ET PAR LES APPAREILS EIPOSÉS
L'art des constructions a fait des progrès considéi'ables dans ces dernières années; ils résultent de l'améhoration des mortiers, de l'extension des procédés mi'caniques , de la substitution du fer aux anciens matériaux, de l'emploi d'agents chimiques et de l'électricité pour creuser des fourneaux de mine et pour les enflammer, enfin de la conservation du bois et de la pierre par des inihibitions de substances sahnes. L'art a fait aussi des progrès que l'on peut appeler naturels. ce sont ceux tpii consistent dans de meilleures dispositions données aux maçonneries, aux charpentes, aux terrassements, et généralement aux ouvrages de toute nature, par suite d'une connaissance plus approfondie des forces de résistance et des causes de destruction. Nous parlerons d'abord de ceux-là.
Avant Perronet , les épaisseurs des maçonneries dans les grands ouvrages étaient généralement beaucoup trop considérables. On peut ne faire d'exception que pour les murs d'escarpe , qui étaient presque toujours étabhs suivant le profil général de Vauban. '
Perronet, après une étude sérieuse des ponts construits à diverses époques et dans difl"érents pays, arri^a à conclure que l'on donnait aux voûtes et aux piles de ces ouvrages des épaisseurs exagérées et nuisibles. 11 construisit à Neuifly (1768-1778), à Pont-Sainte- Maxence (177^) et à Paris (pont Louis XVI, projeté en 1 786) , des ponts étonnants d'audace et de science, et il laissa aux ingénieurs, pour déterminer les dimensions des édifices de ce genre, des tables précieuses qui les ont guidés d'une manière certaine dans d'innombrables constiHictions.
Un peu plus tard, Telford, remarquant la solidité qu'ont les tours rondes d'Irlande, malgré leur ancienneté et le peu d'épaisseur de leurs murs, comprit l'avantage qu'auraient des maçonneries creuses'. Il éleva dans ce système les culées du pont de Montfort (1795), les piles de l'aqueduc de Pont-y-Cysyllte (terminé en 180-3), et plusieurs autres ouvrages qu'il construisit après ceux-là.
Deschamps , cherchant à réduire la charge des piles du pont de Bordeaux ( 1 8 1 3 ) , trouva des dispositions ingénieuses pour diminuer le poids des voûtes beaucoup plus qu'on ne l'avait encore fait.
Rennie donna à Sheerness un bel exemple de mur de soutènement avec parement concave et contre-forts intérieurs, établi sur des pieux incHnés suivant la résultante des pressions -.
L'art de la maçonnerie a continué à faire des progrès, mais ils ne sont devenus sensibles que depuis que l'on construit des chemins de fer. Les ingénieurs, cherchant à rendre solides et peu coûteux les ouvrages qu'ils avaient à élever, ont multiplié les massifs creux elles parements courbes, et ont fait un emploi plus fréquent et plus judicieux des contre-forts.
' Voir sur les tours rondes d'Irlaade, Life of Thomas Telfurd , page &3.
^ li existe d'anciens exemples de parements courbes; Thiinberg a employé, en 1772 . des pieux inclinés aux ouvrages des lormes de Cariscrona . mais ces dispositions ne sont entrées déûnitivement dans la pratique qu'à la suite des travaux de Rennie.
Nous ne devons pas oublier de rappeler que c'est M. le baron Dupin qui a le premier fait connaître, en France, les travaux de Telford et ceux de Rennie.
Les Aii(;lais ont devancé les autres peuples dans l'étalilissi-niiMit des ihemins de fer, et c'est aussi cliez eux (|ue Ton trome le plus d'exemples de nouvelles dispositions de niarouueries.
Sous ce rapport, plusieurs des ouvrages qui sont à l'Exposition niiM-ilenl d'être reniarilués. Le pont Napoléon a ses tympans évidi'S par do petites voùles longitudinales; ses arrièriM-uli'es au-delà des (|uais sont creuses. Les viaducs de la BouzaniK! et de Dinan ont des galeries bien disposées. Toutes les maçonneries du pont de Menai sont lorl bien entendues. La liante culée d'Auglesey est surtout remar(|uable : elle se compose de deux borceiuix , un sous cliaque voie; au-dçssus sont de petites voûtes transversales qui portent le ballast. Le mur de refend (|ui forme pied-droit pour les berceaux est lui-même l'vidé par des voûtes , et les parties conservées sont fortifiées par des contre-forts. Ces maçonneries sont presque enlièrement on briques. Des pierres de taille de grand appareil forment le parement du mur, (pii enveloppe lout l'ensendde. Par ces dispositions, M. Steplienson a obtenu une culée très-solide, avec une dépense relativement peu élevée.
La construction des arcbes biaises forme un progrès d'un geuri' tout spécial. Les anciens ingénieurs n'avaient pas à ele\er de grandes voûtes très-obliques, ou si exceptionnellement ce problème se présentait, ils ri'lu'laieiit le plus souvent , soit en construisant une série d'arceaux droits , soit en retournant à chaque cx- Irémité l'intrados, normalement au plan de tète. Les exigences de l'établissement des chemins de fer ont nécessité des solutions plus complètes, qui n'ont éli! obtenues cju'aprè-s plusieurs années de tàtomiement.
Les jjonti biais en pierre sont représentés à l'Exposition par une arclie sur rive du pont de Gainsborotigh, et par un beau modèle fait par M. Bardin pour l'ensaignenieut ' .
Si nous reibercbons les progrès de la charpenterie depuis les travaux de Wiebeking, nous trouvons dans les ponts deux combinaisons nouvelles, les cintres en madriers courbés sur leur plat, et les fermes droites^.
Les cintres en madriers courbés ont été proposés, en 1811, pour la construction d'un pont sur le Rhin , par Saint-Pliar, et, en 1819, pour le coudile d'un manège, par Emy. Ils ont iHé construits pour la première lois, on 1835, par ce dernier ingénieur, sur un hangar, à Marac, près Bayonne-^. On a souvent appliqué ce système. On le trouve à l'Exposition, dans des modèles de ponts à petite ouverture envoyés par les colonies australiennes de r.\ngleli'rre.
On doit aux Américains les fermes droites, composées dedeux pièces liorizonlalcsconlraslées. M.'fown établit la liaison par un Ireillis. (^e sysième a et.' bien accueilli principalement en Allemagne. Quelques ingcMiieurs anglais préfèrent les triangles de Warren.
' M. Bardin est riîcomppiisé par la VIII' classi' «lu Jtiry.
* Nous ne sommes pas charjjp ile rendre compte des ouvrages lie rarchitfcture proprement dite, et notamment des combles.
^ .M.M. John et Benj.iniin tireen ont construit, en Kcosseetdans les comtL^s de ^iorlhumberland et de Dnrham . un grand nombre de ponts sur cintres en jnadriers courliés. On leur attribue géniîratemenl, en Angleterre, Tinvention de ce système, mais M. Benjamin Green déclare lui-même que la première idée de celte combinaison ne leur est venue qu'i'ii 1897. {Minutes ff proeeedings , vol, V, p. aig. ) Le hanjpr de Marac. de ao mètres de largeur, était con.struil depuis deu\ ans.
M. du l're a inséré dans le X' volume des Annaift des Iraeaux publics de lielffique , un mémoire sur .î ponts avec fermes en madriers courbés qu'il a construits sur la Sambre . entre Nomur et Charleroi.
QUATORZIEME CLASSE
Le système Town est représenté à l'Exposition par un pont à tablier supérieur, construit, par M. MooBsoM {n° 8c)5), sur le Nore, pour le chemin de fer de Waterford à Kilkenny ', et par une passerelle de bambous élablie à Ja\ a, dans la résidence de Kadoê (n°i3). Le (Canada a exposé une travée dont nous avons parlé, et qui rentre dans la catégorie des ponts américains.
Enfin, nous devons mentionner un cintre d'un nouveau genre exposé par M. Rose (n" 897), de Leitli (Ec/)sse). C'est une extension du .système des longerons croisés. La charpente de M. Rose présente une grande résistance, mais elle ne paraît pas bien disposée pour la conservation des bois.
Les progrès les plus importatils qtie présentent les terrassements sont d'ingénieux procédés de drainage pour prévenir les ébouleraents. Les premiers tra\aux de ce genre qui aient été faits en F"rancc sont dus à M. de Sazdly. ingénieur d'un rare mérite, enlevé bien jeune à la science.
Amélioration des mortiers.
Renseignements.
On peut inainlenant se procurer presque partout des chaux hydraulicpies et des ciments de bonne qualité. De récents désastres, arri\és dans les ports, sont venus nous faire douter de la sûreté de nos connaissances sur les mortiers, mais nous savons cependant en composer dont la bonté, même en eau de mer, Jie pont être mise en doute.
On doit aux bons mortiers li'S blocs artificiels employi'S dans les travaux maiitimes, le développement des fondations sur bi'Ionnages faits dans l'eau, el l'étabhssement d'arche.s à grande portée, en petits inalériaux . et de ipii'lipies autres constructions qui aulrelois eussent ét(' téméraires.
