MOUVEMENTS DE TRANSLATION

Déplacement d'un hôtel à Boston. — En 1880, à Boston, on a déplacé parallèlement à lui-môme, de 4 m ,22, un grand hôtel situé à l'angle de deux rues et bâti en maçonnerie ordinaire et en briques.

Une façade avait'29 mètres et l'autre 21 mètres de développement et Tune d'elles était portée par huit colonnes en granité; la hauteur totale de l'édifice était de 29 mètres et il pesait 5,000 tonnes, y compris le mobilier qui resta en place pendant le mouvement.

<% Des expériences préalables, faites avec le plus grand soin, sur des modèles réduits, avaient démontré qu'en étrésillonnant solidement et en reliant entre elles les parties inférieures du bâtiment on n'aurait aucun mouvement à craindre pour le haut. »

On a commencé par construire des fondations solides en briques et pierres pour porter les rails et les rouleaux sur lesquels devait reposer le bâtiment.

Le mouvement de progression était obtenu par la poussée de 56 vérins, de m ,051 de diamètre et de m ,0126 de pas, mus à la main et agissant sur la partie basse de la façade.

L'opération a exigé deux mois et demi de préparatifs; le déplacement a pris quatre jours, dont quatorze heures de travail effectif.

La plus grande vitesse de translation a été de m ,05 en quatre minutes.

Le travail dans son entier a exigé 4,350 journées d'ouvriers et a coûté 150,000 francs.

Déplacement d'un navire submergé au port de Saint- Nazaire. — En 1869 un navire anglais, chargé de 900 tonnes de charbon, sombrait dans le chenal de Saint-Nazaire. Ne pouvant le renflouer sur place, M. l'ingénieur Chatoney résolut de le traîner sur le fond de vase dure du chenal jusqu'en un point assez élevé pour que le pont fût découvert à mer basse, ce qui rendait alors le renflouement assez facile par voie d'épuisement.

Le long de la jetée sud et en saillie sur le chenal, on établit un ouvrage en charpente très solide portant les appareils de traction et les appareils de cordage rendus nécessaires par les positions relatives du navire et des massifs d'ancrage.

Quatorze chaînes en fer, de m ,042 de diamètre, furent fixées au navire, surtout au moyen de nœuds coulants enveloppant toute la coque. La traction se faisait au moyen de vis de m ,10 de diamètre, aux écrous desquelles étaient fixées d'un côté les chaînes de traction et de l'autre côté les chaînes de retenue.

Chaque vis était mue par dix ou douze hommes exerçant leurs efforts à l'extrémité d'un levier de 3 m ,50, oscillant autour de la verticale, et agissant au moyen de linguets à crochets sur une roue dentée fixée à la vis; c'est le mécanisme élémentaire appelé levier de Lagaroust.

<c Chaque vis menait deux chaînes, disposition vicieuse. Avant d'arriver au navire, les quatorze chaînes passaient sur un flotteur cylindrique de 5 mètres de diamètre et de 14 mètres de longueur, qui permettait de régler leur tension avec une exactitude suffisante pour que chacune d'elles supportât à peu près le même effort. On obtenait ce résultat quand la nappe des chaînes était bien régulière; l'œil indiquait celles que l'on devait raidir. »

C'est, en effet, une difficulté sérieuse, dans les appareils où la traction

s'exerce par plusieurs chaînes ou câbles, de répartir également l'effort entre les divers éléments, et cependant cette répartition est indispensable afin d'éviter la rupture des éléments qui se trouveraient surchargés. On est arrivé à l'obtenir dans les câbles en fils de fer, notamment dans ceux des ponts suspendus.

Malgré les précautions prises à Saint-Nazaire, les ruptures de chaînes ont été assez fréquentes, mais n'ont pas causé d'accident. Cependant il faut toujours redouter des accidents lorsqu'un élément de traction vient à se rompre, par suite de la réaction et du coup de fouet qui surviennent, par exemple, dans un câble bandé comme un ressort.

Avec ces quatorze chaînes, le navire fut remonté sur la vase formant

rampe au - et l'avancement fut de m ,20 à na ,40 par jour. Quand la

pente s'annula et que le sillon fut bien amorcé, la progression s'éleva à 8 et 10 mètres par jour.

L'effort moyen exercé sur chaque chaîne était de 30 tonnes, soit un effort total de 420 tonnes, agissant sur une masse de 4,350 tonnes. La

pente de - donnait une composante de 193 tonnes; restait donc pour le

frottement 227 tonnes, ce qui donne pour le coefficient du frottement sur la vase la valeur 0,17.

L'opération a été très coûteuse; la dépense s'est élevée à 310,000 francs, dont 40,000 francs pour le renflouement proprement dit.

Déplacement d'une tour en maçonnerie. — En 1884, les ingénieurs anglais eurent à déplacer une tour de phare à l'entrée du détroit de la Tay. L'opération a été décrite en ces termes à la Chronique des Annales des ponts et chaussées :

a Cette tour est construite en maçonnerie de briques; elle a 5 m ,10 de diamètre à la base et son poids atteint 440 tonnes. Les fondations consistaient en quatre assises de pierres ayant chacune 3 m ,60 d'épaisseur, reposant sur le sable.

a Le 5 mai 1884, on commença à entailler les maçonneries au-dessus des fondations, afin de pouvoir y placer les charpentes de glissement Ces pièces sont au nombre de sept. Six de ces poutres de glissement avaient des surfaces planes; elles étaient munies de rebords en bois, afin d'empêcher les mouvements latéraux. La poutre placée au centre se composait de deux pièces posées l'une sur l'autre et entaillées en forme de Y, afin de s'emboîter exactement.

« Le sol sur lequel la tour devait se mouvoir, se compose de sable fin ; à m ,90 au-dessous de la surface on trouve de l'eau.

« Les poutres de glissement furent posées sur d'autres poutres transversales de 6 m ,60 de longueur et de m ,225 sur m ,412 de section; elles étaient écartées de m ,225 de façon à pouvoir placer des câbles au-dessous.

« Dans les parties où le terrain se tassait, il fallait établir un cuvelage formé d'un grillage composé de poutres longitudinales et transversales.

