‹ Traité de l'équilibre des voutes et de la construction des ponts en maçonnerieChapitre 71 sur 97 · CIIAP. XIII. — DES CINTRES ET DE DÉCINTREMKST DES VOUTES · texte numérisé non relu

CIIAP. XIII. — DES CINTRES ET DE DÉCINTREMKST DES VOUTES

« merail ; puis il irait en faire autant à un autre ajutage et ainsi de suite, K en procédant par ordre, jus<(u’à ce que le cintre fût détaché de la voûte, « ce dont on s’aper(;üit à la poussière de mortier ipii en descend. »

Nous citons cette observation d'un ingénieiu' aussi expérimenté parce qu’elle confirme ce que nous avons dit plus haut relativement à l’abaissement successif des divers jwints d’appui , lorsipi’il est limité à de trèspetites hauteurs dont le constructeur peut parfaitement se rendre compte; et, à cet égard, les verrins nous paraissent avoir une grande supériorité sur les sacs et les boites. En effet, quand l'écrou a fait un demi-tour, on sait exactement de combien les semelles se sont rapprochées; quand on a enlevé trois ou quatre décilitres de sable des sacs ou des boites, on ne sait pas aussi bien ce qu’on a fait; dans les sacs, cela est évident, mais dans les boites même, rien ne prouve que l’écoulement se fasse par tranches parallèles, qu’il ne se forme pas des vides... l’avantage delà précision est donc sans contredit du côté des verrins. Nous ne voulons pas dire pour cela que le système des boites ne soit pas bon, ni suffisant; nous ajouterons même qu’il est plus ingénieux que celui des verrins, en ce qu’il repose sur une idée nouvelle mise pour la première fois en pratique.

Il nous reste à dire un mol sur l’appareil à crémaillères représenté à la figure 17t et qu’on peut considérer comme un perfectionnement des coins, car il se compose, pour ainsi dire, d’une série continue de coins qui occupe toute la largeur du cintre. En des.serrant les clefs placées au milieu et frappant les extrémités des deux crémaillères centrales, la partie supé-rieure descend d’une manière uniforme dans toute sa longueur. Nous ne saurions donner beaucoup de détails sur cet appareil que nous n’avons jamais vu fonctionner, mais nous ne lui voyons aucun avantage sur les précédents. Il doit être dispendieux par la quantité de bois dur et de fort équarrissage qu’il faut lui consacrer et qui ne peut .senir à un autre usage; en outre il doit avoir les mêmes inconvénients que les coins quant à la difficulté du glissement sous une pression forte et de longue durée. Nous n'hésitons pas à lui préférer les verrins ou les boîtes remplies de sable.

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Quoi qu'il en soit, l’art du constructeur est aujourd'hui en possession de moyens de décintrement qui évitent toute espèce de secousse et de danger de chute brus<]ue. Une voûte déciutrée par les moyens que nous avons indiqués descend à sa position d’ét[uilihre par un mouvement aussi lent qu’on peut le désii>er. Ce résultat est d’ailleurs facilité par l’élasticité du cintre qui, {tendant le rapprochement des semelles, réagit contre la voûte, de sorte qu’en admettant même que les [toints d’appui du cintre viennent à s’abaisser brnsipiement d’un ou de deux centimètres, la voûte serait bien loin de prendre la vitesse due à cette chute, la force de la pesanteur se trouvant à chaque instant combattue jjar la réaction du cintre et par la pioussée qui résulte de la compression de la clef. .-Xussi quand on décintre une voûte, la partie supérieure suit le cintre et, dans les premiers moments, on ne s’aperçoit que l’opération se fait que par le rapprochement des semelles entre lesquelles sont placés les coins ou autres a[>|>areils de décintrement; puis, on commence à voir un vide entre les flancs de la voûte et le cintre, à cause du recidement des points de rupture; peu à peu ce vide se rappnvche de la clef qui est la dernière à quitter le cintre. Le décintremeni est alors complet et on {>eut enlever le cintre sans autre précaution que celle qu’exige un assemblage de cbarjiente ordinaire.

