Tunnelier

Tunnelier entrant dans le Mont Yucca, état du Nevada, lors de son aménagement pour le stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde

Un tunnelier est une machine permettant de percer des tunnels, comme le tunnel sous la Manche.

Le premier tunnelier a été breveté en 1818 puis utilisé par Marc Isambart Brunel pour la construction du tunnel sous la Tamise. Mais le premier tunnelier réellement opérationnel fut "la machine de Beaumont", pour le tunnel sous la Manche de 1870 (projet abandonné pour des raisons militaires). À la même époque, Whitaker était aussi pionner de cette technique.

Il existe une grande variété de tunneliers pouvant être utilisés dans des situations très diverses, chaque tunnelier étant conçu et fabriqué en fonction de la nature du sol (allant depuis la roche dure jusqu'à la terre aquifère molle) et de la géométrie de l’ouvrage à réaliser (diamètre, courbure, pentes). Il en existe certains qui sont pressurisés et qui peuvent donc être utilisés sous des nappes phréatiques, ceci afin de compenser la pression exercée par l'eau sur les parois de la machine. Par conséquent, les opérateurs travaillant dans le tunnelier sont soumis à des pressions élevées, et doivent subir des cycles de décompression avant de pouvoir retourner à l'air libre, tout comme les plongeurs.

Le tunnelier assure plusieurs fonctions :

• abattage du terrain ;
• évacuation des déblais par différents moyens comme le marinage ou convoyeur (bande transporteuse) ;
• mise en place du soutènement (montage d'anneaux de voussoirs, béton projeté ou dans certains cas où la roche est bonne, on la laisse telle quelle).

Lorsque le tunnelier a fini de creuser son tunnel, il peut creuser un court tunnel divergent dans lequel il est abandonné mais, dans la majeure partie des cas, il est récupéré (démontage dans le tunnel).

Les tunneliers les plus spectaculaires sont souvent médiatisés à l’occasion des grands projets de génie civil, principalement dans le domaine des transports. Leur diamètre peut dépasser 10 mètres. Par exemple, Big Becky est un tunnelier de 14,4 mètres de diamètre pesant 4 000 tonnes qui a servi à creuser un tunnel long de 10,2 kilomètres dans le roc sous les chutes du Niagara. Il a complété son forage deux ans plus tard que prévu le 13 mai 2011 au coût de 1,6 milliard CA$.

Un tunnelier peut être mis en œuvre pour la réalisation d'un réseau d’adduction d’eau, pour des égouts, l’enfouissement des lignes électriques à très haute tension… Ces types de réalisation ont des diamètres plus modestes. Pour les percements d’un diamètre inférieur à 1,5 ou 2 mètres on parle de microtunneliers.

Curiosité

Pour la construction du tunnel autoroutier Sparvo, pour l'autoroute Variante di Valico dans les Apennins, une seconde autoroute venant doubler la fameuse Autoroute A1 du Soleil, sur le tronçon entre La Quercia et Barberino, l'entreprise "TOTO Costruzioni Generali S.p.A", une des plus grandes entreprises mondiales de sa spécialité, a utilisé le plus grand tunnelier jamais construit au monde.

Ce tunnelier baptisé "Martina", mis en service en décembre 2010, coûta 53 millions d'Euros. Ses caractéristiques sont gigantesques : diamètre de forage 15,62 m, longheur de la machine 130 m, section de forage 192 m2, poussée sur la tête de forage 39.485 tonnes, poids total 4.500 tonnes, puissance installée 18 MW.