« La maçonnerie de la tour, placée au-dessus des poutres de glissement, fut entourée de quatre ou cinq rangées de madriers en chêne soigneusement assemblés à leurs extrémités à l'aide de vis; entre la maçonnerie et cette sorte de revêtement en bois, on enfonçait des cales afin d'obtenir un serrage énergique.

ce A l'intérieur de la tour, on construisit, au même niveau que le revêtement extérieur, un cercle en fer très épais. Cette couronne était maintenue fortement appliquée contre les parois intérieures à l'aide de huit élançons, rayonnant du centre à la circonférence. Toutes ces précautions étaient nécessaires pour éviter une rupture dans la maçonnerie.

ce Le 14 mai, les poutres de glissement étaient posées sous la tour. Aux extrémités de ces poutres, on enfonça six pilotis, et entre les abouts des poutres et lesdits pilotis, on intercala une poutre qui servait à exercer une pression sur celles-ci et, par suite, à obtenir leur déplacement longitudinal.

« On employa pour cela six vérins à main, manœuvres chacun par deux hommes. La mise en marche se fit sans difficulté, et on n'eut plus besoin d'employer pour continuer le mouvement, que trois vérins manœuvres chacun par un seul ouvrier.

<( 11 fallut très peu de temps pour opérer le déplacement de la tour, déplacement qui est de 3 mètres. On avait graissé les surfaces de glissement avec un mélange de suif, de savon noir et de plombagine.

« La vitesse moyenne du mouvement a été de m ,025 par minute.

c< On ne put empêcher le sable de se mêler à la matière lubrifiante, ce qui augmente le frottement.

« Lorsque la tour fut déplacée, on démolit les assises de pierres sur lesquelles elle reposait primitivement et on les replaça au-dessous de remplacement nouveau occupé par ladite tour. Cette tour se trouve actuellement à m ,175 au-dessus du niveau qu'elle occupait précédemment, aussi la surface glissante avait-elle dû être établie en rampe. »

Etalage du tablier du viaduc d'Argenteull. — Le tablier métallique du viaduc d'Argenteuil, pesant en tout 800 tonnes, pour une longueur de 198 mètres, a été construit sur la rive, au niveau et dans l'alignement de sa position définitive, puis il a été halé mécaniquement jusqu'à l'emplacement voulu au dessus des piles et des culées.

Ce procédé simple de montage a reçu depuis de nombreuses applications. En voici la description :

Des galets fixes en fonte ont été disposés de distance en distance sur le terre-plein d'accès du pont, ainsi que sur la culée et sur les piles. C'est sur eux que viennent reposer les semelles inférieures des deux poutres du tablier, et ils sont munis de rainures . pour le passage des rivets. Le halage s'opère au moyen de quatre palans, dont une poulie est fixée sur le tablier, une autre sur la culée, et dont les garants sont manœuvres par quatre treuils placés sur le terre-plein en arrière du tablier. Pour diminuer la flexion produite par le porte à faux, un échafaudage portant quatre haubans est monté sur le tablier au droit

de remplacement de la dernière pile, et un avant-bec en charpente, de il mètres de saillie, est établi à l'extrémité du tablier.

Pour franchir les redans résultant des couvertures ou couvre-joints fixés sur le dessous de la semelle inférieure de la poutre, on se servait de coins en fer taillés en biseau, de 36 centimètres de longueur, dont le gros bout avait l'épaisseur de la couverture à franchir. Quand un redan se présentait pour passer sur un galet, on plaçait un de ces coins sous la semelle de la poutre, entre les deux files de rivets centrales, la pointe en avant et le gros bout appuyé contre le redan. Alors la poutre, tout en avançant, s'élevait de l'épaisseur du coin, égale à celle de la couverture ou du couvre-joint. Quand il s'agissait de redescendre» on faisait l'opération inverse en présentant le coin la pointe en arrière.

Le halage du tablier a été fait en trois fois. L'espace dont on disposait n'étant pas assez long pour monter le tablier tout entier, on a dû monter d'abord un peu plus des deux premières travées; on les a halées, puis on a monté à la suite la presque totalité des deux travées suivantes, et Ton a recommencé le halage; enfin on a procédé de môme pour la dernière travée. L'opération a été commencée le 20 septembre 1862, et le tablier entièrement terminé est arrivé en place le 21 décembre suivant.

La vitesse du tablier pendant sa marche régulière élait de 8 œ ,40 par heure.

En tenant compte du temps perdu pour ramener en arrière les palans quand ils étaient arrivés près des moufles fixes, celte vitesse n'était plus que de l m ,77 par heure.

Au commencement de l'opération, quand le tablier n'était pas complet, quatre hommes ont suffi à la manœuvre des treuils, soit un homme par treuil; plus tard, il en fallut seize, nombre maximum, soit un homme par 25,000 kilogrammes de tablier.

Il résulte des calculs faits à l'occasion de celte opération :

Que le plus grand effort horizontal qu'il y a eu lieu d'appliquer au tablier complet pour le faire avancer était de 42,000 kilogrammes, soit 5 p. 100 du poids de la masse entière.

On avait redouté les efforts de renversement transmis aux piles pendant le mouvement de translation du tablier; ces piles sont tabulaires et formées chacune de deux colonnes en fonte.

L'effort de renversement exercé sur la tête d'une colonne a varié de 1885 à9.720 kilogrammes; il était insuffisant pour déranger cette colonne, même en ne tenant pas compte de son encastrement dans le sol.

Halage du tablier du pont du Douro. — Le grand pont en arc sur le Douro, construit par M. Eiffel, est surmonté d'un tablier métallique formé de deux poutres droites, hautes de 3 m ,50 et espacées de 3 m ,10 d'axe en axe.

Ce tablier est en neuf travées, pesant en tout 430 tonnes.

Le lançage s'est opéré en faisant rouler le tablier sur des appareils à galets et à bascule représentés par les figures 1 et 2, planche LUI.

Un appareil se compose de trois châssis en fer, savoir :

1° Un châssis inférieur, qui repose sur une plate-forme fixe et oscille autour d'un axe principal ;

2° Deux châssis secondaires, qui s'appuient sur le châssis inférieur par l'intermédiaire d'axes en fer autour desquels ils peuvent eux-mêmes pivoter. Ces derniers châssis sont munis chacun de deux galets, et, grâce à la mobilité du système, les quatre galets portent à la fois, quelles que soient les flexions éprouvées par la poutre. Cette circonstance a le double avantage d'atténuer la fatigue du pont et de faciliter le passage des couvre-joints.

