EP3194722A1 - Procédé et installation de creusement mécanisé d'un rameau de communication entre deux tunnels de circulation ou entre deux puits verticaux - Google Patents

Procédé et installation de creusement mécanisé d'un rameau de communication entre deux tunnels de circulation ou entre deux puits verticaux

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Publication number
EP3194722A1
EP3194722A1 EP15767450.8A EP15767450A EP3194722A1 EP 3194722 A1 EP3194722 A1 EP 3194722A1 EP 15767450 A EP15767450 A EP 15767450A EP 3194722 A1 EP3194722 A1 EP 3194722A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tunnels
sections
tube
branch
tunnel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15767450.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thomas SILVESTRE
Jean-Noël Derycke
Dominique Michel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bouygues Travaux Publics SAS
Original Assignee
Bouygues Travaux Publics SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Bouygues Travaux Publics SAS filed Critical Bouygues Travaux Publics SAS
Publication of EP3194722A1 publication Critical patent/EP3194722A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • E21B7/205—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/008—Driving transverse tunnels starting from existing tunnels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0692—Cutter drive shields

Definitions

  • the present invention relates to a method of mechanically digging a communication branch connecting two traffic tunnels or two vertical wells in a geological environment subjected to a high water pressure. It also relates to an installation for its implementation, as well as a work obtained by such a method.
  • Transport infrastructures are increasingly resorting to tunnels, especially in dense urban areas to compensate for the lack of space on the surface.
  • a tunnel is very often dedicated to a single direction of traffic.
  • emergency exits shall be accessible at regular intervals.
  • the optimal spacing between two emergency exits results from a specific study, and is generally between 100 and 500 m.
  • one solution is to go from one traffic tunnel to another by means of what is called "communication branch".
  • communication branch By this expression is meant a communication structure linking the two tunnels.
  • the purpose of the present invention is to propose a method of mechanically digging a communication branch connecting two traffic tunnels while taking into account: the possible presence of an underground water table; the fact that the points of departure and arrival of the branch are tunnels whose sealing must be preserved; the diameter of the communication branch to be made is greater than the usual values of 2000 mm, and rather of the order of 3000 mm or more.
  • the present invention relates in the first place to a method of mechanically digging a communication branch between two traffic tunnels or between two vertical wells, characterized in that it comprises a series of steps according to which:
  • metal sections are used which, abutting one after the other, make it possible to form a large diameter horizontal coring device, and to darken it from a first tunnel towards a second tunnel or, where appropriate, a first well in the direction of a second well.
  • the first section of the tube is equipped with a cutting kit preferably provided with teeth. It should be recalled that in the field of drilling a cutting kit is a tubular cutting piece mounted at the end of a corer to facilitate its penetration into the ground during a sinking.
  • step ii is repeated as many times as is necessary to reach the second tunnel or well;
  • steps i / to iii / are implemented from each of the tunnels or wells, until said sections meet;
  • step i / sinking prior to step i / sinking, is fixed against the wall of the first tunnel or well, centered on the longitudinal axis of said branch, a tympanum of reinforcement and holding which has a cylindrical opening of diameter equal to or slightly greater than diameter of said sections;
  • said driving step is implemented by means of a sinking device which moves said sections in a combined movement of translation and rotation;
  • said driving device is moved and guided by a stuffing device fixed on said tympanum;
  • Another aspect of the invention relates to a mechanized digging plant for a communication branch between two traffic tunnels or between two vertical wells, characterized in that it comprises:
  • a set of sections of metal tube including a section provided with a cutting kit, the internal diameter of this tube being equal to the internal diameter of said communication branch;
  • a sinking device which moves said sections in a combined movement of translation and rotation.
  • Said structure comprises two circulation tunnels or two vertical wells and a tube formed of a plurality of sections extending between said tunnels or between said wells and is characterized in that said tube contains the floor separating said tunnels or wells. guaranteeing tightness with respect to said tunnels or wells.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of one of the two tunnels from which it is proposed to build a communication branch;
  • Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of said communication branch and a portion of the two tunnels that can be connected;
  • Figure 3 is a detail view of a portion of Figure 2;
  • Figure 4 is a perspective view of the two aforementioned tunnels and the communication branch which makes them join, the devices used for its realization being partially visible in the tunnel to the left of the figure.
