Travaux scientifiques exécutés à la tour de trois cents mètres de 1889 à 1900
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De 1889 à 1900
ou l'acier, paf l'emploi desquels les plus^ difficiles problèmes de construction se résolvent si simplement, en nous permettant d'établir couramment soit des charpentes, soif des ponts à grande portée, qui, auraient paru autrefois irréalisables.
i; 2. — Coiisidérations générales sur les piles métalliques.
J'avais eu l'occasion, dans ma carrière industrielle, de faire de nombreuses études sur les piles métalliques, notamment en 1869 avec. M. Nordling, ingénieur de la Compagnie d'Orléans. Je construisis, sous[ les ordres de cet éminent ingénieur, deux des grands viaducs de la ligne de Commenlry à Gannat, ceux de la Sioule et de Neuvial.
Les piles de ces viaducs, dont la partie métallique a une hauteur maxima de 51 mètres au-dessus- du soubassement en maçonnerie, étaient constituées par des colonnes en fonte, réunies par des entretoises en fer. , ,
Je me suis attaché depuis à ce genre de construction, mais en remplaçant la fonte par le fer afin d'augmenter les garanties de solidité.
Le type de pile§ que j'y ai substitué consijste.à former celles-ci par quatre grands caissons quadrangulaires, ouverts du côté de l'intérieur de la pile, et dans lesquels viennent sMnsérer de longues barres de contreventement de section carrée, susceptihles.de travailler aussi bien à la compression qu'à l'extension sous les efforts du vent.
Ce type est devenu courant et je l'ai employé à de nombreux viaducs. Parmi ceux-ci, je ne citerai que le pont du Douro, à Porto, — dont l'arche centrale comporte- un arc métallique de 160 mètres d'ouverture et de 42", 50 de* flèche, et lé viaduc de Garabit (Cantal), qui franchit la Truyère à une hauteur de 1:^2 mètres. On sait que ce viaduc, d'une longueur de 564 mètres, a été établi sur le type du pont du Douro et que son arche centrale est formée par un arc parabolique de 165 mètres d'ouverture et de 57 mètres de flèche. C'est dans ce dernier ouvrage que je réalisai le type définitif de ces piles dont la hauteur atteint 6i mètres pour la partie métallique seule.
La rigidité des piles ainsi constituées est très grande, leur entretien très facile et leur ensemble a un réel caractère de force et d'élégance.
Mais si Ton veut aborder' dès hauteurs encore plus grandes et dépasser loo mètres, par exemple, il devient nécessaire de modifier le mode de construction. — En effet, si les pieds de la pile atteignent la largeur de 25 à 30 mètres nécessaire pour ces hauteurs, les diagonales d'entretoisement qui les réunissent prennent une telle longueur que, même établies en forme de caisson, elles deviennent d'une efficacité à peu pires illusoire et en même temps leur poids devient relativemehl très élevé. Il y a donc grand avantage à se débarrasser complètement de ces pièces accessoires et à donner à la pile une forme telle que tous les efforts tranchants viennent se concentrer dans ses arêtes. A cet effet, il y a intérêt à la réduire à quatre grands montants dégagés de tout treillis de contreventement et réunis simplement par quelques ceintures horizontales trèâ espacées.
S'il s'agit d'une pile supportant un tablier métallique, et si l'on ne tient compte que de l'effet du vent sur le tablier lui-même, lequel est toujours considérable par rapport à celui qui s'exerce sur' la pile, il suffira, pour pouvoir supprimer les barres de contreventement dés faces verticales, de faire passer les deux axes des arbalétriers par un point unique placé sur le sommet de cette pile*
Il est évident, dans ce cas, que l'effort horizontal du vent pourra se décomposer directement suivant les axes de ces arbalétriers, et que ceux-ci ne Seront soumis à aucun effort tranchant.
Si, au conlraire,^ il s'agit d'une très grande pile, telle que la Tour actuelle, dans laquelle il n'y â plus au sommet la réaction horizontale du vent sur le tablier, mais simplement l'action du vent sur la pile ellemême, les choses se passent différemment et il convient, pour supprimer l'emploi des barres de treillis, de donner aux montants une courbure telle que les tangentes à ces montants, menées en des points situés à la même hauteur, viennent toujours se rencontrer au point de passage de la résultante des actions que le vent exerce sur la partie de la pile qui se trouve au-dessus des points considérés.
Enfin, dans le cas où Ton veut tenir compte à la fois de l'action du vent sur le tablier supérieur du viaduc et de celle que subit la pile elle-^ même, la courbe extérieure de la pile est moins infléchie et se rapproche de la ligne droite.
, Ce nouveau système de piles sans entretoisements et à arêtes
courbes fournit pour la première fois la solution complète dés piles d'une hauteur quelconque.
§ 3. — Avant-projet de la Tour actuelle.
C'est l'ensemble de ces recherches qui me conduisit de suite à considérer comme réalisable, à l'aide d'études approfondies, l'avant-projet que deux de mes plus distingués collaborateurs, MM Emile Nouguier et Maurice Kœchlin, ingénieurs de ma maison, me présentèrent pour l'édification, en vue de l'Exposition de 1889, d'un grand pylône de 300 mètres; cet avant-projet réalisait, d'après des études qui nous étaient communes, le problème de la Tour de i.ooo pieds. Ils s'adjoignirent pour la partie architecturale M. Sauvestre, architecte.
Je n'hésitai pas à assuriier la responsabilité de cette entreprise et à consacrer à sa réalisation des efforts que je ne croyais certes pas, à ce moment, devoir être aussi grands.
Quoique j'aie moi-même dirigé les études définitives et l'exécution de l'œuvre avec l'aide des ingénieurs de ma maison, j'attribue avec d'autant plus de plaisir à MM. Nouguier et Kœchlin, mes collaborateurs habituels^ la part qui leur revient, que, soit pour les études définitives, soit pour les travaux dé montage, ils n'ont cessé de m'apporter un concours qui m'a été des plus précieux. M. Maurice Kœchlin principalement a suivi toutes les études avec une science et un zèle auxquels je me plais à rendre hommage.
§ 4. — Présentation et approbation des projetis.
