TOME T

m CHAPlTllB II.

Houe à marches avec cames ou lanterne pour ie battage, — Dans le forage très-profond que Kind a exécuté à Gessingen , la disposition générale de l*engin était à peu près la même que la précédente, mais la roue à marches servait non-seulement à relever et à redescendre la sonde dans le trou, mais encore à la soulever, pour broyer la roche en battant. Les dispositions du levier de battage , du ressort en bois et de là roue adoptées à Gessingen, sont représentées dans la fig. 1 , H^VII, La roue à marches avait 5",10 de diamètre et 2",50 de largeur dans œuvre. Six hommes pouvaient se placer en dedans et autant en dehors de la roue; le levier de la sonde était soulevé par quatre roiileaux ajustés entre deux disques parallèles disposés comme ceux ^une lanterne : ces rouleaux étaient mobiles autour de leurs axes , afin de diminuer le frottement. Le ressort formé de planches superposées était placé en dessous du levier ; la levée de la sonde pouvait être portée jusqu'à 0°>,50 ; la sonde était suspendue au levier par rétrier à vis e , ce qui permettait d'augmenter la longueur des tiges au fur et à mesure que le trou s'approfondissait. La figure suppléera à une explication plus détaillée (1).

Manœuvre ordinaire de la sonde et accidents, -r- La manœuvre ordinaire de Ta sonde consiste dans la série d'opérations suivantes :

to Attaque du terrain par des outils appropriés , qui sont généralement les trépans ou ciseaux pour les terrains durs; les tarières, la langue de carpe et le serpîat pour les terrains tendres ; le tré()an rubané pour les terrains sablonneux qu'il faut désagréger. Avec les trépans , on broie le rocher par un mouvement de percussion ou de sonnette , qui consiste â soulever Toutil et toute la sonde à une hauteur variable depuis 0»,15 jusqu'à 0™,70 , suivant les circonstances, et à les laisser retomber en même temps qu'on fait tourner la sonde sur son axe , d'une petite quantité pendant la chute. Avec les tarières et le trépan rubané , les tire-bourres qui servent quelquefois à extraire les eailloux , on laisse porter la sonde de tout son poids sur le fond du trou, et on agit en rodant , c'est-à-dire en imprimant un mouvement de rotation continu.

2* Relèvement et extraction de la sonde , par parties plus ou moins longues, dès que les débris de la roche sont assez abondants au fond du troii pour empêcher l'action des outils sur le ferme.

(1) Les figures et les descriptions des engins employés par Kind «ont «^traites dç l'ouvrage de cet habile praticien : Anieitung sum 4bteufen der BohrlOoher.

RECHERCBB DES MINES. 67

S*" Nettoyage du trou , enlèvement des débris au moyen des tarières ou cylindres à soupape.

Le sondeur doit, en outre, dans beaucoup de cas, prévenir Téboulement des parois et le comblement du trou , en soutenant le terrain par des coffres ou des tubes de retenue. Enfin , il a à remédier à des accidents de diverses natures. Un ouUl peut s*engager dans le terrain sous un éboulement accidentel; les tiges peuvent rompre , sous la percussion, sous un trop grand effèrt de torsion; des corps dors étrangers peuvent tomber au fond du trou , etc.

Nous nous occuperons d*abord de la manœuvre ordinaire.

Diamètre initial d'un trou de sonde. — Le diamètre sur lequel on commence à forer un trou de sonde varie avec la profondeur, 1^ nature du terrain à traverser, le but même du sondage.

Lorsqu^on a affaire à des terrains ébouleux , et que Ton prévoit que la profondeur du trou devra dépasser 200 mètres, il convient de commencer sur un diamètre qui ne soit pas inférieur à 0«,97, et qui est généralement au-dessous de 0»,S0. La nécessité d^un grand diamètre initial , vient de ce qu*on peut être obligé , comme nous Texpliquerons plus tard , d*enfoncer plusieurs Jeux de tubes de retenue, pour prévenir les éboulements. Or chaque colonne ou jeu de tubes diminue le diamètre du trou , qui doit conserver à la fin du sondage un dia* mètre de 0»,0S à 0«,10 au moins , si le forage a été entrepris pour obtenir des eaux jaillissantes, et de 0»,05 à 0«,06, si le forage a peur objet Texploration du sol , comme dans le cas des recherches des mines.

Les forages pour recherches de couches de houilles ou autres explorations du sol , quand on est sftr d'ailleurs que le terrain à traverser ne sera point ébouleux ^ ne doivent jamais être entrepris sur un diamètre moindre que 0»,08, pour peu qu'ils doivent atteindre luie profondeur de plus de 50 mètres, et ce n*est que pour les sondages trèspeu profonds, dans un terrain d'ailleurs non ébouleux, qu'on peut se contenter de trous d'un diamètre plus petit, comme 0«,05 ou même 0<»,027. Il est d'ailleurs évident, qu'indépendamment de Tavantage d'un plus grand diamètre , sous le rapport de la possibilité de continuer le sondage jusqu'à une profondeur plus considérable , les débris retirés d'un trou plus grand procurent des notions plus exactes sur la nature des couches traversées.

On peut forer à bras jusqu'à une profondeur de 5 à 10 mètres , ce qui se fait habituellement en peu de temps et sans difficulté ; dès qu'on est parvenu à cette profondeur, il convient d'installer l'engin qui servira jusqu'à la fin du sondage.

