A traitement hyperbare Dans un tunnelier à bouclier fermé, cela s'avère nécessaire lorsqu'il faut accéder à la chambre d'excavation, à la tête de coupe ou au front sous pression pour inspecter, nettoyer, réparer ou remplacer des outils sans compromettre la stabilité du sol ni la pression au front. Cette solution n’est envisagée que lorsqu’il n’est pas possible de résoudre le problème depuis la surface, depuis l’intérieur de la machine dans des conditions atmosphériques normales ou à l’aide de procédures non pressurisées.
Dans les projets de le fonçage de tuyaux, microtunnelage o Traversées d'infrastructures, des interventions hyperbares peuvent s'avérer nécessaires sur les tunneliers de Bouclier fermé EPB o hydro-bouclier lorsque la pression de l'eau, la perméabilité ou la faible stabilité du front empêchent d'ouvrir la chambre à la pression atmosphérique en toute sécurité.
Dans quelles situations cela peut-il s'avérer nécessaire ?
Une intervention hyperbare peut être envisagée lorsqu'il est nécessaire d'agir sur :
| Situation | Motif de l'intervention |
|---|---|
| Remplacement des outils de coupe | Usure des disques, des pointes, des racleurs ou des protections sur des terrains abrasifs |
| Inspection de la tête de coupe | Vérifier la présence de dommages, d'obstructions, d'usure ou d'intrusion de matières indésirables |
| Retrait de quilles ou de blocs | Obstacles qui ne peuvent être fragmentés ou évacués à l'aide du système prévu |
| Nettoyage de la chambre | Accumulation d'argile, colmatage, formation de boules d'argile ou dépôts de matières |
| Réparation des éléments de la façade | Dommages sur les outils, les supports, les ouvertures, les joints ou les protections |
| Vérification des obstructions | Baisse de rendement, augmentation du couple, blocage partiel ou anomalies d'excavation |
| Gestion des incidents hydrauliques | Nécessité de maintenir la pression en raison de la nappe phréatique, du sable, du gravier ou d’un sol perméable |
Dans tous les cas, l'intervention doit être justifiée sur le plan technique et comparée à des alternatives présentant moins de risques.
Pourquoi la chambre ne s'ouvre-t-elle pas à la pression atmosphérique ?
Dans un bouclier fermé, la chambre maintient une pression qui contribue à stabiliser le front de creusement. En cas de dépressurisation incontrôlée sur des sols saturés, perméables ou peu stables, les phénomènes suivants peuvent se produire :
- Entrée brutale d'eau.
- Transport des fines.
- Perte de terrain.
- Instabilité du front.
- Colonies de surface.
- Effondrement local du sol.
- Dégâts causés aux services ou aux infrastructures voisines.
- Risque pour le personnel et la machine.
C'est pourquoi, en présence d'une pression hydraulique importante, de sables, de graviers, de sols instables ou de zones sensibles, l'intervention doit être réalisée en maintenant des conditions de pression compatibles avec la stabilité du front de taille.
Comment déterminer si une intervention hyperbare est nécessaire ?
Cette décision repose sur une évaluation technique et HSE. Les éléments suivants sont examinés :
1. État de la foreuse de tunnel
Couple de coupe, poussée, vitesse d'avance, consommation d'énergie, obstructions, usure des outils, vibrations, pression de la chambre, débits et comportement du système d'extraction.
2. Conditions du terrain
Géotechnique, niveau phréatique, pression de l'eau, perméabilité, granulométrie, risque de glissements de terrain, abrasivité, stabilité du front de taille et présence de cavités ou de fuites.
3. Risque de dépressurisation
On examine si la chambre peut être ouverte à la pression atmosphérique sans compromettre le front. Si cela n'est pas possible, on envisage une intervention hyperbare ou un traitement préalable du sol.
4. Solutions disponibles
Avant d'intervenir, on évalue les ajustements opérationnels, la préparation du terrain, le rinçage du système, la réduction de l'avancement, la modification des paramètres, les traitements en surface ou l'accès par le puits s'il existe.
