TUT4UX
d'après taformale.
tapffiliqae.
Toyam de boto.^
«S» de ST***"
dâeecdeidefè^.
Tayaux de pierre
DatareUe.....
Toyanx Flearel, eo ciment . . . •
Toyau eBTOjés par ■•• TMifv Flenratpoar U cond&te do aaické
,doilen*apMi«ossi.)
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Fleoret.
traTMxde diftribaUoD «les eaux de
Paris.
Tajanx eu plomba
TvimKfoàé^idem. i
®'îî
Il *
Tuyaux do pue de VenalOef. 1
Tayanx emptoyda dans la dislri- 1
baUoadogaxpoorréclairage. 1
nTaTaiixdetAlede
Chaudières de Boaciihie à Tspear, 1
essayées à 10 mètres de preMkw. 1 Chaadières de machine à Tapeor,
Toyaux employés danslestraraoi de distrihation des eaox da Paris,
Il Toyanx de fonte H defer
Jj
117. 11 nous reste à conclure de ces faits les règles que Ton doit suivre dans la détermination de l'épaisseur des tuyaux.
Les tuyaux de bois pourrissent facilement lorsqu'on les pose en terre ; on trouve rarement des arbres sains et qui présentent une résistance uni-
D*ÉLEVER ET DE DlSTRiBUEft LES EAUX.
forme, de manict*e qu'on ne doit en général employer ces tuyaux que pour des conduites isolées où Feau n'éprouve pas une pression de plus de 2 atmosphères. Les conduites pour la distribution des eaux dans les dif-< férents quartiers de Londres et de Paris étaient autrefois toutes eu bois. Mais lorsqu'on voulut établir des mactunes à vapeur et augmenter la pression » il se manifesta des fuites sur tous les points, et l'on fut oblijjé de les remplacer par des tuyaux de fonte* Il n en existe plus aujourd'hui, La moindre épaisseur qu'on puisse leur donner paraît être de 0"*,027, et l'on doit même regarder cette quantité comme la valeur de la constante, ce qui transforme F équation 'de la résistance en
e = 0,833nd+ 0,027,
Les tuyaux en pierre naturelle ou artificielle sont peu employés. Et comme il n'existe d'ailleurs à leur égard aucune cause particulière de destruction, on peut suivre avec confiance les résultats de la théorie, d'oii e = OjOSnd pour la pierre naturelle ; c ^ 0,10îirf pour la pierre artificîeUe- Les tuyaux en plomb éprouvent une altération sensible par raction des acides, lorsqu'on les place, par exemple, dans des terres salpétrées; s'ils forment une conduite où l'eau peut prendre une certaine vitesse, et produire des coups de bélier par la fermeture subite des robinets, il se manifeste assez souvent des soufflures qui diminuent T épaisseur de la pa- 1*01, parce que le plomb est compressible, mais non pas élastique. La prudence exige qu'on adopte une sur-épaisseur de 0",0045 (2 Ugnes); ce qui donne pour Téquation de la résistance
e=0,005nrf+0,0045.
Les tuyaux de tôle ne s'emploient pas dans les travaux de distribution des eaux à cause de la difficulté de former les joints par des rirures à froid et de la dépense qui en résulterait \ On en fait des récipients et des chaudières, et on donne aux feuilles de tôle une sur-épaisseur de 0,°KM)3 pour obvier à l' inconvénient de loxy dation, d'où
e = 0,005ftd+0,003- Les tuyaux de fonte de fer sont ceux dont on se sert de préférence, pour la facilité qu'on a, en les moulant» d en faire varier le diamètre, et de leur donner une épaisseur capable de les faire résister aux plus fortes près- * Voir te n^ 9i de Ja première parti«-
78 ICSSAI SUR LES MOYENS Di: CONDUllŒ,
sions. Ils 8 oxydent comme la tôle : de plus, on oblient rarement de la fonte d'un grain parfaitement homogène, ce qui a déterminé à augmenter Tépoisseur d'un centimètre, quel que fût le diamètre des tuyaux.
Nous aurons donc
e = 0,0007nd+0,01.
liU. La force des tuyaux de fonte dépend beaucoup des procédés employés dans le moulage.
On est dans F usage de placer le noyau horizontalement dans le moule : il en résulte : l"" que la matière fluide dérange le noyau et le soulève, d'où il arrive que le tuyau u moins d'épaisseur en dessus qu'en dessous, et qu'il est sujet à être ovale au lieu d'être rond ; 2® que les bulles d'air et les scories s élèvent à la partie supérieure, et forment des crevasses qui affaiblissent beaucoup le tuyau.
On remédierait en partie à ces inconvénients en plaçant le noyau verticalement dans le moule ; mais les maîtres de forges ne veulent pas suivre ce procédé, parce qu'il exige plus de soins, et qu'il augmente un peu le prix de la main-d'œuvre. Aussi n'y a-t-il guère que les deux tiers de leurs tuyaux qui résistent à l'essai qu'on leur fait subir avant l'emploi.
