CL'VELAGE EN BOIS

\ÏÏV SECTIOIV.

CUYELAGES EN BOIS.

Revêtement étanche de la mine de Rotthausen. (Fig. 1 à 5. PL VIL)

Voici, pour faire suite au forage du puits Lëopold ,

^^I>osé dans l'un des paragraphes précédents, la descrip-

*'Oo du revêtement étanche, système Kindi, appliqué à ce

P^tts. Le cuvelage se compose de 45 cuves sans fond, de

• "^O m. de diamètre intérieur et de 2.50 de hauteur. Les

^<>vi v^es sont en chêne et leurs épaisseurs croissent avec !a

P^^^tXDndcur, c est-à-dire avec la pression à laquelle elles

^^^^t» soumises, de telle sorte que cette dimension qui, à

^ -"^^"nt argelle, n est que de 0.16 m. atteint 0.26 m. au fond

^^ I>liitS.

*^^s diamètres respectifs du forage (4.26 m.) et du

^^^ tement (3.50 m.) sont tels qu'il reste, entre Textrados

^^« dernier et les parois du rocher, un vide annulaire

/ ^ "\aric de 0.22 à 0J2 m., ultérieurement rempli de

^^^s douves, en forme de voussoirs, c'est-à-dire coupées -fciseau suivant des plans passant par l'axe du puits,

170 CHAPITRE Jl — VII* SECTiOSf.

sont reliées enlre elles par des broches ou tenons en bois, implantés à une distance de 0.60 m. de leurs extrémités. fiO tout e.st serré par trois cercles en fer, qui enveloppent les cylindres à rcxtérieur et sont encastrés dans Tépais- Heur du bois. On rend étanches les joints horizontaux des cuves superposées en intercalant trois doubles de toile goudronnée, après avoir échancré les tranches des douves par do légers traits de scie. Enfin ces mêmes joints sont recouverts, h rinlérieur, de cercles en fer, de 0.43 m. de largeur, en trois segments appliqués par moitié sur chaque extrémité des cuves en contact. De plus, les cuves gisant dans la moitié inférieure du puits sont également renforcées do corclc:) semblables fixés à Tintérieur, au nombre de quatre, trois ou deux, suivant qu*ils sont exposés à une pression plus ou moins considérable.

Un cylindre en for, <i, (fig. 2), enveloppe les deux tonnes inférieures, fr, h\ et s y rattache au moyen de boulons. Au point do jonction de ces deux tonnes est fixé un anneau, r, pour servir d'attache à huit tirans de suspension, rf, qui, prolongés i\ une hauteur de 9.50 m. au-dessus de la margelle, s y terminent par autant de vis etd'écrous.

A h b,\srt du cuvelage se trouve la boite à mousse^ B, nouvel organe dont le but est d'offrir une assise imperméable, Klle est formée d'un rouet en bois de chêne, e, à U oir*N>nfoïvnoo inlérieuro duquel est adapté un cylindre, /". en for lorgé. do 1.93 m, de hauteur, surmonté d'un autre oyliodro on lv>is. n. iVesl fespace extérieur compris enHY lo rouoi , lo cylindre et la tranche inférieure de la dernière ouvo qui oi>nstituo la hoitr dans laquelle Umoasse e:^t enia5s<v ot rotonuo on f lace psr im fîlel de pêcheur qui VelUTeloppo et la serre sur tout son pourtour. Des feuilles d^ f<Me mine^, h. disjvst^s do manière l forme* une surface conique, pr^vlwîsent, pondant la compression, une compo-

r.UVELAGE EX BOIS. 171

santé horizontale qui force la mousse à s'appliquer contre f es parois de Texcavation. La boîte à mousse est suspendue 3 u euvelage au moyen de (ringles, ? , qui, traversant les deux a mineaux c et 1*, empêchent la boîte et le euvelage de se séparer, tout en leur permettant de se rapprocher Tun de l'autre.

On installe le cuveinge dans le puits au moyen des huit

x^îs de rappel ci-dessus indiquées et de quatre cabestans.

I^^cs vis, agissant simultanément, produisent un mouve-

Tïient de descente fort lent, auquel participent les tirans

de suspension. On descend d*abord la boîte à mousse et

les deux cuves inférieures au niveau de la margelle, où

elles sont suspendues à des clefs de retenue, analogues ï\

eelles des sondages. Les tirans, saisis par les cables des

cabestans, permettent aux vis de sortir de leurs écrous et

de remonter à vide ; on met cet instant à profit pour

ajouter à la colonne la troisième cuve, que manœuvre la

machine d'extraction ; on ajoute de nouvelles allonges aux

vis de rappel ; les écrous sont remis en place, les clefs

enlevées et l'ensemble descend de toute la hauteur d'uiîc

nouvelle cuve.