6a CHAPITRE JI.

. La sonde est alors suspendue par une corde au levier de hallage quand elle doit agir par percussion , ou bien elle pèse librement sur le fond du (rou, quand on agit, en rodant , par un mouvement de rotation continu.

Dans le battage , un nombre d*hommes suffisant sont employés à soulever la sonde , en même temps qu*un homme ou deux sont aux barres de la tête ou au manche de pression , fig, 52, PL III , pour la faire tourner d'une petite quantité à chaque percussion.

Extraction de la sonde, — Lorsque les outils ou le trou sont encombrés de débris , il faut relever la sonde ; on la suspend par la tête a» moyen du grappin ou clef de relevée, fig. 27 et 29, PL III, à rextrémilé du câble qui s'enroule sur le tour du treuil, roue ou cabestan. Les hommes agissant sur les manivelles , ou se plaçant sur les marches de la roue, relèvent la sonde de manière à amener au-dessus de la surface autant de nœuds d'assemblage que le permet la hauteur de l'engin, l^n ouvrier place alors une clef de retenue, fig. 28, PL iii^ mi -dessous de Tépaulement inférieur du nœud , et on laisse red&- 'Scendre la sonde, doni ia partie Inférieure se trouve suspendue dans ie trou par la clef de retenue posée sur ses bords. On dévisse , arec un tourne-à^gaiiche , la partie- extraite du trou > que Ton détache du reste et que Ton dpi^iesur les traverses de Tengin , en ayant soin de faire r«(>6ser la douille inférieure sur une planche bien propre , ou sur .le fond d'une aiige di9i)osée à cet efifet. On fait redescendre le grappisq^i est au haut de l'engin, en tirant sur la cordée/ fig. 1, PL IF. On engage l'extrémité de la portion de sonde restée dans le trou y dans les mâchoires du grappin qui se place au-dessous de l'embase «de Te mmanehèment , et au-dessus de la clef de retenue, et on soulève.une autre longueur de sonde égalé à la première, que l'on désassembie de la même manière. On continue cette manœuvre jusqu'à ce que la totalité de la sonde soit extraite. Au lieu de suspendre la sonde dans le trou par une clef de retenue, on se sert souvent pour le même objet du manche à vis de pression fi;g. 52, PI III, que l'on posé en travers du sol ; on ouvre le fermoir b , pour relever la sonde, - et on lé referme au-dessotis' de répaulement pour tenir la sonde suspendue. Si l'instrument employé était une tarière, celle-ci arrive presque toujours remplie des débris du terrain qui forment dans son intérieur une masse compacte , dite carotte , que l'on détache avec des curettes,

KeUéyugè duif^u^. — Si'Poutil employé était uri trépan, il faut d'abord es^trairedu trou les débris de laro*éhè. Cette extraction peut s'opérer avec la tarière plus ou moins fermée, toutes les fois que les

débris de la roche sont sasceptibies de foire avec l*eau dont le trou est toujours rempH jusqu'à une assez grande hauteur, une pâle de quelque consistance. On visse la tarière dont on veut faire usage à la place de Toutil que Ton vient d'extraire, et on redescend la sonde an fond du trou, en rassemblant par parties par une manœuvre inverse de la précédente. Un ouvrier, monté au haut de l'engin , engage dans la clef de relevée ou grappin les tiges successives qui servent à prototiger la sonde. Quand une nouvelle longueur de tiges est vissée sur la partie de sonde qui reposait sur la clef de retenue, on bande le câble, on retire la clef de retenue , et on laisse descendre lentement, en s'opposant à bras, ou à l'aide du frein, à l'accroissement de vitesse que le poids des tiges tend à imprimer au système ^ etc.

La tarière étant arrivée sur le fond , on la remplit en rodant , et on la remonte comme on a remonté le trépan. Dans les terrains argileux ou même calcaires, il faut employer des tarières longues qui se remplissent complètement, pour vider le trou en un seul voyage.

Dans les terrains sablonneux , dont les débris ne font pas pâte avec l'eau, tels que certains grès houillers , une larière longue ne se remplirait pas. On descend alors une tarière courte, et ensuite on est obligé de descendre le cylindre à soupa]>e; on doit même commencer par là dans les terrains tout à fait sablonneux.

Les cylindres à soupape, fig. 25 ùwfig, 24 et 23 , PL ///, peuvent être descendus en les vissant à l'extrémité des tiges; mais on peut aussi, et cela est plus expédilif, suspendre un cylindre à soupa]>e terminé par une anse, comme celui de la fig, 24, à l'extrémité d'un câble qui s^enroule sur le treuil; on remplit ce cylindre en lui imprimant un mouvement d'oscillation, au miUeu des débris délayt^s dans l'eau qui remplissent la partie inférieure du trou.

Journal de sondage et casier d^échantillons. — Le contre-maître ,* ou chef-ouvrier , place des échantillons des terrains ramenés des diverses profondeurs dans un casier numéroté, et inscrit sur le journal de sondage, la nature du terrain reconnu, avec renvoi aux échantillons du casier , ainsi que toutes les circonstances de l'oitération.

11 est essentiel d'entrer à cet égard dans des détails minutieux qui peuvent servir, par la suite , à éclairer sur la nature du terrain , et même à faciliter la conduite ultérieure des travaux de sondage.

