Ouvriers tubistes dans la chambre de travail
pour refouler l'eau est plus ou moins forte. Cette pression estprécisément égale au poids d'une colonne d'eau de môme hauteur que la nappe qu'il s'agit de refouler. Par centimètre carré et pour une hauteur d'eau de 10 mètres au-dessus du niveau du travail, la pression est de 1 décimètre cube d'eau, c'est-à-dire de 1 kilogramme :
0m2,0001 x 10 mètres = 0,u3, 001.
A 20 mètres de profondeur, la pression est de 2 kilogrammes par centimètre carré ; à 30 mètres, de 3 kilogrammes, et ainsi de suite. On dit aussi que la pression est, à ces profondeurs, de 1,2 ou 3 atmosphères, et il est entendu que ces pressions s'ajoutent à la pression atmosphérique (1).
L'emploi des caissons à air comprimé ne remonte pas à une date très ancienne; l'ingénieur français Trigler s'en servit pour la première fois, il y a un peu plus d'un demi-siècle, pour atteindre la couche de houille signalée au-dessous de la Loire à Douchy. De nos jours, l'air comprimé et les caissons ont pris une grande importance dans la
(1) Rigoureusement, la pression de l'atmosphère est contrebalancée par une hauteur d'eau de 10m,33 et non de 10 mètres. Il faut observer aussi que, dans certaines circonstances, la pression dans le caisson peut être plus élevée que celle qui correspond à la hauteur de l'eau. La différence peut atteindre 0kg,5 en plus.
technique des travaux publics : on ne construit plus de ponts, on ne creuse plus de bassins, on n'établit plus de jetées, en un mot, on n'exécute plus de travaux un peu importants au-dessous du niveau de l'eau sans y avoir recours.
LA MALADIE DES CAISSONS. — Dès le début de l'emploi des caissons, on a reconnu que les ouvriers occupés dans la chambre de travail étaient sujets à des troubles de santé dont on trouvera la description et l'explication dans la deuxième partie du présent ouvrage.
Il n'est pour ainsi dire pas d'entreprise où ces accidents ne se produisent plus ou moins nombreux, plus ou moins graves, suivant la profondeur, c'est-à-dire suivant la pression de l'air, et surtout suivant les mesures de précaution prises et l'organisation du travail.
Pol et Watelle furent les premiers à étudier ces troubles, que les ouvriers français appellent « moutons », « coups de pression », et les ouvriers anglais « bends ». Il s'agissait du creusement de puits à houille à Douchy (1854). L'air était comprimé sous une pression de 3k«,5. Sur 74 hommes occupés, 47 supportèrent bien le travail. 25 l'abandonnèrent pour cause de maladie, et 2 moururent. La plupart des cas (16) présentèrent une certaine gravité. Tous se produisirent après la décompression.
Pendant la construction du pontde Brooklyn, en 1873, Andrew Smith observa 110 cas, dont 3 mortels. La pression avait varié de 1 à 2ks,5.
Au pontde Saint-Louis, sur le Mississipi,600 ouvriers furent occupés ; 119 eurent à subir la maladie des caissons et 14 en moururent.
A Unndorf, sur le Danube, il y eut 320 accidents intéressant 178 ouvriers ; 675 furent employés. Au début, la pression étant supérieure à
2 kilogrammes, il y a eu 7 cas mortels en sixmois parmi 50 ouvriers; mais, l'organisation du travail ayant été modifiée, on ne compta plus que 2 cas de mort pour 120 ouvriers pendant quinze mois.
Au pont de Williamsbourg, la pression étant un peu supérieure à
3 kilogrammes, pas de cas mortel. Au pont de Manhattan, pression inférieure à 3 kilogrammes, 5 cas suivis de mort. Au tunnel sous l'East-River, pression de 3kp, 5, 4 morts.
Le nombre des accidents survenus dans l'air comprimé a été également élevé en Hollande, où ce système est très employé, vu la configuration du pays et la grande quantité des travaux entrepris sous l'eau. Ce pays a, le premier, réglementé le travail dans les caissons (1).
La Cleveland bridge and Engeneering Company, chargée d'établir le viaduc du chemin de fer sur la Tyne, n'avait, en 1905, deux ans après le début des travaux et grâce aux mesures prises, aucune mort à enregistrer.