Par la répétition de cette manœuvre et rallongement successif des tirans, la colonne a été installée en trois mois. Ce travail était terminé dans le courant de juillet

Lorsque le rouet de la boîte vient en contact avec le fond de la bure, convenablement nivelé, naturellement il s'arrête ; mais le euvelage continuant de descendre, presse de tout son poids sur la mousse, qui se comprime au peint de tomber de 1.53 m. 5 0 31 m.

Alors dans l'espace nnnulaire, /, réservé entre le revêlement et les parois de la roche, on introduit un mortier ou béton liydiaulique, à l'aide d'une cuillère, selon le mode

172 CHAMTRE II. — VU* SKCTION.

décrit dans la première partie du présent Traité. Cet espace annulaire, qui, vers Torifice du puits, est de 0.22 m., se I étrécit en s'avançant vers la base, où il n'a plus que 0.12 m. Les ingénieurs, comptant sur Tinfluence des diverses pressions hydrostatiques, ne jugèrent pas convenable de composer leur béton d'une manière identique pour toute la hauteur du puits^ ; mais, pour des motifs (réconomie, sans doute, ils combinèrent la chaux hydraulique avec du ciment, du trass, du sable, suivant que le liéton déviait être coulé au bas, à la partie moyenne ou vers le haut de l'excavation.

Les travaux précédents durèrent deux ans et demi sans interruption d'aucune espèce ; mais à dater de ce moment, alors que l'opération pouvait être considérée comme achevée, survinrent une série d'accidents dont les conséquences ont failli compromettre le sort de toute l'avalaresse.

Peu de jours après la fin du bélonage, sans lui laisser le temps de prendre corps, ce qui eut été nécessaire surtout pour la partie supérieure, — vu la composition du mortier, — on entreprit de vider le puits à l'aide de grandes lonnes et d'une pompe à bras. D'abord tout marche bieu. Mais le niveau de l'eau descend dans le puits et la pression extérieure se fait sentir de plus en plus ; les couronnes de consolidation, fixées à l'intérieur des cuves, s'infléchissent, puis se brisent. On les remplace immédiatement. Cependant le niveau est arrivé à la 22*^ cuve, la pression devient telle qu'elle courbe quatre douves d'une paroi et en brise trois sur la paroi diamétralement opposée. Cet accident, survenu le 24 janvier 185G, arrête tout travail dans le puits et nécessite l'emploi de nouveaux moyens.

On installe et met en activité une machine d'épuisement de 200 chevaux. Les eaux s'abaissant permettent d'armer chaque cuve de trois anneaux de renfort ; bientôt la cuve

CUVELACICS EX BOIS. i73

rompue est démasquée, et Tétat des choses apparaît ain^i qu'il est représenté dans les figures 1 et 3. En ^, une ouverture dénote le lieu de la rupture des douves, qui, en trois autres points, se sont infléchies ou ont dévié de leur position normale.

On procède immédiatement à la réparation de la cuve compromise (fig. 4 et 5). Les parties soumises à des inflexions ou à des changements de place sont rétablies dans leur position première h Taide de moises, de coins et à coups de marteau, opération que facilite le percement préalable de trous destinés à diminuer la pression par /'évacuation des eaux de la colonne extérieure.

Sur les parois latérales de la rupture A^ Ton applique,

a^ec interposition de planches de saule, m^n, deux douves

o,p, qui, plus larges en bas quen haut, laissent entre elles

t-i n intervalle propre à recevoir la douve-clef, ?, entaillée en

t\jpme de coin ; cette douve, dont la hauteur est égale aux

cleux tiers de celle des deux autres, est chassée à coups

de masse, de manière à opérer un serrage énergique.

Alors on revêt la cuve de cinq couronnes en fer, de 0.13

ETi. de largeur, dont une, celle de dessus, est placée de

Yuanière à recouvrir de la moitié de sa largeur louverturo

i^estant au dessus de la clef. On ne procède à Vobturation

de cette ouverture qu'après que les cuves inférieures ont

^té armées de couronnes de renfort et alors voici comment

se fait l'opération :

Entre quatre planchettes en saule, r„ r^, 13, u dont les parois sont préalablement revêtues, on introduit un tampon en chêne composé de trois pièces, s, teiu (fig. 4bis) ; les deux premières étant mises en place on engage avec force h coin u dans Tespace restant, puis on picote la fissure comprise entre s et u, de même que les quatre planchettes qui enveloppent le tampon. — Ce travail a été exécuté

rHAPlTIlE tL — Vir 5^KIm5^.

par des ouvriers belges» qui se sont servit du piaôleui représenté par la tig. 4 ter.