  • This tunnel is equipped in particular with a platform 12 of circulation, ventilation ducts 10, as well as tubes, pipes and / or cables allowing for example the circulation of fluids or information. Other equipment not shown may be in place in the tunnel.
  • the second tunnel 2 is particularly visible in FIG.
  • the establishment of the communication branch is carried out without compromising the integrity of tunnels 1 and 2 already built, which makes it possible to avoid generating work, delays and additional costs.
  • a corer for cutting the tunnel wall and the floor separating the two tunnels while driving a tube defining the envelope of the branch, without extracting it. stage the materials contained in the tube.
  • a retention and reinforcing eardrum referenced 4 is positioned on the side of the first tunnel 1. It is in fact a concrete part which has a cylindrical opening 40 of diameter slightly greater than that of the branch that the it is desired to put in place, which is fixed against the wall 100 of the tunnel 1, as is particularly visible in Figures 1 and 2.
  • the face of the tympanum facing the wall has a convex shape complementary to the concave shape of the wall 100 of the tunnel. The connection between the tunnel wall and the tympanum must ensure local sealing and load transfer applied to the tunnel wall when pierced by the corer.
  • this eardrum is also to ensure the recovery of the forces exerted on the tube 6 constituting the branch, as will be seen below.
  • this pushing device for pushing the corer (for example this pushing device comprises the four horizontal and parallel rods 5 which extend towards the inside of the tunnel 1). This function will be explained later in the description.
  • a similar eardrum can be placed in the tunnel 2.
  • a plug 3 respectively 3 '.
  • Each of these plugs is intended to bear against the wall 100, 200 of the corresponding tunnel 1, 2, so as to create a solid and sealed structure when sinking the branch.
  • said plug 3, 3 ' which consists of a generally cylindrical contour piece, with a convex rear face, intended to be pressed against the wall 100, respectively 200 tunnels , this in a sealed manner.
  • Each of the plugs 3 has an axial through opening 30, 30 'of diameter slightly greater than that of the tube T with an increase in diameter 31 which allows to set up a clamping piece B, B' similar to a bolt.
  • the plugs will ensure the holding of the materials during the digging of the branch and resume the efforts due to outbreaks of groundwater and the surrounding soil.
  • each couple eardrum / cap there is a free annular space, which is used for the realization of the branch.
  • These sections are dimensioned so that they can be inserted into the annular space present between each tympanic / plug pair.
  • the outer diameter is equal to the inner diameter of the sections 6a to 6c.
  • a crown-shaped guide means 50 is positioned, which has the capacity to be displaced longitudinally along the rods 5 and to have an inside diameter that is very slightly greater than the diameter. outside the pipe sections 6.
  • the elements 32 and 50 make it possible to ensure a centering and a guide in translation of the sections in the direction of the space separating the tunnels, as well as the sealing of the sections vis-à-vis the walls of the tunnel.
  • the first section set up is that which is referenced 6a in Figure 2. This section is not only moved but must also contribute to the cutting of the rock and, more generally, the soil occupying the volume of the future branch.
  • the upstream end of this first section 6a is provided with a cutting kit 60 provided with teeth adapted to the terrain to be crossed.
  • a driving device also called “rotator” 7 is positioned as shown in FIG. 7, which has the capacity to impart a rotational movement to said section 6a, allowing the cutting tool 60 to cut the field in front of her. To this is combined a translational movement provided by the pushing device 5.
  • the section 6a can therefore move both in translation and in rotation around the axis X-X '.
  • each new section is welded to the section previously inserted, so that all of these sections form a tube that moves in the same combined movement of rotation and translation around the X-X 'axis.
  • the rotator and the tube formed successive sections together form the corer mentioned above.
  • the implementation of the sections is done from the first tunnel 1.
  • local freezing is performed at the right of the plug 3 'to pierce the wall 200 of the second tunnel without altering the seal.
  • a second rotator 7 similar to that which equips the input tunnel 1 and a
  • the communication branch is then composed of two dark tubes from each tunnel 1 and 2, which meet in an intermediate position.