La visite et l'essai des tuyaux ont pour but de faire rejeter ceux qui ont les défauts suivants :
1® Ceux dont l'épaisseur, au lieu d'être uniforme dans tout le pourtour, est plus faible d'un côté de 0"*,002 qu'elle ne doit être.
2^ Ceux dont le pourtour, soit intérieur, soit extérieur, est elliptique au lieu d'être mnd, et dont la diflfércncc des deux diamètres excède 0"*,003;
3^ Ceux dans lesquels on reconnaît des chambres ou des soufflures qui tendent à diminuer la force de la fonte;
4^Enfln, ceux qui, étant soumis à la charge d'une colonne d'eau de 100 mètres de hauteur, laissent échapper l'eau par de petits jets, ou même par des suintements.
Les vérifications relatives au poids et aux dimensions se font au moyen d'une balance, du mètre et du compas d'épaisseur.
On constate les chambres et les soufflures en fmppant sur les tuyaux à petits coups de marteau.
La charge de 100 mètres de hauteur d'eau s'obtient au moyen dune pompe de pression.
II ne faut pas s'en rapporter aux essais qu'on a pu faire des tuyaux dans la fonderie ; du moins il est prudent de les renouveler au lieu de l'emploi avant de les mettre on place. L'expérience a prouvé que le cahot des voitures, sans précisément occasionner de fente, ou autre solution remarquable de continuité, agit sensiblement sur les parties les plus défec** tueuses du métal, au point que souvent il n'est plus possible d'en faire usage.
Autrefois on ne donnait que trois pieds de longueur aux tuyaux de Tonte, mais aujourd'hui que l'on a perfectionné leur fabrication, on leur donne de 2 mètres à S^^^TO, atin de ne pas trop multiplier les joints.
119. Les tuyaux en bois naturel se forment de corps d'arbres forés. Les dimensions ordinaires pour les tuyaux de chêne, d'aulne et d'orme, varient, pour la longueur, de 4 à 5 mètres, et, pour le diamètre intérieur, de 10 à 20 centimètres.
Il y a deux modes d'assemblage. Le premier, généralement employé, a lieu par emboîture et frottes ; on obtient le second au moyen d'une virole en fer, qui pénètre à mi-bois dans les tuyaux.
Le premier assemblage consiste à agrandir le diamètre intérieur du tuyau a en forme de cône (pi. IX, fig. 1), et à diminuer le diamètre extérieur du tuyau 6, également en forme de cône, pour le faire entrer dans celui a. On consolide le tuyau a par une frotte c, en môme temps qu'on calfate les joints des deux cônes avec de la*filasse goudronnée.
Le second assemblage s'opère en introduisant dans les tuyaux a et 6 (fig. 2) une virole en fer d, d'un diamètre moyen entre celui intérieur et celui extérieur du tuyau.
La figure 4 représente la virole ou bague d dans son état primitif en plan et en coupe, et la figure 5 la fait voir toute préparée. PourTexécuter, l'anneau (fig. 4) étant sur la bigorne (enclume), on commence, au moyen d'un marteau à rainure, sur lequel on frappe, à former tout autour et au milieu la saillie e (fig. 5) ; on continue en amincissant en forme de cône le surplus do l'anneau, de façon que les bords deviennent tranchants.
La saillie ou languette e sert à régler la pénétration dans chaque tuyau ; pour enfoncer plus facilement cette virole dans l'un et l'autre tuyau, on mouille les joints, où Ton pratique une rainure de même diamètre. On termine le joint en le calfatant comme dans la figure 2.
80 ESSAI SUR LES MOYENS DE GONDUmS,
On assemble aussi les tuyaux de bois par embotture cylindrique à mibois; fig. 3.
Lorsque le diamètre des tuyaux dépasse 20 centimètres, on les fait en deux morceaux; et, pour rendre les joints longitudinaux étancbes, on met dans répaisseur du bois une espèce de clef en mastic d'huile de lin, d'étoupe hachée et de chaux éteinte à l'air. Les deux pièces sont de plus liées entre elles par des cercles de fer, dont la force et le nombre varient en raison de la pression.
Pour les diamètres supérieurs à 32 centimètres, on emploie des douves que l'on réunit de la même manière.
i20. On a fait des essais pour construire des tuyaux d'un grand diamètre avec des madriers courbés sur leur longueur, à l'aide de la vapeur. Chaque madrier forme un anneau. Pour réunir et maintenir cet anneau, une bague ou virole, semblable à celle fig. 5, pénètre de 25 millimètres dans la rainure qui a été tracée avant la courbure sur le milieu de chaque rive du madrier. Les joints bien calfatés, après cette opération, ont parfaitement réussi.
La plus grande largeur de madrier qu'on puisse employer est de 0*,325, parce qu'on se sert seulement du cœur du bois. Un tuyau de cette espèce peut être soumis à une pression de trois atmosphères. Il est relativement plus léger que les autres tuyaux en bois, et moins sujet à pourrir.
