Construction de tunnels : méthodes et objectifs

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:10

Un tunnel est un passage souterrain artificiel horizontal ou incliné. Ces objets sont créés à des fins différentes. Il y a des piétons, des vélos, des automobiles, des chemins de fer, des tunnels de communications souterraines, des métros, des tramways, etc.

Le mode de transport le plus "tunnel" est le métro. La plupart de ses lignes sont posées à travers des passages, qui peuvent être situés à différentes profondeurs sous terre. Des tunnels routiers et ferroviaires sont construits sous les montagnes et les collines pour raccourcir la longueur totale de l'itinéraire. Parfois, il est plus logique de construire un tunnel que de construire un pont.

Histoire

Les gens créent ces objets depuis l'Antiquité. Les premières structures artificielles de ce type sont déjà apparues à l'âge de pierre. Des grottes, des catacombes, des carrières, des puits de mine ont été creusés dans la roche. Les pays où cela a été fait plus tôt que partout ailleurs sont l'Égypte et la Grèce, ainsi queles villes de Rome et de Babylone. Là, des tunnels ont été creusés à des fins d'exploitation minière, lors de la construction de temples, de tombes et de la pose de conduites d'eau. Lors des travaux, les outils les plus simples ont été utilisés, et les rochers dans lesquels le passage a été creusé n'ont pas été fixés.

Le tout premier tunnel sous-marin a été construit sous l'Euphrate vers 2160 av. J.-C.

Parfois, des tunnels ont été construits au Moyen Âge, principalement à des fins militaires. À la fin du Moyen Âge, des passages navigables ont été activement créés. Le premier tunnel ferroviaire apparaît en 1826-1830. Et la première automobile a été construite en 1927 sous la rivière Hudson.

En URSS, les installations ferroviaires souterraines ont été construites particulièrement souvent. Ils ont été posés à travers l'Oural, le Caucase, la Crimée. La construction de tunnels automobiles est devenue pertinente avec l'augmentation du nombre de voitures après l'effondrement de l'URSS.

Qu'est-ce que c'est ?

Tunnel est un vide artificiel de forme allongée, posé dans la roche. Si la roche est solide, le passage n'est pas fixe et s'il est lâche, des structures de fixation artificielles sont installées. Ils sont appelés doublures et supportent une part importante des charges de la montagne, et participent également à l'imperméabilisation. Des soi-disant portails sont construits aux entrées et aux sorties. Ils peuvent avoir un aspect architectural.

Méthodes de construction de tunnels

Il existe deux types - fermé et ouvert. La première méthode est utilisée pour la pose de passages à grande profondeur (plus de 20 mètres), ainsi que pour les tunnels peu profonds. Ouvert sont utilisés lors de la posemouvements superficiels. L'avantage de cette méthode est le moindre coût, et l'inconvénient est la nécessité de détourner les voies de communication et de transport situées dans sa zone du chantier de construction.

Méthodes de tunneling fermé

Le choix de la méthode de construction du tunnel dépend du type de roche à creuser et de la destination de l'objet. Les méthodes fermées sont souvent utilisées dans la construction du tunnel du métro et des tunnels ferroviaires. Les sols peuvent être solides, mous, fracturés, arrosés.

• Au cours de la méthode minière de pose, de forage et de dynamitage sont utilisés. L'élément principal de la pénétration est la pose d'un explosif et la mise en œuvre d'une explosion dirigée. Des fragments de la roche détruite sont retirés du visage à la surface. La cavité résultante est d'abord renforcée, puis le revêtement est réalisé. Utilisez cette méthode lorsque les rochers sont stables et solides.
• Le joint de type Combine est également basé sur la destruction de la roche. Cependant, un équipement de tunnelage spécial est utilisé pour cela. Ce sont les soi-disant moissonneuses-batteuses pour creuser des tunnels. Tout comme la précédente, cette méthode est utilisée dans le cas d'une résistance élevée et moyenne de la roche.
• La nouvelle méthode de tunnelisation autrichienne est utilisée pour les roches tendres et fracturées. Il repose sur la création de fixations temporaires par projection de béton à la surface de la roche, ainsi que sur le renforcement avec des ancrages. Cela augmente la stabilité de la voûte dans la zone de fond. Quant au garnissage permanent, il peut être réalisé à distance du lieul'abattage, pour lequel des mécanismes performants sont utilisés.
• La méthode de pose du bouclier est basée sur l'utilisation d'un bouclier tunnel, qui est utilisé pour poser un tunnel sur toute la section, après quoi le revêtement est réalisé. Cette méthode est également appliquée aux roches meubles et fracturées.
• En présence d'un degré élevé d'arrosage, de l'instabilité des sols et de la présence d'environnements agressifs, des méthodes spéciales de pénétration sont utilisées. Pour cela, la fixation avec une solution spéciale, la congélation, le drainage, le travail à l'air comprimé peuvent être utilisés. Des méthodes de bouclier peuvent également être utilisées, complétées par un poids facial actif.

Méthodes de tunnellisation ouvertes

L'utilisation d'une méthode de tunnel ouvert est recommandée lors du creusement de passages peu profonds. Les technologies suivantes sont utilisées:

• La méthode de la fosse consiste à créer une fosse sur toute la largeur et la profondeur de l'objet en cours de construction. Les murs peuvent être renforcés artificiellement ou correspondre à la présence naturelle de roches. Après le revêtement du tunnel, la fosse est comblée. Cette méthode a été utilisée dans la construction du métro de Berlin.
• La méthode du bouclier pour construire des tunnels consiste à utiliser un bouclier rectangulaire pour le revêtement.
• La méthode des tranchées est souvent utilisée lors de la pose de tunnels piétonniers. Il consiste à creuser une fosse pièce par pièce.

Conclusion

Ainsi, la construction d'un tunnel de transport peut être réalisée de différentes manières, en fonction de la livraisontâches et caractéristiques des sols. Les plus courants sont les tunnels de chemin de fer et de métro.