Le mouvement est donné aux galets par des roues à rochets montées sur leurs axes et actionnées à l'aide de leviers par des hommes placés sur le tablier. Tous les leviers agissent simultanément, et, si l'effort est convenablement réglé, le pont s'avance sans tendre à déverser ses piles.

Les appareils à quatre galets ne sont employés qu'aux points où la poutre exerce les pressions les plus énergiques; sur celles des piles où la pression est moindre, on se contente d'un appareil simplifié à deux galets; lorsque le langage est achevé, on soulève légèrement le tablier à l'aide de vérins hydrauliques pour enlever les chariots et les remplacer par des appuis définitifs.

Le système de leviers et de rochets n'est autre que le levier de Lagarousse; on amplifie facilement trente ou quarante fois l'effort exercé par plusieurs hommes tirant sur un câble attaché au sommet du levier, et l'on parvient ainsi à obtenir sur chaque galet un effort de plusieurs milliers de kilogrammes qui arrive à vaincre la résistance au roulement de la masse superposée.

Halage du tablier du viaduc du irai Saint-Léger (planche LUI). — Ce tablier est formé de quatre poutres de 5 m ,60 de hauteur et de 258 mètres de long; les poutres de rive sont espacées de 5 m ,08 d'axe en axe, et les poutres centrales de 2 m ,06 ; les quatre poutres avec leur contreventement pèsent environ 4,300 kilogrammes par mètre courant.

Le montage du tablier fut effectué sur une plate-forme de 400 mètres de longueur, arasée au niveau définitif; les pièces élémentaires étaient mises en place à l'aide d'un treuil de 5,000 kilogrammes porté par une grue de 40 œ ,50 de hauteur, roulant sur deux rails espacés de 8 mètres.

La charpente métallique était, au fur et à mesure du montage, placée sur des calages en chêne; mais ceux-ci s'enfonçaient dans le sol détrempé, et il fallut les établir sur des plate-formes en charpente composées de gros bois bien entretoisés et reposant sur une forme en sable.

. « On avait, suivant l'usage, dit M. l'ingénieur Geoffroy, fixé à l'avant du tablier un avant-bec destiné à soulager le porte-à-faux pendant le lançage. Cet avant-bec avait 7 mètres d'avancée. Lorsque l'on eut monté une longueur de 63 mètres de tablier, c'est-à-dire un peu plus que la première travée de rive, on la fit avancer sur la culée de Versailles, qu'on dépassa même d'une douzaine de mètres, de façon à rendre libre

une partie de la plate-forme de montage, assez grande pour pouvoir monter à nouveau le complément de la deuxième travée. Il ne faut pas, en effet, perdre de vue que la plate-forme de montage n'avait que 100 mètres de longueur, et qu'il n'était pas possible, comme on le fait quelquefois, de construire en une seule fois tout le tablier pour le rouler ensuite.

« Galets de roulement. — On se servit de vérins hydrauliques de 100 tonnes pour enlever les calages en bois qui portaient le tablier et les remplacer par les galets de roulement. Ceux-ci étaient en fonte; ils avaient 0",50 de diamètre et m ,07 de largeur à la jante, et reposaient, par l'intermédiaire de tourillons en fer de m ,115 de diamètre, sur un coussinet en fonte dont la base mesurait m ,75 sur m ,75. La hauteur totale de ces appareils était de m ,75. Grâce à la grandeur des galets, le mouvement de translation du tablier s'est effectué d'une manière très régulière et sans secousse.

« Sur la plate-forme de montage on avait disposé, tous les 15 mètres environ, une file de quatre galets pour soutenir le tablier. Cet espacement avait été déterminé de façon à ce que la charge transmise au remblai parle tablier n'excédât pas la résistance du sol, et que lors des arrêts dans le lançage chaque file de galets pût se trouver au-dessous d'une des parties fortes de l'âme des grandes poutres, soit au droit des montants verticaux, soit au droit des points d'attache des barres du treillis aux semelles. Chaque file de galets comprenait, cela va sans dire, un galet placé sous chacune des poutres du tablier. Sur l'avant-corps de la culée on n'avait établi également qu'une file de galets, ce qui était suffisant pour le premier lançage. En se rendant compte des réactions pendant le lançage sur les piles, on reconnut pratiquement que deux files de quatre galets sur chacune d'elles auraient été insuffisantes et qu'on devrait en mettre trois par poutre. On disposa alors trois galets d'une môme poutre sur un bâti métallique pouvant pivoter sur un genou en fer forgé.

« De cette façon, le point d'appui constitué par cet ensemble pouvait prendre toutes les positions que prenait le tablier par suite des flexions ou des relèvements qui se produisaient dans les différentes phases du lançage.

« Ces appareils à genouillère, primitivement projetés en fonte, furent exécutés en fer, afin d'utiliser des tronçons de poutrelles que le constructeur avait en magasin. C'est ce qui explique la forme qui leur a été donnée et qui est indiquée (pi. LIII, fig. 6 et 4).

« Semelles ou chemins de roulement. — Les semelles des poutres ne roulaient pas directement sur les jantes des galets, mais par l'intermédiaire de chemins de roulement formés de feuilles de tôle superposées, qui avaient pour efiet d'éviter le corroyage des semelles sous l'action des galets et de compenser les différences d'épaisseur de ces semelles. Ces chemins de roulement avaient 0", 17 de largeur et étaient fixés de distance en distance aux semelles au moyen de brides en fer mainte-

nues par des écrous, brides que Ton déplaçait à la main quand elles étaient sur le point d'arriver sur un galet. Ces chemins de roulement ont eu le grand mérite de protéger les semelles des poutres, mais ils ont causé quelques embarras. Au bout d'un certain temps, les feuilles de tôle qui les composaient se laminaient, s'allongeaient, et on était obligé de les recouper; de plus, ils représentaient une dépense assez sensible qu'il est d'usage d'éviter.