Dans des sondages de Om,08 à 0"',10 de diamètre , il faut généralement , pour la manœuvre de la sonde de trois à huit ouvriers , suivant les profondeurs , entre et 100 mètres. Au delà , on n'augmente

QUère lo nombre des ouvriers , mais le travail marche plus lentement.

Prix deê iondages exécutés dans le terrain houiller, — Voici quelles ont été , d*après M* Fanlct , les dépenses de deux sondages exécutés dans le terrain houiller des environs d*Aulun,Saône-el- Loire , sur 0m,08 de diamètre.

Dans le terrain houiller ordinaire, composé de couclies alternatives de grès houiller médiocrement dur et de schistes houillers, les résultats ont été comme il suit :

PROFOITDBtrRS.

X«»kM

d^ouvriert employés

i U manœuTre,

de jour».

SIVIirBB

demaila-d^vuvre,

journco claat de

lfr.50o.

Hêtre*.

Pr. C.

TOUMX. . 80

Dans un terrain houiller très-dur, composé principalement de banes de grès :

* Il

* Il

» Il

tf

ToUux. . 80

A quoi il faut ajouter les gages d'un contremaître ou chef sondeur et les frais de réparation des outils.

RECHERCHE DES MUfES. 71

Le prix d*une sonde de mine pouvant forer sur 0">,08 de diamètre ^ jusqu'à 100 mètres de profondeur, avec des liges en fer carré de 0«,03S de cdté, e&t établi comme il suit par M. Fantet : n ^ >

t tète de sonde de 0^,80 de longueur, et du pofds'de 30 ft "'

35 kil ' "94^

100 mètres courants de fer carré de 0m,035 de cdté , et de

très bonne qualité pour les tiges , pèseront 954 kil. et co^- . .

teront h raison de 80 fr. les 100 IfiL. 7^)3 ^

23 emmanchement à vis , à filets aigus , pesant 5 kil. à 5 kil.

et demi chacun , et coûtant moyennement 10 fr. Tun. . 230 (fo

9 tarières 50 CO

4 trépans ou ciseaux 46 ^

4 clefs à dévisser, 2 grappins ou clefs de relevée , çtc . 43 00

1 accrocheur (cloche taraudée intérieurement). . . . . 56 00

1,9)3 80 1 pngin à 3 montants, de 5 mètres et un c^ble 000 00

ToUl général. . . . 1,813 8^

Les sondages dans des terrains solides , non ébouleux, coûtent plus ou moins cher , suivant la dureté des bancs à perforer; mais Topé» ration est rarement entravée par des accidents quand elle est faite ^vec les précautions nécessaires. Celles-ci consistent , en premier lieu, à donner à la partie supérieure du trou de sonde une direction biea exactement verticale , qu'il est ensuite assez facile de conserver. L^s accidents ne peuvent guère provenir que d*un défaut d'attention et de soin dans la manœuvre , comme , par exemple , si Ton venait à roqv* pre , en rodant, un outil qui rencontrerait un obstacle; si Ton désa^semblait les tiges , en tournant au rebours , quand le$ emmanchements sont à vis ; si , dans le relèvement ou la descente de la sonde , on laissait retomber au fond du trou la partie inférieure de la sonde , des morceaux de fer ou autres corps durs. D'ailleurs , quand le terralq est solide et le trou régulier , les accrocheurs divers que nous avons décrits , ramènent assez facilement à la surface les parties de sonde ou les corps étrangers qui seraient restés ou tombés dans le trou.

Terrains difficiles à perforer. — Les difficultés graves proviennent de la nature ébouleuse des parois du trou , de Tirrégularité de coiislstance et de structure des bancs que le sondeurdoit traverser , d'une extrême dureté de la roche, ou d'une grande profondeur du trou. Les bancs de sables quelquefois tout à fait fluides; les couches de marnes ou d'argiles tendres, qui se resserrent sous la pression des assises supérieures et rétrécissent le trou ; les masses dures en petits amas ou en

rogoons , dads des couches tendres , comme par exemple les silex daos les terraio^ tertiaires d*eau douce et le terrain crétacé , les rognons de minerais de fer dans les couches de schistes du terrain bouit- 1er, etc. , exigent remploi de moyens particuliers. Si ces terrains difficiles sont tout près de la surface du sol , s*Us ont une faîMe épaisseur et s'ils ne sont pas aquifëres , il sera généralement préférable de les traverser par un puits vertical , au fond duquel on commencera le trou de sonde. Si ce puits a été poussé jusqu'à une profondeur de 18 à 20 mètres , et s'il n'y arrive point d'eau , on pourra remplacer l'engin de sondage par un simple treuil à manivelles installé sur. le puits , ou par un cabestan vertical établi à une petite distance , et u^e pe^lie de renvoi ou molette placée au-dessus du puits. En tous cas, si l'on établit un engin ordinaire, la longueur de liges qu'il sera possible de désassembler à la fois , sera augmenté de toute la profondeur du puits , ce qui procurera une économie de temps considérable , lorsque le sondage devra être poussé à une grande profondeur.

