DESCRIPTION DE L'APPAREIL EMPLOYÉ

facilement être déplace dans un terrain qui offre peu de résistance latérale; si, au contraire, l'équilibre entre les deux forces agissant sur le caisson existe à haute mer, le poids devenant plus fort quand la mer baissera, prendra la prépondérance et occasionnera une bi-usque descente, dans laquelle le caisson peut se déverser. En faisant varier la pression intérieure, on peut atténuer ces actions nuisibles à la régularité de la descente, mais on ne peut pas les détruire, parce que la pression est commandée par la profondeur, à laquelle on opère : ainsi, par exemple, si à hautes mers on voulait la diminuer comme ce serait désirable, Teau remonterait dans lu chambre inférieure et le travail serait interrompu.

La variation du niveau, due à l'action des marées, est donc une cause de difficultés très-sérieuses et peut occasionner de graves accidents.

Pour la pile rive droite, le terrain formé de sables vaseux avait encore une certaine consistance, et il n y a pas eu de déplacement grave pendant le fonçage; toutefois, en arrivant au fond, le caisson s'est trouvé un peu penché vers la rive, dans le sens de sa largeur. Cette déviation n'a eu heureusement pour effet que de faire perdre de ce côté la retraite prévue au niveau des basses mers, de sorte que les maçonneries supérieures sont encore d'aplomb sur la base de fondation ; néanmoins, cette circonstance prouve qu'il serait bien utile de projeter des retraites plus fortes, sauf à subir Taugmentation de dépense qui en résulterait.

Un autre inconvénient s'est produit pendant la descente : l'enveloppe en tôle formaut batardeau pour la construction des maçonneries étant très-mince, s'est gondolée irrégulièrement, de telle sorte que sur certains points les maçonneries n'ont pas eu exacte^* ment les dimensions qu'elles devaient avoir; il en est résulté qu'a Tamont de la pile, dans une partie de l'avant^bec, on n'avait plus la place nécessaire pour poser les pierres du socle. Il a fallu couper le batardeau et travailler seulement à la marée pour cette partie de maçonnerie.

Lorsqu'on arrive sur le rocher, il est bien important de le déraser autant que possible, ou du moins de ne pas laisser subsister le plan de glissement vers Textérieuri Pour la rive droite, le rocher

2^28 APPKNDICE.

nèla'ii pas trùs-irréguUer et on est parvenu à asseoir le caissou en le dérasant un peu sur certains points.

Pour la pile rive gauche, les opérations successives ont été b mêmes ; mais bien que la profondeur fût moins graude et Tépaisseor du terrain a traverser moins considérable , on a éprouvé de plu^ grandes difHcultés. Le terrain, composé de vase plus franche quii l'autre pile, offrait beaucoup moins de consistance, de sorte que peu de temps après le commencement du fonçage, la pression ayaol diminué tout à coup par suite d*unc avarie survenue à la machine qui comprimait Tair, le caisson s*est enfoncé brusquement en prenant une forte inclinaison vers l'aval ; de plus, dans ce mouvemeDl, la tôle du batardeau, trop fortement pressée contre les maçoDne^ie^ de Tarrière-bec, s'est déchirée un peu au-dessus des basses mers, on ne pouvait plus reprendre ces maçonneries sans installer df nouveaux appareils, qui auraient demandé beaucoup de teni|>i»et de dépense. D'un autre côté, si l'on se bâtait d'élever ces maçonneries pendant qu'on le pouvait encore, on augmentait la charge sur ce point et l'on tendait à accroître encore le déversement. Nous' devons ajouter que, dans la descente brusque, la chambre de travail s'était emplie de vase jusqu'au toit; heureusement il n'y availà ce moment-là personne dans la chambre. Quand on a repris le travail on a commencé par déblayer du côté d*amont, afin de redresser le caisson; puis, pour Tempécher de s'enfoncer aussi facilement eu aval, on a établi dans cette partie un cuvelage ou plancher formé de madriers et bien étayé contre le toit, de soile que le caisson, au lieu de porter sur le terrain par le tranchant après Tenlè^eineDl des déblais inférieurs, s'est trouvé reposer sur une surface horizontale assez grande. Le mouvement a donc été arrêté vers l'aval; on en a profité pour réparer le batardeau et exhausser les roaçonneries ; en même temps que, par des déblais bien conduits à Tamont, on est parvenu à faire enfoncer cette partie, de manière à redresser le caisson. La descente a été ensuite continuée jusqu'au rocher, non sans difficultés et sans craintes, mais au moins sans aucuu accident sérieux.

