Microtunnels (1993 – 2002)

Projet National MICROTUNNEL

Travaux sans tranchée

 

Partenaires

ANTEA/BRGM – Aquarex – Bonna – Borie SAE – Campenon Bernard – CERIB – CNRC (Canada) – CGG – Chantiers Modernes – Chryso – Condat – Devin Lemarchand – DG Construction – District de l’Agglomération de Nancy – EDG Européenne de Géophysique – Eternit – Fougerolles/Ballot – GDF – GEOMEGA – GEOSCAN – INSA Lyon Laboratoire Géotechnique – Institut Français du Pétrole – JF TECH – Laboratoire de Géomécanique de Nancy – Laboratoire de Mécanique de Lille – LCPC – Quillery – RATP – Phône Poulenc – SADE – SCETAUROUTE – SPIE CITRA – Terrasol – Union Travaux – Université de Paris VI/Département Géophysique Appliquée – Valentin

 

Objectifs

Le développement des “travaux sans tranchée”, permettant la pose ou la réhabilitation de canalisations “non visitables”, c’est-à-dire d’un diamètre inférieur à 1 200 mm, avec des techniques souterraines, résulte en grande partie de l’accroissement des contraintes globales d’environnement dans les projets urbains, et du souhait évident de limiter les ouvertures de tranchées dans les rues. Ces techniques concernent, dans le domaine des travaux neufs, les techniques de microtunnelage et de forage dirigé.

Très largement utilisées dans de nombreux pays étrangers (Japon, Allemagne, Grande Bretagne, etc. …) depuis la fin des années 19701, ces techniques se sont développées en France à partir de la fin des années 1980. Malgré un certain succès dès les premières années, le développement de ces procédé s’est trouvé quelque peu limité, en partie par l’hétérogénéité de nombreux terrains dans les villes françaises, mais aussi par un nécessaire “changement de culture” de la part des différents intervenants, plus habitués à la pose de canalisations en tranchée qu’aux techniques de travaux souterrains et à leur part d’aléas inévitables.

L’objectif du Projet National MICROTUNNELS, traitant des poses de “tuyaux neufs” réalisées avec des microtunneliers ou par forages dirigés, était ainsi de promouvoir le développement d’un technique prometteuse, mais encore mal maîtrisée par les maîtres d’oeuvre et maîtres d’ouvrage, bureaux d’études, entreprises… En effet, afin de mieux comprendre le fonctionnement de tels procédés et donc d’éviter les échecs, il était nécessaire d’analyser les différents paramètres intervenant dans le comportement des ouvrages, tant en phase de chantier qu’en service, afin de mieux appréhender et donc maîtriser les nombreuses interactions entre terranis, machines, tuyaux, fluides de forage etc. …

Une bonne connaissance devait ainsi permettre de bien concevoir les projets, de réaliser les chantiers dans des conditions contractuelles acceptables par tous, tout en minimisant les aléas, et de prendre en compte les aspects socio-économiques.

 

Programme réalisé

Les grandes lignes du programme de recherche ont été préparées par la FSTT (French Society for Trenchless Technology – Comité Français pour les Travaux sans Tranchée). Il a été légèrement restructuré en cours de travaux et a permis d’approfondir les principaux thèmes d’intérêt dans le cadre des travaux neufs sans tranchée élargis à d’autres applications que la pose de canalisation.

Ce programme a ainsi porté essentiellement sur les sujets suivants :

• une bonne utilisation des moyens de reconnassance géologique et géotechnique, et notamment des méthodes géophysiques,
• des suivis “lourds” de chantiers de microtunneliers et de forages dirigés, pour en analyser en temps réel tous les paramètres de creusement,
• la constitution d’une base de données de chantier, pour faire une synthèse des informations recueillies,
• les problèmes rencontrés en cours de chantier liés à la nature du terrain (présence de blocs, collage, convergences du terrain…), et les moyens de les éviter notamment par une bonne maîtrise des fluides de forage et l’apport des additifs,
• le comportement des tuyaux, tant en phase creusement qu’en service,
• des applications diverses autres que la pose de canalisations : notamment reconnaissances de grands tunnels par forages subhorizontaux dirigés associés à des diagraphies ; pré soutènement de grandes excavations,
• des analyses socio-économiques et notamment une méthodologie d’évaluation du coût social d’un projet, permettant de comparer des projets en tranchée ou sans tranchée en intégrant l’ensemble des conséquences économiques induites par les chantiers (gênes aux riverains, réhabilitation des espaces de travaux…).

Publications

Ce Projet National a associé étroitement des équipes universitaires et des professionnels. Quatre thèses de doctorat ont été soutenues dans le cadre de ce Projet, ainsi que de nombreuses publications internationales dans des congrès et revues.

A partir des 31 rapports techniques et 26 rapports de synthèse établis au cours des travaux du Projet National, une synthèse des travaux destinée aux professionnels a été publiée en 2003 sous forme de deux volumes de recommandations “Microtunneliers” et “Forages dirigés” publiées aux Editions Hermès-Science publications (Lavoisier) en français et en anglais.