PONT SIR LA HARPER

métaux sont donc* employés dans les conditions qui permettent d'utiliser le mieux possible leurs propriétés. La résistance à la flexion des parties constitutives du système n'entrant pas en jeu, toutes les fibres travaillent également, pourvu que la section des barres soit proportionnée aux forces qui agissent suivant leur axe. La différence entre l'élasticité des deux métaux ne peut être présentée comme une objection à leur combinaison, puisque tous les assemblages sont articulés.

Ce système, qui présente la légèreté des ponls suspendus, a sur ceux-ci l'avantage que toutes ses parties peuvent être visitées et garanties facilement de l'oxydation, et que sa rigidité met un obstacle à l'amplitude des vibrations.

Il y a lieu d'observer en outre que les efforts de tension sont ré-

Fig. IH. - Pont »ur la llaiprr.

partis sur un grand nombre de pièces indépendantes, et que la rupture d'une des barres ne saurait avoir des conséquences graves.

Le pont sur la Harpera 37m,80 d'ouverture; sa bailleur, mesurée entre les boulons d'assemblage des tirants, est de .7", 20.

Le poids agissant sur ebaque ferme est évalué ainsi :

Poids du fer et de la fonte 10,982k,08

— de la charpente 6,801 k,50

— de la surcharge 75,429\28

— représentant les forces vives dues au choc. 1 1 ,355k,50

Total. .... 102,548k,16

TI'.WAlIX DF TERRASSEMENT FJ TRAVAUX D'ART.

Sous ce poids, l'effort supporté par les tirants en fer est de 7,254k,72 par pouce carré, leur résistance absolue étant de 36,273k,60, ce qui correspond à llk,25 par millimètre carré.

Ce pont, depuis sa construction, a été exposé aux températures les plus extrêmes et à un passage journalier de vingt trains en moyenne. Pans les conditions les plus défavorables de température et de charge, la flèche n'a pas dépassé 16 millimètres environ.

Pont miNpendu du Mn^ara. — Le pont du Niagara (flg. 145) est une véritable poutre treillissée d'une grande rigidité suspendue à des chaînes en fil de fer.

Fiji. 1IR. -—Coupe du jo ,i s-.ispen-lu «lu Niagara.

Ce pont, qui donne passage en même temps à un chemin de fer et à une route, ainsi que l'indique la coupe transversale (fig. 145), a 246 mètres de portée, et il est établi à 74 mètres au-dessus de la rivière. Il n'a coûté que deux millions de francs. Commencé en 1852, il a été livré à In circulation en 1856. L'ingénieur de ce

PONT SUSPENDU \l\f.\RA. 527,

pont, M. Rœbling, en construit en ce moment un second sur le Kentucky, qui aura 567 mètres de portée.

Les chaînes de suspension sont au nombre de quatre, et les tiges de suspension au nombre de 624. Le poids total du pont ne dépasse pas 906 tonnes, et la charge accidentelle provenant du passage des trains sur la voie de fer, ainsi que de celui des piétons ou voilures sur la roule, ne dépasse jamais 226 tonnes. La résistance des tiges de suspension est bien supérieure à l'effort auquel elles doivent résister, même en supposant qu'il se produisît une secousse soudaine, comme cela pourrait avoir lieu dans le cas d'un ouragan.

La destruction du pont suspendu de Weeling, aux États-Unis, à la suite d'un coup de vent, avait fait naître des doutes sur la solidité des ponts suspendus. M. Rœbling a cherché à dissiper les craintes du public en ce qui concerne le pont du Niagara, en publiant les lignes qui suivent :

« Au pont du Niagara on a pris toutes sortes de précautions pour en assurer la stabilité. Le corps du pont, formant une boîte ou poutre creuse de 7m,32 de large sur 6",10 de profondeur, avec de solides longrines de 1",.V2 d'épaisseur et de forts treillis, possède assez de rigidité pour résister à l'action d'un coup de vent, quel qu'il soit. Toutefois, pour parer à des accidents imprévus, on a tixé le tablier inférieur au moyen de 56 tirants métalliques, soit au roc solide des bords de la rivière, soit à d'énormes masses de roc détachées. Le pont a subi l'épreuve des vents violents qui soufflent dans le pays où il se trouve. Il est hors de doute qu'il ne souffrirait aucun dommage d'un ouragan. Le tourbillon qui causa récemment de si grands ravages dans la ville de Niagara et qui se lit aussi fortement ressentir à Lockport et à Rochester n'agit pas de toute sa force sur ce pont. On ne ressentit qu'un violent choc momentané, accompagné d'une grande obscurité. Ce choc, qui du reste ne dura que quelques secondes, ne produisit pas le moindre effet sur le pont.

