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Ingénierie

Le Pont de Léonard de Vinci – Un Objet d’art appliqué

 

L’article suivant est de Tormod Dyken, Administration norvégienne des Ponts et Chaussées, Section des Ponts
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Dans la municipalité de Ås, à environ 20 kilomètres d’Oslo, se trouve une construction assez spéciale qui est à la fois un pont et une sculpture. Pour les piétons et les cyclistes, il rend possible la traversée sans danger de la grand-route E18, de même qu’il offre aux automobilistes une belle vue d’arches aux formes superbes. Le pont semble davantage être la production d’un artiste que celle d’un ingénieur, bien qu’il ait fallu faire des efforts d’ingénierie et de créativité pour réaliser le concept.

Lors d’une exposition des œuvres de Léonard de Vinci, l’artiste norvégien Vebjørn Sand eut l’idée de traduire le plan original du pont de Léonard en une plus petite passerelle moderne. Le plan original de Léonard était de construire un énorme pont de pierre sur la Corne d’Or, un estuaire en forme de corne divisant l’Istanbul européen. Doté d’une travée d’à peu près 234 mètres et d’une hauteur libre d’environ 40 mètres, le pont aurait été une des merveilles du monde s’il avait été construit.

 

La conception originale du pont de Léonard
La conception remonte à environ 1502 quand le sultan Bajazet II envisageait de remplacer un pont flottant en bois sur la Corne d’Or par un pont plus permanent. Dans une lettre, Léonard proposa un pont de pierre et décrivit la façon de le construire. Grâce à cette lettre et avec un petit dessin montrant le plan et l’élévation, il est possible de se faire une idée des principes de la construction. Des examens effectués de nos jours concluent que la construction du pont aurait été faisable techniquement. Cependant, le sultan n’a probablement pas osé mettre le projet en œuvre ou il a estimé qu’il aurait coûté trop cher – quoi qu’il en soit, le pont ne fut pas construit.
Bien qu’il ne fût jamais construit, l’idée du pont est en elle-même fascinante. La travée du pont aurait surpassé tout ce qui avait été construit auparavant. Pour bien comprendre l’ampleur du projet, il faut tenir compte du fait qu’à cette époque, la plus longue travée était de 37,5 mètres, et même qu’à la fin de l’ère du pont de pierre, au début du 20e siècle, la travée la plus longue n’avait que 90 mètres – Friedensbrücke (1905), Plauen, Allemagne. Aujourd’hui, le pont sur le fleuve Wuchao (1990) dans la province Hunan en Chine, avec une travée de 120 mètres, a la plus longue arche de pierre au monde.
Le pont de Léonard n’est pas seulement une vaste construction, mais il a aussi une belle forme – et la forme a son utilité. Le système portant de base consiste en trois arches : une arche verticale supportant les charges verticales et deux arches inclinées – une de chaque côté. L’arche verticale, dont le rapport de la hauteur à la travée est de 1 à 6, paraît suivre la ligne de poussée. Cependant, la largueur requise de la voie du pont aurait produit un pont très étroit eu égard à la charge latérale. Pour assurer la stabilité latérale, Léonard ajouta les arches inclinées au pont, lui donnant ainsi son aspect caractéristique.


L’interprétation de l’artiste
Le pont en bois à Ås en Norvège ne doit pas être considéré comme un modèle à large échelle de la conception du pont de Léonard, mais comme une interprétation exprimée en bois. L’artiste Vebjørn Sand était fasciné par la Renaissance et en particulier par la hardiesse et la beauté du concept du pont de Léonard. Il l’étudia minutieusement et devint l’animateur de la réalisation de l’idée en un vrai pont en bois. Grâce à la collaboration entre l’artiste, l’Administration des Ponts et Chaussées, le fabricant de lamellé-collé, les architectes et l’ingénieur-conseil, les principes de base du concept furent traduits en un modèle en bois admirablement esthétique.
La forme de la passerelle suit fidèlement le tracé des lignes du petit croquis de Léonard, mais d’une manière plus prononcée. L’utilisation du bois de construction lamellé-collé exige une construction plus légère et minimaliste – en réalité une nouvelle construction. Mais encore, la nouvelle construction moderne en bois de construction lamellé-collé rassemble tous les éléments structurels de l’ancien pont de pierre ; la surface du pont, avec son affaissement de chaque côté, saute par dessus les arches avec élégance. L’arche de poussée principale porte la charge verticale et les arches inclinées assurent la stabilité latérale – tout comme le pont de pierre conçu par Léonard.

