CHAPITRE XIII

COLLECTEUR DE CLICHY INTRA MUROS

Exposé. — Ce travail est la suite du précédent et comprend la construction du collecteur à l'intérieur de Paris, entre les fortifications et la place de la Trinité.

D'après les sondages on savait que le souterrain serait ouvert dans les marnes de Saint-Ouen, les sables de Beauchamp et le calcaire grossier et que la traversée des sables s'étendrait sur environ la moitié du parcours. L'expérience des travaux du collecteur d'Àsnières avait montré que ces sables étaient noyés dans une nappe d'eau et ne pouvaient être attaqués qu'après un assèchement préalable. Pour éviter des épuisements onéreux et tout encombrement de la voie publique, les ingénieurs de l'Assainissement imposèrent aux entrepreneurs de ne faire qu'une seule attaque près des fortifications et de s'en servir pour faire passer tous les déblais et tous les matériaux.

En raison de la grande profondeur à laquelle devait se trouver l'ouvrage, il ne parut pas nécessaire de procéder, comme pour la partie extra muros, à un concours sur les procédés d'exécution et on se borna à n'admettre à l'adjudication que des entrepreneurs ayant une grande expérience des souterrains. Quoique le prix de 1130 fr. par mètre, fixé par le bordereau fût peu élevé et laissât à la charge de l'entrepreneur tous les travaux d'assèchement et l'amenée des eaux à un puisard unique à l'entrée du souterrain, quoique l'on imposât à l'adjudicataire l'obligation d'exécuter les 2500 m. de souterrain dans le délai très court de deux ans, MM. Fougerolle frères furent déclarés adjudicataires avec le rabais

énorme de 31,90 p. 100, ce qui ramenait le prix du mètre courant

à 769,55 fr. L'écart avec leurs concurrents était considérable.

Ces entrepreneurs s'empressèrent de foire connaître qu'Ai n'avaient fait ce rabais que parce qu'ils espéraient obtenir ont exécution à la fois rapide et économique par une nouvelle application de la méthode du bouclier.

Le bouclier (fîg. 304 et 305). — Le bouclier de M. Chagnaud . - 7V* -

Fis. 301. — Coupa longitudinale du houclier.

était une forme de transition avec laquelle on avait conservé l'exécution de la voûte avant celle de la partie basse, à l'abri d'un boisage. M. Fougerolle, un an seulement après, s'est affranchi résolument de ces dernières sujétions et a fait construire un bouclier permettant d'exécuter la fouille sur toute la section et de monter la maçonnerie à l'abri même du bouclier sans l'intermédiaire d'aucun boisage.

L'enveloppe se compose de tôles d'acier de 14 mm. d'épaisseur

80 X 10. Ces poutres ont 1,02 m. de hauteur sur Taxe vertical et 1,22 m. sur le diamètre horizontal. Elles sont réunies entre elles par 12 couples d'enlretoises longitudinales de même hauteur formées d'une âme de 10 mm. d'épaisseur et assemblées avec l'enveloppe et avec les poutres par des cornières 80 X 80 X 10. Entre chacun de ces couples d'entre toises, la poutre-arrière est percée d'un trou pour le passage des vérins, au nombre de 12. Pour compenser l'affaiblissement qui en résulte, cette poutre est renforcée, dans les autres intervalles, par des fourrures de 10 mm. d'épaisseur.

Les entretoises ne sont pas également espacées ni posées exactement suivant des plans diamétraux mais groupées, de manière i rapprocher les vérins par couples de 3 des extrémités des diamètres horizontaux et verticaux. En fait, on n'a placé que les 6 vérins correspondant au diamètre vertical et un à chaque extrémité du diamètre horizontal, soit 8 en tout. Les 4 autres vérins et les 4 couples d'en Ire troises correspondants n'ont pas été montés; on s'est contenté de remplacer les entretoises manquantes par des bois, comme l'indique la figure 305.

