LA HOUILLE B L A N C H E
ÉDITIONS B. A R T H A U D , Succ
rde J. REY, G R E N O B L E
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C O M I T É D E D I R E C T I
BARBILLION, Professeur títulaíre d'Electrotechnique á la Faculté des Sciences de l'Université de Grenoble.
CAMICHEL, Di recteur de l'Institut Electrotechnique de Toulouse.
CHALUMEAU, Ingénieur en chef de la ville de Lyon.
DARR1EUS, Ingénieur des Arts et Manufactures.
D U V A L , Directeur des Services électriques de la Société Genérale d'En- treprises,
FLUSIN, Directeur de ['Instituí d'Electrochimie et d'Electrométallurgie de Grenoble.
GENISSIEU, Ingénieur en chef au Ministére des Travaux Publics.
O N S C I E N T I F I Q U E
GRIGNARD, Membre de l'Institut, Doyen de la Faculté des Sciences, Directeur de l'Ecole de Chimie Industrielle de l'Université de Lyon.
MAUDU1T, Directeur de l'Institut Electrotechnique et de Mécaniqne appli- quée á Nancy.
MERCIER, Administrateur-Délégué de l'Union d'Electricité.
DE PAMPELONNE, lnspecteur genera! du Génie Rural.
PARODI, Directeur honoraire des Services d'Electrification de la Compa- gnie des Chemins de fer d'Orléans.
PEPY, Professeur á la Faculté de Droit de Grenoble.
PAGNON, Ingénieur I. E. G., Secrétaire general.
SOMMAIRE
H Y D R A U L I Q U E . — Problémes constructifs relatifs a u x conduites forcees et ouvrages accessoires.(Regles pour le projet, la construction et la r é c e p t i o n ; résultats d'expériences), p a r Dr-Ingénieur Uraberto BONO.
ELECTRICITE. — L a « Direttissima », Bologne-Florence.
DO CUMENT A T I O N .
LEGISLATION. •— Le Mois fiscal. — N o u v e a u x tarifs des impóts sur les bénéfíces commerciaux, sur les t r a i t e m e n t s et salaires, sur les bénéfices agricoles, sur les bénéfices non commerciaux, et de Fimpot general sur le revenu. •— La reforme fiscale de F i m p ó t sur le chiffre d'aftaires.
INFO R M ATION S. — B I B L I O G R A P H I E .
H Y D R A U L I Q U E
Problémes constructifs relatifs aux conduites forcees et ouvrages accessoires
(Regles pour le projet, la construction et la réception ; résultats d'expériences)
(SÜITE)
par Dr.-Ing. U M B E R T O B O N O
Joints de dilatation.
Dans le d o m a i n e des j o i n t s de d i l a t a t i o n , il existe d e u x t e n - dances ; T u n e ,spécialement en h o n n e u r d a n s quelques pays étrangers. ne v e u t p a s de j o i n t s de d i l a t a t i o n ; l ' a u t r e , spéciale- roent observée chez n o u s , v e u t des j o i n t s de d i l a t a t i o n dans teus les alignernents, ou p r e s q u e . L e sujet a d o n n é lieu á des discussions, e t u n d é t r a c t e u r a m é m e a f i r m é q u e le j o i n t é t a i t a p l i q u é u n i q u e m e n t p o u r simplifier les calculs. Cette raison, méme si on a d m e t t a i t q u e ce füt la seule, s e r a i t en elle-méme excellente. Mais il en existe encoré d ' a u t r e s , t r e s nombreuses, qui militent en f a v e u r d u j o i n t de d i l a t a t i o n . L a suppression du joint procure l'économie de quelques ancrages, p a s de t o u s ,cependant, parce q u e cela s e r a i t impossible. On ne p e u t égale-
™ent pas songer á n ' a v o i r q u e d e u x ancrages, l ' u n en
tete
et i'autre á l ' e x t r é m i t é de la c o n d u i t e forcee, s u r t o u t q u a n d la conduite est longue e t qu'elle doit v a i n c r e de fortes dénivel- Mtions. Que l'on pense s e u l e m e n t a u poids de t o u t e la conduiteá soutenir e t on verra que d e u x ancrages ne suflisent p a s , e t qu'il en faut encoré plusieurs intermédiaires.
Q u a n d les joints de dilatation m a n q u e n t , les raccords t r a n s - v e r s a u x sont b e a u c o u p plus f o r t e m e n t sollicités, spécialement p a r les phénoménes t h e r m i q u e s ; ils d o i v e n t done é t r e plus r o b u s t e s , et, en conséquence, la conduite, pese e t coüte plus.
II f a u t , en o u t r e , recourir á des dispositifs spéciaux, parce q u e r a c h é v e m e n t d u m o n t a g e de la conduite doit é t r e fait en r e - lation avec la t e m p é r a t u r e a m b i a n t e p r é v u e > dans le p r o j e t .
II faut, en outre, laisser p o u r c h a q u é troncón, e n t r e d e u x ancrages, un élément de jonctíon, d o n t les dimensions de lon- g u e u r sont fixées a u dernier m o m e n t .
P a r contre, le j o i n t de d i l a t a t i o n s u r c h a q u é a l i g n e m e n t r e n d les calculs des sollicitations longitudinales plus fáciles e t p a r f a i t e m e n t determines. Avec sa p é n é t r a t i o n , q u i p e u t varier e n t r e des limites t r e s é t e n d u e s , il corrige les erreurs éventuelles du relevé, ainsi que la différence e n t r e la l o n g u e u r réelle e t la Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1934020
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l o n g u e u r t h é o r i q u e des divers élémenls de m o n t a g e . II rend le m o n t a g e plus facile et plus expéditif ; ü p e r m e t l ' a t t a q u c s i m u l t a n e e d u m o n t a g e sur plusieurs points, qui p e u v e n t étre choisis a u m i e u x ; il p e r m e t encoré, d u r a n t le m o n t a g e , de raccourcir u n t u y a u d o n t F e x t r é m i t é a p u é v e n t u e l l e m e n t s'abímer d a n s les manceuvres de t r a n s p o r t . D e plus, nous avons v u que dans les conduites frettées, il p e u t t e ñ i r lieu également de t r o u d ' h o m m e .
Q u a n d on r e n c o n t r e des circonstances p a r t i c u l i é r e m e n t favorables, il d e v i e n t possible de s u p p r i m e r quelques-uns de ees joints (par exemple q u a n d il existe des angles en plan sans de notables v a r i a t i o n s de p e n t e ) . Le m o n t a g e devient toutefois b e a u c o u p plus délicat.
U n m e m b r e de la U N F I E L a signalé précisément u n cas de ce genre : il s'agit d'une conduite frettée p o u r laquelle, profitant de d e u x angles en plan, on a m o n t é trois alignements successifs sans joints de dilatation, t o u t en disposant d e u x ancrages a u x e x t r é m i t é s du t r o n c ó n envisagé e t u n a u milieu de l'alignement intermédiaire. D a n s c e t t e zone, spécialement au p r i n t e m p s e t en été, on e u t de fréquents éclatements des g a r n i t u r e s a u t o - claves parce q u e les brides s ' o u v r a i e n t légérement et que la g a r n i t u r e cédait sous la pression. L a chose a été étudiée soi- g n e u s e m e n t p a r les techniciens de la Société e t du Construc- t e u r , e t Fon est arrivé á conclure q u e la cause résidait probable- m e n t dans u n défaut de m o n t a g e . C h a q u é é c l a t e m e n t de garni- t u r e nécessitait le vidage de la conduite e t l ' i n t e r r u p t i o n du service d u r a n t plusieurs heures.
C o m m e conclusión, je suis d'avis q u e le j o i n t de dilatation est t o u j o u r s o p p o r t u n .
D a n s les collecteurs, le j o i n t de d i l a t a t i o n est également r e c o m m a n d a b l e . II est toutefois nécessaire qu'il y a i t á l'extré- m i t é aval u n massif d'ancrage contre lequel puisse s'exercer t o u t e la poussée h y d r o s t a t i q u e . D e c e t t e facón, le t u y a u col- lecteur ne s u p p o r t e plus la sollicitation axiale due á la poussée h y d r o s t a t i q u e sur le fond ,* il ne s u b i t done plus les déforma- tions élastiques axiales qui p r o v o q u e n t toujours des efforts de flexión a n o r m a u x sur les dérivations a u x machines e t sur les a t t a c h e s elles-mémes. II n ' e s t m é m e pas j u s t e de diré que cette solution nécessite u n ancrage complet en plus. E n effet, le j o i n t de dilatation p e r m e t de diminuer l ' i m p o r t a n c e de i'an- crage situé i m m é d i a t e m e n t á l ' a m o n t , cet a n c r a g e n ' a y a n t plus p o u r fonction que de soutenir le troncón qui le precede.
