Voussoirs & néons, extension de la ligne B du métro - Lyon, France
Pour relier les stations Stade de Gerland à Gare d'Oullins, le métro B doit franchir le Rhône. Entre 2005 et 2009, le SYTRAL (SYndicat mixte des Transports pour le Rhône et l'Agglomération Lyonnaise) a effectué des centaines de sondages pour définir un profil géologique précis des différentes zones traversées entre Gerland et Oullins. Ces études ont mis en évidence deux difficultés :
un sol meuble gorgé d’eau sous le Rhône,
un sol très dur à Oullins : du granite.
Le passage sous-fluvial a entraîné la mise en œuvre de plusieurs techniques de creusement adaptées aux différentes géologies des sols traversés. La mise en service est prévue pour décembre 2013 : le 11/12/13
Le creusement du tunnel
La méthode de la tranchée couverte pour relier la station stade de Gerland au puits d’entrée
La tranchée couverte permet de relier, en pente douce (6 %) l’arrière-gare de la station Stade de Gerland (à 7 mètres de profondeur) au puits d’entrée du tunnelier (à 20 mètres de profondeur), situé 361 mètres plus loin, dans le Parc de Gerland.
Réalisée grâce à la technique des parois moulées, la tranchée couverte est un ouvrage de génie civil couramment utilisée pour la construction de tunnels peu profonds. Elle nécessite d’avoir l’espace nécessaire en surface.
Contrairement à ce que l’appellation pourrait laisser entendre, une tranchée couverte est un ouvrage qui, la plupart du temps, se construit à ciel ouvert. Les parois latérales sont réalisées en premier et après avoir retiré les matériaux entre ces deux parois, la tranchée est refermée par une dalle de couverture.
Le creusement du tunnel par tunnelier
La phase de creusement
Le tunnelier envoie de la boue bentonite (boue argileuse) sous pression à l'avant de la roue pour colmater le sous-sol et assurer sa stabilité. La tête du tunnelier tourne et avance dans le même temps. Il prend appui sur les voussoirs (éléments en béton constituant le tunnel) grâce aux verrins de poussée et creuse le terrain sur 1,80 mètres.
La phase d'évacuation
Pendant que le tunnelier avance, les déblais mélangés à la bentonite sont aspirés par des canalisations et rejoignent la centrale de traitement de boue à Gerland (voir ci-dessous).
La construction du tunnel
Tous les 1,80 mètres, le tunnelier s'arrête, rétracte les verrins de poussée et la pose des voussoirs commence. À l'aide d'une ventouse, l'érecteur saisit les voussoirs stockés à l'intérieur du tunnelier et les place autour de la paroi pour former un anneau du tunnel. Une fois l'anneau mis en place, la machine reprend appui sur les voussoirs pour avancer, grâce à ses 30 verrins dont la force de poussée atteint 6000 tonnes ! Le creusement peut alors reprendre sur les 1,80 mètres suivants.
Le creusement par tirs de mine
Pour retirer le tunnelier de terre, un puit de sortie a été creusé au carrefour de la rue Orsel et de la Grande Rue d’Oullins. Ce puits de 18 mètres de diamètre et 30 mètres de profondeur a été creusé à l’aide de deux méthodes : la méthode lutécienne1 pour les 8 premiers mètres et les tirs de mine.
[1] La méthode lutécienne consiste à forer la périphérie du puits pour y couler des pieux de béton. On creuse ensuite entre les pieux puis les parois sont renforcées d’armatures métalliques sur lesquelles on projette du béton.
La boue : vitale pour le tunnelier
Reliée en permanence au tunnelier, la centrale de traitement de boue fabrique jusqu'à 800 m3 par jour de boue mère. Les matériaux excavés par le tunnelier sont renvoyés à Gerland par des conduits pressurisés (marinage hydraulique) où ils sont traités et recyclés. La centrale de traitement de boue limite l'impact du chantier sur la consommation d'eau et de boue neuve grâce au recyclage.
Le tunnelier en chiffre
Diamètre de la roue : 9,50 mètres,
longueur totale du bouclier et du train suiveur : 70 mètres,
horaires de creusement : 24h/24h,
temps de traversée pour atteindre Oullins Gare : 6,5 mois,
poids total du tunnelier : 1300 tonnes,
poids de la roue de coupe : 128 tonnes,
vitesse d'avancement en sol dur (à Oullins) : 5 mètres par jour,
vitesse d'avancement en sol meuble (sous le Rhône) : 10 mètres par jour,
vitesse de rotation de la roue de coupe (57 molettes et 150 couteaux) : jusqu'à 4 tours par minute,
1,4 km de galerie à creuser,
40 000 tonnes de déblais excavés soit 70 000 m3.