La méthode des blocs artificiels parait avoir éti' employée par les Romains, mais le procédi' d'immersion décrit par \itrti\e ne permetirall de conslriiirc qu'avec une lenteur excessive.
Il est farili» de comprendre (|u'au delà d'uni; certaine gr«ndeur les blocs doivent ètri' ini'branlables, parce que leur poids atignieiito en raison du voltime, et l'im|>iilsion des vagues seulement connue la sinlare. Celle considération a fiap])é plusieius ingénieurs dans les temps nKHb'rnes. Le premiiT (pie l'on cite est Calamatra, (pii, (Paprès M. Aimier, aurait employé sans succès, en 1 776, des blocs de 18 mètres cubes pour consolider le inolo de Tr.ijan ,i Civita-Vecchia {Annales des punts et chaussées. i83A).
En I 78."), (À'aril, alors ingénieur à Versoix, proposa tin Souvenu moyen de comU'uirc des milles tut des isles 11 la mer, à de grandes profotuleurs. .Son mémoire lait |iartie des documents manuscrits de l'école des ponts el chaussées ; il nous a été signalé par noire ami , M.V. Che- >alier, qui a l'iudié avec soin ces précieuses archives-, (^'ard conclitl il'un examen miimlii'ux des elTels de la mer i|ii'on ne peut ri'sister aux vagues qu'en leur présentant des rocs enlassés. Il estime à une loise nilv au moins le volume nécessaire, puis s'appuyant sur les beaux résultats que l'emploi du bélon avait donnés dans divers poils de la Méditerranée el à Versoix, il émet
' On trouve. <lans le Meefuinies' Magazine (vol. XL. p. lâli), des renseignements assez courts, mais intéressants , sur les ponts h treillis construits par M. Moorsom,
^ Nous devons à .M. Cfaevaiisr plusieurs autres renseignements.
CONSTRUCTIONS CIVILES
l'opinion que des blocs de béton avec mortier de pouzzolane, moulés dans des caisses et desséchés à l'air pendant trois mois , doivent présenter une consistance suffisante. Il propose de les transporter suspendues dans l'eau entre deux tonnes; une troisième, en se remplissant peu à peu , finirait par amener un mouvement de bascule. 11 conseille pour la dijjue de Cherbourg de former, avec des blocs, des troncs de cône ayant a 5 toises et 10 toises (i8'",73 et i9'",49) de diamètre aux deux bases, e( lo toises (19",^ g) de hauteur. Pour estimer la dépense, Céard fit faire 2,000 cubes de bois de 2 pouces (o"',o54) de coté, et, les ayant entassés plusieurs fois, en les laissant tomber im à un, de manière à former des troncs de cône, il reconnut que, pour en composer un de la grandeur de ceux qu'il proposait, on devrait employer i,5oo blocs d'une toise.
On voit dans le rapport que Lamblardie a fait sur les travaux de Cherbourg, au nom de la commission de 179a, que Céard fut chargé d'expérimenter des blocs artificiels. Nous ne savons si ces essais ont eu lieu. On fit dans une notice que \I. R. Céard a pubhée sur les travaux de son père : <-Par commission momentanée, il tîlul envoyé à Cherbourg, au sujet de l'idée qu'il avait rémise de .substituer des blocs naturels ou artificiels raux cônes dont on avait fait un essai infructueux pour «abriter la rade. 1 Cette manière de glisser sur une circonstance importante laisse supposer un échec.
Nous croyons que, dans un mémoire actuellement sous presse, M. Vionnois parle d'une tentative faite par Brémontier, en 1 789, [inur consolider les digues de Saint-Jeannle-Luz par des blocs artificiels.
M. Poirel chargé des travaux d'Alger, peu de temps après la conquête, eut à défendre contre la mer la jetée Kair-ed-din et le mole. Les deys ne conservaient ces ouvrages qu'en rétabfissant chaque année leurs enrochements. M. Poirel reconnut bientôt que les dimensions nécessaires pour la fixité ne pouvaient être atteintes que par des blocs artificiels: il en composa en bétnn, avec un excellent mortier de pouzzolane, et il vit que ceux de 1 0 mètres cubes n'étaient pas ébranlés. Dans quelques circonstances cependant il était nécessaire de porter le volume à 1 4 nièires.
M. Poirel établit alors un grand atelier. Les blocs étaient moulés dans des caisses, séchés à l'air, transportés par de petits chariots sur des rails, jilacés sur des chaines tendues entre deux flotteurs, et enfin descendus à la place qu'ils devaient occuper et disposés sans ordre régulier. Toutes les opérations étaient conduites avec ces soins minutieux qui peuvent seuls assurer la réussite. Le succès a été complet '.
On s'est servi de blocs artificiels pour la construction de la jetée nord d'Alger qui a 700 mètres de longueur. D'abord ils formaient le corps entier de l'ouvrage: plus tard on ne les a employés que pour la partie haute jusqu'à la profondeur de 10 mètres, et pour le revêtement de la fondation, du côté du large, sur une épaisseur de ô.^So. Les blocs supérieurs ont été empâtés par du béton coulé frais et dressé de manière à former une plate-forme sur laquelle on a établi le couronnement. Ces procédés très-simples ont eu de magnifiques résultats. La jetée est construite dans des eaux dont la profondeur varie de 1 1 mètres à l'enracinement, jus-
* Voir les Comptes rendus de VAcaâèmxe des sciences de Paris (l84o) , te Mémoire sur les travaux à la mer. comprenant l'historique des ouvrages exécutés au port d'Alger, et le mémoire de M. Ravier inséré auï Annales des ponts et chaussées (i85i).
qu'à 3o mètres au musoir. Quelques tassements ont erj lieu; ils étaient prévus : la solidité de l'ouvrage n'en est pas altérée. Rien de comparable n'a jamais été fait.
On emploie le même mode de construction poui' la jetée du sud à Alger : le cube des blocs est de 1 5 mètres cubes.
Ces travaux ont été imités dans plusieurs ports : à Marseille, le bassin de la Johette a été construit en neuf ans, et n'a coûté que 18,200,000 francs. Dans la jetée du large, qui est fondée à une profondeur moyenne de 1 1 ",Û8 , il y a 85 blocs de 1 0 mètres cubes par décamètre courant.
On a employi' des blocs artificiels pour consofider la digue de Cherbourg, et pour fonder les jetées de Bastia , de la Ciotat et de Port-Vendres, et le fort Bovard près l'ile d'Aix. Partout ils donnent d'excellents résultats lorsqu'ils sont faits avec de bons matériaux. Quelques modifications ont été apportées au procédé d'Alger; à Port-Vendres, on a fait les blocs en maçonnerie de moellons, ce qui diminue la quantité de mortier et supprime les caisses de moulage; au fort Boyard, les blocs ont été posés d'une manière régulière.
M. Béhard (n°44a8),à Paris, a exposé un spécimen de blocs formés do sihcates fondus, qui doivent être essayés à Cherbourg.
Les bétonnages sous l'eau sont devenus un moyen à peu près certain d'obtenir des radiers étanches. On les a emplovés, dans ces dernières années, avec un plein succès, pour des ouvrages de premier ordre, et notamment pour deux formes à Toulon et une à Gênes, construites, les premières, par M. Bernard et M. NQël, et la troisième, par M. Sauli.
Appareils pour travailler sous l'eau '.
Renseigiiements.
En i665, un mécanicien dont le nom n'a pas été conservé retira trois canons de l'un des vaisseaux de l'Armada, qui était coulé, depuis soixante et dix-sept ans, dans un port de l'ile de MuU, voisine des côtes occidentales de l'Ecosse. Il se servit d'un appareil à plonger, composé d'un escabeau, sur lequel il se tenait debout, et d'une cloche, qui couvrait la partie supérieure de son corps.
Saint-Clair fit connaître ce travail avec quelques détails (Georgii Sinclari .Ars nm-a et magtui gravitatis et leritatis; Roterodami, ifiôg, lib. II, dial. v). Son récit fit une grande sensation. Sturm présenta la cloche à plonger comme une des plus grandes découvertes du xvn' siècle; il en composa un dessin d'après la description de Saint-Clair (Cullegium experimeiHale , Norimbergae, 1676).
Cependant, Sturm, ayant étudié la question avec plus de soin , reconnut que l'on s'était déjà servi de cloches pour plonger; il le prouva par des textes de Bacon, deTaisnier et d'Aristote. ( Tentant. CoUegii curiosi qtiœd. append.).
François Bacon avait, en effet, parlé, en 1690, de
' Nous avons cru devoir donner quelque extension à cette partie de notre travail , pour rappeler des faits importants qui paraissent être oubliés. Des articles sur les cloches h plonger ont été publiés dans V Eucyclopédie . parBeliin, et dans Vhneyclopédie méthodique . par Saverien. Le premier se borne ii faire connaître TopinioB d'un auteur hollandais, qu'il ne nomme pas, sur la construction des cloches ; le second , qui eût pu traiter la question historique avec autorité , ne s'en est pas occupé , et s'est à peu près borné k analyser les travaux de Hailey sur cet appareil.
