Grands Chantiers & Industrie : Les Tunneliers

Grands Chantiers & Industrie : Les Tunneliers




Les tunneliers, monstres de métal et de puissance

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Les tunneliers, d'énormes machines circulaires qui servent à creuser des tunnels, sont des pièces uniques, conçues spécifiquement pour chaque chantier. Une technologie de pointe maîtrisée par quelques spécialistes uniquement. La firme allemande Herrenknecht est le leader mondial des tunneliers, avec 866 millions de chiffre d'affaires en 2009.




Une usine mobile

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Un tunnelier est une véritable usine mobile. Derrière le bouclier, le train suiveur comprend les transformateurs électriques, les vérins hydrauliques qui servent à la poussée, un convoyeur à bande qui assure le déchargement des déblais et le chargement des bennes.




Des disques bien acérés

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Le bouclier de forage peut compter jusqu'à 60 disques de coupe. Ces disques en acier, qui mesurent entre 30 et 50 cm de diamètre, doivent résister à une pression de 27 tonnes et des températures pouvant atteindre 180°C.




Record battu

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Le bouclier tourne en même temps que les disques coupants, à une vitesse de 8 à 30 tours par minute. Celui-ci, sur le chantier de Karahnjukar en Islande, a battu un record de vitesse mondial avec 115,7 mètres percés en une semaine.




En milieu difficile

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Ce tunnelier de 14,2 mètres de diamètre a servi à creuser un quatrième tunnel routier sous l'Elbe à Hambourg (Allemagne). Il comporte une chambre d'excavation permettant de séparer l'eau des gravats.




Aux chutes du Niagara

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Ce tunnelier à roche dure, utilisé pour un projet hydroélectrique aux chutes du Niagara (Canada) est l'un des plus large jamais conçu : son bouclier mesure 14,4 mètres de diamètre. Il a été assemblé sur place par Robbins, l'un des principaux fabricants mondiaux de tunneliers.




4 mètres par jour à Saint-Petersbourg

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Ce tunnel plonge à 60 mètres sous la surface du sol à Saint-Petersbourg (Russie). Le tunnelier qui l'a percé, conçu sur-mesure par les ingénieurs allemands de Herrenknecht, progressait de 4 mètres par jour.




Le bouclier interchangeable

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Ce tunnelier à bouclier téléscopique a servi à percer le tunnel de la ligne 7 du métro de New York. Ce type de tunnelier s'adapte au terrain : il est possible de changer le revêtement du bouclier tout en continuant à creuser.




La bataille du tunnelier contre la roche

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Le forage de ce tunnel ferroviaire, qui franchit les montagnes d'Hallandsas pour relier Malmö et Göteborg en Suède, a gravement endommagé un premier tunnelier. Il a fallu en construire un deuxième, avec des disques rotatifs plus larges.




Tunnel routier à Kuala Lumpur

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Deux tunneliers ont été employés pour creuser ce tunnel de 5,4 km de long en Malaisie. Lorsque le sous-sol est trop instable ou trop tendre, on a recours à des tunneliers à air comprimé. Ceux-ci possèdent un dispositif de mise en pression (confinement) pour prévenir un effondrement du plafond.




En terrain sablonneux

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Il a fallu 54 semaines pour achever le forage en terrain sablonneux du tunnel d'Islisberg, en Suisse. Contrairement à ce qu'on pourrait penser, il est plus facile de creuser dans une roche dure, plus stable que les roches sableuses ou les sous-sols mixtes.




Le métro de Sao Paulo

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La ligne 4 du métro de Sao Paulo est destinée à désengorger le trafic routier dans la mégalopole brésilienne. Herrenknecht a mis deux ans à venir à bout du forage, en raison du sous-sol très sablonneux et instable.




Onze kilomètres de long

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Ce tunnel, percé au sud de la République Dominicaine, devra permettre d'alimenter une centrale hydroélectrique en 2011. Son diamètre est environ deux fois moindre que pour un tunnel routier (4,5 mètres de diamètre)




Sous le lac de Thoune

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Ce tunnelier de 6,2 mètres de diamètre doit servir à percer un tunnel de délestage pour réguler le niveau du lac de Thoune en Suisse. Le tunnelier est la plupart du temps une pièce unique, car il dépend du diamètre du tunnel et du type de sol.




Le métro de Barcelone

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A Barcelone (Espagne), la ligne 9 du métro est la plus longue à être entièrement automatisée en Europe. Au final, en 2014, elle comptera 49 stations. Plus de quatre tunneliers se relayeront pour creuser les 43 kilomètres.




Changement du bouclier

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Après avoir percé plus de 7 kilomètres en roche dure sur le chantier de la ligne 9 du métro de Barcelone (Espagne), il faut changer la tête de coupe du tunnelier pour progresser sur un terrain plus fracturé, comportant d'importants blocs de granite et de schiste.




Assemblage du tunnelier sur place

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NFM Technologies, une société française rachetée par l'allemand Wirth Group, a fourni deux tunneliers (ici en train d'être assemblés) pour le chantier de la ligne à grande vitesse León-Gijón dans le nord de l'Espagne. Le bouclier, d'un diamètre de 11,36 mètres, pèse plus de 1 150 tonnes. Cette machine génère une puissance supérieure à 1 600 kW.




La Chine, un marché prometteur

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Le tunnelier pénètre dans la galerie sur le chantier de Yintao (Chine). Cette galerie permettra d'acheminer l'eau potable vers la province du Gansu, au nord-ouest du pays. NFM Technologies dispose d'un site de fabrication à Shenyang, entièrement dédié au marché chinois (le site principal est celui du Creusot, en France).




Un choix stratégique

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Pour choisir le bon type de tunnelier à utiliser, les ingénieurs étudient soigneusement la structure géologique du sol, le profil du tunnel, l'accès à la galerie, etc. L'expérience de terrain est un point fort indéniable. Robbins a ainsi fabriqué des machines pour des centaines de projets à travers le monde.


Les principaux fabricants mondiaux de tunneliers Herrenknecht (Allemagne) NFM Technologies (Wirth Group, Allemagne) Robbins (Etats-Unis) CSM Bessac (France) Kawasaki (Japon) Akkerman (Etats-Unis) Lovat (Caterpillar, Etats-Unis)
source : l'Internaute