7. Tunnels au bouclier en terrain meuble
Les boucliers sont des tunneliers dont la structure soutient les parois du tunnel excavé et protège ainsi les postes de travail. Selon le type de bouclier, les postes de creusement, mais aussi d'évacuation des déblais et même de pose du revêtement définitif du tunnel, peuvent être mécanisés.
Les boucliers les plus légers sont constitués de lances métalliques qui retiennent les parois latérales de l'excavation. La partie frontale (ou front de taille) n'est pas soutenue et doit donc rester stable par elle-même. Dans les terrains les plus meubles, en particulier lorsqu'ils sont situés sous le niveau de la nappe phréatique, les boucliers utilisés se présentent sous la forme d'une coque cylindrique en acier soutenant les parois latérales de l'excavation. La partie frontale de la machine est constituée d'une roue de coupe qui est mise en rotation et excave le terrain sous l'effet de la poussée de vérins longitudinaux situés en arrière du bouclier. Ces vérins prennent appui sur le revêtement du tunnel mis en place à l'arrière de la machine.
Afin d'assurer la stabilité du front de taille, il peut être nécessaire de lui appliquer une pression de fluide, dite pression de confinement. Les premiers boucliers à confinement utilisaient de l'air comprimé pour exercer la pression sur le front de taille. Pour des raisons techniques, ce système ne permet pas d'assurer un confinement suffisant sous des charges d'eau supérieures à 25 mètres environ. Au-delà, on utilise la technique du tunnelier à pression de boue. La boue, constituée d'un mélange d'eau et d'argile (bentonite) en suspension, est mise sous pression dans un compartiment, la chambre d'abattage, situé à l'avant du bouclier. La roue de coupe excave le terrain qui tombe dans la chambre d'abattage. Le mélange boue/terrain abattu est évacué vers la surface au moyen de conduites dimensionnées en fonction de la taille maximale des blocs pouvant passer à travers des ouvertures de la roue de coupe […]
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