CHAPITRE XIX

Les yannages complémentaires

Les vannes de décharge en aval de l'Ile

(Voir Atlas, planche 23)

Choix de remplacement

M. Fingénieur Legler, dans son mémoire du 2 août 1882, avait projeté des vannes de décharge situées en aval de Tlle.

La position de ce barrage était toute indiquée : le bras droit ayant, à partir de ce point, une largeur plus considérable qu'en amont, il était donc possible d'y lancer l'eau du bras gauche en cas d'arrêt des turbines; par conséquent si le débit était ralenti au bâtiment des turbines, il n'y avait qu'à ouvrir les vannes de décharge de la quantité correspondante.

Débit en hautes eaux.

M. Legler compte que pour arriver à débiter 350 mètres cubes par le bras gauche, si Ton suppose les eaux du bras droit très basses, il faut une largeur disponible de 36 mètres, ce qui

résulte de la formule :

Type adopté.

Les yannes sont en bois et soutenues par des fermettes en fer. Celles-ci sont fixes et ancrées élans le béton du radier. Ce dernier est garanti par un avant et un arrière-radier.

Les culées se composent, du côté de la Halle de l'Ile, d'un mur soutenant une terrasse, et du côté du bâtiment des turbines, de la tête de la digue séparative.

L'écartement des fermettes est de 3°^20 d'axe en axe.

Fondations.

Le sol du bras gauche était composé d'une couche de glaise recouverte d'une couche de gravier. Toute la fondation des vannes repose sur la glaise. Dans la planche XXIII, les flg. 1, 2

et 3 représentent les vannes. Quatre files de pieux et palplanches servent de coffrage au béton et de support aux liernes sur lesquelles le platelage du radier a été fixé.

L'épaisseur du béton de l'avant et de l'arrière-radier est de 0™30, celle du radier est de l^'SO.

La largeur du radier est de 4 mètres, celle de Farrière-radier de 5 mètres et celle de Tavant-radier de 4 mètres,

La cote de la partie supérieure du radier est PN — 5™35. L'arrière-radier se raccorde avec le bras droit, qui est à la cote PN — 5™95.

Le radier est fait en béton de chaux hydraulique de Virieu, recouvert d'une couche de béton de ciment.

Le platelage se compose de liernes placées d'une file à l'autre du battage et dans le sens du courant de Teau. Un premier plancher de 0™04 en sapin repose directement sur les liernes et perpendiculairement à celles-ci. Un second et dernier plancher repose sur le premier, dans le sens du fil de Teau, afin d'augmenter la résistance à l'arrachement.

Fermettes.

Les fermettes, au nombre de onze, sont ancrées dans le béton et se composent : d'un pied avec semelle noyée dans le radier ; d'un montant vertical composé de 2 fers à [, servant de glissières aux parties mobiles ; d'un montant incliné en fer à T ; de 3 entretoises horizontales et de 'i croix de Saint- André.

A la partie supérieure se trouve la passerelle de service, large de 1™40.

La hauteur de retenue des eaux est de PN — 1,30 à PN — 5,35 soit de 4°H)5.

La hauteur des vannes n'a été portée qu'à 3,90 afin que le déversement commence en déversoir, avant le moment où les vannes doivent être ouvertes.

Mécanisme de levage.

Pour faciliter le levage, les vannes de chaque travée ont été divisées en deux panneaux. L'inférieur a l'"rrl de hauteur et Tautre 2""39. Le premier est composé de sept pièces de bois de mélèze de 0^^^ de largeur et *>"2;î de hauteur ; le second de dix pièces de G^i^ de large sur 0^24 de hauL Des sabots en fonte fixés à la vanne supérieure produisent l'entraînement de celleci, quand la vanne inférieure vient à buter contre eux.

Chaque vanne est mue par l'intermédiaire de deux crémaillères en fer à U avec dents en fer rond.

La manœuvre se fait à la main, mais l'installation est aménagée pour pouvoir, si le besoin s*en fait sentir, y placer une turbine. La force exercée sur la manivelle est transmise à la crémaillère au moyen d'une vis sans fin, de deux roues dentées et de deux pignons.

Mode d'exécution.

La construction des vannes a eu lieu pendant la première campagne 1884. Le travail a été exécuté rapidement, les difficultés rencontrées n'ayant pas été bien sérieuses. Les travaux ont été faits à Tabri du batardeau situé entre les vannes et le bras droit (voir pi. 2, fig. 2). Les

épuisements se sont effectués au moyen d'une pompe centrifuge actionnée par une turbine placée près de la Halle.

