Contribution à l’étude des problèmes du creusement avec bouclier à pression de terre : confinement, marinage et remplissage du vide annulaire
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In order to study the specific problems of the EPB shield, we have designed and built an experimental apparatus. This apparatus is equipped with two models : the first one is a small scale EPBS model. With this model we can simulate a real excavation process, in laboratory, of tunnels and/or micro-tunnels. The second model is a screw conveyor, with which we can study mucking problems and the effect of adding additives. The measuring and the controlling of the pressure applied on the front face are the essential difficulties of the EPBS. To salve these problems we have worked on the reliability of the materials and on the deduction of the pressure applied on the front from the measures taken on the bulkhead. So we have designed and fabricated a prototype of a pressure gauge and we are working on the homologation of this gauge for EPBS use. Otherwise, to deduce the pressure on the front, we propose the idea of a pressure gradient which is a function of the pressure chamber depth, measuring materials and soil characteristics. With the pressure gradient notion, we can also evaluate the action of additive on the homogenization of the pressure state in the pressure chamber with simple tests in pressure cells. For problems of backfilling of the tail void, we have worked on the definition of a methodology of verification of the efficiency of backfilling materials. So we have designed an apparatus and fixed the procedures which can be used in the laboratory and on sites. With this methodology we have studied our formulation of inert backfilling material (without cement), for which we have optimized the. Components and studied the effects on characteristics of various additives and concentrations.
Abstract FR:
Pour étudier les problèmes spécifiques du bouclier à pression de terre nous avons conçu et réalisé une grande partie d'un dispositif expérimental. Ce dispositif est équipé de deux modèles : le premier est un modèle de bouclier à pression de terre destiné à réaliser des essais à échelle réduite pour le creusement avec un bouclier et/ou des essais à échelle réelle pour le creusement d'un micro-tunnelier. Le second modèle est une vis d'extraction destinée à étudier le marinage par la vis et l'effet des adjuvants sur cette opération. La mesure de pression dans la chambre d'abattage est une des difficultés du bouclier à pression de terre. Pour ce problème nous avons d'une part défini les qualités nécessaires au matériel (capteurs) pour avoir des mesures fiables et nous avons fabriqué un prototype dont nous visons l'homologation pour l'utilisation dans le bouclier à pression de terre. D'autre part, pour évaluer la pression appliquée sur le front à partir de la mesure de pression dans la chambre d'abattage, le plus souvent par des capteurs placés sur la cloison étanche, nous proposons la notion de gradient de pression qui dépend de la profondeur de la chambre, de l'instrument de mesure et de l'état du terrain. Avec cette notion nous proposons d'évaluer l'action des adjuvants sur l'homogénéisation de la pression dans la chambre d'abattage par des essais dans des cellules de pressions. Pour les problèmes liés au remplissage du vide annulaire, nous avons étudié le coulis d'injection. Pour cela nous avons défini une méthodologie de vérification d'efficacité du coulis par des dispositifs et des procédures utilisables aussi bien en laboratoire qu'en chantier. Avec cette méthodologie nous avons étudié un dosage de coulis inerte (sans ciment) dont nous avons optimisé les constituants et nous avons cherché à améliorer les caractéristiques par l'utilisation des diverses variétés et concentrations d'adjuvants.