Ces difficultés ne furent pas les seules qne Ton eut îi vauicre: les joints horizontaux, que loii avait dû eaUater souvent, se détériorèrent en plusieurs points, ce qui néces- »m remploi d'un pîcolagt?. Une îuiire fois, la pompe fut bnclouée par des débris de bois, de fer, de béton qui ^'étaient accumulés au ibnd du puits. Enfin une plaacbe, tombée de t'orifice, s étaut incrustée en dessous de la base du cuvebge, détruisit l'imperméabilité de celui-ci.

Pour porter remède k ce demie l' accident, on approfondit le puits de 2.30 m, et Ton y picota une troussée par les procédés usités en Belgique* Cette trousse tut surmontée d'un eu vêlage i seize pans et reliée à lancieu revête m eu t. Mais comme Teau affluait eucore par toutes les fissures et principaîement par les joints horizontaux, on décida de percer deux iroiiS de O.Oa m, dans le revêtement inférieur, afin de laisser écoukr les eauK et de diminuer la pression de ta colonne extérieure* Cette résolution était prise en vue d'établir ultéiûeurement, a une certaine prot<»ndeur, des réservoirs qui permettraient de taire chômer b machine d épuisement, afin d exécuter des calfatages et des picotages assez parfaits pour s'opposer au déversement, dans le puits, d'une partie des eaux affluentes, dont le volume s'élevait à 8 lieulolitres environ.

Ces travaux de forage et de revêtement ont eu une durée totale de 4 ans et 9 mois et se sont terminés à la lin de Tannée 1857.

•Rîi CUVEUGÉS RN MAÇONNERIE. 475

Ylll* SECTIOIV.

i^^^^'i^t^ation des cuvelages de la Ruhr par les mineurs liégeois (i).

*-^ siège d'exploitation de rAumonier , situé à la limite

^^^i^entale de la ville de Liège, se compose de deux

c^^^Vations fort anciennes et déjà abandonnées en 4806,

P^^ Suite d'une trop grande affluence des eaux. Diverses

tentatives faites, dans les années 4848 et suivantes, pour

^^ Remettre en activité et pour entrer en possession des

couches inférieures furent infructueuses et n'eurent d'autre

tésultat que de démontrer la nécessité de cuvelages.

Après quelques discussions sur le procédé que Ion

devait metire en œuvre, on décida d exécuter des murail-

Icments étanches, analogues aux rhénans-westphaliens ,

mais en écartant complètement l'usage du bois.

A l'époque où l'on adopta ce projet, les deux puits

{i) Les docaments dont Tauteur s'est servi pour écrire ce paragraphe sont dus, en partie, à ses observations personneUes, et, pour le reste, empruntés aune notice de M. Victor Flamache, insérée dans les AnnaU$ des Travaux publics. Tome XIV, p. 207.

176 CHAPITKK H. — Vlll^ SECTION.

avaient une profondeur de 211 ra. ; l'un rectangulaire, appliqué àFextraction et h rëpuisemeiit.ëtait pourvu d'une machine dexhaure à traclioa directe ; l'autre, circulaire, situé à 13 mètres du premier, servait au relour de Fair dans l'atmosphère. En outre, une galerie d'exhaure débouchait de ces puils, h 78 mètres au dessous du sol. Les cuvelages devaient donc avoir leur origine h cette même profondeur de 211 m. et remonter jusqu'à la galerie d'exhaure, sur une hauteur de 133 m.

Les deux cuvelages ayant été exécutés simultanément, par des procédés identiques , il suffira de décrire le premier, qui est le plus important. (PI. VII. Fig.6 et 7).

On commença par les fondations du mur de refend destiné h diviser l'excavation en deux compartiments. Ces fondations, établies à 6.50 m. au dessous de la couche Pestay, consistent en une voûte en pierre de petit-granit. Le mur a deux briques d'épaisseur, s'élève en même temps que le cuvelage et se relie avec lui.

La banquette qui doit recevoir le revêtement étanche est entaillée à 3.50 m. au dessous du Pestay, soit 3 mètres au-dessus de l'origine du mur de refend. L'entaille, ébauchée au pic, a été achevée au ciseau : la suface en est rigoureusement plane, mais légèrement inclinée du centre h la circonférence,

La base du cuvelage est un empâtement qui pénètre dans le rocher et se compose de cinq assises de briques superposées. Ces briques sont disposées, de même que dans le reste de la construction, par rouleaux concentriques, dont les joints verticaux se dirigent normalement aux courbes , c'est-à-dire, suivant les rayons de celles-ci. La première assise , en contact avec la banquette, est placée de champ avec interposition d'un lit de mortier; elle est de cinq rouleaux. Les suivantes, posées de plat,

décroissent en largeur» de manière qu il n y ait plus que quatre briques à la partie supérieure de Tempàtement. EnlBa le corps du cuvelage se réduit à trois rouleaux , séparés par des espaces de 0.04 m., dans lesquels les ouvriers tassent soigneusement du ciment hydraulique qui, en durcissant, forme des enveloppes concentriques, difficilement pénétrables aux infiltrations.

