TOME I

voûte renversée formant radier au sol de la galerie, et en deux murs droits ou en arcs d*elHpse qui soutiennent les parois latérales et constituent les pieds-droits de la voûte supérieure précédemment exécutée. On raccorde les pieds-droits avec les naissances de cette voûte : il ne reste plus ensuite qu*à couper les poutres transversales au ras des murs, et à extraire les portions de bois prises dans la maçonnerie pour les remplacer par des pierres.

Quand la largeur de la galerie doit être considérable, et que la roche manque de solidité , au lieu d*enlever la totalité de la roche comprise dans le vide intérieur de la galerie projetée , on creuse deux galeries latérales sous les naissances de la voûte supérieure , sur une largeur suffisante pour contenir les murs latéraux, et laisser Tespace nécessaire pour Tavancement des matériaux à pieds d'œuvre et Texécution du travail. On laisse subsister entre ces deux galeries latérales un noyau de roche sur lequel portent par leur milieu les poutres transversales qui forment la corde des cintres supérieurs. On étaye par des poteaux en bois inclinés les extrémités de ces poutres , qui sont en dessus des galeries nouvelles; on élève la maçonnerie latérale, que Ton raccorde avec celle de la voûte : il ne reste plus ensuite qu*â enlever le noyau de roche resté entre les galeries jumelles, et à construire, sUl est nécessaire , le radier en voûte renversée au sol de la galerie. Ces dernières parties du travail ne présentent aucune difficulté.

Galerie souterraine de Terrenoire. — La galerie souterraine de Terrenoire, entre Saint-Étienne et Saint-Ghamond , sur le chemin de fer de Saint-Étienne à Lyon, et le souterrain des Batignolles, sur le chemin de fer de Paris à Saint-Germain, nous offrent des exemples des procédés décrits ci-dessus.

La galerie de Terrenoire, qui a 1480 mètres de longueur, et dont la section est une ellipse tronquée vers le bas et fermée par un arc de cercle dont la flèche est de 0»,20 seulement, jfig. 10 et 11 , PIXF^ a été attaquée aux deux extrémités, et au bas de 7 puits foncés sur la direction , dont les profondeurs étaient :

Mètres.

Puits n*» 1 31

Le puits no 6 s'est éboulé et a été abandonné; le puits n» 7 était à une petite distance du précédent.

Tous ces puits avaient 2 mètres de diamètre intérieur; ils étaient établis dans un terrain peu dur , et sont revenus à un prix variable depuis 25 fr. jusqu'à 75 fr. le mètre courant, suivant la dureté du rocber et la profondeur.

Le percement a été commencé par le creusement des puits vers la fin de 1826 ; la communication à jour d'un bout à l'autre était établie, au cerveau de la galerie, vers la fin de 1830. Dans les parties dures, le mètre cube de roche excavé et extrait est revenu d'abord à 17 fr. ; ce prix est ensuite descendu à 13 fr. par la concurrence des entrepreneurs. II y avait peu de roche de cette nature. L'excavation, dans les endroits où le muraillement était nécessaire , avait les dimensions suivantes , fig. 10, PI XV. Hauteur, 6«»,30; largeur, 4«»,40 au milieu , 3 mètres à 1 mètre au-dessous du sommet, 3m ,80 près de la base.

La maçonnerie , exécutée en deux parties par le procédé que nous avons fait connaître , c'est-à-dire en commençant par excaver et murailler le cerveau , était payée à raison de 4 fr. le mètre carré de briques. Les matériaux étaient transportés à l'embouchure des puits, et les entrepreneurs n'avaient à leur charge que la descente dans les puits et le roulage intérieur. Le revêtement avait au plus 0«»,50 d'épaisseur, et l'on y employait des briques de 10 pouces de long sur 4 de large , et 2 d'épais. Le revêtement en moellon piqué était payé à raison de 6 fr. le mètre carré.

