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Métro, dépôts, réseaux

 | 
Noëlle Gérôme
, 
Michel Margairaz

Entreprises et territoires

Quelques aspects techniques de la construction des infrastructures du métro de Paris, 1898-1910

Pascal Désabres

Texte intégral

Avant le métro

1Le plus vivant des monuments historiques, le métro de Paris fut un chantier historique, le plus grand de la capitale, avec les percements de Haussmann. Sa construction ne s’est pas faite sans heurts.

  • 1 Bibliothèque administrative de la Ville de Paris.
  • 2 P. Désabres, « De quelques aspects techniques de la constrution de l’infrastructure du chemin de f (...)

2Car le métro est d’abord l’enjeu d’une bataille politique, dont la lecture des procès-verbaux du conseil municipal1 révèle quelques rebondissements. De 1878 à 1898, c’est un feuilleton de vingt ans entre l’État - favorable à un réseau en contact avec les grandes lignes de chemin de fer, et qu’il voudrait construire lui-même - et la Ville, la capitale, qui n’apprécie pas qu’on la domine et veut son propre réseau2. Paris l’emporta et l’État finança l’ouvrage à hauteur d’un quart. Le réseau de métro est donc intra-muros : les dimensions sont telles que, si le métro peut circuler sur les grandes lignes - ce qui ne s’est jamais produit -, l’inverse est impossible.

Les sources

3Pour dresser une description rapide des aspects techniques de la construction du métro de Paris, les sources les plus accessibles sont les documents imprimés, qu’il s’agisse des procès-verbaux des conseils municipaux, déjà évoqués, des livres des ingénieurs constructeurs eux-mêmes, et peut-être plus encore, des très nombreux articles du Génie civil, Revue des industries françaises et étrangères, qui permettent de suivre presqu’au jour le jour la marche des travaux, contiennent force plans et illustrations, et permettent de comparer les méthodes de construction dans le monde. En l’occurrence, en 1898-1910 le métro de Paris n’est pas percé comme les autres, Londres, New York ou Berlin. A ces documents normes, structurés, parfois standardisés, il faut ajouter les dossiers administratifs des archives de Paris, notes, signalements, plans, schémas, qui ajoutent une vie et une respiration à la recherche. Aucune recherche n’a été menée du côté des archives des entreprises qui ont participé aux travaux, lorsqu’elles existaient encore, excepté une demande de documents auprès de l’entreprise Chagnaud, restée sans réponse. Un peu à part, enfin, les plaquettes de projets offrent souvent de belles gravures, des textes plus débridés, plus polémiques, ainsi qu’une idée des techniques et des espoirs qu’on y mettait entre 1850 et le début du xxe siècle.

Les hommes du métro

  • 3 P. Désabres, op. cit., p. 13-16.

4À l’origine, les hommes du métro sont d’une part, les ingénieurs de la Ville, et d’autre part, les entrepreneurs. D’eux tous, on n’a retenu qu’un nom, celui de Bienvenue, aux affaires de 1884 à 1935, et consacré en 1933 par le changement de nom de la station Montparnasse en Montparnasse-Bienvenue, la gare des Bretons, dont est notre homme. Lui qui disait que « l’ingénieur est amené à se considérer comme l’artisan d’une œuvre impersonnelle » fut donc reconnu de son vivant. D’autres le secondent, Locherer, Biette, à qui l’on doit l’écusson de Paris sur les viaducs du métro, ou Suquet. Polytechniciens, ingénieurs des Ponts et Chaussées ou des Arts et Métiers, ils sont issus de grandes écoles. Pas nécessairement l’élite, mais des hommes d’expérience3.

  • 4 Archives de Paris, V2 O8 5 ; D. Barjot, Travaux publics en France, un siècle d’entrepreneurs et d’ (...)

5À leurs côtés, les entrepreneurs4 sont souvent des « capitaines d’industrie » qui dirigent encore les entreprises qu’ils ont fondées, comme Daydé et Pillé qui construisent le viaduc de Passy avec Donon, ou les frères Fougerolle, des Creusois qui ont à leur actif des réalisations dans le monde entier, de Madagascar au Luxembourg, ou bien encore Chagnaud, d’abord associé aux Fougerolle, puis seul maître sur un chantier de la ligne 4. Beaucoup de ces hommes ont des hautes responsabilités dans le métier : présidence de la Chambre syndicale des entrepreneurs de constructions métalliques de France, de la Chambre de commerce de Paris, du Syndicat des entrepreneurs de travaux publics de France. Bref, un chantier tout neuf, pour de vieux briscards !

Percer un tunnel

6Il y a trois façons de percer un tunnel : par galerie boisée, par bouclier ou par fonçage.

7Par galerie boisée, on travaille sur deux galeries superposées. Par l’une, on évacue les déblais, par l’autre, on apporte de quoi maçonner. On commence par élargir la galerie haute, puis on maçonne la voûte à l’aide de cintres en bois, on déblaie ensuite les côtés de la galerie inférieure, encombrés de stross, et on maçonne alors les piédroits, c’est-à-dire les parois du tunnel ou de la station. On finit par le radier, le support des rails. La galerie boisée, technique la plus employée, est « connue à l’étranger sous le nom de méthode parisienne », dit un ingénieur de l’époque. Plus récemment, des historiens parlent de « méthode belge, autrichienne ou allemande ». En fait, mis à part la superposition des galeries, il s’agit toujours de la même méthode. Cette méthode de percement « à la main », si l’on peut dire, est la plus courante.

  • 5 D. Barjot, op. cit. ; P. Désabres, op. cit., p. 36-39.
  • 6 P. Désabres, op. cit., p. 29.
  • 7 Le Génie civil, XXXII, 1897-1898, p. 328-332, compte rendu d’un livre de R. Legouez, L’Emploi du b (...)