Le mur de refend, que les maçons montent en même temps que le cuvelage, se compose de deux chaînes verticales en pierre de taille , petit granit , enserrant des briques maçonnées de champs. Ces chaînes ou piliers servent à recevoir la butée des rouleaux intérieurs du cuvelage aux points où ils sont interrompus par le mur ie refend.

Dans ce genre de travail, on emploie à profusion le lûortiep ou ciment hydraulique ; les briques y plongent comme dans un bain. On le force à pénétrer dans tous les joints du massif, dans les fentes et crevasses du rocher, dans toutes les cavités enfin que Ton peut apercevoir.

Ce mortier contient , en volume , sept parties de trass d'Andemach et cinq de chaux hydraulique éteinte. Ces deux substances, passées au tamis de soie et mêlées h sec, sont remuées au rable et arrosées de faibles quantités d eau jusqu'à ce que le mélange ait pris une demi liquidité et une couleur d*un gris jaunâtre uniforme.

Le puits primitif n offrait qu'une section rectangulaire

de 2.25m., tandis que la section des nouveaux compar-

ti^ments et de leur enveloppe en maçonnerie ne pouvait être

circonscrite que par un rectangle de 7 m. sur 3.70 m.

Il fallut donc arracher les roches sur une assez forte

épaisseur, travail qui fut fait à la poudre, au fur et à

inesure que le muraillement avançait, et qui entraîna,

comme on peut le comprendre, de nombreux éboulements,

178 ClIAPITRB II. — VIII* SECTIOX.

de grandes difficultés et, par conséquent, de fréquents retards.

Détails accessoires relatifs à ce cuvdage.

L*encastrement des bois de support dans les maçonneries, oii ils se trouvent en contact avec le mortier, est une cause de destruction très-rapide, que l'on parvint à éviter de la manière suivante :

Pour fixer le guidonnage, on intercale dans la muraille, à des intervales verticaux de 1.20 m., de petites niches en fonte formant des échancrures capables de recevoir les extrémités des pièces transversales sur lesquelles sodj boulonnés les guides ou solives de conduite. La pièce engagée d*abord en a, est ensuite insérée par son aulra extrémité, dans Téchancrure opposée ; puis, glissant d* gauche à droite, elle prend définitivement place en frà la partie inférieure de la niche où elle se trouve inva riablement fixée.

Les traverses servent, dès Torigine, de supports aur planchers volants sur lesquels sont installés les maçons

Quant aux assises des pompes, assises fixées dans le cuvelage, il importe de les soutenir par un revêtement ec état de résister au poids de la colonne d*eau et aux ébranlements causés par la partie mobile deTappareil d*exhaure. A cet effet, on entaille la paroi du puits plus profondément, à partir de 3 mètres au-dessous de la base des assises, de façon à pouvoir porter l'épaisseur du revêtement de 3 à 5 briques. Quand la maçonnerie est parvenue au niveau voulu, on la recouvre, sur les deux points opposés où doivent porter les extrémités des bois de support des pompes, de plaques en fontes, de 0.07 m. d'épaisseur, et d'une longueur de 2.50 m., mesurée suivant le développement de la courbe intérieure. Sur ces plaques on rive les

caisses rectangulaires en fonte, destinées à loger les extrémités de trois pièces d*assise superposées, qui consistent en bois d'un équarrissage de 0.50 m. Un couvercle en fonte est vissé sur chaque caisse. Alors on prolonge la maçonnerie, renforcée, jusqu'à 2.50 m. au-dessus du couvercle, où elle reprend son épaisseur normale.

Lorsque les eaux affluent en abondance, il convient

den prévenir raccumulation derrière le muraillement

firatcLement construit,afin de le soustraire à des pressions

qui poun*aient le détériorer ou en déterminer la rupture

partielle. Dans ce but , on installe des busettes ou petits

tuyaux de fonte en forme de pyramide tronquée et percée,

suivant Taxe, d'un trou do 0.07 m. de diamètre. On les

couche dans la maçonnerie, la base tournée vers la face

extérieure du massif, contre lequel ils s appuyent par un

febord ou collier qui les empêche de se déplacer. Lorsque

1^ circonstances le réclament, on ferme ces tuyaux au

moyen dune broche en saule qui obstrue le trou dans

toutesa longueur et d*un bouchon-à-vis égagé dans rorifice

^^érieur préalablement taraudé.

