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NEW DIAPHRAGM WALL JOINT SYSTEM ALLOWING GREATER DEPTHS AND HIGH QUALITY JOINTS

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Se mettre au sec sous terre — des parois moulées de meilleure qualité

Les parois moulées (DW pour «diaphragm walls») sont fréquemment utilisées pour construire des murs de soutènement encastrés profonds: des caissons ouverts dans le sol ou les sous-sols profonds. Des chercheurs financés par l’UE ont mis au point un nouveau système de joint permettant de les construire de manière plus sûre et à plus grande profondeur.

Technologies industrielles

Les DW sont couramment utilisées pour les projets souterrains les plus importants et les plus difficiles, où elles forment les «caissons» des stations et les portails des tunnels pour les projets de métro et de chemins de fer souterrains. Elles sont construites en fabriquant, un par un, des éléments rectangulaires renforcés (panneaux) qui formeront une paroi continue. La limite verticale entre deux panneaux adjacents est désignée par le terme de joint. Les structures des DW peuvent comporter des centaines de joints, mais des défauts relativement mineurs peuvent avoir un effet négatif prononcé sur les performances de la DW. Les joints de mauvaise qualité peuvent donc avoir des conséquences désastreuses, et présenter un risque pour le bien-être des personnes et pour les infrastructures adjacentes. Chaque année, des accidents résultant d’implantations et/ou d’effondrements de DW blessent des personnes et causent des dommages dans le monde entier, dont le montant total se chiffre en centaines de millions d’euros. Lorsque la profondeur est supérieure à 40 mètres, la sécurité des méthodes traditionnelles de construction des joints des DW devient plus incertaine: il s’agit donc de savoir comment l’intégrité des joints peut être garantie à ces profondeurs plus importantes.

Des risques réduits

Le projet TTMJ, financé par l’UE, a conçu et construit le prototype d’une nouvelle machine. L’équipe a ensuite testé la capacité du système TTMJ à produire des joints de haute qualité, plus étanches, plus sûrs et moins onéreux. «Le système TTMJ utilise des rails coulés dans les extrémités d’un panneau de béton armé pour guider une machine (le trimmer TTMJ) qui coupe le béton à l’extrémité du panneau, afin de former un joint de construction à n’importe quelle profondeur», explique Maurizio Siepi, coordinateur du projet. Les rails sont fabriqués en polymère renforcé de fibres de verre (GFRP pour «glass-fibre-reinforced polymer») pultrudé et ont un diamètre d’environ 150 mm. Une clé de cisaillement et une bande d’étanchéité peuvent être appliquées à la structure de retenue, et le système permet une certaine connexion en tension entre les panneaux adjacents, si nécessaire. En profilant le panneau primaire à l’aide du trimmer TTMJ guidé par les rails, le contact béton-béton est assuré entre les éléments de la DW. «De cette façon, la qualité des joints de la DW, une fois terminée, peut être considérablement améliorée, ce qui réduit les risques liés aux défauts», observe Maurizio Siepi.

À une plus grande profondeur

Les DW continuent à être de plus en plus profondes, et aucune des technologies courantes actuelles n’est totalement fiable. Parallèlement à l’augmentation de la profondeur des projets de structures souterraines, en particulier en ce qui concerne le développement urbain, les exigences en matière de haute précision augmentent elles aussi. Dans ce type de situation, des problèmes peuvent survenir en raison de fuites à travers les joints, dues à l’utilisation de l’hydrofraise dans des sols défavorables, ce qui génère de grandes quantités de boues liquides à éliminer. Des joints de mauvaise qualité peuvent présenter un risque potentiel de catastrophe. Ainsi, afin de limiter les risques, les projets sont parfois surdimensionnés pour tenir compte d’éventuels écarts, défauts et erreurs. «Le projet TTMJ apportera des avantages à l’industrie des fondations spécialisées en réduisant la quantité de béton à couper; le système réduira considérablement la quantité de déchets de béton ainsi que l’élimination des boues usées, ce qui réduira l’empreinte carbone de ce secteur particulier», conclut Maurizio Siepi. TTMJ peut assurer des économies de coûts au secteur de la construction tout en offrant un produit de qualité supérieure. En outre, les clients feront des économies sur l’ensemble du projet et amélioreront leur positionnement en termes de réduction des risques, de qualité et de durabilité des parois. Il réduira également l’impact sur l’environnement bâti en minimisant le risque de voir les DW nuire à l’intégrité des bâtiments environnants dans les zones fortement urbanisées.

Mots‑clés

TTMJ, paroi moulée, béton, trimmer TTMJ, boue, sol, polymère renforcé de fibres de verre, GFRP, clé de cisaillement, bande d’étanchéité, hydrofraise

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