Une solution unique pour faire face à un défi de taille à Trondheim

6 mars 2017

Bâtir l'histoire

La construction de l'autoroute E6 en direction de l'est entre Trondheim et Stjørdal en Norvège est en passe de respecter la date butoir d'achèvement en 2014. Toutefois, le projet a fait face à son lot de défis, notamment dans le cadre de la construction d'un tunnel routier de 2,6 km en périphérie du centre de Trondheim. Les ingénieurs en géotechnique et les constructeurs ont réussi à surmonter les conditions de sol difficiles grâce au système de tubage Elemex d'Atlas Copco.

Ne prendre aucun risque

Pour protéger le patrimoine culturel de la ville, les autorités de Trondheim ont simplement procédé au levage de cinq bâtiments en bois menacés grâce à une grue géante et les ont mis, intacts, à l'abri dans un endroit sûr. Alors que cette opération était en cours, NCC, les ingénieurs en géotechnique du projet, se sont concentrés sur la recherche d'un moyen de stabiliser le terrain pour l'installation de murs de soutènement. Parce que le site est composé de couches d'argile entre 9 m et 23 m d'épaisseur, et que le niveau phréatique n'est qu'à environ 1,5 m sous la surface, toutes les activités pouvant perturber l'argile ou provoquer l'abaissement de la nappe phréatique ont été strictement interdites.

Cela n'a pas été un travail de tout repos ! Tout d'abord, la trajectoire prévue du tunnel traversait 300 m d'argile meuble et humide, dont 100 m « d'argile extrasensible » et, d'autre part, la trajectoire était proche d'un certain nombre de bâtiments historiques en bois, perchés sur des pieux en bois. Ainsi, les marteaux de battage hydrauliques ne pouvaient pas être utilisés, car cela aurait fait vibrer l'argile, ce qui aurait pu conduire à des perturbations et potentiellement endommager les bâtiments historiques.

Essai de nouvelles méthodes

L'administration des routes norvégienne, en collaboration avec les entrepreneurs, a décidé de tester une nouvelle méthode d'utilisation des tubages forés équipés d'un système de verrouillage le long des tuyaux. Des opérations de mesure étendues ont été réalisées, notamment avec des tests au piézomètre, de pression totale et au clinomètre. Il est rapidement devenu évident que le système de tubage grand diamètre Elemex d'Atlas Copco était le seul capable de répondre à toutes les exigences.

Créé pour la situation

Composé d'un taillant annulaire fixé à un tuyau de tubage et d'un taillant pilote fixé à un train de forage intérieur, le taillant annulaire Elemex entraîne un anneau via un léger flux d'air soufflé sur la surface du taillant. Cela a permis à chaque tuyau d'être progressivement « tiré » vers le bas à travers l'argile jusqu'à atteindre le substrat rocheux. Le taillant pilote a ensuite été utilisé pour forer le substrat rocheux normalement. Une fois le tuyau correctement installé dans le substrat rocheux, le train de forage intérieur a été retiré pour laisser le tuyau en place, en vue de l'injection du ciment.

“Le système Elemex a été un bon choix pour répondre aux exigences de ce projet. Il s'agissait d'une solution continue par laquelle nous avons été en mesure de forer l'argile et le substrat rocheux en une seule opération. Une fois que nous avons trouvé la bonne méthode, c'est devenu facile.”

Geir Veslegard, General Manager for Hallingdal Bergboring

Étanchéité et support de charge

Pour forer le tubage, deux unités de pose de palplanches modifiées ont été équipées de marteaux QL200 Atlas Copco, de tubages de 610 mm et taillants annulaires surdimensionnés de 674 mm, verrouillant les éléments de chaque tuyau pour qu'ils glissent facilement les uns dans les autres, ainsi que des trous forés suffisamment grands pour accueillir les tubages. Avec cette configuration, un total de 349 tuyaux verrouillés ont été installés à des profondeurs allant de 11 à 33 m et dans 0,2 à 4,6 m de roche dure. Résultat : des murs de soutènement à la fois étanches et capables de supporter des charges, horizontalement aussi bien que verticalement.

Dans les temps

Une fois bien préparés, les entrepreneurs ont été en mesure d'installer 14 tubages par jour d'une longueur moyenne de 20 mètres et de forer 1,5 à 4 mètres dans la roche. En outre, grâce à la méthode rotationnelle vibratoire, la résonance a été complètement éliminée. Le tunnel de Trondheim, construit en tranchée ouverte, a été achevé fin 2011, après quoi les cinq bâtiments historiques préalablement déplacés ont été remis sur leurs sites d'origine. Le tunnel a été ouvert à la circulation au début de l'année 2012, parfaitement dans les temps.

Client Kynningsrud Fundamentering et son sous-traitant Hallingdal Bergboring.


Défi Forer efficacement des tubages à travers l'argile et le substrat rocheux tout en préservant l'héritage culturel de la ville Notre Solution • Deux unités de pose de palplanches modifiées • Deux marteaux fond de trou QL200 Atlas Copco • Tubages de 610 mm • Taillants annulaires surdimensionnés de 674 mm • Système Elemex Atlas Copco • Méthode rotationnelle vibratoire Avantages • Adaptation et utilisation aisées d'Elemex avec les engins existants, par ex. unité de pose de palplanches • Idéal pour les travaux urbains • Conçu pour le forage à travers les morts-terrains et la roche en une seule opération • Flux d'air et évacuations détournés via le tuyau pour limiter les dommages causés au trou et ses environs • Trous droits forés rapidement Conclusion Elemex permet un forage plus rapide, plus droit et plus profond tout en minimisant les effets sur l'environnement.