Enlèvement des batardeaux. (Atlas, PL % flg. 2.)

Le batardeau de la partie aval de la première fouille du bras gauche mise à sec, se composait d*une partie longitudinale au Rhône et d'une partie transversale. Cette dernière section lut conservée pour les travaux du Bâtiment des turbines, tandis que la première fut déjà en partie démolie dans Tété de 1884, afin de pouvoir livrer à Teau du bras gauche le passage à travers les vannes de décharge, seule issue possible.

En hiver 1884-1885, les restes du batardeau longitudinal furent enlevés. Pendant la campagne de 1885, où les travaux du bâtiment furent poussés activement, toute l'eau du bras gauche continuait à s'écouler par les vannes, Il en résulta un affouillement important qui fut découvert au moment où les eaux commençaient à baisser, la rapidité du courant en cet endroit ayant empêché tout sondage. Un batardeau fut alors construit devant les vannes et servit en môme temps aux travaux du bras droit, qui furent entrepris en 1886-1887.

L'affaissement qui s'était produit au radier des vannes est de 0^15 ; il n'a pas été constaté dès lors de mouvement appréciable.

Lors de la mise à sec du bras droit, la reprise en sous-œuvre des fondations fut faite. Ce travail a consisté à construire un premier mur sous le radier du côté du bras droit, et un second mur au droit de Tavant-radier.

Ces deux murs furent reliés au droit des fermettes par des traverses. Le détail de ce travail se trouve à la page 173.

Les vannes de décharge en aval de File ont coûté fr. 75,246 25, au lieu de fr. 58,385 85 somme prévue au budget primitif. — Cette différence provient à peu près exclusivement de la reprise en sous-œuvre de toutes les fondations de ces vannes à la suite de l'affouillement qui s'était produit à l'aval dans l'été de 1884.

Coût des vannes de décharge en aval de Pile

Culées:

a) Tête de la digue :

Pierre de taille, 4"*'229

Parements

Béton entre la taille 3°^75

b) Culée vers la Halle :

Maçonnerie de Meillerie 10&"'836 Pierre de taille 4™M68 Parements divers

à Fr. 110 — à Fr. 18 70

à Fr. 19 55 à Fr. HO -'

Terrassements 1,339™'90 Reprise de déblais 1,339»»90

Radier :

à Fr. 2 05 à Fr. 45 A reporter .

Fr.

Fr.

Fr.

Fr.

Fr.

Fr.

Fr.

Report .

. Fr.

Enrochements 500™»77

à Fr. 5 50

Charpente pieux &»'463

à Fr. 48 - ,

» palpl : 52°'»47

à Fr. 58 — .

Battage de px. IjO^SO

à Fr. 4 — .

» palpl : 3:ïyn68

à Fr. 8 - .

Fers pour sabots SQT-'SO

à Fr. — 55

Béton de chaux n° 1 368^«48

à Fr. 48 70

» ciment n» 6 67'n»64

à Fr. 25 90 .

Platelage sapin 41"'»31

à Fr. 1 30

Divers

Fers pour charpente 2,292kl5 Charpente mélèze 26»'02 Plateaux chêne û6'n*26 Partie mécanique ....

Divers

Vannes propretnent dites

à Fr. — 55 à Fr. 140 — à Fr. 44 50

Fr. 3,827 76

Fr. 1,260 68

Dont à déduire*. .

Coût total. . . .

Prix de revient du mèlre linéaire sans culée :

Prix total du vannage. . .

Culée-Digue Fr. 551 76

> Halle » 3,276 —

Reste.

Longueur 38"'80.

Prix par mètre linéaire Fr. 63,583 72

Fr. 38 80.

Réparations aux vannes de décharge.

Démolition et reconstruction d'une partie du radier . . .

Fr. 27,360 78

Fr. 36,222 94 Fr. 67.411 48

Fr. 1,638 75

Fr. 14,736 87

Vannes de décharge en amont de 111e

dUes Vannes Séchehaye

Il a été expliqué précédemment que pour augmenter le pouvoir d'évacuation du bras gauche en cas d'arrêt des turbines, des vannes avaient été construites en tête de l'Ile entre l'ancienne machine hydraulique et la maison Séchehaye.