Glaisage du trou pour prévenir ies éboutetnenis, —Dans les trous desonde peu profonds , d'un petit diamètre, de 0",06 à 0^,08, destinés seulement à l'exploration du sous-sol, et qui, par conséquent , ne doivent pas être conservés longtemps, on parvient souvent à traverser des bancs ébouleux , et à consolider pour quelque temps les parois du trou, dans l'épaisseur de ces bancs, au moyen d'un simple glaisage* Quand on a traversé le banc ébouleux , sur une petite hauteur , on retire la sonde et l'on jette par la partie supérieure du trou des pelottes de glaise réduite en pâte très-consistante ^ en quantité suffisante pour remplir le trou jusques au-dessus du bauc ébouleux. On tasse d*abord cette glaise avec une masse à tête plate , d'un diamètre un peu moindre que celui du trou , puis l'on fore dans la glaise tassée avec la tarière ordinaire, ou mieux la tarière à glaise , fig. 21 , P/. ///. Il reste, après que le trou est vidé, un enduit glaiseux qui consolide les parois.

L'opération du glaisage est quelquefois exécutée avec moins de soin , en tournant simplement dans la partie du trou à paroi ébouleuse une tarière que l'on a remplie de glaise compacte. Quand le sondage doit être poussé très-profondément, ce moyen de consolidation serait insuffisant , et il faut avoir recours aux cofiFres ou tubes de retenue que l'on enfonce dans les bancs ébouleux.

Tubage des trous de sonde dans les terrains ébouleux. — On employait autrefois des coffres en bois carrés, armés par le bas d'uu sabot en fer tranchant , que Ton enfonçait dans le terrain avec le mou-

nEcuERcue des mines. 73

(on d'une sonneUe , à la maaière des pieux. Aujourd'hui l'on emploie à peu près exciusiTeraent des tubes circulaires en tôle, d*un dtamôtre exlérieur un peu phispetll que celui du trou , et que Ton enfonce généralement en tournant ; néanmoins , on leur donne une épaisseur de (61e assez for(e , pour qu'on puisse frapper qitetques coups de mou(on sur leur tète , sans les écraser , quand ils sont retenus par un obstacle saillant ou par la pression latérale du terrain.

Tubes de retenue en tôle. Leur description. — tes ftg, 1 , 2, 5, et 4, PL yiiïj représentent des tubes de retenue , le mode d'assemblajîc et les outils servant à la manœuvre. Les tubes doivent être en tôle de fer de première qualité , douce et sans gerçure. Leur épaisseur doit augmenter en même temps que leur diamètre. M. Degousée donne la suivante , pour déterminer les épaisseurs en raison du diamètre :

Pour 0<»,53 de diamètre , Tépaisseur de la tôle est de 0»,0(tô, 0«»,25 0«»,005.

0",15 On» ,002,

On nTemploie guère de tubes de retenue d*un diamètre inférieur

Les tubes sont confectionnés avec des feuilles de tôle de 2 mètres de longueur pliées à froid sur des rouleaux; la largeur du recouvrement est de 4 à 5 centimètres , et cette doublure est clouj^e avec des rivets en fer doux espacés de 4 à 5 centimètres , dont les têtes sont arrondies et aplaties en gouttes de sti^f intérieurement et extérieurement, afin de ménager l'espace, et de faire disparaître les saillies susceptibles d'accrocher soit les aspérités des parois du trou , soit les parties de la sonde.

Ils sont assemblés au moyen de frettes annulaires ou manchons en tôle, et de petits boulorfs à vis à tète aplatie , fig. 1 et 2. Il faut avoir soin , dans l'assemblage , de faire reposer les tuyaux exactement Pun sur l'autre, le manchon étant d'abord fixé avec des rivets, autour de l'extrémité du tube Inférieur. Ce manchon et l'extrémité du tube supérieur, sont d'ailleurs percés d'une série circulaire de trous, qui se correspondent exactement et qui doivent recevoir les petits boulons à vis h y fig. 2. Pour Tassemblage, on place le tube inférieur, portant le manchon, dans une situation verticale, au-dessous de l'engin. On serre le tuyau supérieur dans le collier de manœuvre , fig. 5 , et on le soulève en passant une corde dans les anneaux dd^ ménagés à cet effet aux extrémités du diamètre du collier. On laisse descendre le tuyau supérieur' dans la fïrette, on le tourne de manière à ce -que les trous du tuyau correspondent à ceux du manchon ou fret te. On dévisse l'écrou

74 CHAPITttK II.

ed'un boulon d*asseml>lagi\ On aUache celui-ci à une petite ficelle par le crochet qui le termine, et ou le laisse descendre dans rtiilérieur du tube supérieur. (Jn homme placé en bas saisit la ficelle avec un petit crochet recourbé passé dans un des trous qui sont en regard sur le manchon et le tuyau , amène ainsi le crochet du boulon vis-à-vis de rouverture, et fait passer en dehors la partie de ce boulon y portant le filet de vis auquel il adapte Técrou e. Après avoir vissé et serré les écrous jusqu'à refus, on coupe avec une scie la portion du boulon qui excède Fécrou , et Ton rive. Quand cette opération est terminée sur le contour entier, la jonction est parfaite et très-solide. Les tuyaux sont généralement assemblés dans Tatelier par trois, de manière à constituer des tronçons de mètres de longueur, ce qui n*excède pas la hauteur des engins employés dans les sondages ordinaires.

