CLOCHES ET BATEAUX PLONGEURS
Dans l'historique placé en tête de ce chapitre, nous avons exposé le principe de la cloche à plongeur, et nous avons dit que Smeaton lui avait donné, en 1790, la forme générale qu'elle a conservée jusqu’à ces derniers temps.
On pouvait voir encore, il y a quelques années, dans les bassins du Havre, une cloche à plongeur en fonte, montée à l'avant d'un bateau et suspendue par des chaînes qui s'’enroulent sur un treuil; cette cloche porte sur sa face supérieure des lentilles épaisses que la lumière traverse. Au-dessous de la cloche, près de la flottaison, est un tablier à charnière sur lequel viennent se placer les ouvriers; une fois qu'ils sont là, on descend la cloche qui vient les recouvrir, et à l’intérieur de laquelle ils peuvent s'asseoir; on laisse tomber le tablier qui devient vertical, et la cloche peut descendre librement jusqu'au fond de l’eau. La manœuvre est assez simple et réussit bien. Trois ou quatre ouvriers peuvent prendre place à l’intérieur ; ils sont éclairés par les lentilles, et si cela ne suffit pas, par de la bougie; la chandelle brûle très vite dans l'air comprimé, et répand une odeur méphitique.
Il faut remarquer que l'effort à exercer par les chaînes de suspension varie brusquement,
Fig. 131. lorsque la cloche passe de l'air dans l’eau; c'est
un inconvénient pour la manœuvre du treuil;
on y remédie en faisant équilibre avec des contrepoids à la diiférence du poids de la cloche dans l'air et de son poids dans l'eau.
Quelquefois la cloche est de forme parallélipipédique, mais quelquefois elle présente à l’avant une partie arrondie, comme l’avant-bec d'une pile de pont; cette disposition a pour but de permettre d'approcher facilement des murs de quai et de leurs angles pour les visiter. Mais il y a dans ce cas une précaution à prendre : la cloche n'a plus une forme symétrique, et lorsqu'elle pénètre dans l'eau, le centre de gravité du liquide déplacé ne coïncide pas avec le centre de gravité de la cloche ; or il faut, d'après les lois du mouvement des corps flottants, que ces deux centres de gravité se placent sur une même verticale, afin qu'il y ait équilibre; la cloche va donc se déplacer, et, pour que son rebord inférieur soit horizontal dans l’eau, il devra avoir dans l’air une certaine inclinaison que l’on calculera et que l’on produira àu moyen des chaines de suspension.
Si l’on veut éviter cette complication, il sera beaucoup plus simple de rendre à la cloche sa forme symétrique, en reproduisant à l'arrière la partie arrondie qu'on installe à l'avant.
Bateau sous-marin de Coulomb et de M. de la Gournerie. — Pour manœuvrer une cloche à plongeur, il est nécessaire d’avoir des appontements fixes ou des bateaux qui tiennent beaucoup de place; la cloche est du reste difficile à maintenir et même dangereuse au milieu d’un courant rapide. Elle peut prendre une inclinaison notable, et l’on s’est vu quelquefois forcé de la protéger contre la violence des eaux par des écrans métalliques.
En outre, une cloche à plongeur, à cause des apparaux qu'elle exige, ne peut jamais prendre de grandes dimensions, et ne permet point, par conséquent, d'aller vite en besogne.
C’est pour parer à ces inconvénients, que M. de la Gournerie, ingénieur des ponts et chaussées, chargé de déraser une roche de granit qui encombrait la passe du port du Croisic, eut l’idée de construire un bateau que nous allons décrire, et qui avait été déjà proposé par Coulomb en 1773 pour l'extraction de rochers qu'on rencontrait en Seine, près de Quillebœuf.
M. de la Gournerie a fait subir au projet de Coulomb plusieurs modifications qui l'ont rendu vraiment pratique, et il donne à son appareil le nom de bateau à air.
« L’appareil employé au Croisic consiste, dit-il, dans un bateau au milieu duquel se trouve une cloche ou chambre de travail, fermée dans la partie haute et ouverte dans le bas.
« On fait sortir le bateau du port au commencement du jusant, avant que le courant ait acquis une grande vitesse; on le conduit dans la passe près des rochers à déblayer, et on le tient à l'écart de manière à ce qu'il ne gêne pas le passage des navires. Lorsque les rochers ne sont recouverts que d'une hauteur d'eau de 2"25 à peu près, on amène le bateau à l'endroit où l'on veut travailler, on l’amarre fortement, et on le coule sur le rocher en le chargeant de lest. Les ouvriers entrent dans la chambre de travail par une ouverture qui est réservée dans le plafond et que l'on ferme ensuite avec soin. On comprime alors l’air intérieur
au moyen de pompes ; on fait ainsi baisser graduellement l'eau dans L chambre, et on finit par l'en expuiser entièrement.
« Les ouvriers qui s'étaient tenus jusque-là sur un grillage intermédiaire, descendent sur le rocher, battent des mines, divisent les blocs et retirent les fragments sans être gênés par l’eau. Pendant le travail, les pompes continuent de fonctionner pour la rénovation de l’air intérieur. Le bateau est remis à flot et enlevé dès que la mer a recouvert les rochers de plus de 2 mètres, c'est-à-dire au moment où les navires ont besoin de trouver le chenal libre pour leurs mouvements.
« La figure 1, pl. XLI, donne une élévation latérale du bateau, et li figure 2, une coupe longitudinale.
