Comment les machines à bouclier fermé sont-elles utilisées dans la construction souterraine ?

Les boucliers fermés -EPB o hydro-bouclier- permettent l'excavation de sols meubles et saturés tout en maintenant le front stabilisé par la pression. Leur cycle de travail combine l'excavation, le soutènement immédiat et l'évacuation contrôlée des matériaux pour avancer en toute sécurité sous les villes, les fleuves ou les zones côtières.

1. l'assemblage et le lancement

Le tunnelier est assemblé dans un puits d'attaque ou une caverne initiale. Une fois la zone de départ scellée, les cylindres poussent le bouclier contre un mur de réaction tandis que la roue de coupe est activée.

2. Excavation et équilibre des pressions

Dans le cas de l'EPB, la chambre est remplie de sol conditionné (mousse/polymère) ; dans le cas de l'hydroblindage, on utilise de la boue de bentonite. La pression interne est ajustée pour égaliser la pression du sol et de l'eau, évitant ainsi l'affaissement ou le gonflement.

3. Extraction du matériel

• EPB : La tarière dose la "pâte" excavée jusqu'à la sortie.
• Hydroshield (bouclier hydrique) : Les pompes envoient la suspension à l'usine de séparation pour récupérer la bentonite et évacuer les détritus.

4. Pose de voussoirs

Au fur et à mesure que la roue avance, un monteur installe un anneau de segments de béton qui constitue le revêtement final du tunnel. Cette opération se déroule à l'intérieur du bouclier, à l'abri de la pression extérieure.

5. Injection de colle et scellement

Un coulis de ciment ou de bentonite est pompé dans l'espace annulaire entre les segments et le sol, ce qui permet de colmater les infiltrations et d'empêcher le tassement de la surface.

6. Transport et gestion des boues

Les débris déshydratés (EPB) ou la suspension séparée (hydroshield) sont chargés sur des bandes transporteuses ou des camions en vue de leur recyclage ou d'un dépôt autorisé, ce qui minimise l'impact sur l'environnement.

7. Suivi et orientation

Des capteurs de pression, de couple et de poussée envoient des données en temps réel à la cabine. Un système laser-inertiel maintient l'alignement avec une précision de l'ordre du millimètre, garantissant que le tunnel respecte les normes de conception.

Résultat : Le bouclier fermé combine l'excavation sous pression, le soutien immédiat et la gestion des boues pour réaliser des progrès sûrs, propres et contrôlés dans des environnements où d'autres méthodes seraient irréalisables.