet de battage permet donc de suivre l'opération et même de reconnaître les accidents survenus à certains pieux.

Tous les pieux de la fondation portent un numéro d'ordre.

Vuici le résultat du battage de 135 pieux, de 6"19 de fiche moyenne, dont le battage a été commencé avec la sonnette à tiraudes et terminé avec la sonnette à déclic. La fiche moyenne était pour 4"68 dans le sable pur siliceux, et pour 4"35 dans la marne à bélemnites.

L'équipage de la sonnette à tiraudes comprenait 48 hommes, renard et enrimeurs compris, et le mouton pesait 340 kilogrammes; chaque homme soulerait 20 kilogrammes. La sonnette à déclic était servie par 40 hommes et son mouton pesait 540 kilogrammes.

Ballage avec la sonnette à tiraudes.

Nombre des volées par pieu. . . .. .. ss... 20 Enfoncement dans le 50] : par volée de 30 coups sense ss 0=216 — — par pieu.. . os... 4230 Temps employé au batiage : par volée de 30 coups. ... 6’30” — — par pieu, ..... ..... 29 Enfoncement sous la dernière volée.. . . .. . . . . .. .... 0=06

Batlage avec la sonnette à déclic.

Enfoncement sous la première volée de cette sonnette. . .. ... 0234 Nombre des volées par pieu,.................... 18 Enfoncement moyen : par volée de 40 coups. . . .. . . ... . 0=095 — — parpileu. ........ ...... . 1873 Temps employé au battage : par volée de 10 coups......,.. 24 — — par pieu. . sors... 7» 46’

Enfoncement sous la dernière volée pour 437% de chûte.. . .. 0041

Le temps passé au bardage et à la mise en tiche d’un pieu a été de 415" savoir : mise en fiche, 25 minutes; déplacement de la sonnette

d'un pieu à l’autre, distance 1"50, 45 minutes; bardage du pieu, 5 minutes.

Résultats pratiques sur le battage des pilotis au pont de Kutlenburg.— Les ingénieurs hollandais ont fait connaître, et M. Desnoyers a reproduit les résultats pratiques recueillis sur le battage des pieux, au pont de Kui-

lenburg, dans un terrain composé d’un sable très ferme quoiqu’un peu mêlé d'argile :

1° Battage de 1,186 pieux en sapin équarri de 5 mètres de longueur et de 045 à 0"30 de côté, moutons de 400 à 515 kilogrammes, hauteur de chute 1"30;

Enfoncement total par pieu.. . . .,. .. , . … …...

Enfoncement total par cent coups . . . . . . . . . . .. .... 074

Temps employé pour le battage des pieux. . . . . . . .

Nombre de coups par pieu.. ........

— par minute... .......

2 Battage de 208 pieux de sapin équarri, de 7 mètres de longueur, de 025 à 0"30 d’équarrissage; une sonnette ordinaire, avec mouton de 488 kilogrammes tombant de 1"30, donnait à la fin du battage un enfoncement de 0"005 à 0"04 par volée de 30 coups, et battait un pieu par jour; on lui substitua une sonnette à vapeur avec locomobile de 10 chevaux, mouton de 1,200 kilogrammes tombant de 0"60, et battant 4 coup à la seconde; on a battu 198 pieux avec cet appareil;

Nombre moyen de pieux battus par jour. ,..,... ....: 4,6 Maximum obtenu par jour... . .. 9

Eufoncement moyen par coup à une profondeur de 6=60. . 0002

3° Battage, avec 2 sonnettes à vapeur, de 258 pieux en sapin équarri, de 44 mètres de longueur et 0"30 à 0"35 d’équarrissage :;

Nombre de pieux battus en moyenne par jour et Pac sonnette. . . 3,6 — maximum. 2 9 ee 0 © © + so .0 eee Temps employé en moyenne pour le battage d’un pieu cs. . 057

Enfoncement moyen par coup dans le dernier mètre de fiche. . . 00036

4° Battage de 182 palplanches de 5 mètres de longueur, 0"30 de largeur et 0"10 d'épaisseur, avec sonnette ordinaire à mouton pesant 370 kilogrammes, tombant de 1"20; la fiche des palplanches était de 3*50 et le mètre courant de fiche est revenu pour battage à 1'40.

Battage de panneaux enfoncés d'un seul coup par un mouton de trois tonnes. — Pour la fondation des quais de Glascow on s'est servi, en 1864, du procédé suivant (fig. 21 à 24, pl. XIV) :

La fondation sur pilotis se composait de fermes de trois pieux moisés de 0*30 d’équarrissage. L'espace libre entre les pieux de face de chaque ferme est de 1"22 et, pour s'opposer aux affouillements, on voulait remplir cet espace par un panneau vertical de pieux Jjointifs. À cet effet, les pieux d'un même panneau, pieux de 030 d'équarrissage et de 11 mètres de longueur, étaient réunis les uns aux autres par des griffes en fer, enfermés à leur pied dans un sabot commun et à leur tête dans une seule frette en fer.

On se servait pour enfoncer ces panneaux d’un mouton spécial de 420 de large, 1°50 de haut et 0"30 d’épais, du poids d'environ trois tonnes,

Il est évident que l'on ne peut recourir à un pareil outillage spécial que pour des opérations considérables.

Forage des trous de pieux avant battage. — Au pont de Saint-Pierre-de- Gaubert, dont nous décrirons les fondations effectuées par béton immergé dans des enceintes, on employa d’abord des pieux avec sabot en fonte, système Camusat, qu'on remplaça bientôt par les sabots en forte tôle du même constructeur, avec rivure sur une arête, dont l'emploi est bien plus avantageux (fig. 12 et 13, pl. VIII).

Pour les palplanches on se servit de sabots à quatre branches soudées à leur partie inférieure pour former la pointe entrant dans le sol; ces branches sont assujetties au bois à l’aide de clous à tête fraisée (fig. 41. pl. VID).

Le batiage s’est effectué à l’aide de sonnettes à déclic avec un refus de 0"03 par volée de dix coups sous le choc d’un mouton pesant 600 kilogrammes tombant d’une hauteur de 5 mètres. On a cherché à obtenir un refus plus faible, mais on a constaté alors, en arrachant quelques pieux, qu'ils étaient détériorés ou brisés.

Une grande partie des pieux, dit M. l'ingénieur Regnauld, furent battus directement. Ils s'engageaient alors dans une couche de gravier qui variait de 2 à 4 mètres. Mais en rivière on trouva presque aussitôt le

tuf et on éprouva quelques difficultés dans leur enfoncement. On reconnut bientôt qu'il était nécessaire de forer l'emplacement de ces pieux.

Le foret dont on se servit se composait d'une longue pièce de bois percée de trous horizontaux et terminée par un trépan en fonte, avec arêtes en acier (fig. 9 et 10, pl. VIII). |

L'assemblage se faisait à l’aide d’une tige en fer solidement fixée au trépan et s'engageant dans un trou percé dans l'axe de la pièce de bois. Get assemblage était consolidé par trois frettes en fer.

Pour opérer, on amenait le foret à la place que devait occuper le pieu; on faisait reposer le mouton de la sonnette sur la tête du foret et, à l’aide de barres introduites dans les trous de la pièce de bois, on produisait un mouvement de rotation qui permettait au trépan de creuser la place du pied.

On allait ordinairement jusqu’à une profondeur de 0"80 et cette opération durait en moyenne 5 heures.

Nous avons décrit un système analogue employé par M. l'ingénieur en chef Lanteirès, au pont de Montauban, en vue de faire pénétrer dans le tuf les pieux des bâtardeaux.