« La hauteur de la chambre de travail a été calculée (à l’aide de la formule de Laplace qui donne la variation diurne de la mer) de manière qu'on pôt avoir, en morte eau comme en vive eau, des séances de travail suffisamment longues.
« Cette chambre de travail est divisée en deux parties inégales par un grillage formant plafond; ce plafond est à 215 au-dessus du fond; et, comme on commence à travailler dans une profondeur d’eau ‘de 2"%, il en résulte que Île grillage est recouvert d'une couche d’eau de 0"10, qui ne gêne pas trop les ouvriers. La partie supérieure sert de chambre d'attente et est munie de sièges; elle porte en outre des oculaires, où lentilles en verre, enchâssés dans la calotte et destinés à laisser passer un peu de jour. La chambre d'attente sert à recevoir les ouvriers au commencement de l'opération, avant que l'eau ne soit refoulée, et à la fin, lorsqu'on laisse rentrer l’eau ; elle a une hauteur de 1"30.
« La section horizontale du bateau est de 3 mètres sur 3"60; on pourrait l'augmenter, et employer un plus grand nombre d'ouvriers, si l'on n'avait pas affaire à de violents courants, au milieu desquels il est diff cile de diriger et de maintenir l'appareil.
« Une machine à vapeur, donnant un effet utile de deux chevaux, était plus que suffisante pour faire mouvoir les pompes à air. Le refoulement complet de l'eau se produisait en huit minutes, ce qui est important, car il est nécessaire de travailler le plus longtemps possible à chaque marée.
« Lorsque le bateau repose sur un rocher, l'évacuation de l’eau es toujours facile ; mais, lorsqu'il repose sur un fond de vase ou de sable, le rebord s'y engage, et l’eau ne peut plus sortir; il est nécessaire, dans ce cas, de ménager de petites vannes sur les parois latérales du bateau.
« Le conducteur des travaux à l’intérieur se tenait dans la chambre d'attente, et les ouvriers travaillaient au fond; on pouvait y placer neuf hommes manœuvrant des pics, ou seize hommes creusant des mines au fleuret; en tout seize personnes au maximum.
« Pour le travail de nuit, on employait quatre lampes à niveau cons tant, donnant une grande clarté.
« Les ouvriers et les lampes concourent à produire de l'acide carbonique; en prenant pour base les données expérimentales exactes, et a quantité d'air envoyée par les pompes dans l'appareil, on reconnaît que la proportion d'acide carbonique dans l'air confiné varie de 44 à 49 dix-
millièmes dans les séances de jour, et de 33 à 40 dix-millièmes dans les séances de nuit. Or, la proportion de gaz carbonique que l'on trouve dans les salles de spectacles, dans les amphithéâtres, atteint quelquefois 90 à 100 dix-millièmes, et on y séjourne à la rigueur, sans être trop incommodé.
« Pour échouer le bateau, et pour le maintenir dans sa position, il faut lui imposer un lest qui équilibre le poids de l’eau déplacée et la pression que l’air comprimé exerce sur le plafond de la chambre de travail, pression qui va jusqu’à 25 tonnes.
« Le lest comprend deux parties : une partie fixe, nécessaire à la stabilité de l'appareil, et composée de vieux fers disposés au fond de deux renflements de chaque côté de la chambre à air; et une partie variable, que l'on obtient en introduisant plus ou moins d'eau de mer dans l'appareil. Il faut, dit M. de la Gournerie, que le lest variable puisse être mis et enlevé en quelques minutes, et qu'il soit facile de le répartir unifor-. mément, de manière que le bateau s'enfonce carrément sous son poids et vienne s’appuyer solidement sur le rocher.
« Nous avons satisfait à ces conditions en employant pour lest variable l’eau de la mer, que nous admettons par de larges soupapes quand nous voulons échouer le bateau, et que nous épuisons à la fin du tra. vail, à l’aide de la machine à vapeur qui servait, quelques instants auparavant, à refouler de l'air. »
Il faut remarquer cependant que ce lest liquide peut avoir des inconvéuients dans certains cas : si le bateau s'incline un peu, l’eau se porte du côté incliné, et tend à le déverser davantage encore. Si l’on devait opérer à une profondeur de quelques mètres, avec un appareil de grandes dimensions, il faudrait partager par des cloisons la chambre dans laquelle on introduit l'eau, et la transformer en plusieurs réservoirs indépendants.
Inutile de dire que l'appareil est construit en tôle avec cornières en fer, afin de présenter toute la résistance désirable.
Au Croisic, l'extraction de chaque mètre cube de rocher est revenue à environ 30 francs, non compris ce qu'il faut compter pour l'achat et l'amortissement de l'appareil.
Cloche à plongeur appelée Nautilus. — En 1858, on a pu voir fonctionner sur la Seine, à Paris, une cloche à plongeur d'invention nouvelle, à laquelle on avait donné, à cause de sa ressemblance avec le nautile marin, le nom de nautilus.
Le nautilus est représenté par les figures 3 et 4, planche XLI; il a été décrit sommairement dans la chronique des Annales des ponts et chaussées du mois de février 1858 :
« Le nautilus se compose essentiellement d’une capacité plus ou moins grande dans laquelle se placent les ouvriers, entourée d’autres capacités plus petites dans lesquelles on peut, à volonté, faire pénétrer de l’eau ou de l'air. On comprend dès lors que cet appareil peut flotter à la surface de l'eau ou descendre à la profondeur nécessaire, selon que ce volume d'air est plus ou moins considérable.