121. Les tuyaux en poterie dont on se sert ordinairement n'ont que 10 centimètres de diamètre et 80 centimètres de longueur; ils s'assemblent à embotture, et le joint doit être enveloppé de filasse goudronnée ou de bon ciment. Lorsque les tuyaux sont soumis à une pression de plus d'une demi-atmosphère, il est nécessaire d envelopper le tuyau (qui n'est, pour ainsi dire, que Tenduit intérieur de la conduite) d'une maçonnerie qui fasse résistance à la pression, quelle qu'elle soit : tout diamètre de poterie peut servir dans ce cas.
122. Lors du projet d'amener les eaux [de l'Yvette à Paris, M. Molard avait proposé de construire des tuyaux en pierre forée, de 4 mètres de longueur sur 22 centimètres carrés et 8 centimètres de diamètre intérieur. Le forage qu'il indiquait devait se faire de bas en haut, au moyen de l'aiguille de mineur: de cette manière, le machon (ou éclats de pierre) tombait de suite.
D'ÉLEVER ET DE DISTRIBUER LES EAUX. 8i
En opérant le forage de haut en bas, il avait imaginé, pour retirer le machon, de descendre au fond du tuyau creusé un vase portant sur trois pieds, et dans lequel retombait la pierre en poussière, en soufflant autour et au-dessous du vase percé dans son milieu pour le passage du soufflet.
La jonction de deux tuyaux se serait faite dans l'intérieur d'une forte borne scellée, le pourtour des tuyaux à leur entrée dans la borne étant garni de ciment.
Cet assemblage présente l'avantage de donner des points d'appui solides aux tuyaux, surtout à l'endroit des joints, et de suivre les sinuosités ou inclinaisons du terrain. Il existe d'ailleurs peu de conduites en pierre naturelle.
123. Fleuret, dans son ouvrage sur les ciments et la pierre artificielle, donne les moyens pour établir des tuyaux soit continus et faits sur place, soit par parties, fabriqués d'avance (voy. fig. 6, 7 et 8).
Les conduites faites sur place sont établies de deux manières, soit en formant le passage de Teau au centre du ciment avec un noyau cylindrique du diamètre donné, soit, après avoir établi le fond et les côtés en ciment, en recouvrant le dessus de grandes dalles, tuiles, etc., recouvertes, en outre, d'une couche de ciment (voy. le plan, fig. 7, et les coupes abCf fig. 8).
Ceux fabriqués d'avance sont moulés et portent une emboîture à ressaut, que l'on scelle facilement avec le même ciment.
Le plus fort diamètre pour conduite qu'ail exécuté Fleuret est de trois pouces (0",081""); il a fait confectionner des pompes de différents diamètres, où quelques parties de tuyaux portaient O^^SO*^ environ.
Deux maçons et trois manœuvres peuvent préparer le mortier ou
ciment, mouler et terminer vingt-quatre tuyaux de 0*,14® carrés sur
0",054 de diamètre intérieur, et de 1",15 de longueur dans une journée.
Le mètre courant pèse 75 livres ; le poids du mètre cube est de 3,240
livres, ou 1,620 kilogrammes.
. Le mortier ou ciment composé par Fleuret est un mélange de trois parties de sable et une partie de tuileaux piles, avec deux parties de chaux ou un tiers de chaux. Ce mortier, auquel on ajoute une légère quantité de chaux fusée, pour le corroyer de nouveau, ne doit son excellente qualité qu'aux soins que l'on apporte à le bien corroyer avec un «•p. il
81 ESSAI Sbh LtSS ttÔyEftS t)Ë CDÂbUmÉ,
pilou dans une âUge qui contient 3 piedâ cube^, et h ré^ttnctiott de la oliauxt
Il existe de grandes partied de COtidultes en pierre focltcc COnsti'uitcs par Fleuret dans les départements de la Meurihe et de la Mosdtlc.
124. Les tuyaux dont se composent les conduites de plomb peilVeHt éti*e étirés^ moulés ou soudés dé long.
Lee tuyaux étirés ou moulés ont ôrdibairement 3"',89Bl (12 piéds) dé longueur, et le diamètre peut varier depuis 1 jusqu'à 4 poUceâ. Loi^r|ué le diamèti^o doit être plus grand, on se sét*t dé tables de plomb que Ton it>ule^ et dont otl réunit les bords par lin joint longitudinal eu sobdurè ou alliage composé de deux parties de plomb et d'une paHië d'étatn.
Pour employer la soudure, les plombiers la versent sur l'endroit h Soudei^ avec une ouiller en fet*, lorsque cet ëndi'Oit est bien avivé, 1^ l'ëtiennent avise une poignée faite en lisière de dhip, et Téletident avee uti fbr chaud enduit de poix l'ésiné pour que cette poigilée lie s'y attaché point et que la matière coule mieux : la jotictioti terminée, ce fôr sei^t de même à pbrer et à unir le métal^ et k onievel* la matière excédante.
Les tuyalix do plomb se Réunissent par emboîtement, mais ^ans reiifle-' ment^ et sans laisser de vide entre les deux bouts qui se pénètrent. Ott les enveloppe àe^séudurey pour empêcher les f dites.
On peut aussi les réunir par un procédé qui consiste à faire ilh IKbonl à ehaque tuyau, à placer dans le joint un cuir gfâs, et à coihpfiitiêi^ les rebords au moyen de brides en fer àoi*ellles placées derrière.
