GALERIES INTÉRIEURES

« Solution de Af. Moisant (PI. XIX, fig. 1 et 2). — M. Moisant a employé, pour monter successivement les trois galeries , un échafaudage unique qui se déplaçait transversalement à l'aide d'un système de galets.

L'échafaudage consistait en une plate-forme munie, à sa partie antérieure, de deux chèvres pour le levage des pièces, et vers son milieu, d'un tréteau pour la pose des arbalétriers. L'arrière de l'échafaudage était réservé pour les opérations complémentaires, travaux de peinture, etc.

Tandis qu'une équipe assemblait, au milieu de l'échafaudage, les pièces d'une ferme, une autre équipe, travaillant aux deux chèvres anrieures, dressait les colonnes et approvisionnait les fers pour les fermes suivantes.

L'entrepreneur avait installé un double système de galets, qui permettait à volonté, soit de faire cheminer l'échafaudage dans le sens d'une galerie, soit de le transporter d'une galerie à l'autre.

Le cube de bois employé pour la charpente est de 38 mètres.

Les dépenses se répartissent comme suit :

Prix de la charpente, y compris ferrures et roues 3,800 francs.

Les deux treuils, ensemble 1,000 —

Prix total 4,800 francs.

L'échafaudage a permis, moyennement, de monter une ferme et demie par jour.

Le déplacement de la charpente exigeait dix hommes et se faisait en deux minutes.

Il suffisait d'une journée et demie de travail pour transporter l'échafaudage d'une travée à l'autre.

Solution de M. Baudet, (PI. XIX, fig. 3 à 10.) — M. Baudet a monté simultanément deux galeries à l'aide d'échafaudages conformes aux figures 3 à 10.

Les pièces essentielles du système sont les suivantes :

1° Un plancher à gradins, de 4 m , 50 de profondeur, qui pouvait à volonté s'établir suivant l'inclinaison générale des pannes, ou se rabattre horizontalement pour passer sous les fermes en place;

2° Deux grues tournantes, munies de contre-poids mobiles, qui permettaient de saisir les pièces et de les déposer sur le plancher incliné où elles étaient assemblées.

Le collier de rotation était monté sur boulets, conformément aux indications de détails des figures 8, 9 et 10.

Le cube de bois employé pour un échafaudage est de 30 mètres.

Avec cet échafaudage, vingt-deux ouvriers montaient en quatre heures une travée et les deux passages de 5 mètres qui lui sont adjacents.

Echafaudages et appareils de montage employés aux États-Unis. — Ces appareils sont généralement simples et ressemblent beaucoup à tous les mâts de charge employés à bord des navires; les ingénieurs français ont également tiré pour la construction des phares un excellent parti de ces engins si maniables et si peu encombrants et nous en verrons plus loin quelques applications.

Une colonie de marins, comme celle qui a donné naissance aux Etats-Unis d'Amérique, devait nécessairement recourir aux appareils qu'elle avait eus sans cesse sous les yeux ; aussi les conserva-t-elle en les accommodant aux besoins des constructions terrestres; ces appareils ont acquis aujourd'hui une puissance et des dimensions considérables.

M. Malézieux en a décrit plusieurs, qui sont représentés sur la planche XX et qu'il apprécie en ces tertnes:

I e Chèvre employée à Cincinnati, — Employée pour le levage des dalles minces dont on revêt la façade des maisons, cette chèvre (fi g. 7 et 8) consiste en deux mâts légèrement inclinés qui en supportent un autre à leur extrémité supérieure et qui reposent eux-mêmes, ainsi que le treuil de manœuvre, sur un petit chariot à quatre roues. Le mât supérieur porte une poulie à 20 mètres environ au-dessus du sol ; deux cordes le retiennent en arrière, le rattachent à deux pieux obliquement fichés en terre et maintenus eux-mêmes par une contre-fiche. Suivant un usage fréquent en Amérique, ces câbles d'amarre traversent la rue, mais assez haut pour ne pas gêner la circulation.

Les: pierres sont (Saisies non par des cordes, ni à la louve, mais par un outil spécial à deux vis pressant contre les deux faces de la dalle.

2° Grues tournantes. — Deux des grues dont nous allons parler sont à bras oblique et la troisième à bras horizontal. L'angle du bras oblique et du mât est variable dans un cas et invariable dans l'autre. De là trois appareils différents.

