Suivez-nous :         kit média      
Accueil - Matériels - Matériels – Grand Paris Express : foreuses et haveuses tiendront le haut des soutènements

Matériels – Grand Paris Express : foreuses et haveuses tiendront le haut des soutènements

2 septembre 2016
<span>Matériels</span> – Grand Paris Express : foreuses et haveuses tiendront le haut des soutènements

200 km de métro automatique, 68 stations, quatre lignes et un prolongement (14 nord et sud) à construire pour un montant de 25 milliards d’euros. Affaiblis par plusieurs années de crise, les entreprises de travaux publics comptent sur les chantiers du Grand Paris Express pour se refaire une santé. Les spécialistes des fondations spéciales ouvrent le bal devant les perceurs de tunnels. Derrière eux, les constructeurs de machines de forage (injection, pieux…) et d’excavation de parois moulées sont sur la brèche pour leur proposer des machines adaptées aux travaux de traitement de sols et de soutènement qui les attendent sur le chantier du siècle.

C6XP JET L14 0TecPour les neuf dixièmes en souterrain, quatre lignes de métro sont à tracer d’ici à 2030 : la 15, entre Noisy-Champs et Champigny centre via La Défense et le Pont de Sèvres ; la 16, entre Noisy-Champs et Saint-Denis-Pleyel via le Bourget ; la 17, entre Le Mesnil-Amelot et Saint-Denis-Pleyel via Roissy-Charles de Gaulle ; la 18, entre Versailles-Chantiers et l’aéroport d’Orly via Massy-Palaiseau. Prélude au chantier du siècle, les travaux battent déjà leur plein sur le prolongement des lignes de métro et de RER parisiennes : la 4 vers Bagneux, la 12 vers Aubervilliers, la 14 vers Saint-Denis-Pleyel et bientôt, Eole (RER E) vers Mantes-la-Jolie.

Le constructeur allemand Bauer a déjà fourni des porteurs, des cutters, des centrales de fabrication et de dessablage de boue sécurisées et des accessoires de forage aux entreprises qui s’activent sur la 12 à Aubervilliers (Botte Fondations) et la 14 à Pont Cardinet (Eiffage) et Clichy (Sefi Intrafor), détaille Pierre Klein, représentant français de Bauer. Les travaux de traitement de sols et de soutènement précèdent le percement des tunnels, rappelle-t-il. Les spécialistes des fondations spéciales renforcent les terrains et construisent les boîtes de fondation des puits de départ et d’arrivée des foreuses, des puits intermédiaires (secours, ventilation…) et des futures stations. La géométrie des ouvrages (profondeur, largeur, épaisseur) et la géologie du sous-sol conditionnent le choix des machines, assure Pierre Klein.

Parois moulées omniprésentes

Pour le représentant de Bauer, trois grandes familles de machines DSCN0152 bauerseront présentes les chantiers du Grand Paris. Les tunneliers se tailleront la part du lion en volume et en valeur (70 à 80 %) devant le matériel de soutènement et celui de terrassement. En fondations spéciales, les parois moulées de grande profondeur (60 à 70 m sur le 15 sud) et de forte épaisseur (1,20 à 1,80 m) des boîtes de fondation mobiliseront des bennes mécaniques et hydrauliques, des cutters ou des hydrofraises, du matériel de fabrication de boue, de pompage et de dessablage, confirme Pierre Klein.

Pour Sébastien Canac (Soilmec) aussi, les techniques et les machines de forage de parois moulées seront « le grand sujet. » Du côté des entreprises, la nature du sous-sol en dictera, selon lui, le choix et la combinaison, avec la disponibilité du matériel en parc et la capacité à investir dans de nouveaux outils. Le constructeur la prend lui aussi en considération dans la mesure où il propose des méthodes et des équipements capables de faire face à presque toutes les situations de chantier. Pour sa part, Soilmec commercialise un porteur (grue SC 90) et des bennes mécaniques et hydrauliques, une fraise standard avec enrouleur de flexibles suspendu sous la flèche (Cougar) et une autre plus compacte qui embarque cet enrouleur (Tiger). La première, qui affiche une profondeur de coupe de 70 m, cible clairement les chantiers du Grand Paris. Le fabricant commercialise également une foreuse (SR75 à SR 125) et un kit CSP pour forage de pieux sécants tubés qu’il verrait bien travailler sur les ouvrages de soutènement principaux et annexes. Des négociations et même des essais sont en cours avec plusieurs entreprises. Cette machine, qui permet de maîtriser la verticalité des parois, offrent des performances comparables à celle d’une benne, sans avoir à fabriquer et à traiter la boue de maintien des parois, souligne Sébastien Canac.