« Treuils et appareils de langage. — Le mouvement de translation était donné au tablier par quatre treuils, dont deux très forts, placés contre la paroi verticale antérieure de l'avant corps de la culée, et deux autres plus petits placés contre l'arrière-culée. Les deux gros treuils, ainsi que les moufles sur lesquelles ils agissaient, étaient placés sous les voies. Les deux petits treuils et leurs moufles étaient placés sous l'entrevoie. Ceux-ci ont suffi à eux seuls, pour le premier 1 an cage, alors que la longueur de la partie montée du tablier métallique n'était que de 63 mètres. Un câble de m ,055 de diamètre, enroulé sur chacun des treuils, passait sur une paire de moufles dont l'une, correspondant à un montant, était fixée à la partie inférieure du tablier et à 18 mètres en arrière, revenait ensuite passer sur une autre moufle fixée à la culée près du treuil, et retournait enfin s'attacher au tablier un peu en arrière de la première moufle. Chaque moufle comportait quatre poulies de œ ,35 de diamètre. Il y avait à chaque gros treuil cinq hommes, et à chacun des petits quatre. En sorte que dix-huit hommes ont suffi pour opérer l'avancement du tablier. Quand les deux moufles étaient à peu près arrivées en contact, on les écartait à nouveau après avoir enlevé les câbles.

« Les moufles sur la culée étaient fixées sur des montants en bois, placés verticalement sur le parement antérieur de la culée, et contre lesquels s'appuyaient les treuils de lançage. Les joues de ces moufles étaient armées de cornières, lesquelles étaient fixées par des boulons contre les montants en bois dont on vient de parler. Quant aux moufles mobiles, elles étaient fixées aux poutrelles jumelées provisoires placées entre les poutres.

« Les dispositions adoptées pour le langage sont reproduites planche LUI, figures 3 et 5. »

Observations sur le déplacement par rouleaux et galets. — Les appareils que nous venons de décrire sont presque tous basés sur la faible valeur de la résistance au roulement. Il convient donc de rappeler ici les notions générales du frottement de roulement.

La poussée tangentielle à exercer pour faire tourner d'un mouvement uniforme un rouleau de rayon r et de poids total P est donnée par la formule :

dans laquelle le coefficient numérique A est égal à

0,0018 pour chêne roulant sur chêne;

0,0006 pour fonte — sur fonte;

0,0019 pour chêne — sur cuir;

0,004 à 0,009 (d'après Morin) pour métal roulant sur bois de sapin ; d'après Morin, le coefficient varierait avec la charge et avec la largeur de bande.

Considérons une pierre de taille de 2,000 kilogrammes roulant sur des rouleaux en sapin de m ,20 de diamètre portés par un chemin en madriers, et prenons le cofficient 0,009, le plus élevé d'après Morin. Le frottement de roulement s'exerce deux fois : au contact du rouleau et de la pierre et au contact du rouleau et des madriers de support. La poussée totale à exercer pourra s'élever à 350 kilogrammes et sera facilement obtenue à l'aide d'un cric. Si le tout était disposé de manière qu'on pût adopter le coefficient réduit 0,0018, la poussée tomberait même à 72 kilogrammes.

Quand le déplacement s'opère sur des galets fixes, montés sur essieu, il y a vaincre, outre le frottement de roulement à la circonférence du galet, le frottement ordinaire à la fusée de l'essieu ; le frottement de roulement est assez faible et se calcule comme plus haut ; le frottement à l'essieu correspond à une poussée tangentielle égale à

ap.;.

formule dans laquelle f est le frottement ordinaire, qui est égal à 0,02, avec un bon graissage, r est le rayon de la fusée et R le rayon du galet.

En cumulant les deux frottements, on aura la poussée totale à, exercer pour mettre en mouvement la masse portée sur les galets ; pour ne pas éprouver de mécompte en pareil cas, il convient de prévoir toutes les résistances au maximum.

2o MOUVEMENTS DE SOULÈVEMENT

Divers procédés peuvent être mis en usage pour soulever une grosse masse indivisible. Parfois on dispose d'une ou de plusieurs grues puissantes ou d'une batterie de treuils ; mais ce sont là des procédés exceptionnels, et généralement il faut recourir à des engins plus simples. Dans les cas ordinaires, ce sont les coins ou les vérins; les leviers et presses hydrauliques permettent aujourd'hui d'exercer couramment des efforts autrefois inconnus et l'usage s'en multiplie sans cesse.

Au premier chapitre du présent volume, nous avons rappelé les propriétés dynamiques de la vis et nous n'avons pas à revenir ici sur ce

sujet. La figure 106 montre une application de la vis au soulèvement d'une charpente dont la poutre horizontale A est un des supports ; deux vis en bois V, dont la tête est disposée de manière à recevoir une barre de cabestan, sont guidées par deux traverses, Tune fixe B, l'autre mobile C, formant double écrou; en agissant en cadence sur les barres du cabestan, les vis tournent uniformément, la traverse G monte parallèle-

Fig. 106.

lement à elle-même et avec elle la poutre A et la charge qu'elle supporte.

Les vis en bois sont assez rares aujourd'hui ; elles ont été détrônées par les vérins en fer, que Ton peut se procurer partout à un prix modéré.

Le fonctionnement des coins comme appareil de levage est bien

VM fA

Fig. 107.

connu et se comprend à la seule inspection de la figure 107 ; quand l'inclinaison a du coin sur l'horizon est assez faible pour que dans la pratique on puisse considérer son cosinus comme égal à l'unité et son sinus comme égal à sa tangente, l'effort horizontal à exercer pour faire monter un fardeau sur le coin qui le supporte est sensiblement égal à

f- P+aP;

Avec des bois durs bien polis et bien savonnés, f peut tomber à 0,05, et si l'inclinaison a est elle-même de 0,05, l'effort à exercer pour faire remonter le fardeau P sur le coin peut n'être que la dixième partie du poids de ce fardeau. La proportion est, comme on le voit, encore très considérable; aussi le coin est-il plutôt un appareil de descente qu'un appareil de levage ; on s'en sert notamment pour la descente des cintres.

Les véritables appareils de levage, les seuls qui conviennent aux grosses masses sont : la vis, sous forme de vérin, et la presse hydraulique.

S'agit-il, par exemple, de soulever une toiture pour ajouter un étage à une maison, on installe deux vérins sous chaque travée de la charpente ; un ouvrier est à chaque vérin et le fait tourner d'un quart de tour à chaque coup de sifflet du contremaître. Quand la vis s'est dégagée sur toute sa hauteur de son écrou fixe, on empile à côté d'elle des bouts de poutres formant un support sur lequel on laisse descendre et reposer la charpente en faisant faire à la vis un petit mouvement en arrière ; le vérin est alors dégagé, ramené à fond de course et prêt à imprimer à la masse une ascension nouvelle en prenant son point d'appui sur un chantier en bois dont on augmente le nombre des assises au fur et à mesure que l'opération s'avance. Il importe que la verticalité des vérins soit constamment maintenue et que, pour éviter tout accident, on suive le mouvement ascensionnel à l'aide de coins placés sur chaque travée et destinés à recevoir ia masse mobile si l'un des vérins venait à se rompre.