Grue à bras oblique et mobile- — Dans le premier système (fig. 3 et 4), le mât, surmonté d'un goujon, est à la fois retenu et contre-buté en arrière par trois pièces de bois dont les agrafes embrassent le goujon en se superposant. Le bras oblique est articulé à son pied sur une pièce de fonte boulonnée contre le mât ; il peut ainsi tourner autour d'un axe horizontal et s'incliner plus ou moins. 11 est commandé par une première chaîne qui, après avoir passé sur deux poulies fixées, 1 une à la tête du mât, l'autre à l'extrémité supérieure du bras, descend le long du mât et se trouve ensuite renvoyée vers un treuil à vapeur. Une troisième poulie, pendante à la tête du bras, supporte par l'intermédiaire d'une moufle les fardeaux à élever ; la chaîne de levage descend le long du bras, pénètre dans le mât dont la partie inférieure est creuse, descend par cette partie creuse et par le pivot qui est creux lui-même, traverse la crapaudine de support et enfin se trouve renvoyée horizontalement vers un second treuil à vapeur.

Cette grue fonctionnait à Brooklyn sur le chantier de pierre de taille du pont de la rivière de l'Est. Les blocs épais qu'on y soulevait étaient saisis à la louve. Le même appareil servait à embarquer sur le canal de rillinois, au lac Michigan, les pierres des carrières de Lemount.

Grue à bras oblique et fixe. — On a employé dans les travaux d'agrandissement du Gapitole puis au pont de Gabin John (aqueduc de Potomac), et sur le chantier de dérochement de Hell-Gate (New- York), une grue dont le bras est fixé par son extrémité inférieure dans un sabot adapté à la base du mât (fig. 1 et 2). Ces deux pièces de charpente avaient à Washington une longueur de 15 m ,25 et formaient un triangle à peu près équilatéral avec la tige de fer de m ,030 qui réunissait leurs extrémités supérieures. L'équarrissage était de m ,35 sur 0°\35 pour le mât et de m ,3O sur O^O pour le bras, la tête du mât était amarrée par des câbles en fil de fer. Six poulies de n ,36 de diamètre concourent â la manœuvre : deux fixées respectivement à la tête du mât et â celle du bras, deux autres pouvant osciller autour des mêmes points, les deux dernières simplement retenues par des cor. i âges dans l'espace, mais réunies entre elles par une courte attache qui porte le crochet de levage.

H y a deux cordages distincts, partant chacun d'un treuil, et dont l'un aboutit à la poulie oscillante b' du mât après avoir passé deux fois sur cette même poulie et avoir embrassé dans l'intervalle l'une des deux poulies libres c\ tandis que l'autre cordage, après avoir passé sur

les deux poulies fixes * et c du mât et du bras, embrasse deux fois la seconde poulie libre d et la poulie oscillante e du bras, et enfin revient s'accrocher à la poulie libre d. On comprend aisément, à l'inspection du dessin» qu'en tirant sur le cordage de droite et lâchant l'autre concurremment, on transportera le fardeau vers la gauche et réciproquement, et que si l'on tire sur les deux à la fois, on élèvera le fardeau : d'où résulte qu'en imprimant aux deux treuils des vitesses inégales et convenablement combinées, on déplacera la charge à volonté dans le plan vertical de la grue.

A Hell-Gate, la grue était installée sur le bord delà grande fouille dont elle extrayait les déblais pour les déposer dans de petits wagons qui venaient attendre à l'extrémité d'une voie de service. Là, comme presque partout ailleurs, on opérait à bras le mouvement de conversion de la grue, tirant avec une corde sur l'extrémité supérieure du bras. Du même point partait une seconde corde, attachée par son autre bout à un piquet fiché en terre, de telle sorte que le mouvement de rotation s'arrêtait juste au moment oùlabenne remplie de déblai arrivait au-dessus du wagon. Les deux treuils, mus chacun par un cylindre à vapeur, étaient installés à quelque distance de la grue.

On remarquera la simplicité d'installation de ces engins, le peu de place qu'ils occupent, le peu d'encombrement produit par des haubans surélevés qui vont s'amarrer à de très grandes distances. À New-York, le chantier de construction du nouvel hôtel des postes, qu'on bâtit en face de l'hôtel de ville, présentait huit ou dix grues analogues, dont les mâts étaient reliés ensemble par des tirants.

Grue à bras horizontal — M. W. À. Rœbling a installé pour le pont de la rivière de l'Est, sur la pile de Brooklyn, des grues groupées de manière que l'ensemble de leurs cercles d'action couvrit tous les points de cette surface de 16 ares. Le type choisi était celui des grues à bras horizontal (fig. 5 et 6).