Enfoncement des tuhes de retenue. — Dès que le besoin de tuber le trou de sonde pour prévenir des éboulements , se fait' sentir , on descend une colonne de tuyaux , dont le diamètre extérieur doit se rapprocher autant que possible du diamètre intérieur du trou ; souvent on passe réquarrissoir dans la partie du trou que Von veut sontenir, avant de commencer le tubage , afin de détruire les aspérités des parois qui s'opposeraient à renfoncement. Malgré ces précautions on ne peut guère laisser moins de 1 centimètre de jeu, entre le contour extérieur des tubes et le terrain , et Ton ne peut ensuite forer dans Tintérieur delà colonne qu'avec des outils dont le diamètre est inférieur de 2 centimètres au diamètre extérieur des tubes, de sorte que le diamètre du trou de sonde , au-dessous de la colonne, est diminué de 4 centimètres. On descend les tuyaux par parties de 6 mètres de longueur , que Ton assemble entre elles sur place, suivant la méthode décrite plus haut. On se sert d'un collier de suspension , formé de deux pièces de bois, serrées par deslioulons à écrous, ftg. 4, pour suspendre la portion de la colonne déjà engagée dans le trou , et qu'on laisse dépasser le sol d'un mètre de hauteur environ. Le collier de suspension est posé sur le terrain. On élève avec le câble de l'engin , le nouveau tronçon de 6 mètres que l'on veut ajouter , et qui est saisi , à la partie supérieure dans le collier de manœuvre, fig. 3, et l'on procède à l'assemblage au moyen des petits boulons à vis. Quand toute la colonne prolongée est ainsi suspendue au câble de l'engin, on enlève le collier de suspension , et on laisse descendre la colonne. Si elle est arrêtée par des obstacles , tels que des aspérités , des cailloux , on descend un des élargisseurs dont il sera parlé plus loin ; enfin , on frappe quelquefois avec précaution , de légers coups de mouton sur le haut de la colonne , préalablement recouverte d'un tampon de bois , pour préve-

nir la déformation de la parlie supérieure du tuyau sous le choc du mouton.

Il convient de commencer le tubage , sans attendre les ébouleraents^ dès que Ton s'aperçoit que les parois du trou manquent de solidité « ou qu^elles tendent à se resserrer. Ainsi on devra tuber dans les sables pins ou moins désagrégés, dans les marnes et les argUes coulantes ou qui se resserrent , dans les bancs contenant des rognons de silex , de fer carbonate lithoïJe , ou autres minéraux qui n'adhèrent pas à la masse de la roche , etc.

On continue le forage , au-dessous des tubes , ainsi que je Tai déjà dit, sur un diamètre moindre de 2 centimètres que celui que les tubes ont à Tintérieur. Dans les bancs de sables désagrégés , de marnes ou d'argiles tendres , on pourra généralement faire suivre le tubage , c'est-à-dire prolonger la colonne , et l'enfoncer sur une assez grande, hauteur , sans employer le secours des outils élargisseurs. Le tube inférieur s'enfoncera en coupant et détachant les parties du terrain qui sont au-dessous , et qui ne se seraient pas éboulées naturellement.

Outils élargisseurs de M. Degousèe, — Si la consistance du terrain est trop forte pour permettre l'enfoncement , on devra recourir à l'emploi des outils élargisseurs , afin de détacher les portions de terrain qui s'opposent à la descente de la colonne de tubes. Il faut alors employer des outils qui puissent se développer lorsqu'ils sont parvenus au-dessous des tubes , et rentrer ensuite dans leur intérieur. Ceux dont M. Degousée fait usage , sont des outils à ressort. Le trépan à ressort , fig^ 5 ^ PL FUI ^ s'emploie lorsque des assises peu épaisses d'une roche dure sont intercalées entre des bancs ébouleux qu'il faut soutenir par une colonne de tubes , et que Ton veut faire filer la colonne à travers les assises dures. On agit alors sur celles-ci par percussion. Ce trépan est formé , comme l'indique la figure , de deux lames d'acier , terminées înférieurement par un biseau, mobiles autour des boulons ce y et entre lesquelles agit un fort ressort d'étau a , qui les pousse de dedans en dehors. La colonne de tubes étant enfoncée jusqu'à 0>n,â5 , ou 0^,30 au-dessus de l'assise dure 9 on introduit le trépan à ressort dans la colonne , en rapprochant les lames. Celles-ci s'écartent par l'action du ressort , dès que l'outil est arrivé au-dessous du tube inférieur; en agissant alors par percussion, comme pour l'emploi du trépan ordinaire , on élargit suffisamment le trou dans l'assise dure , pour que la colonne de tubçs puisse filer plus bas.

Quand la colonne de tubes est arrêtée par un banc d'une consistance

médiocre, comme certaines couches de craie, de marnes ou d'argiles, M. Degousée fait usage d*un outil qu'il appellepa/te d'écrevisse, avec lequel on attaque le terrain en rodant^ au lieu d'agir par percussion , comme avec Tinstrument qui précède; les deux lames de la patte d'écrevîsse , écartées par le ressort , sont à cet efiPet cintrées , tranchantes sur les bords latéraux , et terminées inférieurement par une pointe. M. Degoussée a décrit cet instrument dans les Annales des Mines, 1. 14 , 3« série , p. 319. Il emploie aussi pour élargir le trou , au-dessous d'une colonne , dans les terrains d'une dureté moyenne tels que les bancs crayeux , l'outil élargisseur ftg. 7, PL y HT, armé de deux lames dentées b. Cet outil se compose d*une masse de fer cylindrique fixée au bas d'une tige , par un gros écrou conique également en fer. Dans la masse cylindrique sont pratiquées deux échancrures, où se logent les pièces 6, qui tournent librement autour de deux boulons à vis verticaux engagés dans la masse , et soutenus par le gros écrou inférieur; quand les pièces b sont couchées dans les échancrures destinées à les recevoir, en s'appuyanl sur les bords de ces échancrures , elles ont une très-petite saillie en dehors. On descend cet outil dans la colonne de tubes , en tournani dans le sens convenable pour que tes lames demeurent couchées dans les échancrures. Quand il est arrivé au-dessous de la colonne , on tourne en sens contraire. Les lames se développent et mordent sur les parois dont elles enlèvent une épaisseur de 1 1/2 à 2 centimètres. Pour remonter l'instrument, on tourne en sens contraire ; les lames se replient dans 'tes échancrures, et l'outil peut rentrer dans la colonne de lube^.