  • the tubes are of slightly different diameters to allow penetration of one into the other and thus facilitate the connection of the two tubes.
  • a method that can be implemented for the realization of this branch may comprise the following steps:
  • first tunnel side placing on the plug 3 of the device ensuring the movement and sealing on the inner face of the metal tube
  • first tunnel side placing on the eardrum 4 of the device ensuring the maintenance and sealing of the outer face of the metal tube
  • the method because it does not encroach on the entire section of the main tunnels, can be set up in parallel with the digging of the main tunnels by means of mechanized tunnel boring machines.
  • the sections of tube that constitute the branch 6 are "lost", because they are left in place inside the branch. This one is later free of soil and materials clogging it, and plate on the tube of voussoirs to complete the mechanical strength and tightness of the branch.
  • the invention is not limited to the creation of a communication branch connecting two tunnels (said tunnels extending in a substantially horizontal plane) but applies in a manner similar to the creation a communication branch connecting two vertical wells.
  • Vertical well means a physical functional cavity drilled vertically and connecting two levels of different depth, particularly in the field of tunnels.
  • it may be an access, security or ventilation shaft.

Landscapes

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Abstract

La présente invention se rapporte notamment à un procédé de creusement mécanisé d'un rameau (6) de communication entre deux tunnels (1, 2) de circulation ou entre deux puits verticaux, caractérisé par le fait qu'il comprend une série d'étapes selon lesquelles : i / on fonce, à partir d'un premier (1; 2) desdits deux tunnels (1, 2) ou puits, en direction dudit second tunnel (2; 1) ou puits, un premier tronçon (6a) de tube métallique équipé d'une trousse coupante, le diamètre interne de ce tube étant égal au diamètre interne dudit rameau de communication (6); ii / on met en place, à l'arrière dudit premier tronçon (6a) de tube et dans son prolongement, un deuxième tronçon (6b) de même diamètre, en on fonce ensemble ces deux tronçons (6a, 6b); iii / on réitère, le cas échéant, l'opération ii /; lesdits tronçons de tube (6a, 6b, 6c) étant laissés en place et les matériaux contenus dans le tube étant évacués ultérieurement.

Description

Procédé et installation de creusement mécanisé
d'un rameau de communication entre deux tunnels de circulation ou entre deux puits verticaux. DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte à un procédé de creusement mécanisé d'un rameau de communication reliant deux tunnels de circulation ou deux puits verticaux dans un environnement géologique soumis à une forte pression d'eau. Elle concerne également une installation pour sa mise en œuvre, ainsi qu'un ouvrage obtenu par un tel procédé.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Les infrastructures de transport recourent de plus en plus souvent à des tunnels, notamment dans les zones urbaines denses pour pallier le manque d'espace en surface.
Pour des raisons de sécurité et de capacité de l'infrastructure de transport, un tunnel est très souvent dédié à un seul sens de circulation. Dans le cas de transport de personnes, des issues de secours doivent être accessibles à intervalles réguliers. L'espacement optimal entre deux issues de secours résulte d'une étude spécifique, et est généralement compris entre 100 et 500 m.
Pour répondre à cette exigence, une solution consiste à passer d'un tunnel de circulation à l'autre au moyen de ce que l'on nomme "rameau de communication". Par cette expression, on entend un ouvrage de communication reliant les deux tunnels.
Dans le cas où l'infrastructure se situe dans une nappe d'eau souterraine, l'étanchéité de l'ouvrage devient un sujet critique.
La réalisation de tunnels forés étanches au moyen d'un tunnelier mécanisé est devenue de nos jours un problème connu que les entreprises savent traiter.
Cependant, la difficulté qui subsiste est la réalisation d'un rameau de communication débouchant dans les tunnels principaux déjà construits. Il faut en effet éviter de détruire localement l'étanchéité de ces tunnels au risque de tout noyer.
Une des solutions classiques pour répondre à ce problème consiste à congeler le sol dans la zone d'exécution du rameau de communication. La congélation garantit temporairement l'étanchéité du sol qui peut alors être attaqué par des moyens classiques d'abattage.