On me permettra de faire, pour l'historique dé cette période, dé larges emprunts au magistral Rapport Général de M. Alfred Picard, Inspecteur Général des Ponts et Chaussées, Président de section au Conseil d'Etat, aujourd'hui Commissaire Général de l'Exposition de 1900 (Tome deuxième — Tour Eiffel).
« Ces indications [mr les hautes piles métalliques) mettent en lumière et montrent en même temps combien, dans les ouvrages considérables,
on était resté loin de là hauteur' assignée à la Tour du Champ-de-Mars. Elles mettent aussi en lumière la part si large prise par M. Eiffel dans l'étude et l'exécution dès travaux de ce genre : par sa science, par son expérience, par les progrès considérables qu'il a réalisés dans les procédés de montage, par la puissance de production de ses ateliers, cet éminent constructeur était tout désigné pour entreprendre l'œuvre colossale qui a définitivement consacré sa réputation.
« L'entreprise était bien faite pour tenter un constructeur habile, expérimenté et audacieux comme M. Eiffel : il n'hésita point à en assumer la charge et à présenter des propositions fermes au Ministre du Commerce et de l'Industrie en vue de comprendre la Tour dans le cadre de l'Exposition universelle de 1889.
« Dans la pensée de M. Eiffel, cette œuvre colossale devait constituer une éclatante manifestation de la puissance industrielle de notre pays, attester les immenses progrès réalisés dans l'art des constructions métalliques, célébrer l'essor inouï du génie civil au cours de ce siècle, attirer de nombreux visiteurs et contribuer largement au succès des grandes assises pacifiques organisées pour le Centenaire de 1789.
« Les ouvertures de M. Eiffel reçurent un accueil favorable dé l'Administration. Lorsque, à la date du i'' mai 1886, M. Lockroy, alorâ Ministre du Commerce et de l'Industrie, arrêta le programme du concours pour l'Exposition de 1889, il y inséra l'article suivant : « Les « concurrents devront étudier la possibilité d'élever sur le Champ-de- « Mars une tour en fer à base carrée, de 125 mètres de côté à la basé « et de 300 mètres de hauteur. Ils feront figurer cette tour sur le plan du « Champ-de-Mars, et, s'ils le jugent convenable, ils pourront présenter a un autre plan sans ladite tour. »
« On peut dire que, dès cette époque, le travail était décidé en principe. »
Peu de jours après, le 12 mai 1886, M. Lockroy instituait une Commission pour l'étude et l'examen du projet d'exécution que j'avais présenté.
Cette Commission était ainsi composée : Le Ministre du Commerce et de l'Industrie, président; — MM. J. Alphand, Directeur des travaux de la Ville de Paris; — G. Berger, ancien Commissaire des Expositions internationales^ — E. Brur^e, architecte, professeur à l'École des Beaux-
Arts; — Ed. CoUignon, ingénieur en chef des Ponts et Chausséeë; -* V. Contamin, professeur à PEcole Centrale; — Cuvinot, sénateur; — Hersent, Président de la Société des Ingénieurs civils; — Hervé-Mangon, Membre de l'Institut; — Ménard-Dorian, député; — Molinos, Adininis* trateur des Forges et Aciéries de la Marine; — Amiral Mouchez, Directeur de l'Observatoire; — Phillipps, Membre de l'Institut.
« La Commission s'est réunie au Ministère du Commerce et de l'Industrie, le 15 mai î886. Dans cette première séance, le Ministre a rappelé que l'adoption définitive- du projet présenté par M. G. Eiffel restait subordonnée aux décisions ultérieures de la Commission de (Contrôle et de finances, et que la Commission actuelle était exclusivement chargée d'étudier ce projet au point de vue technique' et d'émettre -un avis motivé sur les avantages qu'il présente et lés modifications qu'il pourrait comporter. La Commission a entendu les explications fournies par M. G. Eiffel et a confié l'étude détaillée des plans et la vérification des calculs à une Sous-Commission composée de MM. Phillipps, Colli- ^non et Contamîn.
« Dans sa seconde séance, tenue le \1 juin, la Commission à reçu léctute du rapport présenté, au nom de la Sous-Commission, par M. Colligrlon, et, par un vote, a adopté à l'unanimité les conclusions de té rapport. Ensuite, sur l'invitation du Ministre, elle s'est livrée à l'examen des divers autres projets de tour dont le Ministre s'était trouvé saisi dans l'intervalle des deux séances. Après avoir successivement examiné les projets présentés par MM. Boucher, Bourdais, Heriry, Marion, Pbchet, Robert, Rouyer et Speyser, la Commission a écarté plusieurs d'entre eux comme irréalisables, quelques autres comme insuffisamment étudiés, et finalement, sur la proposition de M. Alphand, «lie a déclaré, à t unanimité^ que la tour à édifier en vue de l'Exposition universelle de 1889 devait offrir nettement un caractère déterminé, qu'elle devait apparaître comme un chef-d'œuvre original (tindmtrie métallique et que la tour Eiffel semblait seule répondre pleinement à ce bût. En conséquence, la Commission, dans les limites du mandat purement technique qui lui était confié, a proposé au Ministï'e l'adoption du projet détour Eiffel, isous la double réserve que l'ingénieur-constructeur aurait à étudier d'une manière plus précisé le mécanisme des ascenseurs, et que trois spécialistes, MM. Mascàrt, Becquerel et Bercer, seraient priés de donner leur
avis motivé sur les mesures à prendre au sujet des phénomènes électriques qui pourraient se produire. (Extrait des procès-verbaux de la Commission.)
§ 5. — Traité définitif.
« Le 8 janvier 1887 (i), MM. Lockroy, Ministre, Commissaire général de l'Exposition, Poubelle, préfet de la Seine, dûment autorisé par le Conseil municipal, et Eiffel, soumissionnaire, signaient une convention aux termes de laquelle ce dernier s'engageait définitivement à exécuter la Tour de 300 mètres et à la mettre en exploitation à l'ouverture de l'Exposition de 1889.
a M. Eiffel demeurait soumis au contrôle des ingénieurs de l'Exposition et de la Commission spéciale instituée le 12 mai 1886.
