Les Carnets de C7 / Techniques

Dynamitage d'une étroiture dans le Siphon 1 de la grotte du Chalet à Aywaille.

Robert LEVEQUE

Le projet

La grotte du Chalet est l'exutoire des eaux se perdant dans le massif calcaire se développant entre Aywaille et la ferme de Piromboeuf, celle-ci étant située entre Harzé et Xhoris.

Précisons d'emblée que le travail, décrit ci-après, ne concerne pas les explorations menées par Michel Pauwels et Jacques Petit. En effet, ces deux plongeurs sont actuellement en exploration sur S4. Voir l'article sur ce sujet.
En sachant que le S1 n'a jamais été franchi. Il est shunté par une courte galerie qui mène directement au S2.

Il n'était donc pas nécessaire de rendre le S1 praticable. Mais mon envie d'expérimenter une technique particulière de désobstruction sous-marine m'a fait choisir ce siphon.

J'ai donc pris contact, fin 2002, avec le CASA, club ayant la gestion des lieux, auquel j'ai expliqué le projet, le pourquoi de mon choix et la justification de l'opération.

• Le projet consistait à forer la roche sur des longueurs de 80 cm à 300 cm avec une machine hydraulique sous-marine. De faire un tir avec des charges appropriées et de filmer toute l'opération.

• Le choix de ce site donnait de nombreuses facilités pour les prises de vues. L'endroit prodiguait également la jouissance d'un local. La position du siphon, proche de l'entrée de la grotte, donnait l'avantage d'une intervention aisée en cas de pro-blème. Et, cerise sur le gâteau, en rendant le S1 accessible, Michel et Jacques pourraient désormais mener leurs explorations au départ du S1 évitant ainsi d'être accompagnés par la boue lors de la descente à -18 dans le S2.

• La justification de ce genre de travail, pouvant sembler inutile, est de deux niveaux : d'une part, dans les siphons les passages infranchissables tels que les chatières arrêtent logiquement la poursuite des explorations. D'autre part, si certains passages, un peu plus larges, sont franchis par les spéléos-plongeurs, ils ne permettent généralement pas le passage d'une civière équipée pour brancarder, sous l'eau, un plongeur accidenté.

De là l'élaboration d'une technique, permettant d'élargir ces passages en vue des explorations et des sauvetages, me paraissait intéressante. Mais toute technique nécessite des techniciens et ceux-ci ne peuvent être formés que par un enseignement bien documenté. Cette réflexion nécessitait amplement que toute l'activité soit filmée.

Les responsables du CASA trouvèrent l'idée intéressante pour deux raisons :

• La première correspondait à un souhait de quelques membres de ce club, qui s'étaient attaqués à cette étroiture noyée en débitant le rocher au départ de la galerie aérienne sus-jacente.

• La deuxième offrait la possibilité de revitaliser les troupes autour d'une activité originale.

Accord fut pris pour démarrer l'opération dans le courant du premier trimestre 2003. En effet, il n'était pas possible de commencer de suite car il fallait réunir toutes les personnes devant contribuer de près ou de loin à cette désobstruction ainsi que les autorisations nécessaires au tir et les moyens financiers pour réaliser tout cela.

Hormis les prestations horaires des participants, le budget de cette entreprise s'est élevé à 22.703 €. Il comprenait l'installation électrique, le carburant, la régie, les explosifs, certains frais liés aux déplacements, les diverses machines et forets, les moyens de cadrage et le studio de montage. Nous avons réussi à emprunter certaines pièces et nous avons obtenu des aides en matériel, nourriture et espèces. Ce qui a permis de boucler ce budget..

Chaque donateur est devenu partie prenante du projet et a exercé son art pour l'aboutissement de celui-ci.

27 personnes ont été nécessaires aux différentes phases de l'opération. Il y avait quatre plongeurs, deux spéléos, trois électriciens, une infirmière, un climaticien, un directeur scientifique, quatre analystes, un cadreur, un assistant cadreur, un preneur de son, deux photographes, un régisseur, deux assistants régie, un monteur, une directrice de production, un conseiller et neuf sociétés donatrices.