Lorsque, par suite d*un accident quelconque, les travaux ^6 maçonnerie sont suspendus pendant plus de 48 heures, ^ dernier lit de mortier hydraulique durcit de telle façon qu'il est fort difficile de le relier avec la reprise suivante. 'f(>utefois si le chômage ne dépasse pas une semaine, on se w>ntente de nettoyer avec soin la dernière assise de briques ^t de la piquer avec un instrument pointu, pour y produire des aspérités et des dépressions qui provoquent l'adhérence du mortier frais. Mais si l'interruption a été plus longue, cette pratique devient insuffisante. Il faut alors former, derrière le joint de reprise, une enveloppe capable de s'opposer aux infiltrations, en creusant dans le rocher ^t sur tout le pourtour du puits une excavation annulaire

d*environ 0.2S m. de profondeur sur 0.60 m. de baoteur, que Ton remplit de mortier. Des reprises faites par ce procédé, après une suspension de travail de plus de six semaines ont été parfaitement étanches.

Les maçons « divisés en postes de six hommes, travaillent 12 heures sans s'arrêter, qu'une heure à midi pour remonter au jour et y prendre leur repas. Avant de descendre, ils ont le soin d*enduire leurs mains de goudron, afin de les préserver contre Faction corrosive de la chaux. Les mineurs forment des brigades de 4 hommes^ qui se succèdent par postes de huit heures. Ils servent les maçons, entaillent concuremment avec eux les parois de l'excavation, les uns battant la mine^ tandis que les autres manœuvrent les fleurets.

Ce personnel a construit, en moyenne, une hauteur de cuvelage de 0.75 m. à 0.80 m. par journée de travail. Le revêtement a été terminé le 28 novembre 1855. On laissa remonter les eaux à l'intérieur du puits, afin que les maçonneries de la partie supérieure eussent le temps de se solidifier. Quinze jours après, les eaux ayant été épuisées, on vit que le cuvelage était intact dans toute son étendue, quoique la base subit une pression de 129.500 kilogrammes par mètre carré de surface, c est-à-dire plus de 13 atmosphères. Cependant de légères filtrations eurent lieu dans le compartiment d extraction, mais les fentes étaient invisibles et les écoulements sans jets. Les assises de la base sont parfaitement étanches et la voûte sur laquelle repose le mur de refend n'a subi aucun dérangement. La venue d'eau est de 57.60 hectolitres par heure.

Cuvelages en pierres de taille. — Imitation des cUvelages de Seraing (i).

Un revêtement en pierre de taille a été construitt en (i) Traité d€ VS^ploitation da mina d9 fumiUe^ tome 1, 1 197.

DES CL'VELAGES EN NAÇONNBniB. 181

i856,à Vieux-Gondé, dans le puits Trou-Martin des mines d*Anzio, en remplacement d*un ancien cuvelage en bois, ï section rectangulaire, qui se détériorait. G*est M. Pautigoies, directeur des travaux du fond, qui a exécuté ce travail.

La pierre employée est un calcaire bleuâtre des carrières de Maf&e, près de Soignies, désignée sous le nom i& pierre bleue ou pierre de Soignies.

Le diamètre intérieur du nouveau revêtement est de 3.20m. Cette section, plus grande que Tancienne, a nécessité l'arrachement d'une certaine épaisseur de roche autour des parois de Texcavation. La hauteur est de 27 mètres, partagée en 83 assises de 0.20 à 0.33 m. de hauteur. Chaque assise se compose de dix voussoirs, de 0.25 m. dMpaisseur pour les dix-sept premiers mètres et de 0.20 in* seulement pour les dix derniers. Les deux premièjrps assises, qui servent de base au cuvelage, sont picotées avec lambourdes circulaires ou cintres en bois blanc, picots en bois blanc et en chêne. Huit autres assises, prises en différents points de la hauteur totale et groupées deux à deux, sont garnies d*un picotage semblable. Autant <iue possible on choisit pour cela celles qui reposent contre des terrains solides et au-dessous des principales venues f eau. En outre, on serre cinq trousses avec des coins et on les picote en bois blanc, afin de diminuer le poids que supportent les huit picotages.