Les deux grandes poutres ne sont espacées que de 1,82 m. d'axe en axe, et par suite, l'enveloppe elliptique s'étend à 0,65 m. à l'arrière et à 1,20 m. à l'avant.

Dans l'avanl-bec, la partie de l'enveloppe en saillie formant trousse coupante est renforcée par de forts goussets, faisant suite aux entretoises et de même construction. Dans la partie basse se terminant par un plan vertical, ces goussets, au nombre de six, correspondant aux six entretoises posées, se composaient d'une âme triangulaire, en tôle de 10 mm. d'épaisseur, réunie à l'enveloppe et à la poutre d'avant par des cornières 80 X 80 X 10, et bordée, suivant son arôle sur chaque face par des cornières plus faibles. Deux des goussets, correspondant aux entretoises qui encadrent les vérins placés sur le diamètre horizontal, sont construits de môme. Dans la partie supérieure formant visière, et dont la saillie maxima sur la poutre avant est de 2,55 m. les goussets sont au nombre de huit. Les deux plus bas et les quatre placés symétriquement par rapport à l'axe vertical offrent, sur une longueur de 0,90 m., une partie rectangulaire qui n'est que le prolonge-

On peut voir déjà que les grandes poutres elliptiques ne laissent que des passages assez étroits pour communiquer d'un plancher à un autre.

Les cintres. — Les cintres (fig. 306) servent tout à la fois de

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Fig. 306. — Détails des cintres.

points d'appui pour les vérins et de supports pour l'exécution de la voûte. Ils sont formés de quatre pièces et ont une âme de 6 mm. d'épaisseur et 0,353 m. de hauteur, bordée par 4 cornières 62 X 62 X 6. Les deux morceaux inférieurs s'élèvent un peu audessus des naissances et s'assemblent aux deux morceaux supérieurs par 4 boulons de 18 mm. Pour permettre le décintrement

dans la partie où les mortiers ont fait une prise suffisante. Grâce aux entretoises et à ces ancrages, les 30 cintres en service forment une masse capable de résister à la poussée des vérins.

Fig. 308. — Détails d

Pour l'exécution de la voûte, les cintres reçoivent, au lieu de couchis, des panneaux en planches de 25 mm. assemblés sur deux fers U, 50 x 25 x 6, et recouverts d'une tôle mince (fig. 309).

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Fig. 300. — Détails d'un panneau.

La figure 310 représente un cintre complet. On peut remarquer que les entretoisea correspondant aux vérins sont très inégale-

COLLECTEUR DE CLICI1Y 1NTRA HUROS 335

ment espacées. Les trois entre toises du haut et du bas sont & 1 ,50 m . l'une de l'autre tandis que les entretoises, placées sur le diamètre horizontal, sont à 2,60 m. de l'entretoîse la plus voisine. Il en résulte que les cintres travaillent très inégalement et doivent avoir une tendance à se déformer.

Fig. 310. — Elévation d'un cintre complet.

Vérins. — Les vérins sont d'une construction analogue à ceux de la partie extra muros. Toutefois, comme leur rôle se borne à faire avancer le bouclier et qu'ils n'ont paa à ramener de poutre mobile, ils sont à simple effet et leur tige, protégée et guidée par une enveloppe en fonte, porte une crémaillère qui permet, à l'aide d'un pignon et d'une manivelle, de les ramener en arrière. Les cylindres avaient été faits primitivement en fonte ; mais ces pièces fort lourdes de 0,13 m. d'épaisseur étaient difficiles à fabriquer et

Fig. 311. — Chariot et moteur électrique du transporteur.

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défectueuses : on a dû les remplacer par des cylindres en acier fondu, qui ont subi avec succès un essai de 460 kg. de pression par centimètre carré.

Les pompes sont analogues à celles de l'extérieur mais plus fortes; elles sont actionnées par deux dynamos de la Société

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Fig. 312. — Coupes verticale et horizontale du transporteur.

Alsacienne G 5 à carcasse fermée, de 4 amp. 440 volts. La consommation moyenne de courant, pour un avancement du bouclier de 0,60 m. est de 1 836 watts.