Quand on est arrive sur le rocher, on la trouvé, ainsi que l'indiquaient au reste les sondages, dans une poi^ition beaucoup piu>

TEMPS Eill^LOYÉ. 229

iléravorable pour la pile rive droite. Il présentait, en effet, une ililTérence de niveau de 4 "",50 dans le sens de la longueur de la pile, et des différences de l'^^lS à l'°,30 dans le sens transversal, pour conduire le tranchant jusqu'au point le plus bas, il aurait fallu beaucoup de temps, car le rocher était un schiste très-dur, et remploi de la poudre dans la chambre de travail était impossible. On s'est contenté de déraser ce rocher au pourtour, de telle sorte qu'il présentait sur les 4/5 environ du développement du tranchant une surface horizontale, sur laquelle on a fait reposer ce tranchant, et pour la partie d'aval qui offrait encore une surface allant jusqu'à 90 cent, en contre-bas de cette dernière position du tranchant, on a disposé des palplanches verticales, et formé ainsi une sorte de batardeau, à Tabri duquel on a pu épuiser (la vase extérieure étant très-étanche). On a ensuite taillé le rocher par redans. AGn d'éviter des plans de gUssement, on aparfaitement nettoyé la surface, et en6n on a procédé au bélonnage, qui a été fait avec tous les soins déjà décrits pour l'autre pile.

TcBps oHpioyé. — Le temps employé à la fondation de ces deux piles a été assez considérable, parce que, bien qu'en elle-même ropération semble pouvoir être conduite rapidement, et présente ra?antage de pouvoir être faite à peu près aussi rapidement à toulo hauteur d'eau, on perd beaucoup de temps à l'installation d'appareils difficiles à manier, on est astreint à l'emploi de machines qui demandent des réparations fréquentes, et enfin on est exposé à des accidents occasionnant des retards. En réalité, pour la pile rive droite, on a employé près de trois mois aux installations et à la mise en place du caisson, trois autres mois (du 8 février au 9 mai 1862) au fonçageet au dérasement du rocher, quinze jours au remplissage de la chambre de travail et à Tachèvement des travaux de fondation ; en totalité six mois et demi. Pour la pile rive droite, qui a été poussée très-activement vers la fin, parce que l'on <Hait trop pressé pour l'ouverture de la ligne, on a employé encore plus de trois mois (du 1^ avril au 7 juillet) au fonçage et au dérasement du rocher; le remplissage et l'achèvement des travaux de fondation ont pris onze jours, et c'^t seulement le 18 juillet que l'on a pu recommencer les maçonneries en élévation de la pile. FJIes

étaient terminées le 5 août, et Ton a pu, des le lendemain, commencer la mise en place du tablier du pont.

Il ne faudrait pas, des résultats donnés ci-dessus pour le fonçage, chercher à déduire un avancement journalier, parce que la duréf du traTail tient principalement aux interruptions résultant de bien des causes diverses ; mais ces résultats sont utiles à connaître, afin qu'on ne se fasse pas d'illusions et que l'on ne croie pas que, si le caisson est capable de descendre de 50 cent, par jour, pareiemple, on pourra exécuter en un mois une fondation à 15 mètres de profondeur. Il y a dans ces travaux-là beaucoup d'éventualités, dont on doit tenir compte ; mais il faut bien reconnaître aussi qu'à Lorient on était dans des conditions exceptionnellement mauvaises, à cause de l'action des marées, défaut de consistance du terrain et de linclinaison du rocher, surtout pour la seconde pile.

DéyeiMes. — Les travaux avaient été entrepris pour la somme de 200,000 francs, on y a ajouté dans le décompte une somme 7,000 francs, pour réparer une omission au sujet de la taille ie< moellons ; il faut compter en outre environ 5,000 francs pour frais de surveillance et divers ; la dépense totale s'élève donc a 210,000 francs, soit 105,000 francs par pile, pour une profondeur moyenne de 18™,05 au-dessous des hautes mers. La section de chaque fondation étant de 56 mètres à la partie supérieure, le prix, par mètre superficiel, s'élève à environ 2,900 francs. Ce prix est trés-élevé, mais la profondeur était grande et les autres conditions d'établissement très-mauvaises ; il faut considérer, en outre, que la base de fondation est, dans le cas actuel, à très-peu pràs celle de la pile même, et que par conséquent la superficie de cette ba:^ s'est trouvée beaucoup plus complètement utilisée que dans la plupart des autres modes de fondation, de sorte, qu'en réalité, b dépense, com|)arée à celle des autres ouvrages, n'a rien d'exap'K pour l'ensenililc du résultat obtenu.