« Un tuyau flexible solidement construit, comme celui des scaphandres, met l'appareil en communication avec un réservoir d'air comprimé placé à bord d'un ponton ordinaire. Une machine à vapeur de six chevaux, installée sur le même ponton, met en jeu la pompe foulante qui alimente ce réservoir d’air comprimé.
« Le mouvement de la machine est extrêmement simple. Un grand trou d'homme placé à sa partie supérieure permet d'y pénétrer facilement, comme dans la cale d’un navire ordinaire, lorsqu'elle flotte à la surface de l’eau. On ferme cette ouverture aussitôt que les hommes, les matériaux et les outils sont entrés dans la machine. A l'aide de robinets dont la disposition est facile à concevoir, le conducteur du nautilus, placé à l'intérieur, fait aussitôt pénétrer assez d’eau dans les chambres à air pour que la machine s'immerge. La marche du manomètre lui indique à chaque instant la profondeur à laquelle il se trouve et lui permet de régler la vitesse de la descente en augmentant ou en diminuant le volume d’eau des chambres à air.
« Lorsque l'appareil est arrivé au fond de l'eau, on fait pénétrer dans la chambre de travail de l’air à une pression précisément égale à celle qui répond à la profondeur à laquelle on se trouve, ce qu'un second manomètre permet facilement de reconnaître. On peul alors, sans craindre de voir l'eau pénétrer dans la cloche, enlever la partie mobile du plancher qui forme le fond de l'appareil, et travailler sur le sol comme on le ferait à la surface de la terre.
« Le nautilus n’est point suspendu à son ponton, comme les cloches à plongeur ordinaires; il ne communique avec lui que par le tuyau flexible, tenu toujours très long, pour laisser à la cloche toute liberté de mouvement. La rupture de ce tuyau flexible ne compromettrait en rien, d’ailleurs, la sûreté des travailleurs. En enlevant, avec une petite pompe à main, une partie de l’eau formant lest, l'appareil reviendrait de luimême flotter à la surface.
« Le nautilus est retenu par trois ou quatre cordes fixées à de petites ancres, ou à d’autres points fixes. Ces cordes traversent des boîtes à étoupes d'une forme spéciale et viennent s'enrouler sur de petits treuils placés dans la chambre de travail, de sorte que les ouvriers peuvent eux-mêmes se transporter dans toutes les directions nécessaires.
« Une des propriétés les plus utiles du nautilus est la possibilité de l'employer comme grue pour transporter des fardeaux au fond de l’eau.
« Cette manœuvre est extrêmement facile: on attache l’objet à une forte chaîne réunie à l'appareil ; puis on fait sortir des chambres à airun volume d'eau suffisant pour faire flotter l'ensemble du système. Une disposition fort ingénieuse permet de soulever la cloche et son fardeau seulement de la quantité voulue et de l'empêcher de remonter à la surface.
« Quand il suffit de soulever la cloche de quelques centimètres, les ouvriers marchent sur le sol et poussent facilement l'appareil dans la directivan voulue. Si l'on se maintenait à une certaine hauteur au-dessus du fond, on se halerait de l'intérieur de la chambre de travail à l'aide des cordes d'amarres.
« La machine actuelle peut soulever ainsi un poids de six tunnes et
demie, mais rien ne serait plus simple que de lui donner plus de puissance. À l’aide de cette machine, on peut donc exécuter à toute profondeur sous l’eau les travaux d’appareillage de maçonnerie les plus délicats. Rien ne serait plus facile, par exemple, que de faire des jetées à la mer, en blocs artificiels jointifs, maconnés et rejointoyés entre eux, qui exigeraient un cube bien moins fort que nos jetées à .blocs perdus et seraient beaucoup moins altérables qu'eux par l'action de l'eau salée.
« Un grand nombre de dispositions les plus ingénieuses sont réunies dans le même appareil pour lui permettre d'exécuter les différents travaux que réclame l'art de l'ingénieur.
« Nous n’en citerons ici qu'une seule :
« C'est une petite machine à piston et à cylindre fonctionnant à l'intérieur de la chambre de travail par l'air comprimé. Ce moteur peut être employé à tous les travaux de force à exécuter sous l'eau, et, en particulier, à forer les trous de mines qu’il creuse avec une grande facilité.
« Le moteur du ponton, sans autre transmission de mouvement qu'un tuyau flexible, envoie ainsi, presque sans perte, une partie de sa force au fond de l’eau, comme on le ferait à terre avec la courroie d’une locomobile. »
Le nautilus est un appareil curieux et ingénieux; il n’a pas passé dans la pratique; il doit présenter en effet une certaine instabilité et ne paraît guère se prêter à un travail courant et à une sécurité absolue.
Nous ne parlerons que pour mémoire de divers bateaux sous-marins, qui sont plutôt des engins de guerre que des appareils destinés aux travaux publics. Ils sont presque tous basés sur le même principe : avoir une capacilé fermée dans laquelle on comprime de l'air; à cette capacité sont accolés des réservoirs où l’on peut introduire à volonté l’eau extérieure, ou au contraire la refouler par l'air comprimé. On a donc un lest variable, et l’appareil devient un flotteur que l’on peut maintenir à telle profondeur que l’on voudra. Donnez-lui une forme allongée comme celle d'un poisson, munissez-le de gouvernails et d'une hélice que fait mouvoir l'air comprimé, vous aurez un engin susceptible de se mouvoir sous l'eau, et d'arriver, invisible, sous la coque d’un gros navire de guerre.