« Il recevait :
« i*" Une subvention de 1.500.000 francs, échelonnée en trois termes, dont le dernier échéant à la réception de l'ouvrage;
« 2** L'autorisation d'exploiter la Tour pendant toute la durée de l'Exposition, tant au point de vue de l'ascension du public qu'au point de vue de l'installation de restaurants, cafés ou autres établissements analogues, sous la double condition que le prix de l'ascension entre 1 1 heures du matin et 6 heures du soir, serait limité, les jours ordinaires, à 5 francs pour le sommet et à 2 francs pour le premier étage, et les dimanches et jours fériés^ à 2 francs pour le sommet et à 0,50/". pour le premier étage, et que les concessions de cafés, restaurants, etc., seraient approuvées par le Ministre ;
« y La continuation de la jouissance pendant vingt ans à compter du i" janvier 1890.
« A l'expiration de ce dernier délai, la jouissance de la Tour devait faire retour à la Ville de Paris, qui était d'ailleurs substituée à l'Etat dans la propriété du monument, dès après l'Exposition. »
(1) Rapport Général de M. Alfred Picard.
§ 6. — Protestation des Artistes.
« Il avait fallu beaucoup de ténacité à M. Eiffel et quelque courage au Ministre, Commissaire général, pour conclure cette convention.
<( Sans parler des sceptiques qui avaient mis en doute la possibilité de mener à bien une œuvre si nouvelle et si gigantesque, on avait assisté à une véritable levée de boucliers de la part des artistes.
« Voici une lettre fort curieuse, au point de vue historique, qui était adressée à M. Alphand, vers le commencement de février 1887, et qui portait la signature des peintres, des sculpteurs, des architectes et des écrivains les plus connus :
Nous venons^ écrivains, peintres, sculpteurs, architectes, amateurs passionnés de la beauté jusqu'ici intacte de Paris, protester de toutes nos forces, de toute notre indignation, au nom du goût français méconnu, au nom de l'art et de r histoire français menacés, contre V érection, en plein cœur de notre capitale, de rinutile et moyistrueuse tour Eiffel, que la malignité publique, souvent empreinte de bon sens et d'esprit de justice, a déjà baptisée du nom de « Tour de Babel ».
Sans tomber dans rexaltation du chauvinisme, nous avons le droit de proclamer bien haut que Paris est la ville sans rivale dans le monde. Au-dessus de ses rues, de ses boulevards élargis, le long de ses quais admirables, du milieu de ses magnifiques promenades, surgissent les plus nobles monuments que le génie humain ait enfantés. Lame de la France, créatrice de chefs-d'œuvre, resplendit parmi cette floraison auguste de pierres. LItalie, F Allemagne, les Flandres, si fières à juste titre de leur héritage artistique, ne possèdent rien qui soit comparable au nôtre, et de tous les coins de l'univers Paris attire les curiosités et les admirations. Allons-nous donc laisser profaner tout cela? La ville de Paris va-t-elle donc s'associer plus longtemps aux baroques, aux mercantiles imaginations d'un constructeur de machines, pour s'enlaidir irréparablement et se déshonorer? Car la Tour Eiffel, dont la coînmerciale Amérique elle-même ne voudrait pas, c'est, n'en doutez pas, le déshonneur de Paris. Chacun le sent, chacun le dit, chacun s'en afflige profondément, et nous ne sommes qu'un faible écho de ropinion universelle, si légitimement alarmée.
ORIGINES DE LA TOUR il
Enfin ^ lorsque les élranr/ers viendront visiter notre Exposition, ils s'écrieront, étonnés : « Quoi? C'est cette horreur que les Français ont trouvée pour nous donner une idée de leur goût si fort vanté? » Ils auront raison de se moquer de nous, parce que le Paris des gothiques sublimes, le Paris de Jean Goujon, de Germain Pilon, de Puget, de Rude, de Barye, etc., sera devenu le Paris de M. Eiffel.
Il suffit, d'ailleurs, pour se rendre compte de ce que nous avançons, de se figurer un instant une tour vertigineusement ridicule, dominant Paris, ainsi qu'une noire et gigantesque cheminée d^usine, écrasant de sa masse barbare Notre-Dame, la Sainte-Chapelle, la tour Saint-Jacques, le Louvre, le dôme des Invalides, VArc de Triomphe, tous nos tnonuments humiliés, toutes nos architectures rapetissées, qui disparaîtront dans ce rêve stupéfiant. Et pendant vingt ans, nous verrons s'allonger sur la ville entière, frémissante encore du génie de tant de siècles, nous verrons s'allonger comme un tache d'encre l'ombre odieuse de lodieuse colonne de tôle boulonnée.
C'est à vous qui aimez tant Paris, qui l'avez tant embelli, qui l'avez tant de fois protégé contre les dévastations administratives et le vandalisme des entreprises industrielles, qu'appartient l'honneur de le défendre une fois de plus. Nous nous en remettons à vous du soin de plaider la cause de Paris, sachant que vous y dépenserez toute l'énergie, toute l'éloquence que doit inspirer à un artiste tel que vous l'amour de ce qui est beau, de ce qui est grand, de ce qui est juste. Et si notre cri d'alarme n'est pas entendu, si nos raisons ne sont pas écoutées, si Paris s'obstine dans l'idée de déshonorer Paris, yious aurons du moins, vous et nous, fait entendre une protestation qui honore.
« De la forme de cette philippique, je ne dirai rien : les grands écrivains qui Tont revêtue de leur signature avaient cependant donné jusqu'alors à leurs lecteurs une idée différente de la langue française.
« Dans le fond, Tattaque était tout à fait excessive, quelles que fussent les vues des protestataires sur la valeur esthétique de l'œuvre. Le crime qu'allaient commettre les organisateurs de l'Exposition, de complicité avec M. Eiffel, n'était point si noir que Paris dût en être à jamais déshonoré. De pareilles exagérations peuvent s'excuser de la part des artistes, peintres, sculpteurs et même compositeurs de musique : tout leur est permis; ils possèdent le monopole du goût; eux seuls ont le sentiment du beau ; leur sacerdoce est infaillible ; leurs oracles sont
indiscutables. Peut-être les auteurs dramatiques, les poètes, les romanciers et autres signataires de la lettre méritaient-ils moins d'indulgence.