125. Les récipients du gat portatif et divers tuyaux employés d^nS les gazoïhètres sObt eh lole. La forme des t^écii^ients est un byttndi*e d'utie seule feuille de tôle braséô hu feu, terminée |)ai^ deux calottes Sphél^iquos eu fer forgé de 6 raillimèli'es. La tôlo n'a que ± millimèti*es d*épâiSsèbr, et supporte Ude pression de soixaiUe atmosphères à Tépreuve, et de trente atmosphères seulement pouV le set vice joui naliei*; le diamètt*e tUb byliudre est de O^jôSô. Les autres tuyaux peuVehl être employés de toute longueur, et sont formés de feuilles de tôlo de 2 tolllimètféâ d'èpàissëiJr, l"j6a de longueur^ et0"21 de dilimètre; Les joints lohgitudiiiaUx et ceux bout & bout otl tinnsversbux sont 2t recouvi'ement, maintenus pai^ des douS rivéfl très-rapprochéSj aveC Une bdhde de fcartbn Mte dans Thuile sous le i-ecouvrement. Ces tuyaux soiH essayés h TéaU avant d y iutltiduh'c le gas) et la pression o^t d'Une atthosphèi^c.
D'fil4!ViàR ET PK DISTRIBUER LES EAIJi. 89
IStit h^iè tuyaux on fonte da fer g*obtiennept par le moulage comme le» tuyaux do plomb, On les réunit par défi joints à brides ou par des joints à f.mboUeinen(s.
Dans le premier cas \ chaque luyau porte à ses extrémités une bride en retour d'équerrc, qui saillit sur le corps du tuyau et est percée de plusieurs trous. On pose les tuyaux bout à bout, et on les place de manière que les trous des brides de deux tuyaux contigus se raccordent les uns aux autres. On garnit Vintervalle entre les deux brides d'une rondelle en plomb, à laquelle une rondelle en cuir est attachée de chaque côté. En*fin, on serre le joint au moyen de boulons qui entrent dans les trous dont les brides des tuyaux sont pereées.
Dans le pecoud cas, les tuyaux sont unis par un emboîtement de eyliqdrei Four cela» on termine un bout de chaque tuyau par un renflement dans lequel eniboîte le petit haut du tuyau suivant.
L'intervalle qui les sépare, ou le vide coinpris entre la surfeoe extérieure du tuyau mâle et la surface intérieure du tuyau femelle, est rempli de filasse ou de corde goudronnée sur la moitié de la longueur du joint gg. Ou luta ensuite, avec de la terre glaise le tour de l'ouverture laissée entre les deux bouts ; on pratique un trou dans la partie supérieure du lut, puis on y fait eoulor du plomb fondu, qui remplit tout l'espace hh resté vide ; on enlève la terre et on comprime fortement à coups de maHeau Tanneau de plomb couler
La profondeur de l'embottement varie entre 16 et 9 centimètres, depuis le? plua grandes dimensions jusqu'aux plus petites.
197- Un bon mode d'assemblage est ce qu'il y a de plus essentiel dans rétablissement d'une conduite, parce que c'est surtout dans les joints que se maoifeatqnt les fuites et toutes les oauses de dégradation.
Lorsqu'une conduite est posée sur un sof mobile, oomme Test eelui de Paris, il est néoeasaire qu'elle aoit flexible, afin qu'elle puisse eéder aux mouvementP du terrain. Lorsqu'elle est çn fonte, il faut en outre que les tuyaux dont elle est formée puissant s'allonger et se raooourctir suivant qtie la chaleur augmente ou diminue.
Si à^^ tuyaux étaient ajustéa sur une grande longueur, sans que leurs bçula pussent se mouvoir Ubrament, iia se briseraient. C'est ce que Fex-
t Voir les planrhefi de In première psrtfe, ponr tout ce qui est relatif à rasseinblage des tuyaux ilf fonts. J. l>.
périeiice avait appris avant que Ton eût trouvé la loi de la dilatation des .corps par les variations de la température. Mais elle n'avait pas pu donner la mesure de la force qui produit ces changements^ ni indiquer la manière dont elle exerce son action.
Si une conduite était posée sur une surface plane, et qu'aucune de ses parties ne fût intimement liée avec les parties fixes du plan sur lequel elle reposerait, il est évident que, quel que fût le mode d'assemblage des joints des tuyaux, il ne s'opérerait aucune rupture, puisque la conduite entière pourrait se mouvoir librement.
Si les deux extrémités de la conduite étaient fixes, il n'en serait pas de même. Alors, si la température augmente, la conduite prenant plus de longueur tendra à repousser les deux obstacles fixes; si la température diminue, au contraire, elle tendra à les rapprocher. Dans cette dernière supposition, l'effort se reporte sur les assemblages des tuyaux, et si ees assemblages sont tels que les bouts ne puissent se prêter à aucun mouvement, comme dans le cas où ce sont des brides réunies avec des boulons, la force qui se développe dans le sens de la longueur peut bien n'être pas assez forte pour séparer les parties de la fonte, et opérer cependant la rupture des brides et des boulons.