Bateau cloche du service de 1a Seîne,— Le bateau cloche du service de la navigation de la Seine a été construit surlout en vue des réparations à faire aux radiers des barrages; il évite les bâtardeaux et les chômages et permet de travailler en plein courant, la vitesse de l'eau atteignant jusqu'à 2 mètres.
L'appareil doit donc être beaucoup plus robuste que les cloches anciennes destinées à descendre en eau calme.
Il se compose d'un bateau en fer de 32 mètres de long sur 7"30 de large, percé vers les deux tiers de sa longueur d’un puits octogonal renfermant un tube indépendant du bateau; c'est ce tube qui constitue, à proprement parler, la cloche à plongeur. Il est représenté en coupes verticale et horisontale par les figures 132 et 133, et voici la description
de l'appareil et de son fonctionnement, extraite des notices présentées par le ministère des travaux publics à l'Exposition de 1878 :
« Ce tube monte et descend librement dans le puits, le long duquel il est guidé par des coulisses. Il est formé de deux cylindres concentriques, dont les diamètres sont respectivement de 5"20 et de 1"90.
« L'intervalle compris entre les deux parois est divisé en comparti-
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« Le tube central sert de cheminée d'accès pour les hommes et les matériaux.
« L'écluse à air se trouve immédiatement au-dessus de la chambre de travail et fait corps avec elle. La cloche ainsi composée a 5 mètres de
hauteur et permet de descendre à 4"50 de profondeur. Elle répond à la presque totalité des exigences de la pratique sur la Seine.
« Pour arriver à de plus grandes profondeurs, il suffit d’assembler audessus de l’écluse à air une ou deux viroles de chacune 2 mètres de hauteur.
« Ces viroles peuvent être embarquées à bord et mises en place à
l'aide de bigues dont les pieds sont articulés sur des sabots fixés au pont.
« Éclairage de la chambre de travail. — La chambre de travail est directement éclairée par des hublots » ménagés dans la partie du pla-
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es
/ Fig. 133.
fond qui répond an cylindre central. D’autres hublots, disposés au pourtour du plafond de la virole supérieure, éclairent l'écluse et les deux vestibules contigus qui communiquent avec la chambre. En fait, même par un temps brumeux, on peut se passer de tout éclairage artifi-
ciel, ce qui contribue à assainir notablement l'atmosphère où les ouvriers travaillent.
« Accès de la chambre de travail. — L'écluse à air débouche directement, d'une part, à l’air libre dans le puits central, et d'autre part, à l'air comprimé dans deux vestibules symétriques, dont l'un est plus spécialement destiné à l'accès des matériaux et l’autre à celui des
hommes.
« De chacun de ces paliers descend une échelle en fer à qui conduit
au bas du tube, de sorte qu’en cas de panique les ouvriers auraient deux voies pour s'échapper. Dans le cas même où ils seraient gagnés par l'eau et où la retraite par le puits central leur serait coupée, ils pourraient, en desserrant deux écrous, trouver une issue par le large hublot qui éclaire l'écluse.
« Plancher de travail. — Les parois verticales de la chambre de travail, évasées en cône, sont garnies de huit cornières disposées en forme de nervures suivant les génératrices du cône. Ces nervures présentent une série d’encoches où l'on peut encastrer, à diverses hauteurs, des traverses sur lesquelles on appuie un plancher combiné suivant les convenances du travail.
« (rue pour les matériaux. — Les matériaux lourds sont introduits dans le puits central par une grue montée sur le pont du bateau, à côté du tube. Cette grue ne pouvant faire saillie de plus de 4 mètres audessus de la ligne de flottaison, à cause de certains ponts fixes, et devant cependant s’adapter à toutes les hauteurs de la cloche, qui peut, selon les cas, affleurer le niveau du pont ou le dépasser de près de 4 à 5 mètres, on a été conduit à la disposer de manière à la faire monter ou descendre le long d’une crémaillère. De plus, elle peut évoluer pour prendre les matériaux dans un chaland accosté au bateau cloche et les amener ensuite dans le tube.
« Ges matériaux, déposés sur le plancher qui ferme le puits central, sont introduits dans l’écluse à l’aide de palans convenablement disposés, puis dans le vestibule de droite, où ils sont saisis par un treuil et descendus jusqu’au fond de la chambre de travail.
« Capacité de la chambre de travail. — Cette chambre a3 mètres de hauteur sur une partie de sa surface, 5 mètres sur le reste. Son diamètre inférieur est égal au diamètre même du tube extérieur, soit 5"20. Elle offre ainsi une surface de 21 mètres carrés, dans laquelle dix ouvriers peuvent travailler à l'aise.
« Correspondance. — La correspondance s'établit très simplement par un gros robinet à boisseau, qu’on peut manœuvrer du dedans aussi bien que du dehors et qui fonctionne comme une écluse à air. On va en outre ajouter à ce moyen simple et commode la correspondance à l'aide d'un tuyau acoustique terminé par une membrane vibrante, sorte de téléphone simplifié, analogue à ceux que M. Rouquayrol-Denayrouse adapte à ses scaphandres.