Avec un système de ce genre, il est facile de soulever une toiture de œ ,40 à l'heure.

Lorsqu'il s'agit de remonter le monument national, installé sur la montagne de la Croix, à Berlin, et masqué par des constructions nouvelles, on le souleva à l'aide de 12 presses hydrauliques, conjuguées par groupes de quatre et alimentées par trois pompes à deux hommes chacune ; six hommes suffisaient donc à la manœuvre et parvenaient à produire un effort de soulèvement de 200 tonnes.

Relèvement de ponts tournants sur le canal de la Marne au Rhin. — Lorsqu'on a augmenté le mouillage du canal de la Marne au Rhin, il a fallu exhausser les ponts anciens, notamment les ponts tournants en fonte de Champigneule et de Nancy, dont les tabliers pesaient 45 tonnes.

« On soulevait le tablier d'une seule pièce, dit M. l'ingénieur Picard, au moyen de 10 crics très puissants ou de vérins de charpentier à longue course prenant leur point d'appui sur la plate-forme et sur la culée opposée {fig. 1, PL LVII); au fur et à mesure de son relèvement, on interposait entre la partie inférieure des poutres et les maçonneries des cours de longrines et des traverses en bois ; on suivait d'ailleurs le mouvement avec des calages auxiliaires et avec des coins et contre-coins, de manière à maintenir toujours le tablier en contact avec ses appuis et à l'empêcher de retomber et de se briser en cas d'accident aux appareils de levage. »

Le tablier, arrivé à la hauteur voulue, on intercalait sous les poutres maîtresses soit des longrines reposant par une face savonnée sur les longrines inférieures, soit des rouleaux ; on tirait le tablier à côté avec des treuils aidés de la poussée des crics, en ayant soin de soulever un peu l'avant pour faciliter le mouvement.

L'enlèvement durait un jour et demi; on descellait le mécanisme fixe de roulement, on élevait une assise de pierre de la hauteur voulue, puis on replaçait le mécanisme et on ramenait le tablier; les abords du pont avaient été en même temps relevés.

L'enlèvement et la remise en place du tablier coûtaient 600 francs.

Relèvement des poutres du pont Blneau. — Après la guerre de 1870, pour enlever de la Seine les débris du pont Bineau, on eut recours à une batterie de 12 treuils de 10,000 kilogrammes de puissance chacun. Cette batterie, solidement établie sur la rive, exerçait une traction inclinée sur des câbles à poulies mobiles, câbles portés par un chevalet des plus robustes placé sur la culée; du chevalet, les câbles descendaient obliquement vers la rivière et allaient s'attacher à la partie du tablier à soulever et à ramener ; en interposant sur chaque câble une poulie mobile, on avait doublé l'effort de traction qui pouvait ainsi atteindre 240 tonnes.

U y avait deux hommes à chaque treuil et la manœuvre se faisait au commandement et en cadence.

Relèvement de la voûte du pont deFrouard. — Pour laisser sous tous les ponts du canal de la Marne au Rhin une hauteur libre de 3 m ,70 au-dessus du plan d'eau, il a fallu en relever plusieurs, notamment le pont de Frouard, voûte en arc de cercle de 10 mètres d'ouverture et de 6 m ,60 de large, formée de voussoirs en pierres de taille et moellons piqués avec mortier de chaux hydraulique; le relèvement était de m ,37.

On mit la voûte sur cintre (PI. LVII), et on allait la démolir pour la reconstruire lorsque M. l'ingénieur Picard, reconnaissant la solidité et la bonne liaison des maçonneries, résolut de couper la maçonnerie aux naissances et de relever la voûte d'une seule pièce, puis d'intercaler ensuite entre la voûte et chaque culée une pièce en bonne maçonnerie de ciment.

On s'opposa à la déformation des cintres en intercalant des feuilles de tôle dans les assemblages où l'on pouvait redouter la pénétration des pièces de bois ; sous chaque poteau on plaça des vérins entre deux cours de longrines et, à côté des vérins, des coins et contre-coins destinés à suivre le cintre dans son mouvement ascensionnel; les fermes de tête du cintre étaient contre-butées par des contre-fiches,'afin de n'être point exposées à un déversement extérieur; des échelles graduées étaient clouées aux semelles fixes.

On fit alors une brèche aux naissances, en étayant les retombées de la voûte sur chaque culée ; le cintre reçut la voûte, s'aplatit de m ,04 et la déformation détermina quelques fissures dans la maçonnerie.

Le poids à soulever était de 180 tonnes transmettant à la base des poteaux du cintre une pression de 28 kilogrammes par centimètre carré. Les vis des vérins, ayant un noyau de O m ,021 de diamètre, portaient 13 kilogrammes par millimètre carré et leur tête transmettait au bois une pression de 42 kilogrammes par centimètre carré, qui eût été trop forte pour le sapin ; aussi eût-on le soin d'interposer des plaques de tôle. Chaque vérin avait deux leviers d'un mètre et exigeait une traction de 55 kilogrammes.

Des crics, adaptés aux reins de la voûte, la suivaient dans son mouvement pour l'empêcher de se disloquer.

Quand les vérins avaient fourni une course deO m ,025, on les ramenait à fond de course, afin de maintenir à peu près constant le nombre des spires engagées.

Le relèvement fut d'environ m ,03 à l'heure. Les fissures furent lavées à grande eau et remplies avec un coulis de bon mortier de portland. - On put décintrer au bout de huit jours. Si Ton avait adopté des cintres plus rigides, on eût évité la production des fissures et conservé la voûte monolithe.

Relèvement du bâtiment des voyageurs de 1a gare de Saint-Étlenne. — La gare des voyageurs de Saint-Étienne est établie sur un sol mobile, au-dessus d'anciennes exploitations de houille mal remblayées. On se contenta longtemps d'un bâtiment provisoire en bois, et ce n'est qu'en 1884 qu'on entreprit le bâtiment définitif qui est composé de cadres en fer avec remplissage en briques et qui esi très rigide ; les éléments des cadres sont des fers en U et en double T.