Dans la pratique, non-seulement les extrémités d'une conduite sont fixes, mais il se trouve encore sur la longueur un certain nombre de points qui se prêtent plus ou moins difficilement au mouvement général, comme aux inflexions dans le sens vertical, aux changements brusques de direction, dans les traversées des mui's des regards, des égouts, des galeries, etc., de manière que l'action n'est pas uniforme, et qu'il y a des parties plus ou moins tendues.
Pour obvier à cet inconvénient, on imagina, lorsqu'on ne connaissait d'autre moyen de réunir les tuyaux que d'une manière fixe avec brides et boulons, de placer de distance en distance, des tuyaux compensa^ . leurs composés de deux parties qui s'emboîtaient Tune dans l'autre, et qui qui étaient ajustées de telle sorte, que le champ de la compensation pût s'étendre plus ou moins.
La dilatation linéaire de la fonte, pour un intervalle de 100 degrés du thermomètre centigrade, est de 0,00111. On peut supposer que cette dOatation se fait proportionnellement à la température, dans les limites que nous considérons, et estimer à vingt-quatre degrés la plus grande différence
de température des conduites posées dans des galeries souterraines, ce qui donne un allongement de 0'',02664 sur une longueur de 100 mètres.
En plaçant, par conséquent, les compensateurs à cette distance les uns des autres, il faudrait que leur jeu eût une étendue de 3 centimètres au moins, dans l'hypothèse où les effets de la dilatation et de la condensation se manifesteraient également sur toute la longeur de la conduite. Si chaque tuyau remplissait cette fonction, le jeu ne serait que d'un millimètre environ. C'est ce qui a déterminé les Anglais à unir par un emboîtement de cylindres les grandes lignes de tuyaux qu'ils emploient pour conduire les eaux de leurs villes. On termine, [ainsi que nous l'avons décrit, un bout de chaque portion de tuyau par un cylindre plus lai^e que le corps du tuyau. Dans cette partie plus large s'embotte le petit bout du tuyau suivant. L'emboîtement est tel, que les deux tuyaux peuvent un peu glisser l'un dans l'autre, malgré la soudure qui les unit, et se prêter de la sorte, soit aux allongements, soit aux raccourcissements produits par les variations de température. On a fini par adopter, en France, ce mode d'assemblage et par renoncer aux compensateurs, qui d'ailleurs ne sont applicables qu'aux conduites en plein air, comme à Marly, ou à celles placées dans des galeries. Si, d'un côté, ce mode d'assemblage présente des difficultés lorsqu'il s'agit de remplacer un tuyau, ces difficultés sont plus que compensées par ses autres avantages.
128. La garniture des joints doit être élastique^ afin de les rendre constamment étanches, en se prêtant aux inflexions de la conduite. On la fait ordinairement avec de la corde humidifuge goudronnée et du plomb fondu. La corde se place dans le fond du joint, et n'a pour but que d'empêcher le plomb de couler dans le corps du tuyau au moment où on le verse. C'est sur ce métal que Ton compte uniquement pour assurer la stabilité du joint.
Le plomb se prête bien, par sa ductilité, aux inflexions de la conduite, mais comme il est dépourvu d'élasticité, toutes les fois qu'il éprouve une compression sur une des faces du joint, il en résulte une ouverture du côté opposé. Un nouveau matage devient alors nécessaire à chaque mouvement de la conduite, pour ramener le joint dans son état primitif et empêcher les fuites d'eau. Cet inconvénient se fait surtout sentir à Paris, dont le pavé des rues est généralement établi sur des remblais et des
M EBSÀl SUR LES MOYENS DR CONDUIRK,
terres rapportées. On a pi^oposo, pour le diminuer, de poser le» tuy^uik sur des appuis solides, formés de maçonnerie, dont la i^Btsinca pré*-vienne autant que possible les inllexiops de la conduite qui eqtratnevaient la rupture, ou dan^ des galeries voûtées cpostruifes sous ces rues *, n^ais ïlQW verrons plu» loin quç ee mode de posQ entraînerait daP9 des dépensas çonsidérablea ou dap^ des inconvénients tout aussi graves quo a^inx que rpp veut éviter. Aussi pepsons-nous que Von doit plutôt changer Iq gar^ niture des joints.
Ml Gueymard, ingénieur des mines, qui a fait établir de3 conduite^ d*eau à Grenoble, a employé un n^astio connu depuis quelques année» sous le nom d'aquin. Il se forme ep mélangeant 9S parties da limaille 4e fonte passée au giH)s tamis, non oxydée, avec une partie de fleurs de soufre* lorsque ce mélange est intime, on prend une partie de sel amnioniac gris du commerce, que Ton fait diai^oudre dans Tcau bouillante; qp verse cette dissolution sur le mélange précédent, et Ton brasse fortement, I^ quantité d'eau doit être calculée de manière que le mélange de li-r inaiUe de fonte et de fleurs de soufre prenne la consistance du rnoilier ordinaire.