Ces prix sont excessifs ; ce qui paraît tenir au danger auquel le» maçons étaient exposés, et qu'on aurait pu éviter au moins en partie. Les mineurs avançaient d'environ 6 à 10 mètres d'excavation en cerveau dans le rocher tendre, et se reportaient dans le chantier opposé de l'autre côté du puits pour laisser voûter le cerveau. La façon du mètre carré de maçonnerie ordinaire , sur 0n»,50 d'épaisseur en moellon piqué, ne revient [guère , dans le département de la Loire, qu'à 1 fr. 50 c, les matériaux étant rendus à pied d'œuvre. Les briques de 2 pouces , sur 4 pouces et 10 pouces revenaient de 22 à 24 fr. le 1000 , rendues à l'orifice des puits.

^Galerie souterraine des BatîgnoUes. —Les figures 1, 2, 5, 4 et 5 , PL XV ^ représentent le mode suivi pour l'excavation du souterrain des Batignolles.

La figure 1 est la section d'une première galerie boisée qui fut d'abord exécutée sur toute la longueur du souterrain. La position de cette galerie est indiquée en ABCD, dans le profil en long, fig. 4. On plaça

dans cette galerie une voie de fer pour le transport des déblais à Texlérieur, et des matériaux à Tintérieur. La figure 2 représente la forme de Texcayation capable de contenir la voûte , faite à partir de là petite galerie ,flg. 1 , et le mode de soutènement provisoire employé. Il consiste en étais de bois disposés en éventail, appuyés par le bas sur une forte semelle transversale en bois posée sur le sol, et soutenant le tcirrain supérieur contre lequel ils s'appuient par le bout, avec interposition de madriers en bois , qui vont d*un étai à Tétai voisin. L'excavation ainsi soutenue est représentée par la partie BEFG du profil en long , /2^. 4,

La figure 3 est la section verticale de Tun des cintres que ron intercalait AU milieu de la distance de deux systèmes d'étais voisins semblables à ceux de la fig, % Ces cintres aidaient encore à soutenir le terrain supérieur au moyen d'étais courts intercalés entre eux et le terrain. Ces systèmes d'étais remplaçaient ceux de la fig, 2, à mesure que Ton était obligé d'enlever ceux-ci pour exécuter la voûte. La partie EBIF du profil en long , fig^ 4, représente la partie de rexcavatioD où les cintres sont placés^ On construisait ensuite la voûte. La partie HLMI du même profil représente la portion de T^xcavatloo où la voûte est en constructioa.

Cette voûte terminée, on procédait au creusement des galeries jumelles, devant contenir les parois latérales ou pieds-droits delà voûte. La figure 5 représente ces galeries , le système d'élais employés pour soutenir les extrémités des poutres transversales portant les cintres, le noyau plein laissé au milieu , et la maçonnerie exécutée.

Les fondations des pieds-droits sont en béloji. La nature du terrain n'a point exigé l'établissement d'un radier entre les pieds-droits. Les fondations s'enfoncent de 1°>,25 environ dans le terrain solide, au-dessous du plan de pose des rails qui est indiqué par la ligne horizcmtale LM, /î^. 5. On a coulé sur la voûte une couçbe de bitume, et par dessus une couche de béton.

Les matériaux étaient envoyés du jour par plusieurs puits verticaux creusés aux extrémités des diagonales de rectangles qui avaient pour côtés les projections horizontales du parement extérieur de la maçonne* rie. Ces puits , qui furent foncés jusqu'au niveau du sol du souterrain > ont été ensuite remblayés complètement.

Dans des terrains médiocrement solides, tels que la craie ordinaire, on a suivi en Angleterre et dans les travaux du chemin de fer de Rouen, une méthode plus expéditive que la précédente. Voici à peu près comment on a procédé dans le percement du souterrain , entre Rolleboise et

Bonnières, sur le chemin de Roueo. La roche était de la craie généralement assez solide, mais qucJquefèis aussi, dépourvue de solidité, et contenant une grande quantité de silex qui y forment sur quelques points des lits de 60 à 80 centimètres d'épaisseur. On commença pat* creuser au sol du souterrain et suivant son axe, une première galerie d'environ 2 mètres de largeur dans œuvre sur autant de hauteur. Cette galerie , solidement boisée partout où le terrain manquait de solidité , fut attaquée par ses deux extrémités, et au bas de dix puits verticaux creusés sur son axe, ay^joi depuis 40 jusqu'à 83 mètres de profondeur. On y établit un chemin de fer sur lequel circulaient de grands waggons pour le transitort des déblais au dehors, ou au bas des puits verticaux.

