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NOTE
SUR LA
CONSTRUCTION DE VANNAGES D'USINES
SUR LA TOUQUES, A LISIEUX

Par
M. BARBÉ,

Ingénieur des ponts et chaussées.

Les travaux de défense de la ville de Lisieux contre les inondations, déclarés d'utilité publique par décret du 12 mai 1887, comportaient, en particulier, la reconstruction des vannages de décharge de cinq retenues d'usines étagées sur la Touques dans la traversée de la ville. Ces ouvrages, formant barrages en travers de la rivière, étaient composés de vannes en bois accolées, disposées de manière à glisser verticalement dans un bâti en charpente pour produire, régler ou effacer les retenues.

Les crues de la Touques sont torrentielles ; cette rivière, dans la traversée de Lisieux, a une largeur moyenne de 13 mètres et une pente de 2m,50 par kilomètre ; son débit, qui en temps normal varie de 5 à 6 mètres cubes, peut s'élever en quelques heures à 80 et même 100 mètres cubes. Ce flot se précipite à travers la ville avec une vitesse qui dépasse 3 mètres par seconde à la surface.

L'insuffisance du débouché offert à cette masse d'eau par les parties rétrécies du lit de la rivière, par les vannages d'usines en particulier, occasionnait fréquemment l'inondation des bas quartiers de la ville. De plus les bâtis fixes des vannages, dont les montants verticaux n'étaient espacés que de 1 mètre en moyenne, encombraient le lit de la rivière, arrêtaient les corps flottants et aggravaient ainsi les effets des inondations. Celles-ci ont pris parfois, et notamment le 7 juillet 1875, les proportions de véritables désastres.

Les nouveaux vannages, comme les anciens, forment barrages dans la rivière ; mais les montants fixes des vannes laissent entre eux une largeur libre de 4 mètres pour assurer le passage des corps flottants. Cette largeur, jointe aux hauteurs des retenues au - dessus des seuils variant pour chaque ouvrage de 2 mètres à 2m40, a entrainé pour les vannes des dimensions exceptionnelles.

Or la manœuvre et l'entretien de ces engins restent à la charge des usiniers auxquels les nouveaux ouvrages ont été remis en toute propriété après leur exécution. Il importait donc d'assurer leur mobilité au moyen d'un mécanisme robuste et simple n'exigeant qu'un personnel très restreint, et l'on s'était posé la condition que chaque vanne pût être facilement levée à bras par un seul homme sous une charge de 2 mètres d'eau.

On a adopté, à cet effet, les dispositions suivantes :

Chaque vanne est divisée, sur sa hauteur, en deux panneaux de même largeur qu'elle, disposés de manière à pouvoir glisser verticalement l'un derrière l'autre. Quand la vanne est fermée, le panneau inférieur repose sur le radier ; le panneau supérieur est maintenu par des butoirs fixés contre les montants à la hauteur convenable au-dessus du radier pour que les deux panneaux ne se recouvrent que de quelques centimètres.

Le panneau inférieur est seul actionné par le mécanisme de levage.

Pour manœuvrer la vanne, on lève ce panneau qui dégage la rivière par le bas et vient se ranger le long du panneau supérieur. Ce dernier reste immobile jusqu'au moment où le panneau inférieur le soulève au moyen de griffes saillantes disposées à cet effet et l'entraîne dans son mouvement d'ascension. A la descente le panneau supérieur, en vertu de son propre poids, suit le panneau inférieur ; lorsque le premier est arrêté par ses butoirs, le second continue seul à descendre jusqu'au radier.

En outre, le poids-mort des deux panneaux est équilibré par un contrepoids.

Cette disposition présente plusieurs avantages :






Les vannages construits à Lisieux sont au nombre de six, l'une des cinq retenues s'étendant sur deux bras de la rivière ; ce sont de l'aval à l'amont les vannages Lambert, Gillotin, aval et amont, Lecarpentier, de la Barre et Fleuriot. Ces ouvrages sont entièrement métalliques ; leurs dimensions diffèrent peu de l'un à l'autre. Ils comportent tous des vannes de décharge de 4 mètres de débouché linéaire avec des hauteurs variant entre 2 mètres et 2m40, et des vannes de réglementation de dimensions moindres. Seules les vannes de l'ouvrage construit immédiatement en aval du pont sous la route nationale de Paris à Cherbourg (vannage Lecarpentier) n'ont que 1m54 de hauteur. En revanche, leur largeur libre a été portée à 5 mètres, de manière à correspondre aux largeurs des arches du pont.

Nous joignons, à la présente note, les dessins du vannage le plus aval (vannage Lambert) et du vannage le plus amont (vannage Fleuriot), le premier et le dernier construits. (Voir Pl. 20.)

A chaque ouvrage, le bâti fixe se compose de montants verticaux en forme de I scellés dans le radier et prenant appui pour résister à la poussée de la retenue contre une poutre horizontale également en I et placée en travers de la rivière. Cette poutre repose sur des consoles en fonte fixées aux montants et transmet les pressions horizontales à des culées en maçonneries établies sur chaque rive ; elle est recouverte d'un plancher en bois et sert de passerelle pour la manœuvre des vannes ; sa hauteur au-dessus de la retenue est réglée de telle sorte que les vannes puissent être levées à 0m50 au-dessus des plus hautes eaux.

