Sept cent quatre-vingt-douze tonnes posées sur un piston de deux mètres de diamètre : c’est le calcul que publie l’ingénieur chargé de décrire l’ascenseur à bateaux des Fontinettes pour l’Exposition universelle de 1889.
L’ouvrage se dresse à Arques, dans le Pas-de-Calais, sur le canal de Neufossé. Il a été construit de 1883 à 1887 et déclaré hors service en 1967.
Le calcul d’un ingénieur des Ponts et Chaussées
La source la plus sûre sur cet ouvrage n’est pas une brochure de visite mais un mémoire technique. Flamant, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, le décrit dans la Revue technique de l’Exposition universelle de 1889, un volume imprimé à Paris en 1893, soit six ans après l’achèvement du chantier.
Sa phrase est d’une sécheresse parfaite : le poids d’un sas chargé étant de 792 tonnes et le diamètre du piston 2 mètres, la pression nécessaire est d’environ 25 kilogrammes par centimètre carré.
Le chiffre se vérifie tout seul. Un piston de deux mètres de diamètre offre une section de 31 416 centimètres carrés, et 792 000 kilos répartis sur cette surface donnent 25,2 kilos par centimètre carré, ce que Flamant arrondit lui-même à environ 25. Le même mémoire donne ailleurs 770 tonnes comme poids à soulever par le piston des Fontinettes, pour la même pression de 25 kilos : les deux valeurs coexistent dans la source, et nous les signalons toutes les deux.
La marge de sécurité, elle, était considérable. La pression dans les presses ne dépassait pas 25 atmosphères, alors qu’une virole d’essai en acier laminé sans soudure avait supporté 175 atmosphères sans la moindre déformation.
| Élément | Valeur | Source |
|---|---|---|
| poids d’un sas chargé | 792 tonnes | d’après Flamant, qui écrit 770 ailleurs |
| diamètre du piston | 2 m | d’après Flamant |
| longueur du piston | 17,13 m | épaisseur de 7 cm |
| pression dans les presses | 25 kg/cm2 | soit 25 atmosphères |
| manœuvre complète | 20 minutes | pour deux bateaux, dont 5 de mouvement |
| longueur utile d’un bac | 39,50 m | longueur totale 40,35 m |
| mise hors service | 1967 | |
| classement | 28 février 2014 | site déjà classé depuis 1987 |
Pourquoi un ascenseur plutôt que des écluses
La raison est une affaire de centimètres. Flamant l’écrit sans détour : les sas de l’écluse existante n’avaient que 34,80 à 35,10 mètres de longueur utile, et ne pouvaient par conséquent livrer passage aux bateaux de 38,50 mètres déplaçant 300 tonnes.
Le gabarit des péniches avait grandi, l’écluse non. Il fallait donc un ouvrage capable d’avaler un bateau entier, et la solution retenue a été de le soulever dans un bac rempli d’eau plutôt que de le faire monter marche par marche.
Un point mérite d’être tranché, parce que les deux sources officielles divergent. La notice du ministère écrit que l’ascenseur a été construit pour remplacer une échelle de cinq écluses ; Flamant, lui, écrit qu’il est construit à côté de l’écluse du même nom. Flamant ajoute d’ailleurs qu’une dérivation a été creusée parallèlement à cette écluse, sur la rive droite du canal.
Flamant n’en recensait que trois en fonctionnement dans toute l’Europe.
Trois en Europe, un en France
La notice du ministère qualifie l’ouvrage d’unicum en France. C’est exact, et c’est plus modeste que ce qu’on lit parfois : il ne s’agit ni d’un record d’Europe ni d’une première mondiale.
Flamant donne le contexte de l’époque. Il n’existait alors, écrit-il, que trois ascenseurs hydrauliques à bateaux en fonctionnement dans toute l’Europe : celui d’Anderton en Angleterre, celui des Fontinettes et celui de La Louvière en Belgique.
La comparaison avec La Louvière est d’ailleurs instructive : l’ouvrage belge bouclait la même manœuvre en quinze minutes, dont trois pour le mouvement, contre vingt et cinq aux Fontinettes.