Sur 100 000 journées d'ouvriers « tubistes » employés aux travaux du port du Havre de 1900 à 1906, M. Fontaine, inspecteur du travail,
(lj Ordonnance Royale du 28 juin 1905, Bull. lnsp. du trav., 1907, p. 621.
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a relevé 295 accidents ayant entraîné 4 morts, 22 incapacités permanentes et 253 incapacités temporaires ; pour 16 accidents, la suite a été inconnue (1). Tous les travaux ont été exécutés à une pression moyenne de 2k(?,3. Il résulte des chiffres recueillis par M. Fontaine qu'il s'est produit « un coup de pression » par 341 journées individuelles de travail : proportion énorme, puisque, d'après le relevé de tous les accidents du travail survenus en 1901, on n'a observé qu'un accident pour 3 360 journées individuelles de travail environ.
PROPHYLAXIE DES ACCIDENTS. — Projetde règlement. — La Commission d'hygiène industrielle du ministère du Travail a récemment étudié avec le plus grand soin un projet qui organise d'une façon complète la prophylaxie des accidents de l'air comprimé (2). On le trouvera ci-après (p. 385). En l'analysant, nous passerons successivement en revue toutes les précautions qu'il est nécessaire d'observer pour réduire au minimum les dangers de l'air comprimé.
Ces précautions sont déjà réalisées par tous les entrepreneurs expérimentés qui dirigent des travaux importants. Les dépenses qui en résultent sont bien inférieures aux charges qu'ils auraient à subir, en ne les prenant pas, du fait des incapacités de travail qui se multiplieraient sur leurs chantiers.
Choix des ouvriers. — Examen médical. — Le premier point à considérer concerne le choix des ouvriers admis à travailler dans le caisson. En pratique, on n'y emploie pas d'ouvriers au-dessous de dixhuit ans. Oliver demande qu'on les choisisse entre vingt et trente ans pour que leurs tissus soient encore élastiques: qu'ils ne soient pas alcooliques, qu'ils n'aient pas de catarrhe du nez ni du larynx, qu'ils n'aient rien au cœur ni aux poumons. Ils devront donc passer un examen médical qui constatera leur aptitude (art. 1er), et cet examen sera renouvelé après cinq jours pour voir si le séjour dans le caisson n'a rien manifesté d'anormal dans leurs organes. Il sera répété tous les mois pour le même motif (art. 2 et 3). Tout ouvrier en état d'ébriété devra être exclu du chantier.
Valeur absolue de la pression. — Quelle pression peut-on atteindre sans danger pour les ouvriers? Hersent, d'une part, le DrLépine et d'autres physiologistes, de l'autre, ont fait des recherches expérimentales à ce sujet, sans arriver à des conclusions précises. Cependant il résulte de leurs observations que, si la compression est faite sans brusquerie, les ouvriers supportent très bien les pressions au-dessous de 3 kilogrammes. A 4 ou à 5 kilogrammes, le nombre
(1) Bull, de l'Inspection du travail, 1906.
(2) En outre des savants et techniciens distingués qui forment sa partie permanente, laCommission avait été complétée par les deux principaux entrepreneurs des travaux de caissons du Métropolitain à Paris ; par deux délégués du syndicat des ouvriers tubistes et par deux ingénieurs en chef des ponts et chaussées ayant dirigé d'importants travaux d'air comprimé.
des accidents a tendance à augmenter; de plus, on court des risques d'intoxication par l'oxygène. Des animaux placés dans l'air comprimé à 12 kilogrammes éprouvent de ce chef de véritables convulsions.
Durée du travail. — On a constaté expérimentalement sur les chantiers à air comprimé que le nombre des coups de pression diminue quand on diminue la durée des reprises de travail, et les physiologistes demandent que cette durée soit d'autant plus courte que la pression est plus élevée (art. 5).
Au pont de Saint-Louis, où la pression était de 4kg,5, les accidents ont diminué lorsque la durée des séances de travail fut réduite à trois heures, puis à deux heures; finalement, ils disparurent avec des séances d'une heure.
En ce qui concerne les pressions inférieures à 2 kilogrammes, la durée du travail ne paraîtpas exercer sur le nombre des accidents une influence marquer.
Expériences de Haldane et Boycott. — Haldane a fait, avec Boycott, du Lister Institute, de nombreuses expériences pour étudier l'influence de la durée du travail sur le nombre des accidents qui se produisent pendant la décompression (1).