Le type adopté est semblable à celui des vannes de décharge, avec cette seule différence que les vannes mobiles sont en tôle au lieu d'être en bois.

Les vannes sont au nombre de cinq au lieu de douze, et toute la construction se trouve à 0"85 au-dessus de celle des vannes de décharge.

Le seuil est donc à PN — 4™50.

Les travaux furent entrepris en 1887 pendant la mise à sec du bras droit et ont été combinés avec la reprise en sous œuvre de la maison Séchehaye.

Coût des vannes Séchehaye

Culées :

Maçonnerie ordinaire 55"197 à Fr. 19 55 Fr. 1,079 01

Pierre de taille 8"*781 à Fr. 110 — » 965 9^1

Parements et arêtes diverses » 458 86

Chape 4 c/", 5™06 à Fr. 4 55 > 23 02

Radier :

Terrassements 823™34 à Fr. 2 05

Charpente pieux 10«^54 à Fr. 40 —

» palpl : 37"77 à Fr. 58 —

Battage pieux 157"05 à Fr. 4 —

» palpl : 142™»34 à Fr. 8 —

Béton chaux n<» 1 192"*93 à Fr. 18 70

» ciment 148'"295 à Fr. 25 90

Platelage sapin 320«»*54 à Fr. 10 —

Maçonnerie pierres sèches 55^197 à Fr. 11 05

Enrochements 21™816 à Fr. 5 50

Travaux divers. — Reprise en sous-œuvre de la maison Séchehaye Vannage métallique proprement dit

Fr.

Fr. 2,526 80

Total

Fr. 17,207 36

Fr. 89,939 69

Prix du mètre linéaire de vannage (sans culées)

Coût total . . .

Dont à déduire : Culées . .

Reste Longueur 16"40.

Prix du mètre linéaire Fr. 37,412 89

Fr. 39,939 69 j> 2,526 80

Date d'exécution

Fr. 16 40 Février-Juin 1887.

au->dessu3 du niveau moyen du lac et dont la distance da réseau urbain est sensiblement de 4,000 mètres*

Le choix de remplacement de Bessinges s'imposait donc natorellement

Dispositions générales.

ï*i XX Le réservoir de Bessinges a, dans son œuvre, parallèlement à la route de

Cologny à la Capite, une largeur de 42°^ et perpendiculairement une longueur de 4»»88.

Il est couvert au moyen de voûtes en berceaux et en voûtes d'arêtes, supportées par 42 piliers en maçonnerie.

Une couche de terre recouvre les maçonneries.

Des contreforts écartés de 6°°24 d'axe en axe, appuient les murs d'enceinte.

Les angles sont renforcés par des contreforts spéciaux.

Un château d'eau permet d'avoir en ville la pression voulue et de distribuer l'eau à la campagne de M. Tronchin.

***■ ^^ Le trop-plein s'échappe du côté de Vandœuvres.

^"K- l'î Le réservoir a été établi en déblai, afin d'avoir en ville la pression la plus

forte possible.

Le niveau du déversoir dans la tourelle est à la cote PN -h 127^ et le plan d'eau supérieur du réservoir à PN -h 123. Le niveau du fond varie de PN + 116 à PN 4- 117.

Hauteur de retenue d'eau.

Fig. 1 II résulte des cotes ci-dessus que la hauteur de retenue d'eau est de

mètres du côté sud-est et de 7 mètres du côté nord-ouest.

Fondations.

Fig, 1 â il Les fondations du réservoir reposent sur la molasse. Lors de la construc-

tion, les couches de terre végétale ont été mises de côté pour être appliquées ensuite sur les talus extérieurs.

Les fondations étant très importantes, les terrassements ont été poussés jusqu'au sol dur, lequel se trouvait d'ailleurs à de faibles profondeurs. Au centre du réservoir et à l'angle est, la molasse a été rencontrée à 0«»50 de profondeur et à l'angle ouest au niveau des fondations prévues.

Radier.

Fig. t Le radier est incliné pour éviter les déblais dans la molasse et faciliter

la vidange ; son inclinaison est dirigée du sud-est au nord-ouest. La pente totale est d'un mètre. Il est formé d'une couche de béton de chaux de 0^35 d'épaisseur, puis d'une couche de 15 centimètres de béton de ciment et

ao5

pesettes, recouvert d'une chape de (M)3 en mortier de ciment. H repose directement sur le sol naturel et n'a d'autre but que d'empêcher les infiltrations. ^^' ^^

Oofwerlure du réservoir.