Deux échecs avant l’acier : le choix du matériau n’a rien d’évident, et Flamant raconte comment il s’est imposé. La fonte a d’abord été envisagée, puis écartée après de longues discussions sur le taux de travail à adopter pour la fonte à la traction, et la rupture d’une presse en fonte à Anderton, en Angleterre, a encore accru les craintes. L’acier fondu de Terre-Noire a ensuite déçu, son taux de travail n’ayant pu dépasser 16 kilogrammes par millimètre carré. C’est donc l’acier laminé sans soudure qui a été retenu, celui-là même dont la virole d’essai a tenu 175 atmosphères.
Ce que l’ouvrage a coûté
Flamant publie le détail des dépenses, poste par poste, ce qui est rare et permet de voir où passe l’argent d’un tel chantier. L’acquisition des terrains et des bâtiments représente 165 017 francs, les terrassements et la maçonnerie 583 492 francs.
Un poste surprend : 97 000 francs pour les seules fondations à l’air comprimé de la culée aval du pont-canal, soit le sixième des 583 492 francs de terrassements et de maçonnerie. Le poste le plus lourd reste la partie métallique, 831 102 francs, fonçage des puits compris.
L’ingénieur explique non pas ce poste mais le total, environ 1 870 000 francs, par des sujétions liées à la position imposée de l’ouvrage : expropriation de bâtiments et de terrains d’une grande valeur, ouverture d’une dérivation dans un remblai élevé, passage au-dessus d’un chemin de fer, fondations difficiles, et marché passé avec la maison Cail à un moment où le prix des métaux était très élevé. Il estime qu’un ascenseur analogue ne dépasserait guère 1 400 000 francs.
Le mémoire décrit aussi les appareils annexes, et l’un d’eux dit le métier de l’époque. Pour évacuer les eaux qui tombaient dans les cales, les Fontinettes disposaient d’une pompe centrifuge capable d’élever 70 mètres cubes par heure du fond de la cale au niveau du bief d’aval, soit sur une hauteur de 10,65 mètres.
Qui a construit quoi
Les attributions divergent selon les sources, et il vaut mieux le dire que choisir. Le ministère désigne deux auteurs, l’ingénieur Edwin Clark et un ingénieur nommé Bertin.
Flamant ne cite pas Bertin. Il attribue l’avant-projet à MM. L. Clark, Standfield et Edwin Clark, porte au budget 47 670 francs d’honoraires et de droits de brevet pour Edwin Clark, nomme la maison Cail pour la partie métallique et son ingénieur en chef Brunet pour les études et les travaux, et donne la direction des travaux à M. Gruson, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et à M. Cètre, ingénieur ordinaire.
Une date circule par ailleurs partout sans source identifiable, celle d’une inauguration le 8 juillet 1888. Ni la notice du ministère ni le mémoire de Flamant ne la portent, et nous ne la reprenons donc pas.
Ce que la vue d’ensemble montre
D’en haut, on comprend que l’ascenseur n’est pas un bâtiment mais une charnière. Il raccorde deux biefs que sépare la chute de 13,13 mètres rachetée jusque-là par les cinq sas superposés de l’écluse voisine.
La vue montre aussi les trois tours carrées de maçonnerie qui guident les bacs, fondées sur pilotis comme les culées amont des aqueducs. Ce sont elles qui donnent à l’ouvrage sa silhouette d’usine plutôt que de pont.
Elle rappelle enfin le voisinage que Flamant donne comme explication du coût : la dérivation ouverte dans un remblai élevé, et le passage au-dessus de la ligne de chemin de fer de Boulogne à Saint-Omer.
À voir autour
- Le pont-canal de Briare : 662 mètres au-dessus de la Loire
- Le plan incliné d’Arzviller : 44,50 mètres sans écluse
- Les écluses de Fonseranes : un escalier d’eau de 21 mètres
Pour aller plus loin : La rubrique Patrimoine.
Sources : Flamant, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, Ascenseurs hydrauliques des Fontinettes et de la Louvière, Revue technique de l’Exposition universelle de 1889, numérisée par le Conservatoire numérique des Arts et Métiers, pour les 792 tonnes, le diamètre du piston, les durées de manœuvre, les dimensions des bacs et le choix de l’acier ; base POP du ministère de la Culture pour le classement du 28 février 2014, le site classé de 1987 et la propriété communale.