QUATORZIEME CLASSE
ruves iMi métal qiip Ton diîsciMirlait ronvprs<'OS au fond il(> l'eau. Kilos élaienl souteiiuos \ar trois pieds d'une longueur un peu moindre que l.i hauteur d'im liomme. Les plongeurs, au lieu de remonter à chaque instant à la surface de l'eau , allaient y repremlre haleine, et reroinmenraienl leurs opérations. {Nov. organ., lib. II, aphor. L.)
Taisnier dit avoir vu , en i r)38, deuï Grecs plonger à Tolède, dans les eaux rapides du Tage, en présence de Charles-Quint et de prés de 10,000 spectateurs, sans se mouiller et sans éteindre un feu qu'ils portaient. Ils s'étaient servis d'un vaste chaiulron (cacahus) ivnversé, suspendu à des coides, et portant un plancher dans son
intérieur. {Optisc. perpétua nwmorid dignissimum
lie molK celernmn; Cotomœ, i56i!.)
Eniin , du temps d'Arislote, on employait des cloches pour porter de l'air aux hommes qui travaillaient sous l'eau à la r(''Colte des éponges '.
Le Journal des Savants reproduisit le dessin de Sturm et résuma sa dissertation (numéro du .3i janvier 1 678). Dès que sou article eut paru , Panthol , médecin à Lyon , écrivit au rédactf'ur qu'il avait vu une cloche fonctionner avec succès dans le port de Cadaques, eu Catalogne, poiu- retirer des piastres de navires coulés. Elle était de bois a\ec cercles de fer; de gros boulets suspendus à son boni formaient le lest nécessaire à l'inunersion. Deux Maures s'en servaient alternativement. Ln dessin accompagne la lettre de Panthot, que l'on trouve dans le numéro du Journal du !> avril 1678.
Pi-esque tous les savants qui se sont occupés de philosophie naturelle à la lin du xvii' siècle et au commencement du xviii'ont parlé de la cloche à plonger; plusieurs la re|)réseutent coumime un appareil assez fréquemment employé, maison ni' trouve aucun fait nouveau dans leurs livres; il faut toujom-s revenir aux Grecs de Tolède, aux Maures de Cada(]ues et au mécanicien de l'ile de Midi. Robert lîovle dit cependant i|u(' deuï |)ersoimes s'étaient servies île cloches pour des explorations, l'une sur les côtes de rAfri([ue, l'autre dans les régions du Nord. {Relations about tlie bottom of thesea, section 11.)
L'air n'i'lait pas renouvelé' dans ces appareils, et, par suite, il fallait les remonter souvent. Halley proposa de les alimenter par des seaux renvei-si'S dont on aurait composé <les norias à air. Il ijidique, pour permettre au plongeur de travailler hors de la cloche, une espèce de .scaphandre comnumiipiant avec elle par un tube flexilile. (Phil. rrojw.vol. WIX, p. /i()5, et vol. \\\I, p. 177.) Nous ne nous arrêterons pas aux ilisposilions ])roposées par Halley, parce que nous croyons qu'elles ont été peu employées.
En 1788, Smeaton em|)loya, à Ramsgate, une cloche en fonte |)onr enlever des pierres couvertes de y à 1 0 pieds (de 9"',7'i à 3"',oîi ) d'eau. Elle avait h pieds 6 pouces (i"',37) «le longueui- et de hauteur, et 3 pieds (<)i cent.) de largeur. Son poids était snllisant poiu' déterminer l'immersion. Une ponqie placée dans un bateau lui envoyait un courant d'air ^. C'est la première lois (pie nous trouvons cette disposition.
' Voici ic passage d'.\ristole (traduction de Tliéodore Gaze) : "... IMerique vero iL'bole demisso , respirandi viain arinaloribus " moliunlur ; liaud enim aquà IcIh's iinpietur, sed acra scnat ait f* domersuni liominem ustpie ; quippe qui ereclus per vim dimit- " tahjr, ut undique squali nutu descendal : naui 9! quantumlitwt -inclinavit, humore protinus intcrrumponle iiupleatur, necesse ' '■st. " {Problematum sectio xiui, quffi&t. 5.)
' iirports ftfthetate John Smeaton t\o\. III, p. u8.
Réunie se senil d'mie cloche analogue à celle de Smeaton pour la fondation des quais de Shecrness à 7 et 8 mètres sous l'eau ( 15"° Dupin ) , et de la jetée de Howlh, à 3o pieds (I)' Ilamel).
La manœuvre a étc' perfectionnée, mais les cloches elles-mêmes n'ont reçu , depuis Smeaton , que peu de modifications. On a continué de les faire en fonte; cependant celles de bois n'ont jamais été abandonnées entièrement. M. Rendel en a employé une de ce genre, il y a quelques années, pour les fondations du pont de Lary, près Plymouth (lient. Denison).
Les cloches ont rendu de grands services poiu' les travaux; mais elles ne peuvent contenir qu'un petit nombre d'ouvriers, (|uatre au plus, et leur manœuvre, toujours difficile, devient dangereuse quand le courant est un peu rapide.
Dès 1778, Coulomb avait proposé pour les petites profondeurs un bateau dont la partie centrale eiit été disposée en forme de cloche : on l'aurait échoué sur le lieu du travail. Un bateau à air (c'est ainsi que Coulomb a nommé cet appareil) a été construit en 18'i.j pour des déblais de rocher dans la pas.se d'entrée du port du Croisic; il porl;iit nue machine à vapeur, et des pompes pour la compression de l'air.
On obtenait le lest néc<'ssaire pour déterminer l'échouage et résister à la sous-pre,ssion , en laissant l'eau entrer dans une caisse (|ui formait la partie inférieure du bateau autour de la cloche. Pour la mi.se à flot, on refoulait la plus grande partie de l'eau en faisant agir sur elle l'air comprimé : la machine à vapeur achevait l'épuisement. On échouait le bateau au jusant, on le relevait au flot; les manoeuvres étaient faites très-rapidement'. Cet appareil a donné de bons résultats pour des travaux à a°',3!> sous l'eau dans un courant trèsrapide. Dans les années i8-'i8 et i84g, M. Cave a fait jiour le Nil et pour la Seine des bateaux ;'i air (|ui restent à flot pendant le travail-. Un tube télescopiqoe ])rûlonge la cloche jusqu'à une profondeur de 4'". 76; il est relié à elle par une nappe en cuir qui se déroide suivant son abaissement et arrête le passage île l'air. La sous-pres.sion est détruite par une .simple diminution du déplacement. Une chambre intermédiaire, qui fonctionne connue un sas, permet de comniimiquer a\ec la cloche sans interrompre le travail : cette disposition avait été indiquée par Coulomb et réalisée par M. Triger dans des travaux remarquables dont nous parlerons plus loin.
Les bateaux à air sont de bons appareils pour les petites profondeurs; ils permettent de descendre sous l'eau un atelier im peu nombreux : la chambre de travail des bateaux du Ml a une section de .'io mètres carrés. Dans les rivières, il |iarait préférable de les tenir ;i flot ; mais à la mer il est b(ui de les échouer pour les assuji'tlir fortement coidre les courants des marées et l'agitation de l'eau'-'.
Los cloches et les bateaux à air ont le grave inconvénient de ne pouvoir servir que quand les ouvriers doivent travailler sous leurs pieds.
Les scaphandres |)longeurs ont seuls résolu le problème pour tous les genres de travaux. Leur manceuvre est facile, et ils permettent d'employer un aliher i)lus
' Voir le Uapport fait par M. le général .4. Morio h IWcadémie des sciences , le 5 mai i8.'j7, le mémoire sur les travaux du Croisic iiisc-ré tlans les Annales des yonts et chauiacts ( premier somestr de 1 848). et h- Bulletin de ta aodêté d'encouragement , iSiç», p. 487.
^ M. Moupd a public un mémoire sur les bateaux à air du Nil, dans le Bulletin de ta tonétc d'encouragement , 1849, p. âo5.
ou moins nombreux, suivant l'objet pose.
Ces appareils sont fort anciens. Dans un de ses célèbres manuscrits écrits à rebours, celui qui est coté B, Léonard de Vinci représente un scaphandre plongeur fait pour envelopper la tète et une petite partie de la poitrine. Un tube flexible fait communiquer l'air extérieur avec l'atmosphère; son extrémité est soutenue audessus de l'eau par un flotteur.
M. Govi, qui a beaucoup étudié les manuscrits de Léonard de Vinci, a bien voulu, sur la demande de M. Landresse, bibhothécaire de l'Institut, lire une note placée auprès dn croquis. Elle est ainsi conçue : ti Queslo r strumenio susa nel mare d'India a ricavare le perle , e K lassi di corame cou ispessi cerchii acciô che il mare r non lo richiuda , e sta di sopra il conipajjno colla barca « ad aspettare , e questo pesca perle e coraUi , e ha oc- K diiali di vetro da neve, e corazza di spuntoni per r pesci. i
Cet appareil ne peut servir que pour de très-petites profondeurs, car le plongeur y respire de l'air à la pression atmosphérique. Coriolis pensait que la dill'érence de pression entre l'air extérieur et celui de la poitrine ne ])eut guère dépasser celle qui correspond à une colonne d'eau de o"',()0. {Comptes rendus de l'Académie des sciences , t. IX, p. .36.3.)