Ce mastic dégage une grande quantité de calorique et d'ammoniaque et doit être employé de suite. Il ne faut le préparer qu'au fur Qt à mesure de remploi. On l'introduit dans les joints, on l'enfonce avec deabourroir» en fer, et on frappe avec des massettes en bois. On laisse sécher le mastic pendant deux ou trois jours au grand air pendant l'été, et sept h huit jours pendant l'hiver. On peut ensuite recouvrir les tuyaux et être assuré de leur solidité. Ce mastic prend au moins la dureté et la compacité de la bonne ftmte *.
Le mastic d'aquin n'est point élastique et ne se prête pas aux mouve^ ments de la conduite produits^ soit par les variations de température, soit par les tajssements du terrain ; ce qui a déterminé M. Gueymard h assembler avec le plomb et la corde goudronnée un assez grand nombre de joints, pour que les allongements ou les racoonroissements ne fussent paa de plus d'un millimètre. Nous croyons, d'après cela, que ee maatio ne doit paa ôlre d'un bon usage dans la pratique,
* Mémoire sur la conduite des eaux dans des tuyaux métalliques de forme cylindrique^ far 6. Gueymard, ingénieur nu corps royal de^ mineii, profepi^enr d'histoire naturelle à la Pacolté des ioi«nc#s da Orenoble.
DÉLBVfiR Eï yi: DfSIHiBUfiU I.E8 KAUX. 87
Ml Frîiuot in*à indiqué la Composition d'un mastio dont il s'est servi arec avantage dans Tasscnibluge des oolonnes montantes de ses pompes^ qui est inaltérable a l'eau^ et reste élastique quoiqu'en prenant une grande consistance. 11 se forme en mélangeant de Thuile de lin^ de l'étoupe ha» ehée et de la chaux éteinte à Tair. Il faut remployer à la consistance du mastic de vitrier.
129. La seule objection que Ton Tail ordinairement contre les tuyaux à emboîtement est fondée sur l'embarras de changer une pièce cassée ; mais on peut le prévenir en plaçant de distance en dislance des man^ chons en fonte qu'on fait glisser à droite et à gauche lorsqu'on veut relever ou simplement faire des réparations à la portion de conduite coniprisc entre deux njanchons. ïl suffit de les espace^ de 100 mètres sUr les grosses conduites, et de 50 sur les petites.
On peut employer le même moyen pour réparéi^ un tuyati cdssé, sans démonter la conduite. 11 suffit pOUr cela de poàer utl manchon eti plomb laminé côhtre la fonte sur place. On serre ensuite fortemeHt le plotnb contre la fonte avec deux cercles en fer à vis, et on rite les extfémîtéîl. Lô manchon pourrait égalemetit être en fonte, en le composant dô deux pièce» assemblées avec des vices et des écrous. Par Tun Ou l'autre de ces moyens^ on répare uh tuyau cassé dans moirtS de ti^is heures.
130. Il y a plusieurs manières de poser les conduites, qui ont bhacutie leurs avantages et leurs inconvénients.
r Sous des galeries voûtées.
On les place, dans ce cas, sur des massifs en maçonnerie fondés solide-» tncnti Elles n'ont à supporter d'autres charges que leur propre poids el Celui de TeaU qu'elles contienneht. Entin, on peut les visiter à toute heure § dans toute leur étendue, et réparer sans recherches inutiles lés accidents qui peuvent survenir.
Muis la dé}iense que ce syslome entraîne est si considérable^ qu'on \\û peut l'adopter que pour les artères principales, et dans les cas fort rai\>» où le niveau supérieur du terrain que l'on veut traverser est plus élevé qua celui de la prise d'eau; dans ce dernier cas, une galerie voûtée est indispensable^ {lai^eque, simscela^ on n'aurait aucun moyen de reconnaître 4es fuites.
i" Sous d'anciens égouis.
On ne prend ce parti que pour diminuer la dépense ; et l'avantage qui en résulte s'achète par une foule d'inconvénients. La pose et la visite des conduites deviennent plus difficiles. Les ouvriers sont exposés à être asphyxiés. On ne peut pas multiplier les robinets, parce qu'ils seraient constamment recouverts par les matières que Teau de Fégout entratne et que leur manœuvre ne saurait se faire sans inconvénients.
D'après ce système, les conduites sont posées sur des consoles en pierre encastrées dans les murs latéraux, ou supportées par des chevalets en fonte scellés dans le dallage de ces égouts \ et appliqués le plus près possible le long de leurs pieds-droits.
3"" Dans de petites rigoles de maçonnerie établies sous le pavé des rues et recouvertes d'un madrier.
Les mêmes motifs qui exigent que les conduites principales soient placées dans des galeries spacieuses, semblent exiger aussi que Ton isole les tuyaux de branchement destinés à alimenter les bouches de lavage et les concessions particulières. Mais on ne satisfait, par ce moyen, qu'à la condition d'asseoir la conduite sur un sol affermi. La recherche des fuites devient aussi longue que dispendieuse, parce que l'eau peut couler dans le fond de la rigole sans se faire jour jusqu'à la superficie du pavé, et sans donner lieu à un enfoncement qui fasse reconnaître le point fixe où la perte d'eau a lieu.