On voit que ce bras, formé de deux pièces jumelles qui portent des rails dépasse un peu le mât en arrière et y fait l'office d'un poinçon dont la tête est reliée par deux tirants avec les extrémités du mât : celui-ci se trouve ainsi roidi et consolidé. De la tête du mât partent des tirants qui soutiennent la portion du bras parcourue par le chariot. A ce chariot est suspendu le fardeau par l'intermédiaire d'une poulie. Il y a enfin trois poulies fixes : deux à la naissance et une à l'extrémité libre du bras horizontal. Une corde sans fin part de l'un des treuils de manœuvre pour revenir à l'autre après avoir passé non seulement sur les trois poulies fixes, mais aussi sur les deux rouleaux du chariot et, dans l'intervalle, juste au milieu de ce circuit symétrique, sur la poulie dont la chape porte le crochet de levage. 11 suffit d'imprimer ou de laisser prendre aux deux brins des vitesses inégales pour que le chariot avance ou recule et qu'en même temps la charge monte ou descende à volonté.

Quand la grue doit tourner d'un angle un p**u considérable, il convient que les câbles de manœuvre descendent par le vide intérieur d'un pivot creux.

La grue à bras horizontal est le type auquel se rattachent la plupart des machines à mater qu'on emploie dans les ports américains.

Le bras se trouve alors divisé par le mât en deux parties égales et la charge est équilibrée par un contrepoids mobile.

Un caractère commun de ces divers engins, c'est la légèreté, la sim plicité, l'économie delà construction et du fonctionnement. Au lieu de lourdes et dispendieuses machines, ce ne sont souvent que des appareils improvisés avec quelques morceaux de bois et quelques bouts de cordes. C'est habituellement à la main qu'on fait tourner les grues: un homme ou deux suffisent pour cette besogne, dont les intermittences sont consacrées à d'autres travaux.

Nous terminerons en donnant, d'après le portefeuille des machines, la description d'une grande grue, analogue à celle du pont de Brooklyn, qui est fréquemment usitée pour les grandes constructions de New- York et que représentent les figures 9 à 18 de la planche XX.

« Les charges sont prises ou déposées à des distances pouvant varier de 1 mètre à 7 m ,50 du mât et jusqu'à des hauteurs pouvant atteindre 8 mètres.

m Le mât de 16 m ,50 de haut est fixe, son diamètre est 0°\61 à la base et m ,36 au sommet. Le brashorz««ntaI, qui se trouve à9 m .50 de hauteur, est formé par deux poutres de m , 15 sur(T,30, placées de champ et espacées de m ,50. La partie antérieure, portant le chariot du palan, a 8 m ,25 de long, elle est soutenue par deux haubans de m ,035 de diamètre. Les poutres formant cette flèche dépassent le mât, du côté opposé, de 5 m ,50 pour être retenues au moyen de câbles et de chaînes constituant une poutre armée Le mât n'a pas été entaillé à l'endroit où il est pris entre ses moises, mais quatre vis deO m ,025 assurent l'assemblage. Deux contre-fiches de 21 mètres de long et plusieurs amarres partant des colliers fixés près du sommet du mât, assurent à celui-ci sa position verticale.

« Le chariot avance vers l'extrémité de la flèche lorsque l'on exerce un effort sur le câble de commande. Il reste en place dès que ce câble est assujéti contre le bas du mât, et ce n'est qu'après avoir fixé le chariot que le palan, sur lequel on agit au moyen d'un treuil, peut faire monter la charge. Toute traciion sur le câb'e du palan ramène le chariot vers le mât, tant que celui-ci n'est pas arrêté par son câble de commande.

« Le chariot est d'une construction très robuste, ses deux essieux sont espacés de m ,76, ils sont en fer carré de m ,075 de côté et portent des galets en fonte de m ,25 de diamètre etO m ,13 de largeur, roulant sur les faces supérieures de la poutre jumelle horizontale. Le palan est suspendu à un fort maillon qui embrasse l'arbre antérieur du chariot ; le brin du palan sur lequel s'exerce la traction pour lever les charges passe sur une poulie logée près de l'arbre postérieur entre les longerons du chariot.

« Pour maintenir le chariot dans la voie, il porte à sa partie inférieure un «hâssis muni de quatre rouleaux verticaux de m ,075 de diamètre et 0",23 de long, qui le guident en frottant de part et d'autre contre les faces intérieures des poujtres jumelles entre lesquelles ils sont engagés.