Dans le croquis de Léonard de Vinci , le flotteur est représenté à une élévation de quatre hauteurs de tète environ au-dessus de la bouche. Venturi parh' de cet appareil, mais le dessin qu'il en donne diifére beaucoup de l'original { Essai sur les ouvr. ph.-matli. de L. de V.).
On trouve dans le recueil de Gerli deux dessins de scaphandres plongeurs, extraits de celui des cahiers de Léonard de Vinci qui est coté N, et qui appartient, couunel'ou sait, à la bibliothèque ambroisienne. Le premier de ces appareils se compose d'un tube flexihle ayant l'une de ses extrémités soutenue hors de l'eau par un flotteur, tandis que l'autre s'élargit et enveloppe la bouche du plongeur. Pour se servir de cet appariai, il faudrait faire les iuspirations par la bourbe et les expirations dans l'eau par le nez; on aurait alors de l'air toujours pur, avantage que ne donne pas le scaphandre indien.
Le second appareil consiste en une outre (probablement cerclée) disposée comme ces larges cravates que l'on appelle cache-nez. La bouche s'ouvre dans son intérieur. Un aussi petit réservoir d'air ne peut être d'aucune utihté, car un homme exhale par minute près d'un tpiarl de litre d'acide carbonique.
Saint-Clair dit, en parlant du plongeur de l'ile de Mull, (pi'un tuyau en cuir ne lui amenait pas, à travers l'eau, l'air nécessaire à sa re,spiralion , mais qu'il en entraînait, à chaque descente, une quantité sulTisante pour une heure presque entière. Ce passage pourrait faire supposer que Saint-Clair connaissait le scaphandre de la mer des Indes.
Du temps d'Halley, on se servait quelquefois pour plonger d'un vêtement imperméable, composé, en partie, d'iuie armure dont les joints étaient rendus étanches par du cuir. Deux tuyaux établissaient la communication avec l'atmosphère, et remplissaient, pour l'air, le rôle d'artère et de veine; on établissait le courant par des soulllets placés à l'extrémité de l'un d'eux. Cet appareil était trouvé convenable pour les petites profondeurs jusqu'à 12 et 16 pieds (3"',66 et i^jSS); mais au delà la pression de l'eau arrêtait la circulation
CONSTRUCTIONS CIMLES.
que l'on se pro
du sang dans les membres. ( Premier mémoire de Halley sur les cloches. Phil. trans. 1716; vol. xxiv, p. igi.)
On voit que l'on était arrêté, pour les scaphandres, par la difficulté de donner à l'air inspiré une pression assez grande; tandis que, dans les cloches, comme le remarque Saint-Clair, l'équililire s'étaliht spontanément entre les pressions qui agissent à l'intérieur et à l'extérieur.
Lorsque Smeaton eut employé des pompes pour lefoulor de l'air dans les cloches, l'idée aurait dii venir naturellement de s'en servir pour les scaphandres; cependant, on a pensé d'abord à un réservoir d'air comprimé (Mechanics' Magazine; aS june iSaS). Les scaphandres avec courant d'air continu paraissent avoir été employés pour la première fois en Amérique , d'où ils ont été introduits en Angleterre vers i83o. Cen'étaient alors que de simples casques. Nous avons dit que MM. Dean et Siebe avaient ajouté, en 183-, un vêtement inq)erméable analogue à celui dont parle Halley. Les scaphandres ont pris alors une grande impoilance. Maintenant la quantité d'aii' qui enveloppe le corps du plongeur est assez grande pour que sa vie ne coure aucun danger, si le jeu des pompes est interrom])u pendant quelques instants, et tout son corps est à la même température; de graves accidents arrivaient (juand la tête était entourée d'un air échauffé par la compression, et qu'une grande partie du corps était dans une eau plus ou moins froide.
Des perfectionnements ont l'Ié apportés aux oculaires, aux soupapes, à la composition du vêtement et aux pompes.
Ces appareils sont d'une manœuvre assez facile pour qu'on les regarde comme donnant à l'ingénieur un nouveau piocédé de fondation. On s'en est servi avec succès au nouveau mole d'Aurigny, pour commencer les maçonneries sous l'eau.
Dans les travaux du pont de Tarascon , les plongeurs travaillaient par relai de cinq heures. Deux d'entre eux étaient alimentés d'air par la même pompe, et faisaient la moilié du travail que l'on eût obtenu de l'un d'eux bore de l'eau '.
Les scaphandres sont facilement transportés aux lieux où ils sont nécessaires. On peut en mettre sur chaque bâtiment qui s'éloigne des côtes -.
JL Ernoux a exposé' un scaphandre dans lequel il n'a pas cherché à é'tablir une haison parfaite enlr'e les différentes parties du vêtement imperméable. Une puissante insulllalion empêche l'eau de pénétrer. L'air s'échappe non plus par une soupape , mais par les issues qu'il se fiaie. Cette disposition impose moins de gène au plongeur ; elle paiait donner de bons résultats pour les petites profondeurs , mais nous croyons que le
^ De nombreux certificats ODt été présentés au Jury ; un d'eux éoiané de M. Sadler, plongeur aux Comvienial docks de Londres . contient des détails intéressants. A bave done ail kinds of meclianical work under water, and I bave likewise worked per i 1/3 hours under water witbout coniing up, with yerfect ease and comfort, and aitogelber worked 8 hours in a day.ii
L'appareil employé par M. Sadler était celui de M. Hincke.
M. Siebe dit être descendu à une hauteur de )6o pieds (i8''',77).
* La Société des arts de la Grande-Bretagne a donné une médaille d'isis en or au capitaine Dickinson , K. N. , commandant le Lightning , qui , en iSia . voulant retirer des lingots de la frégate la Thetis, naufragée près du cap Frio, forma une cloche en réunissant deux caisses à eau , et l'alimenta d'air avec les pompes de son bord. Les procédés du capitaine Dickinson étaient sans doute ingénieux, mais quelle différence entre une cloche incommode, et des scaphandres qui eussent permis aux plongeurs de pénétrer dans toutes les parties du navire naufragé !
QUATORZIÈME CLASSE
vêtement complètement fermi'. avec soupape d'écliappemenl, présento plus ilc j;;iranlii's de si'curilô.
Dans le srapliandif de M. Ileinko, la sonpapo est placro sur la poitrine; le pl(in);i'nr peut la fcnnor à la main si , dans le U'avnil , le vêlement est d(Tliiré. Le courant d'air se dirij;e alors vers l'onvcrhire, et l'ouvrier peut remonter- sans danj[er.
Queltpies auteurs parlent d"app;ueils à plonger qu'ils ne décrivent pas, et cpii l'Iaii'nt peiil-élre des scaphandres, lîovie raconte qu'un ci'rlain plongeur pouvait , à l'aide d'cuie uiadiine , rester quelques heures sous i'eau, et descendre à une prol'oridi'ur de th fathoms (a7"','i3 ), même pendant nn mauvais temps. A l'époque des premiers essais d'ai-rostalion , on lit quelque liruit des explorations sous-marines d'un Anglais nomme V\ right. Ou liouvaitdanssa découverte, et dans celle de MonlgoHler, les caractères distinctifs de leurs deux nations, la prolondeur et la lé'g^reté'. Le Journal Encyclopèilifliie d'aM'il 178'! contient inie lettre où l'on réclame, pour un Français, l'honneur de la prétendue invention .le Wright.
Nous avons vu que pendant plus de deux siècles les scaphandres n'avaient pu èlre utilement employés, parce qu'on ne savait pas donner une tension assez grande à l'air intérieur. Maintenant que celte dilTiculté pst vaincue , quelques personnes cherchent à faire respirer aux plongeurs de l'air suHisammeut renouvelé, mais maintenu à la pression atmosphérique, et des brevets d'invention ont é'té' pris pour' di-s dispositions qire l'on dit propr'es à atteindr'e ce hirt. Il n'est donc pas hors de propos de rappi'Ier les tr'avaux qui ont été faits sur les corps immer'gés.
(Comment se fait-il rpr'irrr Ironnue (pii plonge à di! gr'andes prolondcrrrs ne soit pas érr'asé par la pression '? Cette question, moirrs sirrrple (|u'il ne semble an pr'ernier abord, a été examinée au wrr' siècle. Stévin s'en occupe dans son Art pundérinre , Descartes dans une lettre arr P. Mer'senne, et ce pèr'e dans sps Phénomènes liijilrauliqiifs. Pascal l'étudié dans le Traité de l'équilibre des liqueurs. 11 pr'opose de jeter une nroirche dans de l'eau tiède rpre l'on compi'inrer'ait fortement : l'insecte devrait n'éprouver arrcune lésion, lioyle, ayant tenté l'expérience sur des tètarxls, les vit se nrouvoir libr'ernentdarrs de l'eair, sous îles priassions coiresporrilanles à des pr-ofondeirr-s de 200 et de 3oo pieds (()o"',i)(i et c)i"','r/r); leur volume paraissait serrlemeirl un peu dimimré [Ihjdrost. pnrad. Appen. rr).