Entre chaque joint vertical des assises picotées , on intercale une feuille de plomb dont Tépaisseur, 5mm., se réduit, après le picotage, à 2 mm. Les feuilles interposées entre les joints des assises non picotées n'ont que 3 millimètres. Les joints verticaux sont garnis d'une couverture grossière en chanvre ; les lèvres de tous les joints ont été ouvertes afin de prévenir les éclats des

arêtes et de faciliter le calfatage, qui consiste à enfoncer, à coups de marteaux et à refus, des étoupes goudronnées. Enfin tous les vides restant entre les parois du rocher et . le cuvelage sont remplis d'un béton plus ou moins liquide, composé de chaux hydraulique et de pouzzolane (i).

Le travail a duré 3 mois ; il a coûté 1500 francs de plus qu'un cuvelage en bois ; mais le mur était beaucoup plus épais que les circonstances ne Texigeaient ; en outre, les pierres de taille venant de Belgique, leur prix était fort élevé.

Substances propres à la fdbincation des mo^'tiers hydrauliques.

Dans Texéculion du revêtement étanche d*un puits d'exhaure de la mine de Dicpenlinchen , district de Dûren, le trass, ordinairement employé pour donner au mortier des qualités hydrauliques, a été avantageusement remplacé par un schiste calcareux , gisant à la limite des calcaires du Grauwacke; cette substance, pour être mise enœu^Te, doit être cuite et moulue. Mais ce fait est tout local , en voici un autre plus intéressant par son caractère de généralité.

Le trass coûte en Belgique 25 à 30 francs le mètre cube. Ce prix excessif appella l'attention des ingénieurs des mines de Seraing sur Tanalogie de ce produit volcanique avec les laitiers des hauts fourneaux; la composition chimique étant la même (2), ils se demandèrent s*ils ne pourraient pas obtenir les mêmes résultats hydrofuges. Des scories furent coulées dans des réservoirs d'eau froide, où elles perdirent leur couleur et se transformèrent en une substance d'un gris jaune, poreuse, légère, friable, offrant, en un mot, toute Topparence du trass. Cette subs-

(1) Annales des mines. T. XIX. 1861.

(s) Les laves et les pouzzalanes, parmi lesquelles se range le trass , M composent, en général, de silice, d'alumine, de magnésie, de peroxide de fer, de chaux et de principes alcalins et volatiles, en des proportions

tance, soigneusement pulvérisée» entra dans la confection (fun mortier, que Ton essaya concuremment avec un autre renfermant du trass. Les deux mortiers placés sous Teau acquirent, dans le même temps, le même degré de dureté, ïalgré cette épreuve péremptoire, les ingénieurs de Seraing n*ont pas osé se servir de ce produit artificiel dans les cuvelages , mais seulement dans les revêtements ordinaires en briques.

La pulvérisation des scories se fait, aux mines de Seraing, au moyen d'une machine à vapeur.

Le ciment anglais, dit de Portland, est une chaux artificielle éminemment hydraulique, jouissant, au plus haut degré, de la propriété de se solidifier en quelques heures au contact de Tair ou de Teau. Elle est le résultat d un mélange d*argile et de craie en proportions déterminées. On triture convenablement la matière , on en fait des briques que Ton cuit au four. Ce produit occupe en Angletore un assez grand nombre de fabriquas. L'analyse du ciment donne les substances suivantes : Carbonate de chaux . . 65,» 70 Id. de magnésie . 0.50 Id. de fer. . . 6.00 Id. de manganèse 1.60 } 100.00

Silice 18.00

Alumine 6.60

Eau 1.60

divergea et Taiiables. D'un autre côté, Tanalyse des laitien dei bauti fourneaux donne :

SUice 40 à 45

Chaux 96-34

Alumine 20 m 15

Oxides ferreux. . . ) Id. manganeux . j

Soufre 1 I» 1.5

Les allemands ont découvert, dans les environs de Kfifstein, une marne qui, par les proportions de ses éléments, constitue un ciment naturel , dont on peut se servir immédiatement après sa cuisson.

Des tentatives ont été faites, en diverses parties de TÂllemagne , pour imiter le ciment de Portland ; ce n'est qu'en 1852,. à Stettin et, plus tard, à Bonn, qu'on est parvenu à se procurer artificiellement ce produit. Il en existe actuellement plusieurs fabriques.

Dans des essais qui ont eu lieu récemment à la mine des Artistes, à Flémalle, près de Liège, on s'est assuré qu'en ajoutant à de la chaux hydraulique un dixième de ciment, dit Portland, de Bonn, on obtient un mortier fort étanche qui durcit promptement sous Teau.

La composition chimique ne présente d'ailleurs que de faibles différences avec celle du ciment anglais. Voici cette composition :

Chaux » . .

Magnésie . .

Alumine . . .

Oxyde de fer .

Potasse . .

Soude . . .

Silice . . . .