Sonnelte pour pieux inclinés. — Pour le battage des pieux inclinés, la modification principale à faire subir aux sonnettes est de guider le mouton d’une manière plus parfaite et de le soutenir sur un plan incliné: quelquefois le mouton repose sur le plan incliné des coulisses par l'intermédiaire de deux petits rouleaux en fonte; il vaut mieux le faire glisser sur une pièce de bois graissée, et le guider dans sa marche par des échancrures latérales embrassant deux pièces de bois parallèles ; les modifications à apporter à la charpente se conçoivent d’elles-mêmes.

Les figures 19 et 20, planche XIV, représentent la disposition générale d'une sonnette destinée au battage d’une file de pieux inclinés. Cette sonnette, à treuil et à déclic, est portée par un chariot roulant sur un pont de service; elle a servi au port de Greenock pour le battage des pieux de la digue du large.

Sonnette montée sur bateaux. — Pour le battage des pieux en rivière on monte assez souvent des sonnettes sur bateaux, soit à l’avant d’un seul bateau, soit entre deux bateaux accouplés, ce qui est bien préférable,

1] faut assujettir solidement les bateaux ‘afin d'en rendre les oscillations inoffensives.

Le mouton, que la sonnette saisit et abandonne alternativement, constitue une charge que l’on ajoute ou que l’on enlève au bateau, de là pour ce dernier des déplacements du centre de gravité, et des oscillations très accusées. Un mouton de 600 kilogrammes qui manœuvre sur le flanc d'un bateau de 20 mètres de long et de 3 mètres de large donne des oscillations dont l’amplitude au bordage atteint presque un centimètre; si ces oscillations ne sont pas détruites dans l'intervalle des

deux coups successifs, elles s'ajouteront et pourront s'amplifier dans une proportion notable.

Il importe donc de monter les sonnettes sur de grands bateaux et de les fixer solidement de manière à éteindre les oscillations.

3° Sonnettes à vapeur. — À. Sonnettes a déclic mues par locomobile. — M. Janvier a décrit dans les Annales des ponts et chaussées, de 1846, la sonnette à vapeur einployée par lui au port de Toulon, et représentée par les figures de la planche XII. Elle se compose d’un mouton, du poids de 800 kilogrammes, maintenu par deux échancrures latérales entre deux coulisses verticales reliées à la face antérieure de la chèvre ; celle-ci, qui a la forme ordinaire, repose sur un châssis (a), monté sur huit roues de wagon, qui transportent l'appareil sur deux rails parallèles à la file de pieux. Le mouton est suspendu à sa chaîne au moyen d'un déclic à tenailles, qui s'ouvre lorsque les grandes branches des tenailles s'engagent dans la cheminée LL. Cette cheminée est simplement posée sur deux boulons qui traversent es coulisses veriicales, de sorte qu'elle peut suivre le mouton dans son mouvement d’ascension; elle pèse 50 à 60 kilogrammes. Sur le châssis principal repose un contre-châssis formé de deux longuerines (4), réunies par des traverses ee’e”; le contre-châssis supporte le treuil moteur, avec son arbre A et le tambour en bois T, qui reçoit par l'intermédiaire d'une courroie l'impulsion d’une locomobile de cinq chevaux soigneusement calée sur la plate-forme et munie d'un appareil à changement de marche, comme les locomotives, Le contre-châssis rencontre les pièces de bois qui forment la base de la sonnette ; aux points de rencontre, les pièces du contre-châssis sont entaillées, mais on a soin de laisser à chaque entaille un jeu de 0”10, afin de pouvoir, au moyen de leviers, communiquer à la sonnette de petits mouvements qui n’affecteront ni le treuil ni la locomobile. Le treuil comprend deux tambours, l'un inférieur #', sur lequel s’enroule la corde de la mise en fiche, l’autre supérieur t, sur lequel s'enroule la corde du mouton; la fourchette f permet de mettre le pignon moteur en contact avec la roue £’ ou avec la roue & Une autre fourchette F, dont la figure 3 montre le détail, sert à embrayer le treuil avec l'arbre moteur A, ou à le débrayer.

