Bouclier (HU)

Traduction anglaise : Tunneling shield

Dernière mise à jour : 17/02/2022

Partie d'un appareil utilisé pour creuser des tunnels.

Éléments d'historique

A l'origine, les boucliers servaient à étayer les terrains tendres en exploitation minière. Le mot a ensuite été utilisé pour désigner des coques mobiles permettant d'étayer des galeries (voir figure 1), puis pour désigner la partie de certains tunneliers qui permettait d'étayer automatiquement le tunnel au fur et à mesure de l'avancement de son creusement. L'usage de ce mot s'est maintenant étendu, et il désigne aujourd'hui l'ensemble de certains tunneliers (tunneliers à bouclier) utilisés pour forer dans les terrains tendres, voire, par extension, la technique de réalisation des ouvrages souterrains avec ce matériel.

Figure 1 : Le premier système de bouclier constitué d'une plaque métallique qui se déplace au fur et à mesure de l’avancée de la galerie a été mis au point par l’ingénieur français Marc Isambart Brunel pour creuse un tunnel sous La Tamise, à Londres ; Source : Société du Grand Paris.

Différents types de tunnelier à bouclier

On désigne aujourd'hui par tunnelier à bouclier tous les appareils qui réalisent conjointement les deux fonctions suivantes :

• L’excavation, l'évacuation des déchets (on parle de marinage) et l'avancement de l'outil ;
• la stabilisation du terrain au fur et à mesure de l'avancement.

Les technologies évoluent très rapidement et la classification proposée n'est probablement pas définitive. (planete-tp.comfonctions) distingue par exemple :

• les tunnelier à boucliers ouverts pour lesquels le front de fouille lui-même n'est pas confiné (le front de fouille est à la pression atmosphérique) et où le bouclier ne constitue qu’un soutènement latéral ;
• les tunneliers à boucliers avec confinement pour lesquels on maintient le front de fouille à une pression supérieure à la pression atmosphérique et suffisante pour équilibrer la pression hydraulique dans le sol. Cette surpression peut être apportée :

• directement par l'outil de taille (pression mécanique) ;
• par air comprimé ;
• par un liquide dense (boue bentonitique) ;
• par le marinage (utilisation du sol excavé pour assurer la pression).

Fonctionnement d'un tunnelier à bouclier classique

Ce type de machine réalise de façon cyclique deux actions différentes :

• des vérins appuyés sur les voussoirs déjà mis en place exerce une poussée sur la tête de coupe et lui permettent d'avancer en forant une longueur correspondant à celle d'un anneau de voussoir ;
• le tunnelier s'arrête alors de forer et met en place un nouvel anneau de voussoirs pour étayer la partie nouvellement forée ; les verrins s'appuient sur ces nouveaux voussoirs et le cycle recommence.

Pour en savoir plus : Article wikipédia