Ces expériences et ces l'Iudes rrronirèr'entqu'rrn plorrgeur ne recevait aucune li'sion, par'ce que les charges .se faisaient érprilibre sur son roi'jis; rrrars il faut porrr cela que l'air- corrterru darrs h's cavités intérieures puisse être amené, par la diminirtion du volume, à une pr-ession égale à celle dir nrilii'u. Il est facile île reconnaître que les or-ganef se prèterrt par'faitement au r-es- .serTernent rrecessaire, pour- les profondeurs auxquelles il est constate que des Irorrrnres sorrt parvenus sarrs appareil
On rre peut estimer' à moins de iSa pouces cubes (■2i63 cenl. cuil.) le volmne d'air ipie conlierri la poitrine d'un hnuirrre lorsqu'il se larrce à l'eau après une iirspir'ation. (Voir- la Vlnjsiido^ne de MuUer. tr'aductiou de M. jourdan, vol. 1, p. ai-.) La corrtractilité des organes est telle que ce volume peut être réduit, sans lésion et sans douleur, à 3.'» pouces cubes (h-jZ centimètres cubes), ou environ au quart. La pression de l'air inspiré peut donc ètie portée à quatre atmosphères
par la compression, et la chaleur des pomnons vient ericor'e l'augmenter.
Nous n'avons eir l'gard qu'au volume de la cage thoraciqiie, lirais celui des cavités coutiguës (trachée, larynx, etc.) peut an.ssi être diminué, snrtoirl si le jilorrgeur admet une cei'taine quarrlilé d'eau dans sa bouche. On voit donc que, lorsqu'un boiiime plonge .sans appareil, la pression de l'air contenu dans sa poitrine pi'iit faiiv parfaitement équilibre à celle de l'eau, jusqu'il 3o mètres et plus au-dessous de sa surface.
Le fait bien constaté que des hommes peuvent descendre à de grandes profondcirrs en eau libre ne pi'ouve ilorrc pas que le pression dans la poitrine puisse être très inlérieirre à celle du rnilierr. On dit que cerlJiins appareils permellentarrx plongeur's de respir'erimpuni'ment de l'air à la tension atmospbi'i'iqirc , sorrs 3o rnèti'es d'earr. Nnnssu[iposons qu'il y a i|uelque malentendu. Si le fait est certain , il faudr-a chercher' commerri , dans le cor-ps d'rrn homme, les par'ois des cavités peuvent supporter des pressions de trois atmosphères, et quelle lorie pei'mct aux membr-anes délicates des capillaires des cellules du poumon, de ^ésisterdans le condil de l'air à la jiression atmosphérique, et du sarrg qui, circulant darrs des organes comprimés, doit èlre à une tension élevée.
Il rrorrs r-este à parler des bateaux plongeurs qui ont élé employés quelquefois pour des tr'avaux ; nrais comme ils r-entreiit spi'iialement dans les altr-ibiilions de la Xlir classe du Jiu'y, nousser'ons tr'ès-.sirccinct.
liacorr parle de ces appareils (aplror. déjà cité), lîoyle rarorilc les mer'veillerrx essais de navigatioir sou.s-marine de Cornélius Dr'ebell, qui plongeait dans la Tamise avec un bateau conlenant douze ranreui's el des pa.ssagiM'S. Qiiarrd leur r-espiration conimcripiil à altérer l'air conliné', Dreliell le r'eviviliail parles é-rnarralions d'une liqueur dont il n'a i-i'vélé à personne la composition. (Aerr Erpenuients physiro-tnechauieal.)
Le P. Mer-senne a pr'oposé pour naviguer sons l'eau un ajijiareil cpri n'a jamais élé exécirté {Ars navij;uudi snper et sub aquis). Le P. Sclrolt nous ap|irenii que de son temps orr disait d'un pr'ojet i-ludié- avec quehpie science, mais qui cependant n'aurait pu être réalisé, que c'était le bateau de Mer-senrre. ( Terlmieu cunnsa'.)
M. Payerne a obtenu à l'Exposition de r8/i<) irne médaille d'ar'gent (M. le baron Dupin r-;rppiir'lenr'), porrr un bateau plongeur, à l'aide duqrrel on avait extrait, .sous l'eau, 58 rrrèlres cubes de l'oihe drue, au piii'l de lii'est-. Cet appareil a dejuiis élé employé à (Mierbourg |iour des travaux drr même genre. Al. Payerne a expo.sé celte année le rrrodèle d'un nouvearr bateau plongeur; il est récomperrsé par' la XIIT cla.sse drr Jury.
Les diirérents appareils (|ue niirrs verrons d'examiner, et surtout les scaphandres, sont de la plus gr-ande utilité, non-seulenrenl pour la visite et la réparation des ouvr'ages imnrergé'S, mais pour tons les travaux sorrs l'earr, tels que l'enlèvement des rocher's, la conduite des bétonnages et la construction des maçonneries. Nous croyons que leur u.sage deviendra Irès-h'éiprent,
' Ce livre contient des documents sur la discussion n-lative aux {itongeui-s. On y trouve aussi quelques renseignements sur l'iippareil de Drebetl ; ils sont extrait.s des additions de llarsdoriïer i l'ouvrage de Schweuter : Delicia pltysico-matfiniiaticœ.
' M. F. Leblanc a fait à la Sociiiré d'c-iirouragement , en l85l, un raitport sur le bateau de M. Payerne. On y trouve quelques renseignements sur différents bateaux plongeurs qui ont été construits dans ce siècle.
CONSTRUCTIONS CIVILES
et qu'il en résultera de grandes modifications dans l'architecture hydraulique.
Fondations tubuiaires.
Renseignements.
On emploie de temps immémorial dans les Indes des puits en briques pour les fondations, quand il existe un sous-sol de sable ou d'argile. Le terrain est si mouvant dans certains endroits, que des pilotages seraient sans efficacité; une sonnette eût d'ailleurs été une machine beaucoup trop compliquée pour les Indiens, cl, dans certaines provinces, on n'eût pu se procurer des pilotis qu'a grands frais. Le procédé fort ingénieux qui a été adopté est tout à fait approprié à la natui'e du terrain , et au genre de matériaux dont on dispose. Ajoutons qu'une religion qui déifie les grandes rivières, qui favorise la construction de temples sur leurs bords, et dont les cérémonies s'accompGssent , en partie, dpns le lit même des fleuves , met ses sectateurs dans la nécessité de trouver un moyen de fonder dans les terrains mouvants. C'est peut-èlre la difficulté de construire près des rivières de l'Indoustan qui, dans f origine, a lait attribuer un caractère de sainteté aux édifices établis sur leurs bords.
La méthode indienne de fondation par puits consiste à creuser le sol jusqu'à ce qu'on rencontre feau, à placer alors une couronne de bois, à construire au-dessus un tube en maçonnerie de briques, et à le faire descendre par dragage intérieur et charge de poids '.
Le diamètre d'un puits est généralement de 7 pieds 6 pouces (a'^.ag) à fexlérieur et de 3 pieds 6 pouces (1", 10) à f intérieur. On enlève la terre d'abord avec un outil qui ressendtle à une houe. Quand la profondeur de l'eau est de 4 à ,5 pieds (i"',23 à i°,54), on emploie lejliam: c'est une drague à manche très-court, fixée à l'extrémité d'une corde qui passe sur une poulie placée au-dessus du puits. Un ou\rier plonge avec cet outil et creuse la terre; quand le jham est chargé, on le hisse par la corde.
Les puisatiers travaillent ainsi sous feau, revenant à chaque instant à la surface pour prendre haleine.^; ils excavent d'abord au centre du puits, ensuite près du mur et (pielquefois sous la couronne, de manière à maintenir le mouvement bien vertical ; ils se relaient d'heure en heure, sans interruption, pour que les maçonneries descendent d'une manière continue, et (pi'elles jie puissent pas adhérer fortement aux terres.
Les Anglais ont conservé ce procédé, en remplaçant
' Mous avons consulté les ouvrages suivants :
On the mode practised in India for ohtaining solid/oundations , etc., by caplain Goodwyn B. E., Assoc. Inst. C. E. {Minutes of proceedinifs, 18&9.)
The Cayamnassa bridjje. Cette notice , due k M. James Prinrep, se trouve dans le troisième volume des Gleanin^s in science; Calcutta, i83i,
Practieal Treatise on permanent bridges for indian rivcrs, by îieulennnt-eolonel F. Abbot C. B. , Bengal Engineers. La troisième édition , dont nous avons un exemplaire sous les yeux , a paru à Roorkee en i853.