Lorsque le revêtement couvrant la surface intérieure du rameau de communication est posé, et que ses jonctions avec les tunnels principaux sont réalisées, alors l'étanchéité de l'ensemble est assurée. Le sol environnant peut alors être décongelé.
Or, la congélation d'un terrain est très sensible à la géotechnique locale. Il s'ensuit que les délais de mise en œuvre sont souvent mal maîtrisés, de même que le coût de réalisation associé.
Cela conduit à rechercher des méthodes de réalisation plus efficaces.
Ainsi, le but de la présente invention est de proposer un procédé de creusement mécanisé d'un rameau de communication reliant deux tunnels de circulation tout en prenant en compte : la présence éventuelle d'une nappe d'eau souterraine ; le fait que les points de départ et d'arrivée du rameau sont des tunnels dont l'étanchéité doit être préservée ; le diamètre du rameau de communication à réaliser est supérieur aux valeurs habituelles de 2000 mm, et plutôt de l'ordre de 3000 mm, voire davantage.
Une problématique similaire se pose pour la création d'un rameau de communication entre deux puits verticaux.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte en premier lieu à un procédé de creusement mécanisé d'un rameau de communication entre deux tunnels de circulation ou entre deux puits verticaux, caractérisé par le fait qu'il comprend une série d'étapes selon lesquelles :
i/on fonce, à partir d'un premier desdits deux tunnels ou puits, en direction dudit second tunnel ou puits, un premier tronçon de tube métallique équipé d'une trousse coupante, le diamètre interne de ce tube étant égal au diamètre interne dudit rameau de communication ;
ii/on met en place, à l'arrière dudit premier tronçon de tube et dans son prolongement, un deuxième tronçon de même diamètre, et on fonce ensemble ces deux tronçons ;
iii/on réitère, le cas échéant, l'opération i i / ;
lesdits tronçons de tube étant laissés en place et les matériaux contenus dans le tube étant évacués ultérieurement.
Ainsi, grâce à l'invention, on utilise des tronçons métalliques qui, aboutés les uns à la suite des autres, permettent de constituer un dispositif de carottage horizontal de grand diamètre, et de le foncer d'un premier tunnel en direction d'un second tunnel ou, le cas échéant, d'un premier puits en direction d'un second puits.
Ceci permet de mettre en place un revêtement provisoire étanche correspondant à l'enveloppe extérieure du rameau de communication définitif, sans en extraire le sol en place et tout en évitant l'arrivée d'eau dans le tunnel principal de départ. Le premier tronçon du tube est équipé d'une trousse coupante préférentiellement munie de dents. On rappelle que dans le domaine du forage une trousse coupante est une pièce tubulaire tranchante montée à l'extrémité d'un carottier pour faciliter sa pénétration dans le sol lors d'un fonçage.
Selon d'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'invention :
- on réitère l'étape ii/ autant de fois qu'il est nécessaire pour déboucher dans le second tunnel ou puits ;
- de manière alternative, les dites étapes i/ à iii/ sont mises en œuvre à partir de chacun des tunnels ou puits, jusqu'à ce que lesdits tronçons se rejoignent ;
- préalablement à l'étape i/ de fonçage, on fixe contre la paroi du premier tunnel ou puits, centré sur l'axe longitudinal dudit rameau, un tympan de renfort et de maintien qui présente une ouverture cylindrique de diamètre égal ou légèrement supérieur au diamètre desdits tronçons ;
- préalablement à l'étape i/ de fonçage, on met en œuvre les étapes dans lesquelles :
- on fore selon l'axe longitudinal dudit rameau, un conduit dont on contrôle l'étanchéité vis-à-vis des tunnels ou puits et dans lequel on emmanche un tube de forage de longueur supérieure à celle dudit rameau, les extrémités dudit tube faisant saillie à l'intérieur de chacun desdits tunnels ou puits ;
- on positionne contre la paroi de chacun des tunnels ou puits, emmanché sur chacune desdites extrémités du tube de forage, un bouchon qui inscrit dans un cylindre de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur desdits tronçons de tube ;
- on met en place sur lesdites extrémités, un moyen de serrage dudit bouchon contre la paroi de chacun desdits tunnels ou puits ;