Le transporteur. — L'exécution de la maçonnerie dans le bouclier même n'était possible qu'en assurant un moyen rapide et simple d'évacuation des déblais. On a installé dans ce but un transporteur mécanique. Cet appareil est attaché d'un bout au bouclier (fig. 304) et repose à l'autre sur un chariot (fig. 311). Tout l'ensemble est ainsi entraîné automatiquement par le bouclier.

Ce transporteur a 2îi m. de longueur et est placé à une hauteur telle que l'on peut garer au-dessous tout un train de wagonnets

nages cl une courroie que commande une dynamo installée sur le chariot (fig. 311). Celle dynamo est d'une force de 12 chev. et d'un débit de 13 amp. 440 volls. Elle consomme en moyenne 106 081) walls par jour. Les terres tombent directement de la chaîne dans les wagonnets placés au-dessous (fig. 314).

A l'extrémité avant (fig. 304), les déblais sont jetés directement de l'étage du milieu; ceux de l'étage supérieur y arrivent par une goulotte ; pour l'étage inférieur, les terres sont d'abord jetées sur un plancher établi sur les poutres elliptiques du bouclier, puis reprises à la pelle et jetées sur le transporteur.

La roue octogonale d'avant est montée sur un axe, qui peut être avancé ou reculé à l'aide de vis (lig. 304), de manière i donner à la chaîne une tension convenable.

Assainissement. — L'assainissement est assuré par une gOllotte boisée (fig. 310) de 0,40 m. de largeur descendant à 0,25 m. au-dessous du radier. Cette goulotte amène toutes les eaux dans un puisard unique de 3,00 m. de diamètre, placé à l'extrémité aval. Les eaux sont reprises dans ce puisard et re jetées à 7 uf« de hauteur dans un égoul, au moyen de pompes. On ne pouvait songer h installer, dans Paris, pour cet épuisement, des machines à vapeur. Les pompes, au nombre de 3, d'une puissance chacune de W m à l'heure, sont installées dans une chambre souterraine, construite sous le trottoir du boulevard Militaire, et actionnées par des dynamos qui empruntent leur courant au secteur d'éclairage.

Celle installation très simple est absolument silencieuse et très économique. La dépense journalière, tant en main-d'œuvre qu'en fourniture de courant électrique, est en moyenne de 40 fr. ; si Ton y ajoute l'amortissement pour deux ans de travail, la dépense par jour s'élève à (10 fr. Malgré cette très faible dépense, on dispose d'une force, largement suffisante et surtout très élastique, se pliant instantanément à toutes les variations du débit des eaux à épuiser.

Plancher et rampe de service. — On vient de voir comment les déblais traversaient le chantier de maçonnerie, sans le gêner, au moyen du transporteur; mais il ne resterait pas sous cet appareil

3i2 EMPLOI DU BOUCLIER

l'effet sur la bonne marche du travail et la rapidité d'exécution a été très marqué.

Fonctionnement de l'appareil. — L'avancement du bouclier est ici beaucoup plus simple que dans la partie extra muros. Dès que, par l'effet de l'admission de l'eau les liges des vérins sont venues en contact avec les cintres, le bouclier avance et peut, si le terrassement est préparé, exécuter sa course de 0,60 m. Pendant ce temps la queue glisse entre les terres et la maçonnerie. Pour éviter tout entraînement de la maçonnerie qui a été soigneument bourrée, il suffit de faire passer une fiche de poseur de pierres entre la queue et la maçonnerie. Cette fiche en même temps permet de bourrer du mortier dans le vide laissé par la queue. Ce bourrage, quoique très imparfait et bien inférieur à une injection, a permis, aux grandes profondeurs où l'on opérait, d'éviter les tassements et Ton conçoit aisément que, si cela était nécessaire, on pourrait le faire d'une façon beaucoup plus parfaite.