« Un train pesant, lancé à la vitesse de 56 kilomètres par heure sur ce pont, occasionne beaucoup moins d'ébranlement que vingt grosses têtes de bétail passant au trot. Les cortèges publics marchant

534 TRAVAUX l>K TERRASSEMENT ET TRAVAUX ll'ART.

au son de la musique ou des troupes de soldats marchant au pas produiraient un effet pire encore. Aussi les troupeaux de bestiaux doivent -ils être divisés en groupes de 20 têtes au moins, et Ton n'admet pas au delà de trois groupes ou de soixante bestiaux à la fois sur le pont. Chaque groupe doit être conduit par un homme avec défense de lui laisser prendre le trot. »

Procédé de fondation Inbulaire.

Nous avons consulté, pour rédiger cette description, un intéressant Mémoire publié dans le Compte rendu de la Société des Ingénieurs civils, par M. Charles Nepveu (juillet, août, septembre 1855), un Mémoire inédit de M. Lavallcy, directeur de la grande usine de MM. Gouin et C'e, le travail publié par MM. Yuigner et Fleur-Saint-Denis sur le pont de Kehl, plusieurs notes qui nous ont été fournies par M. Goschler, directeur de la grande usine pour le matériel des chemins de fer, et enfin nos propres notes.

Foudution aveu pieux a H*. — MM. Brunei, Cubilt et Stephenson se sont servis avec avantage, dans les fondations d'un grand nombre de ponts ou viaducs, de pieux à vis; dans tous les cas, leur emploi s'est montré sur, rapide et facile. L'enfoncement de ces pieux, munis à la partie inférieure d'un pas de vis, se produit en appuyant la pointe du pieu sur le sol et en imprimant, à l'aide d'un cabestan, un mouvement de rotation à la tige. Le nouveau procédé a été appliqué avec succès à la fondation de plusieurs ponts ou viaducs sur le chemin de fer de J'Ouest.

Fondation avec pieux et palplanefaea eu fonte. — M. Page,

• dans le pont qu'il a construit sur la Tamise, à Chelsea, a remplacé les pieux et palplanches en bois par des pieux et palplanches en fonte. Ces fondations, qui présentent un haut degré de stabilité, seraient, dit M. Nepveu, en France, d'un prix très-élevé, et demandent, en outre, un temps assez considérable pour leur construction.

Fondation a l oide du vide. — Tels étaient les progrès faits dans le système des pieux battus et des cofferdams, lorsqu'une idée nouvelle et féconde vint en changer la direction.

FONDATION A L'AIDE DD VIDE. 52.f>

M, le docleur Polt's eut l'idée d'agir, non plus sur le pilotis, mais sur le sol, et il se servit pour cela du vide.

Un pieu creux en fonle ou en tôle, ouvert par le bas, est fermé à sa partie supérieure par un couvercle luté avec soin et communiquant avec une pompe pneumatique; il est en partie enfoncé dans le sol baigné par l'eau, et qui peut être de la vase, du sable et même de l'argile. Si l'on manœuvre la pompe à air, dès que la pression aura suffisamment diminué dans l'intérieur du tube, l'eau extérieure ainsi que le sol lui-même, eu urtu de la pression atmosphérique, tendront à s'y précipiter; le courant d'eau qui se fera à la partie inférieure sapera le terrain sous le pieu, en rompant les arches naturelles que les parties solides forment entre elles, et le pieu descendra par son propre poids, augmente de la pression de l'atmosphère sur son extrémité supérieure. Lorsque le tube sera |>l»in, son contenu, composé d'eau et de parties solides, sera enlevé par un moyen quelconque, cl on re- ( ommenrri a l'opération jusqu'à ce qu'on ait atteint la profondeur

nécessaire.

