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TPE SUR LES SOUTERRAINS

Publié le 28/01/2013

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... un seul type de mesure. Il faut combiner plusieurs méthodes, choisies en fonction du terrain et des données recherchées. En effet, selon le terrain et le type d'ouvrage à construire, des informations nécessaires sont différentes. On ne cherchera pas, par exemple, de faille sismique dans un secteur non sismique. Le choix des mesures à effectuer est réalisé à partir des données existantes fournies par les services locaux. Pour certains tunnels, principalement autoroutiers ou dans des terrains de mauvaise qualité, il est courant de creuser au préalable une galerie de reconnaissance. La réalisation de ce type d'opération est extrêmement coûteuse mais présente l'avantage de fournir des informations nombreuses et très précises sur la nature du terrain et la présence d'eau en particulier...

« Le soutènement par boulons Boulons Paroi du tunn el Ga lerie un seul type de mesure.

Il faut combiner plusieurs méthodes, choisies en fonction du terrain et des données recherchées .

En effet , selon le terrain et le type d'ouvrage à construire, des informations nécessaires sont différentes .

On ne cherchera pas, par exemple , de faille sismique dans un secteur non sismique .

Le choix des mesures à effectuer est réalisé à partir des données existantes fournies par les services locaux .

Pour certains tunnels, principalement autoroutiers ou dans des terrains de mauvaise qualité, il est courant de creuser au préalable une galerie de reconnaissance .

La réalisation de ce type d'opération est extrêmement coûteuse mais présente l'avantage de fournir des informations nombreuses et très précises sur la nature du terrain et la présence d 'eau en particulier .

L E C REUSEMENT Mise à part la pioche , l'utilisation de l 'explosif est la technique la plus ancienne pour creuser les tunnels.

Encore utilisé aujourd'hui , le creusement à l 'explosif est le travail de spécialistes .

Il faut parvenir à découper la roche pour se rapprocher au maximum du profil désiré tout en infligeant le moins de dégâts et de fissurations à la paroi.

Pour cela, on introduit dans la roche des charges explosives à l'aide de forages .

Une partie de ces charges est répartie régulièrement sur le profil du tunnel ; l'autre partie est placée en son centre.

L'artificier fait ensuite exploser ces charges en plusieurs séquences espacées généralement d'une demi­ seconde en partant du centre du profil.

La première explosion appelée tir du bouchon permet de créer une cavité initiale située au centre du profil.

Celle­ ci permettra à la roche de se détacher durant les étapes suivantes .

Depuis un demi-siècle , l'explosif a été peu à peu remplacé par l'utilisation de machines à forer plus communément appelés tunneliers .

Il en existe deux types : les machines à attaque g lobale et les machines à attaq u e partie lle.

Les machines à attaque partielle travaillent à la manière d'un mineur .

Une tête située à l'extrémité d 'un bras attaque la roche ponctuellement , à un endroit désigné de la section du tunnel.

Elles permettent d'obtenir une section quelconque et d'avoir accès au front de taille, c'est-à-dire au fond du tunnel.

Les machines à attaque globale sont des tunneliers munis d'un bouclier circulaire.

Celui-ci attaque la roche et crée ainsi une galer ie circulaire au diamètre bien détermin é .

Plusieurs types de boucliers sont utilisés en fonct ion de la nature du terrain .

On en distingue deux en particulier : les boucl iers rotatifs et les boucliers à boue sous pression.

Les boucliers rotatifs , utilisés pour attaquer les roches dures, sont équipés de molettes , disques roulant sur la roche en y exerçant une pression extrêmement forte.

Cette pression fait éclater la roche et permet au tunnelier d'avancer.

Les boucliers à boue sous pression sont plutôt utilisés pour les sols mous et aqueux .

La boue exerce une pression sur le front de taille pour améliorer sa stabilité .

Le tunnelier utilisé pour percer le tronçon est du tunnel de l'A86 est équipé de ces deux types de boucliers et passe de l'un à l'autre selon les sols dans lesquels il évolue.

LA CONSTRUCTION Une fois la galerie creusée, il faut la conso lider pour empêcher tout effondrement.

On appelle cela le soutènement.

Cette opération s'effectue généralement directement à la suite du tunnelier.

Encore une fois, la nature du tunnel va déterminer la manière dont le soutènement va être effectué : avec des boulons , du béton projeté ou par anneaux intérieurs .

Les boulons sont des tiges de plusieurs mètres insérées et scellées dans la paroi pour empêcher son effondrement.

Comme son nom l 'indique , le soutènement par béton projeté est une technique qui consiste à projeter du béton à prise accélérée sur la paroi à l'aide d 'une lance .