« M. Lockroy, qui, pour être ministre, n'avait rien perdu de son esprit si fin ni de sa verve si mordante, remit à M. Alphand une réponse que j'ai plaisir à reproduire, en me bornant à en retrancher un passage pour ne point citer de nom propre :
Les journaux publient une soi-disant protestation à vous adressée par les artistes et les littérateurs finançais. Il s'agit de la Tour Eiffel, que vous avez contribué à placer dans l'enceinte de l'Exposition Universelle. A F ampleur des périodes^ à la beauté des métaphores^ à fatticisme d'un style délicat et précis, on devine, sans même regarder les signatures, que la protestation est due à la collaboration des écrivains et des poètes les plus célèbres de notre temps.
Cette protestation est bien dure pour vous, Motisieur le Db^ecteur des travaux. Elle ne test pas moins pour moi. Paris, « frémissant encore du génie de tant de siècles », dit-elle, et qui « est une floraison auguste de pierres parmi lesquelles resplendit l'âme de la France », serait déshonoré si on élevait une tour dont « la commerciale Amérique ne voudrait pas ». « Cette main barbare », ajoute-t-elle dans le langage vivant et coloré quelle emploie, gâtera « le Paris des gothiques sublimes », le\ Paris des Goujon, des Pilon, des Barye et des Rude.
Ce de?mier passage vous frappera, sans doute, autant qu'il m'a frappé, « car fart et l'histoire français », comme dit la protestation, ne m'avaient point appris encore que les Pilon, les Barye, ou même les Rude, fussent des gothiques sublimes. Mais quand des artistes compétents affirment un fait de cette nature, nous n'avons qu'à nous incliner...
Ne vous laissez donc pas impressionner par la forme qui est belle, et voyez les faits. La protestation manque d'h-propos. Yous ferez remarquer aux signataires qui vous l'apporteront que la construction de la Tour Eiffel est décidée depuis un an et que le chantier est ouvert depuis un mou. On pouvait protester en temps utile : on ne la pas fait, et « ^indignation qui honore » a le tort d'éclater juste trop tard.
J'en suis profondément peiné. Ce n'est pas que je craigne pour Paris. Notre-Dame restera Notre-Dame et PArc de Triomphe restera lArc de Triomphe. Mais j'aurais pu sauver la setde partie de la grande ville qui fût
sérieusement menacée : cet incomparable carré de sable qu'on appelle le Champ de Mars^ si digne a' inspirer les poètes et de séduire les paysagistes.
Vous pouvez exprimer ce regret à ces Messieurs. Ne leur dites pas qiiil est pénible de ne voir attaquer l'Exposition que par ceux qui devraient la défendre ; qu'une protestation signée de noms si illustres au?*a du retentissement dans toute PEurope et risquera de fournir un prétexte à certains étrangers pour ne point paîUiciper à nos fêtes; qu'il est mauvais de chercher à ridiculiser une œuvre pacifique à laquelle la France s'attache avec d'autant plus d'ardeur, à l'heure présente, qu'elle se voit plus injustement suspectée au dehors. De si mesquines considérations touchent un ministre : elles n'auraient point de valeur pour des esprits élevés que préoccupait avant tout les intérêts de l'art et l'amour du beau.
Ce que Je vous prie de faire j c'est de recevoir la protestation et de la garder. Elle devra figurer dans les vitrines de l'Exposition. Une si belle et si noble prose signée de noms connus dans le monde entier ne pourra manquer d'attirer la fouie et^ peut'êtî^e^ de l'étonner.
« Celte page bien française a dû étonner quelque peu les expéditionnaires du Ministère ; la correspondance administrative n'est malheureusement d'ordinaire ni si vive, ni si gaie, ni si spirituelle; sa sévérité s'accommode mal à nos vieilles traditions gauloises. Si M. Lockroy pouvait faire école, l'exercice des fonctions publiques serait moins monotone et certainement mieux apprécié. Le ministre avait su mettre les rieurs de son côté. Son procès était gagné. »
Je dois ajouter, pour être juste, que les plus célèbres parmi les signataires de la protestation lue plus haut s'empressèrent, une fois l'œuvre achevée et consacrée par le succès, de me témoigner leur regret d'avoir cédé aux importunités de ceux qui colportaient ce ridicule factum et d'y avoir donné leur signature. Mais il n'en est pas moins vrai que s'il s'était produit avant qu'il ne fût beaucoup trop tard pour être d'un effet quelconque, il aurait rendu plus difficile encore l'appui que le Ministre, M. Lockroy, accorda au projet, et il en aurait peut-être empêché la réalisation, et ce au grand préjudice de l'Exposition de 1889, dont la Tour a été sans conteste un des grands éléments de succès.
On me permettra de rappeler ce que je disais moi-même dans un entretien que j'eus à ce sujet avec M. Paul Bourde et qui fut reproduit dans le journal le Temps :
« Quels sont les motifs que donnent les artistes pour protester contre l'érection de la Tour? Qu'elle est inutile et monstrueuse! Nous parlerons de l'utilité tout à l'heure. Ne nous occupons pour le moment que du mérite esthétique sur lequel les artistes sont plus particulièrement compétents.
« Je vous dirai toute ma pensée et toutes mes espérances. Je crois, pour ma part, que la Tour aura sa beauté propre. Parce que nous sommes des ingénieurs, croit-on donc que la beauté ne nous préoccupe pas dans nos constructions et qu'en même temps que nous faisons solide et durable, nous ne nous efforçons pas de faire élégant? Est-ce que les véritables conditions de la force ne sont pas toujours conformes aux conditions secrètes de l'harmonie? Le premier principe de l'esthétique architecturale est que les lignes essentielles d'un monument soient déterminées par la parfaite appropriation à sa destination. Or, de quelle condition ai-je eu, avant tout, à tenir compte dans la Tour? De la résistance au vent. Et bien ! je prétends que les courbes des quatre arêtes du monument telles que le calcul les a fournies, qui, partant d'un énorme et inusité empâtement à la base, vont en s'effilant jusqu'au sommet, donneront une grande impression de force et de beauté ; car elles traduiront aux yeux la hardiesse de la conception dans son ensemble, de même que les nombreux vides ménagés dans les éléments mêmes de la construction accuseront fortement le constant souci de ne pas livrer inutilement aux violences des ouragans des surfaces dangereuses pour la stabilité de l'édifice.