Les montants sont entretoisés, à la partie inférieure, par les seuils en fonte des vannes noyés dans la maçonnerie du radier et, à la hauteur convenable au-dessus de la passerelle, par une poutre horizontale portant le mécanisme de levage. Sur les âmes des montants sont rivées les cornières servant de glissières aux vannes.

Les panneaux des vannes ont chacun pour hauteur la demi-hauteur de la retenue correspondante augmentée de 0m045 pour le recouvrement.

Chaque panneau est formé d'un cadre de fer en U fermé du côté d'amont par un bordé en tôle de 6 millimètres, raidi par des entretoises horizontales.

Le panneau inférieur peut être placé soit à l'amont, soit à l'aval du panneau supérieur ; la seconde disposition est la plus rationnelle, car pendant le levage du panneau inférieur la surface chargée de ce panneau diminue jusqu'à zéro, au fur et à mesure de son recouvrement par le panneau immobile. Cependant dans les premiers vannages construits, on a placé le panneau inférieur en amont de manière à le faire appliquer fortement par la pression d'eau contre le panneau supérieur ; on avait pour but d'assurer par ce contact intime l'étanchéité du joint horizontal (voir vannage Lambert, fig. 2). De la sorte, en effet, le joint est parfaitement étanche, mais si la verticalité du mouvement d'ascension n'est pas rigoureusement réalisée, il y a tendance à pénétration entre les deux panneaux et il peut arriver qu'au départ le panneau inférieur entraîne le panneau supérieur pour le laisser ensuite retomber brutalement sur ses butoirs. Il est préférable, comme on l'a fait depuis, de séparer nettement les deux panneaux en leur donnant à chacun une glissière spéciale et de placer le panneau inférieur à l'aval (voir vannage Fleuriot, coupe AB). On assure l'étanchéité du joint par une bande de caoutchouc qui, serrée au moyen d'une lame de tôle sous le panneau supérieur, est appliquée par la pression sur le panneau inférieur. Le remplacement de cette bande de caoutchouc après usure peut se faire sans difficulté lorsque la vanne est levée et ne complique pas l'entretien.

Pour provoquer au moment voulu l'entraînement du panneau supérieur par le panneau inférieur, on a employé deux procédés : au vannage Lambert, on a rivé sous le panneau inférieur une bande de tôle ou semelle faisant à l'aval du panneau une saillie de même largeur que le panneau supérieur ; au vannage Fleuriot, on a placé sur la face aval du panneau supérieur deux griffes en fer forgé en saillie sur cette face de la largeur du panneau inférieur. Ce dernier procédé a l'avantage de ne pas charger inutilement le panneau inférieur.

Les contrepoids sont constitués par des gueuses en fonte aussi longues que les vannes correspondantes sont larges. Leur section rectangulaire est déterminée dans chaque cas de manière à équilibrer le poids des deux panneaux. Chaque contrepoids est saisi à chacune de ses extrémités par une chaîne calibrée passant sur une poulie à gorge et fixée au panneau inférieur. Les poulies de renvoi des chaînes des contrepoids sont portées par une poutre spéciale placée en travers de la rivière, à la hauteur convenable pour que, les vannes étant levées à toute hauteur, les contrepoids au bas de, leur course soient encore à 0m50 au-dessus des plus hautes eaux. De la sorte, les contrepoids placés en amont des vannes les protègent en temps de crues contre les chocs éventuels des corps flottants.

La poutre des poulies peut être portée par les montants verticaux du bâti fixe, prolongés à cet effet au-dessus de la poutre portant le mécanisme de levage (vannage Fleuriot) ; dans certains cas, en raison de la grande course des vannes, cette disposition aurait donné aux montants des hauteurs exagérées ; la poutre des poulies d'une seule portée repose alors sur des colonnes en fonte élevées sur les culées de l'ouvrage (vannage Lambert).

Le mécanisme de levage se compose pour chaque vanne d'un arbre en fer forgé portant à chacune de ses extrémités un pignon en fer forgé engrenant avec une crémaillère fixée sur le panneau inférieur. L'arbre est mis en mouvement au moyen d'une roue dentée engrenant avec une vis sans fin actionnée par la manivelle soit directement, soit par l'intermédiaire d'un pignon.

L'effort sur la manivelle au départ est de 20 kilogrammes lorsqu'elle est attelée directement sur la vis, et de 8 kilogrammes lorsqu'elle est attelée sur le pignon. En faisant usage du pignon pour les vingt premiers centimètres de levée, un homme seul peut facilement lever une vanne en quatre minutes pour le premier mètre et en deux minutes pour les mètres suivants.

Les vannages de la Touques ont été remis aux intéressés le 25 juin 1890. Depuis cette époque, ils ont fonctionné très régulièrement.

Le poids total de la partie métallique de chaque ouvrage par mètre carré de débouché superficiel s'est élevé en moyenne pour les six vannages exécutés à 1.000 kilogrammes et le prix correspondant à 520 francs.

Les projets ont été étudiés et les travaux exécutés sous la direction de MM. Boreux et Luneau, ingénieurs en chef, par M. Barbé, ingénieur ordinaire, avec l'aide de M. Lainé, conducteur.

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