Cette couche de béton est renforcée par un maillage d 'acier mis en place au préalable sur la paroi .

Le béton constitue alors une coque très solide recouvrant la paroi qui donne la rigidité nécessaire à la galerie.

Enfin , le soutènement par anneau x intérieurs peut prendre plusieurs formes .

li peut être constitué d 'anneaux métalliques , se rapprochant ainsi du soutènement que l'on peut voir dans les anciennes mines .

Le sout ènement peut auss i se faire à l'aide de voussoir s préfabriqués .

Les voussoir s sont des ann eaux de béton circulaires qui de soutènement.

Ils sont le plus souvent utilisés dans des tunnels creusés avec des machines à attaque globale .

Un voussoir est composé d 'une dizaine de morceaux assemblés sur la paroi dont un constitue la clé, à la manière des clés de voûte .

La dernière innovation est l'utilisation de voussoirs biseautés et non cylindriques pour le tunnel de l'A86 .

Une des faces de chaque anneau est inclinée .

Ceci permet à la galerie de prendre n'importe quelle courbe en n 'utilisant qu'un seul modèle de voussoir.

Avant cette invention , des voussoirs spéciaux étaient fabriqués pour permettre au tunnel de faire des virages .

LA SÉCURITÉ DES OUVRAGES LES DIFFÉRENTS N IVEAUX D E SÉCUR ITÉ On comprend facilement que la sécurité d'un ouvrage souterrain est définie en fonction de son utilisation .

Des ouvra ges tels qu'une gare souterraine ou un tunnel autoroutier demandent des mesures de sécurité importantes alors que la sécurité d 'une galerie provisoire ou d'une galerie minière est faible .

Le feu est le principal ennemi des galeries souterraines .

En effet , le confinement fait monter la température très rapidement et empêche les fumées de s'échapper .

Celles -ci s'accumulent et rendent l'air irrespirable .

La survie d 'une personne lors d'un incendie n 'est alors que de quelques minutes si aucune installation n 'existe .

Pour cette raison , des unités de ventilation et d'extraction de fum ée sont installées dans les tunnels .

On construit aussi des refuges pressurisés résistant à la chaleur et dont l'air est renouvelé à intervalles rapprochés pour permettre aux usagers de se mettre à l'abri.

Cependant , les derniers accidents et en particulier l'incendie du tunnel du Mont-Blan c ont montré les lacunes en matière de sécurité dans la législation.

Cet incendie s 'est produit le 24 mars 1999 et a été causé par un camion qui a pris feu spontanément , sans doute à la suite d'une surchauffe de son moteur .

Quarante -cinq personnes y ont trouvé la mort en raison principalement de la forte concentration d 'oxyde de carbone dans la fumée dégagée par le feu.

Ces personnes sont le plus souvent mortes dans leur voiture sans avoir eu le temps de se mettre à l'abri.

Le système de ventilation est donc le principal responsable dans cette tragédie .

Sa capacité d'extraction de fumée est limitée par la configuration du tunnel.

Il est impossible de creuser des puits de ventilation au milieu de celui-ci car l'épaisseur de roche est de plus de 1 500 mètres .

Cet accident a eu des répercussions immédiates sur les normes de sécurité.

A ce titre , le tunnel de l'A86 montre de très nombreuses innovations en matière de sécurité et en particulier contre les incendies, accidents les plus dangereux dans un tunnel.

Le système de surveillance mis en place permet de détecter un incident en moins de 10 secondes .

De plus , un puissant système d'extraction, capable d 'aspirer dix fois la fumée produite par un véhicule en feu, a été installé .

L'aspiration se lait dans le sens de la circulation , ce qui permet de protéger les automobilistes arrêtés derrière le véhicule en feu.

Ceci a été rendu possible par la séparation des deux voies de circulation dans le tunnel, construites l'une au­ dessus de l'autre .

De plus , les niches de secours construites tous les 200 mètres peuvent accueillir environ 100 personnes et permettent d'accéder aux deux étages .

Ainsi, si un étage est en feu, on peut évacuer les usagers par le second .

Un autre moyen de protéger les usagers d'un tunnel est la construction d'une galerie technique , en plus de la galerie principale , permettant ainsi l'évacuation des personnes en cas de danger et l'arrivée des secours .

C'est la solution qui a été adoptée pour le tunnel sous la Manche , car il est évidemment impossible de creuser des puits d 'accès au milieu de la mer.

Les niveaux de sécurité dans un ouvrage souterrain Puits d'accès des secours par la surface Escalier d e communic ation entre le s 2 niveaux Niche d e sécurité Refuge Porte cou e-feu Distance entre 2 refuges : 200 m. »

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