Acide carbonique

Id. sulfurique

Matériaux récemment mis en usage pour les muraiUements des puits.

Les mortiers hydrauliques ne sont pas les seules décou-

vertes dans cette branche de Fart des mines , qui s*est enrichi dans ces derniers temps de quelques matériaux solides propres aux constructions étanches.

Le puits de la mine de Swalmius à Alstaden , près de Mûlheim, district d*Essen, a reçu une muraille formée de pierres volcaniques, ou laves poreuses, provenant des carrières de Niedermendig, près d'Andernach, rive gauche du Rhin. Cette substance , facile à tailler, rugueuse et, par conséquent, retenant bien le mortier, présente des jparois lisses, inaltérables et très-solides. La section du puits est une sorte de rectangle, formé de quatre arcs de cercle , tracés avec un rayon de 3.75 m. Les joints verticaux sont alternatifs et les pierres d'angle, toujours d*une seule pièce. Un mur d*une demi-brique a été construit entre les parois de lexcavation et le revêtement en pierres "pour écarter les eaux pendant Texécution et augmenter l'imperméabilité de l'ensemble. L'eau affluente, qui pendant le fonçage s'élevait à 15 mètres cubes par minutes, ^e réduisit à 6 litres après lopération.

Pierres artificielles appliquées aux cuvelages.

Depuis longtemps les ingénieurs du nord de l'Angleterre, principalement ceux du district de Durham , se plaignent de la promptitude avec laquelle les cuvelages métalliques, dans les puits servant au retour de l'air, se dégradent et se détériorent sous l'influence d une haute température ou par Faction de l'acide sulfurique. La chaleur qui se dégage du foyer d'appel , atteignant quelquefois 150** centigrades, facilite l'oxidation du fer, le corrode €t en réduit l'épaisseur. De son côté, l'acide sulfurique des eaux d*infiItration qui coulent le long des parois se concentre par Tévaporation de ces eaux et finit par opérer

186 CHAPITRE 11. — Vnr SECTION.

la destruction totale du cuvelage. De là la nécessité d'appliquer contre la surface intérieure du revêtement une doublure en briques qui le protège contre ces actions destructives.

Cet état de choses a inspiré à M. Johnson « ingénieur des mines, Tidée de fabriquer des pierres à bâtir de ciment hydraulique de Portland, pour en doubler les cuvelages métalliques ou, mieux encore, pour les substituer entière^ ments aux segments en fonte.

Le ciment , trituré et réduit en une bouillie épaisse, est fortement comprimé dans des moules. Les blocs qui en proviennent ont une longueur de 0.61 m. , une hauteur de 0.305 m. et une épaisseur de 0.25 m. ; leur poids est de 82 kil. ; ils ont, dans le sens de leur longueur, une courbure déterminée par le rayon du puits. A chacune de leur extrémités ces blocs sont munis d*une échancrure verticale et semi-circulaire, en sorte que, après la pose de deux pierres contiguës d'une même assise, le joint qui les sépare est interrompu par une petite excavation cylindridrique, que Ton remplit ultérieurement de mortier. Une échancrure, ménagée à la face supérieure, sert à recevoir le crochet de suspension au moyen duquel un cable, passé sur un treuil, est attaché au bloc et permet de le descendre et de le manœuvrer dans le puits.

La pose s'exécute à la manière ordinaire; les joints, placés en regard des pleins, sont garnis d'une couche de ciment à demi liquide, en sorte que bientôt l'ensemble de la maçonnerie ne forme qu'une seule masse solide annulaire, de même hauteur que le cuvelage.

Ces pierres artificielles ont été l'objet de diverses expériences propres à faire connaître leurs propriétés.

Des cubes soumis à Faction d*un levier broyeur ont accusé, pour la limite de résistance à l'écrasement, 1. 650.000 kilog.

DES CUVELAGES EN MAÇONNERIES i87

par mètre carré de surface, tandis que des pierres calcaires essayées comparativement se broyaient sous un effort de 1 .340.000 kil. Cependant le ciment, moulé depuis quelques jours seulement, ne pouvait supporter la pression à laquelle il aurait résisté si sa fabrication eut été plus ancienne.

Les actions chimiques laissent aux éléments constitutifs du ciment une adhésion des plus remarquable, qui semble s'accroître avec Tancienneté du fabricat: des briques suspendues et chargées ne se sont rompues que sous un effort de 4.200 kilog. par décimètre carré, tandis que 1.560 kil. suffiraient à la pierre pour la même unité de section.