Photographies réalisées lors des Journées portes ouvertes, 7 octobre 2011.
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Pour relier les stations Stade de Gerland à Gare d'Oullins, le métro B doit franchir le Rhône. Entre 2005 et 2009, le SYTRAL (SYndicat mixte des Transports pour le Rhône et l'Agglomération Lyonnaise) a effectué des centaines de sondages pour définir un profil géologique précis des différentes zones traversées entre Gerland et Oullins. Ces études ont mis en évidence deux difficultés :
Le passage sous-fluvial a entraîné la mise en œuvre de plusieurs techniques de creusement adaptées aux différentes géologies des sols traversés. La mise en service est prévue pour décembre 2013 : le 11/12/13
Le creusement du tunnel
La méthode de la tranchée couverte pour relier la station stade de Gerland au puits d’entrée
La tranchée couverte permet de relier, en pente douce (6 %) l’arrière-gare de la station Stade de Gerland (à 7 mètres de profondeur) au puits d’entrée du tunnelier (à 20 mètres de profondeur), situé 361 mètres plus loin, dans le Parc de Gerland.
Réalisée grâce à la technique des parois moulées, la tranchée couverte est un ouvrage de génie civil couramment utilisée pour la construction de tunnels peu profonds. Elle nécessite d’avoir l’espace nécessaire en surface.
Contrairement à ce que l’appellation pourrait laisser entendre, une tranchée couverte est un ouvrage qui, la plupart du temps, se construit à ciel ouvert. Les parois latérales sont réalisées en premier et après avoir retiré les matériaux entre ces deux parois, la tranchée est refermée par une dalle de couverture.
Le creusement du tunnel par tunnelier
La phase de creusement
Le tunnelier envoie de la boue bentonite (boue argileuse) sous pression à l'avant de la roue pour colmater le sous-sol et assurer sa stabilité. La tête du tunnelier tourne et avance dans le même temps. Il prend appui sur les voussoirs (éléments en béton constituant le tunnel) grâce aux verrins de poussée et creuse le terrain sur 1,80 mètres.
La phase d'évacuation
Pendant que le tunnelier avance, les déblais mélangés à la bentonite sont aspirés par des canalisations et rejoignent la centrale de traitement de boue à Gerland (voir ci-dessous).
La construction du tunnel
Tous les 1,80 mètres, le tunnelier s'arrête, rétracte les verrins de poussée et la pose des voussoirs commence. À l'aide d'une ventouse, l'érecteur saisit les voussoirs stockés à l'intérieur du tunnelier et les place autour de la paroi pour former un anneau du tunnel. Une fois l'anneau mis en place, la machine reprend appui sur les voussoirs pour avancer, grâce à ses 30 verrins dont la force de poussée atteint 6000 tonnes ! Le creusement peut alors reprendre sur les 1,80 mètres suivants.
Le creusement par tirs de mine
Pour retirer le tunnelier de terre, un puit de sortie a été creusé au carrefour de la rue Orsel et de la Grande Rue d’Oullins. Ce puits de 18 mètres de diamètre et 30 mètres de profondeur a été creusé à l’aide de deux méthodes : la méthode lutécienne1 pour les 8 premiers mètres et les tirs de mine.
[1] La méthode lutécienne consiste à forer la périphérie du puits pour y couler des pieux de béton. On creuse ensuite entre les pieux puis les parois sont renforcées d’armatures métalliques sur lesquelles on projette du béton.
La boue : vitale pour le tunnelier
Reliée en permanence au tunnelier, la centrale de traitement de boue fabrique jusqu'à 800 m3 par jour de boue mère. Les matériaux excavés par le tunnelier sont renvoyés à Gerland par des conduits pressurisés (marinage hydraulique) où ils sont traités et recyclés. La centrale de traitement de boue limite l'impact du chantier sur la consommation d'eau et de boue neuve grâce au recyclage.
Le tunnelier en chiffre
Photographies réalisées lors des Journées portes ouvertes, 7 octobre 2011.