Le Dr Ludwig Mond F. R. S., ayant offert au Lister Institute une grande cloche en acier qui peut aisément contenir plusieurs hommes ou un grand nombre d'animaux, ils ont fait plusieurs centaines de décompressions de 1906 à 1907, et le lieutenant Damant a fait des expériences analogues par des plongées en mer, à grande profondeur, sur lui-même et sur d'autres.
Haldane et Boycott ont choisi des chèvres pour leurs expériences, car les petits animaux sont inutilisables à cause de la rapidité de leur circulation. Ils supportent sans aucun accident des durées de séjour suivies de décompression rapide qui tueraient certainement des chèvres et a fortiori des hommes.
Pour de longs séjours à pression élevée, les dangers de la décompression sont certainement encore plus grands pour les hommes que pour les chèvres.
Les expériences dont nous venons de parler ont montré avec certitude que, pour des conditions de décompression identiques, les symptômes observés sur les chèvres ont été plus graves à mesure que la durée de séjour atteignait ou dépassait deux heures.
Haldane considère cette durée de deux heures comme étant celle qui correspond pratiquement a la saturation du corps des chèvres par l'azote, et, pour des hommes, il estime que cette durée serait de quatre heures, à raison de la différence des échanges respiratoires par unité de poids et de la vitesse de circulation qui en résulte. Aussi trouve-t-il tout à fait insuffisante la durée de vingt minutes indiquée par von Schrôtter pour cette saturation de l'homme. Il fait observer, en outre, que la saturation est atteinte beaucoup plus rapidement dans les parties du corps où la circulation est très active, mais que c'est de celles ou la circulation est lente qu'il faut s'occuper. Il ne faut pas oublier non plus que la graisse, comme l'a montré Vernon (d'Oxford) (2), absorbe environ six fois plus d'azote que le sang. Les réserves graisseuses du corps
(1) Haldane, Congrès de Berlin, loc. cil.
(2) D. Vernon, Procedings o\ the Royal Sociely, vol. LXXIX, 1907, p. 366.
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forment ainsi un fort dépôt d'azote, ce qui augmente considérablement le temps nécessaire pour la saturation. Haldane admet aussi avec von Schrôtter
Fig. 57. — Chemins des écluses, sas à air.
que, si une partie du corps prend une heure pour absorber la moitié de l'azote qui la saturerait, elle prendra une autre heure pour en absorber encore un quart (soit 3/4 en tout); puis encore une heure pour absorber 1/8 (en tout 7/8), etc. De même, si elle prend une heure pour se débarrasser de la moitié de son azote, il lui en faudra deux pour en éliminer 3/4; trois heures pour 7/8, etc., et Haldane admet qu'il faut compter quarante-cinq minutes chez la chèvre et soixante-quinze minutes chez l'homme (à proportion des échanges respiratoires, qui sont comme 3 et 5) pour que certaines parties du corps éliminent la moitié de leur azote.
Manœuvre des écluses.
— Le sas à air peut être isolé de l'extérieur et de la cheminée par deux portes A et B , fermant hermétiquement ; celles-ci sont disposées de façon à s'ouvrir contre la pression qui est la plus forte quand elles supportent des pressions différentes, de façon que celle-ci les maintienne fermées (art. 9). Veut-on introduire les ouvriers dans ce caisson? On tourne un robinet qui fait communiquer récluse avec l'extérieur. Quand la
Traité d'hygiène. Ml. — 16
Fi?. 58. — Détails d'une écluse.
pression est la même, ou presque, des deux côtés de la porte A, celleci s'ouvre sans difficulté, et les ouvriers entrent dans l'écluse. Ils ferment la porte A et tournent un robinet qui fait communiquer Técluse avec la cheminée. La pression s'élève dans l'écluse et colle fortement la porte A sur son cadre.
Quand la pression est la même dans l'écluse que dans la cheminée (et dans le caisson), la porte Bs'ouvre sans difficulté, et les ouvriers pénètrent dans le caisson. Si alors on ouvre le robinet qui va de l'écluse à l'extérieur, la pression tombe dans celle-ci. La pression du caisson colle fortement la porte B sur son cadre et tout est prêt pour une nouvelle entrée. On comprend de soi comment on effectuerait une sortie par les opérations inverses. Pour les déblais, il en est de même; cependant, dans certains cas, les écluses à déblai ont des portes qui s'ouvrent à l'inverse des autres. Elles doivent alors être munies d'un enclenchement (art. 9).
