Le défi de la construction souterraine
Imaginez devoir installer un tunnel utilitaire grand et robuste, peut-être pour des câbles électriques, des conduites d'eau ou même un métro piétonnier, juste sous une rue animée de la ville ou un environnement naturel délicat. Creuser une tranchée ouverte traditionnelle, ou « couper-couvrir », est souvent impossible. Cela perturberait la circulation, prendrait beaucoup de temps et pourrait déstabiliser les bâtiments voisins.
Les ingénieurs avaient besoin d'une solution plus intelligente et moins invasive : un moyen de percer horizontalement, de pousser un tuyau en place et de tout faire sans que personne à la surface ne sache qu'une énorme machine était à l'œuvre. C'est ici technologie sans tranchée entre en jeu, et l'un de ses outils les plus innovants est le Machine de levage de tuyaux rectangulaires à équilibre de pression de terre .
Qu’est-ce que le fonçage de tuyaux ?
Le fonçage de canalisations est une méthode d'installation de canalisations souterraines. Au lieu de creuser un trou massif par le haut, un bouclier spécial ou une machine de découpe est lancé depuis une fosse profonde (le « puits de lancement ») et se fraye un chemin jusqu'à une fosse de réception. Au fur et à mesure que la machine creuse, des sections de tuyaux, parfois longues de plusieurs centaines de mètres, sont poussées derrière elle par de puissants vérins hydrauliques.
Le problème avec les tuyaux ronds
Pour certaines applications, comme les couloirs de services publics ou les grands passages souterrains pour véhicules, un circulaire le tunnel est inefficace. Un tunnel circulaire occupe plus de volume souterrain que l’espace utilisable qu’il offre. Un rectangulaire ou en forme de caisson offre une bien meilleure utilisation de l'espace, maximisant la surface disponible pour les câbles ou la circulation dans la même hauteur d'excavation. Le problème est que creuser un rectangle est mécaniquement beaucoup plus complexe que creuser un cercle.
La machine de levage de tuyaux rectangulaires à équilibre de pression de terre
Le nom complet de la machine décrit ses capacités complexes :
1. Vérification de tuyaux rectangulaires :
Cela fait référence à la forme et à la fonction principale de la machine. Il creuse un trou en forme de boîte et y insère des sections de tuyaux rectangulaires en béton préfabriqués. Cette géométrie est essentielle pour les installations de services publics à haute densité et les tunnels piétonniers.
2. Balance de pression des terres (EPB) :
C'est le génie derrière l'opération. Lors du creusement d'un tunnel, en particulier dans un sol mou, humide ou instable (comme l'argile ou le sable), la pression du sol doit être continuellement équilibrée pour empêcher l'effondrement de la face du tunnel et pour empêcher l'eau ou le sol d'inonder la machine.
La machine EPB y parvient en transformant le sol excavé en une pâte ou un matériau de « conditionnement du sol ». Ce matériau est maintenu sous pression précise dans la chambre d’excavation fermée de la machine, agissant comme un bouchon sous pression. Cette contre-pression s'adapte parfaitement à la pression du sol et de l'eau environnante, assurant ainsi la stabilité du sol juste au-dessus de la machine. C’est comme avoir un mur de terre temporaire sous pression qui maintient tout en place jusqu’à ce que le tuyau soit poussé vers l’avant.
3. Composants de la machine :
La machine est essentiellement une usine mobile à la pointe du progrès. Il comprend :
- Une tête de coupe rectangulaire : Il s'agit de la face avant, parsemée d'outils de coupe rotatifs qui broyent la terre. Comme il est rectangulaire, les couteaux doivent être disposés pour couvrir efficacement toute la zone.
- Le système de déblayage : Cela déplace le sol conditionné de la chambre de coupe vers un système d'élimination, souvent via un tapis roulant, jusqu'à la surface.
- Le système de direction : En raison de sa forme rectangulaire, le pilotage est plus difficile qu'avec une machine circulaire. Des systèmes de commande et des joints d'articulation très précis sont nécessaires pour maintenir la machine sur sa trajectoire linéaire et verticale exacte.
- Vérins hydrauliques : La vraie puissance du système. Ces vérins se trouvent dans le puits de lancement et fournissent l'énorme force nécessaire pour pousser l'ensemble du pipeline, qui peut peser des milliers de tonnes, vers l'avant dans le sol.
Pourquoi cette technologie est importante
Le Machine de levage de tuyaux rectangulaires à équilibre de pression de terre représente une avancée cruciale dans le développement des infrastructures urbaines.
Perturbation de surface minimisée
Sa nature sans tranchée signifie que les projets peuvent être réalisés avec un impact minimal sur la vie urbaine. Les routes restent ouvertes, les entreprises continuent de fonctionner et le public est à peine conscient des constructions massives qui se déroulent bien sous ses pieds.
Sécurité et efficacité accrues
En maintenant l'équilibre des pressions des terres, le risque de dolines ou de tassement du sol, un danger majeur dans les travaux souterrains, est considérablement réduit. Cette stabilité permet de creuser des tunnels beaucoup plus près des structures existantes que ne le permettraient les méthodes traditionnelles.
Infrastructure durable
Les tunnels rectangulaires sont évolutifs. Ils offrent une plus grande capacité de services publics et peuvent facilement s'adapter aux mises à niveau ou à la maintenance, ce qui en fait un outil essentiel pour construire des villes modernes et durables, conçues pour répondre à la croissance démographique et aux demandes technologiques sans détruire les rues.
