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Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge – The tunnel elements with lengths of 180 m were poured in eight individual segments of 22.50 m each.
 
Technologies de coffrage dans la construction de tunnels
 
Technologies de coffrage dans la construction de tunnels
 
importance croissante de la construction routière

Découvrez notre savoir-faire dans la construction de tunnels

La construction de tunnels explose dans le monde. Si l'on examine les statistiques de construction de tunnels depuis les années 1960, on voit que la courbe suit de près l'intensification du trafic routier. Cette évolution s'explique par deux raisons : La croissance ininterrompue du trafic individuel et le développement exponentiel du commerce de marchandises, qui cherche à s'étendre à tous les recoins de la planète, le plus vite et le plus facilement possible. La volonté de toujours « plus, plus vite, plus loin » apparaît clairement dans l'extension du réseau de transport et la création de nouvelles voies, qui font gagner du temps et de l'argent, sont sûres, et dont les obstacles ont été éliminés au maximum.


Accélération, décentralisation et délocalisation

Aujourd'hui, dans la gestion du trafic, le mot d'ordre est d'aller du point A au point B dans le délai le plus court possible, de manière fiable et sûre, sans aucune interruption. C'est vrai dans les régions rurales comme dans les villes et les zones urbaines surchargées de trafic. Les flux de trafic se concentrent sur les liaisons internationales de longue distance, dans le but de rapprocher les grandes régions économiques.

Dans ce contexte, les tunnels et les ponts occupent une place essentielle au sein des réseaux de transport. Ils traversent les montagnes et les fleuves, réduisent les distances, évitent les détours, nivellent les différences d'altitude, éliminent les carrefours. Simultanément, les tunnels routiers protègent les êtres humains et la nature du bruit et des émissions polluantes. 


PERI: La vue globale du spécialiste

Parallèlement au développement de la construction de tunnels, des spécialistes interviennent à tous les niveaux de la planification et de la réalisation pour promouvoir le bon achèvement de ces projets d'envergure grâce à des procédés éprouvés, ainsi qu'à des structures d'information et d'organisation cohérentes.  

Les équipes de planification des tunnels réunissent généralement des géologues, des géomètres, des spécialistes des terrassements, des fondations et de la construction routière, des experts en organisation et en technologie du béton, ainsi que des planificateurs pour le transport et la sécurité des opérations. La seule énumération de ces professions donne déjà une idée de la complexité de ces projets de construction. Parmi ces spécialistes, la société PERI a acquis une réputation internationale de partenaire fiable grâce à ses systèmes de coffrage et d'échafaudage. À toutes les phases du projet, des premiers plans jusqu'à l'achèvement. 


Construction de tunnels : principes de base et objectifs

La technologie du béton, un rôle d'appui

Le matériau de construction « béton » a permis de formuler une définition de base des modes de construction génériques en matière de tunnels. Par la suite, on a développé une approche de plus en plus affinée des chantiers de ce type, à base de systèmes standardisés, avec une attention constante à la planification, à la conception structurelle et à la prise en compte des principes économiques.  

Durant cette évolution, les rôles ont été bouleversés. Par le passé, coffrages et échafaudages étaient des accessoires nécessaires au processus de fabrication, achetés au gré des circonstances. Aujourd'hui, de plus en plus, leur transformation en systèmes en fait des outils de production et d'organisation. C'est désormais la coordination étroite de ces systèmes polyvalents qui garantit le succès de chaque chantier de construction d'un tunnel.


Types de construction et de structures portantes

Le choix du type de construction et de structure portante dépend de deux critères principaux, la section transversale du tunnel et sa longueur. Le long du tunnel, il faut aussi tenir compte des courbes et des pentes liées aux objets rencontrés, ainsi que des changements de géométrie en termes de largeur libre et de hauteur libre. Ces changements de la section standard sont nécessaires pour intégrer les espaces de stationnement et d'arrêt d'urgence, les galeries d'accès et d'évacuation, et les constructions qui relient les tunnels adjacents l'un à l'autre ou avec la surface.

Dans le domaine des tunnels, PERI propose quatre modes de construction :

  • tranchée à ciel ouvert 
  • galerie
  • tranchée couverte
  • modes de construction spéciaux et complémentaires

Indépendamment de la méthode construction, la structure portante est disponible en différentes sections, selon les conditions géologiques et l'utilisation envisagée. La forme d'un rectangle simple représente la solution la plus économique. En fonction des conditions, cependant, on pourra préférer une section circulaire, elliptique ou spéciale. 