- ladite étape de fonçage est mise en œuvre au moyen d'un dispositif de fonçage qui déplace lesdits tronçons selon un mouvement combiné de translation et de rotation ;
- ledit dispositif de fonçage est déplacé et guidé par un dispositif de poussage fixé sur ledit tympan ;
- sur ledit dispositif de poussage, sont positionnés des moyens de centrage, de guidage et d'étanchéité desdits tronçons qui coopèrent avec la paroi externe de ces tronçons ;
- sur la périphérie dudit bouchon, sont positionnés des moyens de centrage, de guidage et d'étanchéité desdits tronçons qui coopèrent avec la paroi interne de ces tronçons. Un autre aspect de l'invention se rapporte à une installation de creusement mécanisé d'un rameau de communication entre deux tunnels de circulation ou entre deux puits verticaux, caractérisée par le fait qu'elle comprend :
un ensemble de tronçons de tube métallique dont un tronçon pourvu d'une trousse coupante, le diamètre interne de ce tube étant égal au diamètre interne dudit rameau de communication ;
un dispositif de fonçage qui déplace lesdits tronçons selon un mouvement combiné de translation et de rotation.
Enfin, un autre aspect de l'invention se rapporte à un ouvrage obtenu à l'issue du procédé de creusement décrit ci-dessus, avant le retrait des matériaux remplissant le tube. Ledit ouvrage comprend deux tunnels de circulation ou deux puits verticaux et un tube formé d'une pluralité de tronçons s'étendant entre lesdits tunnels de circulation ou entre lesdits puits et se caractérise en ce que ledit tube contient le sol séparant lesdits tunnels ou puits en garantissant l'étanchéité vis-à-vis desdits tunnels ou puits.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un des deux tunnels à partir duquel on se propose de construire un rameau de communication ;
la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle dudit rameau de communication et d'une portion des deux tunnels qu'il permet de relier ;
la figure 3 est une vue de détail d'une partie de la figure 2 ;
enfin, la figure 4 est une vue en perspective des deux tunnels précités et du rameau de communication qui les fait se rejoindre, les appareils mis en œuvre pour sa réalisation étant partiellement visibles dans le tunnel situé à gauche de la figure.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans la description qui va suivre et sur les figures qui l'illustrent, on s'intéresse à la création d'un rameau de communication reliant deux tunnels de circulation. L'invention s'applique cependant de manière similaire à la création d'un rameau de communication entre deux puits verticaux. Comme indiqué plus haut, sur la figure 1 annexée est visible en coupe l'un des tunnels de circulation que l'on se propose d'équiper d'un rameau de communication avec un autre tunnel (non représenté sur cette figure). Ce tunnel, que l'on peut qualifier de premier tunnel ou de tunnel de départ, porte la référence 1. Il s'agit d'un tunnel dont la construction est achevée, dont la paroi 100 est formée notamment de voussoirs agencés en quinconce les uns par rapport aux autres, ainsi que cela est bien connu.
Ce tunnel est équipé notamment d'une plate-forme 12 de circulation, de conduits de ventilation 10, ainsi que de tubes, tuyaux et/ou câbles permettant par exemple la circulation de fluides ou d'informations. D'autres équipements non représentés peuvent être en place dans le tunnel.
Le second tunnel 2 est notamment visible à la figure 4.
Conformément à l'invention, la mise en place du rameau de communication est réalisée sans porter atteinte à l'intégrité des tunnels 1 et 2 déjà construits, ce qui permet d'éviter d'engendrer des travaux, des délais et coûts supplémentaires. A cet effet, et comme cela sera décrit en détail plus bas, on met en œuvre un carottier permettant de découper la paroi des tunnels et le sol séparant les deux tunnels tout en fonçant un tube définissant l'enveloppe du rameau, sans extraire à ce stade les matériaux contenus dans le tube.
Préalablement à la construction du rameau, on procède au repérage de son axe longitudinal X-X' (voir figure 2) à l'aide de moyens de topographie connus de l'homme du métier, tels qu'un théodolite, qui permet un positionnement par rapport au point métrique du tunnel.