Une des applications les plus intéressantes de ce système est celle qui en fut faite aux fondations d'un viaduc dans l'île d'Anglesey, sur le chemin de Cliester à Hohhead. Une des piles de ce viaduc fut établie sur une plate-forme en fonte supportée par des pilotis; chaque pilotis était un tube de fonle de 0m,037 d'épaisseur et de 0",355 de diamètre extérieur.

Quand ce pieu était arrivé à sa profondeur, on le vidait d'environ lm,80, et on le remplissait de béton.

Après le placement des pilotis, on établit le plateau en fonte, puis la maçonnerie.

Ces fondations, faites en 1847, n'ont pas bougé depuis, et on n'y a remarqué aucun tassement, quoique la charge supérieure fût de plus de 500 tonnes, en y comprenant le poids des trains.

Ce procédé n'est applicable que dans les terrains de vase, de sable, de gravier et d'argile.

La ligure 146 représente le mode de fondation décrit ci-dessus, tel qu'il a été appliqué à un pont anglais.

1 RAYAI X I)K TKRRASSEMKNT ET TRAYALX D'ART.

hg. 146. — l'ont d*Aigtocj. F%- U7- — lout «•« Roche»ier.

GoogI

FONDATION A L'AIDE bK L'AIK COMPIUIIK. 527 Fondation a l aide de l'air comprimé. — Au pont de ttochester,

M. Hughes, qui dirigeait les travaux sous les ordres de M. Cuhitl. se rappelant les bons résultats qu'avaient obtenus MM. Trigcr, Mougei et Cavé, par l'emploi de l'air comprimé, eut l'idée de donner au pilot le caractère d'une cloche à plongeur (fig. 147), en substituant l'air comprimé au vide.

Le même procédé a été appliqué aux fondations du grand pont de Mâcon, sur la Saône.

IProeédéa employé» aux pont» de Boehewter et de Maeon. —

Les appareils employés au pont de Rochesler et au pont de Màcon diffèrent peu quant à la disposition d'ensemble. Nous empruntons la description suivante de celui dont on s'est servi au pont de Rochesler au Mémoire de M. Nepveu.

A l'emplacement de la pile, on descend sur le fond de la rivière un cylindre en fonte de 1 à 5 mètres de diamètre l, composé d une série d'anneaux, et d'une hauteur plus ou moins grande, suivant la profondeur, du tenain que l'on veut traverser.

Ce tube TT, ouvert à sa partie inférieure, est fermé à sa partie supérieure par un couvercle fixe C. — Dans ce couvercle se logent deux chambres à air en fonte BB' (lig. 148) destinées à servir d'intermédiaire entre l'intérieur du tube TT et l'extérieur.

Ces deux chambres, dont la section horizontale présente la forme d'un I), un peu espacées entre elles, se trouvent en plan des deux côtés de l'un des diamètres, de manière que leurs parois planes soient placées en sens inverse. La partir du tube qui n'est pas occupée par les chambres et qui est séparée du reste par un plancher percé de deux ouvertures circulaires, est dite chambre d'extraction.

Chaque chambre à air est munie d'une ouverture fermée par une soupape S se manœuvrant sur un gond horizontal et tenue appliquée contre l'ouverture par la pression intérieure lorsque celte pression, comme nous le verrons plus loin, dépasse la pression extérieure. L'ne porte ordinaire P ou P', placée sur le côté plat de la chambre, la lait communiquer avec le cylindre et permet aux

1 Ces cylindre» ont i mêlrc au puni do Uoche&tcr. v\ j mùtc» j»jnt de la Sattoe

Coupe surlS.

bras de deux grues, placées entre les chambres, d'y pénétrer pour

y déposer les bennes.

Deux séries de robinets R el R', manœuvrables de l'intérieur ou de l'extérieur, servent à mettre en communication la chambre à air, d une part, avec le cylindre, et, de l'autre, avec l'atmosphère, afin de faciliter le passage des matériaux et la circulation des hommes. Des échelles sont placées dans le tube TT, pour permettre la circulation des ouvriers.