Un planning fût préparé mais celui-ci se révéla trop optimiste car toute l'opération dépendait des autorisations de transporter de l'explosif, de le stocker et de le tirer sur le territoire de la commune d'Aywaille. Ces autorisations dépendaient de trois autorités différentes qui nous ont quelque peu retardés. Mais cela a considérablement influé sur le déroulement du projet, à commencer par la livraison du matériel explosif, la durée de l'autorisation, la disponibilité des participants. Tout cela a été un casse-tête et nous n'avons pu démarrer le tournage que le 26 avril 2003, soit bien au-delà des dates prévues.

Bien sûr, auparavant, les repérages ciné ont été faits ainsi que l'apport du matériel de forage et la préparation du chantier dans le siphon même.

Mais pour avoir des images sur l'entièreté de l'activité, il était nécessaire que chaque étape soit filmée pendant son déroulement. Par exemple, nous ne pouvions pas faire installer le matériel électrique à l'avance, je désirais que l'installation de ces divers éléments fassent partie intégrante du film. La firme d'électricité nous sponsorisant, avec ses moyens en hommes et en matériel, devant se mettre au diapason de la liberté du cadreur. Ce fut le même problème pour chaque étape des prises de vues. Depuis la ventilation de la cavité jusqu'au tir en passant par les mises à l'eau et les forages.

Nous n'avons pas pu faire tout ce qui était prévu et nous avons dû revoir certains scénarios, mais dans l'ensemble, le projet s'est déroulé de manière satisfaisante. Nous verrons bientôt cela en images.

La seule chose que je déplore c'est que mon statut de gentil organisateur se soit transformé, petit à petit, en supplicié de l'écartèlement et à certains moments, j'aurais payé cher le don d'ubiquité.

La technique

Le S1 de la grotte du Chalet commence par une courte galerie de quelques mètres ayant un diamètre de 70 cm, pour s'agrandir et faire un coude à droite lequel aboutit à une étroiture verticale de 15 cm de large sur 50 cm de haut et ce à -2,5 m de profondeur.

Avant toute action, il était nécessaire de connaître la longueur du passage à faire sauter. Pour cela un repérage fut effectué par deux plongeurs, le premier venant par l'entrée du S2 et le deuxième par le S1. Nous avons fait cela avec un matériel, fabriqué pour le besoin, constitué d'un long tube munis d'une règle graduée, d'un niveau et d'une boussole. Jacques Petit venant par l'entrée du S2 (sortie du S1) avait un mètre pliant qui devait lui permettre de mesurer la largeur du conduit par rapport à la règle graduée que je maintenais dans sa direction. Jacques devait lutter contre le courant qui le poussait avec force dans l'étroiture et moi je devais deviner et comprendre les signaux qu'il me faisait parvenir via les chocs sur le tube, car son activité m'envoyais un torrent de boue. La longueur de l'étroiture ne fut connue qu'à l'extérieur lorsque j'ai enfin pu enlever mon pouce de la règle graduée, la lecture étant impossible avant. Résultat : 3 m. L'azimut fut pris plus tardivement.

Au vu des mesures que Jacques ramenait, nous avons pu déterminer une profondeur de forage se limitant à 240 cm.

Côté départ S1, l'espace est suffisant pour permettre le positionnement du statif (pied de la foreuse) dont le volume est de 1x0,4x0,3m. auquel il convient d'ajouter le volume de la foreuse, la place nécessaire à l'officiant et celle réservée au cadreur.

Cela s'est révélé malgré tout fort exigu lorsqu'en plus de cela nous étions encombrés par les éclairages et leurs câbles, les deux narguilés, les bouteilles, les détendeurs, les deux flexibles hydrauliques, le tuyau d'eau, l'outillage nécessaire au changement des mèches, aux débouchages et aux coincements.

Ajoutez à cela un fort courant sortant de l'étroiture et vous avez une relative idée de la promiscuité régnant là-bas.

Heureusement David, notre cadreur, n'a pas été là pendant les 19 heures de forage, cela nous donnais un peu << d'air >>.

Hé oui, 19 heures effectives alors que mon estimation était de 15 h. A cela, il faut ajouter les 6 heures de préparation pour l'ensemble des forages, soit au total 25 heures.