Les joints de d i l a t a t i o n s o n t de divers types, se différenciant l'un de l ' a u t r e -par des détails de construction. D a n s la grande majorité des cas toutefois, le j o i n t est établi sur le principe
Fig. 25. — J o i n t de dilatation avec bolte á étoupe e t presse-étoupe.
du t u b e télescopique, avec boíte á é t o u p e et presse-étoupe p o u r assurer l'étanchéité, t o u t en p e r m e t t a n t l'engagement e t le d é g a g e m e n t du t u y a u mále d a n s le t u y a u femelle (fig. 25).
Sous la p a r t i e femelle du j o i n t de d i l a t a t i o n , on placera tou- j o u r s u n e selle de soutien, a í i n de fixer la direction de l'axe
de la p a r t i e mále.
Ancrages.
Les ancrages d ' u n e c o n d u i t e forcee c o m p r e n n e n t générale- m e n t d e u x choses : le massif de maconnerie, qui reeoit e t mai- trise les poussées de la conduite, e t la ferrare qui, attachée d ' u n e m a n i e r e ou d ' u n e a u t r e á la conduite, t r a n s m e t ees pous- sées a u massif.
L e plus s o u v e n t , le calcul de la p a r t i e m a c o n n é e est fail, en t e n a n t c o m p t e qu'elle réagit p a r l'ellet de son poids, augmenté du poids de la p a r t i e de conduite. qui repose sur elle. On fait ensuite la vérification au p o i n t de v u e du r e n v e r s e m e n t et, si c'est nécessaire, é g a l e m e n t au p o i n t de v u e du glissemcnl.
Ge calcul m o n t r e l'importance. de la forme á d o n n e r au massif.
Tres s o u v e n t , en é t u d i a n t j u d i c i e u s e m e n t c e t t e forme, on ob- t i e n t de meilleures conditions de stabilité t o u t en diminuant le cube. Cette recherche de la meilleure forme se fait volontiers i n t u i t i v e m e n t , en p a r t a n t de la considera tion q u e la compres- sion exercée s u r le t é r r a in d é p e n d sur t o u t d u poids du massif et, á un degré moindre, de l'influence des poussées q u e le tuyau exerce sur lui. D a n s la recherche de la forme la plus rationnelle á d o n n e r a u x massifs d ' a n c r a g e , la p r a t i q u e sera d o n e d'une plus g r a n d e utilité q u e la r e c h e r c h e a n a l y t i q u e . U n ceil bien exercé p e r m e t t r a de dessiner tres r a p i d e m e n t la forme la plus c o n v e n a b l e d a n s les divers cas.
L a conception d u calcul a u r e n v e r s e m e n t p a r t de la suppo- sition n a t u r e l l e q u e le bloc forme un m o n o l i t h e . E n regle
gené-
rale, on doit done exclure de sa c o n s t r u c t i o n la maconnerie simple. L e massif doit é t r e a r m é avec des fers lui conférant le c a r a c t é r e du m o n o l i t h e . Ces fers seront d i s ü n c t s des ferrares d'ancrages p r o p r e m e n t dite, d o n t on p a r l e r a p l u s l o i n , e t qui sont toujours portees p a r le t u y a u . On p e u t aussi, d a n s certains cas, recourir á une construction cellulaire. On r e m p l i t alors les di- verses cases avec des m a t é r i a u x quelconques, d o n t la fonction est s i m p l e m e n t d'ajouter au poids. Mais la case elle-méme doit former u n t o u t rigide.
D a n s le calcul des massifs, on doit p o r t e r b e a u c o u p d'attention a u t e r r a i n sur lequel ils reposent et á son a p t i t u d e á les supporter.
L e t e r r a i n ne doit a b s o l u m e n t p a s ceder sous les pressions q u e le massif lui t r a n s m e t ; des t a s s e m e n t s m é m e minimes, p e u v e n t c o m p r o m e t t r e c o m p l é t e m e n t la s t a b i l i t é de la con- d u i t e forcee.
II f a u t se souvenir q u e la p r u d e n c e d a n s le calcul des massifs est u n e regle excellente ; ce s o n t en effet les massifs q u i assurent la stabilité de la c o n d u i t e forcee.
On est quelquefois a m e n é á proceder á des dérochages pour a u g m e n t e r l'assiette du massif. A ces occasions, on entend s o u v e n t l'objection s u i v a n t e : p o ü r q u o í devons-nous enlever de la roche p o u r la r e m p l a c e r p a r du b é t o n ?
A premiére v u e , la question semble e m b a r r a s s a n t e . J'admels d'ailleurs que, d a n s certains cas, on puisse conserver toute la sécurité désirable, en r e m p l a c a n t u n e p a r t i e du béton par des fers solidement ancrés d a n s le rocher, e t q u i intéressent ce dernier á la résistance. IJ f a u t c e p e n d a n t bien approfondir l ' e x a m e n a v a n t de se décider dans ce sens. Q u a n d le, massif est calculé á la g r a v i t é , e t qu'il est bien construit, et bien ap- p u y é sur le rocher, il est alors a b s o l u m e n t sur. Q u a n d on veut au contraire faire usage d'ancrages d a n s le rocher, on court le risque d ' é t r e t r o m p é sur la m a s s e de la roche intéressée et on p e u t tres bien se t r o u v e r en présence d ' u n a n c r a g e r e n d u tout
á fait insuffisant p a r la présence de failles, de fissuratíons, etc.
II y a b e a u c o u p d'exemples de conduites ancrées dans le rocher dans des conditions de sécurité complete, mais, je le répéte, il faut é t r e p r u d e n t dans la généralisation.
Si la c o n d u i t e forcee court en galerie creusée dans le rocher, le probléme du massif d'ancrage se simplifie b e a u c o u p . Dans ce cas, le massif p e u t t r o u v e r u n p o i n t d ' a t t a c h e sur le fond, sur les flanes ef sur la calotle. On p e u t alors a b a n d o n n e r la
Fig. 26.— Massif d'ancrage avec t u y a u x complétement noyes. F e r r a r e s constituées par des comieres doubles rivées sur les
t u y a u x et p a r des t i r a n t s radiaires.
conception du calcul p a r g r a v i t é et teñir compte seulement des aspérités des parois de la galerie.
Dans ce cas, on p e u t considérer la masse du b é t o n comme encastrée d a n s ees parois et, n a t u r e l l e m e n t , le volume du bloc en ressort considérablement diminué.
Un a u t r e p o i n t á teñir en considération est la possibilité que des c o u r a n t s d'eau s'étabíissent sous la fondation des massifs, s u r t o u t q u a n d le sol de fondation est t e r r e u x . Ce sol
27, 28 et 31), ou que le t u y a u soit noyé seulement sur sa moitié inférieure (fig. 30), ou encoré q u e le t u y a u soit c o m p l é t e m e n t hors du bloc (fig. 29). L a disposition de ees ferrares sur le t u y a u doit ensuite étre étudiée de telle facón que la transmission des efforts se passe, a u t a n t que possible, avec u n e b o n n e distri- b u t i o n .
L'idéal serait d'avoir toujours le t u y a u c o m p l é t e m e n t h o r s du massif ; de c e t t e facón, le t u y a u serait toujours c o m p l é t e m e n t visitable, et on p o u r r a i t également toujours observer les fer- rares d'ancrage dans leur fonction. Cette condition devient encoré plus utiJe s'il s'agit de t u y a u x rivés, v u qu'il est difficile q u e les rivures réalisent i m m é d i a t e m e n t l'étanchéité e t la m a i n t i e n n e n t toujours. Si le t u y a u est m a c o n n é dans le bloc, et que les rivures p e r d e n t , on ne p e u t pas definir e x a c t e m e n t le point de p e r t e et, p o u r y remédier, il faut refaire le m a t a g e intérieur sur t o u t e la longueur de la p a r t i e m a c o n n é e . La chose, á ce point de v u e , a moins d ' i m p o r -
t a n c e p o u r les t u y a u x soudés et p o u r les t u y a u x frettés ; on a u r a p o u r t a n t des j o i n t s qui v i e n d r o n t
Fig. 27. — Massif d'ancrage avec tuyaux complérement noyes. F e r r a r e d'ancrage constituée p a r un collier de contre-poussée ct p a r des t i r a n t s .
court le risque d ' é t r e délavé et il convient alors de se p r é m u n i r contre u n
tel d a n s e r .
á étre noyes dans le b é t o n e t qui d e m e u r e r o n t ainsi soustraits á l'inspection directe.