La conduite de la rue de Bondy, posée d'après ce système, nous en offre un exemple. On ne peut reconnallre les fuites que par les infiltrations qui se forment dans un jardin situé à 80 mètres environ de distance de la rue. Il est même à remarquer que le sol de ce jardin est à 9 ou 10 mètres au-dessous du sol de la rue de Bondy, tandis que les caves des maisons qui la bordent ont leur sol à 3 ou 4 mètres au-dessous de celui de cette rue, et n'ont cependant éprouvé aucune infiltration : ce qui semble démontrer qu'il existe, sur quelque point de la rue de Bondy, une espèce de puisard ou d'entonnoir où les eaux des fuites ont pu s'écouler et se rendre, en passant au-dessous du sol des caves, dans le jardin dont nous avons parlé.
Cette circonstance nous a déteiminé à supprimer successivement la ri-
^ On se sert maintenant à Paris de consoles en fonte ; voir la première [»arlie. J. D.
Dl'LKVKK KT I)K DISTKIBUEK LKS EAUX. 89
golc en brique dans les parties où Ton était forcé de découvrir la conduite pour y faire des réparations.
V Enfin, en pleine terre, sous le p.avé des rues.
Ce moyen est généralement adopté comme le plus simple el le plus économique. Les conduites participent moins aux variations de température. La moindre fuite donne lieu à un enfoncement de pavé qui, inditpiant bientôt le mal, en rend la réparation prompte et facile. On peut multiplier sans difficulté les branchements : aussi ce procédé se prcîc f-il essentiellement à une distribution à domicile.
On place les conduites a un mètre de profondeur, pour les soustraire à rcffet de la gelée et aux vibrations produites par le mouvement des voitures. L'effet qui résulte de ces vibrations peut être très-considérable. C'est ainsi que Ton a remarqué que lorsque des conduites se trouvent placées dans des lieux qui servent de chantiers de pierre, comme on en rencontre beaucoup sur les boulevards, les fuîtes sont beaucoup plus fréquentes, et les frais d'entretien plus considérables.
151. 11 ne faut pas conibler la tranchée, lorsqu'on pose une conduite, avant de s'être assuré de* l'état des joints. Pour cela, on bouche Torifice de sortie, puis on laisse arriver l'eau pour faire supporter aux joints la pression due à la hauteur du réservoir supérieur, et on examine si les joints perdent.
152. Pour nïoiUrer la différence entre les prix d'établissement d'une conduite, suivant que l'on adopte l'un ou l'autre systcnjc de pose, nous allons présenter un résumé des dépenses faites, par mètre courant, pour une conduite de 0'%25^ de diamètre.
Dans terre C9' »
Dans une rigole 75 »
Dans un égout 77 o
Dans une galerie pouvant contenir quatre conduites ... 18:2 »
Dans une galerie ne contenant qu'une conduite 318 »
Si l'on fait abslraclion de ce qui est commun à tous les systèmes, c'està-dire de la fourniture des tuyaux et de leur pose, ce qui comprend l'essai, le transport, le bardage et la mise en place, le chanvre goudronné, le plomb fondu, les façon, épreuve et garantie des Joints, nous aurons le rapport suivant entre les dépenses qui s'appliquent aux parties qui constituent essentiel lenient la différence entre les systèmes.
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Dans terre ^ 55
Dans une rigole 13 40
Dansunégout 15 47
Dans une galerie pouvant contenir quatre conduites. . . . 420 84
Dans une galerie ne contenant quune seule conduite. . . ^7 »
On voit qu'en prenant pour terme de comparaison ou d'unité les frais d'établissement d'une conduite posée dans terre, le deuxième et le troisième système doublent la dépense, le quatrième la rend seize fois plus grande, et le cinquième trente-quatre fois. Il n'y a donc pas à hésiter entre le choix que Ion doit faire, surtout si l'on considère que d'après le premier système les réparations d'entretien sont tout aussi faciles et aussi économiques.
153. Lorsque les conduites présentent des inflexions dans le sens vertical, l'air qui y est contenu à l'instant où on les met en charge se porte au sommet de ces inflexions ; et si le volume de cet air est assez considérable, il peut arriver qu'il occupe toute la capacité de la conduite, et s'y trouve comprimé de manière que la pression due à la charge d'eau ne soit pas assez forte pour surmonter la force d'élasticité de l'air; alors l'écoulement est suspendu. En général, la présence de l'air dans une conduite gène le mouvement de Teau et diminue le produit de l'écoulement ; il est donc important d'avoir un moyen de le faire sortir.
134. L'on emploie en Italie les constructions dites sfiatatore, qui ne sont autre chose que des espèces de cheminées placées sur le sommet des inflexions, et dont l'extrémité supérieure s'élève jusqu'au niveau de la source.
Ce moyen, tout simple qu'il est, présente de si grands embarras, surtout dans l'intérieur d'une ville, lorsque les sinuosités se multiplient et que le réservoir de prise d'eau est très-élevé par rapport au coude de la conduite qu'il s'agit d'évacuer, qu'il a reçu peu d'application.