5. Sécurité du personnel
Cette intervention nécessite une procédure spécifique, du personnel qualifié, un suivi médical, des chambres hyperbares, des sas, des moyens de communication, des équipes de secours, un plan d'urgence et des limites d'exposition.
Quelles exigences HSE doit-il respecter ?
Une intervention hyperbare n'est pas une opération de maintenance courante. Elle doit être planifiée comme une activité critique pour la sécurité.
Vous devez tenir compte des éléments suivants :
- Procédure d'intervention approuvée.
- Évaluation spécifique des risques.
- Personnel formé et habilité.
- Système de sas ou chambre hyperbare.
- Contrôle de la pression et des temps d'exposition.
- Protocole de compression et de décompression.
- Suivi médical ou sanitaire conformément à la réglementation en vigueur.
- Une communication continue.
- Un éclairage et une ventilation adéquats.
- Équipes d'urgence et de secours.
- Contrôle de l'atmosphère.
- Registre des interventions.
- Coordination avec la direction des travaux et le coordinateur HSE.
Pour les chantiers situés sous des routes, des voies ferrées, des cours d'eau, dans des zones urbaines ou à proximité d'infrastructures critiques, cette planification doit en outre être coordonnée avec la surveillance technique, les seuils d'alerte et le plan d'urgence.
Risques liés à une intervention hyperbare
Les principaux risques sont les suivants :
- Risque pour les travailleurs lié à la pression.
- Accidents survenant lors de la compression ou de la décompression.
- Problèmes de communication ou de sauvetage.
- Entrée d'eau ou perte de pression.
- Instabilité du front.
- Exposition à des gaz ou à des atmosphères dangereuses.
- Limitation de la durée effective du travail.
- Difficultés à aller à la selle.
- Dommages causés au matériel lors de l'intervention.
- Retards liés à la préparation et à la récupération.
- Surcoûts liés au personnel spécialisé et aux équipements auxiliaires.
C'est pourquoi l'objectif de la conception doit être de réduire au minimum la probabilité d'intervention grâce à une bonne caractérisation géotechnique, au choix approprié de la foreuse, de la tête de coupe, des outils, des travaux de conditionnement et du plan de maintenance.
Comment réduire le risque d'intervention
Afin de réduire le risque de devoir recourir à un traitement hyperbare, il est recommandé :
- Bien caractériser l'abrasivité, les boules, les blocs et le front mixte.
- Choisir les outils de coupe adaptés.
- Prévoir des protections anti-abrasion.
- Contrôler le colmatage ou la formation de boules d'argile dans l'EPB.
- Dimensionner correctement le circuit et la station de traitement des boues dans un système à bouclier hydraulique.
- Surveiller le couple, la poussée, la pression, le débit, l'avance et l'usure.
- Définir des procédures de nettoyage et d'entretien.
- Prévoir des puits ou des points d'accès si le projet le permet.
- Ajuster le tracé afin de réduire les zones critiques.
- Anticiper les imprévus dès la phase d'appel d'offres.
Les choix du tunnelier et du tête de coupe sont essentielles pour réduire les interventions imprévues.
Informations nécessaires à l'étude du projet
Pour déterminer si une intervention hyperbare peut s'avérer nécessaire, il convient de fournir les informations suivantes : type de tunnelier, diamètre, longueur de forage, profondeur, couverture, caractéristiques géotechniques, niveau de la nappe phréatique, pression de l'eau, perméabilité, granulométrie, abrasivité, bolos ou blocs prévus, type de tête de coupe, outils installés, système d'extraction, pression de la chambre, registres de couple, poussée, avance, débits, consommation d'énergie, incidents, accessibilité à la chambre, procédure de maintenance, sensibilité de l'environnement, auscultation, restrictions HSE et plan d'urgence.
Demander un Analyse technique des risques liés aux interventions hyperbares sur les tunneliers à bouclier fermé avant de clôturer les dossiers relatifs à la géotechnique, à la tête de coupe, à la maintenance ou à la documentation relative aux appels d'offres.
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