Le manche du levier F est réuni par une petite chaine à la cheminée L, etun manœuvre le tient dans sa main.

Voici le détail d'une opération :

4° Mise en fiche. — L'enrimeur attache le pilot; un manœuvre, qui tient le levier /, embraye le pignon avec le tambour #, et un autre manœuvre, qui tient le levier F, embraye le treuil avec l'arbre moteur A ; le mécanicien est à son poste, tenant en main le levier de changement de marche. L’enrimeur commande : En avant! le mécanicien donne la vapeur, et le pilot est enlevé jusqu’à ce que l’enrimeur crie : Stop! La machine s'arrête, l'enrimeur place le pieu, commande : En arrière ! et le pieu descend à sa place.

2° Batlage. — On manœuvre f de manière à engrener avec le tam-

bour {, on fait un tour en avant pour dégager le mouton et enlever la cheville qui le soutient, on donne un petit coup pour achever la mise en fiche, puis on commence le vrai battage. Quand le mouton est arrivé au haut de sa course, il s'engage dans la cheminée L, qu'il soulève un peu; mais celle-ci, par son poids, force les tenailles à s'ouvrir et à lâcher le mouton, qui tombe. Au moment où la cheminée est soulevée, elle tire la chaîne /, qui la rattache au levier F; le manœuvre qui tient ce levier dans sa main, sent la pression et est averti qu’il faut débrayer immédiatement, ce qu'il fait; de la sorte on évite un choc. La cheminée, qui est lourde, retombe sur ses supports, et avec elle le déclic qui continue à descendre jusque sur le mouton, en entraînant le cordage du treuil, qui se déroule.

Pour déplacer l'appareil entier sur ses rails, on a un cordage qui le fixe en avant à un pieu situé dans le sens du mouvement à produire; ce cordage passe sur deux poulies de renvoi, fait deux tours sur le tambour £’, et un manœuvre l’enroule sur le châssis; en embrayant le tambour {avec l'arbre moteur, on produit le mouvement de progression.

M. Janvier, dans son mémoire, conclut comme il suit :

« Il nous reste à faire apprécier l’économie que procure l'application que nous venons de décrire :

« La journée de travail d’une sonnette à déclic manœuvrée à bras, par

des hommes libres {et non par des forçats, comme à Toulon), coûte 21 francs, ainsi répartis :

Deux gabiers à 3 francs. . . . . . .. nos...

Six manœuvres à 2 fr, 50. ............. .....

Total... 921 fr. »

« La journée de la même sonnette, manœuvrée par la vapeur, coûte 21 francs, ainsi répartis :

Un mécanicien .. .. see... Sfr. 50 Un chauffeur. . . ... Sons .... 2 50 Deux gabiers .'. . . ... . .... ss... n.... 6 » Deux manœuvres. . ,,..... ee ee ss o »

Un porteur d’eau douce, un quart de journée. . . . ... . . .. 0 50 Bois à brûler provenant de déchet de pilotage. . . . . . . . .. 6 50 Huile et matières grasses. . . . . . . . . rss. 0 50 Intérêt et amortissement du capital de la machine supposée durer 10 ans... . . . . .. ss... sr... 2 50 Frais de construction du chässis. . . . - sus 0 50

Lé châssis et ses accessoires coûtent 600 francs. Total. LC e L] [2] e. e C2] L] e C2] LC] e LI L] C2] Li) 97 fr. 0

« Dans l’un ni dans l’autre cas je ne considère l'usure de la sonnette, D'un autre côté, il résulte d’un relevé fait pendant 30 jours de travail, qu’une sonnette manœuvrée à bras a placé 57 pilots, tandis que tout à côté, dans le même terrain et dans des circonstances identiques, une sonnette semblable, manœuvrée à la vapeur, en a placé 192.