Le bâtiment est simplement posé sur des murs de fondation, qui présentent à leur partie supérieure des galeries de l m ,30 de large et de l m ,80 de haut. Dans ces galeries sont ménagées, pour recevoir des vérins, 130 niches espacées de 4 mètres.

L'édifice comprend une façade de 120" ,35 de long et de 15 mètres de large, avec deux ailes en retour de 33 m ,50 sur 13 mètres ; la hauteur sous faîte est de 9 m ,25; il y a un pavillon central de 14 m ,20 de hauteur.

La superstructure repose sur les murs de fondation par des poutres en caisson de m ,30 de hauteur, formées de tôles et de cornières.

La construction à peine terminée, on constata de nouveaux tassements variables, qui s'élevaient à 0",25 pour la partie ouest et pour le pavillon central, et on jugea nécessaire de ramener l'édifice à son niveau primitif.

« Des vérins de 20 tonnes furent en conséquence placées dans toutes les niches. On ouvrit à l'extérieur une tranchée dans le sol pour dégager les cadres en fer, les galeries furent éclairées au gaz et on fixa aux solives du plancher, près de chaque niche, une règle indiquant la hauteur de relevage à obtenir au point considéré. Enfin, des morceaux de bois furent placés entre la tète des vérins et les semelles des poutres pour protéger celles-ci.

« Le relèvement fut commencé par l'aile ouest avec, quatre brigades de cinq hommes.

« Une semaine fut employée à terminer le travail. Au fur et à mesure du relèvement, des cales étaient introduites entre les vérins et le cadre. L'espace laissé vide au-dessus des murs de fondation fut en dernier lieu rempli par de la maçonnerie de briques comprimées en scories et chaux hydraulique.

« Pendant l'exécution de cette opération de relèvement, le service de la gare n'a pas été interrompu un seul instant, et les lambris et plafonds du bâtiment n'ont pas présenté la moindre trace de dislocation. » (Revue générale des chemins de fer.)

Appareils de relevage et de translation en usage à, la C ie du Nord. — M. l'ingénieur Malhias a construit, pour la G le du Nord, des appareils perfectionnés qui permettent de relever et de remettre sur rails les locomotives déraillées, et cela rapidement et sans danger pour les ouvriers.

Ces appareils sont susceptibles de rendre de grands services dans les travaux publics, en dehors de l'exploitation des chemins de fer; c'est pourquoi nous analyserons ici la notice descriptive insérée par M. Mathias dans la Revue générale des chemins de fer de 1878.

Auparavant, dans les opérations de relevage, on se servait du vérin ordinaire, dit tête de mort, et du vérin à chariot transversal, figures i et 2, Planche 54. La vis de ce dernier a m ,08 à m ,i0 de diamètre et m ,02 de pas; le mouvement est donné par un encliquetage et un rochet; dans la douille de la fourche motrice on engage un levier que manœuvrent deux ou trois hommes, aidés s'il le faut par d'autres hommes tirant un câble accroché à l'extrémité du levier.

La vis horizontale est actionnée de même, et les deux mouvements combinés permettent de soulever une machine et de la déplacer horizontalement ou, comme on dit, de la riper.

Les supports et points d'appui des vérins sont fournis par de nombreux morceaux de bois appelés ablots qui répartissent les pressions sur le sol et que l'on peut empiler en les croisant de manière à former des plateformes plus ou moins élevées.

On relève donc la machine à la hauteur voulue, c'est-à-dire au-dessus des rails, à l'aide de plusieurs courses successives de vérins ; quand la hauteur est considérable, l'opération est difficile et longue, les bois font parfois défaut et l'on a peine à assurer la verticalité des vérins, condition cependant capitale pour la sécurité. La hauteur voulue étant atteinte, on procède au ripage en portant la machine sur des vérins dont on fait jouer seulement la vis horizontale, la vis verticale étant au bas de sa course afin de réduire au minimum le moment de renversement ; chaque course de la vis horizontale représente un avancement de m ,27 ; quand une course est achevée, on place d'autres vérins pour soulever légèrement la machine, on dégage les vérins de ripage puis on les replace après les avoir retournés, on laisse redescendre la machine jusque sur leur tête et on recommence une nouvelle course.

Le vérin à chariot horizontal est trop élevé et il est difficile de le mettre en prise; on est obligé de creuser une niche sous la masse à

soulever; la course de sa vis est trop faible, 0",I5 à m ,20, et il en résulte un trop grand nombre de reprises; la manœuvre exige un grand approvisionnement de bois; la vis n'est pas suffisamment guidée, elle sort facilement de la verticale et se fausse ou se brise pour un léger dévers; la course de la vis horizontale est aussi trop courte.

Tous ces inconvénients rendent fort longue l'opération du relevage d'une machine déraillée et entraînent par incidence des dépenses énormes d'exploitation; les appareils perfectionnés de M. Mathias ont remédié à la situation et réduit de six heures à une heure la durée du relevage d'une machine déraillée dans les mêmes conditions.

Le principal de ces appareils est le vérin à manivelle, dont voici la description empruntée à M. Mathias :

« Une forte colonne en tôle de forme conique (PI. LIV, fig. 3 à 9) est boulonnée sur un large pied en fonte malléable, portant une crapaudine et rivé lui-même sur une plaque en tôle. En haut, la colonne reçoit une tête formant boîte à engrenages avec couvercle (PI. LIV, fig. 40 et 11) et munie d'un guide dont l'axe correspond à celui de la crapaudine du pied.

« Une vis de m ,080 de diamètre et de 0,020 de pas est ainsi maintenue solidement dans la crapaudine et le guide. Ce dernier est alésé au diamètre extérieur de la vis, de façon que celle-ci puisse être mise en place sans démontage de la tête; une bague en bronze, goupillée au guide, vient racheter le jeu laissé dans ce dernier. Au-dessus du guide est calée sur la vis une roue de 22 dents, engrenant avec un pignon de 6 dents, porté par un arbre vertical, muni en dessous d'une roue conique de 16 dents. Celle-ci est actionnée par un pignon conique de 7 dents, venu de fonte ou forgé avec l'arbre de la manivelle. Cet arbre reçoit une roue droite de 18 dents, attaquée par un pignon de 6 dents fondu ou forgé avec le second arbre à manivelle.

