Les tunnels (Sciences & Techniques)
Publié le 22/02/2012
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De nouvelles technologies de pointe
Lors de la construction d'un tunnel, la première étape consiste à définir la structure géologique des terrains à percer, au moyen desondages et de carottages.
Parfois, on procède même au percement d'une étroite galerie test sur toute la longueur du trajet avantd'attaquer la réalisation du tunnel principal.
Ces tests permettent d'apprécier l'état de la roche et de localiser les zones à risques(par exemple les roches faillées, qui posent un problème d'infiltration d'eau).
Aujourd'hui, le percement des galeries se fait par abattage automatisé de la roche, une tête rotative attaquant le front de taille aubout d'un bras orientable monté sur une tourelle.
Pour les projets de grande envergure, comme Eurotunnel, la machine d'abattageest un véritable robot extrêmement puissant, appelé tunnelier, qui avance automatiquement au fur et à mesure de la percée : ilcomporte un bouclier à pression s'appuyant sur le front de taille, et renfermant la tête de forage ; une cabine de commande et unconvoyeur à déblais, qui évacue vers l'arrière toute la roche abattue.
Les tunneliers ont un travail de très haut rendement : celuiutilisé du côté français, lors de la percée d'Eurotunnel, a établi un record de 887 mètres creusés en un mois, avec une pointe de51 mètres par jour dans les couches de craie.
Dans la plupart des terrains, les parois de tunnel fraîchement excavées sont instables car elles sont soumises aux très hautespressions de la roche encaissante.
Des techniques de soutènement sont alors utilisées pour les consolider, notamment desvoussoirs et des cintres en acier ou en béton armé, qui constituent de véritables anneaux de roche armée.
Une autre méthodeconsiste à soutenir temporairement le tunnel par cintres et coffrages, tout en aspergeant la paroi de béton liquide.
Une fois lebéton pris, les soutènements provisoires sont retirés : c'est la technique du béton projeté.
Pour les petits tunnels subaquatiques, destinés notamment à la traversée des fleuves et des espaces portuaires, on utilise latechnique du tunnel immergé : le tunnel est construit à l'air libre sous forme de tronçons tubulaires en béton armé.
Une tranchéeest préparée au fond du plan d'eau par dragage, et les éléments sont apportés par flottaison à l'aplomb de la tranchée, puisdescendus sur le fond.
Les différents tronçons sont raccordés par des joints.L'eau ayant été chassée par pompage, on entreprendles travaux de finition.
Près de soixante-dix tunnels ont été construits par cette méthode, celui de San Francisco détenant lerecord de longueur avec 5,8 km de longueur.
Les tunnels ferroviaires et routiers
Le Japon possède les deux plus longs tunnels ferroviaires du monde : celui de Seikan, mis en service en 1988, relie les îles deHonshu et de Hokkaido ; il est long de 53,85 km dont 23 km sous la mer.
Celui de Dai Shimizu mesure 22,23 km et fut inauguréen 1980.
Ils ont détrôné le Simplon, en Suisse (19,6 km), datant de 1906.
Le tunnel du Mont-Blanc à 1300 mètres d'altitudemesure 11,6 km de long.
Il est en service entre Chamonix et Courmayeur depuis 1965 et a permis de réduire de 100 km le trajetGenève-Milan.
Fermé au trafic suite à un accident causant la mort de 39 personnes le 24 mars 1999, le tunnel du Mont Blanc aété rouvert à la circulation des véhicules de moins de 3,5 tonnes le 25 mars 2002.
Le tunnel de Fréjus entre la France (Modane) et l'Italie (Bardonnèche) a été ouvert en 1980, il mesure 12,8 km et comportedeux vastes puits de ventilation.
Le tunnel de Sainte-Marie-aux-Mines, long de 6,95 km, qui relie, à travers les Vosges, Saint-Diéà Sélestat depuis 1976, est un ancien tunnel ferroviaire qui a été équipé pour le trafic routier.
Toutefois, le plus long tunnel routierdu monde est celui du Saint-Gothard, en Suisse, mis en service en 1980 avec 16,3 km de long.
Un incendie y a provoqué la mortde 11 personnes le 24 octobre 2001.
La construction du réseau autoroutier requiert également le percement de nombreux tunnels.
Celui de l'Épine, sur l'autoroute A43entre Lyon et Chambéry, est, avec 3,2 km, le plus long tunnel routier de France..
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