Les instruments qui pi'écèdent doivent être solidement construits ; les assemblages des pièces qui les composent doivent surtout être trèsforts et bien ajustés, de manière à prévenir une rupture, qui pourrait laisser au fond du trou une des lames ou un boulon dont Textraction présenterait des difficultés.

Élargisseurs de Kind, — Kind se sert de deux sortes de trépans élargisseurs composés de deux branches articulées , et qui sont plus ou moins écartées l'une de l'autre par l'action d*un coin en fer logé entre elles , et attaché à l'extrémité de la corde du cylindre à soupape. L'un de ces trépans agit en frappant sur la roche de haut en bas. Dans l'autre, les tranchants du trépan sont retournés vers le haut, de sorte qu'il agit sur la roche, quand on le relève. Celui-ci sert à détruire la corniche de roche dure qui reste encore au-dessous delà colonne de lirt)es, lorsque Ton a déjà élargi le trou, dans sa partie inférieure, avec le premier trépan. Les élargisseurs de Kind , ■ que l'on peut appeler trépans élargisseurs à coin, sont représentés

par les ftg. 8 el 9, PL yill, La figure 9 représente le Irépan qui agit de haut en bas. Il se compose de deux branches a , a , dont Tune est réunie à Tautre par la charnière b. Un coin en fer, c , logé entre les deux branches , les lient plus ou moins écartées , suivant qu*il est plus ou moins enfoncé entre elles. Ce coin est garni sur les deux côtés de plaques en tôle , dj qui recouvrent les branches, et retiennent le coin entre elles. L'écartement de celles-ci est limité par deux goujons saillants, ee^ entrant dans une coulisse, g g sont les taillants de Toutil continus dans le plan diamétral du trou ; ff les taillants transversaux que Kind adapte à tous les trépans dont il fait usag^. En dessous de ces taillants, les branches a a se prolongent en des appendices h h^ qui ont 0'n,52 de longueur, qui pénètrent dans la partie déjà forée, et servent de guide à Toutil. Le coin est lié à une fourche terminée par une tige que Ton attache à la corde du cylindre à soupape, en passant celle-ci dans Panneau k. Le coin ne peut pas tomber en dessous des appendices h h des branches articulées, parce qu'il est armé à sa partie supérieure de deux crochets qui viennent porter sur les coulisses transversales qui limitent Técartement des branches.

Après avoir vissé cet outil élargisseur au bas des liges, on attache la lige du coin à la corde du cylindre à soupape. On donne de la corde, pendant qu'on descend la sonde dans le trou, afin que le coin retombe sur les coulisses e e et que les branches se rapprochent. Quand le trépan est arrivé en dessous de la colonne, on bande la corde du cylindre à soupape, ce qui relève le coin, fait écarter les branches deToutil, et les applique contre la roche. On fixe la corde à la tige delà sonde , et on procède en ballant comme avec un trépan ordinaire.

Le trépan élargisseur représenté fig, 8 PL'VllJ , sert à faire sauter la corniche qui reste immédiatement au-dessous de la colonne de iubes, et qui n^a pu être attaquée par Toutil qui précède. H est formé, comme le premier, de deux branches , dont Tune est articulée à charnière en &,avee Tautre. Chacune d'elles se termine en bas par une partie arrondie, e ^c^ armée d^un tranchant aigu retroussé vers le haut, d est un anneau coulant qui limite Técartement des deux branclies, et qui , quand il est descendu tout à fait au bas de Toutil , recouvre les tranchants fig. 8 À. Le coin e, garni des feuilles de tôle^qui lui servent de guide; est suspendu à cet anneau ; celui-ci tient à uae laurdie dont la tige est liée à la corde du cylindre à soupape.

Ce trépan étant fixé au bas des liges , et le coin attaché à la corde , en laisse la corde lâcfae.Le coin retombe, les branches se rapprochent, et'

78 €HAt4TR£ 11.

Ton descend Toulil en dessous de la colonne. Quand il y est parvenu, on relève le coin en bandant la corde , que Ton amarre à la léte de la soude, et les taillants du trépan attaquent la roche , en imprimant à la sonde un mouvement vertical de bas en haut. On fait ainsi sauter la dernière corniche de roche dure sur laquelle porte la colonne de tubes que Ton peut alors enfbncer par les procédés ordinaires.

Lorsque Ton a été obligé de soutenir les parois d'un trou de sonde par un tubage , sur une certaine hauteur, et que Ton rencontre , audessous des bancs ébouleux, des assises solides d'une grande épaisseur, on fore dans ces dernières , au diamètre intérieur des tubes sans faire suivre la colonne.