Mais il n'en est pas moins vrai que le prix du mètre superficiel est fort cher, et que par conséquent le procédé deviendrait eslrcmement dispendieux pour des ouvrages ou pour des terrains qui nécessiteraient un grand empâtement. Le prix du mètre cuhee^t de 162 francs.

DEPENSES. . 251

Si l'on cherche à dccx)CDposer le prix total en évaluant les maçonneries d'après leurs cubes réels avec les prix élémentaires du projet, en supposant un prix de 60 cent, pour la tôle, dont le poids total s'élève, pour les deux piles, à 86,000 kilog., en admettant ^c le reste doit être attribué au fonçage et à la mise en place, on aura :

Tôles : 86,000 kilog. à 60 cent 51,600

Maçonneries d'après évaluation détaillée. ... 51 ,800

Mise en place et enfoncement des caissons. . . 90, 000

Divers 16,600

Total 210,000

Or, conm)e l'enroncement dans le terrain n'est en réalité que de Tingt mètres pour l'ensemble des deux piles, on voit que le mètre courant a dû revenir à 4,500 francs.

Mais il importe de remarquer qu'à Lorient on n'avait que deux piles semblables à fonder, et que par conséquent les frais de matériel et d'installation grèvent considérablement le prix de rcvient.

Dans des ouvrages aussi spéciaux que des fondations h air comprimé, c'est aux entrepreneurs qu^appartient principalement le mérite de l'exécution , et il est juste d'ajouter qu'à Lorient, MM- Gouin etComp. ont eu non-seulement à exécuter le travail* mais encore à projeter les caissons et à combiner tous les appareils nécessaires à leur mise en place.

Aux ponts de la Loire, à Nanles, M.M. Ernest Gouin et Comp. ont modifié d'une manière très-heureuse la disposition des chambres d'équilibre.

Les écluses à air, au lieu d'avoir deux petits sas servant l'un et l'autre également aux hommes et aux matériaux, sont plus grandes qu'à Lorient et comprennent trois compartiments distincts. L'un, affecté aux hommes, peut aisément en tenir quatre à la fois, dans un espace suffisamment élevé et éclairé; un second compartiment ("Si destiné à contenir un petit viragonnet, qui communique tantôt ♦ïvecla chambre d'équilibre, tantcH avec l'air extérieur: lorsqu'il

est en communication avec la chambre d'équilibre, on le remplit avec les bennes qui vienneni.de monter les déblais, puis on ferme la communication, on écluse, elle wagon, sortant à Tintérieurde son sas, vient se décharger à Tair libre, il rentre ensuite pour recevoir un autre chargement; le troisième compartiment est un cylindre vertical, destiné à l'introduction du béton pour le remplissage de la chambre de travail. Avec un système ainsi perfectionné, le travail s'opère rapidement et avec une grande régularité. Enfin, il faut ajouter que le treuil du montage des déblais, au lieu d'élre manœuvré par des hommes, est mis en mouvement par un appareil, dont le moteur est une presse hydraulique. Dans ces conditions, on pourrait facilement extraire par jour 50 mètres cubes de déblais, ce qui correspondrait à un enfoncement d'un mètre, mais la nécessité de remplir en béton une partie correspondante du caisson proprement dit, et d'exhausser la tôle formant batardeau, empêchera très-probablement d'obtenir un fonçage aussi rapide. 11 est loin d'avoir été atteint pour les premiers caissons mis en place, et à Nantes comme à Lorient les installations et les essais ont déjà nécessité beaucoup de temps.

Comparant entre eux les différents procédés de fondation qu il a décrits, M. Croizette Desnoyers exprime l'opinion suivante sur l'emploi de l'air comprimé.

Emploi de l'air eomprimé. — L'emploi de l'air comprimé permet de pénétrer jusqu'à de très-grandes profondeurs dans des terrains perméables ou sans consistance; il donne donc le moyen d'aller trouver le rocher, de le nettoyer et de le déraser là où il serait impossible de l'atteindre autrement; il procure, par conséquent, à la construction une base très-solide , donne la faculté d'exécuter le massif de fondation avec tous les soins désirables, el fonctionne d'une manière indépendante de la hauteur des eaux, ce qui permet de travailler presque en toute saison.

Mais en regard de ces avantages, il présente de grands inconvénients , il peut, aux grandes profondeurs, nuire à la santé des ouvriers ; il présente de nombreuses chances d'accidents, il exige de longs préparatifs, et enfin il est d'un prix très-élevé. Celte dernière circonstance conduit à réduire autant que possible l'empâte-

EMPLOI DE I/AIR œUPRIMÉ. 255

ment, et diminue beaucoup les garanties de solidité de l'ouvrage.