Le système de forage mis en place est le suivant : 

une petite centrale hydraulique constituée par un moteur diesel entraînant une pompe hydraulique surmontée d'un réservoir d'huile. Le tout, en état de marche, pèse 160 kg. Le débit de la pompe est de 24 l/minute. De cette centrale, partent 2 x 30m de flexibles hydrauliques ‘' (aller et retour) qui sont accouplés au moteur hydraulique (foreuse) actionnant le carottier. Ce moteur devant recevoir 22 l/minute pour fonctionner correctement et vu les 24 l de départ et l'éventuelle perte de charge sur 30 m, cela s'est révélé idéal. Le moteur est fixé sur le statif à crémaillère lequel est ancré sur le rocher.

Le moteur hydraulique reçoit le carottier qui est constitué, pour l'occasion, de 5 tubes-allonges de 50 cm de longueur et d'une tête diamantée de 15 cm, toutes ces pièces ayant un diamètre de 30mm.

Sur la tête du moteur hydraulique, vient se fixer un tuyau d'eau '' par lequel on va injecter, au travers du carottier, de l'eau sous pression de telle manière à éjecter les particules issues du forage.

La fixation du statif se fait avec un ancrage mécanique au rocher. Mais pour fixer cet ancrage, il y a lieu de forer un trou d'un diamètre de 15 mm sur une profondeur de 10 cm, lequel se fait à main levée avec le moteur hydraulique, que rien ne peut arrêter si le foret se bloque.

Opération délicate et difficile car ce type de forage au diamant ne présente pas la particularité de la percussion mais se réalise seulement par usure.

Et pour y arriver, il faut pousser. Et pousser sous l'eau revient à reculer.

D'où l'intervention de Vincent Martin pour me caler pendant le façonnage de ces petits trous d'ancrages. 15' par trou, 15' à forcer, à faire attention à l'angle d'attaque pour ne pas caler, 15' à consommer de l'air comme jamais.

Et quand c'est fait, vient l'installation du statif qui ne peut en aucun cas bouger pendant les longs forages. Imaginez un léger écart du statif alors que le carottier est enfoncé de 2 m dans la roche. Celui-ci tente de flamber et exerce de ce fait un effort important sur l'extérieur du forage au détriment du fond du trou. La machine force et chauffe tout en contribuant à renforcer l'effet de déstabilisation du statif. Le forage ne s'approfondit plus. A ce moment il est impossible de repositionner le statif comme avant. Le forage est soit abandonné, soit il sera malheureusement utilisé comme tel alors qu'il devait être plus profond. Donc la fixation du statif sur la roche doit être faite soigneusement en sachant que l'on va exercer sur celle-ci des forces importantes puisque l'avancement du moteur hydraulique se fait au moyen de la démultiplication d'une crémaillère.

L'action

Comme ce fut dit plus haut, le CASA dispose d'un local des plus agréables, il possède un bar et un plafond dont les excentriques feraient pâlir plus d'une grotte touristique. A voir absolument. Ceci étant dit, ce local nous a permis de préparer précisément toutes les phases de l'opération.

A commencer par l'installation du chantier, suivie par les forages, les prises de sang, la ventilation, le minage, le tout mélangé de régie et de cinéma.

L'installation du chantier se résume par la mise en place des lignes électriques, 24 volts, aériennes et sous-marines. La pose de deux bouteilles d'oxygène de 50 litres et de nombreuses autres d'air. Le positionnement de la ligne hydraulique. L'acheminement du carburant et des sacs de sable. Ainsi que tout l'outillage pouvant se révéler nécessaire au fil du temps. Bon nombre de participants ont mis la main à la pâte pour que cela se fasse bien.

Les forages ont été exécutés par Michel Pauwels, Jacques Petit, Vincent Martin et moi-même.

L'expérience que nous avons pu obtenir lors de ces forages a démontré qu'il était nécessaire de connaître l'ensemble de l'outil avant de le mettre en position de travail car il n'est pas facile d'expliquer comment résoudre un problème alors que la machine est sous l'eau. Les foreurs ont pu acquérir quelque expérience en la matière et pourraient, le cas échéant, se resservir de cet outil dans les conditions imposées par spéléo-secours.