Moins profonds et moins volumineux, les soutènements des ouvrages annexes, forage de pieux et de pieux sécants des puits d’accès par exemple, se partageront le reste du marché, indique Pierre Klein (Bauer). Ils feront appel à des techniques plus classiques: tarière creuse, double rotation (une tarière dans un tube qui tourne en sens inverse de la première), forage tubé classique (un tube évidé à l’intérieur avec un kelly, une tarière ou un buckett) ou battage de palplanches.

Bennes et cutters 

Pour les puits, les galeries d’accès et les stations, les entreprises debauer travaux spéciaux doivent d’abord construire des enceintes étanches en parois moulées au fond desquels les perceurs de tunnels puis les géniecivilistes s’activeront à plusieurs dizaines de mètre de la surface. Ces entreprises peuvent choisir d’excaver ces parois avec des haveuses ou avec des bennes. Les secondes trouvent leur limite en terrain dur. Elles peuvent être utilisées comme une masse pour faire sauter les zones de terrain les plus résistantes, mais l’opération génère du bruit et des vibrations difficilement acceptables en milieu urbain, indique Pierre Klein. La maîtrise d’œuvre identifie les méthodes et les matériels les plus adaptés aux travaux, lui fait écho le directeur de l’ingénierie environnementale de la SGP.

La technique d’excavation au cutter ou à l’hydro-fraise rappelle celle des tunneliers à pression de terre, image le représentant de Bauer. Sur le principe, le terrain est broyé avec de la boue, le mélange aspiré, remonté en surface et dirigé vers une centrale de dessablage qui sépare les déblais du coulis, lequel est réinjectée dans le circuit. Autre élément à prendre en compte, la profondeur d’excavation des parois et la double problématique de la remontée des déblais et de la verticalité de l’ouvrage. Les bennes sont désavantagées sur ces deux points : les temps de descente et de remontée de l’outil sont nécessairement plus longs que ceux de l’hydro-fraise qui travaille à flux continu. La verticalité est également plus facile à gérer avec un cutter qui est équipé d’un inclinomètre et de clapets de correction de tir, argumente Pierre Klein. Le processus est piloté sur ordinateur et contrôlable sur un écran en cabine. Les hydro-fraises sont très efficaces en terrain dur, sableux ou graveleux. Mais les bennes les surpassent en sous-sol argileux. Celui-ci a tendance à épaissir les boues de forage injecté par les cutters, lesquelles sont alors plus difficiles à dessabler. Pour le représentant de Bauer, les premières joueront un rôle de premier plan sur les chantiers du Grand Paris (80 %) mais les secondes leur ouvriront souvent la voie.

Mécaniques et hydrauliques, les bennes pourront creuser dans les IMG_2058 Soilmeccouches d’argile en tête de forage. Après 15 ou 20 m d’excavation, les hydro-fraises prendront le relais en terrain dur en raccourcissant les cycles de travail et en assurant une meilleure verticalité des panneaux. Equipées d’inclinométres et de volets de correction de déviation de panneaux en temps réel, les bennes hydrauliques de la marque espèrent offrir une alternative avec un outil dont les capacités d’excavation sont supérieures à celles de la benne mécanique. Avec la précision de forage, ajoute Pierre Klein, c’est un atout qui peut leur permettre de trouver leur place sur les chantiers du Grand Paris, même si elles sont plus coûteuses que les bennes à câble. Bémol, la profondeur, la largeur et l’épaisseur des parois moulées pousse à utiliser des machines plus puissantes.

J.D