« On verra facilement que les nombres ci-dessus établissent le résultat suivant :

« Le battage d’un pilot à bras coûtant 4105, le battage du même pilot par la vapeur coûte 423.

«a Pendant que la sonnette à bras place 4,00 pilot, la sonnette à vapeur en place 3,37.

« La sonnette à bras donne par heure 16 à 18 coups, et la sonnette à vapeur en donne 100 à 440. »

L'installation que nous venons de décrire est particulièrement commode lorsque l'on doit battre une longue file de pieux.

Sonnette du pont de Kehl. — Lorsqu'il faut battre les pieux dans l'eau, on monte la sonnette sur un ponton, ou sur deux bateaux couplés, comme l'ont fait au pont de Kehl, sur le Rhin, MM. les ingénieurs Vuigner et Fleur-Saint-Denis.

Les figures 4 à 3, planche XIII, représentent les dispositions adoptées pour ce magnifique ouvrage.

Il y avait à vaincre des difficultés sérieuses, car le courant du Rhin est extrêmement rapide, et il régnait au-dessous de l’étiage, en plusieurs endroits, une profondeur de 8 à 9 mètres d’eau. On a battu beaucoup de pieux d’une longueur de 25 mètres, et l'on comprend qu'il fallait pour cela de puissants appareils.

Deux bateaux longs sont réunis par une charpente qui supporte la sonnette, mobile sur des galets; sur l'élévation longitudinale on voit en (d) la chaudière qu’alimente le chauffeur ; cette chaudière envoie par un tube sa vapeur à la machine ({c), dont un mécanicien manœuvre le levier d'embrayage et de débrayage; en (4) est un charpentier qui garrotte le pieu, et en (a) un manœuvre qui accroche à l'anneau du mouton le crochet du déclic. Le mouton, qui pesait 1,100 kilogrammes, avait une chute qui allait jusqu’à 6 mètres, et battait 3 ou 4 coups par minute.

Les deux exemples précédents, ceux de Toulon et de Kehl, ne sont pas d’une application générale, car le premier suppose une locomobile pourvue d’un appareil de changement de marche, ce qu’on ne rencontre guère dans la pratique, et le second suppose une petite machine à vapeur séparée de sa (chaudière, ce qu'on ne trouve guère non plus. Pour les fondations des ponts de Nantes, M. l'ingénieur Lechalas employa une locomobile ordinaire, sans changement de marche.

Sonnette des ponts de Nantes. — Une sonnette à déclic Bernadeau est montée sur une plate-forme mobile sur des rails: le treuil à deux tamboursest misen mouvement par la courroie d’une locomobile montée sur une autre plate-forme ; on n’a pas besoin de déplacer la locomobile aussi souvent que la sonnette, il suffit de modifier la longueur de la courroie. L'arbre moteur porte un pignon, qui se meut dans le sens de l'axe longitudinal de l’arbre et que l'on manœuvre au moyen d'un levier en fourchette, de manière à l'engrener soit avec le tambour de mise en fiche, soit avec le tambour de battage. Un frein sert à modérer la des-

cente du déclic lors du battage. Supposez le mouton au bas desa course, on met en marche, il s'élève, la cordelle du déclic se tend peu à peu, le mouton se décroche à la hauteur voulue et tombe; au commencement de la chute, on débraye; le déclic, qui est très lourd, redescend sur le mouton en faisant tourner le treuil, et pendant ce temps la locomobile marche toujours. On embraye de nouveau et l'opération recommence.

Suivant M. Lechalas, il faut, pour marcher rondement avec un mouton de 600 kilogrammes, une machine de 4 chevaux.

« Les prix de revient par mètre de fiche ont été :

« Sonnettes ordinaires : échafaudages, 0'80; main-d'œuvre et location du matériel, 830. Total : 910.

u Sonnettes à vapeur : échafaudages, 0‘80; charbon de terre, 070; main-d'œuvre, 436. Total : 5'86. Il faudrait ajouter un prix de location pour la sonnette et les transmissions.