8Le bouclier est beaucoup plus spectaculaire. Là encore, on s’affronte sur la nationalité de la technique. L’engin qui sert pour la première fois en 1825 sous la Tamise est dû à Brunei, tantôt français, pour les ingénieurs de la fin du xixe siècle, ou anglais d’origine française puisqu’il est né en Normandie5. A partir de 1887, Berlier6, un Français cette fois, vulgarise le système en France. C’est aussi un nom à retenir, puisque le tracé de la ligne 1 reprend le projet de cet ingénieur, et qu’il a partie liée dans le percement de la ligne nord-sud/12, la seule qui ne soit pas construite par la Ville. Le bouclier est un tube de fonte sur rails et vérins hydrauliques, qui progresse par bonds. A l’avant de cette machine, on creuse, à l’arrière, on maçonne, et, en dessous, on est protégé des effondrements de la voûte pas encore maçonnée. Les entrepreneurs qui ont obtenu des lots de chantier du métro fabriquent eux-mêmes ces machines, sur commande, puisqu’à chaque type du tunnel correspondent des dimensions particulières, et que la voûte elliptique du métro est unique. Des sas permettent le travail en air comprimé, lorsqu’il s’agit de creuser en terrain inondé. En 1898, la méthode du bouclier « semble être parvenue à un point de perfection largement suffisant », affirme le Génie civil en 18987. La déclaration d’utilité publique du 30 mars 1898 le stipule d’ailleurs : « L’emploi de la méthode du bouclier [se fera] sur une grande partie du réseau. »

  • 8 R.-H. Guerrand, L’Aventure du métropolitain, Paris, La Découverte, 1986.

9En tout, la ligne 1 compte onze de ces machines. Sur les quatorze kilomètres à percer, 2,2 le sont au bouclier. Une machine est arrêtée après quarante mètres de progression, deux autres après « une course insignifiante », précise l’ingénieur Hervieu ; une autre, livrée en retard, n’est pas utilisée ; une autre encore, mal montée, subit le même sort. Cas extrême, sur le lot six, Tuileries-Champs-Élysées, du 1er février au 1er juillet 1899, le bouclier progresse de soixante centimètres par jour, tandis que sur le lot trois, Bastille-Saint-Paul, de juillet à octobre 1899, on avance à la pioche, de quatre-vingt-dix-sept centimètres par jour... Ceci dit, dans l’ensemble, les boucliers progressent beaucoup plus vite que le travail à main. Est-ce un échec ? Non, lorsqu’on apprend que Brunei a mis dix-huit ans à traverser la Tamise8, pour un tunnel de dimensions plus réduites que celui du métro. Mais, le sous-sol de Paris est trop encombré de déblais, de fondations. Il est trop sujet à des éboulements pour une telle machine, conçue pour évoluer en terrain vierge.

10Troisième méthode, le fonçage est une méthode plus rare, mais beaucoup plus spectaculaire, pour les contemporains. Des cartes postales ont été éditées représentant cette opération, qui consiste à construire la station à même le sol, puis à creuser sous la structure, afin qu’elle s’enfonce dans le sol. Dans un cours d’eau, c’est le même principe. La théorie est simple.

  • 9 Le Génie civil, 21 juillet 1900 ; 9 mars 1901 ; 11 avril 1903.

11Il existe une dernière technique, mais elle n’intéresse que les stations, et encore, peu. Elle consiste à creuser un trou, puis à recouvrir l’excavation d’un plancher horizontal, fait de voutelettes de brique. Technique employée lorsque la station - en haut de côte, pour faciliter l’arrêt et le démarrage des trains -, est trop près de la chaussée pour maçonner une voûte, ce qui est fréquent sur la ligne 1, à Louvre, Palais-Royal, Concorde, Tuileries, Champs-Elysées, entre autres. Une station de la ligne 2 et quatre sur la ligne 3 sont dans le même cas9. Plus on avance dans la construction du réseau et plus on construit profond, et cette technique n’a rapidement plus cours.

Déblais

  • 10 Archives de Paris, Liasse V3 O8 6. Rapport de Pollet, inspecteur de la section Ouest, 27 juillet 1 (...)
  • 11 J. Hervieu, Le Chemin de fer métropolitain de Paris, 1903.

12On a peine à imaginer la quantité de terre remuée pour percer les tunnels du métro. C’est par les déblais, en somme, que le chantier s’étend à toute la ville, avec ses norias de tombereaux. Pour la seule ligne 1, les déblais représentent un tas qui recouvrirait la place de la Concorde et le bas des Champs-Élysées sur soixante-dix mètres de haut. Il y aurait là de quoi ensevelir plusieurs fois Notre-Dame. Dans un rapport du 20 décembre 1898, les ingénieurs estiment que le premier lot de la ligne 1, de la porte de Vincennes à la rue de Reuilly, fournira « dans sa période la plus active », 600 à 800 m3 de déblais par jour. La plupart des déblais, dans le tunnel lui-même, circulent en Décauville, et sont transportés ensuite par tombereaux à cheval. En 1903, on trouve une écurie de dix-sept bêtes, sous terre, sur la ligne 210. Sur la ligne 1, quatre galeries sont percées qui relient le futur tunnel à la Seine. Les déblais sont évacués directement sur le fleuve, par bateau. Des machines à air comprimé, sur le chantier de la station Opéra, sortent les déblais à l’air libre. On peut aussi les remonter à l’aide de monte-charge hydrauliques. Sur les chantiers des lignes 3 et 4, des voies ferrées provisoires relient les chantiers aux gares de l’Est et Saint-Lazare. Sur ces voies circulent des trains de déblais, tractes par des locomotives à vapeur des grandes compagnies. Ligne 3, des tramways de l’Est parisien sont aussi employés : ils servent à construire le réseau qui est à l’origine de leur perte. Il faut sans doute voir là une sorte d’imprévision du succès futur du métro. Sur la place de l’Étoile, où un puits d’extraction est creusé, c’est une locomotive à vapeur de la ligne Paris-Saint-Germain qui est utilisée pour emporter les déblais hors de Paris. À titre de curiosité, il faut mentionner que l’arrivée des matériaux de construction entre la place de l’Étoile et la porte Maillot, ligne 1, était assurée « par des trains remorqués par des autos à moteur De Dion Bouton » écrit Jules Hervieu11.