Un système de contre-poids sert à équilibrer le tube TT quand il est rempli par l'air comprimé, qui tend à le soulever.

Un système de charpente sert à le guider dans son mouvement descendant. L'opération a lieu de la manière suivante : on chasse de l'air comprimé dans le tube TT au moyen d'un conduit et d'une pompe à air. Les portes P et P' se ferment. La pression étant suffisante, l'eau qui s'élève dans le cylindre en est chassée soit en dessous quand le sol est assez perméable, soit par un siphon quand il est imperméable. Quand elle est F.g. 148. - rontdeRochc3tcr. rhassée en dessous, il se pro-

C«njir sur CD

gitizeo Dy VjOO

fONTS l>K KOCHKSTKK ET UK MAÇON.

duit un bouilloiiiioiiiciit autour de la base qui soulève le sol el facilite la descente du tube.

Des ouvriers placés dans le lube TT creusent le sol et logent les déblais dans un panier. Le panier rempli, on établit la communication entre le tube TT et l'une des ebambres à air. La porte P de communication étant ouverte, on monte le panier plein à l'aide de la corde cl du treuil, puis l'on interrompt la communication entre le tube et la chambre à air; on ferme la porte P et on met la chambre à air en communication avec l'atmosphère. La soupape S s'ouvre, el on enlève les déblais à l'extérieur. On continue de la même manière à creuser le sol dans l'intérieur du lube en augmentant la pression de l'air dans ce tube toutes les lois que cela est nécessaire.

Les ouvriers travaillent ainsi dans l'air comprimé. Ils se fatiguent beaucoup, et on a reconnu que lorsque la hauteur de l'eau jointe à la hauteur de la fondation dans le sol dépassait 25 mètres, la compression devenait telle, que les ouvriers étaient incapables de résister.

On fait descendre verticalement le gros tube dans le sol en le chargeant convenablement el en laissant échapper momentanément l'air comprimé, afin de détruire la sous-pression qui tend à le soulever. Dès qu'il a atteint la profondeur voulue (15 mètres au pont de Lyon), on coule au fond un lit de ciment romain, qui s'oppose à l'introduction de l'eau par le bas, puis on achève de remplir ce tube avec du béton ordinaire.

Les piles au-dessus de l'eau sont renfermées dans des cylindres de W2M,,50 seulement do diamètre, raccordés avec le tube inférieur par une partie cylindro-conique. Chaque pile aux ponts de la Saône repose sur trois cylindres juxtaposés, reliés entre eux par des enlreloises. La dépense a élé de 87,000 IV. environ par pile.

Au pool de Rochester, les tubes, n'ayant qu'un mètre de diamètre, sont au nombre de huit pour chaque pile, comme l'indique la ligure 147.

Au pont de Maçon ilig. 149 et 1~>0^ les tubes, ayant 5 mètres •le diamètre, sont au nombre de trois seulement. Ils sont reliés les uns aux autres par des panneaux en fonte à jour.

l'WiCÊDÉ KMI'LOYÊ AU FONT DE BORDfcAl.X.

Au pont île Roehester, les piles sont en pierre; au pont de Màcon, elles sont eu fonte. Les piles en fonte du pont de Màcon sont remplies de béton connue les tubes de fondation et protégées contre le choc par une enveloppe de béton enfermée dans les palplanches sur lesquelles s'appuient des enrochements. Au pont de Roehester, les piles ne sont pas protégées.

Procédé employé an pont de Bordeaux. — Les sorties d'air ail

moyen desquelles on obtenait renfoncement aux ponts de Rochester, de Màcon et de la Quarantaine, ont le grand inconvénient de faire descendre les colonnes par chutes brusques, ce qui les fait souvent dévier de la verticale si elles ne sont fortement guidées au moyen J'étais appuyés sur l'échafaudage.

De plus, l'eau rentrant dans les tubes quand la pression de l'air ramène avec elle une grande quantité de terre, augmente le déblai et désagrège le terrain autour des colonnes aussi bien qu'au-dessous.