Le tuyau amenant l'air comprimé aboutit un peu au-dessous de l'écluse; ce tuyau est toujours pourvu de soupapes pouvant l'obturer automatiquement, dès que la pression dans la tuyauterie s'abaisse au-dessous de la pression qui existe dans le caisson (art. 11).
Dans chaque écluse ou sas doit exister au moins un appareil indiquant la pression à chaque instant. Le manomètre employé doit être disposé de façon que les variations de pression dans l'écluse et dans la chambre de travail puissent être observées à la fois de l'intérieur de l'écluse et de l'extérieur.
Pour permettre de contrôler les opérations et de constater que les ouvriers observent les vitesses de décompression prescrites, il est utile qu'un des manomètres soit du type enregistreur (art. 4). D'un coup d'œil, on lit sur le tambour, sans contestation possible, l'histoire détaillée de tous les éclusements de la journée.
Vitesse décompression et de décompression. — La compression cause quelques incommodités auxquelles on remédie en faisant des mouvements de déglutition ; mais on ne pense pas qu'elle fasse courir de dangers sérieux, si elle n'est pas extrêmement rapide. L'article 4 la fixe à quatre minutes par kilogramme de pression.
Quant à la décompression, il est nécessaire qu'elle soit très lente, d'autant plus lente que la pression est plus élevée et qu'elle a été maintenue plus longtemps, car la théorie des embolies gazeuses explique bien que la saturation du sang et des tissus en azote et en acide carbonique est plus complète et plus profonde dans ce cas.
Les scaphandriers mettent en général peu de temps pour remonter à la surface de l'eau; mais il faut penser qu'ils travaillent le plus souvent à faible profondeur et qu'ils sont restés peu de temps sous l'influence de la pression ; leur organisme a donc peu d'azote à libérer.
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S'ils travaillent à grande profondeur, comme il arrive en mer, les coups de pression sont fréquents parmi eux. On a remarqué également que l'ouvrier chargé des manœuvres d'éclusement et de déséclusement est généralement indemne, parce qu'il reste moins longtemps « sous pression ».
Paul Bert, qui a établi la théorie pneumatique de la maladie des caissons, estime que la décompression doit être très lente. Hill et Macleod demandent une demi-heure à une heure pour les hommes qui ont travaillé quatre heures à une pression de 2 kilogrammes ( 1 ) . Au pont d'Argenteuil en 1862, au bassin de Missiessy en 1879, Follet se contentait d'un éclusement d'une minute par atmosphère pour une compression de 2kg,7.
Les D1S Heller, Mager et Von Schrœtter déclarent que la décompression doit durer deux minutes par dixième d'atmosphère ou par mètre de profondeur (vingt minutes par kilogramme de pression) (2).
Enfin le Dr Vallin, chargé du rapport demandé par le préfet de la Seine au Conseil d'hygiène et de salubrité sur la question des a tubistes », estime que le temps indiqué par Follet est insuffisant et explique que de nombreux accidents en ont été la conséquence ; par contre, à son avis, le temps préconisé par les derniers observateurs est exagéré et basé seulement sur des considérations théoriques.
Il pense que pour des ouvriers jeunes, vigoureux et bien choisis, on peut réduire la durée du déséclusement à cinq minutes par kilogramme dépression (3).
Il faut, en effet, tenir compte du côté pratique du problème. L'éclusement ne doit pas être d'une durée trop longue, car les ouvriers s'y soumettent difficilement.
On ne saurait s'imaginer l'impression désagréable éprouvée lorsqu'on passe du milieu chaud et humide qu'est la chambre de travail du caisson dans le sas à air, dont la température s'abaisse constamment pendant la décompression et dont l'exiguïté est gênante quand l'équipe est nombreuse.
Néanmoins, le temps demandé par M. Vallin nous semble bien court, et nous pensons qu'on doit s'en tenir aux vitesses de compression et de décompression conseillées par la Commission d'hygiène industrielle (art. 4), savoir : dix minutes par kilogramme de pression, au-dessous de 2 kilogrammes, et davantage au-dessus.