« Il y a, du reste, dans le colossal une attraction, un charme propre, auxquels les théories d'art ordinaires ne sont guère applicables. Soutiendra-t-on que c'est par leur valeur artistique que les Pyramides ont si fortement frappé l'imagination des hommes? Qu'est-ce autre chose, après tout, que des monticules artificiels? Et pourtant, quel est le visiteur qui reste froid en leur présence? Qui n'en est pas revenu rempli d'une irrésistible admiration? Et quelle est la source de cette admiration, sinon l'immensité de l'effort et la grandeur du résultat?
^< La Tour sera le plus haut édifice qu'aient jamais élevé les hommes. — Ne sera-t-elle donc pas grandiose aussi à sa façon? Et pourquoi ce qui est admirable en Egypte deviendrait-il hideux et ridicule à Paris? Je cherche et j'avoue que je ne trouve pas.
« La protestation dit que la Tour va écraser de sa grosse masse barbare Notre-Dame, la Sainte-Chapelle, la tour Saint-Jacques, le Louvre, le dôme des Invalides, TArc de Triomphe, tous nos monuments. Que de choses à la fois! Cela fait sourire, vraiment. Quand on veut admirer Notre-Dame, on va la voir du parvis. En quoi, du Champ de Mars, la Tour gênera-t-elle le curieux placé sur le parvis Notre-Dame, qui ne la verra pas? C'est, d'ailleurs, une des idées les plus fausses, quoique des plus répandues, même parmi les artistes, que celle qui consiste à croire qu'un édifice élevé écrase les constructions environnantes. Regardez si l'Opéra ne paraît pas plus écrasé par les maisons du voisinage qu'il ne les écrase lui-même. Allez au rond-point de l'Étoile, et, parce que l'Arc de Triomphe est grand, les maisons de la place ne vous en paraîtront pas plus petites. Au contraire, les maisons ont bien l'air d'avoir la hauteur qu'elles ont réellement, c'est-à-dire à peu près quinze mètres, et il faut un effort de l'esprit pour se persuader que l'Arc de Triomphe en mesure quarante-cinq, c'est-à-dire trois fois plus. En conséquence, il est tout à fait illusoire que la Tour puisse porter préjudice aux autres monuments de Paris ; ce sont là des mots.
« Reste la question d'utilité. Ici, puisque nous quittons le domaine artistique, il me sera bien permis d'opposer à l'opinion des artistes, celle du public.
« Je ne crois point faire preuve de vanité en disant que jamais projet n'a été plus populaire; j'ai tous les jours la preuve qu'il n'y a pas dans Paris de gens, si humbles qu'ils soient, qui ne le connaissent et ne s'y intéressent. A l'étranger même, quand il m'arrive de voyager, je suis étonné du retentissement qu'il a eu.
« Quant aux savants, les vrais juges de la question d'utilité, je puis dire qu'ils sont unanimes.
« Non seulement la Tour promet d'intéressantes observations pour l'astronomie, la météorologie et la physique, non seulement elle permettra en temps de guerre de tenir Paris constamment relié au reste de la France, mais elle sera en même temps la preuve éclatante des progrès réalisés en ce siècle par l'art des ingénieurs.
« C'est seulement à notre époque, en ces dernières années, que l'on pouvait dresser des calculs assez sûrs et travailler le fer avec assez de précision pour songer à une aussi gigantesque entreprise*
« N'est-ce rien pour la gloire de Paris que ce résumé de la science contemporaine' soit érigé dans ses murs?
« La protestation gratifie la Tour d' « odieuse colonne de tôle <( boulonnée ». Je n'ai point vu ce ton de dédain sans une certaine impression irritante. Il y a parmi les signataires des hommes qui ont toute mon admiration; mais il y en a beaucoup d'autres qui ne sont connus que par des productions de l'art le plus inférieur ou par celles d'une littérature qui iie profite pas beaucoup au bon renom de notre pays.
« M. de Vogué, dans un récent article de la Revue des Deux Mondes^ après avoir constaté que dans n'importe quelle ville d'Europe où il passait, il entendait répéter les plus ineptes chansons alors à la mode dans nos cafés-concerts, se demandait si nous étions en train de devenir les Grâeculi du monde contemporain. Il me semble que n'eût-elle pas d'autre raison d'être que de montrer que nous ne sommes pas simplement le pays des amuseurs, mais aussi celui des ingénieurs et des constructeurs qu'on appelle de toutes les régions du monde pour édifier les ponts, les viaducs, les gares et les grands monuments de l'industrie moderne, la Tour Eiffel mériterait d'être traitée avec considération. »
J'ai tenu à reproduire cette réplique, malgré la vivacité de sa forme, parce qu'elle rappelle l'ardeur des polémiques qui avaient été engagées au moment de la construction et les difficultés sans cesse renaissantes contre lesquelles pendant deux années j'ai eu jusqu'au bout à lutter. Mais, mon projet avait deux puissants auxiliaires qui lui sont encore fidèles : le patronage des hommes connus par leur haute science et la force irrésistible de l'opinion du grand public.
§ 7. — Autres objections contre la Tour et son utilité.
Les objection^ les plus fréquemment mises en avant étaient que la construction elle-même était impossible, que jamais on ne pourrait lui donner une résistance capable de s'opposer à la violence du vent; que même y arrivât-on sur le papier^ on ne trouverait pas d'ouvriers capables de travailler à cette hauteur, les difficultés devant être encore aggravées
par les énormes oscillations que prendrait cette colossale tige de fer sous l'effet des vents.
Ces objections, qui semblent actuellement bien puériles, ne me touchaient guère. Je savais, par mes travaux antérieurs, que quand il s'agit de constructions mélalliques, là science de la Résistance des matériaux est parvenue, de notre temps, à un degré de précision qui permet d'être assuré, par le calcul, de la détermination des efforts eh chaque point de la construction et des résistances qu'on peut leur appliquer. Je savais aussi par l'expérience acquise aux grands viaducs de Garabit, de la Tarde, etc., que je n'avais eu aucune difficulté à recruter des hommes travaillant à l'aise au-dessus de vides atteignant 125 mètres, et pour lesquels Teffet de la hauteur était sans conséquence appréciable. Quant aux oscillations, le calcul les montrait si faibles et si lentes que les ouvriers portés par la construction n'en devaient ressentir aucun effet gênant et à. peine s'en apercevoir.