Il ne sera peut-être pas inutile, avant de terminer ce que nous avons à dire sur le décintrement, de faire connaître la nécessité de n’y jamais procéder piartiellemcnt, c’est-à-dire, pour une {>artie quelconque de la voûte. Cette voûte devant se trouver en équilibre après le décintrement, il semblerait qu’à plus forte raison, elle doit s’y trouver quand elle est encore cintrée en partie ; on ne voit pas à première vue comment les points d’appui qui restent peuvent amener la chute de la partie décintrée. Un accident de ce genre, arrivé dans le dé{iartemcnt du Nord, a donné lieu à des opinions contradictoires de la part des experts chargés d’examiner la question ; il nous parait intéressant de se rendre un compte exact des causes qur ont amené la chute de la voûte au décintrement.

Une voûte en arc de cercle [fig. 173) de 20 mètres d’ouverture et de

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2“.ü0 de flèche avait été cuiistruitc au moyen de quatre rouleaux de bri<]ucs formant une épaisseur de 0".90, sur un cintre qui laissait au milieu une arche marinière de 0*.2o de largeur. Par suite de diverses circonstances qui n’inicressent en rien la science, celle travée se trouva décintrée dans la partie centrale par renlèvement prématuré de certaines pièces du cintre. La conséquence de ce décintrement partiel fut la chute de toute la partie de voûte qui reposait sur le cintre enlevé. Après de nombreu.ses discussions, la voûte reconstruite dans les mêmes dimensions et décintrée simultanément résista parfaitement à cette épreuve. Tels sont les faits qu'il s’agit d'expliquer.

Si on considère la partie centrale, isolément décinlrée, comme une voûte unique, placée entre deux culées, on ne voit aucune raison de sa chute. Quoiqu’elle se trouve très surbaissée, elle l’est moins qu’une platebande; d’ailleurs cet arc subsiste dans la voûte reconstruite. On ne saurait donc trouver les causes de l’accident dans la forme de l’arc; elle est tout entière, suivant nous, dans le peu de solidité des culées provisoires qu’avait créées le décintrement partiel. En effet, dès que ce décintrement fut opéré, la poussée se lit sentir en B et B', comme sur des naissances ordinaires, et cette force agissant sur les parties latérales de la voûte dont les joints, nombreux du reste, à cause de la natiu-e de la maçonnerie, n’avaient pas encore été comprimés, produisit nécessairement une contraction qui amena le reculemenl des points B et B'. C.e mouvement amena nécessairement l’ouverture de la voûte à la clef et les rouleaux dont elle était composée ont dû successivement ou simultanément tomber suivant que le reculemenl des naissances a été plus ou moins considérable. Si la voûte eût été simultanément décintrée, au contraire, les points B et B', au lieu de reculer horizontalement, seraient descendus verticalement par suite de la compression des parties CB et C’B' et la partie centrale n’aurait pu passer entre les points B et B'. En général, lorsqu’on décinlre une partie de voûte quelconque, il faut que les extrémités de celte partie se trouvent maintenues de manière à n’avoir pas de reculemenl horizontal. L’accident aurait peut-être eu des suites moins graves avec un autre mode de construction de la voûte ;

»9lî CIIAP. XIII. — DES CINTKES ET DU DÉCINTREMENT DES VOUTES.

avec des pierres de taille, par exemple, la eompression des parties CB, CB' eût été moins grande ainsi que celle de la partie BB', on n’anrait peut-être eu qu’un liàillement à la clef, qui aurait diminué lorstpi’on aurait achevé le décintrenicnt. ()>ioi qu’il en soit, cet exemple nous parait démontrer rineonvénieiit de tout dêcintremeiit partiel.

La (lé(>ense des cintres est une dépense qu’on doit restreindre le plus possible ilans la construction des ponts; c’est un échafaudage néces.saire, mais dont rien ne reste. .Nous terminerons donc ce que nous avons à dire à ce sujet par l'exposé des expédients imaginés pour réduire cette dépense au strict néce.ssaire.