« Manœuvre de la cloche. — Ainsi qu'il est dit plus haut, la cloche est indépendante du bateau et porte en elle-même ses conditions d'équilibre. C'est là ce qui la distingue nettement de la cloche Cavé, qui a rendu de très grands services sur la Seine, mais ne permettait pas d'atteindre des profondeurs supérieures à 3°50; du bateau de M. de la Gournerie, employé avec succès au Croisic; de la cloche Nillus, du
Havre... Au contraire, par son principe, elle se rapproche du Nautilus, qui nous est arrivé d'Amérique et ne s'est pas acclimaté en France.
« L'immersion et l’émersion du tube s’opèrent par des manœuvres très simples, exclusivement fondées, comme on va le voir, sur l’emploi de l'air comprimé et de l’eau.
« Le bateau est muni de deux soutes latérales qui contiennent ensemble 60 mètres cubes et peuvent se remplir par l'ouverture de robinets de communication avec la rivière. Quand ces soutes sont pleines, le tirant d’eau du bateau passe de 0"80 à 1"20, ce qui constitue un jeu utile pour franchir, soit, en hautes eaux, des ponts trop bas, soit, en étiage, des hauts-fonds.
« Ces soutes sont reliées par deux tuyaux, l’un supérieur, qui équilibre la pression de l'air atmosphérique, l’autre inférieur, qui fait communiquer entre elles leurs réserves d’eau. Pour éviter les brusques déplacements de ce lest hydraulique, dans le cas de vent par exemple, et prévenir ainsi les inconvénients de l’inclinaison qui pourrait en résulter pour le bateau, on a muni le tuyau inférieur d’un robinet. Enfin, un éjecteur de cale permet de remplir chacune des soutes avec l'eau de l’autre, ou de la vider directement à l'extérieur, de manière à rétablir l'équilibre du bateau si la fermeture du robinet avait été tardive.
« C'est l’eau des soutes qui sert de lest pour l'immersion de la cloche. À cet effet, cette eau est refoulée, par l'air comprimé, dans un tuyau qui l'emprunte à la soute et la déverse dans la virole supérieure du tube.
« En une demi-heure, cette virole est remplie, et la cloche descend. Si on veut la faire émerger, il suffit d'ouvrir le robinet qui met les compartiments de la chambre de travail en communication avec la rivière. On peut même hâter l'évacuation en recourant à l’air comprimé, et le tube remonte avec une parfaite régularité.
« On le voit, la cloche est, à une échelle très amplifiée, une sorte de vessie natatoire, dont les manœuvres se réduisent simplement au jeu d'un robinet pour l'introduction ou l'évacuation de l’eau.
« Verrous et vérins. — Quand la cloche est réglée pour travailler avec quelque continuité à une profondeur déterminée, on peut la rendre solidaire avec le bateau en la calant au moyen de forts verrous. De plus, s'il est nécessaire, par exemple au passage de certains hauts-fonds, de supprimer toute saillie du tube sur le fond du bateau, on peut relever la cloche et la suspendre à l’aide de chaînes supportées par des vérins qui sont disposés dans quatre angles du puits octogonal.
« Tuyaux d'air et d'eau. — Les tuyaux destinés à conduire l'air et l'eau dans la cloche, et qui sont comme les veines ou les nerfs de son organisme, sont constitués, sur une partie de leur trajet, par du caoutchouc muni de spirales en fil de fer, et présentent, dans cette partie qui peut être enroulée sur le pont, assez de « mou » pour suivre les variations du tube. Le tuyau d’amenée de l'air comprimé est représenté en e, et f est Sa soupape:
« Les détails et le mécanisme de la cloche étant connus, il suffira de quelques mots pour achever la description de l'appareil.
« Pompe et machine. — Une machine à vapeur de 20 chevaux, à détente et à échappement libre, commande une pompe capable de refouler par heure 414 mètres cubes d'air à la pression effective d'une atmosphère. Le diamètre du piston à vapeur a 030 ; celui du piston à air, 0"45. Ces deux pistons sont montés sur la même tige et ont 0"35 de course. Le nombre de tours par minute est au maximum de 80 à pleine pression, et au minimum de 50 avec la détente au dixième.
« La chaudière est tubulaire : elle contient trente-deux tubes de 2°70 de longueur et présente une surface totale de chauffe de 20 mètres carrés.
« Treuils. — Les manœuvres d'amarrage, de touage et de papillonnage s'effectuent à l'aide de cinq treuils groupés à l’extrémité du hateau opposée à celle qui renferme le tube.
« Ces treuils peuvent être actionnés soit à la main, soit par une machine à deux cylindres placée dans l'entre-pont et alimentée de vapeur par Ja chaudière de la pompe à air.
« Quatre autres treuils à la main cominandent des chaînes amarrées au pied et à la tête du tube et destinées à le raidir contre l'action des courants rapides.
« Cabine du capitaine. — Des pièces proprement aménagées à l'avant du bateau servent de logement au capitaine.
a Manomètres ; soupapes. — Des manomètres, des soupapes de sûreté des tubes indicateurs de niveau, des flotteurs, sont disposés sur tous les organes où leur emploi est nécessaire pour assurer la sécurité du travail ou renseigner les surveillants sur la marche de l’appareil. Chaque robinet porte une légende qui indique son jeu et le sens de sa manœuvyre.
« Pour l'agencement de ces divers détails, on a mis à profit les renseignements fournis par l’étude des appareils à fondations tubulaires, dont le mode de travail présente plus d’une analogie avec celui du bateau-cloche.