Les structures portantes dans la construction des tunnels


  1. Solutions PERI pour la construction de tunnels et exemples de projets

Toutes les solutions PERI pour la construction de tunnels s'appuient sur un système unique, le kit d'ingénierie VARIOKIT. Les solutions sont indépendantes du degré d'automatisation requis dans les processus de coffrage, de décoffrage et de déplacement. Les systèmes PERI couvrent toutes les phases du cycle de vie du tunnel, depuis la construction jusqu'à la maintenance en passant par la réparation.


Les solutions PERI pour la construction de tunnels

Tunnel à ciel ouvert : section interrompue

Comme pour les gratte-ciel ordinaires, le sols, les murs et la dalle de la section transversale du tunnel sont fabriqués indépendamment.

Conditions cadres

  • Longueurs de cycle jusqu'à 30 m
  • Hauteur libre env. 3 m à 10 m
  • Largeur libre selon les restrictions structurelles
  • Nombre de cycles : max. 10

Exemples de projets PERI


Tunnel à ciel ouvert semi-monolithique

Les murs et la dalle sont bétonnés en une seule coulée. Leur fabrication s'effectue avec deux chariots de coffrage à déplacement séparé et structurellement autonomes.

Conditions cadres

  • Longueurs de cycle jusqu'à env. 25 mètres
  • Hauteur libre env. 4 m à 10 m
  • Largeur libre env. 4 m à max. env. 20 m par chariot
  • Nombre de cycles min. env. 10 jusqu'à max. env. 60 cycles

Exemples de projets PERI


Tunnel à ciel ouvert semi-monolithique

Le sol et les murs sont bétonnés en une seule coulée. En raison de son étanchéité absolue, cette méthode de construction est principalement utilisée dans les zones d'eaux souterraines.

Conditions cadres

  • Longueurs de cycle jusqu'à max. 15 mètres
  • Hauteur libre env. 4 m à 8 m
  • Largeur libre env. 25 mètres
  • Nombre de cycles min. env. 10 jusqu'à max. env. 60 cycles

Exemples de projets PERI


Tunnel à ciel ouvert monolithique

Le sol, les murs et la dalle sont bétonnés en une seule coulée. En raison du nombre minimal de joints, une étanchéité élevée de toute la section transversale du tunnel est obtenue.

Conditions cadres

Variante avec poutre de lancement :

  • Longueurs de cycle min. Californie. 10 m à max. 24 m
  • Hauteur libre env. 3 m à env. 10 m
  • Largeur libre max. env. 20 m
  • Nombre de cycles min. 50 cycles

Variante avec portique et chariot arrière :

  • Longueurs de cycle min. env. 10 m à max. 20 m
  • Hauteur libre env. 4 m à env. 9 m
  • Largeur libre max. 18 m
  • Nombre de cycles min. 25 cycles

 

Exemples de projets PERI

Exemples de projets PERI


Méthode de minage

Le tunnel est construit sous terre. L'excavation des sections circulaires ou ovales se fait soit par dynamitage, soit avec des tunneliers.

Conditions cadres

  • Courtes distances : le coffrage en arc est combiné avec l'étaiement
  • Moyennes distances : Utilisation de chariots de coffrage de système mobiles horizontalement
  • Plus de 60 cycles de bétonnage : utilisation automatisée de chariots de coffrage cintrés

Exemples de projets PERI


Méthode de construction à ciel ouvert

Construction avec un minimum de perturbations de la circulation. Avec cette méthode de construction, l'excavation n'atteint que le bord inférieur de la future dalle du tunnel.

Conditions cadres

  • Longueurs de cycle jusqu'à env. 30 m
  • Hauteur libre jusqu'à max. 12 m
  • Largeur libre sans restriction
  • Nombre de cycles à partir de 1 cycle

Écarts par rapport à la section transversale standard

Modifications nécessaires de la section standard en raison des places de stationnement et d'arrêt d'urgence, des galeries d'évacuation et d'accès, etc.

Conditions cadres

  • Chariot de coffrage réglable aux changements de section avec un minimum de travail supplémentaire
  • Changement de coffrage sans entrave entre les sections standard et divergentes possible

Exemples de projets PERI


Tunnel de transition / zone au dessus du sol

Les structures de transit relient voies de circulation aériennes au tunnel.

Conditions cadres

  • La forme et les dimensions des géométries de coffrage peuvent être adaptées de manière flexible à la topographie et au paysage.
  • La finition de surface des parois du portail peut également être formée de manière flexible.

Exemples de projets PERI


Structures de type galerie / structures semi-ouvertes

Tunnels semi-ouverts avec éclairage simple face ou plafonnier. Les galeries peuvent être des structures indépendantes ou des structures de transition plus longues.