L*air compnmé peut être employé dans des lubes ou dans des caissons ; les tubes Fonctionnent d'une manière plus régulière, et présentent moins de chances d'accident dans la descente ; mais ils Eont de petite dimension, ils offrent peu de surface et ne peuvent convenir que pour des travées métalliques. S'ils présentent un grand diamètre, ils occasionnent autant de dépenses qu'un caisson (nous avons vu qu'à Lorient un caisson avait remplacé, sans aug* menlation de prix, deux tubes de 4*", 50), et ne donnent pas comme loi une base unique et homogène. C'est donc exclusivement dans des caissons qu'il convient d'employer l'air comprimé pour des piles en maçonnerie. C'est également ainsi qu'il y a lieu de l'utiliser pour établir des culées dans des terrains, de nature à exercer (le fortes poussées. Dans ce cas, il sufTit d'employer deux caissons parallèles, placés longitudinalement. Cette disposition serait à observer même pour des culées de pont métallique à établir dans des terrains vaseux.

L'emploi de l'air comprimé ne doit évidemment pas être appliqué à des profondeurs au-dessous de dix mètres; car, jusque-là, il y aurait certainement avantage à fonder, même en pleine rivière, soit par épuisement, soit par béton jmmergé. En dehors des eaux courantes, l'emploi des épuisements peut être prolongé bien au delà de dix mètres, si le terrain est imperméable ; on peut aussi, même lorsque cette dernière condition n'est pas remplie, fonder sur pilolis, pourvu que la disposition des lieux permette de charger préalablement le sol. Dans ces divers cas, l'emploi de Tair comprima occasionnerait plus de dépenses et doit être écarté. Il faut donc, à notre avis, réserver cet emploi : l^pour les fondations en rivière au delà de dix mètres de profondeur; 2° pour les fondations profondes à l'abri des eaux courantes, dans les terrains perméables, lorsqu'il n'est pas possible d'y établir solidement des pilotis, on lorsqu'en raison de l'importance de l'ouvrage, ce dernier mode, même dans de bonnes conditions, n'est pas jugé suffisant.

Dans tous les cas, lorsque le terrain ne présente pas de résistances latérales, il nous paraîtrait presque indispensable d'augmenter la largeur des caissons en leur donnant de fortes saillies sur la base

234 APPENrHCE.

(les piles , oa diminuerait des chances de déversement dans Li descente, et l'on accroîtrait beaucoup la stabilité de la fondation.

Sans méconnaître aucun des avantages de ce puissant moyen d'action, nous pensons donc qu'il ne faut pas en abuser, et que, tant à cause de son prix élevé que des chances d'accident qu*il présente, il importe de le réserver pour les circonstances difficiles, là où il serait à peu près impossible d'arriver à une bonne solution par les autres procédés.

FMFMiiient da wnmmt Ceaia. — Nous avons déjà parlé dans le premier volume des procédés employés pour percer le mont Cenis. Les lignes qui suivent sont extraites d'un rapport présenté aux Chambres italiennes sur les travaux exécutés.

L'air comprimé est approvisionné à Taide de pompes mises en mouvement par des chutes d'eau, abondantes dans cette partie de la montagne, dans de grands réservoirs en fonte, à- parois suffisamment épaisses, placés au bout de la galerie. Il se rend du réservoir dans les cylindres par une petite conduite régnant dans toute la longueur du souterrain. On craignait dans l'origine que Tair comprimé ne s'échappât par les joints des réservoirs ou qu'il ne filtrât au travers des pores du métal. On supposait aussi qu'il pourrait y avoir une grande perte de pression au passage de l'air dans les conduites. L'air ne s'échappe pas des réservoirs, et la perte de pression, mémo à de grandes distances, est insignifiante ^

Les machines à air comprimé fonctionnent bien; toutefois .M. Someiller lui-même, dans son rapport sur les travaux du mont Cenis, avoue que nulle machine industrielle ne présente des organes plus nombreux et plus délicats. D'un autre côté, la fatigue qu'éprouvent ces machines est énorme ; car on calcule que chaque machine donne, par année, 7,250,000 coups de fleuret sous une pression de 90 kilogrammes. Les frais d'entretien doivent donr être considérables, et l'on s'applique à les réduire en améliorant les machines. Les premières machines étaient lourdes et peu puis-

* La perle de prersion, d'après des expériences faites à Turin, ne serait, avec de l'air à 6 atmosphères, circulant dans des conduits de 10,20 de diamètre, que de 0 07» |)our 7 kilomi^tres de longueur, et de 10 pour 100 dans un tuyau de 25 kilomèln^