Exécution de la maçonnerie. — Si l'on avait voulu exécuter un anneau de maçonnerie de 0,60 m. de longueur, en parlant du bas et en remontant jusqu'à la clef, on n'aurait pu y mettre que deux ou quatre ouvriers et on ne serait jamais arrivé à le finir dans le court espace de temps qui sépare deux avancements successifs. On a fractionné et allongé le chantier. Deux ouvriers exécutent, sur 0,60 m. de longueur, le radier dans la partie que vient de mettre à nu le bouclier ; une seconde équipe exécute les piédroits sur un deuxième anneau de 0,60 m. ; enfin une troisième monte la voûte sur un troisième et dernier anneau. Cette voûte est généralement faite, pour aller vite et éviter les tassements, avec trois clavages. L'exécution de la voûle se fait avec la plus grande facilité et dans des conditions que l'on n'avait jamais pu atteindre en souterrain, au point de vue de la bonne exécution du travail et de la surveillance.

Par suite de sa disposition en échelons, le chantier de maçonnerie s'étend sur une longueur de 1,80 m. ou de trois anneaux, et la parlie inférieure des cintres peut être montée à 0,60 m. en avant

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de la partie supérieure. C'est pour ce motif, comme le montre la figure 304, que les vérins du bas ont leur tige plus courte de 0,60 m.

On doit rappeler encore, comme détail d'exécution des maçonneries, la substitution, aux couchis généralement employés, de panneaux recouverts d'une plaque de tôle. En ayant soin de mettre une épaisse couche de mortier sur ces panneaux avant de placer les moellons de la voûte, on obtient un dégrossissage intérieur de la maçonnerie bien supérieur à celui que Ton fait après coup, et le travail ultérieur de l'exécution de l'enduit se réduira à bien peu de chose.

Avec de la maçonnerie de meulière et du mortier comprenant 350 kg. de ciment de Portland par mètre cube de sable, on obtient une voûte très solide, qui n'a ni mouvement ni fissures au décintrement, et généralement très étanche. Cependant, en un point, on a traversé des terrains absolument bouleversés, un véritable fontis où l'eau venait en abondance. Malgré le renforcement de voûte exécuté, comme il sera expliqué ci-après, l'eau se faisait jour à travers les maçonneries. Tout récemment on a essayé, pour assécher cette maçonnerie, de l'appareil d'injection Greathead. Avec une dépense insignifiante, on a obtenu un succès complet. Cet essai vient compléter celui fait hors Paris et prouve qu'en employant l'injection méthodiquement, on peut obtenir avec la maçonnerie, comme avec la fonte, le remplissage de tous les vides et rétanchéité parfaite.

Appareils accessoires. — Un ventilateur, débitant 170 m 3 d'air frais pris dans un regard et refoulé jusqu'à l'avancement par un tuyau de 0,25 m., maintient dans le chantier une température qui s'élève rarement à 20°. 11 est actionné par une dynamo de la Société alsacienne G 5 à carcasse fermée de 4 amp. 440 volts. La consommation moyenne par vingt-quatre heures est de 44 000 watts.

Avec un avancement qui atteint par vingt-quatre heures jusqu'à 6 m., le cube à transporter, tant en déblais qu'en matériaux, peut s'élever à 300 m 3 : il faut donc, avec la grande distance de transport une locomotive. L'emploi d'un moteur à vapeur aurait

entraîné à des frais considérables de ventilation, et la circulation dans le souterrain rempli de fumée eût été dangereuse. M. Fougerolle a employé , comme au Waterloo and City Ry, une locomotive électrique. Les essieux sont attaqués à Faide d'engrenages par une courroie commandée par une dynamo Labour de 18 amp. 440 volts de la force de 12 chev. Cette machine, qui circule constamment et fait actuellement le service sur une longueur de plus de 1 km., consomme en moyenne 132 000 watts par vingt-quatre heures.

Elle emprunte son courant à une ligne indépendante des gros fils d'éclairage et composée de deux fils à trolley en cuivre nu posés sur isolateurs. Sur ces fils circule un chariot monté sur quatre galets en bois et muni de deux poulies en cuivre de prise de courant. Ce chariot est réuni à la locomotive par un fil souple, ce qui laisse toute aisance pour passer dans les voies de garage, marcher en avant ou en arrière, suivant les besoins des manœuvres.

Organisation générale. — Tous les appareils montés à Tintérieur du chantier sont mus électriquement et alimentés, sans parler des fils à trolley, par deux gros fils. Le courant leur est fourni parle secteur urbain d'éclairage et de force, au prix de 0,40 fr. le kilowatt. La consommation journalière s'établit comme suit :

Bouclier, 1 836 watts par course, soit pour 5 courses 4 /3 . 9 780 watts.

Ventilateur 44 004 —

Locomotive 132 102 —

Transporteur i 00 080 —

Eclairage mémoire

Total . . 292 122 watts.

soit en chiffres ronds 300 kilowatts représentant une dépense de i20fr. ; l'avancement moyen étant de 3,20 m. la dépense par mètre courant est de 37,30 fr.

A l'origine du chantier, à la Barrière, le souterrain est desservi par deux galeries provisoires en bois. L'une d'elles aboutit dans le fossé des fortifications. On y a établi une voie de service qui remonte par une rampe établie dans le talus de contrescarpe jus-

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qu'au niveau du glacis et aboutit dans une gare de la Compagnie des chemins de fer de l'Ouest. Par cette voie arrivent tous les matériaux, sable, meulière, ciment, et peuvent être évacués une partie des déblais. La seconde galerie passe sous le boulevard Militaire en dedans de la fortification et aboutit dans un élargissement de ce boulevard, en dehors de la circulation. Dans ce terrain, qui a été enclos, se trouvent les bureaux, magasins et ateliers de l'entreprise ; on y a établi, en outre, une estacade sur laquelle on refoule les wagons de déblais. Ces wagons peuvent ainsi être déchargés directement dans des tombereaux qui se rendent aux décharges publiques.

Marche du travail. — Le bouclier a été construit par M. Auge dans une grande chambre boisée formant un cube de 10 m. de côté, sous l'avenue de Clichy, à la barrière même. Cette opération fort délicate s'est faite sans incident. Le montage du bouclier a été commencé le 9 mars 1896; il était complètement terminé et mis en marche le 2 avril. On était à ce moment dans les marnes du niveau de Saint-Ouen. La marche fut d abord lente, mais atteignit rapidement 3,00 m. par vingt-quatre heures, avec deux équipes de 29 hommes au déblai et de 17 ouvriers à la maçonnerie. Dès le 19 avril, le couteau était déformé par la rencontre d'un banc de roche et on perdit trois jours à le réparer. La moyenne du mois fut de plus de 2,25 m.

Au commencement de mai, on perdit encore trois jours au montage du transporteur. Le 21 mai, on faisait pour la première fois 5,40 m. dans une journée ; mais, quelques jours après, à la suite d'un orage violent, le chantier était envahi par l'eau et il fallait s'arrêter encore trois jours. Ces arrêts réduisirent la moyenne à 2.85 m. En juin, on faisait couramment de 4,20 m. à 4,80 m. par jour, et on constatait qu'une simple charge de quelques tonnes de gueuses suffisait à redresser le bouclier, quand il avait une tendance à tourner. Pendant les treize premiers jours, l'avancement moyen fut de 4,00 m. Mais les vérins qui étaient en fonte, commencèrent à se briser et on dut arrêter le chantier pour les remplacer par des vérins en acier.

L'avancement ne fut repris que le 23 juillet après 40 jours d'in-

terruplion. Le 31 juillet, on était à 251,40 m. C'est de ce moment seulement que date le travail régulier.

En août, on a rencontré constamment des bancs de roche qui ont retardé l'avancement et faussé l'avant-bec. L'avancement moyen a été par suite réduit à 2,77 m.

En septembre, le chantier a été encore une fois inondé parles eaux d'orage, ce qui a causé un arrêt de quatre jours. A la fin du mois, on commençait à trouver en bas le sable et l'eau. L'avancement moyen s'était relevé à 3,60 m.

Le mois d'octobre n'a eu d'autre arrêt que celui causé par les fêtes et on a fait en moyenne 3,40 m. ; mais en novembre, en plein sable, on fit souvent 5,40 m. et la moyenne monta pour la première fois à 4,00 m.

Au milieu de décembre, le bouclier traversa un fontis et les terres détrempées exercèrent une pression énorme qui déformèrent légèrement l'arrière-bec. Comme on avait des craintes sérieuses que la voûte ne vînt à céder au décintrement, on arrêta l'avancement et, à l'aide d'une galerie boisée, on vint, en partant de l'avancement et en passant par-dessus le bouclier, renforcer la voûte sur 10 m. de longueur. On perdit quinze jours à ce travail: aussi ne fit-on que 2 m. d'avancement moyen. Sans cet incident ont eût eu une aussi belle marche qu'en novembre.

En résumé, en 1896, pendant les cinq mois de marche normale, on a parcouru 481,20 m., en cent cinquante-trois jours ou 3,15 m. par jour.

En janvier 1897, la marche a été très variable. Dans le sable on arrivait facilement à 5,40 m. et on a même atteint le maximum de 6 m. ; mais par moments on était retardé par de gros blocs ou même des bancs de grès très difficiles à arracher. L'avancement a néanmoins été de 3,60 m. En février, les grès se faisant plus rares, on atteignit 4,15 m.

En mars, au contraire, par suite de négligence ou de fausses manœuvres, les cintres reculèrent sous l'effort des vérins : il en résulta des retards, qui venant s'ajouter à l'abondance des grès, réduisirent la moyenne à 2,85 m. En avril, on obtint à nouveau un avancement de 3,32 m.

La moyenne pour les quatre premiers mois de 1897 ressort à

COLLECTEUR DE CLICHY INTRA MUROS

3,20 m., chiffre très voisin de celui de Tannée 1896 et que l'on doit considérer comme le véritable avancement moyen, tous arrêts compris.

En mai 1897, on atteignait la seule courbe du tracé. Cette courbe de 100 m. de rayon a été franchie sans difficulté et avec une grande précision. Cet avancement est résumé dans le profil ci-joint (fig.316).

Observations. — On peut dire que le bouclier a traversé avec succès des terrains très durs, tels que la roche, des terrains détrempés et des sables ébouleux avec un égal succès et que Ton a constamment maintenu une vitesse le 3,20 m. par vingt-quatre heures. C'est incontestablement un succès et une démonstration complète des avantages de la méthode.

Est-ce à dire qu'il n'y ait pas de critiques à Faire? S'il n'y en a pas sur le principe et l'organisation générale, il faut cependant signaler quelques défectuosités du bouclier.

1° Les vérins sont trop forts et trop peu nombreux, et comme ils n'appuient sur les cintres, que par leurs tiges en des points isolés et éloignés les uns des autres sans répartir la pression, ces derniers se déforment légèrement à chaque course et fatiguent beaucoup. Ils nécessitent un entretien coûteux et, quand ils sont complètement tordus, n'offrent plus toute la sécurité désirable.

2° Le couteau est un peu faible et a été, à diverses reprises, déformé par la rencontre de bancs de rochers ; il conviendrait de le renforcer par des blocs d'acier, comme au souterrain de Blackwall.

3° Les poutres elliptiques sont très encombrantes ; elles prennent une flèche sous la près-

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sion des terres, et on a dû les soutenir par des pièces de bois placées verticalement entre les planchers. Il serait bien préférable de les remplacer par de fortes divisions verticales, comme au bouclier de la Station de la Cité au Waterloo and City Ry.

Sous ces réserves de détail, on ne peut qu'applaudir à l'initiative heureuse de M. Fougerolle, qui, s'il n'a pas réalisé de gros bénéfices avec un rabais aussi élevé, aura eu le grand mérite d'ouvrir une voie nouvelle pleine d'avenir.