J'eus bien davantage à lutter contre cette objection sans cesse renaissante de Vinulilité de la Tour, qui était la tarte à la crème courante* Voici ce que je ne cessais de répéter :
Connue du monde entier, la Toui* a frappé l'imagination de tous en leur inspirant le désir de visiter les merveilles de l'Elxposition, et il est indiscutable qu'elle a excité un intérêt et une curiosité universels.
Etant la plus saisissante manifestation de l'art des constructions métalliques par lesquelles nos ingénieurs se sont illustrés en Europe, elle est une des formes les plus frappantes de notre génie national moderne.
En dehors de ces premiers résultats, dont Timportance matérielle et morale est capitale dans la circonstance, il n'est pas douteux que les visiteurs qui seront transportés au sommet de la Tour auront un vif plaisir à contempler sans danger, d'une plate-forme solide, le magnifique panorama qui les entourera. A leurs pieds, ils verront la grande ville avec ses innombrables monuments, ses avenues, ses clochers et ses dômes, la Seine qui Tentoure comme un long ruban d'argent; plus lom, les collines oui lui forment une ceinture verdoyante, et par-dessus ces collines, un immense horizon d'une étendue de 180 kilomètres. On aura autour de soi un site d'une beauté incomparable et nouvelle, devant lequel chacun sera vivement impressionné par le sentiment des gran-
deurs et des beautés de la nature, en même temps que par la puissance' de l'effort humain. Ces spectacles ne sont-ils pas de ceux qui élèvent l'âme?
La Tour aura en outre des applications très variées, soit au point de vue de notre défense nationale, soit dans le domaine de la science. ' « En cas de guerre ou de siège, on pourrait, du haut de la Tour, observer les mouvements de l'ennemi dans un rayon de plus de 70 kilomètres, et cela par-dessus les hauteurs qui entourent Paris, et sur lesquelles sont construits nos nouveaux forts de défense. Si l'on eût possédé la Tour pendant le siège de Paris en 1870, avec les foyers électriques intenses dont elle sera munie, qui sait si les chances de la lutte n'eussent pas été profondément modifiées? La Tour serait la communication constante et facile entre Paris et la province à l'aide de la télégraphie optique, dont les procédés ont atteint une si remarquable perfection. » (Max de Nansouty. — La Tour E'iffeL)
Elle est elle-même à une dislance telle des forts de défense qu'elle est absolument hors de portée des batteries de l'ennemi.
Elle sera, enfin, un observatoire météorologique merveilleux, dans lequel on pourra étudier utilement, au point de vue de l'hygiène et de la science, la direction et la violence des courants atmosphériques, l'état et la composition chimique de l'atmosphère, son électrisation, son hygrométrie, la variation de température à diverses hauteurs, etc.
Comme observations astronomiques, la pureté de l'air à cette grande hauteur et l'absence des brumes basses qui recouvrent le plus souvent l'horizon de Paris permettront de faire un grand nombre d'observations d'astronomie physique, souvent impossibles dans notre région.
11 faut encore y ajouter l'étude de la chute des corps dans l'air, la résistance de l'air sous différentes vitesses, l'étude de la compression des gaz ou des vapeurs sous la pression d'un immense manomètre à mercure de 400 atmosphères, et toute une série d'expériences physiolo* giques du plus haut intérêt.
Ce sera donc pour tous un observatoire et un laboratoire tels qu'il n'en aura jamais été mis d'analogue à la disposition de la science. C'est la raison pour laquelle, dès le premier jour, tous nos savants m'ont encouragé par leurs plus hautes sympathies. Parmi ceux-ci, je
dois citer tout d'abord M. Hervé Mangon, membre de l'Institut, qui, dès le 3 mars 1885, dans une communication à la Société Météorologique de France, détaillait avec une grande science les services que devait rendre la Tour « dont, disait-il le premier, l'utilité comme instrument de recherches scientifiques ne saurait être mise en doute ».
A ce nom je dois ajouter celui de l'amiral Mouchez, directeur de l'Observatoire, du colonel Perrier, connu par ses grands travaux géodésîqucs, de M. Janssen, directeur de rObser\atoire de Meudon, etc.
Je puis maintenant ajouter que l'expérience a réalisé leurs prévisions et cet ouvrage est presque en entier consacré aux applications scientifiques et militaires de la Tour ainsi qu'aux recherches que je viens d'énumérer.
Sans m'attarder à rappeler toutes les difficultés que rencontrent, semées complaisamment sous leurs pas, tous ceux qui veulent entreprendre une œuvre nouvelle, je dirai seulement que, grâce aux bonnes raisons que je viens d'exposer rapidement et à la persévérance que je mis à leur service, la cause fut enfin gagnée : il n'y eut plus qu'à déterminer l'emplacement définitif sur lequel la Tour devait s'élever.
§ 8. — Choix de remplacement définitif de la Tour.
Voici, sur ce sujet, comment s'exprime M. Alfred Picard dans son Rapport Général.
<( La première question à résoudre était celle de l'emplacement définitif de la Tour. :
« De graves objections étaient faites au choix du Champ de Mars.
« Était-il rationnel de construire la Tour dans le fond de la vallée de la Seine? Ne valait-il pas mieux la placer sur un point élevé, sur une éminence, qui lui servirait en quelque sorte de piédestal et en augmenterait le relief?
« Ce gigantesque pylône n'allait-il pas écraser le palais du Champ de Mars ? .
« Convenait-il d'édifier un monument définitif dans l'emplacement où seraient sans aucun doute organisées les expositions futures, de s'astreindre ainsi à le faire nécessairement entrer dans le cadre de ces
expositions, alors que la nouveauté des installations est Tun des élé^ ments essentiels, sinon Télément primordial du succès?