On the use of trells for foundtitions by captain P. T. Cautley , Bengal Artillery. Ce mémoire a été imprimé pour la première fois, en avril i83g, dans le Journal de la Société asiatique du Bengale ; il est reproduit à la fin de l'ouvrage du colonel Abbot , dont nous venons de parler.
On block'Sinking by eapt. A. G. Goodtryn; Roorkee, l85l. (Publicité restreinte.)
• Des procédés analogues sont employés dans les oasis de la province de Constantin*' pour achever le creusement des puits. Voir le Mémoire sur la constitution géohgique des Zibdn et de VOuad R'ir, jiar M. Duhoetj i ln>ifl/p5 des mines, i853 ).
la poulie par un treuil ; cependant , quand il faut creuser à plus de 20 pieds (6'", 10) sous feau, ils préfèrent généralement se servir de machines à draguer. Le jham a été employé quelquefois jusqu'à des profondeurs de 4o et âo pieds (la", ig et i5"',34), mais avec des latigues inouies.
Aux fondations du pont-aqueduc de Roorkee, Sir Proby Cautley s'est servi de jhams, que l'on manœuvrait sans plonger, à l'aide d'un long bâton formant repoussoir et d'un treuil élévateur.
On établit généralement les puits par files, avec des intervalles d'un pied (o°',3o). Quand ils sont parvenus au terrain sobde, on les remplit de béton et on les couvre séparément de voiites.
Ce mode de fondation est employé pour les ouvrages en lit de ririère. Si la profondeur de l'eau est im peu grande au moment oij l'on commence le travail , on étabUt un batardeau.
Les puits cylindriques laissent forcément un espace assez considérable entre eiLx. Lorsqu'il est nécessaire d'avoir un massif de fondation, les Indiens emploient des puits carrés qu'ils appellent kothis. Leurs assises sont généralement formées de pierres plates réunies par des queues d'aronde en bois.
Des ouvrages importants ont été fondés sur des kothis ; nous pouvons citer comme exemple le pont construit à Xobatptir, sur le Caramnassa , pour la route de Calcutta à Bénarès. Il fut commencé à la fin du xïiii' siècle par Nana Farnaviz, ministre de l'état de Pounab. Sa mort arrêta les travaux avant l'achèvement des fondations.
En 189g, Patni Mal, riche habitant de Bénarès. célèbre dans les Indes pour les temples et les ghats qu'il a fait construire, entreprit de compléter à ses frais l'œuvre de Nana Farnaviz ; il fit enlever les sables de la rivière, qui recouvraient les anciens ouvxages. On trouva un massif général de fondation de 60 pieds ( 18"", 29 ) de largeur, allant d'une berge à l'autre ; il était formé de kothis de i5 pieds (!t'°.!i'j) de côté, descendus à travers le sable jusqu'à un banc d'argile, à une profondeiu'de 30 pieds (6", 10). On dragua les sables qui se trouvaient dans les puits , et on rencontra à diverses hauteurs des inassifs de remplissage en maçonnerie. On les compléta par du béton. L'édifice fut ensifite construit sans cbllicullé, d'après un ))rojet de M. James Princep '. 3 arches en plein cintre , de 53 pieds (lô^iSS) d'ouverture; piles de i3 pieds ( S^.gô ) d'épaisseur; largeur de la voie. aS pieds (7°, 62).
Dans les localités oij le bois est à bas prix , les Indiens emploient des kothis en madriers. Enfin, dans quehpies circonstances, ils se servent seulement de caisses sans fond, qu'ils appellent sundooks-.
' ISous lisons dans la notice sur le pont du Caramnassa . que les Indiens tiennent cette rivière pour impure, et attribuent à ses eaux la puissance de détruire le mérite des bonnes actions de ceux qu'elles mouillent. Cett« circonstance a dil introduire des difficultés dans rétablissement des fondations ; M. Princep ne donne aucun renseignement sur ce point.
A la fin de i83i, après l'achèvement du pont, lord William Bentinck . gouverneur général , accorda à Patni .Mal la confirmation d'un titre de raja . qui lui avait été donné par le roi de Delhi. Son investiture eut lieu à Bénarès avec une grande pompe. On peut voir dans la notice de M. Princep la liste des édifices de piété et d'utilité publique que Rai Patni Mal a fait élever.
^ Les snndooks servent principalement sur terre , et quand le sol n'est pas très-mauvais. 11 n'y a pas de ressemblance réelle entre eux et les caissons non foncés employés par .M. Vicat sur la Dordogne, par M. Moorsom sur la Severn . et par M. Morandière sur le Cher.
QUATORZIEME CLASSE
Les puils ne peiivont pas èlre jointifs, ce qui est un fjrand inrouviTiiiMit ilaus riTlains ouvrages. Le colonel Cohiii (;. 1(. ayant à ronslriiiie un harrage sur le Somoe, .llin de l'aire une prise d'eau |)nur le canal de Delhi , imayina de réunir deux puil.s sur le même nei-uirlnick , c'est ainsi ([u'on appelle la plate-forme inlérieure en charpente ipii, pour les sini])l<'S tubes, a la l'ornie d'une couronne. Il établit deux lijpiesconlignes de ces massifs doubles, en avant soin de croiser les joints. Le travail a été facile , et le snccàs du barrage coni|ilet.
Cette ibsposition a été imitée. On a multiplié les massifs ayant plusieurs puils sur un ménie neemchuck ; c'est ce (UÙ ronstiluf la ini'tliodi' colvinienne, que l'o!! appelle aussi ini'>lliode des blocs. Ell(^ doit à Sir l'roby (jautley de grands iléveloppenients. Au canal de Delhi on a descendu d'une seule pièce des fondations de culée avec leur mui-s en aile. Au canal du Gange, on a employé des lilocs qui présentent en plan un carré de 8-! pieds (ç)"", 70) de côté. Les massifs colviniens sont plus faciles à conduire que les puits isolés, mais il ne laut pas qui' les vides soient trop écartés ; une distance fie 3 pieds ( 0'", t) 1 ) de l'un à l'antre est considérée comme un maximum.
Au pnnl-aquedur de Roorkee, une [lile est fondée sur huit massifs, contenant chacun quatre puits octogonaux. Le diamètre du cylindre inscrit est de .'i pieds G pouces ( i", 67). Les puits sont à 8 pieds 6 pouces ("",5c)) d'axe en axe. Les blocs sont espacés de 3 pieds ( o"", 91); ils présentent eu plan un carré de 20 pieds (6'", 10) de côté. Un massif à deux puits est placé en prolongi^ mont pour chaque arrièri'-bec on avant-bec. Les blocs des culées ont 26 pieds (7"', 92) de côté. EnfuLpour empêcher les afTouillemerifs, deux lignes de massifs à deux puiLs, aussi rapproches que possible, comprennent entrc elles les empierremi'uls du radier.
Toire les massifs, au nombre do 288, ont été descendus à 20 pieds ( 6"', 1 0 ) de profondeur sous le lit de la rivière. Pour faciliter l'abaissement, on recouvrait chacun d'eux d'une plate-forme à conlie-liclies, que l'on chargeait de sable.
Le neemchuck de l'un des blois à cpialn' puits se compose de six forts racinaux croisés par sept traverses. Des madriei's |)lacés entre elles , sur les racinaux, composent le planchée.
La descente des maçonneries n'est pas un mode de construction nouveau en Europe pour les puits de village. Nous tenons de M. Le Masson , inspecteur général des ponts et chaussées, cpie cette uii'lhode est suivie depuis longli'mps en Alsace; (ui l'emploie aussi dans te nord de la France, et probablement ailli'urs. Les travaux sont faits dans les sécheresses .'1 l'aide de |)etils é'puiseraeuts.
En 182.'), Brun.'l, pour elablirà liollierhile le puils qui donne accès au tmuiel sous la Tamise, descendit en terre une tour de 4;! pieds de hauteur et de .')0 pieds de diamètre (19", 80 et i5"',2'i), portant une machine à vapeur. Tout le monde connaît les détails de cette belle construction; nous rappellerons seulement que la mafonnerie était forlement serrée par des boulons entre deux préceiides, l'une supérieure, l'autre inférieure, et qu'au-dessous de cette deridère était une coiu'onne en fonte armée il'uu tranchant. Plus tard, lirunel descendit jusqu'à 80 |)ieds (2V",38) île pro- i fondeur les maçonneries du puits du tunnel sur la ri\e gauche de la Tamise à Wapping. (Voir le Mémoire de I M. Henry Law, Qunrlevhj jMjM'mif engineering, i845.) j
Depuis les travaux de Brimel , on a emplové des puits en maçonnerie pour diver.ses constructions; jilus tard. on s'est servi de tubes métalliques.
L'embarca<lère de Milton-on-Tliames est le premier ouvrage que l'on cite connue ayant été fondi' au moyen de tubes en métal employés connue balardeaux. Les fondations du pont de (Ihepstow sont l'une des plus belles applications de ce système.
Le docteur Poils a proposé d'enfoncer les tubes en y faisant le vide. Son brevet est dah' de décembre 1 8/i3, et la spécification, de juin iS'i'i. L'eau (pii alllue dans le tube sous l'aspiration produite, y soulève le sable ou la vase, et la pression almosphériipie agissant à sa partie supérieure le fait graduellement descendre. De temps en temps il faut enlever la calotte du tube, et draguer les parties soulevées du sol.
Quand le terrain est compacte et qu'à une certaine profondeur l'aspiration reste sans effet. Poils propose d'euqiloyer de larges tubes ouverts par le haut, dans lesquels on enireliendrait de l'eau. On v descendrait un tuyau d'aspiration ou trompe (an ekphant). Dans le brevet (pi'il a pris en France, Polts parle de faire des dragages dans les rivières par des tronq)es.
L'emploi du vide dans les tubes a donné des résultats. On a souveul cilé celle méthode avec éloge; cependant le succès n'a jamais été complet. Nous ne croyons pas que l'on ail employé des trompes. Les procédés de Poils paraissent abandonnés aujourd'hui. ISous devons remarcpu-r que, ijuarid on emploie des tubes avec épuisement, l'eau désagré'jrp le sol eu le traversant, comme dans la méthode de l'otls.
M. Triger a fait connaître à l'Académie des .sciences de Paris, dès i Si 1 , les résultats avantageux (|u'il avait obtenus de l'emploi de l'air conqirimé jiour ouvrir un puits de mine dans un ti'rrain où pi'néiraieni les eaux de la Loire. Il avait employé un lube en tôle, et l'avait fait descendre à coups de inoulon. En juin i8iô, rendant compte à l'Académie de nouveaux travaux de ce genre, M. Trigei- proposa l'emploi de tubes avec air comprimé, |)0ur fonder des piles de poul.
Le procédé de M. Trijjer a été employé plusieurs fois dans les mines. Nous citerons les travaux de Slrépy- Bracqneguies, où M. de la lioche épuisait en partie les eaux, et les refoulait en partie par la compression de l'air à 3", 70.
Eu i85i, MM. Fox et Hendei-son essayèrent d'établir, par la méthode de Poils, les fondations du pont de Rochester ' doul ils avaient l'entreprise. Ils trouvèrent, sous les vases de la rivière, de fortes pièces de charpente (pie l'on suppose élre li'S déd)ris d'un ancien pont. Le vide ne pouvait être d'aucun avantage: il fallait repousser l'eau des tubes pour couper les bois. M. Iliigbes, c|ui dirigeait les travaux, pnqxisa de recourir au système de .M. Triger : ou le lit avec un plein succè.s. Chaque pile a été fondé'e sur li |)ieux en fonte de 6 pieds 0 ponces (r",(j8) de diamètre. La seule diiricnllé lut dans la sous-pression , (pii ne put être vaincue (pie pai des poids considérables, doul l'applicalion donna (piel- (pie embarras.
Les travaux du pont de liocliesler oui eu nu grand relenlissement, et la melhode lubulaire avec pression pneumatique est mainlenani tout à fait eiilréedaus la prali(pie. Sa plus belle application t«l la fondation, ac-
' On [iculvoir, pour le délail des tr.iv;mt rlu puni il"- Rtirli^-^lcr. le Méchantes' Magazine, vol. LVI , (p. a i3.
CONSTRUCTIONS CIVILES
tuellement en cours d'exécution, de la pile centrale du pont de Royal-Albert.
A l'endroit où elle est construite, la profondeur de l'eau à mer haute dépasse 70 pieds (ai", 34). Le fonds est une couche de vase de i3 pieds (3'",f)6) d'épaisseur, au-dessous de laquelle on trouve le rocher.
M. Brunel emploie un tube de 35 pieds (io"',67) de diamètre, avec pression pneumatique; mais, pour diminuer la sous-pression , il a placé un deuxième tube de 27 pieds (S^iSS) de diamètre dans l'intérieur du premier, et il ne comprime l'air que dans la jaquette : c'est le nom que les ouvriers donnent à l'espace annulaire compris entre les tubes. On a construit ainsi un puits en maçonnerie parfaitement enraciné dans le rocher; on épuise à la manière ordinaire dans le cylindre intérieur , et on y drague la vase.
M. Brunel a augmenté le diamètre du grand tube de 3 pieds (o"', 61), à une hauteur de 4o pieds (1 2'", 19) environ, afin qu'on puisse désassendiler ses différentes parties de l'intérieur, après l'achèvement des maçonneries; et pour ([u'une petite déviation dans la verticalité ne gênât pas la construction de la pile.
Le tube de Saltash présente d'autres dispositions fort intéressantes, mais qu'il serait diflicile de faire comprendre sans figure; cela serait d'ailleurs peu utile, car un ouviage aussi remarquable doit être nécessairement l'objet d'une publication spéciale, ou au moins d'une notice, aussitôt après son achèvement. Nous ajouterons que le tube a été posé avec une si grande exactitude que son centre, à la partie supérieure, n'est qu'à 7 pouces (o'",i8) de la position trigonométri(]ue qui lui avait été assignée, et que la déviation de verticalité n'est que de 2 pouces (o°',o5).
MM. FoiiTi> Heiima5> frères, déjà récompensés par la XIV classe, voir p. 169, et C. Neveu ont expose le dessin d'un appareil pour fonder des piles de pont par le système tubulaire, avec pression pneumatique. C'est un ponton en bois et en tôle placé entre deux bateaux en tôle et lié avec eux ; au-dessus est un châssis en charpente qui donne appui à des presses hydrauliques pour agir sur les tid)es, et à des treuils de relèvement. Des ouvertures sont ménagées dans le ponton pour le passage des tubes.
L'appareil, n'ayant pas un déplacement assez considérable pour qu'il puisse en se soulevant résister à la sous-pression, des compartiments sont disposés pour recevoir de l'eau qui forme un lest additionnel , comme dans le bateau à air du Croisic.
Une machine à vapeur est placée dans l'un des deux bateaux qui accompagnent le ponton. Elle fait mouvoir les pompes à air, les pompes à eau et les presses.
L'appareil de MM. Herman et Neveu est bien combiné; nous croyons cependant que quelques dispositions de détail demanderont à être modifiées. Nous désirons bien vivement que ces ingénieurs trouvent l'occasion d'utiliser les éludes sérieuses qu'ils ont faites sur ies fondations tubulaircs.
Emploi du fer pour remplacer les anciens matériaux. lïenseigneniL'nls.
La tendance à remplacer les anciens matériaux par le fer est générale. Le 1er est souvent moins dispendieux que la pierre, et toujours plus durable que le bois; il permet seul de résoudre certains problèmes. Enfin les ouvrages en fer sont faits dans des usines, ce qui diminue beaucoup les travaux sur place, chose importante
dans les pays où il y a peu de ressources , et où il serai l difficile de réunir un grand nombre d'ouvriers.
Le premier pont de fonte est celui qui a été construit à Coalbrookdale, en 1779, par John Wilkinson et Abraham Darby, sur les dessins de FarnoUs Pritchard '. Dans les années suivantes, Wilson, Telford, Rennie et d'autres ingénieurs ont construit, en Angleterre, des ouvrages de ce genre.
Telford construisit en 1 798 un aqueduc en fonte sur le Tern pour le canal de Shrewsbury. Enhardi par le succès de cet ouvrage, il projeta, dès l'année suivante, le célèbre aqueduc de Pont-y-Cysyllte, qui porte sur 19 arches en fonte le canal d'Ellesmere à Chester, à une élévation de 127 pieds (38", 71 ) au-dessus de la Dee.
Les aqueducs de fonte sont tellement étanches que Telford pensa qu'il serait avantageux de remplacer les enduits ordinaires des ponts- canaux en maçonnerie par une cuvette formée de plaques de fonte boulonnées. 11 en établit une sur son pont-canal de Chirk ; nous croyons que cette disposition dispendieuse n'a pas été imitée.
En France, le fer étant à un prix plus élevé, on a dû être moins pressé de l'employer dans les grandes constructions. En i8o3, M. Dillon construisit le pont des Arts, à Paris, sur les dessins de M. de Cessart; c'est le premier pont à plusieurs arches , en fonte , qui ait été fait. En 1806, M. Lamandé éleva le pont d'Austerlitz sur la Seine, à Paris. En 1808, deux petits ponts en fer forgé furent établis, l'un fixe sur le Crou. près de Saint-Denis, par M. Bruyère, l'autre tournant sur l'écluse du bassin de la Rochelle, par M. Lescure de Belierive. Plus tard, un certain nombre de ponts en fer fondu ont été construits, et dans le nombre des ingi'uieurs qui les ont élevés nous devons distinguer M. Polonceau.
Plusieurs ponts en fonte sont à l'Exposition. Ils prouvent que ce genre de construction , quoique un peu négligé aujourd'hui, est cependant en progrès.
La fonte a été em])loyée pour ies portes d'écluse d'abord au canal de Chester. Telford l'adopta pour les portes du canal Calédonien, dont le revêtement seul est en bois.
