Tout savoir sur les méthodes de creusement de tunnels

Creuser un tunnel s’avère très important, voire même indispensable, pour faire passer le métro dans une zone urbaine. Pour réaliser le travail, les équipes techniques peuvent utiliser plusieurs types d’engins, comme le tunnelier. Découvrez dans cet article, les différentes techniques de creusement de tunnels souterrains.

Creusage de tunnels : les tranchées couvertes

Cette méthode est idéale pour construire un tunnel peu profond. Elle consiste à poser une structure en béton, qui est fabriqué et coulé sur place. Celle-ci est généralement réalisée dans une tranchée préparée par dragage, qui sera ensuite recouverte. Cette technique est souvent utilisée lors de la construction d’une station souterraine de transport en commun. Mais elle convient également aux tunnels de formes irrégulières et de largeurs très variables. Cependant, pour réduire les perturbations de la surface lors de la réalisation des travaux, le creusement par tranchées couvertes peut être fait par deux différentes méthodes :

  • Construire le tunnel du haut vers le bas.

  • Appliquer la technique traditionnelle « ascendante ».

Creusage de tunnels : le tunnelier

Afin de créer des tunnels très profonds et longs dans une zone urbaine, le tunnelier avec « bouclier à front pressurisé » est l’idéal. Cet engin peut facilement creuser sur n’importe quel terrain. En effet, il peut, en une seule opération, fabriquer un revêtement en béton qui va former le tunnel. Néanmoins, la réussite de sa pose dépend principalement de la conception et du choix du couverture en « segment pré-moulé ». Contrairement à la méthode par tranchée couverte, le tunnelier atténue les impacts environnementaux et minimise la perturbation de la circulation.

Les différents types de tunneliers

En général, il existe deux types de tunneliers qui peuvent être utilisés dans la réalisation de creusement de tunnels :

  • La machine à confinement par « pression de terre » : celle-ci est parfaite pour un sol limoneux et qui contient une large proportion de fines.

  • La machine à confinement par « pression de boue » : elle est idéale pour toutes les matières granuleuses libres qui contiennent de l’eau.

Actuellement, les engins de creusement de tunnels ont connu une grande évolution. Ainsi, on peut construire des tunnels beaucoup plus profonds, plus longs et plus larges qu’auparavant, même dans les conditions géologiques les plus difficiles.

Creusage de tunnels : la méthode autrichienne

Celle-ci est également connue sous le nom de « méthode d’excavation séquentielle ». C’est une solution sécuritaire, flexible et surtout rentable pour la construction d’un tunnel à géométrie variable ou non-circulaire. En principe, ce dernier est excavé séquentiellement. Pour le soutenir, du béton projeté est combiné et renforcé avec du treillis soudé ou du fibre, ainsi qu’avec des éléments porteurs d’acier. Pour stabiliser les surfaces, quelques procédés tels que le drainage, l’injection de coulis, les canalisations de déversement jointoyées ainsi que la congélation de sols sont nécessaires.

Creusement de tunnels : la méthode par emboîtement à poussée hydraulique

Les tunnels qui sont construits par cette technique sont également appelés « tunnels jacking ». Cette méthode consiste à placer des sections de bétons rectangulaires sous toutes les surfaces subissant de fortes pressions d’utilisation. Les plus touchées sont les routes très fréquentées, les voies ferrées, ainsi que les pistes d’aéroport. Cependant, le coût de la technique par emboîtement à poussée hydraulique est toujours très élevé. De ce fait, elle n’est pas souvent utilisée. Par contre, si un passage souterrain est court et est situé en « terrain meuble », dans ce cas, on peut adopter cette méthode. Dans le cas contraire, il est recommandé d’utiliser d’autres techniques de construction de tunnels pour réduire l’affaissement, pour minimiser la friction et pour maintenir également l’alignement de la structure.