On positionne alors, du côté du premier tunnel 1 , un tympan de maintien et de renfort référencé 4. Il s'agit en fait d'une pièce en béton qui présente une ouverture cylindrique 40 de diamètre légèrement supérieur à celle du rameau que l'on souhaite mettre en place, qui est fixée contre la paroi 100 du tunnel 1 , ainsi que cela est visible particulièrement aux figures 1 et 2. La face du tympan tournée vers la paroi présente une forme convexe complémentaire de la forme concave de la paroi 100 du tunnel. La liaison entre la paroi du tunnel et le tympan doit garantir l'étanchéité locale et le transfert de charge appliquée à la paroi du tunnel lors de son percement par le carottier.
La fonction de ce tympan est d'assurer également la reprise des efforts exercés sur le tube 6 constitutif du rameau, ainsi qu'on le verra plus loin.
A ce tympan 4 est fixé un dispositif de poussage pour pousser le carottier (à titre d'exemple ce dispositif de poussage comprend les quatre tiges 5 horizontales et parallèles qui s'étendent vers l'intérieur du tunnel 1 ). On expliquera cette fonction plus loin dans la description.
Un tympan similaire peut être mis en place dans le tunnel 2. Pour reprendre la poussée du terrain immergé découpé par le carottier dans les tunnels 1 et 2 lors de la réalisation du rameau de communication 6, on met en place préalablement dans chacun des tunnels 1 et 2, un bouchon 3, respectivement 3'. Chacun de ces bouchons est destiné à venir s'appuyer contre la paroi 100, 200 du tunnel correspondant 1 , 2, de manière à créer une structure solide et étanche lors du fonçage du rameau.
Pour ce faire, on procède selon l'axe X-X' précité au forage d'un conduit C qui est centré sur ledit axe, tout en garantissant l'étanchéité des deux tunnels. On procède ensuite à l'emmanchement d'un tube T qui présente un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du conduit C. Ce tube T présente la particularité de présenter une longueur largement supérieure à celle de l'espace qui sépare les deux tunnels 1 et 2, de sorte que ses deux extrémités opposées font saillie à l'intérieur de chaque tunnel.
On positionne alors, par emmanchement sur chacune de ses extrémités, ledit bouchon 3, 3' qui est constitué d'une pièce de contour globalement cylindrique, avec une face arrière convexe, destinée à venir se plaquer contre la paroi 100, respectivement 200 des tunnels, ceci de manière étanche.
Chacun des bouchons 3 comporte une ouverture traversante axiale 30, 30' de diamètre légèrement supérieur à celui du tube T avec une augmentation de diamètre 31 qui permet de mettre en place une pièce de serrage B, B' assimilable à un boulon.
Ce faisant, on génère des forces de pression dirigées l'une vers l'autre, qui vont s'opposer aux forces de pression qui seront générées lors de la fabrication du rameau proprement dit.
Exprimé d'une manière différente, les bouchons vont assurer la tenue des matériaux au cours du creusement du rameau et reprendre les efforts dus aux poussées d'éventuelles nappes phréatiques et du sol environnant.
Entre chaque couple tympan/bouchon existe un espace annulaire libre, qui est mis à profit pour la réalisation du rameau.
Ainsi que cela a été indiqué plus haut dans la description, la réalisation du rameau va se faire à l'aide de tronçons de tube 6 dont trois sont visibles à la figure 2 sous les références 6a, 6b et 6c.
Il s'agit bien entendu d'un simple exemple de réalisation, de sorte qu'en fonction de la longueur du rameau, on peut utiliser plus de trois tronçons, C'est la raison pour laquelle ceux-ci sont globalement référencés 6n.
Ces tronçons, tous de même diamètre, sont dimensionnés de manière à pouvoir être insérés dans l'espace annulaire présent entre chaque couple tympan/bouchon. Pour leur mise en place, on fait usage, sur le pourtour du bouchon 3 d'un moyen de guidage 32 formant une couronne, dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur des tronçons 6a à 6c.