La densité du ciment est considérable. Deux cubes, Fun de pierre, Tautre de ciment ont été pesés, plongés dansTeau, puis pesés de nouveau après Timmersion. Le premier avait absorbé de Veau : 5.36 pour cent de son poids et le second, 0.56 seulement. Cette propriété est fort importante sous le rapport de la durée, en ce que la substance non poreuse et, par conséquent, imperméable, borne l'action de Teau à la surface.

Le ciment de Portland, éminemment hydraulique, possède à haut degré la propriété de s'opposer à l'action dissolvante de l'eau. Des blocs, immergés dans ce liquide, bien loin d'en subir aucune détérioration, durcissent de plus en plus. Il en est de même lorsqu'ils sont exposés aux vapeurs et à l'humidité.

Cette substance résiste également aux brusques alternatives de température sans éprouver ni expansion, ni contraction. Des pierres artificielles, placées dans une étuve, ont subi une chaleur de 120 degrés centigrades, pendant plus de six heures, sans qu*on ait pu apercevoir aucune altération dans les dimensions, sans qu'une seule crevasse

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aa-des8us de celui qui reçoit les tiraats de suspcQsioo, est adapté un plateau annulaire portant une calotte sphérique; au milieu de celle-ci est réservé un trou circulaire sur lequel s ouvre une colonne creuse ou tube central, formé de quelques vieux tuyaux de pompe. La colonne, à des distances verticales de 7 à 8 mèlres, est percée de trous de 9 à 10 millimètres de diamètre , fermés par des vis qui* au besoin, permettent de laisser passer Teau il rintérieur du cuvelage afin d'en augmenter le poids. Cette disposition a pour but de régulariser la descente du cuvelage. En effet, lorsque celui-ci pénètre dans Teau que renferme le puits, le liquide s*éiève dans le tube et autour des tronçons, dont Tintérieur reste à sec. Il arrive on moment où le cuvelage , ne pouvant plus descendre , resterait dans un état flottant assez dangereux, si les trous ménagés dans le tube central ne donnaient passage à à Teau ; Feau maintient le cuvelage sous une charge constante, qui en détermine incessamment la submersion tout en le tenant suspendu aux tirants. Il est facile de deviner, d*après tout ce qui a été dit ci-dessus, de quelle manière s'effectue la descente du revêtement étanche.

Alors vient le bétonnage, pendant lequel il faut maintenir les tirants de suspension, dont les mouvements d'ascension et de descente viennent d*un treuil, tandis qu un autre treuil imprime h son cable un mouvement de va et vient qui tend à secouer le piston arrivé h destination et à provoquer la vidange de la cuillère.

A Péronnes, on a mis en jeu simultanément trois cuillères ; mais il importe d*en disposer, à la circonférence du puits, un aussi grand nombre que possible, afin que l'espace annulaire se remplisse uniformément et que les divers volumes déposés isolément se lient entre eux avant d'avoir eu le temps de faire prise.

U béton comportait deux parties de chaux éteinte par aspersion, deux de sable, deux de trass, une de ciment anglais, le tout amené à coasistance d'une pâte bien liée. Lecuvelage du Puits de S*-Vaast a 67.50 m. de hauteur. Il se compose de 45 tronçons cylindriques, de 1 .50 m. de hauteur et de 3.63 m. de diamètre intérieur. Ceux de la Iwse, dont Tépaîsseur est de 0.04 m., pèsent chacun 6000 kilog. ou 4000 par mètre carré de hauteur. Les fondeurs ae croyaient pas d'abord qu'il fût possible de couler ces pièces d'un seul bloc; mais l'un d'eux ayant osé entreprendre cette tâche, il finit par réussir complètement. Toutefois la perte de temps occasionnée par les premiers essais ne permit pas d'attendre que le travail fût entièremeat achevé et les exploitants durent employer la tôle pour construire les 28 cylindres de la partie supérieure du revêtement.

La colonne métallique du puits S'^-Marie de Péronnes ao compose de 31 tronçons, de 2 m. de hauteur et de 1.80m. de diamètre, coulés d'une seule pièce. Ils comprennent trois séries dans lesquelles les épaisseurs sont de 30, 27 et 25 millimètres et les poids, de 3150, 2821 et 2200 kilog. Les pressions d'essai, d'abord de 18 atmosphères, puis seulement de 8, n'ont accusé aucune défectuosité.

L'épuisement des eaux n'a eu lieu que 55 jours environ après l'achèvement du revêtement, afin que le béton put faire prise et se durcir avant de subir la pression des colonnes d'eau.

Au puits de Péronnes , 45 hectolitres de mousse qui avaient été réduits par le tasssement h 15 hectolitres, capacité de la boite , c'est-à-dire au tiers du volume primitif, sont tombés de nouveau à i/5 de leur dernier volume par la pénétration du manchon dans la boUe sous Finis