Conditions cadres

  • Conception technique et production analogues aux méthodes de construction éprouvées dans la construction de tunnels.
  • Convient à tous les systèmes de coffrage et d'échafaudage PERI pouvant être utilisés pour la construction de tunnels.

Exemples de projets PERI


Entretien des structures du tunnel

Mesures liées à la construction pour l'entretien, le renouvellement partiel ou la modification des structures existantes du tunnel.

Conditions cadres

  • Les composants du système peuvent être utilisés pour tous les types de construction de tunnel mentionnés ci-dessus
  • Analyse approfondie des dommages en tenant compte des nécessités techniques et organisationnelles
  • La maintenance et la planification des processus sont conformes aux règles et réglementations généralement applicables.

Technologie du système PERI dans la construction de tunnels

Concept modulaire et avantage client

PERI a suivi dès le départ un concept spécial de type modulaire qui considère deux cibles prétendument contractantes comme une seule entité et qui les combine techniquement dans le développement de produits et d'éléments de construction. D'une part, les systèmes de coffrage et d'échafaudage PERI se caractérisent par la plus grande simplification possible de leur structure et de leur manipulation. D'autre part, en tant que composants hautement standardisés, ils permettent un maximum de variabilité dans leur combinaison spécifique à l'objet.

Le concept fonctionnel et optimisé sur le plan logistique va de quelques composants de base avec des connecteurs captifs, autobloquants et autoréglables à une logique de montage explicite des systèmes de coffrage et d'échafaudage aux instruments numériques de planification et d'exécution qui assurent un processus de projet fluide, tant en ce qui concerne la construction. et logistique.

Phases de travail dans la construction de tunnels

Phases du projet pour la construction, l'entretien et la réparation des structures de tunnels

Raison du projet

  • Nouvelle construction
  • Entretien / réparation
  • Entretien / remise à neuf

Phase de planification

  • Planification 2D / 3D
  • Définir le système de coffrage
  • Définir le coffrage
  • Définir la séquence de construction
  • Création du concept logistique

Phase de formation

  • Monter le coffrage
  • Réglage du coffrage
  • Déplacement du coffrage
  • Démontage du coffrage

Phase de bétonnage

  • Fourniture / distribution de béton
  • Insertion de béton
  • Compression du béton
  • Durcissement du béton

Des variantes d'application inégalées : le kit d'ingénierie VARIOKIT


Le kit d'ingénierie VARIOKIT est vraiment un polyvalent. C'est l'un des très rares systèmes au monde qui peut être utilisé sans aucune limitation dans la construction de tunnels et de ponts et dans le génie civil. Cet avantage client essentiel est le résultat d'une standardisation de haut niveau et de la possibilité de combiner les composants du système qui sont basés de manière cohérente sur seulement trois éléments clés, qui sont :

  • la filière acier SRU universelle
  • système grimpant à crémaillère RCS
  • et l'étai à verin robuste SLS.

Cela signifie que le kit de construction technique VARIOKIT se compose d'environ 80% de composants standard et que seuls les 20% restants sont des pièces spéciales ajustées et spécifiques à l'objet. De plus, la possibilité de louer les composants standards PERI réduit le taux de capital investissement immobilisé. Dans le même temps, les clients de PERI ont ainsi un accès mondial fiable à un pool de composants de systèmes et de produits testés et entretenus techniquement et fonctionnellement. Un autre avantage économique considérable du kit de construction technique VARIOKIT est qu'il peut être transformé en une "machine de formage de tunnel" à déplacement indépendant et à assistance hydraulique, qui exécute de nombreuses étapes de travail liées avec précision et automatiquement.


Informations plus détaillées

Technologie de coffrage de tunnel | Manuel de technologie

Tous les sujets mentionnés ci-dessus sont décrits plus en détail et présentés avec des images dans le livre spécialisé PERI « Tunnel formwork technology ». De nombreuses esquisses de système soutiennent non seulement l'explication plus approfondie des méthodes de construction spécifiques et des situations de chantier, mais elles fournissent également une référence pratique aux projets de tunnel qui ont déjà été réalisés.

Plus de 100 pages du manuel technologique de 160 pages sont consacrées à la documentation détaillée des projets de construction de tunnels. Ici aussi, les schémas systématiques organisés individuellement et les images grand format complètent la présentation de situations de chantier spécifiques et les solutions élaborées et exécutées en coopération avec PERI. Pour montrer également le point de vue des entreprises spécialisées d'exécution, les « personnes pratiques du chantier » travaillant pour ces entreprises partagent leur opinion sur les exigences liées au coffrage et expliquent les décisions prises dans les situations respectives.

Technologie de coffrage de tunnel  « Tunnel formwork technology »
Manuel de technologie

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