Si Ton rencontre de nouveau , au-dessous des assises consistantes, des bancs ébouleux, on est obligé ou d'agrandir le trou, avec les outils élargisseurs que je viens de décrire, ^r toute la hauteur du terrain solide, pour faire descendre la colonne supérieure , ou de placer une deuxième colonne dans Tintérieur de la première , au moyen de laquelle on soutiennes parois, dans le terrain ébouleux inférieur. Par l'introduction d'une nouvelle colonne de tubes on diminue le diamètre du trou d'environ 4 centimètres. Aussi faut-il éviter, autant que possible , de multiplier les colonnes de tubes , si l'on prévoit que le son^ dage entrepris devra être très-profond , et qu'on aura à traverser plusieurs alternatives de bancs ébouleux , et de bancs solides , parce que cela finirait par réduire le trou de sonde à un diamètre trop faible.

Indépendamment des bancs solides qui peuvent empêcher de faire filer la première colonne de tubes, quand ils sont trop puissants , parce que l'usage des outils élargisseurs n'est pas exempt de difficultés , et que d'ailleurs les frais d'élargissement sur une grande hauteur sont considérables, la pression horizontale des couches traversées, sur le contour extérieur des tubes, met quelquefois obstacle à l'enfoncement. Cette pression est très-forte dans les terrains mous , argileux ou marneux, surtout quand onles rencontre à de grandes profondeurs. Après qu'on s'est assuré que la première colonne ne peut plus descendre , et que de nouvelles tentatives dans ce but pourraient être suivies d'accidents plus graves , on se décide à en introduire une seconde* Celle-ci peut avoir la profondeur totale du trou ; alors elle est recouverte dans la partie supérieure , par la première colonne ; ou bien elle peut être descendue ou moyen d'un appareil fixé à l'extrémité des tiges , et uê pas se prolonger jusqu'à l'orifice supérieur du trou.

Colonnes de tubes perdues, — Une colonne de tubes qui ne s^éiève |)as jusqu'à l'orifice du trou de sonde , présente des inconvénients qui f6nt que quelques sondeurs y ont rarement recours. Pour la descendre,

RBCHltRCitB DB$ MINES. 70.

oti la termine ordinalTemeitt à isa partie supérieure pâf un tuyau mufti d*un collet plus fort , taramlé en écrou , dans lequel on engage un tampon à vis que Ton fixe à Textrémité des tiges de la sonde. Après avoir descendu la colonne ainsi fixée aux tiges, on dégage celle-ci, en tournant de manière à dévisser le (ampon« 11 faut pour cela que les tiges soient assemblées à enfourcliement, ou, si elles sont assemblées à vis , que le filet du tampon engagé dans le tuyau soit en sens inverse des filets des assemblages. Celle colonne perdue ne peut plus être prolongée par sa partie supérieure ; on doit donc lui donner, avant de Tenfèncer ,1a longueur totale quVlle devra avoir, longueur qu*on ne peut déterminer que sur des probabilités fort vagues. Chaque fois qu'on est obligé de renfoncer, à mesure de Tapprofondissement du trou , il faal redescendre le tampon à vis placé à Textrémité des tiges, engager ce tampon dans la colonne, et comme les filets delà vis du tampon et ceux des assemblages sont en sens inverse, on risque de désassembler les tiges , en cherchant à visser le tampon. Au lieu de chercher à visser la colonne aux tiges , il est préférable de fixer à Textrémité de celles-ci , un tampon en bois qui pénètre sur une certaine hauteur dans Tintérieur des tuyaux , et qui est pourvu d*nn rebord plus large par lequel il s^appuie sur leur contour sirpérieur ; en soulevant ensuite , et laissant retomber d*une petite hauteur les tiges de sonde , et frappant à petits coups , on parvient à enfoncer la colonne, quand le trou a été au préalable élargi dans la partie inférieure. Cette manœuvre est beaucoup plus facile, lorsque la sonde est composée de deux parties réunies entre elles par une coulisse qui sera décrite plus loin , et dont il faut toujours se servir dans les sondages très-profonds. Kind, qui fait souvent usage, dans sa pratique, de colonnes perdues; recommande ce moyen de les enfoncer. Pour les descendre dans le trou , il ne se sert pas du tampon à vis , mais de Tinstrument représenté /2^. 2, PI ni, qui consiste en une fourchette dont les branches <mi, ont 0«,65 de longueur , 0>»,054 de largeur et On,OI5 d'épaisseur; Tune des branches est articulée à charnière , en c , sur Taatre qui se termine par le pas de vis servant à fixer Poutil à la tige de la sonde ; chaque branche est armée d*une rangée de goujons arrondis enfer b, h, 6, relevés vers le haut ; une pièce e, courbée en larme d'équerre et tournant autour d^un boulon lié à la branche fixe de la fourche , maintient les deux branches écartées , quand elle est dans la position représentée ffg. 2 , et leur permet de se rapprocher quand on relève vers le haut la partie k de Téquerre. Celle-ci est pourvue d'un œil auquel on attache la corde du cylindre à soupape ; letuyau supérieur de la colonne est percé de plusieurs trous espacés