« On voit que la vis reste fixe et n'accomplit plus qu'un mouvement de rotation, mouvement relativement rapide ou lent, suivant que la manivelle est placée sur l'arbre supérieur ou inférieur. Dans la première position, utile pour les poids légers et pour la descente, la vis fait trois fois plus de tours dans le même temps que dans la deuxième position, où la force est transmise par trois couples d'engrenages au lieu de deux. Enfin, le carré ménagé en haut de la vis permet l'application d'une petite manivelle qui peut imprimer un mouvement très rapide à la vis.

« Un écrou en bronze (PI. LIV, fig. 3, 4, 8 et 9), peut se mouvoir le long de la vis, et les deux pattes latérales dont il est muni sont destinées à supporter la charge. Pour empêcher cet écrou détourner, on le réunit par un goujon à clavette (PI. LIV, fig. 8 et 9), à une pièce plate en fer dont les extrémités sont guidées par les côtés intérieurs du bâti.

« A cet effet, il porte une nervure percée de 5 trous, et l'on peut faire varier sa position autour de la vis dans une limite de 45 degrés, en assemblant le guide par son goujon unique avec l'un quelconque des trous. Si donc on maintient toujours l'écrou dans la même position par rapport à la traverse de la machine, le bâti a tourné autour de la vis (PI. LIV, fig. 9). On verra plus loin l'utilité de cette position.

« Le vérin a l m ,15 de hauteur totale; l'écrou a une course de 0*,74, et lorsqu'il est en bas, la face supérieure des pattes est élevée de 0,21 au-dessus du plan inférieur de la base. Enfin, le poids total est de 150 kilogrammes, poids supérieur à celui d'un vérin ordinaire, mais que l'emploi de l'acier permettra de réduire. D'ailleurs, le maniement en est facile.

« En effet, un petit palan suspendu au-dessus de la porte du wagon de secours sert à descendre l'appareil, et deux hommes suffisent pour le porter, jusqu'à la machine déraillée, à l'aide d'un tinet dont les chaînes s'accrochent dans les ouvertures ménagées dans la colonne.

« Pour le porter à bras, les ouvriers placent une main dans l'un des trous pratiqués de chaque côté du pied et saisissent de l'autre le support des arbres de manivelle.

« Les poignées indiquées sur le dessin ont été supprimées.

« On a remarqué déjà quelques différences caractéristiques entre ce vérin à manivelle et le vérin ordinaire :

a 1° La vis est fixe et l'appareil présente une stabilité absolue;

<c 2° La course de m ,74 suffit dans le plus grand nombre de cas pour élever les boudins au-dessus des rails, et elle remplace au moins quatre courses de vérin ordinaire;

« 3° L'écrou, pour être mis en prise, n'a besoin que d'une faible hauteur libre entre le dessous de la traverse et le madrier sur lequel est placé le vérin. Cette hauteur varie de m ,35 à m ,10, suivant l'engin intermédiaire employé. »

Le cas de relevage le plus simple est celui où la machine est restée sur le ballast à côté de la voie. On introduit sous la traverse une poutre en fer, suffisamment robuste, terminée par deux fourches s'engageant chacune sur l'écrou mobile d'un vérin à manivelle installé sûr des madriers* L'installation se fait en quelques minutes; deux ou trois hommes à chaque manivelle lèvent aisément la machine de 3 à 4 centimètres par minute.

Quand la machine est très écartée de la voie et que les traverses sont très près du sol, on ne peut plus glisser la poutre de relevage; alors on fixe par un boulon, à chaque extrémité de la traverse, un appendice appelé nez, qui s'engage sur l'écrou mobile du vérin, comme le faisait tout à l'heure la fourche de la poutre.

Tous ces appareils fonctionnent avec une telle sûreté et avec si peu de danger pour l'ouvrier que l'on n'hésite plus à procéder au relevage simultané de l'avant et de l'arrière d'une machine, ce qu'on n'eût jamais pu faire autrefois avec les vérins ordinaires.

Quand tous les boudins des roues sont élevés au-dessus du niveau des rails, on procède au ripage; on se sert avantageusement, à cet effet, d'un poulain formé de deux rails entretoisés et sur lequel vient reposer une roue de la machine, comme le montre la figure 108. Le mouvement de translation est imprimé par le cric de ripage, dont la course est de O^HO ; sa boîte d'engrenage est très courte et munie de deux oreilles qui fournissent le point d'appui sur les buttoirs du poulain; la figure 109 représente cet appareil à l'échelle d'un dixième.

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Fig. 103.

Deux hommes suffisent pour faire avancer rapidement une machine déraillée, lorsque les rails du poulain sont graissés et légèrement inclinés dans le sens du mouvement. Quand la crémaillère est tout à fait sortie d'un côté, on retourne le cric et on l'appuie de nouveau contre le buttoir.

La compagnie du Nord a construit également une poutre à fourches pour relevage, portant elle-même son appareil de ripage; cette poutre composée permet d'opérer rapidement lorsque la translation à obtenir ne dépasse pas 0",40.

Ces appareils et ces procédés sont très intéressants ; l'application peut en être généralisée en dehors de l'exploitation des chemins de fer; c'est pourquoi nous n'avons pas hésité à en donner la description avec quelques détails.

Érection de l'obélisque de la place de la Concorde, a Paris. — Les figures 1 et 2, planche LV, représentent les procédés > compliqués mis en œuvre pour l'érection de l'obélisque de Louqsor sur

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Fig. 109.

la place de la Concorde, à Paris. Elle avait été introduite dans le navire, et on l'en tira par une section verticale ménagée dans la paroi de l'avant.

Le volume de ce monolithe est de 85 mètres et son poids 230 tonnes. 11 a été amené au niveau supérieur destiné à le recevoir par glissement sur un plan incliné ou ber en charpente porté par de la maçonnerie; il était entouré d'un coffrage protecteur.

L'arête c de la base, étant amenée exactement à son emplacement

futur, coïncide avec l'axe d'un cylindre de rotation entaillé sur un quart de sa section :

c cylindre de rotation,

d chevalet formé de dix mâts solidaires,

e moïse horizontale reliant ces dix mâts à leur sommet,

f pièce horizontale assemblant les dix mâts à leur base,

h chevalet retenant les cordages,

i moines et pieux servant à fixer les moufles,

j moufles supérieures attachées aux mâts du chevalet d,

k moufles inférieures non mobiles,

l cordages des palans à 7 brios,

m râbles partant de la moise e et venant passer en cravates autour du monolithe, N t dix cabestans recevant les câbles des dix palans / et pouvant recevoir chacun l'action de. quarante-huit hommes, soit en tout de quatre cent quatre-vingts hommes,

q chaînes de retenue, filées peu à peu.