  • 12 Le Génie civil, XXXIX, 1901, p. 149-158.
  • 13 G. Bechmann, « Note sur le nouveau mode de construction des souterrains appliqué au collecteur par (...)
  • 14 Archives de Paris, Liasse V3 O8 6. Plainte de M. Muller, du 7 novembre 1901, rapportée par l’inspe (...)

13Où allaient ces déblais ? En 1901, on trouve dans le Génie civil un article sur la ligne Paris-Versailles. Il ne s’agit pas du métro, mais les travaux sont contemporains. Et, il y est dit que les déblais sont apportés dans la plaine d’Issy, proche de Paris et très basse. Elle est un terrain idéal où épandre les déblais. Les propriétaires du sol reçoivent une indemnité de 0,25 à 0,50 franc au m3 déversé, « et ils réalisent ainsi, avec bénéfice, l’exhaussement dont leur territoire submersible a besoin pour devenir susceptible d’une utilisation industrielle »12 : (cette méthode est aujourd’hui employée dans les ports japonais pour les étendre sur la mer). En 1895-1896, les déblais du chantier du collecteur de Clichy sont pour partie transportés dans une « décharge établie dans une île submersible de la Seine »13. Certains déblais du métro ont dû suivre les mêmes chemins. Sur le chantier de la ligne 1, les déblais sont apportés par tracteurs électriques à hauteur de Vincennes ou Nation, puis emportés hors de Paris, via la gare marchande d’Ivry. D’autres vont jusqu’au quai de la Rapée, et des bateaux s’en chargent. Leur destination n’est pas précisée. Tout cela fonctionne jour et nuit. Le 7 novembre 1901, un monsieur Muller, riverain du quai de Jemmapes, se plaint des coups de corne que poussent les convois dans les courbes, pour prévenir les ouvriers de leur passage, la nuit venue14.

Les matériaux

  • 15 P. Désabres, op. cit., p. 18-19.

14Quels matériaux utilise-t-on15 ? Rien de bien pionnier. Les cahiers des charges le spécifient bien : il ne faudra user que de matériaux de bonne qualité et de techniques éprouvées. Cela n’a rien de paradoxal sur un tel chantier. En soi, le Métro à Paris est assez nouveau pour qu’on n’en rajoute pas, en utilisant, par exemple, ce béton armé, inventé par Lambot en 1848, objet d’un cours aux Ponts et Chaussées à partir de 1897, dont on ne connaît pas bien le vieillissement (et l’effet de la rouille sur les armatures) et qui, de surcroît, est cher. Certes, on en utilise sur la ligne nord-sud, à Pasteur. Mais parce qu’on ne pouvait vraiment pas faire autrement : il fallait conserver la largeur de la station, tout en n’empiétant pas sur les fondations, alors que la rue de Vaugirard à cet endroit est moins large qu’une station. On a dû réduire l’épaisseur des parois. Mais, dès que la station s’engage sous le boulevard Pasteur, on revient à la maçonnerie classique, écrit Georges Bechmann dans une note à ce sujet.

15Le ciment, dont le procédé de fabrication à la chaux hydraulique est précisé début xixe siècle, est plus utilisé. Suivant le dosage, le poids de chaux par m3 de sable, il est plus ou moins dense et fluide, et prend plus ou moins vite. C’est donc plus qu’un matériau, un système adaptable à de nombreuses situations. Le ciment sert à maçonner, à enduire ou à colmater des vides entre le sol et l’extérieur des ouvrages. On l’injecte alors à l’aide d’injecteurs à pompe manuelle ou hydroélectrique, branchés sur le système d’éclairage du chantier.

  • 16 Bechmann et Masson, « Double passage tubulaire sous la Seine exécuté de 1906 à 1909 pour la traver (...)

16Le bois est très utilisé. D’abord, pour étayer les galeries préparatoires. Ensuite, comme coffrage et cintrage des maçonneries. Mais aussi comme joints, entre les anneaux de fonte qui forment le passage sous la Seine de la ligne nord-sud, en lamelles de sept millimètres de pin créosote, pour éviter le pourrissement16. De grosses quantités sont utilisées en pilotis, au passage de carrières, et plus encore comme soutènement au droit d’ouvrages importants. La fondation d’appui d’une travée du passage des voies de la ligne 2 sur les voies du chemin de fer du Nord a demandé deux cent quatre pieux de huit mètres quatre-vingts de long et a demandé quarante jours pour les enfoncer. En tout, 1618 pieux sont fichés, soit onze kilomètres de bois.

17La fonte, l’acier et la pierre sont omniprésents dans les ouvrages, les machines, ou comme lest. Fonte et pierre, en particulier la meulière, sont résistants à la compression, mais pas souples du tout. C’est pourquoi on les retrouve dans les éléments verticaux uniquement. La meulière a l’avantage de réagir à la chaux en permettant un liant très solide.

18L’acier est le produit roi. Solide, mais souple, il se rivette facilement, résiste à la traction exercée par son propre poids, et, sur les ponts, à la surcharge brusque du passage de deux rames qui se croisent. Un train fait alors cent vingt et une tonnes à vide jusqu’en 1932. La maîtrise maximale de ce matériau est atteinte dans ce qui pourrait être le chef-d’œuvre des ouvriers du métro : le viaduc d’Austerlitz [cf. infra].

Obstacles

  • 17 A. Bois, L’Épuisement des eaux au chemin de fer métropolitain de Paris, 1948.
  • 18 R.-H. Guerrand, Mémoire du métro, Paris, 1961, p. 55.

19Mais le métro n’a pas que des problèmes d’esthétique à régler. Les obstacles sont nombreux. La nappe phréatique d’abord. Elle est proche de la surface à Paris, ce qui a obligé à creuser les premières lignes le plus près possible de la chaussée. Et il a fallu épuiser, c’est-à-dire pomper17. Par endroits, les sédiments imbibés d’eau ne tiennent pas plus que des sables mouvants. Sur la ligne 3, des pompages fonctionnent plusieurs mois avant le début des travaux18. À Châtelet, ligne 4, on pompe cent quatre-vingts m3 par heure en plein chantier, avec des pompes électriques.

