Les tunnels souterrains et les fondations de ponts sous la nappe phréatique sont parmi les structures de génie civil les plus étonnantes de l'humanité. Les espaces de travail, ou caissons, sont pressurisés avec de l'air comprimé pendant la construction pour empêcher l'infiltration d'eau souterraine, et les ouvriers appelés sandhogs passent à travers des sas de pression pour entrer et sortir des caissons. Mais que sont les caissons pressurisés ?

La construction du pont de Brooklyn a utilisé un caisson pressurisé. Il s'agit d'une structure de retenue étanche. Cela a entraîné la mort ou des blessures permanentes de nombreux ouvriers à cause du mal de décompression, également appelé maladie du caisson.

Qu’est‑ce qu’un caisson pressurisé ?

Un caisson est une structure étanche qui sert d'ancrage à une fondation. Vous devez construire un quai. Ce quai peut être flottant ou fixe. Si c’est un quai fixe, un caisson sera utilisé comme base de la structure sur le fond aquatique.

Parce qu’il apporte de la stabilité, un caisson peut être un composant important de tout projet de construction. Un caisson peut être utilisé pour répartir la charge uniformément là où le sol peut et va se déplacer sous le poids d’une nouvelle structure. Cela permet au bâtiment d’offrir un coussin homogène plutôt que de s’affaisser différemment selon les fluctuations du sol en dessous.

Les caissons sont forés verticalement dans le substratum rocheux pour soutenir les culées de pont, tandis que les tunnels sont forés horizontalement et utilisés pour les routes, les chemins de fer, les métros, l’eau et les égouts. 

Les tunnels, qui étaient auparavant excavés par des équipes de sandhogs à l’aide de pioches, de pelles et d’explosifs, sont maintenant creusés par des machines de forage de tunnels (TBM), qui possèdent d’énormes têtes cylindriques rotatives avec des faces dentées qui découpent la roche et le déblais au fur et à mesure que la TBM avance. Seul l’espace devant la tête de la TBM est pressurisé dans les formations rocheuses favorables et n’est utilisé que pour l’entretien et le remplacement des dents. Cela réduit l’exposition à la pression et améliore considérablement la sécurité.

Un caisson pneumatique ou à air comprimé offre des conditions de travail sèches, ce qui est préférable pour le coulage du béton. Il convient également aux fondations où d’autres méthodes pourraient provoquer l’affaissement des structures adjacentes.  (Source : Foundation Structures) 

Précautions sanitaires liées à l’utilisation de caissons pressurisés

Les travailleurs du bâtiment qui quittent l’environnement pressurisé du caisson doivent se décompresser à un rythme qui permette une libération sans symptômes des gaz inertes dissous dans les tissus corporels, afin d’éviter le mal de décompression, une affection d’abord identifiée chez les travailleurs de caissons. Elle est appelée maladie du caisson en reconnaissance des risques professionnels.

Pendant la construction du pont de Brooklyn, qui a été édifié à l'aide de caissons pressurisés, de nombreux ouvriers ont été tués ou blessés de façon permanente par la maladie des caissons. D’autres risques comprennent le barotraumatisme des oreilles, des cavités sinusales et des poumons ainsi que l’ostéonécrose dysphorique.  (Source : Foundation Structures) 

L'installation du caisson

Un caisson peut être installé de plusieurs manières. Certains sont construits et installés sur place, tandis que d’autres peuvent être construits hors site et déplacés à leur lieu d'installation.

L'emplacement et le type de caisson détermineront la méthode d'installation. Le site d'emplacement peut parfois devoir être préparé. C’est alors qu’un batardeau est construit. Un batardeau est parfois utilisé pour dégager une zone afin qu’un caisson puisse être installé. Un batardeau est essentiellement deux barrages placés de part et d’autre d’une rivière.

Ils visent à couper l’alimentation en eau d’une zone spécifique, créant ainsi un espace sec. Ce sont des structures temporaires conçues pour aider, et non comme des solutions à long terme. (Source : Foundation Structures) 

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