De même, sur les tubes 5 formant le dispositif de poussage, on positionne un moyen de guidage 50 en forme de couronne, qui a la capacité d'être déplacé longitudinalement le long des tiges 5 et de présenter un diamètre intérieur très légèrement supérieur au diamètre extérieur des tronçons de tube 6.
Ainsi, les éléments 32 et 50 permettent d'assurer un centrage et un guidage en translation des tronçons en direction de l'espace qui sépare les tunnels, ainsi que l'étanchéité des tronçons vis-à-vis des parois du tunnel.
Le premier tronçon mis en place est celui qui est référencé 6a à la figure 2. Ce tronçon est non seulement déplacé mais doit aussi contribuer au découpage de la roche et, plus globalement, du sol occupant le volume du futur rameau. Dans ce but, l'extrémité amont de ce premier tronçon 6a est pourvue d'une trousse coupante 60 munie de dents, adaptée au terrain à traverser.
Pour permettre le déplacement de ce tronçon, on positionne comme montré à la figure 1 un dispositif de fonçage également dénommé "rotateur" 7 qui a la capacité d'imprimer un mouvement de rotation audit tronçon 6a, permettant à la trousse coupante 60 de découper le terrain devant elle. A cela se combine un mouvement de translation apportée par le dispositif de poussage 5. Le tronçon 6a peut donc se mouvoir à la fois en translation et en rotation autour de l'axe X-X'.
Lorsque ce tronçon 6a est complètement engagé à l'intérieur de l'espace entre les deux tunnels, on procède au retrait selon un mouvement inverse du rotateur 7 et on positionne un nouveau tronçon 6b, qui est lui-même déplacé par le rotateur, et qui pousse le premier tronçon 6a en direction du second tunnel.
Cette opération est renouvelée autant de fois que nécessaire.
Au fur et à mesure de la mise en place des tronçons, on soude chaque nouveau tronçon au tronçon précédemment inséré, de sorte que l'ensemble de ces tronçons forme un tube qui se déplace selon un même mouvement combiné de rotation et de translation autour de l'axe X-X'.
Le rotateur et le tube formé des tronçons successifs forment ensemble le carottier mentionné plus haut.
Dans ce mode de réalisation qui vient d'être décrit, la mise en place des tronçons se fait à partir du premier tunnel 1 . Dans ce cas, lorsque l'on s'approche du second tunnel 2, on procède par exemple à la congélation locale au droit du bouchon 3' pour percer la paroi 200 du second tunnel sans en altérer l'étanchéité.
Dans un mode de réalisation non représenté, on peut utiliser, dans le second tunnel 2, un second rotateur 7 similaire à celui qui équipe le tunnel d'entrée 1 et un tympan similaire au tympan 4. Le rameau de communication est alors constitué de deux tubes foncés depuis chaque tunnel 1 et 2, qui se rencontrent dans une position intermédiaire. Dans ce cas, les tubes sont de diamètres légèrement différents pour permettre une pénétration de l'un dans l'autre et ainsi faciliter la connexion des deux tubes.
Une congélation locale permet alors d'assurer l'étanchéité provisoire au point de rencontre des deux tubes.
Ainsi, selon une forme d'exécution de l'invention, un procédé qui peut être mis en œuvre pour la réalisation de ce rameau peut comprendre les étapes suivantes :
a) positionnement dans chaque tunnel 1 et 2 de l'axe X-X' du rameau 6 de communication ;
b) mise en place dans chaque tunnel 1 et 2 d'un tympan 4 renforçant l'ouverture du rameau de communication dans le tunnel principal ;
c) forage et mise en place du système de retenue des bouchons 3 et 3' ; d) mise en place des bouchons 3 et 3' de chaque tunnel 1 et 2 ;
e) côté premier tunnel 1 , mise en place du système de guidage de la phase de fonçage ;
f) côté premier tunnel, mise en place sur le bouchon 3 du dispositif assurant le mouvement et l'étanchéité sur la face interne du tube métallique ; g) côté premier tunnel, mise en place sur le tympan 4 du dispositif assurant le maintien et l'étanchéité de la face externe du tube métallique ;
h) côté premier tunnel, mise en place du système de translation reliant le rotateur au tympan ;
i) côté premier tunnel, mise en place du rotateur 7;
j) côté premier tunnel, carottage d'un premier tronçon 6a du tube métallique équipé de sa trousse coupante (il commence par découper le revêtement du tunnel principal avant de pénétrer dans le sol) ;
k) côté premier tunnel, en fin de carottage du premier tronçon de tube métallique, blocage du tube métallique, recul du rotateur, insertion du tronçon suivant, raboutage au segment précédent et reprise du carottage, et ainsi de suite jusqu'à rejoindre le tube introduit par le second tunnel 2 ;
l) congélation locale pour assurer l'étanchéité de la jonction.