Il est à noter que le choix du diamètre du carottier (30mm) s'est fait par rapport au diamètre des cartouches d'explosifs (25mm) à placer dans les forages et en fonction de la charge nécessaire à un abattage en un seul tir. Nous pouvons, bien entendu, adopter un autre diamètre (plus gros ou plus faible) pour les besoins d'un site particulier. Je pense, par exemple au minage via un explosif dont les cartouches sont façonnées artisanalement.

Si nous pouvons moduler les diamètres et les longueurs, cela n'est possible que pour un chantier de désobstruction car chaque carottier est fabriqué à façon pour le client. Aussi, dans le cas éventuel ou cette technique devrait être employée dans le cadre de Spéléo-Secours, nous devrions nous contenter des carottiers disponibles vu que, même dans l'urgence, une fabrication d'un carottier et de ses allonges prendrait, malgré tout, 24 heures.

En ce qui concerne les prises de sang, cela peut paraître bizarre pour une activité comme celle-ci, mais il se fait que nous avons été contactés par la société PROBIOX qui s'intéresse de près à la déperdition vitaminique et à la toxicité de l'oxigène sur des sportifs en effort. Or, le travail auquel nous allions nous livrer devait immanquablement nous amener à perdre une bonne partie de nos réserves. Ce qui intéressait particulièrement ces chercheurs, c'était le fait que nous allions travailler longtemps dans de l'eau froide. Mais l'idéal, pour eux, était que notre respiration se fasse sous oxygène et à jeun ! Les deux meilleurs sujets, nécessaires à l'expérience, se sont imposés de suite à mes yeux et c'est avec enthousiasme que Michel et Jacques se sont portés volontaires immédiatement après quatre ans de réflexion. Vincent et moi étions en réserve. Donc ils se sont fait piquer et repiquer, ils ont eu faim, les pauvres, qu'ils soient remerciés, ici, par la science.

Pour ventiler ce chantier de désobstruction à l'explosif, nous avons fait appel a un climaticien en la personne de Guy Lardinois. La ventilation de cette cavité simple à deux entrées, formant une petite boucle de 30 m pour un volume de 200 m³, fut faite de la manière suivante : nous avons simplifié le dispositif à l'extrême, en n'installant pas de conduits étanches mais en plaçant des bâches devant tous les trous susceptibles de modifier le flux d'air. Celui-ci est créé par un premier ventilateur ayant un débit de 3000 m³/h placé à l'entrée supérieure pour y créer un courant d'air entrant de 60 km/h.

Sur le chantier (15 m plus loin et 6 m plus bas), il ne subsistait qu'une légère brise incapable d'extraire les gaz lourds confinés dans les recoins de la cavité (écoulement laminaire).

A la sortie nous ne mesurions plus qu'un courant d'air pulsé de moins de 0,2 m/s.

Une surprise : le flux d'air ne s'établissait qu'après avoir introduit 5 x le volume de la cavité (20 minutes) et subsistait 20 minutes après l'arrêt du ventilateur. C'est la preuve de l'existence d'un grand volume en communication avec le chantier et jouant le rôle de réservoir (galerie vers S2 et fond.)

En conséquence, un second ventilateur de brassage, dirigé vers la sortie, a été placé près de l'endroit du tir pour mélanger les gaz avec le flux du ventilateur principal. La zone de tir étant soumise à un vent de 5 km/h il était impossible que des poches à forte concentration de gaz toxiques subsistent plus de quelques minutes.

Nous avons donc mis la cavité en surpression bien avant le tir pour éviter que les gaz de l'explosion ne se baladent de façon incontrôlable avec les flux et contre flux.

Une mesure de la concentration des gaz nous a permis de déclarer la cavité comme sûre après 30 minutes, durée qui, chose étonnante, correspondait à peu de chose près au calcul théorique.

Un explosif de type A, Poladyn (dynamite), fut opter pour son pouvoir cassant ainsi que pour son conditionnement qui correspondait au carottier disponible.

Dès le départ, j'ai écarté tout système électrique de mise à feu, parce que nous allions avoir, immanquablement, des fuites électriques émanant de l'éclairage sous-marin et des risques de voir s'abîmer dans l'eau tout autre dispositif risquant une anticipation du tir.

