CHAPITRE XVIII

Le bouclier a dans sa forme et ses applications passé par plusieurs phases bien distinctes.

En premier lieu, on a vu le type créé pour travailler dans l'argile de Londres ; il est composé d'une enveloppe cylindrique en tôle, renforcée à l'avant par un anneau en fonte. Les lames d'acier, fixées sur cet anneau, forment un couteau placé dans un plan vertical. En arrière de la chambre de travail, réduite souvent à 0, 30 m. de longueur et qu'il serait préférable d'allonger, se trouve une cloison largement ouverte permettant de fermer temporairement l'avancement mais n'offrant aucune sécurité. Le corps du bouclier est renforcé par un second anneau de fonte sur lequel sont fixés les vérins servant à l'avancement; ces vérins sont alimentés par des pompes à bras et espacés d'environ 1, 75 m. ils travaillent généralement à une pression de 70 kg. et permettent de développer un effort de S t. par mètre carré de surface de frottement. La queue très lisse sert au montage des anneaux. Avec les très grands diamètres, les anneaux de fonte et la cloison sont remplacés par des divisions horizontales et verticales servant de plate-forme de travail et d'entidoisement pour l'enveloppe.

Avec les terrains mous, aquifères, dangereux, le bouclier est modifié. Dans la chambre de travail, l'anneau de fonte a été remplacé par des goussets, revêtus d'une seconde paroi concentrique se rabattant vers la paroi extérieure, de manière à présenter une surface coupante bien lisse. La chambre de travail, assez profonde pour permettre le séjour des ouvriers, est divisée en cellules par des planchers et des cloisons verticales espacés d'en-

viron 2, 00 m. La cloison est munie de portes petites et nombreuses disposées pour se fermer rapidement. En avant ou en arrière de ces portes, des diaphragmes fixes limitent l'échappement de l'air et l'invasion de l'eau. Le corps du bouclier disparaît. Les vérins sont logés dans la chambre de travail derrière la double enveloppe. L'effort à faire, pouvant atteindre 20 t. par mètre carré de surface froltante, les vérins sont rapprochés à 0,90 m. les uns des autres ; ils travaillent à haute pression et sont alimentés par une installation fixe.

Avec les terrains ébouleux, dans le cas d'un travail sous l'eau avec une forte charge hydrostatique, le bouclier est analogue, mais il se complète par un blindage du front de taille. On a trop souvent voulu appliquer dans ce cas les boucliers de la première catégorie en les complétant par un boisage exécuté en avant et en dehors du bouclier, maintenu par des étais allant prendre point d'appui sur le revêtement en passant à travers les ouvertures de la cloison. Ce n'est que tout récemment, au souterrain de Blackwall,. que les ingénieurs anglais sont parvenus à réaliser un blindage appuyé contre le bouclier pouvant cependant se déplacer par rapport à lui.

Quand il n'y a plus à craindre l'effet de l'eau, mais simplement les éboulements, il faut recourir au dernier type créé, celui du collecteur Clichy avec un avant-bec en visière, un corps solidement entretoisé, des plates-formes de travail, des vérins d'une puissance moyenne et un arrière-bec pouvant servir à abriter la construction d'une maçonnerie aussi facilement que la pose d'un revêtement métallique. Les conditions de construction de ce bouclier ne sont pas encore définitives. Il semble que l'entretoisement de l'enveloppe doit être surtout demandé à de fortes cloisons verticales et horizontales; que ces dernières, servant de plates-formes de travail doivent glisser sous le talus des terres à chaque étage et former elles-mêmes trousses coupantes ; que le corps peut être raccourci et les vérins logés entre les goussets soutenant la visière; que la cloison enfin et la seconde enveloppe peuvent disparaître. Les pompes alimentant les vérins peuvent être logées dans le bouclier et actionnées par un petit moteur électrique.

Il reste à réaliser un bouclier mixte pour le cas où la partie

basse du souterrain est seule dans l'eau et dans un terrain affouillable et ébouleux. Il devrait permettre de diviser la chambre de travail en plusieurs étages dans lesquels les ouvriers pourraient suivant les besoins, travailler à l'air libre ou à l'air comprimé ; il faudrait que chaque étage fût isolé par des planchers étanches et que les fronts de taille fussent séparés par une couche de terre assez épaisse pour réduire les pertes d'air. Il ne paraît pas impossible d'y arriver.

Le revêtement métallique circulaire a, jusqu'à une époque récente, été exclusivement employé. La forme cylindrique, adoptée primitivement par imitation avec les puits verticaux, est cependant peu commode au point de vue de l'utilisation de la section. Elle ne paraît pas indispensable pour la résistance et n'a comme avantage bien net que d'utiliser des segments tous semblables entre eux. En raison de la fixité même du type, il est possible de déduire des lois et des formules donnant pour tous les cas le poids et les dispositions principales de ce revêtement et de déterminer le meilleur dispositif à adopter pour les joints.