Ci Certes, les critiques étaient graves. Mais, en éloignant la Tour, on eût tout à la fois compromis le succès financier de Tentreprise et perdu une forte part du bénéfice qu'elle devait apporter à TExposîtion de 1889. Il ne restait donc à choisir qu'entre le Champ de Mars et la place du Trocadéro.
c< L'adoption de ce dernier emplacement n'eût fait gagner qu'une hauteur de I5 mètres environ, chiffre bien minime relativement aux 300 mètres de la Tour; elle aurait donné lieu aux plus sérieuses difficultés pour l'assiette des fondations sur un sol profondément excavé par les anciennes carrières de Paris; enfin le contact immédiat du monument avec le palais du Trocadéro eût certainement produit un effet désastreux.
« Il fallut accepter le Champ de Mars. Du reste, à côté de ses inconvénients, cette solution avait de réels avantages; elle permettait notamment d'utiliser la Tour comme entrée monumentale de l'Expo* sition, en face du pont d!léna, d'éviter par suite la construction d'une entrée spéciale et de réaliser de ce chef une grosse économie, tout en dotant le concessionnaire d'une subvention de 1.500.000 francs.
« Cette dernière considération , qui avait si justement frappé M. Lockroy, n'a peut-être pas toujours été suffisamment appréciée. »
En d'autres termes, la Tour est née de l'Exposition; sans celle-ci, il est probable qu'elle n'eût pas été édifiée; elle devait donc contribuer à son embellissement et à son attraction, en même temps qu'elle en bénéficierait elle-même. Son emplacement ne pouvait dès lors être que dans l'enceinte même de l'Exposition. Si celle-ci avait été à- Courbevoie, la Tour l'y aurait certainement suivie; mais l'Exposition étant au Champ de Mars, il est peu sérieux de regretter que la Tour n'ait pas été édifiée sur le mont Valérien.
L'expérience a montré d'ailleurs que l'on ne pouvait faire un meilleur choix comme emplacement. La Tour formait en effet, dans celui qui a été adopté, une entrée triomphale à l'Exposition, et, sous ses grands arceaux, on voyait du pont d'Iéna se découper le Dôme central qui conduisait à la galerie des Machines et, de chaque côté, les dômes des galeries des Beaux-Arts et des Arts libéraux, où ils s'encadraient merveilleusement.
De l'intérieur môme des jardins de TExposition, apparaissait le Trôcadéro qui formait le fond d'un admirable décor. En un mot, au grand étonnement de beaucoup de personnes des plus compétentes, mais non au mien^ elle encadrait tout et n'écrasait rien, pas même les intéressants édicules de l'habitation humaine construits à ses pieds.
A mon avis donc et à tous ces points de vue, les uns de nécessité pratique, les autres de groupement architectural, |a solution adoptée semble être celle qui était préférable.
§ 9. — Esquisse générale de la Tour.
La Tour a la forme d'une pyramide quadrangulaire à faces courbes, dont la hauteur est partagée en trois étages : le premier situé à 57,6} m au-dessus du sol dont l'altitude est (-}- 33,50), le deuxième à 115,73 m, et le troisième à 276,13 m. C'est ce dernier plancher qui porte le campanile formant le couronnement de la Tour et la lanterne du phare dont la plate-forme supérieure est à la hauteur de 300,51 m au^ dessus du sol.
Les arêtes de la pyramide sont constituées jusqu'à la hauteur du deuxième étage par quatre montants ou piliers distincts ayant la forme de caissons carrés. A la naissance de l'ossature métallique, c'est-à-dire dans le plan horizontal passant par les points où elle s'appuie sur les soubassements en maçonnerie, ces quatre montants ont leurs centres situés suivant les sommets d'un carré de 101,40 m de côté. Depuis le sol jusqu'au niveau inférieur des grandes poutres en treillis qui supportent le premier étage et entretoisent les montants en formant une première ceinture horizontale, ces montants ont une inclinaison constante et leurs faces une largeur également constante de 1 5 mètres. Cette inclinaison est de 65'*,48'4c/ dans le plan des faces et de 54*^,3 5'26'' dans le plan diagonal qui contient la projection de l'axe du montant.
Au delà du premier étage, leur inclinaison devient variable ainsi que leur largeur, qui va en décroissant progressivement jusqu'au deuxième étage, où elle n'est plus que de 10,41 m.
A ce deuxième étage, de nouvelles poutres horizontales enlretoisent les quatre montants; mais, au delà, le mode de construction change : les
22 LA TOUR DE TROIS CExNTS MÈTRES
faces extérieures des montants se réunissent deux à deux, leurs faces intérieures disparaissent et l'on n'a plus, dans cette partie supérieure de la Tour, qu'un grand caisson unique en forme de tronc de pyramide quadrangulaire dont la base, à la hauteur de 115,73 m, a 31,70 m de côté et dont celle au niveau du troisième étage, c'est-à-dire à la hauteur dé 276,13 m, a seulement 10,00 m.
Des arcs de 74 mètres de diamètre se développent entre les montants à l'étage inférieur; mais leur rôle est purement décoratif. :
Au premier étage sont installés, dans les espaces compris entre les montants d'une même face, quatre restaurants; de plus une galerie couverte extérieure, portée par des consoles et ayant 270 mètres de développement, fait le tour de la construction.
Tout l'espace compris entre les montants et dans Tintérieur de ceux-ci porte un plancher laissant un grand vide central entouré d'un garde-corps.
La surface totale des planchers de cet étage, déduction faite des vides pour le passage des ascenseurs, mais en y comprenant la galerie, est de 4.010 mètres carrés. La surface couverte par les galeries et lés restaurants est de 2.760 mètres carrés.
Le deuxième étage, après les modifications faites en 1900, a* une galerie extérieure de 4 m de largeur portée par des consoles saillantes.
Le sol de cette galerie se trouve au niveau de la plate-forme proprement dite comprise entre les quatre piliers. En son centre est élevé un pavillon octogonal à deux étages, de 6,72 m de côté, contenant un restaurant, les services de l'ascenseur vertical et des boutiques. Une terrasse supérieure en fer et tôle de 8 m de largeur, située à' 3,31 m au-dessus de la plate-forme, entoure le restaurant. La surface totale de la plate-forme est de 1.501 m*, y compris le pavillon central. Celle de la terrasse supérieure est de 820 m^ non compris ce pavillon, dont la surface, est de 221 m^
Le troisième étage est complètement couvert et donne avec les consoles extérieures une surface de 270 mètres carrés. Il formé une sorte de cage vitrée par des glaces mobiles, d'où les visiteurs peuvent, àL Tabri du vent qui règne fréquemment à ces hauteurs, observer le jianorama qui les entoure. .