Quand on doit noyer dans le bloc des raccords á brides avec g a r n i t u r e autoclave, u n e b o n n e précaution consiste á réserver u n e boite de drainage sur le p o u r t o u r du raccord, á l'aide d ' u n e
p e t i t e tole minee, et d'en détacher, au point le plus bas, u n p e t i t t u y a u de décharge,
avec débouché hors du massif. E n o p é r a n t ainsi, on p e u t vérifier i m m é d i a t e m e n t si la g a r n i t u r e t i e n t
ou non ; si elle perd et si cette g a r n i t u r e est a u t o c l a v e , on verra s'améliorer considérablement les condi- tions d'étanchéité. U n e g a r n i t u r e
La position relative d é l a masse m a c o n - née vis-á-vis d u t u y a u p e u t é t r e diverse.
Nous passerons en r e v u e les divers cas en p a r l a n t des ferrares d ' a n c r a g e s , p a r c e q u e c'est d'elles q u e dépend précisément le choix du t y p e du massif.
Comme il a éfé d i t plus h a u t , p a r ferrures d'ancrage, on entend t o u t e c e t t e a r m a t u r e m é t a l l i q u e qui est rigidement associée á la c o n d u i t e e t q u i a p o u r fonction de t r a n s m e t t r e á la masse du bloc les efforts engendres p a r le t u y a u m é m e , sous l'effet des poussées h y d r o s t a t i q u e s , d u poids, des efforts de frottement nés des v a r i a l i o n s t h e r m i q u e s de longueur, etc.
Ne fait done p a s p a r t i e des ferrares d ' a n c r a g e , au sens p r o p r e , l'armature q u e l'on mel. d a n s le massif p o u r en faire u n monolithe.
La disposition de ees ferrures d'ancrage. p e u t étre telle qu'eJle exige que le t u y a u soit c o m p l é t e m e n t n o y é d a n s le massif (fig. 26,
a u t o c l a v e a en effet besoin, p o u r fonc- tionner, d ' u n e différence de pression bien
m a r q u é e e n t r e l'intérieur et l'extérieur. Or, le drain ne penr.et p a s á l'eau íiltrée de se m a i n t e n i r en pression. Si le drain m a n q u e , il p e u t arriver q u e la masse du b é t o n soit suffisante p o u r empécher p e n d a n t l o n g t e m p s le f o n c t i o n n e m e n t de la g a r n i t u r e . Cela, sans c o m p t e r que la masse de b é t o n se m e t en pression e t qu'elle p e u t se r o m p r e . On a deja v u des r u p t u r e s de massifs p o u r de lelles raisons, et j ' e n ai r e n c o n t r é
164 L A H O U I L L E B L A N C H E
m o i - m é m e , il y a peu d'années, alors qu*on n ' u s a i t p a s encoré d e ees boites de d r a i n a g e .
Q u a n d le t u y a u est c o m p l é t e m e n t n o y é d a n s le massif, la ferrure d ' a n c r a g e utilisée h a b i t u e l l e m e n t est celle á comieres (fig. 26) ; on s'en sert p o u r les t u y a u x rivés e t soudés, mais p a s p o u r les t u y a u x frettés. Des comieres e n v e l o p p e n t les t u y a u x
á l'extérieur, t o u t en leur é t a n t solidement a t t a c h é e s
Fig. 28. — Massif d'ancrage avec t u y a u x complétement noyes. L a ferrure d'ancrage se réduit au collier de contre- poussée á l'amont du massif.
Comme il s'agit d'un coude avec concavité dirigée vers le h a u t , les tirants ne sont en
effet pas nécessaíres.
p a r des rivures ou des soudures. Le s y s t é m e d ' a t t a c h e des comieres p a r soudure oxy-acétylénique ou électrique d i s p a r a i t de plus en plus, et c'est u n bien. Les soudures produisent des réchauffements de tole toujours considerables et plus ou moins localisés ; c'est u n d é s a v a n t a g e , spécialement p o u r les t u y a u x soudés e t dans le voisinage des zones de soudure. Ce t y p e d'ancrage distribue tres bien les poussées dans le massif.
Q u a n d le t u y a u est noyé á demi, on a p p l i q u e encoré des comieres en demi-cercle sur la p a r t i e noyée d u t u y a u , ou bien
Fon fixe á celui-ci des tiges de scellement qui
d'ailleurs t r e s efficaces, conférent aussi u n e c e r t a i n e élégance á la construction. D a n s la t o u t e r é c e n t e installation de Vobarno, de la Société É l e c t r i q u e de Brescia, il y a u n e tres belle e t im
p o r t a n t e a p p l i c a t i o n de ce t y p e , d a n s le dernier a n c r a g e des conduites forcees. D a n s c e t t e installation, le d i t t y p e d'ancrage a été imposé également p a r d ' a u t r e s considera tions : il a permis, d a n s des circonstances particuliéres t r e s spéciales, d'alléger la masse m a c o n n é e plus q u e t o u t a u t r e s y s t é m e . C o m p a r é aux a u t r e s t y p e s déjá décrits, celui-ci est le p l u s c o ü t e u x sous le r a p p o r t de la ferrure ; p o u r t a n t , d a n s de n o m b r e u x cas, ce coüt elevé p e u t é t r e l a r g e m e n t compensé p a r Féconomie de béfon, c o m m e ce fut le cas d a n s Finstallation de V o b a r n o citée ci-dessus.
Avec les t u y a u t e r i e s frettées, le t y p e de ferrure a d o p t é jus- q u ' á m a i n t e n a n t est celui a v e c collier de contre- poussée. U n collier moulé, de forme généralement
t r o n c o n i q u e , recoit la poussée d u t u y a u sur sa p e t i t e base, e t la t r a n s m e t au
massif, p a r sa g r a n d e b a s e (fig. 28, 32 e t 33). On ne rnet en general q u ' u n seul collier, m a i s il f a u t a r m e r en conséquence t o u t le massif. Ces colliers p e s e n t plusieurs t o n n e s e t sont p a r s u i t e t r e s c o ü t e u x . Q u a n d le massif a u n e l o n g u e u r nota
ble, q u i lui p e r m e t d'englober plusieurs r a c c o r d s de t u y a u x , on p o u r r a i t c e r t a i n e m e n t a d m e t t r e q u e ces r a c c o r d s servent d ' a n n e a u x de poussée. Les c o n s t r u c t e u r s d e v r a i e n t done é t u d i e t le m o y e n de t r a n s f o r m e r les raccords en a n n e a u x de poussée. D e c e t t e facón, les colliers s e r a i e n t elimines et on é p a r g n e r a i t des t o n n e s de m e t a l .
T o u t e s les fois q u e Fon doit a n c r e r u n coude p r é s e n t a n t sa c o n c a v i t é vers le terrain, c'est-á-dire t o u t e s les fois q u e la re
s u l t a n t e des poussées h y d r o s t a t i q u e s ets dirigée v e r s le haut, il est b o n d ' e n t o u r e r le t u y a u , d a n s sa partie supérieure, a v e c des a t t a c h e s q u i p é n é t r e n t cnsuite Fig. 29. — Massif d'ancrage avec
conduite complétement libre. Les ferrares sont constituées p a r de robustes poutres encastrées dans le massif et solidement fixées a u x
t u y a u x .
se r é p a r t i s s e n t ensuite d a n s la masse du b é t o n . II est nécessaire, d a n s le p r e m i e r
cas s u r t o u t , d ' e m b r a s s e r la p a r t i e supérieure du t u y a u avec des t i r a n t s qui v o n t plonger dans le massif.
Q u a n d le t u y a u est c o m p l é t e m e n t hors d u massif, on le t i e n t g é n é r a l e m e n t soulevé au-dessus de celui-ci , t o u t c o m m e sur le reste du p l a n de pose. L ' a n c r a g e est h a b i t u e l l e m e n t o b t e n u a u m o y e n de r o b u s t e s p o u t r e s composées, généralement en forme de double T , q u i s o n t fixées s u r les flanes du t u y a u p a r le m o y e n de leur a m e , e t q u i p é n é t r e n t ensuite p r o f o n d é m e n t d a n s le massif, en f o n c t i o n n a n t c o m m e de grosses consoles Q u a n d il y a plusieurs de ces p o u t r e s , on réalise u n véritable p o r t i q u e m ú l t i p l e , d o n t le t u y a u est u n élément. Ces ancrages,
p r o f o n d é m e n t d a n s le massif. Cette a r m a t u r e spéciale d o i t étre n a t u r e l l c m e n t p r o p o r t i o n n é e á la c o m p o s a n t e , prise vers l'extérieur, de la r e s u l t a n t e des poussées (fig. 26, 27 e t 30).
C o m m e j e l'ai d i t p r é c é d e m m e n t p o u r les massifs de béton, il est b o n , é g a l e m e n t p o u r les ferrares, d e p r o j e t e r avec p r u d e n c e . Les coefíicients d e t r a v a i l d o i v e n t é t r e t e n u s bas, parce q u ' ü c o n v i e n t de r é d u i r e a u m í n i m u m les déformations élastiques de ces fers.
Chdssis de guidage.
Les efforts de írotlemenL sur les selles p r o d u i t s p a r la dilata- tion t h e r m i q u e d a n s les divers alignements, p r o v o q u e n t u n e charge en b o u t , ou q u e l q u e chose de semblable, s u r la t u y a u -
Fig. 30. — Masslf d'ancrage avec conduite partiellement noyée.
terie. Si d o n e u n a l i g n e m e n t a u n e l o n g u e u r n o t a b l e , e t s'ii se t r o u v e en m é m e t e m p s q u e le d i a m é t r e de la eondüite soit petit, il e s t b o n de fractionner c e t t e l o n g u e u r en disposant des ehássis d e guidage. L e u r construetion est tres simple : avec des profilés, on forme u n v é r i t a b l e ehássis c o u r b e ou rec- tangulaire e m b r a s s a n t le t u y a u e t s ' a n c r a n t dans u n p e t i t massif, qui p e u t é t r e u n socle de soutien, u n peu a u g m e n t é dans ses dimensions. Ces ehássis fonctionnent t o u t á fait comme les guides q u ' o n a p p l i q u e sur les b a r r e s longues sollicitées a u flambage (fig. 34).
Joinís de démoníage.
Les j o i n t s d e d é m o n t a g e s o n t d ' u n e a p p l i c a t i o a tres utile dans t o u s les p o i n t s d e la c o n d u i t e forcee oü il f a u t pouvoir démonter e t r e m o n t e r r a p i d e m e n t u n élément d u r a n t Fexercice.
lis doivent d o n e t o u j o u r s a c c o m p a g n e r les appareils de fer- meture e t de sécurité, ainsi q u e les dérivations des machines.
Dans certains cas, ils p e u v e n t r e m p l a c e r a v e c profit u n organe de fermeture t r e s c o ü t e u x , p o u r v u qu'ils soient accompagnés par un bouclier de reserve.
Dans u n e i n s t a l l a t i o n de c o n s t r u e t i o n récente, il existe u n collecteur de 2600 m m de d i a m é t r e , avec 12 a t m . de pression de service. D e s r o b i n e t s - v a n n e s , ou des v a n n e s sphériques, pour les s e c t i o n n e m e n t s en cas d'exclusion d u service de quel
que p a r t i e de la c o n d u i t e , eussent é t é t r e s c o ü t e u x et terrible- ment e n c o m b r a n t s . U n e d i s t r i b u t i o n o p p o r t u n e de j o i n t s de démontage s u r le collecteur, e t d e u x boucliers de reserve, o n t également résolu le p r o b l é m e , t o u t en é p a r g n a n t des centaines de milliers de lires. Q u a n d on v e u t exclure, ou u n e t u y a u t e r i e de conduite, ou u n e b r a n c h e d u collecteur, il n ' y a q u ' á dé
monter u n j o i n t e t a p p l i q u e r u n bouclier á sa place. E n moins d'une j o u r n é e l ' o p é r a t i o n est t e r m i n é e (1).
Dans de n o m b r e u x cas, p o u r des raisons d'économie, on remplace le j o i n t de d é m o n t a g e p a r u n e simple bride d é m o n t a b l e , que Fon place s u r u n des éléments q u e F o n doit pouvoir dé
monter. Celle-ci r e m p l i t le m é m e b u t ; p o u r t a n t son étanchéité (1) Le collecteur cité est celui representé dans la fig. 8 et il appartient á l'installation de Mezzocorona de la S.G.E.T. Dans la photographie quelques joints de démontage sont visibles.
est plus précaire et, ensuite, la possibilité de correction d e l o n g u e u r n ' e x i s t e plus, alors q u e le j o i n t de d é m o n t a g e p e r m e t aussi de petites corrections de longueur.
Organes de purge d'air.
Bien qu'ils ne c o n s t i t u e n t q u ' u n détail de m i n i m e i m p o r t a n c e , ces organes o n t u n e u t i l i t é appréciable. Sur t o u s les p o i n t s de la c o n d u i t e forcee oü p e u v e n t se former des poches d'air, il est nécessaire de placer u n r o b i n e t de p u r g e . Chacun sait combien les poches d'air s o n t g é n a n t e s . Les organes de p u r g e t r o u v e r o n t s u r t o u t leur application sur les t r o n c o n s horizon- t a u x e t t o u t p a r t i c u l i é r e m e n t s u r les collecteurs e t les d i s t r i b u t e u r s . D e p e t i t s robinets suílisent.
Appareils de mesure du débil.
N o u s n e considérons p a s ici les s y s t é m e s de m e s u r a g e bases sur des principes chimiques, e t également p a r les divers h y d r o m é t r e s q u i ne s o n t p a s d'applícation d a n s les conduites forcees.
Les appareils de m e s u r e du débit sur les conduites forcees se r é d u i s e n t ,en fait, a u x moulinets e t a u x v e n t u r i m é t r e s .
J e n ' a i p a s b e a u c o u p de s y m p a t h i e p o u r les moulinets. Sans p a r l e r de la difficulté des mesures et des t a r a g e s , il est de fait q u e les conditions de fonctionnement de ces appareils s'alté- r e n t avec le t e m p s , spécialement en présence d ' e a u x non purés.
Fig. 3 1 . —• Massif d'ancrage avec conduite compíétement noyée.
166 L A H O U I L L E BLANCHE
J ' a i v u des moulinets, construils p a r d'exeellents spécialistes et avec t o u t e s les ressources de la fine mécanique, c o m m e n e e r á m a l fonctionner apres quelques mois seulement.
J ' e s t i m e que le v e n t u r i m é l r e , quoique plus c o ü t e u x , esL bien préférable, á cause de sa plus g r a n d e e x a c t i t u d e e t de la continuité de son bon fonctionnement. L ' e n d r o i t le plus com-
Fig. 32. — Collier de contre-poussée pour ancrage.
Fig. 33.— Exemple de collecteur aneré á son extrémité aval. La photographie est príse de l ' a m o n t vers l'aval. On r e m a r q u e qu'il m a n q u e encoré la conduite voisine de la céntrale, l'installation n ' é t a n t pas encoré achevce. On voit, au fond,
les deux colliers de contre-poussée et la face a m o n t du massif d'ancrage.
Fig. 34. — Chássis de guidage á mi-longueur d'un alignement.
sur un i n c o n v é n i e n t sígnale p a r un membre de la U N F I E L .
D a n s d e u x i n s t a l l a ü o n s recentes, la tete a m o n t de la conduite forcee se raccorde á u n e galerie sous pression m u n i e d ' u n revéte- m e n t a r m é . Les premiers f u y a u x de la con
duite forcee sont noyes sur u n e certaine longueur (quelques méfrcs) dans u n tampon de béton qui se lie au r e v é t e m e n t a r m é de la galerie. E n ce p o i n t de jonction se sont formées des fissures transversales, qui s'élar- gissent ou se resserrent s u i v a n t les variations de la t e m p é r a t u r e de l'eau. Nalurellcmenl, il s'y p r o d u i t des p e r t e s qui m e t t e n t sous pression les régions avoisinanl la galerie, ce qui a g g r a v e la s i t u a t i o n . On a a p p o r t é u n remede a v e c des disposilifs de f e r m e t u r e élastique et p a r la création de drainages a p p r o p r i é s ; l'opé- ration semble avoir bien réussi.
P o u r éviler ce défaut, il faut que la conduite m é t a l l i q u e p e n e t r e plus profondé- m e n t dans la galerie r e v é t u e , et ce sera m o d e p o u r l'installation des v e n t u r i m é t r e s est d a n s le voisi-
nage de la céntrale, parce qu'il p e r m e t de m o n t e r l'appareil enregistreur e t i n d i c a t e u r d i r e c t e m e n t dans la salle des t a - b l e a u x (fig. 35). Certainement, q u a n d les chutes s o n t t r e s fortes, la construction de l'ajutage devient coüteuse. D a n s ees cas, le v e n t u r i m é t r e p e u t étre place, avec u n e dépense moindre, dans la p a r t i e h a u t e de la conduite forcee, en installant l'ap
pareil enregistreur soit dans la c h a m b r e des appareils de ma- nceuvre, soit dans la maison du gardien, si elle existe.
S'il y a plusieurs conduites en paralléle on m o n t e naturel- lement un appareil sur c h a q u é conduite.
II est presque m u t i l e de rappeler l'utilité des appareils de mesure du d é b i t ; la t e n d a n c e actuelle des offices gouverne- m e n t a u x préposés á ees installations est d'ailleurs de les prescrire.
Liaison de la tete amont des conduites avec les galeries maconnées.
