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.
[Illustration: 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.]
[Illustration: 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.
[Illustration: 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.