  • 19 A. Hurtet, Un cinquantenaire, 1900-1950. Le métropolitain et les vestiges du Vieux Paris, Paris, 1 (...)
  • 20 J. Hervieu, op. cit.
  • 21 A. Hurtet, op. cit.
  • 22 R.-H. Guerrand, Mémoire. ..,op. cit.
  • 23 A. Hurtet, op. cit.
  • 24 M. Gaillard, Du Madeleine-Bastille au Météor, une histoire des transports parisiens, 1991.

20Les substructions sont nombreuses. Entre autres, celles de la Bastille, construites pour durer, donc solides. Une plaque signale la présence d’une des tours dans le tunnel. Rue de Rivoli, on se heurte aux vestiges des écuries construites pour Catherine de Médicis19. Place de la Concorde, à des fortifications Louis XV20. On ne contourne pas ces obstacles : il faut suivre le tracé des rues en surface, éviter à tout prix de passer sous les immeubles. D’autres rencontres apparaissent plus anecdotiques, ou moins gênantes. Une couche de cendres, qui attesterait d’un incendie de la cité sous les Gallo-Romains, est découverte par la ligne 421. L’histoire de Paris progresse en creusant, et Victor Hugo était précurseur en écrivant que « le sous-sol de Paris est un receleur, il cache l’histoire ». La ligne 4, toujours, exhume les restes d’une arrière-petite-fille de Colbert22, tandis que la ligne 2 arrache au sol une molaire d’éléphant préhistorique, dit éléphant de Belleville23 En 1898, une commission du Vieux Paris est mise en place pour s’occuper de ces découvertes24. Ironie de l’affaire, au bout du canal Saint-Martin, le métro aérien frôle son siège. Par ailleurs, de telles découvertes n’arrêtent pas le chantier. On ne fait pas de fouilles.

Carrières

  • 25 Cité par Wickersheimer et Weiss, « Notice sur la consolidation des anciennes carrières sous le tra (...)

21Mais ce sont surtout les carrières qui posent problème. Une statistique de 1894 parle de dix pour cent du sous-sol, intra-muros, occupé par les carrières. Le plan de Keller, qui participa aux consolidations sous la voie du chemin de fer de Sceaux en 1895, présente un sous-sol occupé jusqu’au tiers par des galeries25. Ce chiffre semble excessif, mais une chose apparaît : on connaît mal le sous-sol de Paris. Le métro est aussi parfois l’occasion de dresser des plans.

  • 26 P. Désabres, op. cit., p. 64-65.

22Au sud, les carrières de calcaire rencontrent le tracé de la ligne 6 sur un tiers de sa longueur. Les ouvrages du métro sont situés entre un et quinze mètres au-dessus des galeries. Des déblais, qui ont servi à la consolidation des galeries, ne sont pas toujours assez tassés. Il existe des fontis - les ciels de carrière se havent de l’intérieur et un trou peut remonter jusqu’à la chaussée. On compte plus de quatre-vingts fontis sous la ligne 6, dont le plus important, sous le boulevard de Vaugirard, fait treize mètres de haut, soixante-dix mètres de base, et a failli venir au jour26. Il faut donc combler ces gouffres en souffrance, en maçonnant la base et en remplissant le trou avec de la meulière ou de la terre mouillée, qui se tasse mieux.

  • 27 Le Génie civil, lviii, 22 avril 1911, p. 509-516.

23Au nord de Paris, les carrières de gypse ont jusqu’à dix mètres de haut, soit dix mètres de vide. Très résistant à la compression, on a conservé des piliers de gypse pour éviter d’étayer. Les pressions exercées sur ces points réduits sont considérables. De l’ordre de vingt-deux kg/cm2, contre deux à cinq kg/cm2 sur les parois du tunnel du Gattico, sous les Alpes, dont le percement est contemporain des travaux du métro de Paris. Des étais, laissés sur place lorsque les carrières ont été abandonnées, ont pourri, se sont effondrés, compliquant la tâche des bâtisseurs qui avouent « progresser dans une forêt d’étais »27. Pour corser l’affaire, les plans des carrières ont été perdus. On en retrouve un exemplaire chez un vieux géomètre. Pour progresser dans cet univers instable, le tunnel du métro est soutenu par des colonnes de maçonnerie, coulées sous les voies, et les parois sont étayées de lourds renforts perpendiculaires, qui viennent parfois s’appuyer sur des piliers de gypse qu’on a laissés en place. Le tout est invisible pour le passager quotidien.

Plaintes

  • 28 Archives de Paris, 1602 W 36.
  • 29 Archives de Paris, 1602 W 42.

24On ne peut négliger totalement l’avis de la population et c’est brièvement que seront évoquées les plaintes des riverains des chantiers. Outre ceux qui se plaignent du bruit, il y a les commerçants qui ne peuvent installer leur étal. Ainsi, M. Dietz, fabricant de parapluies, sis au 110 rue de Rivoli, qui, à cause de l’emprise du chantier, réclame de ne pas payer la taxe due pour ses étals28. Il est débouté : par arrêté préfectoral, une gêne de moins de sept jours ne saurait entraîner de dédommagement. Les archives de Paris mentionnent un bistrotier, place du Châtelet, qui voit sa recette passer de 46 000 francs en 1905 à 28 000 francs en 1907, son établissement étant masqué par un échafaudage relatif aux travaux du métro de février 1906 à novembre 1907. Il doit enrager d’autant plus qu’à cette période, des centaines d’ouvriers travaillent sur place [cf. infra, la double traversée sous fluviale de la ligne 4]. En juillet 1907, notre marchand de vins et liqueurs accepte les 3 000 francs que lui propose la mairie qui s’en tire à bon compte29. Ces deux cas ne sont pas exceptionnels.

  • 30 Archives de Paris, 1602 W 33.