Il semblerait d’atwrd, au premier coup d’iril, que quand les piles ne font pas culée, il faut autant de cintres qu'il y a d’arches au pont ; il n’en est cependant pas ainsi. En elTet, (juand on décintre une arche, elle ne se compose, en général, au delà des points de rupture, que des voiissoirs et on s’alistient d’y ajouter aucune charge susceptible d'augmenter la poussée. Il suffit donc, p<Jur que la pile fasse culée, qu’elle puisse résister à cette poussée particulière ; dans ce cas, un seul cintre suffirait. Cela ne veut pas dire qu’il ne faut en avoir qu’un, mais qu’on peut, si d’autres convenances ne s’y opfiosent pas, ne faire que la dépense d’un cintre. On comprend, en clfet, qu’avec un seul cintre, les travaux marcheront bien lentement, car on ne peut avoir d’ouvriers que sur une arche, et puis, après la fermeture de chaijue arche, on serait embarrassé d’occuper les ouvriers, à moins qu’on n’eût d’autres travaux dans le voisinage. C’est à l’ingénieur à peser ces considérations qui peuvent avoir plus ou moins d’importance suivant les circonstances.

Deux cintres permettent de donner aux piles une épai.sseiir moitié moindre que celle qui est nécessaire pour former culée. En effet, si on suppose une arche décintrée quand l’arche voisine ne l’est pas encore (/fÿ. 1 7(j), pour que cette dernière soit renversée, il faut <jue la poussée dépasse la limite du moment de résistance de la pile. Soient

CHAP. Xm. — DES CINTRES ET DU DÉCINTREMENT DES VOllTES. in

P, le poids d'une pile,

p', celui d'une demi-voûte,

« , répaisseur d'une pile,

0, la poussée de la voûte décintrée,

Q, , la poussée transmise à la voûte sur cintre par la voûte décintrée, H, le bras de levier de la poussée.

Pour que la deuxième pile ne soit pas renversée, on devrait avoir

l'équilibre de la première pile serait donné par l’équation

on aurait donc, en ajoutant ces deux équations,

Or, pour que la pile fasse culée, on devrait avoir

et par conséquent

QH

valeur double de la précédente.

ïl est évident qu’une troisième arche sur cintre contribuerait de la même

Î9S CHAI’. Xlll. — UES CINTRES ET DE UÉCIXTUEMENT UES VC'LTES.

maniùre à la résistance de la |iremiére pile, ainsi de suite; mais il faudrait très peu compter sur la résistance d'une arche incomplètement construite, c’esl-à-ilire, non fermée, parce ipie la poussée ne se transincttrail que par le cintre qui, dans le sens horizontal, est très exposé à fléchir.

Les limitions précédentes seraient un peu modifiées dans le cas d’une voûte complète, parce que le massif résistant se coni|>o5c alors d’une partie de 1a voûte clle-inéme, mais ce que nous venons de dire suffit pour qu’on puisse appliquer le calcul à tous les cas cl reconnaître le nombre de cintres qu’il est indispensable d’avoir quand les piles ne font |>as cidée. On voit que dans ce dernier cas, la pile sur laquelle on décinlre doit légèrement se renverser pour trouver son point d'appui sur la suivante. Quand la fondation repose sur des massifs de béton fort élevés et récents, ou sur des pieux très longs, il peut en résulter un (xulain déversement de lu pile que ne corrige pas toujours complètement le décintrement de l'arche contiguë. La diminution du nombre des cintres n'a donc réellement qu'un but d’économie, et on ne doit y recourir que quand cette économie a une certaine importance. Pour les quatorze arches des ponts de-Cé, nous n'avons employé que quatre cintres, cela n’a eu d'autre inconvénient que de nous obliger à déciutrer ([uelquefois un peu trop promptement.

Parmi les moyens de faire des économies dans lu dépense des cintres, nous devons citer celui <|ui iwnsistc à ne cintrer qu’une zone limitée de la voûte a conslniire et de porter le cintre parallèlement à lui-même pour la construction d'une nouvelle zone. Ce procédé très usité pour les galeries d’égout (|ui n’ont qu’une faible section, nous paraîtrait pouvoir être généralisé pour des sections plus grandes ; déjà il a été employé pour couvrir le canal Saint-Martin [jiq. IliO) avec des voûtes très surbaissées de 50 mètres d’ouverture. Nous ne voyons aucun obstacle à ce qu’il soit appliqué à des voûtes plus grandes encore. Il nous paraîtrait inutile que l’appareil fût porté sur des roulettes. On ferait avancer tout le système décintré sur des rouleaux de bois, semblables à ceiLX avec le.siuels on barde les grosses pièces de charpente, au moyen de leviers entrant dans des œils ménagés à leurs

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