Macadam - Macadam

Route de campagne de Macadam

Le macadam est un type de construction de route , mis au point par l'ingénieur écossais John Loudon McAdam vers 1820, dans lequel des couches de pierre concassée de taille unique de petites pierres angulaires sont placées dans des ascenseurs peu profonds et compactées à fond. Une couche liante de poussière de pierre (pierre concassée du matériau d'origine) peut se former ; il peut aussi, après laminage, être recouvert d'un liant pour maintenir ensemble la poussière et les cailloux. La méthode a simplifié ce qui avait été considéré à ce stade comme étant à la pointe de la technologie.

Prédécesseurs

Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet

Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet est parfois considéré comme le premier à avoir amené la science post-romaine à la construction de routes . Français issu d'une famille d'ingénieurs, il travailla au pavage des routes à Paris de 1757 à 1764. En tant qu'ingénieur en chef de la construction routière de Limoges , il eut l'occasion de développer une méthode de construction routière meilleure et moins chère. En 1775, Tresaguet devint ingénieur général et présenta sa réponse pour l'amélioration des routes en France, qui y devint bientôt une pratique courante.

Trésaguet avait préconisé une chaussée constituée de trois couches de pierres posées sur un soubassement couronné avec des fossés latéraux pour le drainage. Les deux premières couches étaient constituées d'agrégats angulaires brisés à la main, d'une taille maximale de 3 pouces (7,6 cm), à une profondeur d'environ 8 pouces (20 cm). La troisième couche avait une épaisseur d'environ 2 pouces (5 cm) avec une taille d'agrégat maximale de 1 pouce (2,5 cm). Cette surface de niveau supérieur permettait une forme plus lisse et protégeait les plus grosses pierres de la structure de la route des roues en fer et des sabots des chevaux. Pour maintenir la surface de roulement au niveau du paysage, cette route a été creusée dans une tranchée, ce qui a créé des problèmes de drainage. Ces problèmes ont été résolus par des changements qui comprenaient le creusement de fossés latéraux profonds, la fabrication de la surface aussi solide que possible et la construction de la route avec une différence d'élévation (hauteur) entre les deux bords, cette différence étant appelée de manière interchangeable le carrossage ou la croix de la route. pente .

Thomas Telford

Pose de pavage Telford à Aspinwall, Pennsylvanie , 1908

Thomas Telford , né dans le Dumfriesshire en Écosse , était un géomètre et ingénieur qui appliqua les théories de construction de routes de Tresaguet. En 1801, Telford travailla pour la Commission of Highland Roads and Bridges . Il est devenu directeur de la Holyhead Road Commission entre 1815 et 1830. Telford a étendu les théories de Tresaguet, mais a mis l'accent sur la pierre de haute qualité. Il a reconnu que certains des problèmes routiers des Français pourraient être évités en utilisant des blocs de pierre cubiques.

Telford utilisait environ 12 po × 10 po × 6 po (30 cm × 25 cm × 15 cm) de pavés partiellement façonnés (pichets), avec une face légèrement plate sur la surface inférieure. Il a tourné les autres faces plus verticalement que la méthode de Tresaguet. Le bord le plus long était disposé transversalement à la direction de la circulation et les joints étaient brisés selon la méthode de la maçonnerie conventionnelle , mais avec les plus petites faces du pichet formant les surfaces supérieure et inférieure.

La pierre brisée a été calée dans les espaces entre les faces perpendiculaires effilées pour fournir à la couche un bon contrôle latéral. Telford a conservé le niveau naturel de la formation et a utilisé des maçons pour cambrer la surface supérieure des blocs. Il a placé une couche de pierre de 6 pouces (15 cm) ne dépassant pas 6 cm (2,4 pouces) au-dessus de la fondation rocheuse. Pour finir la surface de la route, il a recouvert les pierres d'un mélange de gravier et de pierre brisée. Cette structure est devenue connue sous le nom de "Telford pitching". La route de Telford dépendait d'une structure résistante pour empêcher l'eau de s'accumuler et de corroder la résistance de la chaussée. Telford a élevé la structure de la chaussée au-dessus du niveau du sol dans la mesure du possible.

Là où la structure ne pouvait pas être surélevée, Telford a drainé la zone entourant le bord de la route. Les constructeurs de routes précédents en Grande-Bretagne ignoraient les problèmes de drainage et la redécouverte des principes de drainage par Telford a été une contribution majeure à la construction de routes. Notamment, à peu près à la même époque, John Metcalf a fortement soutenu que le drainage était en fait un facteur important dans la construction de routes, et a étonné ses collègues en construisant des routes sèches même à travers les marais. Il a accompli cela en incorporant une couche de broussailles et de bruyère.

Avènement du macadam

John Loudon McAdam (1756-1836)

John McAdam

John Loudon McAdam est né à Ayr , en Écosse , en 1756. En 1787, il est devenu administrateur de l'Ayrshire Turnpike dans les Lowlands écossais et au cours des sept années suivantes, son passe-temps est devenu une obsession. Il a déménagé à Bristol , en Angleterre, en 1802 et est devenu commissaire au pavage en 1806. Le 15 janvier 1816, il a été élu arpenteur général des routes pour le Turnpike Trust et était maintenant responsable de 149 milles de route. Il a ensuite mis en pratique ses idées sur la construction de routes, le premier tronçon de route «macadamisé» étant Marsh Road à Ashton Gate, Bristol. Il a également commencé à propager activement ses idées dans deux brochures intitulées Remarks (or Observations) on the Present System of Roadmaking , (qui a couru neuf éditions entre 1816 et 1827) et A Practical Essay on the Scientific Repair and Preservation of Public Roads, publié dans 1819.

Les méthodes de McAdam

Photographie du chemin macadam, v. Années 1850, Nicolas, Californie

La méthode de McAdam était plus simple, mais plus efficace pour protéger les routes : il a découvert que des fondations massives de roche sur roche étaient inutiles, et a affirmé que le sol natif seul supporterait la route et la circulation sur elle, tant qu'il était recouvert d'une croûte de route qui protégerait le sol en dessous de l'eau et de l'usure.

Contrairement à Telford et aux autres constructeurs de routes de l'époque, McAdam a aménagé ses routes aussi planes que possible. Sa route de 30 pieds de large (9,1 m) ne nécessitait qu'une élévation de 3 pouces (7,6 cm) des bords au centre. Le cambrage et l'élévation de la route au-dessus de la nappe phréatique ont permis à l'eau de pluie de s'écouler dans les fossés de chaque côté.

La taille des pierres était au cœur de la théorie de la construction de routes de McAdam. L'épaisseur inférieure de la route de 20 centimètres (7,9 pouces) était limitée aux pierres ne dépassant pas 7,5 centimètres (3,0 pouces). La couche supérieure de 5 centimètres (2,0 pouces) de pierres était limitée à 2 centimètres (0,79 pouces) et les pierres étaient vérifiées par des superviseurs qui portaient des balances. Un ouvrier pourrait vérifier lui-même la taille de la pierre en voyant si la pierre s'adapterait à sa bouche. L'importance de la taille de la pierre de 2 cm a été que les pierres avaient besoin d'être beaucoup plus petite que la largeur en 4 du fer chariot pneus qui ont voyagé sur la route.

McAdam croyait que la "méthode appropriée" pour casser des pierres pour l'utilité et la rapidité était accomplie par des personnes assises et utilisant de petits marteaux, cassant les pierres de sorte qu'aucune d'entre elles ne pèse plus de six onces. Il a également écrit que la qualité de la route dépendrait du soin avec lequel les pierres étaient étalées sur la surface sur un espace assez important, une pelletée à la fois.

McAdam a ordonné qu'aucune substance qui absorberait l'eau et affecterait la route par le gel ne devrait être incorporée dans la route. Il n'y avait rien non plus à poser sur la pierre propre pour lier la route. L'action de la circulation routière entraînerait la combinaison de la pierre brisée avec ses propres angles, se fondant en une surface plane et solide qui résisterait aux intempéries ou à la circulation.

Grâce à son expérience dans la construction de routes, McAdam avait appris qu'une couche de pierres angulaires brisées agirait comme une masse solide et ne nécessiterait pas la grande couche de pierre précédemment utilisée pour construire des routes. Garder les pierres de surface plus petites que la largeur du pneu a fait une bonne surface de roulement pour la circulation. Les petites pierres de surface ont également fourni un faible stress sur la route, tant qu'elle pouvait être maintenue raisonnablement sèche.

Premier macadam en Amérique du Nord

Construction de la première route macadamisée aux États-Unis (1823). Au premier plan, des ouvriers cassent des pierres "pour ne pas dépasser 6 onces [170 g] ou pour passer un anneau de deux pouces [5 cm]".

La première route en macadam construite aux États-Unis a été construite entre Hagerstown et Boonsboro, Maryland et a été nommée à l'époque Boonsborough Turnpike Road. C'était la dernière section de route non améliorée entre Baltimore sur la baie de Chesapeake à Wheeling sur la rivière Ohio . Les diligences voyageant sur la route de Hagerstown à Boonsboro en hiver ont mis de 5 à 7 heures pour parcourir le tronçon de 16 km. Cette route a été achevée en 1823, en utilisant les techniques routières de McAdam, sauf que la route finie a été compactée avec un rouleau en fonte au lieu de dépendre de la circulation routière pour le compactage. La deuxième route américaine construite selon les principes de McAdam était la route Cumberland, longue de 73 miles (117 km) et achevée en 1830 après cinq ans de travaux.

L'influence de McAdam

La renommée de McAdam est due à sa construction efficace et économique, qui était une grande amélioration par rapport aux méthodes utilisées par sa génération. Il a souligné que les routes pouvaient être construites pour tout type de trafic, et il a contribué à atténuer le ressentiment des voyageurs à l'égard de l'augmentation du trafic sur les routes. Son héritage réside dans son plaidoyer en faveur d'un entretien et d'une gestion efficaces des routes. Il a préconisé une autorité routière centrale avec des fonctionnaires professionnels qualifiés qui pourraient recevoir un salaire qui les empêcherait de se corrompre. Ces professionnels pourraient consacrer tout leur temps à ces tâches et être tenus responsables de leurs actes.

Macadam lié à l'eau

La technologie de construction routière de McAdam a été appliquée aux routes par d'autres ingénieurs . L'un de ces ingénieurs était Richard Edgeworth, qui a comblé les espaces entre les pierres de surface avec un mélange de poussière de pierre et d'eau, offrant une surface plus lisse pour l'augmentation de la circulation sur les routes. Cette méthode de construction de base est parfois connue sous le nom de macadam lié à l' eau . Bien que cette méthode nécessitait beaucoup de travail manuel, elle résultait en une chaussée solide et drainante. Les routes construites de cette manière ont été décrites comme « macadamisées ».

Macadam lié au goudron

Nouvelle construction de route en macadam à McRoberts, Kentucky : coulée de goudron. 1926

Avec l'avènement des véhicules à moteur , la poussière est devenue un problème sérieux sur les routes en macadam. La zone de basse pression d'air créée sous les véhicules à grande vitesse aspirait la poussière de la surface de la route, créant des nuages ​​de poussière et un effilochage progressif du matériau routier. Ce problème a été abordé en pulvérisant du goudron sur la surface pour créer du macadam lié au goudron . Le 13 mars 1902 à Monaco, un médecin suisse, Ernest Guglielminetti , eut l'idée d'utiliser le goudron de l'usine à gaz de Monaco pour lier la poussière. Plus tard, un mélange de goudron de houille et de scories de ferronnerie , breveté par Edgar Purnell Hooley en tant que tarmac , a été introduit.

Une surface de route plus durable ( chaussée d' asphalte mixte moderne ) parfois appelée aux États-Unis sous le nom de bitume , a été introduite dans les années 1920. Cette méthode de chaussée mélangeait les agrégats dans l'asphalte avec le liant avant leur pose. La méthode de surface en macadam a déposé les agrégats de pierre et de sable sur la route, puis l'a pulvérisée avec le liant. Alors que les routes en macadam ont maintenant été refaites dans la plupart des pays développés , certaines sont préservées le long de tronçons de routes comme la route nationale des États-Unis .

En raison de l'utilisation historique du macadam comme revêtement routier, les routes dans certaines parties des États-Unis (comme certaines parties de la Pennsylvanie ) sont souvent appelées macadam, même si elles peuvent être en asphalte ou en béton . De même, le terme "tarmac" est parfois appliqué familièrement aux routes asphaltées ou aux pistes d' avions .

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes