DU PONT SULLY AU PETIT PONT
Profit en travers. — Le premier bouclier chemina du pont Sully au Petit Pont en descendant la rive gauche de la Seine.
Fïg. 54. — Section transversale normale.
Dans toute cette partie la section dite normale (fig. 54) a 9 m. de largeur et 5 m. de hauteur sur rail à la clef; le radier est con-
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cave suivant un arc de cercle de 13 m. de rayon; les piédroits ont 1,938 m. de hauteur, Tintrados de la voûte est une courbe à trois centres de 2,93 m. de montée. Les épaisseurs du revêtement sont: pour le radier, 59 cm.; pour les piédroits, 60 cm.; pour la voûte, 60 cm. en clef.
Une chape de 4 cm. d'épaisseur établie à l'intérieur des maçonneries, en mortier riche de ciment, est destinée à empêcher les infiltrations d'eau.
Tracé en plan et profil en long. — Le profil en long (fig. 53) présente successivement : une pente de 0,5. mm. sur 782,50 m. de
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Fig. 53. — Profil en long de l'origine au Petit Pont.
longueur, une 4 mm. sur 200 125 m.
Le tracé en ment droit de rayon sur 28,14 de 250 m. de 50,22 m., une un alignement
rampe de 0,5 mm. sur 140 m., une rampe de m., un palier de 33 m. et une pente de 2 mm. sur
plan est relativement sinueux ; après un aligne- 12,64 m. on rencontre une courbe de 300 m. de m., un alignement droit de 210,27 m., une courbe rayon sur 38,20 m., un alignement droit sur courbe de 250 m. de rayon sur 55,80 m. et enfin droit de 48,55 m.
Bouclier. — L'armature métallique imaginée par M. Chagnaud se composait en principe de deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre ; la portion d'arrière qui soutenait les terres devait rentrer dans le corps même à mesure de l'exécution du revêtement de façon à permettre un bourrage parfait et à éviter tout tassement.
Le bouclier proprement dit (fig. 56 et 57) était formé par deux tôles de 12 mm. d'épaisseur épousant la forme de l'extrados de
la voûte à construire sur 6 m. de longueur. L'avant se terminait en visière, Tarrière était limité normalement à Taxe.
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Fig. 56. — Coupe longitudinale du bouclier (Sully).
Deux poutres cintrées de 1,496 m. de hauteur espacées de 2 m. d'axe en axe assuraient la rigidité ; l'engin était ainsi divisé en trois parties ayant pour longueurs :
L'ayant-bec 2,400 ra.
Le corps 2,000
La queue ^>^QQ
Total 6,000 m.
Treize entretoises longitudinales reliaient les deux poutres sur toute leur hauteur, formant douze caissons où les vérins étaient
logés.
La Doutre d'avant avait deux âmes distantes de 568 mm. d'axe en axe; celle d'arrière était simple; des cornières de — ^ — fixaient
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les âmes de 10 mm. d'épaisseur d'une part à l'enveloppe,
d*autre part à des semelles de 780 mm. ou 300 mm. de largeur.
Des poutrelles transversales de 300 mm. de hauteur fonctionnant comme tirant entre les pieds des poutres maîtresses réunies par des longerons constituaient un plancher inférieur continu.
Deux grands caissons latéraux de 4 m. de longueur et 0,60 m. de hauteur avaient pour but de donner de la rigidité à Tensemble
Fig. 58. — Détails des consoles guides.
et surtout de répartir le poids de Tengin et de sa charge sur les chemins de roulement.
Latéralement à ces caissons, en dessous, c'est-à-dire contre le parement des piédroits quatre consoles (deux de chaque côté)
formées d'une âme de 10 mm. et de cornières de — r-r — supportaient des galets mobiles autour d'un axe vertical (fig. 58) ; en roulant contre les piédroits ces galets devaient maintenir le bouclier dans Taxe du tracé.
Vérins hydrauliques. — Dans chaque caisson étaient logés deux vérins, un gros et un petit; les deux caissons extrêmes seuls
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ne portaient qu'un petit vérin, le nombre total des vérins était ainsi de 22, 12 petits et 10 gros.
Les gros vérins (fig. 59) servaient à la progression de Tarma-
ture; ils avaient une puissance de 100 1. et se composaient en réalité de deux appareils juxtaposés, d'une part un piston plongeur et son corps de pompe, d'autre part une presse de rappel pour rame-
ner le piston plongeur à sa position initiale et rendre possible un nouvel avancement.
La longueur totale de l'engin était de 1,975 m. la course du piston était de 1,200 m., son diamètre de 250 mm. ; le diamètre extérieur du vérin de rappel était de 106 mm., la distance entre axes des deux appareils conjugués était de 350 mm.
Les petits vérins (fig. 60) étaient destinés à ramener en arrière les poutres longitudinales dont nous allons parler plus loin ; leur tige était munie d'un crochet auquel on attachait les chaînes de tirage de ces poutres ; ils étaient à double effet avec une puissance de 15 t., leur longueur totale était de 980 mm. ; le piston avait 115 mm. de diamètre et 0,60 de course.
Poutres longitudinales. — Dans Texécution du collecteur de Clichy extra-muros on boisait le ciel à l'arrière du bouclier, audessus des cintres. Perfectionnant ici le système, M. Chagnaud avait imaginé de soutenir les terres au moyen de poutres et de madriers mobiles prolongeant la queue de l'armature (fig. 61).
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Fig. 61 . — Détails d'une poutre longitudinale.
Fig. 62. — Disposition en plan des poutres longitudinales.
Les poutres, en treillis, étaient au nombre de trente-deux ; contournées en quart de cercle à l'avant elles se terminaient en sifflet à l'arrière ; leur largeur était de 25 cm., leur hauteur de 40 ; elles reposaient sur les cintres, longitudinalement, entre des cornières qui les guidaient dans leurs mouvements.
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En plan (fig. 62) elles formaient redan les unes par rapport aux autres avec des longueurs de 5,46 m., 6,58 m., 8,80 m. et 9,75 m.
Des madriers de 180 mm. d'épaisseur recouverts de feuilles de tôle du côté des terres constituaient l'enveloppe jointive supportée par les poutres. Dans chaque poutre des vérins à vis en fer (fig 63) agissant sur des têtes en fonte encastrées dans le bois, permettaient de serrer les madriers contre le terrain.
On ramenait chaque élément sous larmature au moyen de chaînes de tirage, de poulies de renvoi et des petits vérins de 15 t. que nous avons décrits ; les pièces de bois glissaient
alors les unes sur les autres, tandis que les poutres se déplaçaient entre les cornières.
Fig. 63. — Détails d'un vérin à vis.
Appui du bouclier. — Les terrains à traverser étaient de consistance fort irrégulière ; on s'attendait à rencontrer des égouts, des maçonneries anciennes, des caves, des pilotis et même les culées des ponts ; il eût été imprudent dans ces conditions de faire reposer le bouclier sur le sol même trop sujet à tasser ; aussi résolut-on de lui assurer un chemin de roulement inébranlable en construisant les piédroits à l'avance, dans des galeries boisées. Sur la surface supérieure de la maçonnerie convenablement arasée et réglée on disposait des pièces de chêne de 75 mm. d'épaisseur, recouvertes d'une tôle de 20 mm., le bouclier se déplaçait làdessus parle moyen de rouleaux, creux en fonte de 0,750 m. de longueur, 0,18 m. de diamètre extérieur et 0,06 m. de diamètre intérieur.
Les galets latéraux portés par les consoles avaient 150 mm. de diamètre, ils s'appuyaient contre le parement des piédroits par l'intermédiaire d'un plateau de bois dur de 80 mm. d'épaisseur fixé contre la maçonnerie et recouvert d'une tôle de 390 X 10 mm.
On espérait ainsi pouvoir suivre mathématiquement le tracé
en plan et en profil en évitant à la fois les mouvements de galop et les mouvements de lacet.
Cintres. — Le bouclier prenait appui sur les cintres, au nombre de 40, espacés de 1,10 m. d'axe en axe et entretoisés par des pièces de fonte.
4 cornières de— ^g — reliées par des croisillons de 50 mm. de largeur et 10 mm. d'épaisseur formaient ces cintres.
Au droit des entretoises, au nombre de 10 par ciirtre, on inter-
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Fig. 64. — Détails d'un cintre et d'ulie butée d'entretoises^
posait un sommier creux traversé par quatre broches (fig. 64).
Le quadrilatère de ces 4 broches suffisait à maintenir en place les entretoises qu'on ne boulonnait point.
Au cours du travail, on modifia le rayon d'intrados pour augmenter la résistance du revêtement ; on ajouta alors une semelle en fer aux cintres pour porter la fourrure en bois réglée d'après les nouvelles données.
Sur les 40 cintres, 39 étaient constamment en service, sur une longueur de 39x 1,10 = 42,90 m., le 40* démonté à l'arrière était transporté puis remonté à l'avant quand le bouclier avait avancé de 1,10 m.
Chaque cintre se composait, pour la facilité du transport et du
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réglage, de deux demi-cintres d un poids de 500 kg., il reposait d'une part par des coins et des semelles sur des pièces verticales fichées dans les galeries longitudinales, d'autre part sur quatre butons de 20x30 cm. d'équarrissage (fig. 65).
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Fig. 65. — Coupe transversale sous les poutres longitudinales.
Des palans fixés sous l'enveloppe du bouclier assuraient un montage aisé et rapide de chaque élément.
Poids des pièces. — Le poids total de l'armature et de ses accessoires était de 260,5 t. se décomposant ainsi :
Bouclier, carcasse et rouleaux . 54 t. 870
Cintres 125 t. 605
Machinerie et accessoires 48 t. 025
Total 228 t. 500
Poutres longitudinaies 32 t.
Total général 260 t. 500
Construction des piédroits. — La première phase du travail (fig. 66) comprenait l'exécution d'une galerie boisée de 2,50 m. de hauteur, 2 m. de largeur au sommet et 2,70 m. de largeur à la base, les boisages du toit étant à 0,70 m. au-dessus des naissances de la voûte.
L'extraction des déblais s'effectuait en deux postes de huit heures au moyen d'une voie ferrée de 0,60 m. et du matériel correspondant.
Un troisième poste de huit heures — deuxième phase (fig. 67) — exécutait la maçonnerie. On enlevait les cadres et les planches de blindage à mesure ; on élevait la maçonnerie par assises de
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Fig. 66. — Construction des piédroits, !'• phase.
Fig. 67. — Construction des piédroits, 2* phase.
0,20 m. en y coulant la chape intérieure, de la sorte elle faisait corps avec le mortier des joints et donnait un massif compact.
Montage du bouclier. — Les galeries s'avançaient déjà sur 300 m. de longueur quand le bouclier se mit en marche en juin 1898.
Le montage s'était effectué en amont du pont Sully, sur le quai bas de la Seine, près de l'entrée du Iracé sous le quai haut ; on avait creusé dans la chaussée une tranchée qui permit d'introduire l'engin exactement à sa place.
Plus tard, pour éviter la section du tunnel en sifflet, on rétablit la chaussée non pas sur voûte maçonnée mais sur un tablier métallique : on fit franchir à une longue poutre de 50 m. la coupure du quai haut et on y appuya des entretoises transversales pour supporter la voie ; le tunnel fut ainsi limité carrément par une tête convenablement architcclurée.
Le 15 juin le bouclier fit sa première course; pendant la période d'essais, du 15 au 22, il parcourut 5,90 m.; jusqu'à la fin de juillet sa marche, retardée par divers incidents que nous allons relater, fut extrêmement lente.
Fonctionnement du bouclier. — Un plancher divisait l'avantbec en deux parties ; six ouvriers à chacun des étages procédaient à l'abatage (troisième phase) (fig. 68).
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Les déblais tombaient directement, sans aucune reprise, dans les wagons inférieurs rangés sur les voies des galeries latérales ; l'évacuation en était très rapide : elle n'était arrêtée que pendant le court espace de temps nécessaire au remplacement d'une rame de wagons pleins par une rame de wagons vides et encore cette manœuvre pouvait-elle coïncider avec celle de propulsion de l'engin.
Avant chaque course on posait les pièces de bois d'appui, on reportait à Tavant les rouleaux pris à l'arrière, on plaçait les
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Fig. 68. — Exécution du déblai de la calotte, 3« phase.
semelles et les coins du nouveau cintre sous la queue, on montait et réglait ce cintre, et on fixait les entretoiscs ; prenant appui sur toute la série des cintres, le bouclier avançait de d,10 m. ; pendant ce temps, on manœuvrait les petits vérins des poutres longitudinales pour comprimer le terrain et l'empêcher de remplir l'espace laissé vide par l'épaisseur de la tôle.
Une équipe de maçons exécutait le revêtement, sur des couchis légers de 0,30 m. de largeur et de 1,10 de longueur revêtus d'une feuille de tôle de 0,5 mm. d'épaisseur (voir fig. 12).
Fonctionnement des poutres longitudinales. — A mesure que ce travail avançait, on devait ramener les poutres sous le bouclier, d'un mouvement lent et seulement pour dégager le terrain à l'extrados de la longueur voulue ; à la cheville de chacune on
fixait une chaîne qui, passant sur la poulie de renvoi logée dans le caisson correspondant, venait s'attacher à la tige d'un des petits vérins de 13 tonnes (fig. 69). Comme la course de ces vérins n'était que de 0,60 m., il fallait effectuer en deux fois le tirage
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Fig. 69. — Fonctionnement des poutres longitudinales.
complet de la poutre : 1,10 m.; une bielle d accrochage portait à cet effet deux trous espacés de 0,60 m., après une première course du vérin, on détachait la bielle, on ramenait le vérin à sa position initiale et on rattachait sa tige au deuxième trou de la bielle.
Insuccès du procédé. — Le décrochage et le raccrochage de la bielle n'étaient pas une opération aisée ; deux hommes n'y réussissaient pas toujours; placés sur un petit échafaudage volant
PROLONGEMENT DE LA LIGNE D^ORLÉANS 77
OÙ ils pouvaient à peine se tenir debout, ils n'arrivaient que difficilement à tendre la chaîne ; or la distance des trous étant de 0,60 m., comme la course du vérin, la moindre flèche s'opposait au raccrochage.
Chaque vérin servait à tirer trois poutres : l'obliquité des chaînes était un deuxième obstacle.
Enfin, pour soutenir la charge du ciel, il fallait serrer fortement les poutres ; d'où un frottement énorme sur la terre et sur les cintres, frottement que ne put jamais vaincre TefTort des douze vérins. Avant l'entrée complète des poutres dans le souterrain, alors que la moitié de leur longueur était encore à nu on fut forcé de les soulever par des crics et de les pousser avec des vérins à vis.
Deux ou trois fois les chaînes cassèrent et quoique le diamètre des maillons fût de 12 mm., il est telle chaîne qu'on dût remplacer cinq fois.
Retour au procédé du collecteur de Clichy extra-muros. — 11 fallut renoncer à l'espoir d'utiliser le soi-disant perfectionnement apporté au bouclier dans le but de supprimer tout tassement des terres et toute dislocation des maçonneries.
On démonta les trente-deux poutres, on supprima les douze vérins et on revint au système du collecteur de Clichy extra-muros.
A laide de faux chapeaux et de coins de serrage placés sur les cintres on appliqua contre le plafond les couchis de blindage de 0,08 m. X 0,16 m. X 100 m., jusqu'à rattraper l'épaisseur de 25 mm. de la tôle de l'armature. Les maçons reportaient à mesure les couchis sur les cintres; pour éviter de laisser du bois au-dessus de l'extrados on recourut comme à Clichy, à l'emploi de feuilles de lôle de 1,15 m. X 0,80 m. X 1/2 mm. repliées pour empêcher tout entraînement par le bouclier.
Le chantier de maçonnerie était ainsi indépendant de celui de déblai; sa longueur pouvait être quelconque; en fait il comprit de huit à dix-neuf maçons suivant l'avancement journalier. 11 fallait en eff'et neuf journées pour exécuter la maçonnerie d'une travée complète ; soit pour quatre courses par vingt-quatre heures, trente-six journées ou dix-neuf maçons par poste.
A l'arrière il restait à enlever le grand stross et à construire le radier.
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Enlèvement des déblais, installations mécaniques. — L'évacuation des déblais s'effectuait, nous Tavons dit, par les galeries latérales des piédroits ; Talimentation du chantier en pierres, mortier..., se faisait par la partie centrale.
Dans la4)artie encombrée par les cintres la traction était ani-
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maie; dans la portion libre le tracteur était une locomotive à air comprimé Mekarski de 8 t. ; celle locomotive pouvait remorqure 40 t. à une vitesse de 6 km. à Theure sur une rampe de 2 mm.
Une course du bouclier de 1,10 m.
de longueur correspondait à 63 m'^ de déblais, soit à 150 tonnes environ; la moyenne journalière étant de trois à quatre courses, le poids total à évacuer oscillait autour de 600 t. (pour la calotte seulement).
L'air comprimé était fourni sous une pression de 30 kg. Le compresseur tournait à 50 tours par minute.
Le secteur électrique de la rive gauche fournissait Ténergie sous forme de courant alternatif; une machine de 30 kilowatts actionnait le compresseur; un transformateur de 120 kilowatts, sous une tension de 220 volts, alimentait les bétonnières, les pompes d'épuisement, les machines-outils des ateliers de réparation. Au total l'installation comprenait 150 lampes et 12 dynamos.
Organisation générale des chantiers. — Le chantier principal était établi sur le quai bas Saint-Bernard en amont du pont Sully, près de la tête du tunnel (fig. 70) .
Il comprenait un abri pour le compresseur, des bureaux pour les agents de la Compagnie et de TEntreprise, des magasins, des dépôts de matériaux, une bétonnière électrique horizontale avec monte-charges, capable de fournir 100 m' de béton par vingt-quatre heures, et un baraquement réservé aux moteurs, à la forge et au charronnage.
Primitivement une estacade de 50 m. de longueur permettait l'accostage de deux bateaux, Tun pour Tenlèvement des déblais, Tautre pour l'arrivée des matériaux. Plus tard, après 400 m. de parcours, une deuxième estacade fut établie près du pont de TArchevêché et assura le service des piédroits et de la voûte tandis que la première n'était utilisée que pour l'évacuation des déblais et l'exécution du radier.
Une troisième estacade près du Petit Pont desservait les galeries d'avancement (fig. 71).
Revêtement maçonné. — Chaque course du bouclier correspondait à 19 mètres cubes de maçonnerie.
On fit un emploi exclusif de moellons artificiels en béton comprimé fabriqués à Vigneux (Seine-et-Oise) ; le dosage eu était le suivant :
Ciment Portland 225 kg
Cailloux 0°»'900
Sable 0'»'600
Les Ingénieurs de la Compagie trouvaient dans de pareils travaux de sujétion un avantage considérable à n'utiliser que des matériaux uniformes, prêts à la mise en œuvre. Déjà l'exécution de la ligne de Sceaux avait nettement mis en relief l'économie de temps et d'argent réalisée par la suppression de toute façon des matériaux sur place.
Marche du bouclier. — Mis en service le 15 juin 1898 au point kilométrique, 1211,30, le bouclier acheva sa tâche le 2 juillet 1899, après avoir parcouru 866,26 m. Sa vitesse fut très variable, suivant la nature des terrains rencontrés; en moyenne surtout le parcours elle fut de 2,30 m. Si nous mettons à part les périodes où tout travail fut arrêté pour effecluer des réparations, nous constatons qu'il ne fit jamais moins d'une course par jour, soit 1,10 m.; la vitesse maxima en vingt-quatre heures, fut de 6,76 m. au droit de la rue de Bièvre.
Le diagramme ci-contre (fig. 72) résume la marche entière, il montre qu'on peut prendre 100 m. par mois comme une bonne moyenne d'avancement.
Le 4 juillet on commença le démontage de la machinerie, le
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9 juillet on procéda au dérivetage. Tout fut retiré, môme la tôle d*enveloppe.
Terrains rencontrés. — Un peu en aval du pont Sully on rencontra à droite un terrain meuble qui s'éboulait soit à ^ Tavant, soit sur les côtés; il en résultait des cloches et des excavations ; on eut recours au boisage du ciel en prolongement de Tavant-bec : le bouclier avançait sous cette enveloppe; on combla d autre î^?^ part directement les flàches de la chaussée.
Au quai de Montebello on rencontra de la maçonnerie sur la de-
mi-largeur de la section, on interrompit la circulation et on ouvrit une tranchée sur 3,00 m.
de large. ^j^j^
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Mai Juin Juil
Fig. 72. — Diagramme de marche du bouclier (Sully).
Rue de Pontoise et rue de Bièvre une partie de l'exécution du souterrain était prévue à ciel ouvert, Textrados de la voûte étant aune cote supérieure à celle de la chaussée : un peu avant d'arriver à ces points critiques, quand l'épaisseur des terres n'était plus que de 0,40 m. sur la tôle, le bouclier repoussant la chaussée devant lui Télevait en bourrelet jusqu'à 1 m. de hauteur (Ex: 23 décembre 1898) : on dut ouvrir la tranchée plus tôt qu'on ne l'avait prévu.
En dehors de ces cas particuliers on n'interrompit jamais complètement la circulation des voitures sur le quai.
Nulle part on ne trouva d'eau sous la calotte ; dans Texéculion des piédroits au contraire on rencontra des couches aquifères, on eut recours aux épuisements et même on ne fonda en certains points les piédroits que jusqu'à une faible profondeur remettant à plus tard l'exécution de la partie inférieure, simultanément avec le radier.
Incidents et avaries. — Outre ce gros événement, la suppression des poutres mobiles, d'autres incidents se produisirent.
Les dix vérins avaient leur tête et leur tige en fonte ; quand ils ne portaient pas d'aplomb sur les entretoises des cintres, un angle travaillait plus que les trois autres ; la lige se brisait ; on dut remplacer la tige en fonte par une tige de fer ; on fit subir cette transformation à neuf vérins, tout en conservant leur patin.
Nous avons dit que chaque presse comprenait un appareil de rappel placé en dessous de lui ; dans le mouvement de retour du piston, à cause de la dissymétrie des actions, de fréquents coincements se produisirent, nécessitant beaucoup d'attention et de soin dans la manœuvre. Il eût été préférable de mettre au-dessus le vérin de rappel ; un seul vérin fut ainsi transformé ; dès ce moment il fonctionna mieux.
Il faut reconnaître toutefois que Tune ou l'autre des deux dispositions est en principe vicieuse : la dissymétrie des efforts est extrêmement préjudiciable à la résistance d'un tel engin; seul le genre de presse employé au deuxième bouclier, que nous décrirons plus loin, échappe à ce reproche.
Le bouclier lui-même souffritpeu. Les guides latéraux destinés à assurer la direction en plan furent rapidement abandonnés : on n'en pouvait tirer aucun service ; les vérins qu'on manœuvrait isolément étaient plus efficaces.
Sous la charge maxima de 3 m. de remblai qu'elle porta la tôle de la queue se faussa de 4 à S cm. , comme la maçonnerie s'exécutait à l'arrière cet incident n'avait aucune importance.
Aucun des cintres ne fut mis hors de service ; quand le bouclier était désaxé ils se déformaient sous la poussée des presses ;
PROLONGEMENT DE LA LIGNE D'ORLEANS 83
mais ils revenaient seuls à leur position primitive quand les vérins rentraient dans leur logement.
Nous avons dit qu'on changea le gabarit par l'addition d'une fourrure en bois ; le rayon à la clef fut abaissé de 10 m. à 6,80 m. ; l'extrados restant le même on réalisa ainsi plus de flèche et plus d'épaisseur aux reins.
Conclusions. — La construction préalable des piédroits offrait deux avantages :
1** Elle était très propre à assurer la direction de l'armature en plan et en profil ; les consoles et leurs galets, toutefois, faute d'une résistance suffisante ne furent d'aucune utilité et il fallait veiller attentivement sur l'engin pour éviter les mouvements de lacet.
D'ailleurs, l'emploi de rouleaux pesants, difficiles à manier et à déplacer, ne semble pas devoir faciliter cette opération du réglage.
2** L'extraction des déblais s'opérant par les galeries latérales, le chantier était toujours d'un accès aisé et le service d'amenée des matériaux s'effectuait sans aucune gêne.
L'échec complet du système des poutres longitudinales d'arrière a montré qu'il était sinon impossible au moins très difficile de réaliser la mobilité du ciel de protection des maçons ; sans doute on arriverait ainsi à un blocage parfait de la maçonnerie du revêtement contre le sol, mais le frottement à vaincre est énorme et peut-être faut-il craindre que le terrain trop ébranlé se mette en mouvement, augmente les pressions et désorganise les chaussées.
L'emploi d'un boisage pour l'exécution du revêtement ne pouvait être évité après cet échec ; nous avons déjà dit, à propos du bouclier de Clichy extra-muros, combien peu un tel procédé est rationnel.
DEUXIÈME BOUCLIER DE l'institut a LA RUE GUÉNÉGAUD
Section transversale à établir. — Le deuxième bouclier mis en service par l'entreprise Chagnaud partit du voisinage de l'Institut et suivit les quais en remontant la Seine.
Le projet général dressé par les Ingénieurs de la Compagnie prévoit sur cette partie la construction de deux tunnels accolés de 8 m. de largeur chacun (fig. 73) ; le second de ces tunnels ne sera construit que plus tard quand on aura opéré la fonction de la ligne de Sceaux avec la ligne principale, mais le premier est dès
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Fig. 73. — Section transversale (2 tunnels de 8 m.).
maintenant établi avec une largeur de piédroit extérieur suffisante pour qu'on puisse lui accoler la deuxième voûte.
La section à réaliser comporte une largeur de 8 m., une hauteur libre au-dessus du rail de 5,275 m. ; la courbe d'intrados est à trois centres, elle a 2,975 m. de montée; l'épaisseur de la voûte est de 0,55 m. à la clef, 0,75 m. aux naissances ; le radier concave avec un rayon de 13 m. a 0,55 m. d'épaisseur, le piédroit renforcé a une largeur de 1 m. au niveau des naissances et de 1,40 m. à la base.
Outre l'enduit intérieur qui recouvre toute la maçonnerie, on
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ménage sur la calotte une chape de 7 cm., dans le radier et dans les piédroits une chape de 4 cm.
Tracé en plan et profil en long. — De Tlnstitut à THôtel des Monnaies le profil en long du tracé (fig. 74) présente trois pentes de 0,5 mm. sur 260 m., de 5 mm. sur 86,65 m. et de 0,5 m. sur 380,85 m.
En plan, après un alignement droit de 51,13 m. de longueur, viennent : une courbe de 200 m. de rayon et 80,20 m. de
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Fig. 74. — Profil en long du Petit Pont au quai d'Orsay.
longueur, un alignement droit de 37,80 m., une courbe de 300 m. de rayon sur 117,02 m., un alignement droit do 117,97 m., et enfin une courbe de 300 m. de rayon et 34,79 m. de longueur.
Bouclier métallique. — L'armature métallique (fig. 75 et 76) sortait des ateliers de M. Champigneul; elle était dissymétrique comme la voûte qu'elle devait servir à construire.
Elle se composait d'une tôle de 20 mm., d'épaisseur et de 7,080 m. de longueur, portée par deux poutres maîtresses distantes de 1,640 m.
Ces deux poutres avaient 0,560 m. de hauteur, elles étaient formées d'une âme de 20 mm., rivée par 4 cornières de ^. — d'une part à l'enveloppe extérieure, d'autre part à une deuxième tôle de 15 mm., formant intrados sur 2,90 m. de longueur; elles étaient solidarisées par 20 entretoises longitudinales groupées deux par deux au-dessus des vérins qu'elles servaient à supporter.
La tôle de Tavant-bec, taillée en visière, s'arrêtait à 60 cm* au-dessus des naissances ; elle était soutenue par 20 consoles et renforcée d'une deuxième tôle au tranchant.
La tôle de la queue était doublée sur toute sa longueur; en porte-à-faux sur 1,840 m., elle était portée à son talon par 20 consoles de 1,100 m. de longueur.
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Fig. 75. — Coupe longitudinale du bouclier (Institut).
Le poids de Tengin était reporté sur les piédroits par deux caissons latéraux de 0,60 m. de hauteur et 2,90 m. de longueur.
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Fig. 76. — Coupe transversale du bouclier (Institut).
reposant directement sur les rouleaux. Un plancher inférieur de 400 mm. d'épaisseur entretoisait les poutres maîtresses et servait à porter la machinerie.
PROLONGEMENT DE LA LIGNE D'ORLÉANS 87
Deux galets verticaux, distants de 1,250 m. daxe en axe, s'appuyaient contre les parements des piédroits.
Les dimensions extérieures extrêmes de l'engin étaient :
Hauteur 3,565 m.
Longueur 7,080
Largeur 9,740
Vérins et machinerie. — Les vérins étaient au nombre de dix, disposés en couronne au-dessous des poutres-maîtresses ; ils différaient absolument des presses du premier bouclier; l'appareil de rappel était, en effet, placé au centre de l'appareil principal, disposition heureuse qui, réalisant la symétrie des actions, évite les coincements et diminue les chances de bris(fig. 77).
Fig. 77. — Schéma d'un vérin.
Le diamètre des pistons plongeurs était de 240 mm., soit une surface de 450 cm* ; l'effort total développé sous la pression moyenne de marche do 80 kg par cm* s'élevait ainsi à 275 t.
La course des vérins était de 1,30 m., elle s'effectuait en 15 minutes.
La pompe était horizontale, à 3 corps.
La dynamo motrice avait une force de 15 chevaux et fonctionnait sous une tension de 200 volts. Toute la machinerie était concentrée au milieu de l'appareil.
Le poids du bouclier seul était de 70880 kg.; celui de la machinerie et des vérins de 30 000 kg. — Et tout 100,88 t.; les cintres, dont nous allons parler, pesaient ensemble 30 000 kg. ; soit au total 130,880 t.
Mode d'appui. — Cintres. — Le bouclier roulait sur les piédroits construits à l'avance; 16 rouleaux de 18 mm. de
dûimt'tro, ppsaut 05 kg. ciiacun, étaient intercalés entre le plancher inférieur de l'engin et les piédroits sur des semelles
^i^^ 73. — ï^'IovïUioTi iJ^tiii demi-cintre et coupe transversale.
en hoh d*urme recoiivert<?> d'une tôle de 1,5 mm. d'épaisseur. Il prenait nppiii sur tiï t-inlres métalliques espacés de 1,20 m.,
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chaque cinli'e était supporii* par ses cula^i'^ et p^u- 2 bu Ions engagés en lr(MÎ*'s corn irrislt^, 18).
La solidarité des dillert'nle?! ter-
d'une buUîo,
Fig. 80. — Détails des galets guides.
Élévation et plan.
mes était assurée par des butées creuses, en fonte, établies au
droit des lîxes iUys vérins.
PROLONGEMENT DE LA LIGNE D'ORLÉANS
Pour permettre la direction en plan, Tengin était muni de quatre guides latéraux, deux au droit de chaque piédroit.
Chacun de ces guides (fig. 80) était formé d'un galet cylindrique vertical, mobile autour d*un axe fixé au plancher de Tarmature; il s appuyait contre une semelle en tois, protégeant le parement delà maçonnerie et recouverte d'une tôle.
Couchis. — Les couchis, au lieu d'être parallèles à Taxe du tunnel, étaient transversaux; ils étaient formés de petits panneaux de menuiserie (fig. 81) ayant 1,00 m. de longueur et 0,23 m. de largeur, supportés par 3 traverses taillées suivant le gabarit de l'intrados. La jonction de deux panneaux consécutifs s'effectuait sur une semelle posée sur l'entretoise en fonte.
Fig. 81. — Détails d'un panneau :
plan et élévation.
Fonctionnement* — Les piédroits étaient construits à l'avance, mais pas sur toute leur hauteur; en raison du voisinage de la
Fig. 82. — Chantier de maçonnerie, croquis schématique.
nappe d'eau souterraine, on ne les avait exécutés que sur 1,40 m. seulement; on les reprit plus tard en sous-œuvre quand les épuisements furent complets.
Un plancher volant partageait en deux parties lu chambre de travail; Tévacuation des déblais se faisait par Tavant, au travers de lancien collecteur de Bièvre, désaffecté en raison même des travaux en cours.
La course de 1,20 m. correspondant à l'écart entre deux cintres s'effectuait en trois fractions de 0,40 m. pour permettre un bourrage continu entre la maçonnerie et le terrain. L'exécution du revêtement était de même partagée en trois échelons (fig. 82) ; la longueur de la queue était telle qu'immédiatement après chaque course il y avait sous l'enveloppe trois cintres, soit une longueur de 2,40 m. Entre les deux premiers on maçonnait les naissances et les reins, entre les deux autres on clavait ; on laissait S cm. de vide sous l'enveloppe. Avec des battes en bois on bourrait du mortier à mesure de l'avancement de l'armature.
L'approche des matériaux se faisait par l'arrière; il y avait ainsi indépendance complète entre les deux services d'approvisionnements et d'évacuation.
Équipes. — 10 hommes étaient employés à Tabatage;
3 au transport et au montage des cintres ;
7 maçons, un chef maçon et leurs aides, à l'exécution du revêtement ; celui-ci d'ailleurs était fait en meulière et non en blocs de béton comprimé.
Montage et essais. — Le bouclier fut monté au mois d'avril, quai Malaquais, près du palais de l'Institut, au point 3110,75; il fut achevé le 24 avril. Dès le 30 avril on coupa l'enveloppe audessus des naissances, sur 1,05 m. de hauteur et 1,45 m. de longueur, afin de pouvoir bloquer la maçonnerie contre le terrain ; la première course eut lieu le 3 mai à 6 heures 10 ; elle fut de 0,80 m. A ce moment les galeries des piédroits avaient déjà comme longueur, à gauche 98,55 m., et à droite 93,45 m.