En France , l'écluse du Bosquet au canal de Saint- Quentin a reçu, en 1806, des portes en partie métalliques. .\ dater de cette époque, des systèmes mixtes ont été adoptés sur différents canaux. En i833, ^I. Poirée ét;ibbt au canal du Nivernais des portes imitées de celles du canal Calédonien , mais avec différentes modifications, dont l'une consistait à remplacer les bordages par un revêtement général en tôle. Ces portes font encore aujourd'hui un bon service ^.
' On trouve dans des auteurs italiens du svi* siècle i'id<?e li'emplover le fer à la construction des ponts. Un sieur Gariu , de Ljou, proposa, en 171g. d'établir un pont de fer sur le Rhône; on dit qu'une arche fut montée sur le chantier, et que l'entreprise fut abandonnée comme trop dispendieuse. M. de Montpetit a publié, en 1783, un projet qu'il avait présenté à Louis A VI , pour la construction d'un pont en fer d'une seule arcbe sur la Seine, i'i Paris. Ënûn, Wilson raconte qu'un pont en fer existait en Angleterre dès la première moitié du xvm" siècle.
iNous donnons ces détails, sans les avoir cérifiés, d'après Rondelet. Dutens et Eniy, Nous ajouterons que, d'après le P du Ilalde , il existerait depuis longtemps en Chine des ponts en fer, dont le tablier serait porté en partie par des chaînes , et en partie par des consoles. {Description delà Chine; Paris, 1735.)
- Un modèle des portes du canal du Nivernais a été exposé en i83i , par M. Fusellier, serrurier h Nevers , qui les avait exécutées. Le Jury accorda une médaille de bronze à M. Poirée , et une mention honorable à M. Fusellier.
OLATORZIEME CLASSE.
Le fer présenlo de j;rancis avaiiUijjes dans les portes d'écluse pour la facilité de la pose et la soliililé. Ouand une porte est en nii'tal , on peut y ouvrir plus de vénielles (|ue si elle l'tail en liois.
La t<)le parait avoir été employée assez anciennement en Angleterre pour les liouées. Dans le courant de 1 8 1 6, on apporta à 'foulon une bouée anglaise on tôle trouvée à la mer. Elle fut ininiédiatenient imitée dans les diflireuts porLs de France. En i8a3, un assez grand nond)re de bouées de balisage étaient en tôle. Xous croyons que depuis longtemps il n'en reste plus en bois dans ce pays.
C'est en voyant la grande résistance, et la facilité de construction des navires en tôle qu'on a eu l'idée d'employer en grand cette matière au\ constructions civiles. Du lit dans les comptes rendus des séances de i8i3, de l'institut des ingenieui-s civils de la Grande-Bretagne, rpiil y avait à cette épo(pie sur les canaux de Straffordsbire des bateaux en 1er qui faisaient un bon .service depuis plus de ipiarante ans.
Le premier navire en tôle qui soit allé sur mer existe encore aiijoui'd'bui : c'i^sl un bàtmient à vapeur. 11 a été construit dans les années 1820 et i8ai, pour naviguer sur la Seine, par M. Aaron Manby, qui lui donna son nom. Ses diverses parties préparées ilans l'usine de Horseley, près Itirmingbani , furent Iranspurtéi s à Rotberbite, et assemblées dans le bassin du canal de Surrev. Il reçut dans la Tamise un cbargement pour l'usine dp Cbarenton . et vint jusqu'à Paris, sous le commandement du capitaine Napier (aujourdbui amiral Sir Cbarles ) , qui avait de grands intérêts dans l'entreprise. Notre ami, M. C. Manljy C. E., F. R. S., était à bord comme ingénieur; il avait fait le dessin du bâtiment, et en avait surveillé la construction. Depuis cette époque, la machine de l'Aaron Manby a été changée plusieure fois, mais le navire lui-même n'a exigé que peu de ii'qjarations '.
.M. Manby a consti'uit, également pour la Seine, d'antres l)àtiments en fer, les uns à Cbarenton, les autres à Hoi'seley; ces derniers ont été envoyés en France par parties.
.M. Fairbairn s'est occupi' jiromptement de ce genre de constructions, et il y a introduit de iicunbreux perfectionnements. Beaucoup de bâtiments de tijle sont sortis de son usine, à Liverpool, et d'un établissi'ment .spécial i|u'il a fonde, de i83o à i83a , à Millvvall près de Poplar : c'est là que les expériences relatives aux ponts de Convvay et de Menai ont été faites. Enfin, M. Maudslay a construit, vers i83a, de grands bâtiments en fer pour la compagnie des Indes.
^L Fairbairn a été l'un des |)rcmiers ingénieurs à faire îles ponts en tôle. Nous en connaissons un fort ancien en France, c'est le pont tournant de Clamecy, construit par M. Puirée, en 1827. Les iongrines sont des bandes de fer juxtaposées*.
De nondireux modèles d'ouvrages en tôle sont à l'Exposition. Nous avons parle de plusieurs d'entre eux; nous ajouterons (jue AL Gouin a exposé les des.sinsde plusieurs ponts en tôle qu'il a construits avec une grande perfection , dans son usine des Balignoles, pour le chemin de fer du .Midi.
' On trouve sur ce premier navire en fer des détails intéressants 'ians les Minutes of proteedtngs , vol. H, p. 180, el vol. IV, p. 189.
* Nous aurions ili->inj pouvoir prcsenti'r un liistoriijuc des ponts en lAle. mais les iloruioents «jue nous avons réunis étaient insufiîsants; nous avons craint di' niéoinnailre des titres légitimes.
La tôle se prête a la composition di'S formes les plus variées; sa ténacité la rend précieuse pour les combinaisons à contraste auxtpielli's les ingénieurs ont souvent recours, parce ipi'elles leur jjertnetlent, mieux quelessysttanes compressifs,de satisfaire aux exigences des nivellements el des débouchés.
Emploi de la poudre.
Dans celte rapide revtu! des progrès de l'art des constructions que constate l'Exposition, nous devotis mentionner les perlectiotinemenls introduits ilans l'emploi de la poudre. Les fusées de M. Bickford ont apporté pltis de si'curité dans les travaux d'excavation par les mines. AL (^ourbebaisse a consiilérablement simpUfié le travail, ilans les roches calcaires, en creusant des fourneaux par l'acide muriatitpie. Ce procédé a été employé trè.s-avantageusement à Marseille pour obtenir les blocs naturels tpii ont seni à la fondation des murs du port de la Joliette.
On s'est servi avec succès de décharges électriques pour les explosions sous -marines. .Nous croyons (|ue cette méthode a été employée, la première fois, par le capitaine Pasley (aujourd'hui général Sir Charles), pour la destruction du brick II iltinm coulé dans la Tamise, près Gravesend. M. du Moncel fa modifiée, à l'occasion des grands déblais de rocher du j)ort de Cherbourg, de manière à obtenir l'inllaiumation simidtanée de plusietirs fournejiux de mine. Le iirocédé de M. dti Moticel parait devoir être fort utile pour les grandes excavations.
Conservation des bois et des pierres.
Quelques procédés de conservation des bois et principalement celui de M. Boucherie, ont donné di' bons résultats pour les traverses des chemins de 1er el les poteattx télégraphtqties, mais ils n'ont pas encore eu d'influence sur les charpentes. Enfin , la silicalisalion des pierres, due à M. Kuhlmann, aura probablement lie grandes conséquences, mais qtielqties ingénieurs conservent encore des doutes sur la complète eflicacité de ce procédé.
Dernières observations.
On voit que l'art des constructions fait de gramls progrès, .\on-seulement l'enqjloi d<>s métaux apporte des changements aux ouvrages, mais les maçonneries et les charpentes elles-mêmes se modifient considérablement. L'ingénieur se dirige avec peine dans des voies nouvelles et difliciles, et le pubUc trouvant quelquefois ses constructions étranges, les déclare disgracieuses.
Toutes les fois qu'un ingénieur est conduit par de sérieux motifs deconotuie ou de solidité à des combinaisons nouvelles, il doit les accepter franchement, et ne pas dissimuler les conditions de l'établissement de son ouvrage , coiume ces architectes qui , pour donner une apparetire d'édifices grecs à des constructions en petits matériaux, sus|)endent à de puissantes armatures îles simulacres d'architrave.
Si l'on marche nettement dans la voie de la vérité, les combinaisons judicieuses ssront peu à peu reconnues, le mode d'action des différentes parties d'un ouvrage sera plus géiutralemenl compris, les propriétés des matériaux de diverses natures deviendront mieux appréciées, le goiit se formera, l'art s't'tablira sur une large base, el on pourra parler plus siirement de la
COASTUUCTIOAS CIVILES.
forme. On peut faiie de fjrandes erreurs en jugeant du point de vue de rarcliileclure grecque les constructions en 1er, ou même les maçonneries creuses.
Des critiques que nous avons entendues sur quelques ouvrages remarquables de l'Exposition, et que nous croyons peu fondées, nous ont engagé à présenter ces observations '.
M. J. DE n GoiiLVERiE. rapporlcur.