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Mar 19, 2024

Non

Il existe certaines caractéristiques inhérentes à une opération de creusement de tunnels à lisier qui semblent donner un niveau de risque plus faible : l'ensemble de l'opération est scellé ; la boue elle-même est transportée à la surface par un

Il existe certaines caractéristiques inhérentes à une opération de creusement de tunnels à lisier qui semblent donner un niveau de risque plus faible : l'ensemble de l'opération est scellé ; le lisier lui-même est acheminé vers la surface par un système de tuyaux. Mais est-ce vraiment le cas ?

Lors de projets récents à travers le monde, deux autres méthodes ont fait leurs preuves dans la roche dure sous pression d'eau : le creusement de tunnels blindés sous pression non continue (NCP) dans la roche avec un programme d'injection complet, ou l'avancée séquentielle en mode EPB. Les deux types d’opérations de creusement de tunnels se sont révélés sûrs et rentables lors de projets aux États-Unis et dans le monde.

Le creusement de tunnels NCP, défini comme un tunnelage sous pression non continu, peut utiliser une machine de type Single Shield Hard Rock ou Crossover (Hybrid Rock/EPB). Ces tunneliers sont capables de s'isoler à des pressions d'eau supérieures à 20 bars à l'aide d'une cloison étanche si nécessaire. Que la machine soit conçue pour maintenir statiquement la pression de l'eau à l'aide d'une goulotte à déblais scellable, ou pour forer sous pression à l'aide d'un convoyeur à vis, dépend des exigences du projet.

Les inspections des têtes de coupe dans la roche doivent être considérées avec un état d'esprit différent de celui des tunnels en terrain meuble. Lors du creusement d'un tunnel dans la roche avec tout type de machine, des inspections doivent être effectuées régulièrement, une fois par quart de travail pouvant être nécessaire. Cela contraste avec le creusement de tunnels dans des sols meubles, où les machines Slurry Shield sont plus couramment utilisées, car c'est le type de géologie pour laquelle elles ont été conçues à l'origine. Dans des conditions de sol meuble, les inspections des têtes de coupe sont souvent planifiées et basées sur un nombre de mètres défini, par exemple tous les 100 m. Les entrepreneurs habitués à creuser des tunnels dans des sols meubles ne réalisent peut-être pas que lorsqu'ils utilisent un tunnelier à lisier dans la roche, les inspections doivent être fréquentes en raison de la consommation accrue de fraises.

Souvent, ces inspections dans les tunneliers à lisier nécessitent des interventions hyperbares, des opérations à haut risque, en particulier lorsque la pression de l'eau augmente. Dans des pressions d'eau supérieures à 6,5 bars, les plongeurs ne sont souvent pas autorisés à pénétrer dans la tête de coupe. Il faut donc utiliser du coulis ou prévoir un autre plan pour réduire la haute pression. Des interventions hyperbares à haute pression jusqu'à environ 12 bars ont été réalisées avec succès, mais avec quel risque ? Les pressions dans certains tunnels dépassent largement les 12 bars et rendraient les interventions hyperbares encore plus coûteuses, risquées et longues, voire impossibles.

Nous avons pu constater que cela s'est confirmé dans le cadre de projets récents, notamment l'utilisation d'un grand tunnelier à lisier Robbins de 13,7 m de diamètre qui a foré la roche granitique au Japon. L'entrepreneur a opté pour une machine à lisier parce que c'était son expérience historique et qu'il s'attendait à une pression d'eau allant jusqu'à 13 bars. Cette zone d’eau à haute pression ne couvrait qu’une petite partie de la longueur totale du tunnel, soit environ 5 pour cent.

L'entrepreneur d'Hiroshima avait cimenté à partir de la surface une zone de sécurité prévue dans laquelle inspecter la tête de coupe sans nécessiter une intervention hyperbare, mais cette stratégie ne s'est pas déroulée comme prévu. La roche abrasive a endommagé les couteaux et la tête de coupe avant qu'ils n'atteignent la zone de sécurité, ce qui a entraîné des retards imprévus.

Le plus grand avantage de l'utilisation des tunneliers NCP avec des tunneliers blindés dans la roche, plutôt que des tunneliers à lisier, est de loin la facilité d'inspection des couteaux et des têtes de coupe. Dans les zones sans pression et avec des injections fréquentes ou continues, la tête de coupe peut être inspectée régulièrement et sans nécessiter d'interventions sous pression coûteuses, longues et souvent risquées ou de procédures compliquées pour éliminer la boue de la tête de coupe. Des inspections fréquentes permettent de détecter rapidement les dommages causés aux couteaux et aux têtes de coupe, avant qu'ils n'entraînent des temps d'arrêt importants.

L'usure par abrasion dans tout type de tunnelier peut être élevée en fonction de l'abrasivité du matériau, qu'il s'agisse de roche, de sable ou autre. Cependant, dans les machines à lisier, qui broyent la roche et envoient les copeaux de roche à travers un système de tuyaux, l'usure abrasive est encore plus préoccupante que dans les machines à roche dure. Le matériau excavé par un tunnelier à lisier est constamment en contact avec la tête de coupe et les outils de coupe, ce qui augmente la durée d'usure abrasive. Même avec des canalisations à lisier durables, les points de transfert et les coudes de canalisations nécessiteront des taux de remplacement plus élevés, entraînant plus de retards associés à l'élimination des déblais qu'une opération de tunnelage NCP typique utilisant une bande transporteuse.