« Fondations tubulaires ; emploi du bateau-cloche pour les ponts, les quais. — Le bateau-cloche pourrait même se substituer avec avantage, dans certains cas, aux appareils à fondations tubulaires et simplifier la construction des ponts et peut-être même des quais. En effet, il se prêterait très bien à la construction directe de deux ou plusieurs colonnes isolées et voisines, de 3 à 4 mètres de diamètre, maçonnées et parementées, sans cuvelage ni enceinte. Ces colonnes, reliées hors de l’eau par de petites voûtes de 1"50 à 2 mètres d'ouverture, constitueraient les supports de l'ouvrage.
« Emploi du bateau pour les barrages. — En dehors de cette application que l'avenir lui réserve sans doute, le bateau-cloche a été construit en vue de réparer les barrages quand ils sont couchés en hautes eaux, c'est-à-dire au milieu de courants d’une grande vitesse. C'est une condition très dure pour l’appareïil, mais très avantageuse à la navigation, à laquelle elle épargnera bien des chômages.
« Bateau-cloche pour écluses. — Par sa disposition, ce bateau-cloche ne peut se plier au travail dans les écluses. En effet, ce travail s’opère en eau calme et profonde; il comporte la visite et la réparalion des radiers, des murs, des encoignures, des chardonnets. Les exigences sont donc tout autres que celles de travail en plein courant et ne peuvent être satisfaites par le même engin. Aussi l'administration a-t-elle décidé en principe l'établissement d’un second bateau qui portera à une extrémité une cloche de dimensions réduites, pour visiter les radiers, les buscs et les angles, et à l’autre extrémité une caisse ouverte sur le devant et par le haut, avec joints étanches sur les côtés, pour visiter et réparer les parois verticales. »
Cloche avec tube à mouvement télescopique. — La figure 134 représente, d’après la chronique des Annales des ponts et chaussées de 1878, l'appareil employé à la fondation des bassins de radoub de Pola (Autriche); il devait servir à enlever la dernière couche de vase, à niveler le fond et à remplir les fissures du rocher, puis à démolir le bâtardeau d’enceinte et à en enlever les débris.
L'appareil pneumalique construit par M. Van Heïider, « se compose d'une cloche A, terminée à sa partie supérieure par un tube métallique B, qui s'élève jusqu'au-dessus du niveau de l’eau, où il s'ouvre à l’atmosphère par un sas à air C. Une machine à vapeur comprime de l’air dans cette enceinte; une autre inacbine est destinée à élever les déblais du fond, que l’on déversait dans des bateaux porteurs à clapet E, qui allaient les rejeter au loin.
« Comme il était nécessaire de s'approcher du pied des murs du quai, la cloche, contrairement à ce qui avait été fait dans des circonstances semblables, était placée à une extrémité du ponton qui la supportait. Des caisses à eau a servaient de lest et de contrepoids pour résister à la poussée considérable produite par le déplacement d’un grand volume d'eau correspondant à la cloche et au tube.
Le tube est composé de parties glissant l’une dans l’autre, tube télescopique, de manière à permettre d'atteindre toutes les profondeurs comprises entre 4 et 42 mètres.
« La cloche proprement dite, chambre de travail, a 3 mètres de largeur, 6 mètres de longueur et 3"70 de hauteur; les tubes ont respectivement 1 mètre, 1"40 et 1"60 de diamètre. Un treuil à vapeur spécial, agissant par l'intermédiaire d'une chaîne, permet de relever plus ou moins la cloche.
« Le ponton auquel est fixé l'appareil pneumatique est en bois; sa longueur est de 2610, sa largeur de 520, son tirant d’eau de 210.
« L'appareil a répondu entièrement aux besoins pour lesquels il avait été construit. Il a servi à l'enlèvement de 3,000 mètres cubes de vase de consistance diverse, de 2,900 mètres cubes de roches; on a introduit, d'autre part, par le sas à air, 4,000 mètres cubes de ciment, qui ont servi
à remplir les fissures du sol et à le niveler.
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« Les conditions de travail paraissent avoir été satisfaisantes ; pendant les chaudes journées d'été, les tuyaux d'arrivée de l’air comprimé furent placés dans des tubes où circulait un courant d’eau de mer. Par ce moyen, on put maintenir à 32 degrés centigrades la température du sas à air, et à 28 degrés celle de la cloche ».
L'appareil n’est évidemment combiné que pour travailler en eau tranquille, tandis que la cloche de la Seine ne redoute pas les courants.
Cloche à dérochement du port de Brest. — Nous avons exposé dans la première partie de cet ouvrage, comment on avait fait sauter des écueils à l’aide de galeries rayonnantes percées dans la masse rocheuse elle-même; ce procédé, appliqué sur une grande échelle, en Amérique, pendant ces dernières années, avait pris naissance en France, en 1864, au port de Brest.
En 1878, à ce même port, on a eu recours à une cloche à air comprimé pour enlever l’écueil que formait la roche la Rose, dans le chenal de la Penfeld. L'entreprise, qui comportait l'extraction de 17 à 18,000 mètres cubes de rocher massif, a été confiée à M. Hersent, qui l’a exécutée en deux ans, et qui a rendu compte de cet important travail dans une note à laquelle nous empruntons les renseignements qui vont suivre :
« Pénétré de la nécessité de créer un outil nouveau pour permettre de faire des travaux de dérochement sous l’eau, j'ai recherché la forme et les conditions d'exécution pour réunir la solidité, la sécurité des travailleurs à un prix de revient qui permette d'entreprendre, sans arrièrepensée, nombre de travaux utiles restés en souffrance, faute de moyens pratiques.