Le premier système pouvant convenir, était le cordeau détonnant, mais dans le cas présent il avait le désavantage de faire sauter la charge dès l'entrée du forage et présentait aussi le désagrément de compliquer les micro-retards.

Le système << Nonel >> remplissait les conditions imposées par la méthode d'abattage retenue. Il est non électrique en utilisant un tube (capillaire) d'amorçage de faible énergie. Une onde de choc est provoquée pour se propager à l'intérieur d'un capillaire en plastique dont la paroi intérieure est recouverte d'une substance réactive. L'onde de choc possède une énergie suffisante pour mettre à feu l'élément de retard du détonateur, mais insuffisante pour endommager le tube et mettre à feu la substance explosive du capillaire voisin. L'onde de choc se pro-page à une vitesse d'environ 2100 m/s.

La différence entre le système << Nonel >> et un autre système non électrique, comme le cordeau détonnant, c'est que la réaction est confinée à l'intérieur du tube alors que le cordeau détonne, comme son nom l'indique.

L'abattage des roches devant se faire tranche par tranche, il était nécessaire d'inclure des détonateurs à micro-retards. Toutes les charges avaient le même détonateur (U 475), les retards (17-25-42-67-109-176 ms) étaient créés par des détonateurs disposés sur les capillaires des détonateurs principaux (U475) et ce, hors de l'eau.

Pour éviter d'avoir tous les capillaires dans la galerie du S1, nous avons profité d'un trou situé juste à l'aplomb des forages. C'est par là que Vincent Martin m'a fait parvenir les charges préalablement conditionnées.

Comme il y avait des forages de différente longueur, ceux-ci recevaient un nombre de charges différent. Le positionnement des charges, dans un grand forage, devait être très soigné de manière à ce que celles-ci sautent l'une après l'autre en fonction des micro-retards extérieurs.

Le travail de raccordement des détonateurs retardés, s'est effectué hors de l'eau. Le capillaire de base a reçu son onde de choc via un déto électrique situé en dehors de la grotte.

C'est notre ami, le timonier du CASA, André Modave qui a mis le feu aux poudres avec succès et applaudissements.

Lorsque l'atmosphère de la grotte devint respirable, une reconnaissance fut faite et l'espérance de ne plus voir d'étroiture dans le S1 s'est concrétisée par un conduit permettant le passage d'un plongeur et ses bouteilles. Il n'était pas nécessaire d'enlever des cailloux pour passer, mais par sécurité, une purge fut pratiquée..

Le CASA a très bien fait les choses en ce qui concerne la régie, c'est à dire l'accueil, l'intendance, et tous les petits problèmes à résoudre pour la continuité de l'activité.

Quant au film, 'Pêtard Mouillé', il a été monté dans les studios de << Axell Communication >> et hors des 6 heures de rush, il en est resté un documentaire de 16 minutes. Lequel est destiné essentiellement à Spéléo-Secours si celui-ci juge opportun de développer la technique mise en évidence ! Pour le reste, il sera projeté dans différentes manifestations spéléologiques, mais reste la propriété d' << Axell Communication >> en ce qui concerne la commercialisation des images.

Il me reste, maintenant, à remercier les membres du CASA, ainsi que Michel ANTOINE, Philippe AXELL, Karine BONJEAN, Karine CAYEUX, Jean-Paul CHERAMY-BIEN, Jean-Paul COURMONT, David GUEULETTE, Christine JANCZAREK, Stéphane JASINSKI, Guy LARDINOIS, Philippe LEONARD, Gwendoline LEVEQUE, Vincent MARTIN, Valérie MAROT, Els MEYNS, Françoise MINNE, André MODAVE, Michel PAUWELS, Jacques PETIT, Joël PINCEMAIL, Jean-Marie SERONVEAU,

Et les partenaires financiers : les studios AXELL Communication, Boucherie DURANT, Boutique ALAIN MANOUKIAN, Banque EURAL, Electricité INCANDESCENCE, Mazout LERUSE, PROBIOX, Station MATAGNE et SBOR.

Dernière mise à jour 17-04-2005