En même temps , on pratiqua vers la partie supérieure du souterrain, et suivant son axe, une autre galerie de dimensions plus petites que la première, et qui ne fut pas même exécutée sur toute la longueur.

Dans les endroits où la roche ne manquait pas de solidité, on put enlever, par places , tout le massif qui remplissait l'espace à excaver, eu attaquant simultanément ce massif à partir de la galerie inférieure et de la galerie supérieure. Voici comment on procédait : sur une longueur de 4 mètres environ , mesurés suivant l'axe du souterrain , on attaquait la roche des deux côtés de la galerie supérieure et de la galerie inférieure ; on pratiquait ainsi une excavation de 4 mètres de longueur, et dont la section transversale était celle du souterrain, y compris l'épaisseur du revêtement en maçonnerie. On soutenait la roche au moyen de poutres appliquées contre le contour de l'excavation , dirigées parallèlement à l'axe de celle-ci, et dont les extrémités reposaient dans des entailles pratiquées dans la roche formant les parois verticales extrêmes de la portion élargie. Au besoin, on plaçait des bois de garnissage entre la roche et les poutres longitudinales.

L'excavation étant ainsi préparée , on élevait d'abord la maçonnerie qui devait former les pieds-droits de la voûte , puis on mettait en place les cintres en bois , et on construisait la voûte en briques qui devait former le revêtement de la partie cintrée de l'excavation. Ce revêtement était construit du dedans de la galerie, s'élevait à la fois des deux côtés, et à mesure qu'il s'élevait, on avait soin d'enlever les poutres longitudinales devenues inutiles , et même les bois de garnissage que Ton évitait, autant que possible , de laisser derrière la maçonnerie.

On a pu, ainsi, commencer à la fois Télargissem^t du souterrain sur plusieurs points distants les uns des autres , et travailler à l'élargissement sur certains points , en même temps qu'on travaillait à revêtir les parties déjà élargies. Quand un espace à élargir éiait contigu

à un espac«déjà élargi et revêtu en maçonnerie, le travail était abso*^ lumentle même, avec cette seule différence, que les poutres longitudinales appliquées contre la roche et destinées à la soutenir provisoirement , avaient une de leurs extrémités appuyée sur la maçonnerie déjà faite , et Tautre extrémité appuyée sur la roche taillée verticalement et limitant la partie élargie.

Dans les parties où le terrain manquait de solidité, cette méthode n^aurait pu être suivie. On procédait alors à peu près comme on Ta fait pour le souterrain de Terrenoire, c^est-à-dire qu^on enlevait d^abord la roche au cerveau de Texcavation , en partant de la galerie su* périeure. On soutenait le terrain par des poutres longitudinales appuyées sur des étais disposés en éventail , et dont les pieds portaient sur des poutres transversales , formées de deux parties assemblées au milieu en trait de Jupiter. On enlevait ensuite la roche latéralement à la galerie inférieure , en dessous de ces poutres que Ton étayait à mesure avec des poteaux appuyés sur le sol. La roche étant ainsi complètement enlevée , on bâtissait les pieds-droits. On eût construit un radier, s^il eût été nécessaire. On mettait ensuite les cintres en place , pour la construction du revêtement de la partie supérieure ; ces cintres établis dans les plans verticaux intermédiaires entre les verticaux des poutres transversales et des étals en éventail, peuvent en outre fournir de nouveaux points d'appui provisoires pour étayer les poutres transversales.

La méthode que nous venons de décrire en dernier lieu , nous parait applicable, sauf quelques modifications qui varieront suivant les cas, à toutes les galeries souterraines de grandes dimensions, pratiquées dans des terrains qui ne sont pas absolument dépourvus de solidité. L*excavation préalable de ,1a galerie de fond où Ton établit un roulage avec de grands waggons , permet d'attaquer la grande excavation par beaucoup de points à la fois , et d'opérer économiquement le transport des déblais à Textérieur, et des matériaux de construction à Tintérieur.