25Par ailleurs, en juillet 1910, parlant du chantier de la place de l’Opéra, où trois lignes se croisent en se superposant, les journaux semblent s’en donner à cœur joie : « Les saboteurs de Paris » pour Le Matin, « Paris-gâchis » pour La Liberté ; la manchette de L’Intransigeant, dit L’Intran, ferait presque sourire : « Les enlaidisseurs de Paris avouent qu’ils en ont encore pour deux ans. Ils se proposent, au surplus, d’autres sabotages. L’Étranger proteste avec nous contre l’incurie administrative dont notre belle capitale est victime. »30 Les nouveautés architecturales à Paris sont souvent vouées aux gémonies. Et puis, on s’y fait...

Austerlitz, Passy, Cité : quelques chantiers

Le viaduc d’Austerlitz

  • 31 L. Biette, « Le métropolitain de Paris », Revue de Paris, 1906, p. 47-58.
  • 32 M. Fauconnier, Le Renforcement par soudure à l’arc du viaduc d’Austerlitz, Paris, 1939, p. 30.

26Paris n’est pas une ville montagneuse, mais de longues dénivellations font que souvent le métro, dont le plan doit rester le plus horizontal possible, sort à l’air libre et devient « aérien ». C’est ce qui arrive, entre autre, lors de franchissements de la Seine. Sur la ligne circulaire sud/6 à Bercy, les voies du métro se superposent à un pont déjà construit, et rehaussé pour l’occasion d’un viaduc de pierre. Plus en aval, la ligne 5 franchit la Seine sur le viaduc d’Austerlitz. Les fondations sont creusées à dix mètres sous le lit du fleuve, à l’air comprimé. Mais, c’est plus un ouvrage qu’un chantier qu’il faut décrire. Bond d’acier de cent quarante mètres de portée, supplantant les cent dix-sept mètres du jeune pont Alexandre III (inauguré en 1900), le viaduc d’Austerlitz est articulé31. En trois points de l’arc, un « axe en acier de 150 millimètres de diamètre sur lequel se referment deux pièces d’appui en acier moulé » écrit l’ingénieur Fauconnier32 en 1939, ce qui permet au pont de supporter les déformations ducs au poids mort, c’est-à-dire au poids du métal de l’ouvrage lui-même, et au brusque surcroît de poids et de vibrations de deux trains se croisant. Le petit cylindre de cette articulation ne tient que par la pression qu’exercent sur elle les deux segments d’arcs qui l’entourent, ce qui donne à la construction un petit aspect d’équilibriste.

  • 33 L. Biette, op. cit., p. 47-58.

27Mais surtout le viaduc d’Austerlitz vaut pour le profil de son tracé d’accès rive droite. Ici, la contrainte était double : à la fois une courbe et une rampe. A l’accoutumée, pour les courbes de viaducs, on pose bout à bout des segments droits. Ici, les ingénieurs ont raffiné la chose. A la fois courbe et pentu, l’accès au viaduc est hélicoïdal, de même que les poutres latérales qui soutiennent les rails. C’est une pure application géométrique, hélas à peu près invisible aujourd’hui dans le décor rectiligne des immeubles de verre de la rive. Maîtrise complète de l’acier, cette solution est cependant plus chère et, note Louis Biette, « paraît ne convenir que si l’on doit tout sacrifier aux considérations esthétiques »33. D’ailleurs, on ne sacrifiera plus : ce profil hélicoïdal est unique.

Le viaduc de Passy34

  • 34 P. Désabres, op. cit., p. 74-77.

28Dernière traversée en viaduc en aval du fleuve, le viaduc de Passy, toujours sur la circulaire sud/6, est une silhouette de carte postale : son allure à la fois lourde et gracile, la tour Eiffel en toile de fond, et un métro qui passe sur son premier étage. Une image d’Épinal à Paris, en somme. Ce viaduc a représenté un lot particulier, soumis à concours, ce qui est original, puisque d’habitude, les ouvrages sont définis au préalable et que les candidats se limitent à proposer un rabais. La contrainte principale est l’espace entre les piles, fixée par les services techniques de la navigation en Seine, afin que les péniches puissent circuler. Les associés Daydé et Pillé remportent le concours, tandis qu’un prix est décerné aux perdants, d’autres grands noms de la construction du métro, par ailleurs. La construction des piles est attribuée à Gonchon et Juste.

29Sur le flanc du coteau de Passy, la ligne circulaire sud/6 sort à l’air pour franchir le petit bras de la Seine, s’appuyer sur la poupe de l’île aux Cygnes et franchir ensuite le grand bras. La ligne, qui traverse en cet endroit la vallée de la Bièvre, reste aérienne jusqu’à la rue de Vaugirard - le métro n’est jamais aérien pour l’agrément de ses passagers. Une difficulté se présente : à l’emplacement exact du tracé, une passerelle piétonne, construite en 1867, qui s’appuie sur l’île aux Cygnes, franchit le fleuve en deux portées de quatre-vingt-dix et cent vingt mètres. Il est impossible de la conserver et de l’élargir pour y faire passer le métro. Mais difficile aussi de la détruire : point de passage important, le pont le plus proche est à plus d’un kilomètre. Le métro, qui a encore une image à conquérir en 1902, ne veut pas gêner. La solution retenue est simple en apparence : déplacer légèrement la passerelle, la conserver comme point de passage pendant le chantier du viaduc, puis la détruire. On va faire glisser la passerelle de vingt-neuf mètres en aval, pour qu’elle conserve un appui sur l’île.

30Le 20 juillet, la portée de cent vingt mètres est détachée du sol, soulevée d’une vingtaine de centimètres, placée sur des rails. Le lendemain, les vingt-neuf mètres sont parcourus en quatre heures. Le 26 juillet, la grande portée est ré-ouverte aux piétons.