«a L'étude de la cloche remonte à 1866, et fut faite avec la collaboration de M. Castor, pendant que nous faisions les dragages de roches à l’avant-port de Boulogne-sur-Mer.
«a La cloche construite en vue du dérasement complet de la roche « La Rose » au port de Brest, diffère peu de la première étude, au moins comme principe; j'ai pu, avec cette cloche, exécuter du dérochement de pierres dures et massives, schistes mêlés de quartz, de granit, etc., avec les prix au mètre cube mesuré sur profil de 62 fr. 50 et 10 francs pour la vase et les autres terrains non rocheux; c’est là un premier résultat que je considère comme très important, parce qu'il est un grand progrès sur ce qui avait été fait jusqu'à présent, et qu'il consacre la valeur de l'outil employé. ,
« Description de la cloche de Brest (fig. 4 à 4, pl. XXXIX).— La cloche plongeante est une grande caisse en fer de 8 mètres de largeur sur 40 mètres de longueur, haute de 7 mètres, divisée dans sa hauteur par un diaphragme hermétique AA, qui fait de la partie inférieure une chambre séparée, spéciale pour le travail, et de la partie supérieure un ballon destiné à soulever le tout pour le déplacement et le transport.
«Au milieu du diaphragme, et traversant la partie supérieure, il y a une tour circulaire B qui s'élève au-dessus du floitteur, jusqu'au-dessus du niveau ordinaire de l’eau de haute mer, et terminée à sa partie supérieure par une plate-forme qui sert à recevoir les travailleurs et les agrès nécessaires aux diverses manutentions.
« L'intérieur de la tour est muni d’un escalier qui facilite l'accès du haut en bas et vice versa. Au bas de la tour sont les écluses pour l'introduction des hommes et des choses, de l’air libre à l’air comprimé.
« Deux cheminées spéciales C traversent toute la cloche de bas en haut, pour laisser passage aux déblais.
«Sur la plate-forme supérieure, au-dessus des cheminées spéciales, sont
installées les écluses D pour le déblai avecles treuils d'élévation et les autres accessoires. Les sas à déblai E sont au-dessous de la plate-forme supérieure, et déversent les produits de l'extraction sur un plancher. La chambre de travail a 2 mètres de hauteur sous le plafond, l’eau en est expulsée par de l’air comprimé. — L'éclairage y est fait avec des bougies de stéarine ou mieux avec l'électricité, procédé Jablockoff, qui fournit une excellente lumière permettant de désagréger le rocher comme on le ferait dehors.
« Les écluses de communication sont installées à la partie inférieure de la tour centrale, et on y accède du haut par un escalier tournant qui en rend l’accès commode; il y a 3 écluses, dont 2 grandes pouvant contenir 145 ouvriers chacune, et une petite au milieu pour permettre la visite sans passer par les grandes écluses, qui sont constamment ouvertes du côté où sont les travailleurs.
« Pour bien asseoir la cloche sur le sol et permettre de travailler à dérocher, on dégage sous le tranchant toutau pourtour d'abord, puison pratique des trous de mine comme dans une carrière; on charge les mines avec des cartouches de fulmi-coton, de préférence aux autres explosifs, parce que le fulmi-coton fait beaucoup moins de fumée que la poudre et ne dégage pas de gaz nitreux comme la dynamite.
« Pour le tirage de la mine,les hommes montent dans l'écluse et prennent ordinairement la précaution de mettre une fascine sur la charge; on peut même tirer des petits pétards tout près du tranchant, sans inconvénient.
« Lors de l'échouage de la cloche sur le sol, il arrive souvent que le sol n’est pas horizontal et qu'on doit faire un joint provisoire pour faciliter le refoulement de l’eau par l’air comprimé; ce joint est ordinairement fait avec des sacs de sable et de l’argile grasse corroyée, et permet d'asseoir plus vite la cloche sur le sol.
« Le tirage des mines dérange quelquefois ce joint, un peu de terre grasse suffit pour le rétablir en peu de temps.
« La position de l'écluse à la partie inférieure se recommande ici en ce sens que le travail de montée et de descente se fait sensiblement comme dehors et que l'installation le permet.
« Nous croyons même que l'obligation de monter l'escalier après la sortie de l’air comprimé a exercé sur les ouvriers une action salutaire, et écarté une partie des congestions que l'on contracte souvent à la sortie de l’écluse; cette petite gymnastique remet les fonctions en équilibre et nous n'avons eu que fort peu d'indispositions chez les ouvriers occupés à Brest et à Cherbourg, quoiqu'il y en ait là quitravaillent régulièrement depuis plus de deux ans dans l'air comprimé, 10 heures par jour.
« Les déblais sont élevés à la partie supérieure par deux cheminées spéciales, au-dessus desquelles il y a aussi deux écluses spéciales pour les sorties du dehors; l’écluse à déblais est composée d'un grand cylindre de 190 de diamètre et 2 mètres de hauteur, dans lequel il y a une éclusette pour l'entrée des hommes ; à la partie supérieure, il y a un treuil à embrayage parfrictions, misen mouvement du dehors, au moyen duquel un ouvrier peut enlever les bennes chargées à la partie inférieure.
« Ces déblais sont versés dans des éclusettes à déblais, placées audessous de la chambre principale, ce qui évite la fatigue pour l'ouvrir dans l'air comprimé.
