Article de référence | Réf : C5572 v1

Mode de réalisation et de creusement
Mini et microtunneliers

Auteur(s) : Françis MAQUENNEHAN

Date de publication : 10 févr. 2001

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  • Françis MAQUENNEHAN : Diplômé de l’École des ingénieurs de la Ville de Paris - Service Ingénierie de la SAGEP (Société Anonyme de Gestion des Eaux de Paris)

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INTRODUCTION

La mise en place de réseaux enterrés, en sites urbains ou en franchissement d’obstacles naturels ou artificiels, sont des problèmes qui se posent de plus en plus aux ingénieurs. La solution n’est pas toujours très simple compte-tenu des contraintes environnementales.

La plupart du temps, les réseaux de fluides sont installés en site propre, c’est-à-dire que chaque réseau est posé de manière isolée en terre ou en aérien pour ne pas interférer avec les autres réseaux.

Des expériences furent réalisées pour permettre la réduction des coûts de maintenance, en faisant cohabiter plusieurs réseaux dans un même ouvrage. La première fut réalisée dans Paris, où le réseau d’égout construit progressivement depuis 1860 a été dimensionné non seulement pour être visitable afin d’en permettre la maintenance mais encore pour recevoir les conduites d’eau alimentant les abonnés. Ces égouts ont été aussi utilisés ensuite par d’autres concessionnaires de service public chargés de mettre en place des réseaux de téléphone ou de transport d’informations par air comprimé (transport des pneumatiques).

Aujourd’hui, à l’exception des services assurant le transport d’eau sous toutes ses formes (eau potable, non potable, eau réfrigérée), cette cohabitation est devenue très difficile sous l’effet des contraintes inhérentes au personnel de maintenance des matériels, conduisant les concessionnaires à chercher une certaine indépendance en installant leurs ouvrages dans un profil indépendant.

Les réseaux enterrés, nécessaires à la desserte des usagers, se sont densifiés progressivement et ont des emprises souterraines de plus en plus importantes, jusqu’à saturation du sous-sol sur les premiers mètres de profondeur.

Parmi les différents procédés de construction récents, l’emploi de mini et de microtunneliers est une solution permettant de réaliser un ouvrage souterrain non visitable, sans tranchée, dans tous les types de sol, à des profondeurs allant de 2 à 20 m, avec une bonne précision d’implantation, en contournant les ouvrages existants. Seuls les puits provisoires d’accès, relativement écartés, révèlent l’existence du chantier.

Par ailleurs, les décideurs politiques attachent de plus en plus d’importance aux procédés de construction des réseaux souterrains sans tranchées car les terrassements importants génèrent des nuisances de moins en moins tolérées par le public et la collectivité locale qui en supportent les coûts sociaux. Ces nuisances difficilement chiffrables ont de nombreux impacts. Il s’agit entre autre :

  • de problèmes de circulation des piétons entraînant la déviation des circuits de surface et l’accroissement de risques d’accidents corporels ;

  • de problèmes de circulation des véhicules entraînant des embouteillages et des dévoiements de la circulation ;

  • de problèmes de nuisance sonore qui, pour des mini ou microtunneliers est localisée aux emprises réduites de chantier ;

  • de problèmes de pollution atmosphérique par moteur thermique (le minitunnelier utilise l’énergie électrique).

Cette technique est aussi applicable en dehors des zones urbanisées pour le franchissement d’obstacles divers, tels que :

  • les rivières et voies navigables ;

  • les voies ferrées ;

  • les autoroutes, voies rapides, pistes d’aéroports ;

  • les sites industriels : usines d’incinération, usines EDF et GDF, sites nucléaires...

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c5572


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2. Mode de réalisation et de creusement

Le projet d’implantation du tunnel et des puits est réalisé en prenant en compte les facteurs suivants :

  • les vérifications géologiques et l’homogénéité des terrains ;

  • le type de terrain rencontré qui définit le type de machine à utiliser ;

  • le type de matériau de l’ouvrage à réaliser ;

  • la détermination du système de marinage ;

  • les types d’injections à réaliser ;

  • les distances possibles entre puits ;

  • la vérification des niveaux haut et bas de la nappe d’eau ;

  • les contraintes environnementales qui sont :

    • les ouvrages des services et des concessionnaires déjà implantés dans le sous-sol,

    • les circulations de surface (piétons et véhicules),

    • les activités industrielles et commerciales autour du site des travaux,

    • la concertation avec les responsables politiques et associatifs,

    • les autorisations administratives,

    • la pollution éventuelle des nappes,

    • la pollution éventuelle des sols.

2.1 Principe de réalisation

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2.1.1 Tunnels

Les « tirs ou drives » sont le plus souvent horizontaux. Il est possible cependant de réaliser des profils en long inclinés montant ou descendant avec des inclinaisons allant jusqu’à 10 %. En plan, les drives sont rectilignes et limités en longueur suivant le diamètre à réaliser. Un puits d’attaque et un puits de sortie du tunnelier sont réalisés à chaque extrémité du drive.

Il existe une possibilité de réaliser des courbes à rayon constant sur de courtes distances en fin de drive.

Le matériel de terrassement, de forme circulaire, comporte les éléments suivants :

  • une tête de coupe ou une chambre d’abattage (figure 2) ;

  • une motorisation électrique ou hydraulique ;

  • un concasseur ou une machine d’abattage (figure 2) ;

  • les...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Objectifs et moyens des études de sol pour les projets de microtunnels  -  . Mai 1994. Cahier technique LCPC, INSA de Lyon, BRGM, SADE, TERRASOL, GDF, BONNA, GEOMEGA, ETERNIT, EUDIL, CNRS.

  • (2) -   État de l’art et recommandations pour le dimensionnement des tuyaux pour le microtunnelage  -  . Septembre 1994. Cahier technique BONNA, CERIB, ETERNIT.

  • (3) - SCHLOSSER (F.) -   Microtunnels : construction d’ouvrages, microtunnels : installations techniques  -  . Novembre 1994. Cahier technique.

  • (4) -   Glossaire des principaux termes utilisés dans le domaine des additifs pour microtunnelage  -  . Mars 1994. Cahier technique ENSG, TERRASOL, GEODESIGN, EUDIL, QUILLERY, IFP.

  • (5) -   Exploitation des mesures réalisées sur les tuyaux. Projet national microtunnels, chantier expérimental de la Vallée aux Loups  -  . Mars 1994. Société des Tuyaux BONNA, BRGM, laboratoire géotechnique de l’INSA de Lyon, entreprise VALENTIN.

  • ...

1 Organismes

AFTES Association française des travaux en Souterrains

FSTT Comité français des travaux sans tranchées

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2 Fournisseurs (liste non exhaustive)

Akkerman http://akkerman.com

Decon Soltau USA http://[email protected]

Herrenknecht http://[email protected]

Iseki http://[email protected]

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