La couverture en maQonnerie, étant celle qui convient le mieux aux réser- Fig. i, 2 et 3 voirs destinés à l'alimentation, a été faite au moyen de voûtes en berceau et d'arêtes.

Les voûtes sont recouvertes d'une couche de 0™,80 de terre végétale, afin de les protéger contre l'influence des variations de température.

Dimensions des voûtes :

Longueur de la corde . . . 5">20.

Flèche 4"00.

Epaisseur à la clef . • . . 0«»30.

Epaisseur aux naissances . . 0°>75.

Ces voûtes sont en béton de ciment à 225 kilos de ciment Portland par mètre cube.

Elles reposent sur les murs d'enceinte et sur 42 piliers en maçonnerie de Meillerie, à section carrée de l'^SO de côté à la base sur 1°04 au sommet.

Murs d'enceinte.

Les murs d'enceinte ont une section en rapport avec la hauteur de retenue Fig. i i u et id-so de l'eau, laquelle varie de 6"00 à 7™00. Ils sont renforcés par des contreforts espacés de &^k d'axe en axe. Aux angles du réservoir sont des contreforts spéciaux. L'épaisseur des nours d'enceinte est constante au sommet, et par le fait du firait donné à chaque côté du mur on obtient à la base une épaisseur plus considérable pour les retenues d'eau plus grandes.

L'épaisseur de la fondation a été de l'KX) au minimum, pour descendre plus profond en-dessous du radier chaque fois que la molasse n'était pas rencontrée à cette cote.

Les murs ont été recouverts d'une couche de terre végétale dont les talus sont réglés à 2 sur 1.

Ils ont été construits en béton à raison de 225 kilogrammes de chaux par mètre cube de béton.

Les dimensions principales des murs d'enceinte sont :

Hauteur de la retenue d'eau 6"O0 à T^^OO Pi. xx, Fig. 19 et 2o

Epaisseur du mur d'enceinte au sommet 1™25

Fruit intérieur OnlO

Fruit extérieur OmlS

Largeur des contreforts parallèlement au mur d'enceinte .... I"n50 Epaisseur des contreforts dans le sens de la poussée de l'eau . . . O°50

Fruit de la poussée de l'eau 0«n436

Fruit parallèlement au mur d'enceinte (PQ&

Au niveau du radier.

Epaisseur des murs d'enceinte 2™75 à 3°KX)

Epaisseur des contreforts dans le sens de la poussée de l'eau 2»»22 à 2"™50

Epaisseur totale 4"*97 à 5"50

Largeur des contreforts parallèlement aux murs d'enceinte l™tK) à 2™00

En dessous du niveau du radier.

Excédent des largeurs du côté intérieur des murs d'enceinte . . . 0"50

Excédent des largeurs du côté extérieur des murs d'enceinte . . . 0^30

PI. XX Excédent des largeurs le long des contreforts parallèlement aux murs

d'enceinte 0™50

Idem dans le sens de la poussée de l'eau 0^70

Largeur des fondations du mur d'enceinte 3^15 à 4™00

Largeur des contreforts dans le sens de la poussée de l'eau. 2'n52 à 2™70

Largeur totale des fondations 6"^27 à 6^10

Largeur des fondations du contrefort dans le sens du mur

d'enceinte 2™60 — 3"00

Conditions d'équilibre des voûtes.

(y compris la poussée des terres)

ti^. i Pression à la clef par mètre courant de voûte. .... kg. 7,160

t > aux naissances par mètre courant de voûte. » 40,870

t » par centimètre carré » 2,39

1 » répartie aux naissances sur 0™, 60 de large » 1,81

Pression maximum sur l'arête d'intrados » 3,62

Conditions d'équilibre des murs d'enceinte.

Fig. i, ig, 19 et 20 Les conditions d'équilibre sont établies pour un élément composé d'un

contrefort et d'une longueur de mur d'enceinte correspondant à Técartement d'axe en axe des contreforts soit 6™, 24.

Le tableau suivant donne les conditions d'équilibre pour diverses supposi-

UODS.

Les colonnes 2, 3 et 5 se rapportent au cas où les terres appuyant les murs seraient enlevées, et les colonnes 4 et 6 aux conditions ordinaires.