« L'appareil des transmissions a coûté 2,150 francs; mais nous avons payé trop cher, comme il arrive toujours lorsqu'on est très pressé, On pourrait faire construire d'autres appareils semblables pour 41,500 fr.

« Les sonnettes à bras battaient 60 coups à l'heure. Avec une locomobile de 4 chevaux et un mouton de 800 kilogrammes, on peut battre 230 à 350 coups à l'heure. »

Sonnette de la ligne de Busigny à Hirson. — La machine à piloter employée à la ligne de Busigny à Hirson, machine achetée en Hollande par l'entrepreneur, comprenait un chariot roulant portant la chaudière et le treuil, plus deux grandes bigues tenues au moyen de tambours et portant la poulie sur laquelle s’enroule le câble très long auquel s’attache le mouton. « Au moyen d’un embrayage et d'un débrayage en sens inverse, dit M. l’ingénieur en chef Menche de Loisne, le câble est successivement enroulé et déroulé sur le treuil. L'avantage consiste dans le très facile déplacement du mouton. On agit sur les bigues au moyen de pinces et l’on peut battre plusieurs pieux sans déplacer la machine proprement dite. Mais dans l’espèce l'inconvénient résidait dans l’usure des câbles qui, soumis à chaque coup de mouton à une tension brusque et à un relâchement immédiat, se détérioraient assez rapidement. En outre, il fallait pour guider le pieu, qui est ordinairement guidé entre les jumelles de la sonnette, 8 hommes, ce qui augmentait le prix du battage qui n’est cependant ressorti qu'à 436 par mètre courant de fiche. »

Sonnette mue par une locomobile employée au Pont-au-Change, à Paris. — Pour le battage des pieux de fondation du Pont-au-Change, à Paris, on s'est servi d'une sonnette dont le treuil était mû par une locomobile.

La courroie de la locomobile agissait sur une poulie d'un .mètre de diamètre, dont l’arbre portait un pignon de 0"20 de diamètre engrenant avec une roue dentée d’un mètre dont l'arbre portait un tambour de 0*40 : c'est sur ce tambour que s’enroule le câble du mouton. La vitesse de la courroie motrice se trouvait donc réduite pour le câble dans le rapport de 100 à 8.

Au moment où le déclic décrochait le mouton, le mécanicien désembrayait le treuil à l’aide d’un levier et le cordage, entraîné par le poids du déclic, se déroulait du tambour et descendait le long de la sonnette pour ressaisir le mouton.

Celui-ci pesait 750 kilogrammes. On enfonçait des pieux de 0"30 d'équarrissage, de 6 mètres de longueur eton leur donnait 215 à 230 de fiche.

Le rendement était de sept pieux un quart par jour. Il fallait cinq ouvriers : un chauffeur à 4 fr. 60, trois hommes de peine à 10 fr., et un charpentier à 5 fr. La consommation du charbon était de 5 fr. 80 par jour et la dépense de graissage 1 fr.

D'où une dépense totale de 26 fr. 40 par jour ou de 3 fr. 65 par pieu. L'économie réalisée a été de 2 fr. 15 par pieu.

Sonnette double à vapeur du port de Gravelines. — M. l'ingénieur Jacquet, sous la direction de M. l'ingénieur en chef Plocq, a installé au port de Gravelines, dans des conditions particulières, une sonnette à vapeur destinée au battage de deux lignes parallèles de pieux en orme de 0"30 d'équarrissage et de 4"30 de fiche. L’'écartement uniforme des pieux permettait d'accoupler ensemble deux sonnettes et de les animer par un moteur unique.