Terrains rencontrés. — Le terrain rencontré était surtout composé de remblais coupés de vieilles maçonneries ; l'ancien mur de quai, notamment, fut suivi sur une grande longueur.
PROLONGEMENT DE LA LIGNE D'ORLEANS 91
Vitesse. — Parti le 3 mai 1899, du point 3108,85, le bouclier fut arrêté au point 2749,17, le 29 août à 6 heures 10 du soir, près de la rue Guenegaud, à 1,20 m. environ du point indiqué à
3 10 a iO i7 3 W 17 21, 1 S f5 iZ i9 i^ 1t 1S 26 2 $ 1S 21 IS
Mai Juin .J^iill Août Sept.
Fig. 83. ~ Diagramme de marche du bouclier (Institut).
TEntreprise comme le terme de sa carrière ; il parcourut ainsi 356,44 m. en 118 jours, soit avec une vitesse moyenne générale de 3,04 m. par jour.
Exception faite de la première semaine où par suite d'avaries et d'incidents divers, il ne parcourut que 1,97 m. son plus grand parcours hebdomadaire fut de 25 m., correspondant à 3,67 m.
par jour, son plus petit, exceptionnel d'ailleurs, fut de 6,39 m. correspondant à 0,9t m. par jour.
Incidents. — Dès le départ, forçant contre de la maçonnerie, on faussa ou brisa des vérins et on déforma le premier cintre ; on rencontra ensuite un vieux mur de quai dont le parement était en pierre de taille, on dut même pour démolir les maçonneries anciennes (31 mai) ouvrir une tranchée à ciel ouvert sur Tavant du bouclier. En général on refaisait la chaussée à mesure, car le bourrage, quoique exécuté avec soin, ne pouvait combler les vides énormes laissés par larrachage des moellons et autres obstacles.
Quand labatage était très lent les maçons étaient en avance sur les mineurs et quoiqu'on eut réduit leurnombre.de 8 à 6, on était contraint de les employer au bardage des cintres ; plus tard, au mois de juillet, c'étaient au contraire les maçons qui retardaient les mineurs et faisaient perdre 2 courses de 0,40 m. par poste de H heures.
Dans les terrains ébouleux on prolongeait la tôle d'avant-bec par des palplanches en bois qu'on engageait entre l'enveloppe et une cornière rivée à 0,30 m. en arrière du couteau.
Par suite d'affaissements répétés de la tôle de la queue on dut relever l'armature pour retrouver le gabarit normal des maçonneries. On augmenta donc l'épaisseur des calages ; ceci eut deux inconvénients : d'abord le chemin de roulement étant en sapin, le bouclier le comprimait inégalement et ondulait; ensuite les guides latéraux ne portant plus sur une hauteur suffisante, maintenaient mal la direction.
L'importance des pressions latérales fut ici nettement mise en évidence, la tôle de friction appliquée sur le parement des piédroits fut cisaillée par le galet avec une netteté absolue ; on ne remarqua pourtant pas que le piédroit lui-même fût fissuré ni déversé.
Sous l'effort des presses, les entretoises de fonte se comprimaient et les cintres reculaient en glissant sous la voûte ; de nombreuses mesures ont montré que l'amplitude de ce mouvement oscillait entre 14 et 18 mm. par course; quand les vérins
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rentraient dans leur logement, les cintres revenant à leur position primitive risquaient d'entraîner la maçonnerie fraîche; ausgi calait-on les couchis (fig. 84) contre la poutre arrière du bouclier,
Fig. S4. — Dispositif employé pour empêcher les couchis de revenir en avant.
au moyen de 8 butons placés au droit de chaque entretoise ; de la sorte on n'observa jamais de mouvement des couchis ni de fissures dans le revêtement.
Conclusions. — Quand le bouclier acheva sa course, il était, ainsi que les cintres, en très bon état, il aurait facilement pu fournir une plus longue carrière.
Outre lappui sur les piédroits exécutés à l'avance, il importe de signaler dans son emploi trois points de détail qui ne furent pas sans influence sur le résultat final :
Les guides latéraux, à galets verticaux portant contre le parement des piédroits, diminuaient dans une mesure notable l'importance des mouvements de lacet.
L'emploi comme couchis de petits panneaux transversaux à l'axe de l'ouvrage facilitait l'exécution du revêtement, les maçons ne posant ces panneaux devant eux qu'à mesure des besoins, restaient plus libres de leurs mouvements.
L'utilisation de l'ancien collecteur de Bièvre comme galerie d'évacuation des déblais, assurait l'indépendance complète des deux services d'arrivée des matériaux et d'enlèvement des déblais.
Mais on peut faire à l'engin deux reproches : d'un côté, la queue avait une longueur égale à 41 p. 100 de la longueur totale, ce qui eût été excessif si la base d'appui n avait été indéformable. De Tautre, la tôle d'avant-bec ne descendait pas suffisamment bas ; elle aurait dû se prolonger jusqu'au niveau du plancher inférieur ; dans les terrains ébouleux il se serait produit par là des coulages suivis de graves accidents.