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Immédiatement au-dessus de cette partie couverte, se trouve une terrasse que je m'étais réservée en 1889, mais que j'ai livrée au public en 1900; le centre en est occupé par des laboratoires scientifiques et par une pièce servant aux réceptions.
Au-dessus de ce bâtiment central, sont disposées les poutres en croix supportant les poulies de transmission de Tascenseur vertical du sommet. Sur ces poutres est installé un petit belvédère réservé, et elles sont surmontées des quatre grands arceaux à jour supportant la lanterne du phare. C'est sur la coupole supérieure de ce phare que s'appuie la petite plate-forme de 1,70 m de diamètre, qui est exactement à la hauteur de 300 mètres au-dessus du sol.
On peut y accéder facilement par des échelles intérieures, et l'on n'a plus au-dessus de soi que le paratonnerre.
L'axe du Champ de Mars étant très sensiblement incliné à 45 degrés sur le méridien, la Tour se trouve orientée de telle façon que ses pieds sont situés aux quatre points cardinaux.
Lés piliers ont été numérotés en prenant pour origine celui qui est placé près de la Seine du côté du centre de Paris. Ce pilier qui porte le numéro i est le pilier Nord. L'ordre des numéros ayant été établi suivant le sens des aiguilles d'une montre, les autres piliers portent les désignations : 2 ou Est, 3 ou Sud, 4 ou Ouest.
Comme principe de construction, nous avons admis, au point de vue de la matière, l'emploi à peu près exclusif du fer de préférence à l'acier, qui a une rigidité moindre; au point de vue de la forme des éléments, nous avons adopté celle que j'ai toujours préconisée dans nos constructions et notamment dans nos piles ; c'est-à-dire celle en caissons qui, avec le minimum de section, donne le maximum de résistance longitudinale et transversale, et permet aux pièces ainsi constituées de travailler aussi bien à la compression qu'à l'extension.
L'emploi de cette forme en caissons, avec parois pleines pour les pièces d'exceptionnelle résistance, et avec parois évidées en treillis pour toutes les autres beaucoup plus nombreuses, est une des caractéristiques du système de construction de la Tour.
Cet emploi presque général des caissons en treillis s'impose d'autant plus ici qu'il permet pour une résistance déterminée de n'opposer au vent que le minimum de surface.
Les moyens d'ascension sont donnés actuellement par : ^
i" Deux ascenseurs hydrauliques à accumulateurs, construits par la Compagnie de Fives-Lille, capables d'élever chacun cent voyageurs par voyage et d'effectuer dix voyages complets à l'heure du sol au deuxième étage, avec arrêt au premier.
2^ Un ascenseur hydraulique avec réservoir supérieur, construit primitivement par la Société Otis, et dont le véhicule, transformé par la Compagnie de Fives-Lille, permet d'élever quatre-vingts voyageurs, et de réaliser quatorze voyages à l'heure du sol au premier étage.
y Trois escaliers dont deux allant du sol au premier étage (piliers Est et Ouest) et un troisième du sol au deuxième étage (pilier Sud).
4** Un ascenseur vertical allant de la deuxième plate-forme au sommet et capable, après modifications, d'élever quatre-vingts voyageurs en réalisant dix voyages à Theure. Un changement de cabine se fait au milieu du trajet.
En dehors des machineries qui actionnent directement les ascenseurs, on a groupé dans le pilier Sud les générateurs, les pompes et les groupes électrogènes servant à l'éclairage. Les générateurs peuvent produire ensemble lo.ooo kff de vapeur à l'heure, et les machines sont capables de développer une puissance de i.jjo chevaux environ, dont 500 pour les pompes, et 850 pour les groupes électrogènes.
§ 10. — Renseignements généraux.
Le poids total de la Tour depuis les soubassements jusqu'au sommet est, y compris toutes constructions, de 9.700 tonnes.
Le poids des fers et fontes entrant dans l'ouvrage complet est de :
Fondations (caissons, etc.) 277.602 kilogrammes.
Superstructure 7.341.214 —
Pièces mécaniques pour ascenseurs. . . . c^^j.ooo —
Total 8.504.816 kilogrammes.
La pression sur le sol, quand le vent n'agit pas, varie de 4,1 ^^ à 4,5 kg par cm* suivant les piles.
L'hypothèse admise pour l'intensité du vent est celle de joo k^ par
mètre carré de surface offerte au vent. Celle-ci est de 8.515 m*. L'effort de renversement correspondant est de 2.554 tonnes et s'exerce à une hauteur de 84,90 m au-dessus du niveau du soubassement.
A ce niveau, le maximum de pression se produit sur l'arbalétrier le plus voisin du centre. La valeur en est de 723.750 kg sans le vent, et 1.075.250 kg avec le vent. La pression totale maxima sur le sol a lieu pour la pile Nord et sous le caisson de cet arbalétrier; elle est de 5,95 kg par cm*.
Les travaux sur place ont commencé le 26 janvier 1887 et ont été terminés le ji mars 1889, jour de la pose du drapeau du sommet.
Le coût de la construction en 1889 a été le suivant :
Infrastructure ^ 701.127 fr. 08
Superstructure 5.784.622 fr. 90
Frais d'ensemble. . 956.554 fr. 99
ToUl payé par M. Eiffel 7.392.804 fr. 97
Dépenses complémentaires payées par la Société
de la Tour 407.096 fr. 84
Prix de revient total de la Tour 7799-4oi fr. 81
Au point de vue de l'Exploitation, le nombre total des visiteurs en 1889 a été de 1.968.287 donnant une recette de 5.919.884 francs.
Les deux journées où le nombre des visiteurs a été le plus élevé sont : celle du 10 juin (lundi de la Pentecôte), 23.202 visiteurs, et celle du dimanche 18 août, 18.950 visiteurs.
Les deux plus fortes recettes journalières ont été réalisées le lundi 9 septembre et le lundi 16 septembre, où elles ont été respectivement de 60.756 francs et 59,4^7 francs.