(1)Hill et Machod, Journal of Hygiène, vol. m, p. 436, 1903. — Proceedings of the royal Society, vol. lxx, p. 455, 1903; vol. lxxvii, p. 442r 1796, vol. lxxix, p. 21, 1907 (cité par Haldane).
(2) Heller, MAGERetvoN Schrœtter, Die Luftdrucker Krankungen, Vienne, 1900.— Von Schrœtter, Der Strauerstofï in der Prophylaxie und Thérapie de Luftdruckei krankungen, Berlin, 1906 (cité par Haldane).
(3) Dr Vallin, Rapport au Conseil d'hygiène. Bull, municipal officiel de la ville de Paris, 20 avril 1906.
Système de décompression de Haldane. — En outre, il y a lieu de tenir compte d'une considération importante indiquée par Haldane et qui permet d'utiliser avec une grande efficacité le temps accordé pour la décompression. Haldane fait observer que la pratique des travaux de caissons a montré qu'au-dessous de 2 kilogrammes de pression absolue (10 mètres de profondeur d'eau) les accidents sont pour ainsi dire inconmus, quelle que soit la rapidité de la décompression. Or, d'après les lois de la solubilité des gaz, si l'on part d'une pression absolue quelconque, 6 atmosphères par exemple, et qu'on la réduise de moitié (3 atmosphères), le volume de gaz que l'organisme doit éliminer, mesuré à cette pression de 3 atmosphères, est précisément égal à celui qu'il élimine quand une pression de 2 kilogrammes est ramenée à la pression atmosphérique, c'est-à-dire réduite aussi de moitié.
N A la pression —, le volume du gaz mesuré à cette pression est toujours aV ; mais, pour le comparer au précédent, il faut mesurer celui-ci à la
N presion —, et son volume sera TaV.
. N Le volume de gaz à éliminer, mesuré à la pression —, sera donc :
2aV — aY=raV,
c'est-à-dire qu'il est bien indépendant de la pression initiale et qu'il est bien
N le même que lorsque N — 2 et — — 1 (pression atmosphérique).
L'effet physiologique doit donc être le même dans les deux cas, c'est-àdire inoffensif, et, quelle que soit la pression initiale, on peut sans danger la réduire très rapidement de moitié tout d'abord.
Les expériences d'Haldane ont même montré que la pression peut être réduite sans danger dans le rapport de 2,3 à 1 en quatre minutes. Une chute rapide de 6 à2atm,6 ne produit aucun accident, bien que la chute de pression soit de 3atm,4, parce que le rapport des pressions initiale et finale ne dépasse pas celui de 2,3 à 1.
Avec les mêmes animaux et la même chute de pression, le passage de 4atm,4 à 1 produit des effets désastreux, parce que le rapport est maintenant de 4,4 à 1 .
Une fois la pression initiale réduite de moitié, il faut marquer un temps d'arrêt et laisser l'organisme se débarrasser de son azote. Si l'on voulait attendre qu'il ait perdu tout ce qu'il doit perdre à cette pression, ce serait très long, comme on l'a vu par la loi de dénaturation, que Haldane et von Schrœtter ont proposée : mais c'est inutile.
Après la première chute brusque qui réduit de moitié la pression initiale, Haldane conseille de poursuivre en diminuant la pression par paliers et par différences constantes de 0atm,3 correspondant à 3 mètres d'eau de mer. Si la pression absolue est de h atmosphères à un moment donné, on la ramène donc à h — 0,3, et, pour qu'on puisse le faire sans danger, il suffit, d'après ce que nous avons dit, qu'on ait attendu suffisamment pour que la pression de l'azote dans les tissus soit tombée au double de celle qu'elle va prendre. Il n'est donc pas nécessaire que cette pression soit devenue h. Il suffit qu'elle soit moindre que 2 [h — 0,3), c'est-à-dire moindre que 2 h — 0,6.
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Table de plongées de la Marine britannique. — En se basant sur ces considérations Haldane, a fait adopter par la Commission de l'Amirauté une Table de plongées, qui est maintenant en vigueur dans la Marine britannique pour le service des scaphandriers et qui indique, d'après le temps passé sous l'eau (correspondant à une saturation d'autant plus profonde des tissu») la durée des arrêts que le plongeur doit faire en remontant de 3 en 3 mètres.
Table des plongées en usage dans la Marine britannique.