La sonnette double comprend :

4° Le socle, formé d’un cadre en bois d'orme de 0"30 d'équarrissage, large de 4"80 et long de 7"80, solidement assemblé.et renforcé aux angles par des aisseliers. Sous le cadre sont fixées deux plates-formes en fer sur lesquelles portent les rouleaux de translation de l'appareil qu'un treuil fait mouvoir ;

2 La face qui porte les coulisseaux des deux moutons, reliés au sommet et à la base par un chapeau et une semelle, celle-ci solidement assujettie au châssis formant socle ; une croix de Saint-André, des tirants et des entretoises en bois grossièrement équarri, consolident le tout; les coulisseaux sont seuls parfaitement dressés et portent des glissières en fer à T;

3 Le chevalet, formé de quatre mats en sapin brut inclinés les uns vers les autres, reposant sur le socle et contreventés par des moises et des croix de Saint-André; le chevalet porte un plancher très résistant, à 2 mètres au-dessus des hautes mers, plancher qui reçoit la machine motrice d’une puissance nominale de six chevaux, machine verticale avec arbre supérieur qui, par une courroie, transmet son mouvement à la poulie des sonnettes.

Chaque sonnette est munie d’une chaîne Galle sans fin, portant de 3"53 en 3"53 une broche saillante destinée à élever le mouton. Cette chaîne est actionnée par une roue dentée en fer, actionnée elle-même par une roue intermédiaire et par un pignon calé sur l'arbre de la poulie à courroie; cet arbre porte en même temps le frein, capable d’arrêter le mouton à un moment quelconque el se manœuvrant facilement soit du plancher, soit de la base de l'appareil.

Les deux sonnettes ont un mouvement alternatif; un des moutons

monte pendant que l’autre tombe ou est au repos, ce qui régularise l’effort de la machine. |

Les moutons en bois de chôêne fretté de fer, avec culot en fonte et tête en acier, ont 2"71 de hauteur totale et pèsent 642 kilogrammes.

Le déclic, en acier fondu, se compose d'une embase carrée par laquelle il est lié au mouton, et d’une tête soutenue par des nervures. La tête est évidée et sert d’enveloppe à une griffe et à un sabot, l'un et l'autre également en acier fondu, et tous deux mobiles autour de deux axes en fer forgé traversant la tête du déclic. La griffe fait saillie en dehors de la tête du mouton quand elle est retombée par son propre poids dans sa position horizontale. C'est entre ses dents que passe la chaîne Galle de la sonnette. Elle peut aussi se relever presque verticalement: mais ce mouvement vertical ne lui est possible que lorsque la tête du sabot s'est échappée de sa queue.

Le déplacement du sabot destiné à caler la griffe est amené par le jeu d'une pièce en fer forgé, à laquelle on donne le nom de lunette.

Cette lunette a pour effet, quand elle s’abaisse, d'empêcher la chaîne Galle d’enlever le mouton. Quand, au contraire, on enlève la lunette, la première broche saillante de la chaîne Galle, qui vient à passer, rencontre la griffe, et le mouton est entraîné.

Enfin, si en un point quelconque de sa course ascensionnelle, le mouton élevé par la chaîne rencontre la lunette, le mouton détaché de la chaîne retombe par son propre poids.

On peut, par ce moyen, faire déclencher le mouton au point correspondant à la hauteur de chute qu’on désire lui donner.

Les pieux sont armés de sabots Camuzat et de frettes de 0"08 de largeur sur 0°025 d'épaisseur.

La sonnette double employait ordinairement une quinzaine d'hommes, et le temps nécessaire pour arriver au battage de deux pieux était de 35 minutes. |

Pendant une marée, on a constamment battu au minimum 410 pieux avec une fiche de 357, moyennant une dépense totale de 48 fr. 65, ce qui fait 4 fr. 87 par pieu, ou 1 fr. 40 par mètre courant de fiche, ou encore 45 fr. 144 par mètre cube de bois en fiche.

Cette différence considérable en faveur du battage à la vapeur par rapport au battage à bras, a donné, pour les 346 pieux battus aux jetées de Gravelines une économie d'au moins 12,000 francs.