135. On se sert, à Paris, ou d'un robinet qu'on laisse ouvert pendant que Ton met l'eau dans la conduite, jusqu'à ce que l'air se soit échappé et que l'eau commence à jaillir; ou d'une soupape tellement disposée qu'elle puisse laisser l'air s'échapper librement, et se fermer d'elle-même lorsque l'eau vient prendre sa place et remplir la capacité du tuyau.
136. Voici la description que M. Girard a donnée de cette dernière espèce de ventouse, dont l'idée est due à M. le chevalier de Bettancourt '.
' Recherches sur les eauaoi fn^iques de Paris, page 168 n tksoripêion générale des digéretOs
D*ÉLEVER ET DE DISTRIBUER LES EAUX. 9l
Elle est composée d'un vase cylindrique en fonte de cuivre de 20 cenlimèlres de diamètre extérieur et de 35 centimètres de hauteur, communiquant avec le tuyau de conduite par un cylindre vertical de 10 centimètres de diamètre, boulonné sur une tubulure.
Ce vase porte intérieurement deux traverses percées chacune d'un trou dans lequel coule librement une tige de métal formant l'axe matériel d'un globe creux de laiton destiné à servir de flotteur.
Cet axe du flotteur est terminé à son extrémité Supérieure par une portion de cône, laquelle sert d'obturateur à un oriflce de même forme pratiqué dans le fond horizontal du vase cylindrique ou botte de la ventouse, lorsque le flotteur y est soutenu par l'action de leau dont elle est remplie.
Lorsque l'air de la conduite a pénétré dans la boite de la ventouse, et y a acquis assez de densité pour faire descendre convenablement le niveau de l'eau, le flotteur s'abaisse avec le fluide, entraîne l'obturateur que porte son axe, et laisse ouvert l'orifice de la ventouse par lequel l'air qu'elle contient s'échappe graduellement.
137. L'eau pesant sous le même volume, à -|- 4® et à 0~,76, 770 fois plus que l'air, il s'ensuit que, quelle que soit la densité de l'air dans la ventouse, elle ne peut jamais être telle que le poids du volume déplacé par le globe soit égal à celui d'un même volume du liquide ; par conséquent, si le niveau de l'eau baisse, et qu'une partie du globe surnage, le poids du flotteur augmente, ce qui détermine son abaissement et l'ouvefture di la soupape supérieure.
Il n'y a que l'action de l'air comprimé contre la partie inférieure de Tobturateur qui s'oppose à ce mouvement, mais elle est trop faible pour pouvoir détruire lefiet dû à l'abaissement du niveau de l'eau.
Ce moyen de se débarrasser de l'air a l'avantage de n'exiger aucune mv* veillance.
La dépense pour une ventouse est de 325 francs.
138. 11 est probable qu'on a senti depuis longtemps qu'il ne suffisait pas, pour que l'eau coulât dans une conduite, que l'onfice d'arrivée fût plus bas que l'orifice du départ ; mais on n'en a trouvé la véritable expli*
ouvrages à exécutet pour la distribution des eaux du canal de yOureq dans lUntérieur deParis^ page 125. ^ (Voir, dans la première partie, le dessin de la ventouse aujourd'hui en usage dàù& la distribution des eaux de Paris. J. D.)
9« KSSAI SUIl LKS MOYKNS l)K œNDlJItti:,
cîalion que longtemps après la décoiiverle de la pesanteur de l'air. M. Couplet est, je crois, le premier qui, dans un mémoire sur le mouvement das eaux, publié en 1732, ait montré que, dans les conduites qui ont des pentes et des contre-pentes, Tair se réunit dans les parties supérieures, diminue le produit de Técoulement, et peut, dans certaines circonstances, rintercepter entièrement. Voici ce qu'on lit dans Thistoire de rAcadémîe des sciences :
« M. Couplet a vu qu'en lâchant l'eau à Tembouchure d'une conduite, A il se passait près de dix joui*s avant qu'il en parût une goutte à son bout « de sortie. Dans la conduite des eaux qui vont à Versailles, on remédia d à cet inconvénient en mettant aux angles les plus élevés des ventouses. t< Après cela, l'eau venait au bout de douze heures, ])récédée de bouffées « de vent, de flocons d'air et d'eau, de filets d'eau interrompus, et tout « cela prenait presque la moitié des douze heures d'attente. »
139. Cette remarque, quoique très-importante, frappa peu les esprits, et M. de Parcieux pensa qu'un mémoire plus détaillé sur cet objet pourrait être utile. Il le publia en 1750.
L'auteur y montre comment l'air peut se disposer avec l'eau dans une conduite ; dans quels cas la présence de cet air intercepte l'écoulement de l'eau, ou en gêne simplement le mouvement : il y combat l'opinion que l'air contenu dans une conduite n*a pour résultat que d'augmenter la pression dans les parties où il est renfermé, et qu'on peut suppléer aux ventouses en donnant plus d'épaisseur aux parois des tuyaux dans les inflexions, ou en augmentant la charge motrice, etc.