Un tunnelier comment ca marche ?

Agathe le tunnelierConstruite pour creuser sous le Rhône, cette spectaculaire machine de 9,5 m de diamètre et de 70 m de long peut être assimilée à une vaste usine souterraine. Elle est capable de percer les terrains les plus résistants. 

La technique ? Elle repose sur l’action de la roue de coupe* située à l’avant, combinée à la poussée d’immenses vérins.

Fabriqué et assemblé en Allemagne, le tunnelier est arrivé en pièces détachées à Gerland où il a été remonté pour creuser de l’automne 2010 à avril 2011.

Pour passer sous le Rhône, le SYTRAL a choisi d’utiliser un tunnelier monotube à pression de boue pour creuser les 1,4 km de galerie complexe. La particularité de cette machine est de creuser et construire à la fois le tunnel du futur métro. Il a été spécialement conçu par une socièté allemande en fonction des études géologiques et géotechniques menées au préalable.

*Une roue de coupe qui grignote le sous-sol.

Roue de coupePour creuser les 1,4 km de tunnel, une roue de coupe de 9,5 m de diamètre est équipée de 57 molettes et 150 couteaux. La lame des molettes pénètre dans la roche, l’use et la brise sous l’action de la roue. Les déblais sont soulevés et récupérés lors de la rotation puis transférés vers la centrale de traitement des boues en surface.

Un tunnelier, ça se pilote !

Le pilote du tunnelier5 équipes de 19 personnes se sont relayées 24h/24, 7j/7. Depuis la cabine de pilotage, l’avancée du tunnelier est suivie de près afin d’adapter sa vitesse de coupe en fonction des terrains rencontrés. Pilote de tunnelier, responsable de la pose des voussoirs**, conducteur d’érecteur, électricien, mécanicien sont des professionnels embarqués sur le tunnelier.

**Des voussoirs au tube

Schéma de voussoirsChaque anneau du tunnel est formé de huit voussoirs en béton de 37 cm d’épaisseur.

Les voussoirs sont assemblés pour constituer des anneaux circulaires.  

Une fois le tube du tunnel creusé, un béton de remplissage est réalisé, et une dalle en béton appelé radier est mise en place dans la partie basse du tunnel pour réaliser un fond plat et permettre ainsi l’installation des équipements (rails du métro, installations lumineuses, ventilation, sécurité,…) 

Le principe du tunnelier

1.La phase de creusement

Le tunnelier envoie de la boue bentonite (boue argileuse) sous pression à l’avant de la roue pour colmater le sous-sol et assurer sa stabilité. La tête du tunnelier tourne et avance en même temps. Il prend appuie sur des voussoirs** grâce à des vérins de poussées et creuse le terrain sur 1,80 m.

2.La phase d’évacuation

Pendant que le tunnelier avance, les déblais mélangés à la bentonite sont aspirés, grâce à un système hydraulique par des canalisations et rejoignent la centrale de traitement de boue à Gerland.

3.La phase de construction du tunnel

Tous les 1,80 m, le tunnelier s’arrête, rétracte les vérins de poussée et la pose des voussoirs peut commencer. A l’aide d’une ventouse, l’érecteur saisit les voussoirs stockés à l’intérieur du tunnelier et les place autour de la paroi pour former un anneau dans le tunnel. Une fois l’anneau mis en place, la machine reprend appui sur les voussoirs pour avancer grâce à ses 30 vérins dont la force de poussée atteint 600 tonnes. Le creusement peut alors reprendre sur les 1,80 m suivants.

Vue de coupe du tunnel