80 CDAPITIIE II.

de manière à recevoir les goujons 6,6, 6 ; quand la fourche est in- Iroduile dans ce tuyau , et que les goujons sont logés dans les trous, on place Téquerre e dans la position convenable pour maintenir écartées les branches de la fourche ; on descend ensuite la colonne entière suspendue aux tiges par Tintermédiaire de Tinslrument ; on a soin de l^lier la corde du cylindre à soupape qui est attachée à la pièce e ; lorsque la colonne est arrivée à la profondeur où elle doit rester, profondeur qui doit être exactement connue d^avance , on tire sur la corde ; la pièce e change de position et permet aux branches de la fourche de se rapprocher; on descend un peu la tige pour dégager les goujons 6 y 6, 6, des trous du tuyau , et on relève les tiges sans difficulté. Quand une colonne perdue a été enfoncée jusque tout près de la base de la colonne précédente et d'un diamètre plus grand , dans rintérieur de laquelle elle a été placée , si le terrain continue à être ébouleux , et si Ton ne veut pas enfoncer une autre colonne qui rélrè* cirait le trou , on est obligé d'extraire la colonne trop courte , qu^on ne peut allonger sur place. L'extraction s'opère au moyen d'arracbetuyauxqui seront décrits plus loin : mais elle est quelquefois accompagnée de graves difficultés; d'ailleurs , les fiarois du trou peuvent s'ébouler pendant l'opération ; enfin, malgré la précaution que Ton prend toujours de renforcer et d'évaser en forme d'entonnoir Torifiee supérieur d'une colonne perdue, il esta craindreque les outils descendus dans l'intérieur de la colonne supérieure ne viennent s^appuyer sur les bords de la colonne inférieure, et ne les dégradent. Nonobstant ces inconvénients on se sert de colonnes perdues^ dans les sondages très-profonds, et M. Mulot en a fait usage avec succès, dans le forage exécuté à l'abattoir de Grenelle. Les liges de sa sonde étaient assen^blées à enfourcbement. Kind en fait également usage , et ne laisse en général les colonnes de tubes se recouvrir que sur une hauteur de I à 2 mètres. M. Degousée ne les emploie que dans des cas rares et exceptionnels; leur emploi ne présente pas d'ailleurs aux sondeurs une économie aussi grande qu'on serait tenté de le croire, parce qu'après Tachèvement d'un trou de sonde, on parvient à couper les colonnes de tubes , à une profondeur quelconque , et à extraire les parties qui sont recouvertes par des colonnes d'un plus grand diamètre , de manière à n'abandonner dans le trou , après son achèvement , qu'une seule ligne de tubes de diamètres inégaux, allant en croissant depuis le fond jusqu'à l'orifice , et dans laquelle les colonnes de différents diamètres se recouvrent seulement sur une petite hauteur.

jDe» aeeidêniê qui arrivent dan» les sondagei*

Précautions à prendre pour éviter leê accidents. Limites des

effbrts de traction et de torsion que peuvent supporter les tiges.

i — Les accideAts les plus fréquents sont la rupture d*un outil ou de la

ligne de tiges, la chute de morceaux de fer tels que des boulons , des

i claYettes^ des outils accessoires au fond dû trou , les éboulements des

I parois ou des roches anguleuses du fond sous lesquelles les outils s'en-

I gagent, réerasement ou la déformation des tubes de retenue sous ta

' pression latérale du terrain , le déchirement de ces tubes par les outils

de la sonde q«and le trou a dévié de la verticale, la remoniée dé

I sables tout à fait désagrégés et presque fiuides dans Tiiltérieur dtl

! trou.

I Ces accidents peuvent occasioDiier dtti pertes de tempi , et par eoii«

' séquent des dépenses considérables. Ils sont ^elquefois de nature à

I rendre à peu près impossible la continuation do forage « en ce sens

qu'il en coûterait moins cher de forer un nouveau trou , que de répa-* rer celui qui est déjà fait. Le sondeur doit donc, avant tout, prendre les précautions les plus minutieuses pour les éviter. Il veillera d'abord à ce qtfaucun corps étranger ne puisse tomber dans le trou, ou n'y soit introduit par malveillance; il surveillera la manœuvre de l'extrac-^ tion et de la descente delà sonde, pour éviter qu'une partie des tiges échappant au grappin ou aux clefs de retenue retombe d'une grande hauteur au fond du trou , chute dont le résultat serait presque toujours la rupture de la ligne de tiges en plusieurs parties qu'il faudraitextraire successivement. 11 s'attachera à conserver à l'axe du trou une direction parfaitement verticale. 11 emploiera des tubes de retenue à temps, aussitôt quil aura des indices de la 'nature ébouîeuse ou coulante du terrain perforé. U augmentera l'épaisseur des tubes , en raison de leur diamètre, de la nature du terrain, et même de la profondeur au-des^ sons de la surface. S'il sent qu^un outil est engagé , il devra manœuvrer avec les plus grandes précautions , et ne forcer sur les tiges , surtout extournant, qu'avec beaucoup de précaution, afin d'éviter une rupture qui augmenterait les difficultés. On ne doit généralement pas s'exposer à ifaîre subir aux tiges un effort de traction , dans le sens lOD^tadinal, supérieur à 14 kilogrammes par millimètre carré de leur plus petite section transversale ; c'est à peu près le tiers de l'effort qui occasionnerait la rupture immédiate des tiges. S'il était fréquemment répété , il altérerait leur élasticité et finirait à la longue par déterminer leur rupture. Quanta la rupture par torsion, le moment des efforts de