B. Sonnette à vapeur du pont de Tarascon, pilon à vapeur Nasmyth, — C'est au pont de Tarascon qu’a été employée en France la première sonnette à vapeur ; l'appareil, acheté en Angleterre, coûtait environ 40,000 francs; il a été remanié el perfectionné par M. l'ingénieur Collet-Meygret et a donné d'excellents résultats; mais n'a plus guère qu’un intérêt historique et est aujourd'hui remplacé par des engins plus simples et beaucoup moins coûteux.

On avait à battre, au pont de Tarascon, plus de 2,000 pieux à 45 mèt. de profondeur; on a commencé l'opération avec des sonnettes à déclic sur les points où la longueur de fiche était minima; mais, d'après les

Fig. 62.

Fig. 61.

circonstances du battage, on reconnut que les pieux devaient se briser dans le sol, et, en effet, tous les pieux d’une palée, affouillée par une crue subite, avaient perdu leur sabot et étaient cassés à 4 mètres de profondeur. Dans ces conditions, les sonnettes à déclic étaient évidemment insuffisantes et on eut recours à la sonnette à vapeur, figure 60.

« L'appareil du pilon à vapeur posé sur la tête du pieu pesait 4 000 kilogrammes ; son mouton, du poids de 1 500 kilogrammes, battait de 80 à 100 coups par minute avec une chute de 98 centimètres ; le pieu se trouvait ainsi continuellement ébranlé et pénétrait de 8 à 140 mètres dans un terrain où les sonnettes à déclic les plus puissantes ne pouvaient pas lui donner plus de 5 mètres de fiche. Dans ces circonstances, le battage d’un pieu s’exécutait en une dizaine de minutes, c’est-à-dire en trois ou quatre fois moins de temps que n’en exigeait la mise en fiche. Où le battage au déclic coûtait 35 à 40 francs par pieu, le battage à la vapeur est revenu de 15 à 17 francs, y compris les réparations de l'appareil.

La machine, portée sur une plate-forme mobile sur deux rails parallèles à la ligne de pieux à battre, est posée sur un échafaudage ou sur un bateau.

Les parties principales de l’appareil sont les suivantes :

4° Une petite machine à vapeur A destinée à faire fonctionner successivement, selon les besoins, ou le treuil sur lequel s'enroule la chaîne qui supporte le pilon à vapeur, ou un tambour sur lequel s’enroule la chaîne servant à soutenir le pieu à mettre en fiche, ou enfin à faire avancer sur ses rails, dans un sens ou dans l’autre, l’ensemble du mécanisme; cette machine est cachée par le bâti et on n'aperçoit que les roues qu'elle fait mouvoir ;

? Le pilon à vapeur proprement dit B, suspendu à l’aide d’une chaîne passant sur la poulie placée au haut de la bigue, et assujetti à glisser le long de cette bigue par quatre brides à crochets fixées sur la boîte en tôle où se meut le mouton et embrassant les bords de fortes bandes de tôles boulonnées sur cette pièce de bois.

Cette petite machine auxiliaire et le pilon sont alimentés par une même Chaudière à vapeur C.

La vapeur est introduite dans le cylindre du pilon par un tuyau en fonte m n p t de 6 centimètres de diamètre intérieur, articulé à l’aide de genouillères, de manière à suivre, en se développant plus ou moins, le gendre dans toutes ses positions, depuis le sommet jusqu'au bas de la

igue.

Dans la première machine, le mouton frappait directement sur la tête du pieu, et ne tardait pas à l’écraser. On était obligé de le receper et de remettre une frette, ce qui entraînait une perte de temps considérable. L'emploi d'un faux pieu D a fait disparaître cet inconvénient. Le faux pieu en bois de frêne transmettait parfaitement les chocs et s’usait fort peu, car on à pu battre 80 pieux sans le remplacer.

Aïnsi que le montre la disposition du tiroir et du cylindre, la vapeur ne peut être introduite que sous le piston P; elle sert à soulever le mouton Q, qui redescend par son propre poids, en entraînant le piston,