Au pont de Bordeaux, où l'on a aussi employé le procédé Triger pour la fondation des piles, on a, pour régler et diriger l'enfoncement des tubes, accumulé sur l'échafaudage, comme l'indiquent les ligures 151 et 1*V2, un poids suflisant pour contre-balancer la souspression et le frottement sur les parois des tubes, et pour enfoncer les colonnes on s'est servi de quatre presses hydrauliques s'appuyaul sur des poutres reposant sur les colonnes à enfoncer. Les tiges des pistons «les presses, quand on les faisait agir, tendaient à soulever les contre-poids et à en reporter par conséquent la charge sur la colonne.

En faisant agir toutes les presses ou quelques-unes seulement, on a obtenu des enfoncements presque continus et parfaitement verticaux.

Cette disposition, outre les frais qu'elle entraîne, a le défaut de charger considérablement les tubes, ce qui peut en provoquer la rupture. Cet accident est arrivé une fois au pont de Kordcaux. Lu des anneaux composant le sas à air éclata et les morceaux eu furent projetés du dedans au dehors.

Afin de pouvoir rallonger les tubes au fur et à mesure de leur enfoncement sans vider la colonne de l'air comprimé qui la remplit, Noici comment on opère : après avoir débarrassé le tube supérieur du sommier des presses hydrauliques, on ajoute un certain

PROCÉDÉ KMMjOYÉ AL TORT DE KEHL

nombre d'anneaux dont on fait les joints avec soin, et on les boulonne fortement à l'aide des brides intérieures. — Ceci fait, on enlève le plancher supérieur ou plafond du sas à air, et on le remonte pour le boulonner sous la bride supérieure du dernier anneau. — Cette opération terminée, on introduit de l'air comprimé dans cette partie de l'appareil à une pression égale à la pression intérieure du tube. On remonte alors le plancher inférieur, qu'on revient boulonner à la hauteur nécessaire pour le service, et on continue l'extraction des déblais.

Pont de Kehl. — Au chemin de fer de l'Est, lorsqu'il s'est agi de fonder les piles du pont du Rhin, construit vis-à-vis de Kehl dans un fond de gravier d'une profondeur indéfinie, on songea d'abord à employer le procédé Triger. Mais ce procédé, pour la fondation des piles de grandes dimensions de ce pont, dans un courant exceptionnellement rapide, eût été long et coûteux; l'extraction des déblais, surtout au travers des écluses d'air, est lente et dispendieuse, eUlc poids du métal qui reste perdu dans les fondalions est considérable. Il était important surtout de pouvoir exécuter le travail dans l'espace de temps compris entre deux crues de la rivière. M. Pleur-Saint -Denis, ingénieur des ponts et chaussées, ancien ingénieur principal au chemin de fer de TEst, guidé par M. Vuignier, ingénieur en chef, a imaginé pour cela une méthode nouvelle (lig. 1;m, K»4 et i ;>.*>), plus expéditive, et, dans l'espèce, plus économique.

Au lieu de cylindres en fonte, M. Fleur-Saint-Denis emploie d'énormes caissons rectangulaires en tôle, longs de 7 mètres et larges de rr,80. fermés dans le haut et ouverts dans le bas comme les cylindres en fonte. Il juxtapose plusieurs caissons comme on juxtapose plusieurs cylindres. L'opération est la même pour chaque caisson.

Le caisson, étant moins haut que le cylindre est, une fois posé sur le sol, entièrement plongé dans l'eau; dans la paroi supérieure, formant couvercle, sont percés trois trous cylindriques; deux trous latéraux chacun de 1 mètre de diamètre et un trou central de 1m,r»0. Deux tuyaux ou cheminées cylindriques en tôle sont fixées aux bords des trous latéraux et s'élèvent jusqu'au-dessus de l'eau. Elles sont surmontées chacune d'une chambre à air semblable à celle*

décrites en parlant de l'ancien procédé des tubes en fonte. Le trou du milieu donne passage à une troisième cheminée centrale qui est

Fig. 1:4. - Pont d.« Kehl.

ouverte aux deux bouts et descend à travers le caisson jusqu'au fond de la rivière.