L'effort maximum de traction à exercer sur la moise e s'est élevé à 104,000 kilogrammes.

On voit combien est complexe cet ensemble d'éléments simples. L'opération s'effectuerait aujourd'hui beaucoup plus simplement avec des leviers hydrauliques; le monolithe amené au pie 1 du socle serait d'abord levé horizontalement, puis on le ferait basculer peu à peu autour du cylindre c garnissant son arête; les leviers hydrauliques prendraient leur appui sur un échafaudage encadrant l'obélisque à droite et gauche, et il en serait de même des câbles de retenue dont la nécessité n'apparatt qu'à la fin de l'opération.

Étalement des bâtiment». — L'étaiement des bâtiments est nécessaire lorsqu'on veut les repr ndre en sous-œuvre, y ouvrir de nouvelles baies ou lorsqu'ils menacent ruine.

Le principe de l'opération est de présenter normalement aux efforts qui peuvent se développer, des pièces de bois suffisamment résistantes. Il faut encore prévoir les déversements qui peuvent se produire et s'y opposer au moyen de contrefiches

Les figures 3 et 4, planche LVI, représentent les principaux systèmes d'étais qu'on peut avoir à appliquer à un bâtiment; elles donnent l'élévation et la coupe en travers d'un grand mur de face.

Le mur de face est étayé par le long étai ou arc-boutant A, engagé au sommet dans une entaille faite avec soin dans le mur et reposant par son pied sur une semelle M. Cette semelle doit être établie sur un sol résistant; il faudra donc, dans certains cas, déblayer pour aller chercher ce sol résistant; si l'on craint des tas ements, on répartira la pression sur une étendue convenable en posant la semelle M sur un cadre ou grillage horizontal en charpente.

Pour exercer une pression suffisante, les étais doivent être peu inclinés

et aussi rapprochés que possible de la verticale ; s'ils étaient trop inclinés, le pied glisserait sur la semelle et il faudrait, pour le maintenir, une pression considérable. À cet effet, l'inclinaison de l'arc-boutant sur l'horizon doit être supérieure à 68 degrés.

Pour roidir les étais, on peut les frapper au pied avec de grosses masses en fer, mais c'est un mode d'opérer dangereux, surtout lorsqu'il s'agit de bâtiments menaçant ruine, et il vaut mieux obtenir le mouvement de progression au moyen d'une pince en fer agissant comme levier ou d'un cric. Quand on a obtenu la roideur suffisante, on enfonce une cale entre l'étai et la semelle, et l'on arrête cette cale au moyen d'un crampon.

11 va sans dire qu'on ne doit pas chercher une roideur exagérée, parce qu'on courrait risque de renverser le mur. Quanti ce mur est trop mauvais pour qu'il soit possible d'y ménager la cavité où se loge la tête de l'arc-boutant, on applique sur sa face intérieure et sur sa face extérieure des madriers qu'on réunit par des boulons traversant le mur ; l'étai vient s'assembler à embrèvement sur le madrier extérieur.

Outre le renversement du mur de face, si on redoute un mouvement latéral, il faut consolider l'arc-boutant principal A par des contre-étais D, assemblés et boulonnés à leur sommet sur l'étai principal et reposant par leur pied sur des semelles spéciales.

Généralement, l'arc-boutant A ne suffira pas, et on devra placer audessous de lui des arcs-boutants secondaires, tels que B.

La figure 3 représente les dispositions adoptées pour substituer à deux fenêtres du rez-de-chaussée et au trumeau intermédiaire une grande baie pour porte cochère ou pour boutique; à cet effet, on a recours à des chevalements.

On commence par percer le mur de face à l'emplacement dés solives (a) que l'on fait passer dans le mur; on soutient ces solives en dehors et en dedans par les pièces inclinées *, assemblées à entailles par leur sommet dans les pièces (a) et reposant par le pied sur des couchis c\ le pied des pièces b est taillé à double biseau, afin qu'on puisse, avec des pinces ou des masses, le faire glisser facilement sur les couchis et produire une roideur suffisante.

La solive horizontale (a) est le corps du chevalet et les pièces inclinées b en sont les pieds; ces pieds sont maintenus au moyen de cales clouées sur les couchis.

Les chevalements placés, on démolit la partie inférieure, on perce la baie, on place le poitrail /, on construit une bonne maçonnerie très résistante au-dessus de ce poitrail dans la partie démolie, puis on enlève les chevalets et on bouche les trous des pièces (a).

Il est bon de faire le remplissage avec de la maçonnerie de ciment et dans certains cas on devra établir un arc de décharge en pierre de taille; cet arc sera même nécessaire, si on ne veut pas recourir à un poitrail en bois.

L'usage du poitrail en bois dans les murs de face, usage encore si répandu en France, devrait bien disparaître; il est si facile aujourd'hui, grâce aux ciments, de construire des baies cintrées qu'on ne conçoit pas

que l'on continue à associer, sur les surfaces exposées à la pluie, le bois et la maçonnerie.

Lorsqu'on exécute ainsi une reprise en sous-œuvre, il faut étrésillonner les fenêtres supérieures comme le montre la figure 3; entre deux poteaux verticaux, on serre des étrésillons d'une longueur supérieure à l'intervalle vide, on les pose successivement en commençant par le bas, leurs extrémités se contrebutent entre elles et l'extrémité du dernier est maintenue par une cale.

Lorsqu'il s'agit d'étayer un plancher trop chargé, on a recours à un système analogue à celui de la figure 2, planche LVI, rf, rf, est une pièce horizontale ou couche haute, placée sous le plancher à soutenir, é, 6, est le couchis ou couche basse; entre les deux couches on serre des étais a, a, qui prennent le nom de pointeau lorsqu'ils se rapprochent de la verticale. Les extrémités de ces étais sont toujours taillées en double biseau, afin de faciliter le serrage et afin d'empêcher le bois de s'éclater comme il le ferait s'il portait sur une arête.