31Pour la petite portée, on procède différemment. Dans ce cas, on peut bloquer la circulation sur le fleuve. Le 19 août, sous l’ouvrage, on place des chalands chargés de sable, et équipés d’échafaudages qui sont en contact avec la passerelle. On détache la passerelle du sol. On enlève alors le sable des chalands, qui soulèvent la passerelle. Le 20 août, les vingt-neuf mètres sont parcourus en quarante-cinq minutes. Le 23 août 1902, la passerelle est réouverte sur toute sa longueur. Le chantier du viaduc peut commencer. Il est très classique, si l’on peut dire. Le travail des fondations se fait en air comprimé, on emploie du ciment et de la pierre pour les fondations et les piles, et de la fonte et de l’acier pour les parties métalliques.

La traversée sous l’île de la Cité

  • 35 Archives de Paris, VI O8 13.

32Mais, le chantier de la double traversée sous-fluviale de la ligne 4 apparaît autrement plus spectaculaire. À lui seul, ce chantier rassemble toutes les prouesses techniques des chantiers du métro : bouclier, galerie classique, fonçage, travail sous l’eau, congélation du sol35. A dire vrai, il n’y manque qu’un pont.

  • 36 Archives de Paris, idem. Projet de passage fluvial sous la cité, daté avant 1904, plans 3310.

33Le tracé emprunté aujourd’hui ne correspond pas au tracé original. Primitivement, la ligne 4 devait, au débouché de la rue de Rennes, obliquer vers l’Est, passer sous l’Institut, friser la proue de l’île de la Cité. Tracé qui est la rémanence d’un projet haussmannien visant à percer la rue de Rennes jusqu’à la Seine. L’obstacle était le passage sous l’Institut. Ses membres craignirent les trépidations36. En définitive, en quittant l’axe de la rue de Rennes, la ligne 4 prend le boulevard Saint-Germain, bifurque dans la rue Danton, passe sous les voies du chemin de fer d’Orléans, traverse le petit bras de la Seine, l’île de la Cité, frôlant le dessous d’une caserne, puis le grand bras, et, une fois revenue sur la terre ferme, elle doit encore passer sous la ligne 1. En tout, 1 092 mètres de chantier, adjugés à Louis Chagnaud.

  • 37 L. Suquet, « Note sur la traversée sous-fluviale de la Seine par la ligne métropolitaine n° 8, de (...)

34Les traversées sous fluviales se font en caissons (celle de la ligne nord-sud/12 est faite au bouclier et le tunnel est tapissé d’anneaux de fonte). Ces caissons sont construits en amont, sur le quai des Tuileries, puis apportés sur le chantier par flottage sur la Seine. A la verticale du point de fonçage, on les coule, en les lestant de 2 000 tonnes d’eau. Des pieux, fichés dans le lit du fleuve, servent à guider la descente de ces mastodontes, qui, une fois posés sur le fond, ne peuvent plus être déplacés37. Le travail de havage sous le caisson peut alors commencer. La chambre de travail est une poche d’air sous le caisson. Elle n’a pas été immergée. On y travaille en air comprimé, pour éviter les infiltrations d’eau. Les déblais sont évacués par les conduits qui relient les chambres de travail à la surface. Une fois les caissons enfoncés dans le lit et lestés définitivement avec du béton, il faut les relier entre eux. Entre chaque caisson, en effet, on s’est réservé un espace d’un mètre cinquante en cas de déviation dans l’axe, lors du coulage et du fonçage. Pour abouter deux caissons, on construit une arche de béton qui entoure ces intervalles. Puis à l’abri de cette arche, on perce à l’horizontale le court espace qui sépare deux caissons. Pour construire cette arche, il faut commencer par les piliers. On descend dans le fleuve un petit caisson, dans lequel des hommes font de la maçonnerie, à l’abri de l’eau. Peu à peu, ce petit caisson remonte vers la surface, en laissant sous lui une colonne de maçonnerie. Ensuite on relie les deux colonnes qui se trouvent de part et d’autre de l’intervalle. Pour ce faire, on coule un caisson à l’endroit de la future arche. On l’assèche et on y travaille, mais pas en air comprimé. Ce n’est qu’une fois cette arche totalement réalisée, et dont l’étanchéité est assurée par de la mousse, qu’on peut percer le petit bouchon de terre entre les caissons. L’Illustration du 21 décembre 1907 parle de « maestria » à propos de cette prouesse technique. Enfin, l’état extérieur des ouvrages est vérifié par des ouvriers sous cloche à plongeur, qui recouvrent le tout de cinquante centimètres de glaise.

  • 38 J. Robert, Notre métro, édité par l’auteur, 1983. À titre de comparaison L. Biette (« Le métropoli (...)

35Les stations Saint-Michel, Cité et Châtelet sont aussi faites de caissons. C’est d’ailleurs ce qui leur donne une forme caractéristique, puisque ces trois stations sont plus hautes que les autres, huit mètres cinquante sous clef, des quais de trois mètres cinquante de large, alors qu’une station normale fait cinq mètres quatre-vingt-dix de haut et ses quais, quatre mètres de large. Les caissons sont construits sur place, à même la rue. Chaque station est composée de trois caissons. Le poids d’un caisson central est de 11 000 tonnes38. Leur structure atteint le troisième étage des immeubles et prend toute la largeur des rues. Leur encombrement équivalait à peu près à celui d’un cuirassé échoué sur les Champs-Elysées. Une fois le caisson construit, on creuse sous lui pour le foncer dans la terre. Jusqu’à quatre mètres de profondeur, le travail dans les chambres de travail se fait à l’air libre. Entre quatre et huit mètres, toujours à l’air libre, mais avec des pompages d’eau. Au-delà, le travail se fait en air comprimé.

36Le passage sous l’île de la Cité se fait par la classique galerie boisée. Mais non sans quelques incidents. La caserne qui y est bâtie, aujourd’hui la préfecture de Police, n’a pratiquement pas de fondations. Au terme des travaux, les ingénieurs ne déplorent que quelques fissures sur les murs. Mais, Jules Romains, dans Les Hommes de bonne volonté (I, 1932), donne un autre point de vue, puisque « le même trois octobre [1908] une partie de la cour de la caserne de la Cité s’était éboulée dans la galerie en construction du métro Châtelet-Porte d’Orléans et le cheval d’un garde municipal avait inopinément disparu dans le gouffre ». Rien n’est dit dans les sources consultées de ce cheval englouti. Mais, l’affaire, la chute et le silence ensuite semblent tout à fait plausibles.

  • 39 Le Génie civil, LVII, 21 mai 1910.

37Le bouclier a, quant à lui, été très peu employé, seulement sur les cent quatre-vingt-quinze mètres qui relient la station Saint-Michel au carrefour rue Danton/boulevard Saint-Germain. Prévu pour travailler en terrain aquifère, bien qu’il n’ait jamais servi à cela39, il s’est probablement arrêté plus tôt que prévu. Le terrain qu’il doit creuser est en légère courbe et la machine a tendance à prendre la tangente au sens premier : elle avance tout droit. Pour pallier cela, on perce une galerie pilote, à l’avant du bouclier, dit le Génie civil. On y coule du béton et on y scelle un patin de fonte. Le bouclier vient glisser sur ce patin et peut alors progresser en courbe. Mais il ne parcourt que quatre-vingt-trois des cent quatre-vingts mètres prévus. Les couches les plus meubles du sol sont disloquées par le bouclier et leurs mouvements disloquent à leur tour les maçonneries déjà construites. On achève donc à la main.

  • 40 Le Génie civil, LIV, 1908-1909.

38Mais la fraction la plus difficile à creuser se situe entre la station Saint-Michel et la Seine. 11 faut passer à dix mètres en dessous des voies du chemin de fer d’Orléans, qui sont à peu près à hauteur de la Seine. Le sol est sablonneux et humide. Les voies de chemin de fer rendent impossible tout fonçage. Il faut progresser horizontalement. Et, avant tout, renforcer les voies de chemin de fer, pour éviter qu’elles ne s’effondrent une fois qu’on aura creusé sous elles. Pour ne pas perturber le passage des trains, il ne fut possible de travailler qu’entre vingt-trois heures cinquante et quatre heures quinze du matin, laps de temps très court40. Les autres parties du chantier travaillaient en permanence. La construction de chaque pilier sous les voies d’Orléans a pris deux mois. On compte huit piliers en tout.

  • 41 « Les nouveaux fonçages par congélation », série d’articles dans le Génie civil, 18 et 25 janvier, (...)

39Cela ne change cependant rien à la qualité du sol. Les ingénieurs parlent de sables boulants, presque de sables mouvants. Puisque le sol est chargé d’eau, autant le congeler pour le durcir. Pour étonnante qu’elle soit, cette solution n’a rien d’extraordinaire à l’époque. La congélation du sol est une technique employée dans les mines pour creuser les puits41. Pour congeler, on fait passer dans le sol des tuyaux où circule un liquide refroidissant. Ici, du carbonate de calcium à - 20°C, qui refroidit le sol par irradiation. La nouveauté consiste à congeler le sol horizontalement. D’ailleurs, dans la partie la plus difficile, un article du Génie civil de 1902 précise qu’on a employé la congélation verticale, technique la mieux connue et la mieux maîtrisée. Même le forage des conduits pour y glisser les tuyaux de congélation présente des côtés homériques. Les machines à percer ont été construites spécialement pour l’occasion. Elles sont équipées d’une sonde creuse où de l’eau injectée à une pression de trente kg/cm2 dégage les déblais et refroidit le tube. La sonde est coiffée d’un mini trépan en diamants. Lorsque des silex viennent se coincer dans le trépan, les diamants se dessertissent, ce qui peut finir par coûter cher, puisqu’une couronne vaut 10 000 francs. La congélation horizontale est un semi-échec. La congélation verticale est plus réussie. Une usine de congélation a été établie sur le fleuve, à l’abri de l’eau.

  • 42 Archives de Paris, 1062 W 65.
  • 43 N. Lauriot, « L’adaptation géographique et technique des chemins de fer urbains », thèse de doctor (...)
  • 44 A. Bois, op. cit. ; J. Robert, op. cit.

40En quarante jours, les 1 395 m3 de terre à congeler sont refroidis. On travaille alors par galerie boisée. C’est, semble-t-il, le seul tunnel percé en utilisant la méthode de la congélation. On met dix mois, de décembre 1908 à septembre 1909, pour percer et maçonner ces quatorze mètres cinquante de chantier. Mais, l’ensemble des travaux de ce lot spectaculaire avait commencé le 18 mars 1905. Le jeudi 13 janvier 1910, les services chargés de la surveillance de la Seine annoncent qu’« il est possible que la Seine à Paris va éprouver une petite crue nouvelle d’ici dimanche 16 »42. Le 21 janvier, le quai de la Rapée est submergé. Le 26, le bassin de l’Arsenal se déverse dans la ligne 5. Le 28, le débit de la Seine atteint 2 300 m3 par seconde, contre 200 en été. Neuf jours après l’inauguration officielle de la double traversée sous fluviale de la ligne 4, tout n’est pas achevé mais tout est noyé43. Sur les soixante-quinze kilomètres exploités avant la crue, toutes lignes confondues, trente-deux ne sont pas touchés par les eaux. Les réouvertures de ligne s’échelonnent du 15 mars 1910 pour la ligne 1 au 17 avril pour la ligne 644. Sur la ligne 4, la station Saint-Michel est ouverte définitivement le 9 juillet, et la station Châtelet, le 10 décembre. Le chantier a duré cinq ans et dix mois.

41C’est la passion conjointe des coulisses de la ville - et de Paris - qui a guidé cette recherche sur la construction des infrastructures du métro. Savoir comment se sont déroulées les opérations avant que tout soit fait, dans le décor - mosaïques, publicités, accès en surface, matériel roulant - pour qu’on oublie les difficultés, les aléas et même les réussites d’un tel ouvrage. En 1910, le réseau du métro, qui compte alors huit lignes, n’est pas achevé, loin de là. Mais, dès sa première année d’exploitation, c’est un succès, humain et commercial. Le métro ne fut pas le sépulcre anticipé que prévoyaient ses détracteurs.

42A bien y regarder, ce grand chantier, cette multitude de chantiers voués à la même construction, se présente moins comme un laboratoire expérimental que comme un lieu de mise en œuvre de techniques éprouvées, mais à l’échelle de toute une ville, une des plus grandes d’Europe. Le métro, en définitive, a surtout été construit à la pioche. Cependant, au terme de dix ans de chantier - un chantier qui semble avoir pour vocation de ne s’achever jamais -, un constat s’impose : le rêve de l’ingénieur s’est réalisé. Partout où les plans l’avaient décidé, le métro est passé.

Intérieur du caisson de Rive droite à la station Saint-Michel, 1905. Archives RATP A388.

Chambre de travail à l’intérieur du caisson, station Cité, 1906. Archives RATP A395.

Notes

1 Bibliothèque administrative de la Ville de Paris.

2 P. Désabres, « De quelques aspects techniques de la constrution de l’infrastructure du chemin de fer métropolitain municipal de Paris, 1898-1910 », mémoire de maîtrise en histoire des techniques, P. Benoît dir., Université Paris I-Sorbonne, 1997, 1.1 98 p., t. II 80 p., p. 9-11. Archives RATP, cote OUV 1366.

3 P. Désabres, op. cit., p. 13-16.

4 Archives de Paris, V2 O8 5 ; D. Barjot, Travaux publics en France, un siècle d’entrepreneurs et d’entreprises, 1883-1992, Paris, Presses ENPC, 1993 ; N. Yapp, 150 ans de photographies de presse, 1995, p. 431.

5 D. Barjot, op. cit. ; P. Désabres, op. cit., p. 36-39.

6 P. Désabres, op. cit., p. 29.

7 Le Génie civil, XXXII, 1897-1898, p. 328-332, compte rendu d’un livre de R. Legouez, L’Emploi du bouclier dans la construction des souterrains.

8 R.-H. Guerrand, L’Aventure du métropolitain, Paris, La Découverte, 1986.

9 Le Génie civil, 21 juillet 1900 ; 9 mars 1901 ; 11 avril 1903.

10 Archives de Paris, Liasse V3 O8 6. Rapport de Pollet, inspecteur de la section Ouest, 27 juillet 1903.

11 J. Hervieu, Le Chemin de fer métropolitain de Paris, 1903.

12 Le Génie civil, XXXIX, 1901, p. 149-158.

13 G. Bechmann, « Note sur le nouveau mode de construction des souterrains appliqué au collecteur parisien de Clichy », Annales des Ponts et Chaussées, 1897, p. 267-290.

14 Archives de Paris, Liasse V3 O8 6. Plainte de M. Muller, du 7 novembre 1901, rapportée par l’inspecteur général de la section Est, le 2 décembre 1901.

15 P. Désabres, op. cit., p. 18-19.

16 Bechmann et Masson, « Double passage tubulaire sous la Seine exécuté de 1906 à 1909 pour la traversée du chemin de fer nord-sud de Paris. Notice », extrait des Annales des Ponts et Chaussées, vol. I, 1913.

17 A. Bois, L’Épuisement des eaux au chemin de fer métropolitain de Paris, 1948.

18 R.-H. Guerrand, Mémoire du métro, Paris, 1961, p. 55.

19 A. Hurtet, Un cinquantenaire, 1900-1950. Le métropolitain et les vestiges du Vieux Paris, Paris, 1950.

20 J. Hervieu, op. cit.

21 A. Hurtet, op. cit.

22 R.-H. Guerrand, Mémoire. ..,op. cit.

23 A. Hurtet, op. cit.

24 M. Gaillard, Du Madeleine-Bastille au Météor, une histoire des transports parisiens, 1991.

25 Cité par Wickersheimer et Weiss, « Notice sur la consolidation des anciennes carrières sous le tracé du métropolitain dans l’enceinte de Paris », Annales des Mines, 10e série, t. iii, 1903.

26 P. Désabres, op. cit., p. 64-65.

27 Le Génie civil, lviii, 22 avril 1911, p. 509-516.

28 Archives de Paris, 1602 W 36.

29 Archives de Paris, 1602 W 42.

30 Archives de Paris, 1602 W 33.

31 L. Biette, « Le métropolitain de Paris », Revue de Paris, 1906, p. 47-58.

32 M. Fauconnier, Le Renforcement par soudure à l’arc du viaduc d’Austerlitz, Paris, 1939, p. 30.

33 L. Biette, op. cit., p. 47-58.

34 P. Désabres, op. cit., p. 74-77.

35 Archives de Paris, VI O8 13.

36 Archives de Paris, idem. Projet de passage fluvial sous la cité, daté avant 1904, plans 3310.

37 L. Suquet, « Note sur la traversée sous-fluviale de la Seine par la ligne métropolitaine n° 8, de l’esplanade des Invalides à la place de la Concorde », Annales des Ponts et Chaussées, 10e série, t. III, 1911, 3-4.

38 J. Robert, Notre métro, édité par l’auteur, 1983. À titre de comparaison L. Biette (« Le métropolitain de Paris », op. cit.) donne le poids total du viaduc de Passy, hors culées : 3 800 tonnes.

39 Le Génie civil, LVII, 21 mai 1910.

40 Le Génie civil, LIV, 1908-1909.

41 « Les nouveaux fonçages par congélation », série d’articles dans le Génie civil, 18 et 25 janvier, 1er février 1902.

42 Archives de Paris, 1062 W 65.

43 N. Lauriot, « L’adaptation géographique et technique des chemins de fer urbains », thèse de doctorat en géographie, Université Paris 1, 1996.

44 A. Bois, op. cit. ; J. Robert, op. cit.

Table des illustrations

Légende Intérieur du caisson de Rive droite à la station Saint-Michel, 1905. Archives RATP A388.
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Légende Chambre de travail à l’intérieur du caisson, station Cité, 1906. Archives RATP A395.
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