\\l PROCÉDÉS ET MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION

« Le câble de commande du chariot passe par-dessus les deux poulies logées dans la traverse de tète du chariot et sur les deux poulies de renvoi fixées à l'extrémité de la flèche horizontale, avant de descendre par une poulie de renvoi, suspendue contre le mât, au pied du mât, où l'effort de traction peut être exercé soit directement, soit par un petit treuil »

Tous ces appareils portent le nom de derricks; on appelle boom-derricks les grues à bras horizontal et balance derricks les grues à bras équilibré; celles-ci n'ont plus d'amarres supérieures, le bras est divisé en deux par le mât et pourvu d'un contrepoids mobile. Le mât est toujours prolongé à sa base, soit dans le sol, soit dans de la maçonnerie, d'une quantité suffisante pour assurer la stabilité.

Calcul des échafaudages. En général, on ne calcule pas les éléments des échafaudages, ponts de service, etc..., et on se contente d'adopter les dimensions consacrées par l'expérience. C'est un grand tort, surtout lorsqu'il s'agit de constructions importantes et exceptionnelles; dans ce cas, l'architecte et l'ingénieur doivent, à noire avis, soumettre au calcul les dispositions qu'ils adoptent et chercher à concilier la sécurité avec une sage économie.

Il faut avoir la certitude qu'un échafaudage est capable de supporter la plus lourde charge qu'il est exposé à recevoir, et cependant il est inutile de lui donner une puissance dépassant le nécessaire. Il nous semble même qu'il y aurait avantagea mettre en évidence la charge maxima compatible avec la résistance d'un système donné, afin d'éviter toutes les imprudences de manœuvre ; il est vrai que, d'ordinaire, cette charge maxima est limitée par la puissance même des engins de levage et cette puissance indique en vue de quels efforts l'échafaudage doit être calculé.

Les planchers d'échafaudage servent souvent de dépôts de matériaux: c'estune pratique à surveiller de près car, si l'approvisionnement dépasse la consommation courante et immédiate, il peut devenir menaçant pour la sécurité.

Un échafaudage comporte d'ordinaire des pièces horizontales travaillant par flexion et des pièces verticales travaillant par compression ; nous ne parlons pas des pièces inclinées, écharpes, moises, croix de Saint* And ré, etc., qui constituent des liaisons destinées à trianguler le système et à le préserver de toute déformation ; ces pièces accessoires, dont le rôle est de constituer un tout rigide, reçoivent évidemment des dimensions en rapport avec celles des pièces principales. Quelques pièces inclinées, cependant, servent de contre-fiches à des pièces horizontales, à des poutres supportant un plancher par exemple; il est facile pour celles-ci de savoir quelle charge maxima leur incombe et de les calculer en conséquence.

Coefficient de sécurité. — Le coefficient de sécurité, admis d'ordinaire

pour les ouvrages provisoires en charpente, est - ; on l'abaisse à -pour

les pieux non encastrés sur toute leur hauteur.

Travail par flexion. — Nous avons donné, dans le tome III du présent Traité, les charges de rupture à la flexion pour les divers bois.

Pour les bois courants de bonne qualité, on peut admettre, d'une manière générale, que les fibres les plus chargées se déchirent par flexion sous une charge de 400 kilogrammes par centimètre carré. Avec le

coefficient ~ on peut donc leur faire porter une charge de 80 kilo-

grammes par centimètre carré.

Les pièces horizontales travaillant par flexion se calculent par les formules ordinaires que nous n'avons pas à rappeler ici.

Souvent on pourrait les considérer, à cause des ligatures et des liaisons, comme encastrées sur leurs appuis ; mais nous pensons que, dans la pratique, à cause du jeu possible il ne faut pas compter sur cet encastrement et qu'il est plus prudent, sauf circonstances particulières, de considérer toutes les pièces comme simplement posées sur leurs appuis.

Travail par compression. — Nous avons donné également, dans le tome III du présent ouvrage, les charges de rupture à la compression de tous les bois en usage.

Pour le bon sapin et le bon chêne, on admet que la charge de rupture par compression est de 420 kilogrammes par centimètre carré.

Ce nombre résulte d'expériences faites sur des pièces sensiblement cubiques.

Des expériences de Rondelet, il résulte que:

1° La résistance ne diminue pas sensiblement pour un prisme dont la hauteur ne dépasse pas 7 à 8 fois le plus petit côté de la base ;

2° La rupture peut se faire par flexion dès que la hauteur est de 10 fois le plus petit côté de la base ;

3° La rupture se fait toujours par flexion quand la hauteur dépasse 16 fois le plus petit côté de la base.

La résistance à la rupture [décroît avec la hauteur dans la mesure suivante: