LE TUNNEL DU MÉTROPOLITAIN SOUS LA SEINE
1. Tour Saint-Jacques. 2, Châtelet. 3. Pont Notre-Dame. 4. Marché aux fleurs. 5. Station de la Cité et Hôtel-Dieu. 6. Caserne de la Cite. 7. Préfecture de police. 8. Petit-Pont. 9. Place Saint-Michel (station), 10. Fontaine Saint-Michel. 11. Place Saint-André-des-Arts.
Coupe schématique figurant le trajet du Métropolitain sous les deux bras de la Seine et à travers la Cité, entre la place du Châtelet et la place Saint-Michel.
Plan de la traversée de la Seine par le Métropolitain.
Au mois de septembre dernier, on remorquait le long de la Seine une énorme caisse métallique qui excitait vivement la curiosité des Parisiens. C'était le premier des cinq caissons devant former les deux tunnels qui permettront à une nouvelle ligne du Métropolitain, allant de la porte de Clignancourt à la porte d'Orléans, de passer sous les deux bras de la Seine entre la station du Châtelet et celle de la place Saint-Michel. Ce caisson, amarré en amont du pont au Change, n'a cessé, depuis lors, d'intriguer le public. Il s'est d'abord entouré d'un système compliqué d'échafaudages entre lesquels on distinguait, sortant de sa voûte encore ajourée, quatre cheminées terminées par une sorte de grand tonneau. Puis, la carcasse métallique fut remplie de béton et le caisson s'enfonça peu à peu dans l'eau, sous laquelle il a complètement disparu. Les cheminées, seules, continuent à émerger, incertaines heures, leur porte s'ouvre un instant pour faire entrer ou sortir des groupes d'ouvriers. C'est tout ce qu'aperçoit le public. Essayons de lui faire voir ce qui se passe à l'intérieur de ce chantier mystérieux.
Rappelons d'abord la structure et les dimensions du caisson. Il est formé d'un cuvelage voûté en fonte, mesurant environ 35 mètres de longueur sur 7 mètres de largeur et 5 mètres de hauteur, protégé par une cuirasse variant de 70 centimètres à un mètre d'épaisseur, faite d'une armature métallique noyée dans le béton. Cette cuirasse se prolonge jusqu'à 1m,80 au-dessous du cuvelage ménageant ainsi entre le plafond et le sous-sol de la Seine une «chambre de travail» à l'intérieur de laquelle les ouvriers creusent le lit du fleuve pour y «foncer» peu à peu le caisson.
Les étapes d'immersion et de fonçage du caisson.--Avant d'expliquer comment on arrive dans cette chambre de travail et ce qui s'y passe, indiquons la série des positions successives du caisson, que nous avons figurées dans la série de schémas ci-contre.
Le poids du béton et des quatre cheminées destinées à maintenir la communication entre la chambre de travail et l'air extérieur a amené graduellement le caisson à toucher le lit de la Seine, l'eau ne pénétrant que dans la chambre de travail et dans les cheminées où elle s arrête au niveau du fleuve (fig. 1, 2, 3, de la série ci-contre).
On lance alors par les cheminées de l'air comprimé qui refoule l'eau et met à sec la chambre de travail. Puis pour surpasser l'effort ascensionnel du à la pression de cet air comprimé qui, formant ressort entre le sol et le plafond, tend à faire remonter le caisson, on leste ce dernier en remplissant progressivement d'eau l'intérieur du cuvelage.
Les ouvriers peuvent désormais pénétrer dans la chambre de travail pour creuser le sol et y incruster peu à peu le caisson qui cesse bientôt d'émerger. C est sa position actuelle (fig. 4, 5).
Dans quelques jours, il reposera à sa place définitive, la voûte trouvant à environ un mètre au-dessous du lit de la Seine dont la profondeur moyenne, en cet endroit, atteint 5 mètres. A ce moment, on coulera du béton comprimé dans la chambre de travail et dans les tronçons de cheminées qui traversent les parois du caisson. Des scaphandriers dévisseront les boulons dont l'enlèvement permettra de retirer la partie supérieure des cheminées. Enfin, on jettera des matériaux dans le fleuve pour combler le trou subsistant dans son lit, et le caisson, toujours rempli d'eau, se trouvera isolé sous la Seine, sans communication avec l'air extérieur (fig. 6, 7).
Lorsque tous les caissons (trois sous le grand bras du fleuve, deux sous le petit bras) seront posés, on les mettra en communication entre eux et avec le reste du tunnel. Quant à l'eau de lestage, on aura divers moyens de la retirer. Un conduit a été ménagé dans la voûte du caisson; des scaphandriers y raccorderont des tuyaux par lesquels on pompera l'eau ou on la refoulera à l'extérieur à l'aide de l'air comprimé. On pourra encore épuiser par le bas après raccordement des caissons.
Le système de l'air comprimé.--C'est l'air comprimé qui permet d'accomplir sans trop de peine et avec beaucoup de sécurité des travaux de ce genre. En arrivant dans la chambre de travail, il refoule l'eau et l'empêche de jaillir du sol. Sa pression doit augmenter à mesure qu'on enfonce, puisque, en même temps, croît la pression de l'eau. A partir du moment où le premier ouvrier est descendu dans la chambre de travail, l'air comprimé la remplit en permanence, sous peine d'inondation immédiate. Le schéma ci-dessus montre le dispositif adopté pour cela.
Les cheminées, d'un diamètre de 90 centimètres, se terminent dans une sorte de tonneau, appelé sas à air, de 2m,75 de hauteur sur 2 mètres de diamètre, qui communique avec la cheminée par une soupape. L'air comprimé arrive du secteur par un tuyau pénétrant dans la cheminée, même quand la soupape est fermée. On en consomme environ 15.000 mètres cubes par vingt-quatre heures, ce qui représente une dépense approximative de 300 francs.
Schéma montrant le fonctionnement du sas à air pour l'envoi de l'air comprimé,
l'entrée et la sortie des ouvriers, et l'évacuation des déblais.
Dans le sas à air: l'éclusage avant la descente.
En temps normal, cette soupape reste ouverte pour livrer passage au seau qui remonte les déblais, et, dans le sas privé de toute communication avec le dehors, se tiennent un surveillant et un ouvrier. S'agit-il de faire entrer quelqu'un: on ferme la soupape et l'on ouvre l'échappement à l'air libre pour vider le sas de son air comprimé. On ouvre ensuite la porte extérieure, puis, les ouvriers entrés, on la referme et l'on procède à l'éclusage, c'est-à-dire on fait rentrer progressivement l'air comprimé. Une fois l'égalité de pression rétablie entre le sas et la cheminée, on rouvre la soupape et les ouvriers descendent dans la chambre de travail. Pour la sortie, on écluse en sens inverse. Chaque éclusage dure environ une minute. Un système de soupapes commandées par un embrayage automatique permet d'évacuer continuellement les déblais sans établir de communication entre le sas et l'extérieur. Un système analogue est appliqué aux «bétonnières» par lesquelles on versera le béton.
Dans la chambre de travail.--Descendons dans la chambre de travail. Nous voici d'abord dans le sas, toutes portes fermées; une dizaine de personnes peuvent y tenir sans aise au milieu d'une atmosphère brumeuse qu'éclaire vaguement la lumière du jour arrivant par la lentille du plafond. Pendant que l'air comprimé entre en sifflant, les «voyageurs» se pincent le nez et avalent leur salive pour contre-balancer les premiers chocs de l'air comprimé sur le tympan. L'équilibre s'établit, le sifflement cesse, et la soupape s'ouvre. L'oeil plonge dans un trou noir, au fond duquel apparaît, à une vingtaine de mètres, le disque blafard que dessine la lumière de la chambre de travail. Nous prenons les échelons. Le froid extérieur était assez vif; à mesure que nous nous enfonçons dans l'eau, la température augmente. Un dernier échelon, et nous sautons dans la chambre de travail. L'aspect est assez lugubre. Un immense rectangle d'environ 35 mètres sur 7, haut seulement de 1m,80, où des lampes Edison éclairent un brouillard pénétrant. Une photographie prise à la lumière du magnésium eût montré ce chantier, toujours plongé dans une demi-obscurité, d'une façon fort inexacte; le dessin de M. Kupka en donne, au contraire, une impression saisissante. Notre collaborateur est le premier artiste qui ait jamais travaillé en pareil endroit, puisque, jusqu'à ce jour, les ingénieurs n'avaient pas encore imaginé d'introduire un caisson sous l'eau par fonçage vertical direct.
Ce qu'on voit au-dessus du niveau de la Seine après l'immersion d'un caisson, et ce qui se passe au-dessous.
Le schéma qui continue la photographie montre la situation de la chambre de travail dont l'intérieur est représenté par notre gravure de double page.
LES ÉTAPES DE L'IMMERSION ET DU PONÇAGE DU CAISSON DANS LE LIT DE LA SEINE (SCHÉMAS TRANSVERSAUX)
1. Le caisson inachevé flotte comme un bateau.--2. Revêtu de son enveloppe de béton, et ses quatre cheminées terminées, il s'enfonce davantage.--3. Il repose sur le fond de la Seine. 4. L'air comprimé refoule l'eau et met à sec la chambre de travail.--5. Le caisson est entièrement lesté d'eau pour annihiler la poussée ascensionnelle de l'air comprimé.--6. En place définitive, à un mètre environ sous le fond de la Seine.--7. On bétonne la chambre de travail et les tronçons de cheminée traversant les parois du caisson. On démonte la partie supérieure des cheminées et l'on comble la tranchée creusée dans le lit de la Seine. L'eau intérieure du caisson sera épuisée soit par le haut, au moyen d'un tuyau posé par un scaphandrier; soit par le bas, après raccordement du caisson avec le tunnel ordinaire.
Jour et nuit, trente ouvriers spéciaux, dits tubistes, reconnus par un médecin exempts de toute affection cardiaque, débitent au pic un sol qui se compose de marne et de roches en formation. Parfois des bancs durs obligent de recourir à la mine; on emploie une poudre sans fumée, mais l'explosion, dans cette «boîte», a quelque chose de sinistre. Les déblais sont remontés dans un seau.
Après avoir creusé une rigole d'approche à une certaine distance des parois, on entaille verticalement contre la paroi même, sur tout le pourtour, en laissant, de distance en distance, une étroite travée de sol. Les ouvriers attaquent ensuite ces derniers soutiens, tous ensemble, et, en quelques minutes, le caisson descend de 5 ou 6 centimètres. On abaisse alors la partie centrale du sol jusqu'au niveau du caisson et l'on commence une nouvelle attaque. On enfonce ainsi, en moyenne, de 30 centimètres par jour. Actuellement, il reste environ 2 mètres à creuser. La pression, qui atteint deux atmosphères, ne produit aucune sensation de gêne; et, grâce à la porosité du terrain, l'air comprimé, en s'y infiltrant, entraîne les déchets de la combustion respiratoire. Il règne, néanmoins, dans ce chantier, une chaleur humide et lourde. Nous remontons, la soupape se ferme, et, après un nouvel éclusage, nous nous retrouvons à l'air libre. Un dernier détail: l'infrastructure de la ligne numéro 3 est revenue à environ 2.250.000 francs le kilomètre; pour les 1.100 mètres compris entre le carrefour de la rue des Halles et de la rue de Rivoli, et le carrefour du boulevard Saint-Germain et de la rue Danton, on a prévu une dépense de 15 millions.
Jean Cervin
|
Vue de l'armature métallique des caissons avant l'immersion. Phot. Godefroy. |
Aspect d'une cheminée d'accès à la chambre de travail, vue du sas à air. |
Dessin d'après nature de Kupka
LES MYSTÈRES DE LA CONSTRUCTION DU METROPOLITAIN: LE CHANTIER SOUS LA SEINE EN AMONT DU PONT AU CHANGE
L'antre mythologique où forgeaient les cyclopes, les grottes mystérieuses où peinaient les Niebelungen, apparaîtraient comme des décors puérils et démodés auprès de cet atelier souterrain, lentement descendu à 8 mètres sous le fond de la Seine. Quand, par la longue cheminée qui relie l'atmosphère libre à la chambre de travail, où de puissantes machines compriment un air lourd aux poumons, on pénètre dans cette galerie métallique, sous une pression incommodante, la sensation qu'on éprouve est étrange. Au rayonnement des lampes électriques, une trentaine d'ouvriers travaillent, s'escriment du pic et du marteau, à coups rythmés, avec un bruit assourdissant, creusent peu à peu le sol où s'enfonce le caisson, tandis que les «glaiseurs» attentifs, comme celui qu'on aperçoit à gauche, au premier plan du dessin, s'appliquent à boucher avec de l'argile les fissures du terrain par où se perdrait trop vite la charge d'air comprimé. Les beaux gestes harmonieux des travailleurs sont plus lents, plus pénibles qu'au grand soleil; leurs poitrines halètent plus fort. Pourtant, ils accomplissent leur labeur du même air tranquille et sûr, ainsi séparés du monde, reliés seulement avec les camarades du haut par un fil téléphonique et par cette cheminée qui leur livre passage et leur envoie l'air nécessaire, calmes comme si leur vie n'était pas à la merci d'une valve qui se dérangerait.--Voir l'article technique aux pages précédentes.