Malheureusement le poids de fonte devient vite excessif et la dépense inabordable. On a essayé du fer, mais jusqu'à présent sans grand succès. Le retour à l'enveloppe en maçonnerie pouvait seul donner une réelle économie. D'ailleurs, réussir à exécuter un souterrain maçonné avec le bouclier, c'était lui ouvrir tout un champ nouveau d'applications. Au lieu d'en limiter l'emploi aux travaux très difficultueux ou très dangereux, cette transformation devait en faire un outil d'un usage courant pour tous les souterrains ; bien plus, elle rendait possible dans les grandes villes la construction de souterrains à fleur de sol, qui nécessitaient jusque-là, avec la maçonnerie, des ouvertures de fouille inadmissibles ou, avec la fonte, des dépenses inabordables. Ce changement, d'apparence si modeste, est une révolution dont l'importance apparaîtra chaque jour davantage.

Les travaux du collecteur de Clichy ont réalisé ce progrès et montré qu'au point de vue de la rapidité d'exécution, de la résistance , de l'élanchéilé et de la facilité d'emploi du bouclier, la maçonnerie ne le cédait en rien à la fonte et permettait même de réaliser une économie sensible. L'enveloppe métallique paraît donc

devoir être réservée à certains travaux exécutés sous l'eau dans les conditions les plus dangereuses.

Quel que soit son type et quelque application qu'on en fasse, le bouclier n'est pas un instrument dont on puisse abandonner la direction à des manœuvres. L'insouciance ou la brutalité des ouvriers avaient causé de graves avaries au bouclier de Brunel; les mêmes causes ne manqueraient pas de produire le même effet. Avec toute sa machinerie hydraulique, le bouclier est un instrument, qui, si les vérins sont suffisamment multipliés, obéit avec précision ; mais il faut en confier la direction à un homme compétent.

Pour tirer du bouclier tout le bénéfice qu'on est en droit d'en espérer, il faut éviter les tassements et, pour cela conduire la fouille avec méthode et prudence, de manière à empêcher la création de poches ou d'affouillements. Sauf le cas où il est impossible de voir ce qui se passe au delà de la cloison, en employant au besoin un blindage au front d'attaque, le bouclier peut découper exactement avec son couteau le vide du souterrain. Si le travail s'effectue à fleur de sol et que le vide, laissé par l'avancement du bouclier derrière le revêtement, suffise à provoquer un tassement dangereux, il faut avoir recours à l'appareil d'injection imaginé par Greathead, dont l'emploi permet d'empêcher tout mouvement. On ne pourrait en dire autant avec les anciens procédés ; car les bourrages à pierres sèches, les bois abandonnés dans la fouille déterminent tôt ou tard des tassements.

L'histoire du bouclier peut se résumer en quelques mots. 11 fut appliqué, au début, par Brunel à l'un des travaux les plus difficiles que l'on puisse imaginer. Les Anglais l'ont perfectionné et simplifié dans des travaux faits sous les rivières, mais dans un terrain qui se tient bien, l'argile de Londres. Le type ainsi créé a été transformé pour passer sous les rivières dans la boue et la vase, c'est la seconde étape, dont le plus beau spécimen est le souterrain de la rivière Saint-Clair. La traversée, dans les mêmes conditions, d'un terrain ébouleux de sable ou de gravier, a été la troisième phase représentée par le souterrain de Blackwall, sous la Tamise.

Les ingénieurs s'étaient habitués ainsi à considérer son emploi comme réservé aux travaux où le besoin de sécurité primait la question de dépense. Aussi n'eut-on l'idée de l'appliquer aux

ouvrages maçonnés que pour un travail exécuté à une profondeur infime sous la voie publique, où il fallait à tout prix éviter une interruption de circulation. On eut alors la surprise de voir qu'il avait bien d'autres qualités méconnues et, en particulier, qu'il permettait d'exécuter, vite et à bon compte, toute espèce de souterrain.

Ainsi dans les travaux sous l'eau, dans les travaux urbains, et même dans les travaux courants, il y a avantage à employer le bouclier. L'avenir est donc à ceux qui sauront l'utiliser.

C'est à eux que s'adresse cet ouvrage. Les conclusions et les règles qui viennent d'être formulées dans les derniers chapitres, pourront peut-être les guider dans la construction et l'emploi du bouclier. S'ils n'y trouvent pas toujours des renseignements aussi complets et aussi précis qu'ils les pourraient souhaiter, ils voudront bien accorder que rien n'a été épargné pour mettre à leur disposition les résultats de l'expérience. Les recherches ont été longues et, au milieu de documents incomplets et parfois contradictoires, il a été souvent difficile de déterminer les conditions vraies dans lesquels ont été exécutés des travaux aussi nombreux que peu connus.

Les ingénieurs et les entrepreneurs éminents, qui ont pris part aux travaux énumérés et aux publications desquels il a été fait de nombreux emprunte, voudront bien reconnaître que leurs œuvres ont toujours été étudiées avec la plus grande impartialité et souvent avec la plus profonde admiration pour leur énergie et leur habileté. En signalant les difficultés, contre lesquelles ils ont lutté avec tant d'ingéniosité, il n'y a eu aucune pensée de critique, mais au contraire un vif désir de faire ressortir, combien chacun d'eux s'est appliqué à perfectionner l'engin et a su trouver le moyen de triompher de multiples obstacles.

En livrant à la discussion le fruit de ses réflexions et de ses observations, en exprimant nettement son opinion, l'auteur a cru remplir un devoir, et il a le sentiment de n'avoir rien avancé qui ne fût le résultat d'une étude consciencieuse, d'une conviction profonde et, il l'espère justifiée.