TUNNELS

Creusement des tunnels au rocher

Trois procédés sont employés pour creuser des tunnels au rocher.

Le plus répandu est l'abattage à l'explosif qui s'effectue de manière cyclique. On commence par tracer et par forer des trous de mine, que l'on charge selon un plan de tir. Après le tir de la volée, on procède à la ventilation des fumées, puis à la purge des blocs instables. S'intercalant ou pas dans les opérations de mise en place d'un soutènement des parois, le marinage, c'est-à-dire l'évacuation des déblais à l'extérieur, termine le cycle de creusement. Le domaine d'application de l'explosif est très vaste, jusqu'aux roches les plus dures. Sa seule limitation est l'instabilité des trous de mine dans les roches broyées ou l'instabilité du front de taille. Des précautions sont à prendre parfois, notamment s'il existe à proximité des ouvrages ou des personnes sensibles aux vibrations.

Pour les roches de résistance moyenne, on utilise un deuxième procédé : l'abattage mécanisé par machines à attaque ponctuelle. Son rendement décroît si la teneur en silice de la roche est élevée ou si la roche n'est pas fracturée. Une machine à attaque ponctuelle est constituée d'un châssis automoteur généralement chenillé, d'un bras orientable, monté sur tourelle, solidaire du châssis et muni à son extrémité d'une tête rotative équipée de pics, d'un système d'évacuation et de chargement des déblais. Cette méthode est intéressante car elle supprime les ébranlements dans le terrain encaissant. Elle a une limite économique en fonction de la dureté et de l'abrasivité des roches.

Enfin, les tunneliers, ou machines foreuses pleine section, qui économisent de la main-d'œuvre sont de plus en plus utilisés. Un tunnelier est un engin qui exécute toutes les fonctions. Il comporte une tête tournante porte-outils (molettes, pics) dont les efforts (poussée et couple) sont repris par un bâti fixe. Le bâti s'appuie et avance au moyen d'une ou de deux rangées de patins latéraux qui se déplacent longitudinalement par rapport au bâti. Le tunnelier comporte aussi un poste de guidage et des dispositifs pour évacuer les déblais. Certains équipements sont placés en fonction des besoins, tels que bouclier en arrière de la tête, érecteurs de voussoirs ou de cintres, foreuses, etc. Les tunneliers sont intéressants car ils évitent l'emploi des explosifs, ils diminuent les hors-profils et ils nécessitent de moindres quantités de soutènement. Ils permettent de réaliser des avancements importants quand le terrain s'y prête. En galerie hydraulique d'un diamètre de 3,5 m, des machines ont réalisé des avancements journaliers de 130 mètres et des avancements mensuels de 2 000 mètres. L'avance est plus faible en grand diamètre. Ces machines ont été adaptées au creusement de puits. Leurs inconvénients résident dans leur coût de fabrication, la baisse de leur performance en terrain hétérogène ou de faible résistance, la forme circulaire de la section, limitée à une fourchette de diamètre comprise entre 3 et 14 mètres environ.