A v a n t de passer á d ' a u t r e s sujets, j ' a t t i r e r a i l ' a t t e n t i o n
Fig. 35. — E x e m p l e d'ajutages pour v e n t u r i m é t r e s appliqués i m m é d i a t e m e n t ,á l ' a m o n t des robinets-vannes d'arrét des
machines (céntrale de Cardano).
une b o n n e p r é c a u t i o n q u e de prolonger sur la conduite les barres longitudinales du r e v é t e m e n t a r m é . Ces barres entoure- ront c o m p l é t e m e n t la conduite et s ' a t t a c h e r o n t á elle au moyen de ferrares.
Qualilé des maiériaux (/).
Ce su j e t est t r a i t e d a n s t o u s ses détails dans les « Normes pour la c o n s t r u c t i o n et la réception des conduites forcees á haute pression ». J e n e juge done pas qu'il soit nécessaire de le développer l a r g e m e n t , et je m e limiterai á un rappel succinct, en r e n v o y a n t a u x normes ci-dessus visees p o u r t o u s les détails relafifs á la composition chimique et a u x coeíTicients.
Les m a t é r i a u x Jes plus c o m m u n é m e n t employés dans la construction des éléments des conduites forcees sont :
la fon te ( d o n t les applications v o n t toujours en d i m i n u a n t ) ; l'acier d e m i - d u r ;
l'acier e x t r a - d o u x ; l'acier moulé.
J e suis d'avis q u ' o n d e v r a i t arriver á s u p p r i m e r t o t a l e m e n t l'emploi de la fonte d a n s la construction des éléments qui sont directement soumis á la pression de l'cau. E n cela, je suis p e u t - étre un peu t r o p catégorique ; c e p e n d a n t , le fait est que les appareils en fonte, qui ne sont d'ailleurs employés que sous de basses pressions, sont ceux qui d o n n e n t le plus gros pourcen- fage de r u p t u r e s . D a n s les conduites forcees, il est bien rare^
qu'il n ' y a i t pas quelques p h é n o m é n e s vibratoires et l'on sait combien ceux-ci sont nuisibles á la fonte. D ' a u t r e p a r t , c'est dans les parties h a u t e s de la conduite forcee q u ' o n rencontre les basses pressions ; or, dans les grandes chutes modernes, ees parties h a u t e s se t r o u v e n t d a n s des régions oü la t e m p é r a - ture p e u t s'abaisser tres bas d u r a n t l'hiver, ce qui n'est pas sans influencer d a n g e r e u s e m e n t la t e n u e de la fonte : et cela est encoré u n e b o n n e raison p o u r la déconseiller. La fonte, par contre, p e u t t r o u v e r son emploi dans des accessoires de moindre i m p o r t a n c e .
Dans la préface des « N o r m e s » la Commission declare, en se référant a u x coeíTicients de r u p t u r e et d'allongement et á la qualité en general des m a t é r i a u x . :
« Une telle fixation des coeíTicients de résistance et d'allonge- ment, á peine t e m p e r e s dans les presentes normes p a r quel- ques tolérances p o u r les toles de g r a n d e épaisseur, constitue une exigence q u e l q u e peu élevée de leur qualité, supérieure dans une certaine m e s u r e á ce q u ' o n p o u r r a i t exiger dans l'usage courant.
« La Commission a toutefois estimé qu'il était i m p o r t a n t d'assurer, avec la v a l e u r des dits coeíTicients, les conditions de produclion des m a i é r i a u x , conditions qu'il i m p o r t e de re- mettre en h o n n e u r le plus r a p i d e m e n t possible, p a r le respect des caractéristiques t r o p négligées en c e t t e période d'aprés guerre ».
Cela équivalait alors á conceder de légers adoucissements á ces coeíTicients. M a i n t e n a n t , au contraire, ees coeíTicients devraient é l r e consideres c o m m e intangibles.
Les « N o r m e s », en o u t r e , ne d o n n a i e n t pas de prescriptions pour les t u y a u x frettés, p a r c e q u e leur a p p a r i t i o n é t a i t al~rs trop récente el q u ' o n m a n q u a i t d'expérience á leur égard.
Maintenant, p o u r e u x également, on p e u t dicter les caracté- ristiques des m a t é r i a u x . P o u r les toles des chemises il n ' y a qu'á se référer c o m p l é t e m e n t a u x caractéristiques des toles (1) On doit relever que le présent r a p p o r t a été rédigé a v a n t que les nouvelles « N o r m e s » (italiennes) fussent publiées.
soudables p o u r les t u y a u x soudés. P o u r les a n n e a u x , on p e u t employer u n acier du t y p e semi-dur prévu p o u r les t u y a u x sans soudure, en d i m i n u a n t u n peu sa résistance m i n i m u m á la r u p t u r e et en a u g m e n t a n t légérement l'allongement m á x i - m u m et l'allongement m i n i m u m .
P o u r l'acier moulé, j e suis d'avis qu'il serait utile d'en adoucir la qualité dans t o u t e la mesure possible. C'est p o u r q u o i , je verrais volontiers la charge m i n i m u m de r u p t u r e descendre j u s q u ' á 40 k g / m m q , á la condition de voir m o n t e r l'allonge- m e n t a u x environs de 22 %, sans j a m á i s descendre au-dessous de 18 % . J ' a i d'ailleurs
deja
constaté,á
m a i n t e s reprises, que les bonnes aciéries dépassent presque toujours ces valeurs p o u r l'alíongement, t o u t en m a i n t e n a n t la résistance dans les limites p r e s e n t e s .C o E F F I C I E N T S D E TRAVAIL.
D a n s l'énoncé des critériums de calcul, les « N o r m e s » fixent qu'il faut teñir c o m p t e d' « une pression intérieure égale á la somme de la pression h y d r o s t a t i q u e , correspondant au niveau m á x i m u m que l'eau p e u t a t t e i n d r e dans la c h a m b r e de charge, et de la surpression due au coup de bélier le plus défavorable qui se puisse vérifier dans les conditions normales de service».
P l u s loin, elles prescrivent que la surpression susdite ne doit j a m á i s étre inférieure a u 10 % .
P o u r ce qui concerne la prendere p a r t i e ,il serait bon de pré- ciser ce q u ' o n entend p a r ce « coup de bélier le plus défavorable qui se puisse vérifier dans les conditions normales d'exercice ».
J ' a i toujours admis qu'il s'agissait du coup de bélier corres- p o n d a n t á la décharge i n s t a n t a n é e de t o u t e s les machines alimentées par la conduite et fonctionnant en pleine charge.
D a n s de n o m b r e u x cas, cette condition p e u t p a r a i t r e onéreuse, mais il est p o u r t a n t hors de doute qu'clle. p e u t étre s o u v e n t vérifiée. Vu cette situation, j e crois qu'il serait o p p o r t u n de s u p p r i m e r cette. limite de 10 % fixée comme m i n i m u m . Désor- mais, dans les installations modernes, les t u r b i n e s Pellón sont toujours munies d'un déviateur du j e t et, de leur cóté, les t u r - bines Francis possédent t o u t e s le déchargeur synchronique (orífice compensateur). D a n s ces conditions, le c o n s t r u c t e u r p e u t tres souvent descendre au-dessous de cette v a l e u r de 10 % p o u r le coup de bélier m á x i m u m , et cela sans difficultés p a r t i - culiéres. On ne voit pas, d ' a u t r e p a r t , pourquoi on d e v r a i t a j o u t e r de nouvelles sujétions pesant sur la conduite forcee, q u a n d on t i e n t
deja
compte de la susdite décharge i n s t a n t a n é e m á x i m u m . P l u s loin, les « Normes » disent encoré : « Les conditions de coup de bélier qui p e u v e n t étre considérées comme t o u t á fait exceptionnelles, mais toutefois possibles dans l'exploitation, comme celles qui corresponden! á la plus g r a n d e a c t i v i t é simul- t a n e e des o b t u r a t e u r s de t o u t e s les turbines d ' u n e m é m e céntrale, d e v r o n t étre prises en considération, afin de vérifier que les surpressions correspondantes ne dépassent pas de 50 % la pression h y d r o s t a t i q u e ».Que signifie cela ? F r a n c h e m e n t , je ne le c o m p r e n d s pas ; parce que, si l'on v e u t ici faire allusion á la décharge i n s t a n - t a n é e de la charge m á x i m u m , accompagnée p a r un bon fonc- tionnement des régulateurs, ou des orífices c o m p e n s a t e u r s , c e t t e décharge n'est pas précisément une condition t o u t á fait exceptionnelle. II suffit en effet que la ligne aille á t e r r e (court- circuit) p o u r qu'elle se vérifie sans a u t r e . A moins que la Commis- sion n ' a i t voulu prévoir ici un m a u v a i s fonctionnement des régu- l a t e u r s ou des orífices compensateurs. Mais, si nous nous enga- geons dans les hypothéses des défauts des organes de régulation des machines, nous risquons de r e n d r e prohibitif le cout des conduites forcees. J e crois done qu'il serait suffisant de d o n n e r
1 6 8 L A H O U I L L E B L A N C H E
l ' i n t e r p r é t a t i o n ci-dessus m e n t i o n n é e p o u r le « eoup de bélier le p l u s défavorable, e n t r e t o u s eeux q u i p e u v e n t se p r o d u i r e
d a n s les conditions normales d'exercice ».
D a n s c e t t e h y p o t h é s e , je retiens q u e les eoeffieients de t r a v a i l fixés p a r les « N o r m e s » sont acceptables.
II f a u t p o u r t a n t ajouter les eoeffieients de t r a v a i l p o u r les t u y a u x frettés. L ' u s a g e c o u r a n t , p o u r ees t u y a u x , est de ne p a s fixer s é p a r é m e n t les eoeffieients de la tole de la chemise e t des frettes, mais de donner un coefficient de t r a v a i l m o y e n , q u i serait eelui d ' u n t u y a u soudé ideal, sans frettes, é q u i v a l e n t d u t u y a u fretté. On laisse ensuite a u c o n s t r u c t e u r la faculté de r e p a r t i r les charges e n t r e la chemise e t les a n n e a u x , soit s u r la base de la r é p a r t i t i o n du m e t a l e n t r e les d e u x parties, soit sur la base de la qualité de l'acier des a n n e a u x . J e crois q u e ce s y s t é m e p e u t effectivement étre a d o p t é .
D a n s ce cas, en t e n a n t c o m p t e que la surpression d u e au coup d e bélier e s t déjá i n t r o d u i t e dans le calcul, j e proposerais, c o m m e coefficient de t r a v a i l , 10 k g / m m q .
P o u r t o u t le reste de cette question, j e renvoie a u x « N o r m e s ».
A v a n t d ' a b a n d o n n e r le sujet des eoeffieients de t r a v a i l je v e u x diré quelques m o t s des conduites en p u i t s .
II existe des installations, d a n s lesquelles la conduite forcee est m o n t e e d a n s u n p u i t s creusé dans la roche, 1'intervalle e n t r e t u y a u t e r i e e t roche é t a n t rempli a v e c d u b é t o n . J e ne p a r l e p a s ici des t u y a u t e r i e s élastiques, máis bien des t u y a u t e r i e s normales rigides.
D a n s quelques-unes de ees installations, les eoeffieients de t r a v a i l des t u y a u x o n t été poussés á des valeurs b e a u c o u p plus h a u t e s q u e les normales. J ' a i h a t e de signaler u n e chose : il ne f a u t p a s croire que, p a r le fait que la t u y a u t e r i e est entourée p a r la roche, c e t t e t u y a u t e r i e soit soulagée p a r cette roche
d a n s la résistance á la pression. E n effet, p o u r que la roche puisse venir en aide á la tole dans la résistance á la pression, il f a u t q u e le t u y a u , sous l'effet de la pression, a u g m e n t e son diamétre, de facón á presser le b é t o n contre la roche e t á compri- m e r c e t t e derniére. Alors seulement la roche réagira. Or, j'affirme q u e cela ne se p r o d u i t p r a t i q u e m e n t p a s .
L a chemise de béton, m é m e diminuée d a n s t o u t e la mesure possible, a u r a u n e épaisseur m o y e n n e d'au moins 25 centimétres.
A v e c ees dimensions, v u la longueur des t u y a u x á m o n t e r , il sera déjá difficile de réussir á obtenir u n béton parfait. Ce béton s u b i t d ' a u t r e p a r t , d u r a n t la prise, u n certain r e t r a i t , q u e nous p o u v o n s i m m é d i a t c m e n t évaluer de Fordre de 1 /2000 de ses dimensions. P e n d a n t c e t t e prise, également, la t e m p é r a t u r e du b é t o n s'éléve, e t cela d ' a u t a n t plus que le milieu est complé- t e m e n t clos. La tole s u b i t cet échauffement e t n a t u r e l l e m e n t se dilate. L a prise effectuée, t o u t r e v i e n t á la t e m p é r a t u r e a m b i a n t e , e t alors la tole se retire en laissant un intervalle t r e s fin e n t r e elle e t le b é t o n . Q u a n d on m e t l'eau, q u i a une t e m p é r a t u r e toujours inférieure á ceñe a m b i a n t e (il s'agif de l'intérieur d ' u n e m o n t a g n e ) , la tole se retire encoré. Tous ees faits d é m o n t r e n t , q u ' á construction finie, il existera u n cer- t a i n jeu e n t r e tole e t b é t o n e t e n t r e b é t o n et roche. A cela on doit a j o u t e r u n e certaine déformation du b é t o n sous l'effel de la compression.
P r e n o n s m a i n t e n a n t u n exemple p r a t i q u e , Considérons u r t u y a u soudé d e 1.740 m m . de d i a m é t r e intérieur e t calculé poui u n e sollicitation de 15 k g / m m q .
L e coefficient d'élasticité des toles, r a p p o r t é a u millimétre carré est de 20 000. II en resulte q u e si la tole travaille á 15 k g / m m q le d i a m é t r e d e ce t u y a u a u g m e n t e r a d'environ 1,3 m m . L<
r e t r a i t du b é t o n sur 50 cm d'épaisseur est de l'ordre de l /¿
de m m . L ' é c a r t de t e m p é r a t u r e consideré, a d m i s de 25o» p r o v o q u e u n e d i m i n u t i o n de d i a m é t r e de 0,5 m m environ.
On voit d o n e q u e des 13 dixiémes de m m . d ' a u g m e n t a t i o n de d i a m é t r e , 7,5 dixiémes s o n t a b s o r b e s p o u r compenser ees vides, q u i se f o r m e n t i n é v i t a b l e r n e n t . E n c o n s i d é r a n t ensuite la difi- c u l t é d ' e x é c u t i o n d u b é t o n , l'impossibilité d ' o b t e n i r u n bourrage p a r f a i t c o n t r e la t o l e e t c o n t r e la roche, e t la c o n t r a c t i o n du b é t o n l u i - m é m e sous les premieres déformations, on voit faci- l e m e n t q u e les derniers 5,5 dixiémes de d é f o r m a t i o n n e sont p a s suílisants, m é m e de loin, p o u r p r o v o q u e r u n e compression d e la roche e t , p a r suite, son i n t e r v e n t i o n s e c o n d a n t la tole.
E n p r a t i q u e , d o n e , le t u y a u s u p p o r t e r a effectivement l'eífort de 15 k g / m m q , lequel est excessif p o u r u n t u y a u soudé, comme il serait é g a l e m e n t excessif p o u r u n t u y a u r i v é e t peu tolerable p o u r un t u y a u fretté.
L e fait q u e la t u y a u t e r i e est en p u i t s p e u t a t t é n u e r les effets d ' u n e r u p t u r e ; á moins qu'il n ' a r r i v e ce q u i s'est déjá produit d a n s u n e installation, oü la r u p t u r e d ' u n e t u y a u t e r i e en puits a m i s en pression u n e v a s t e zone de l ' i n t é r i e u r de la montagne, en p r o v o q u a n t á sa surface e x t é r i e u r e ( d i s t a n t e d'environ 70 m é t r e s ) u n e fissure l o n g u e de p l u s de cent m é t r e s e t large de 10 c e n t i m é t r e s ,
II m e s e m b l e d o n e qu'il est r a i s o n n a b l e d ' é t r e p r u d e n t dans la fixation des eoeffieients de t r a v a i l des t u y a u t e r i e s rigides b é t o n n é e s en p u i t s .
I I . — C O N S T R U C T I O N D E L A C O N D U I T E F O R C E E On n ' e n t e n d p a s ici d o n n e r des regles e t des instructions a u x c o n s t r u c t e u r s ; on v e u t s e u l e m e n t r a p p e l e r á celui qui d o i t é t u d i e r u n e c o n d u i t e forcee, e t qui doit ensuite rédiger le cahier de c o m m a n d e a u c o n s t r u c t e u r , quelles s o n t les pré- c a u t i o n s les plus i m p o r t a n t e s q u ' i l c o n v i e n t de connaítre en m a t i é r e de c o n s t r u c t i o n . P a r m e s u r e d e plus g r a n d e simplicité e t d e plus g r a n d ordre, j e t r a i t e r a i s é p a r é m e n t les divers types d e t u y a u x .
T U Y A U X RIVÉS.
T o u t le m o n d e s a i t m a i n t e n a n t q u e les t r o u s p o u r les rivures d o i v e n t é t r e exécutés á la perceuse, j a m á i s a v e c le poincon.
L e poinconnage des t r o u s p r o v o q u e u n écrouissage de la tole a v o i s i n a n t le t r o u , ainsi q u e des p e t i t e s crevasses. II e s t arrivé plusieurs fois q u e des r i v u r e s se s o n t r o m p u e s p o u r c e t t e raison e t , dans ce cas, la r u p t u r e se p r o d u i t sous des t a u x de travail r e l a t i v e m e n t b a s . On p e u t e x c e p t i o n n e l l e m e n t p e r m e t t r e l'cxé- cution a u poincon d ' u n t r o u n o t a b l e m e n t p l u s p e t i t que celui définitif, en p r o c é d a n t ensuite á son élargissement á Faide de l'alésoir. II est toutefois encoré préférable d ' é v i t e r ce
procede.
II est b o n q u e le t r a c é d u percage soit fait a p r é s le faconnage des toles e t a v e c les b o r d s á river déjá superposés. D e cette facón, l'outil perce s i m u l t a n é m e n t les d e u x épaisseurs, ce qui g a r a n t i t la parfaite co'fncidence des t r o u s .
Q u a n d la r i v u r e est bien faite, sa résistance n ' e s t p a s entié- r e m e n t représentée p a r la résistance d u cisaillement de la üge d u r i v e t , mais encoré p a r le f r o t t e m e n t q u i se p r o d u i t entre les d e u x faces en c o n t a c t a v e c les b o r d s rivés, sous l'effet de la tensión d e la tige d u rivet. P o u r c e t t e raison les plus m o d e r n e s presses á river s o n t rnunies d ' u n e presse-fóles, c'est- á-dire d ' u n a p p a r e i l q u i c o m p r i m e f o r t e m e n t les d e u x bords á river p e n d a n t q u e l ' é t a m p e forme la
tete
d u r i v e t . D a n s cetto opération, il f a u t veiller á ce q u e l ' o u v r i e r n ' e n l é v e pas la pression t r o p t ó t ; u n p e t i t t e m p s d ' a t t e i % est nécessaire afiíjque la t e m p é r a t u r e d u r i v e t s'abaisse u n peu, sinon le rivet s'allongerait s a n s opposer de résistance, en d i m i n u a n t d ' a u t a n t l'ellicacité de la r i v u r e .
Les b o r d s des toles e t les t e t e s des r i v e t s s o n t m a t e s . D a n s cette i n t e n t i o n les bords des toles (chanfreins) sont convena- b l e m e n t usinés á la r a b o t e u s e .
P o u r les t r o n c o n s b é t o n n é s , il e o n v i e n t de n e p a s limiter le m a t a g e de la r i v u r e á la face extérieure seulement, mais de l ' é t e n d r e aussi á la paroi intérieure ; ceci afin de diminuer la p r o b a b i l i t é de perfes diffieiles á loealiser.
T U Y A U X S O U D É S .
J e m e limite a la s o u d u r e a u gaz á l'eau.
On p e u t réaliser c e t t e s o u d u r e p a r le r e c o u v r e m e n t des bords á- souder ou p a r l'interposition de m e t a l d ' a p p o r t . Actuellement, ce second t y p e de s o u d u r e est á p e u prés a b a n d o n n é d a n s la construction des t u y a u x c o u r a n t s , soit parce q u e les eonstruc- teurs s o n t m a i n t e n a n t á m é m e d ' e x é c u t e r d'excellentes sou- clures á r e c o u v r e m e n t , m é m e p o u r des épaisseurs i m p o r t a n t e s , soit p a r c e q u e l ' h a b i t u d e est m a i n t e n a n t prise de passer a u x l u y a u x frettés q u a n d les soudures á r e c o u v r e m e n t d e v i e n n e n t difíiciles, c'est-á-dire q u a n d l'épaisseur de tole á souder dépasse une certaine limite. On ne s a u r a i t critiquer c e t t e t e n d a n c e , car il est c e r t a i n q u e la s o u d u r e p a r interposition de m e t a l d ' a p p o r t e s t p e u s ü r e e t d ' e x é c u t i o n diffieile.
II f a u t a p p o r t e r b e a u c o u p d ' a t t e n t i o n dans la d é t e r m i n a - tion de la forme des b o r d s á souder. Cette question est l'objet de n o m b r e u x soins de la p a r t des c o n s t r u c t e u r s : c'est d'elle que d é p e n d en g r a n d e p a r t i e la b o n n e réussite de la soudure, parce q u e c'est d'elle que d é p e n d la d i s t r i b u t i o n des t e m p e r a - tures s u r le p o i n t de s o u d u r e .
Aprés la s o u d u r e , les t u y a u x s o n t soigneusement recuits.
II s'agit lá d ' u n e o p é r a t i o n essentielle, p a r c e q u e le t r a i t e m e n t t h e r m i q u e de la s o u d u r e modifie g r a n d e m e n t les qualités du metal, n o n s e u l e m e n t s u r le p o i n t d ' a t t a c h e p r o p r e m e n t dit, mais aussi d a n s les d e u x zones laterales. L e r e c u i t a p o u r effet de régénérer le m e t a l en le r e p o r t a n t a u t a n t q u e possible a u x conditions initiales. L ' o p é r a t i o n du recuit est exécutée dans des fours a d h o c e t il f a u t la conduire a v e c b e a u c o u p de soins.
Les meilleurs c o n s t r u c t e u r s possédent m a i n t e n a n t de t r e s beaux fours, m u n i s d'appareils e n r e g i s t r a n t la m a r c h e de la t e m p é r a t u r e en divers p o i n t s d u four, c o n v e n a b l e m e n t choisis.
L ' a u g m e n t a t i o n de t e m p é r a t u r e doit é t r e réguliére, p l u t ó t lente, e t q u a n d la t e m p é r a t u r e v o u l u e e s t a t t e i n t e , il est de bonne regle q u e le t u y a u y soit m a i n t e n u p e n d a n t quelques minutes.
Des sa sortie d u four, le t u y a u e s t p o r t é á la calandre afín de parfaire sa c o u r b u r e . II f a u t agir l e s t e m e n t , afin que t o u t e l'opération puisse s'effectuer á h a u t e t e m p é r a t u r e . Le refroi- dissement se p o u r s u i t d i r e c t e m e n t á l'air.
L ' é p r e u v e h y d r a u l i q u e doit é t r e exécutée a p r é s le recuit.
II arrive quelquefois, e t spécialement p o u r les petites épais
seurs, q u e l ' é p r e u v e h y d r a u l i q u e fasse découvrir des pertes sur la s o u d u r e . On p e u t , d a n s ce cas, tolérer des r é p a r a t i o n s , sauf si on c o n s t a t e q u e les p e r t e s s o n t causees p a r des r u p t u r e s indiquant q u e la s o u d u r e n ' e s t p a s réussie et q u e le m e t a l n ' e s t pas soudable. II f a u t c e p e n d a n t faire a t t e n t i o n á la facón d'exé
cuter ees r é p a r a t i o n s . Si la r é p a r a t i o n doit é t r e exécutée en faisant encoré u s a g e d u gaz á l'eau, il f a u d r a proceder ensuite á un n o u v e a u r e c u i t . T r e s s o u v e n t , a u contraire, q u a n d il a p p a - raít clairement q u ' i l s ' a g i t de p e r t e s p r o v o q u é e s p a r de p e t i t s détaehements %c'est-á-dire p a r de p e t i t e s zones de m e t a l q u i
n e se s o n t p a s liées, spécialement s u r les p e t i t e s épaisseurs, il e s t préférable d ' e x é c u t e r u n e r é p a r a t i o n á la fiamme o x h y - d r i q u e , plufdt q u ' a u gaz á l'eau. L a r é p a r a t i o n á la fiamme o x h y d r i q u e , qui n'intéresse t o u j o u r s q u e des zones
tres
res- t r e i n t e s , n'exige p a s u n n o u v e a u recuit.T U Y A U X FRETTÉS.
T o u t ce qui a é t é d i t p o u r les t u y a u x soudés s'applique a u x chemises des t u y a u x blindes. O n p e u t a j o u t e r q u e , si on, n e rectifie p a s a u t o u r l ' e m p l a c e m e n t des a n n e a u x de cerclage, il f a u t q u e l ' o p é r a t i o n d u calandrage, s u c c é d a n t a u r e c u i t , soit p a r t i c u l i é r e m e n t soignée, afin q u e la surface e x t é r i e u r e d u t u y a u se r a p p r o c h e a u t a n t q u e possible d u cylindre p a r f a i t .
A v a n t d ' a p p l i q u e r les frettés, il f a u t s'assurer q u e la surface e x t é r i e u r e d u t u y a u est p r o p r e ; il f a u t en particulier enlever soigneusement les écailles d ' o x y d e (ealamine) q u i se f o r m e n t soit d u r a n t la soudure, soit d u r a n t le recuit. II n e doit p a s y a v o i r de m a t i é r e s étrangéres e n t r e a n n e a u e t tole. Les frettés s o n t n a t u r e l l e m e n t alésées a u t o u r , sur leur face intérieure, afin de p e r m e t t r e leur ajustage s u r la chemise d a n s les condi
t i o n s prévues p a r l e calcul. Elles sont ensuite réchauffées e t a p p l i - quées sur la tole. D a n s c e t t e o p é r a t i o n , il f a u t encoré veiller á ce q u e la chemise d e m e u r e p r o p r e s u r la zone d ' a p p l i c a t i o n de l ' a n n e a u .
Q u a n d le t u y a u e s t refroidi, t o u s les a n n e a u x s e r o n t t e n d u s e t la chemise sera comprimée. P o u r q u e le t u y a u puisse é t r e qualifié de bien réussi, il f a u d r a é p r o u v e r la parfaite a d h é - rence des a n n e a u x sur la t o l e s u i v a n t t o u t leur d é v e l o p p e m e n t . O n p o u r r a tolérer quelques minuscules d é t a e h e m e n t s , limites c e p e n d a n t á de petites longueurs ; l ' i n t r o d u c t i o n de plaques d'épaisseur e n t r e a n n e a u e t tole e s t a b s o l u m e n t inadmissible.
Cela signifierait que la d i s t r i b u t i o n des eflorts d a n s l a m a t i é r e n ' e s t plus celle p r é v u e d a n s les calculs. C'est d a n s la zone de s o u d u r e q u e se localisent le plus facilement ees d é t a e h e m e n t s . Mais, comme je l'ai dit, on p e u t tolérer des d é t a e h e m e n t s de l ' o r d r e d u dixiéme de millimétre, ou légérement plus, limites á quelques centimétres de longueur.
On n e doit a b s o l u m e n t p a s tolérer q u e les a n n e a u x soient ajustes sur les chemises á Faide de coups, ou, ce q u i e s t encoré pire, en les réchauffanf. Aprés d e telles opérations, le t u y a u ne serait plus u n t u y a u fretté, e t les calculs faits n ' a u r a i e n t p l u s a u c u n e signification. L e t u y a u , u n e fois fretté, ne doit p l u s subir de t r a i t e m e n t t h e r m i q u e , mais u n i q u e m e n t d e s opérations á froid.
D a n s les t u y a u x frettés, les chemises doivent é t r e éprouvées h y d r a u l i q u e m e n t a v a n t le frettage, e t les t u y a u x finis a p r é s . N a t u r e l l e m e n t , les pressions d'épreuves d e v r o n t é t r e diffé- r e n t e s e t proportionnées, la premiére fois á l'épaisseur de la chemise e t la seconde fois á la résistance d u t u y a u .
Quelques constructeurs ont l ' h a b i t u d e de passer a u t o u r le siége de l ' a n n e a u s u r F e x t é r i e u r de la chemise ; quelques a u t r e s s o n t a u contraire opposés á ce procede. J e suis en m e s u r e depuis de nombreuses a n n é e s , de suivre la construction des t u y a u x frettés a u p r é s de divers c o n s t r u c t e u r s . L e p l u s i m p o r - t a n t d ' e n t r e e u x , u n e firme italienne désormais célebre, q u i s'est spécialisée d a n s ees constructions, n e t o u r n e j a m á i s les chemises. D a n s des milliers de t u y a u x blindes q u e j ' a i v u cons
t r u i r é p a r c e t t e firme, j e n ' a i j a m á i s relevé le plus p e t i t défaut á i m p u t e r a u m a n q u e de t o u r n a g e des chemises. II est c e r t a i n q u e cela impose u n soin considerable d a n s la p r é p a r a t i o n de l a chemise m é m e . P o u r t a n t , u n e fois la p r é p a r a t i o n de la chemise terminée c o m m e il e o n v i e n t , l ' a n n e a u s ' a d a p t e d e
170 L A H O U I L L E BLANCHE
facón parfaite. D a n s les deux figures 36 et 37 s o n t représenles d e u x t u y a u x frettés, a b s o l u m e n t i d e n t i q u e s , q u i o n t été poussés i u s a u ' á la r u o t u r e . D a n s l'un, il s'est j i r o d u i t u n e joetite fissure
Fig. 36
Fig. 36 et 37.— Déformations permanentes provoquées dans des t u y a u x frettés en forcant la pression intérieure.
s u r u n e s o u d u r e ; d a n s F a u t r e , c'est un a n n e a u q u i s'est r o m p u . Les déformations p e r m a n e n t e s o n t a t t e i n t des proportions s t u -
péfiantes. Les chemises n ' a v a i e n t pas été tournées, mais les dits essais d é m o n t r e n t q u e l a v a l e u r des t u y a u x n ' e n a v a i t p a s souffert.
J e ne v e u x toutefois p a s c o n d a m n e r le pro
cede
d u t o u r n a g e des chemises, en usage chez certains c o n s t r u c t e u r s a l l e m a n d s . J e v e u x seu- l e m e n t affirmer, q u ' a v e c u n t r a v a i l soigné, on p e u t s'en dispenser, é c o n o m i s a n t ainsi du ma- tériel et de la peine.JONCTIONS.
Les jonctions des divers éléments de montage s o n t p r é p a r é e s á Fusine. Si elles nécessitent le p e r c e m e n t de trous s u r les toles, on ne les pré- p a r e r a q u ' a p r é s F é p r e u v e h y d r a u l i q u e .
Q u a n d les j o n c t i o n s s o n t o b t e n u e s á Faide de rivures, il d e v i e n t tres utile, ici encoré, de percer d u m é m e coup les d e u x b o r d s á river.
On o b t i e n t ainsi, non s e u l e m e n t la co'incidence des t r o u s , mais aussi la parfaite a d a p t a t i o n des d e u x é l é m e n t s á r e u n i r .
II est t o u j o u r s de b o n n e regle d'exiger du c o n s t r u c t e u r q u ' i l controle en atelier t o u s les j o i n t s a v a n t F e x p é d i t i o n . L e m o n t a g e en est g r a n d e m e n t facilité ; on é p a r g n e d u t e m p s et de F a r g e n t et on o b t i e n t aussi u n e meilleure f a c t u r e . Q u a n d les raccords c o m p o r t e n t Fexé- cution, s u r les lieux, de r i v u r e s transversales, il est bon que la p a r t i e inférieure de ees rivures soit constituée p a r des r i v e t s á
tete
rase á Fin- t é r i e u r d u t u y a u . On p e u t é v i t e r ainsi Fexécution, sur les lieux, de la t e t e extérieure des rivets, exécution , q u i serait r e n d u e t r e s difFicile par le peu d'espace r é g n a n t e n t r e J a c o n d u i t e et le t e r r a i n .É L É M E N T S D E F O N D E R I E .
Les piéces en acier moulé d o i v e n t également é t r e soigneusement recuites a v a n t d'étre tra- vaillées.
L e s épreuves technologiques s e r o n t toujours exécutées a p r é s le recuit, et a v a n t le t r a v a i l en atelier, afin de p o u v o i r é v e n t u e l l e m e n t exécuter u n second t r a i t e m e n t t h e r m i q u e . J ' a i p u cons- t a t e r , á plus d'une occasion, q u e d u m a t é r i e l qui p r é s e n t a i t des caractéristiques défectueuses aprés le p r e m i e r recuit, d e v e n a i t a u c o n t r a i r e excellent aprés u n n o u v e a u t r a i t e m e n t t h e r m i q u e d ü m e n t é t u d i é et c o n d u i t .
II f a u t , p a r c o n t r e , é t r e t r e s p r u d e n t a v a n t d'autoriser des r é p a r a t i o n s s u r des piéces qui se s o n t révélées défectueuses, s u r t o u t si on se t r o u v e en présence d'épaisseurs i m p o r t a n t e s , c o m m e c'est le cas d a n s les é l é m e n t s moulés des collecteurs soumis á de fortes pressions.
Les r é p a r a t i o n s , q u a n d elles i n t é r e s s e n t de grosses masses de m a t é r i e l , n e d o n n e n t jamáis la sécurité de l a réussite. N a t u r e l l e m e n t , j e parle ici de r é p a r a t i o n s qui s o n t exécutées sur de véritables Iésions de la piéce. D e t o u t e fácon, t o u t e s les fois q u e les r é p a r a t i o n s d ' u n e certaine i m p o r t a n c e s o n t exécutées á c h a u d , il est indispensable de les faire suivre p a r u n e nouvelle o p é r a t i o n de recuit. (A suivre)