« Les éclusettes se ferment de l'intérieur et ouvrent au dehors; quand elles sont pleines, un signal suffit pour que l’ouvrier du dehors ouvre le robinet pour l'expulsion de l'air comprimé, et se rende compte que l'éclusette est bien fermée à l'intérieur, avant d'ouvrir la porte qui laisse sortir le contenu (0"40 ou environ 0"25 massif à chaque fois); chaque écluse est munie de deux éclusettes, de sorte que le travail de montage peut être continu.
«a Les écluses d'extraction avec leurs treuils, permettent de sortir autant de déblais que le travail inférieur en peut produire, c'est-à-dire 40 à 50 mètres cubes environ par 24 heures.
« Dans la première cloche construite, j'avais imaginé de faire une écluse continue pour l'extraction des déblais ; dans ce but, j'ai fait des cheminées en acier bien calibrées, et fait circuler une chaîne sans fin, munie de plateaux garnis fermant hermétiquement sur lesquels on déposait le déblai en bas, pour le recevoir à l'extérieur en haut; après l'essai, on a craint de voir quelques accidents se produire et on y a renoncé; cette idée sera à reprendre dans d’autres circonstances, surtout lorsqu'on aura moins de hauteur de cheminées.
« Dispositions générales.— Dans l'exécution du travail de dérochement, on procède par coiffements successifs, et par arrasements horizontaux; la hauteur qu'on préfère est 4 mètre à 1°30 qu'on creuse comme un fonçage, puis on va plus loin faire un autre trou à la même profondeur, en laissant entre les deux un espace qui sera couvert par une troisième position qui n’aura que deux côtés à couper sous le tranchant, pourfaire descendre la cloche et effectuer le déblai.
« Après avoir fait une rainure sur la longueur du dérochement, on en fait une autre en laissant entre les deux, un espace un peu plus petit que la largeur de la cloche, pour le prendre après coup et l’amener au niveau exact du dérasement; de cette façon, on est sûr que le dérasement est exact et qu’il ne reste rien au-dessus du fond qui a été déroché.
« Air comprimé. — L'air comprimé est fourni à la cloche, au moyen d’un compresseur installé à terre et mis en mouvement par une machine de 20 chevaux. La conduite d’air flotte sur l’eau et est composée de parties alternatives de tuyaux en caoutchouc ou en fer pour suivre les oscillations de la marée; un seul compresseur à 2 cylindres, avec rafraichisseur, suffit à l'alimentation de la cloche en temps ordinaire. Pour refouler l'eau plus vite et pour compenser les pertes, on emploie deux compresseurs pour la première période.
« Prix de revient.— Les premières expériences faites à Brest ont démontré qu'à raison du prix de 62 fr. 50 environ, ce travail pouvait être exécuté sans danger de perte pour l'entreprise, quand tout est bien organisé et que l’on est parvenu à régulariser la marche de tout l'ensemble.
a À raison de la situation spéciale du travail au milieu de l’eau, qui oblige à un service de transport, qui coûte et prend du temps;
a À raison des machines à ‘entretenir pour l'air comprimé et l'élévation, qui pèsent sur la production ;
« À raison des dépenses d’appareil et d'entretien, de frais généraux très importants, et enfin du prix plus élevé de la main-d'œuvre, dans l'air comprimé, ce travail sera toujours d’un prix élevé; mais comme ce prix ne s'applique qu’à l’objet qu’on touche, nous croyons qu'il est relativement bon marché et que, tant au point de vue de la possibilité de faire un travail difficile sous l’eau que pour la dépense, l'outil nouveau a justifié son utilité, et prendra sa place dans l'arsenal des travaux maritimes, où il rendra de grands services.
«a Utilisation générale de la cloche. — La cloche, qui a fait ses débuts par le dérochement de la roche « La Rose » à Brest, n’est pas seulement un outil spécial à la démolition du rocher, elle peut aussi être un instrument de construction et son emploi peut permettre de nettoyer le sol sous l’eau, d’y exécuter des maçonneries, poser du béton, poser et sceller des anneaux, préparer la base pour poser des blocs, et mille choses dont l'utilité ne peut pas encore venir à notre imagination.
« C'est l’outil qui permet d'exécuter des fondations sous l'eau, sans y laisser le fer des caissons, ce qui n’empêchera pas que, pour quelque temps encore, on fera des caissons en fer à noyer avec la maçonnerie dans le sol, »
Observations sur la cloche à dérochement. — Le caisson-bâtardeau que nous avons décrit précédemment fonctionne comme la cloche de Brest; il est même destiné à pénétrer dans le sol jusqu’à ce qu’on rencontre une assise solide pour y asseoir des fondations ; mais, dans un gravier compact , le frottement latéral est tellement élevé que l’arrachage du caisson est difficile. Il nous semble que, dans ce cas, il conviendrait de le composer de deux parties superposées, l'une qu’on abandonnerait dans le sol où elle aurait pénétré et l’autre qui seule constituerait le véritable caisson mobile, outil susceptible d’être employé indéfiniment et qui n’exige, pour être remis à flot, aucun effort d'arrachage.
Nous ferons remarquer eu outre qu'en matière de dérochement il pourrait y avoir avantage à creuser d'abord une rainure par le procédé ordinaire, puis à riper l’appareil pour le faire agir à côté de la rainure sur les parties saïllantes; les débris rocheux pourraient être poussés dans la rainure par les ouvriers travaillant sous la cloche, et on n'aurait plus qu’à draguer ces débris en eau libre au lieu de les faire passer par les sas à air comprimé. Cette méthode conduirait sans doute dans certains cas à une économie notable.