La petite galerie exécutée au dôme, permet de pousser le travail plus rapidement , dans les parties de la roche qui sont suffisamment solides, et de procéder au boisage et au creusement de haut en bas, dans les parties où la roche est assez peu consistante pour exiger un boisage plus serré en éventail. Enfin, le mode de boisage réunit la simplicité à l'économie. La fig, 6, PI Xr, est une section transversale du souterrain de Rolleboise; la partie à droite représente l'excavation élayée, comme elle l'était dans les parties les moins solides avant le rauraillement. La partie à gauche représente la galerie muraillée et les

cintres qui servent à la construction de la voûte. AB est la demi-longueur de Tun des chapeaux de la galerie de service pratiquée d^abord au sol et dans Taxe du souterrain.

Murailiement discontinu^ ou en arceaux» — Revenant aux revêtements en maçonnerie des galeries de mines, nous ajouterons que le muraillement complet peut quelquefois être remplacé par des arceaux jetésde distance en distance, ou par des chaînes en pierres équidistantes dont les intervalles sont remplis par un léger revêtement en briques. Les excavations très-élevées, celles par exemple qui devraient contenir des roues hydrauliques à chute supérieure d*un grand diamètre, sont voûtées en ogives. De semblables excavations, quand elles sont pratiquées dans des terrains qui ont une assez forte poussée, ne peuvent être consolidées que par des murs d*une très-grande épaisseur.

Muraillement de quelques excavations de formes particulières. — Les chambres dans lesquelles on voudrait établir des machines ou des chaudières à vapeur, doivent toujours être muraillées; elles sont ordinairement voûtées en berceau cylindrique. On établit aussi quelquefois des manèges ou baritels à chevaux souteriains ; les excavations destinées à les contenir, doivent avoir une forme circulaire et être recouvertes d'une voûte en dôme. Elles sont généralement très-coûteuses et d'un établissement difficile. On peut presque toujours obtenir par d'autres dispositions, ou par des manèges établis à la surface, les résultats d'un manège établi souterrainement; il faut donc se dispenser d'avoir recours à ces constructions dispendieuses et qui gênent le plus souvent le développement des travaux d'exploitation.

Croisements des galeries. — Lorsque deux galeries muraillées en berceaux se rencontrent ou se croisent, les raccordements se font habituellement sans voûtes d'arêtes et sans constructions compliquées. On se borne à surhausser la voûte en berceau de l'une des galeries au point de croisement, de façon que la voûte de l'autre galerie ne pénètre qu'un mur plan. Le berceau le plus élevé s'appuie sur la voûte inférieure. Les briques sont les matériaux les plus faciles à mettre en œuvre pour les travaux de ce genre, qui sont exécutés avec solidité, économie et promptitude, par des ouvriers habitués à en faire usage.

Le prix du revêlement en maçonnerie des galeries souterraines , dépend de celui des matériaux dans le pays. Il faut, dans les devis, ajouter au prix que coûteraient les constructions au jour, et qui peut être exactement déterminé dans chaque cas, les frais de transport des matériaux à pied d'œuvrCy et une somme représentant les difficultés additionnelles du travail souterrain. Cette dernière n'est d'une évaluation difficile , que lorsqu'on a à craindre des éboulements.

Il est géoéraleraent économique de faire exécuter & Tentreprise les travaux de muraillement. Mais il est indispensable, dans ce cas, d*exiger de bonnes garanties de Tenlrepreneur, et d*exercer pendant rexécution des travaux une surveillance exlrémement assidue, sans laquelle il est presque certain que ces travaux seront mal faits, attendu qu'une vérification sérieuse est impossible après leur achèvement. Nous conseillerons en conséquence, de faire toujours exécuter à la Journée et en régie, les travaux entrepris dans des terrains ébouleux, ou sus* ceplibles d'exercer de fortes poussées.

rtfl ÙV TOME PREVIElt.