Le pont en bois de construction

Le système statique du pont consiste en trois arches inarticulées en bolis lamellé-collé avec une section transversale arrondie et triangulaire, de taille décroissante des culées au sommet de l’arche. Aux culées se trouvent des bouts fixes assurés par des barres d’acier insérées et collées. L’arche centrale est composée de quatre segments, les deux autres de trois segments, qui sont rigidement attachés par des plaques d’acier encastrées et des goujons. Les arches offrent un très bon exemple des possibilités de façonner du bois de construction lamellé-collé. La surface complexe des arches était spécifiée par les coordonnées d’un treillis de 150x1150 mm, et à partir de ces coordonnées, le bois était façonné par une meule assistée par ordinateur.
La surface du pont est soutenue par l’arche principale au milieu, suivant la forme convexe des arches. De chaque côté, le pont s’affaisse ainsi que l’indique le dessin de Léonard et le soutien nécessaire est fourni par de minces piliers d’acier. L’utilisation de poutres lamellées-collées laminées sous pression pour la surface du pont permet de suivre les lignes régulières du concept. Les poutres sont pré-courbées et serrées ensemble à l’aide de barres d’acier pré-contraintes à haute résistance formant le ruban continu d’une dalle. La surface du pont est recouverte d’une membrane étanche et d’une couche d’usure.
Le pont est très exposé aux intempéries parce qu’il est peu protégé par des moyens structurels. Le placage, le revêtement en matière plastique, les boiseries et cetera furent tous rejetés pour des raisons d’esthétique, laissant la protection chimique comme le seul moyen d’obtenir une longueur raisonnable de vie active. Parmi le choix de procédés chimiques, le créosote fut rejeté pour des raisons d’optique (trop sombre) et le traitement CCA pour des raisons écologiques, laissant un certain nombre de systèmes respectueux de l’environnement dans le but de compenser les effets réduits et le manque de vie à long terme.


Les systèmes qui furent appliqués :
1.  chaque lamelle des arches est traitée sous pression avec le Scanimp, un agent lourd sans métal de la classe AB, c’est-à-dire qui n’est pas recommandé pour le contact avec le sol

2.  les éléments de l’arche collés, polis et finis sont traités sous pression avec Ultrawood qui est une émulsion cireuse à base d’eau créant une surface hydrofuge


3.  Pour éviter encore plus l’entrée de l’eau, la construction finie reçut deux couches de peinture à l’huile quelque peu pigmentée. Ce traitement doit être répété après quelques années.


4.  Pour protéger encore davantage les arches en bois de construction lamellé-collé, qui sont particulièrement exposées à l’humidité, des barres de bore furent insérées dans des trous pré-forés près des culées. Ces barres seront inactives tant que le bois reste sec, mais l’entrée de l’humidité fera se dissoudre le bore et empêchera localement la pourriture. Les barres de bore doivent être inspectées régulièrement et remplacées s’il le faut.


5.  Le règlement norvégien sur la conception des ponts exigent une durée de service de 100 ans pour tous les ponts – y compris les ponts en bois. Avec le traitement ci-dessus, cette exigence ne peut pas être satisfaite. La durée de service fut estimée à environ 40 ans sans aucuns travaux de reconstruction. Une exception au règlement sur la conception but accordée à ce sujet pour des raisons artistiques et d’esthétique.


6.  Après deux ans d’exposition, l’ouvrage d’art a toujours bon aspect. Cependant, la massive section transversale des arches et les changements de température et d’humidité provoquèrent des fissures. Les fissures ne sont pas encore alarmantes, mais à long terme, les fissures sur la surface supérieure, recueillant de l’eau et la laissant pénétrer dans la section transversale, provoqueront la désintégration. On envisagea de colmater les fissures, mais ce fut rejeté. D’habitude, une nouvelle fissure s’ouvre à la jonction de la matière de remplissage et du bois, et cela aggrave la condition. Cependant, les fissures sont surveillées et si la condition empire, des mesures telles que le placage doivent être prises.


Conclusion
À part l’inquiétude quant à la longévité, on peut conclure que le Pont de Léonard de Vinci fut un projet réussi. Le pont a attiré une attention considérable et de nombreux commentaires positifs. Ce n’est ni le pont d’un ingénieur ni le moyen le plus efficace de passer au-dessus d’une grand-route, mais il fait ce qu’il doit faire, il offre aux usagers de la route une belle chose à voir, à la municipalité, une sculpture et aux piétons et cyclistes qui passent sur le pont, une aventure agréable. Enfin et surtout, le pont original et élégant peut encourager le public à s’intéresser davantage aux ponts en général.

 

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