De manière particulièrement avantageuse, le procédé, du fait qu'il n'empiète pas sur toute la section des tunnels principaux, peut être mis en place en parallèle du creusement des tunnels principaux au moyen de tunneliers mécanisés.
Les tronçons de tube qui constituent le rameau 6 sont "perdus", du fait qu'on les laisse en place à l'intérieur du rameau. Celui-ci est ultérieurement débarrassé du sol et des matériaux qui l'encombrent, et on plaque sur le tube des voussoirs pour parfaire la tenue mécanique et l'étanchéité du rameau.
Enfin, comme déjà exposé plus haut, l'invention n'est pas limitée à la création d 'un rameau de communication reliant deux tunnels (lesdits tunnels s'étendant dans un plan sensiblement horizontal) mais s'applique de manière similaire à la création d'un rameau de communication reliant deux puits verticaux.
Par puits vertical, on entend une cavité fonctionnelle physique forée verticalement et connectant deux niveaux de profondeur différente, notamment dans le domaine des tunnels. Par exemple, il peut s'agir d 'un puits d 'accès, de sécurité ou de ventilation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de creusement mécanisé d'un rameau (6) de communication entre deux tunnels (1 , 2) de circulation ou entre deux puits verticaux, caractérisé par le fait qu'il comprend une série d'étapes selon lesquelles :
i/on fonce, à partir d'un premier (1 ; 2) desdits deux tunnels (1 , 2) ou puits, en direction dudit second tunnel (2 ; 1 ) ou puits, un premier tronçon (6a) de tube métallique équipé d'une trousse coupante (60), le diamètre interne de ce tube étant égal au diamètre interne dudit rameau de communication (6) ;
ii/on met en place, à l'arrière dudit premier tronçon (6a) de tube et dans son prolongement, un deuxième tronçon (6b) de même diamètre, et on fonce ensemble ces deux tronçons (6a, 6b) ;
iii/on réitère, le cas échéant, l'opération ii/;
lesdits tronçons de tube (6a, 6b, 6c, 6n) étant laissés en place et les matériaux contenus dans le tube étant évacués ultérieurement.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que l'on réitère l'étape ii/ autant de fois qu'il est nécessaire pour déboucher dans le second tunnel (1 ; 2) ou puits.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les dites étapes i/ à iii/ sont mises en œuvre à partir de chacun des tunnels (1 ; 2) ou puits, jusqu'à ce que lesdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) se rejoignent.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que préalablement à l'étape i/ de fonçage, on fixe contre la paroi du premier tunnel (1 ) ou puits, centré sur l'axe longitudinal dudit rameau (6), un tympan de renfort et de maintien (4) qui présente une ouverture (40) cylindrique de diamètre égal ou légèrement supérieur au diamètre desdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que préalablement à l'étape i/ de fonçage :
- on fore selon l'axe longitudinal (Χ-Χ') dudit rameau (6), un conduit (C) dont on contrôle l'étanchéité vis-à-vis des tunnels (1 , 2) ou puits et dans lequel on emmanche un tube (T) de forage de longueur supérieure à celle dudit rameau (6), les extrémités dudit tube (T) faisant saillie à l'intérieur de chacun desdits tunnels (1 ; 2) ou puits ;
- on positionne contre la paroi (100, 200) de chacun des tunnels (1 , 2) ou puits, emmanché sur chacune desdites extrémités du tube (T) de forage, un bouchon (3) qui inscrit dans un cylindre de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur desdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) de tube ;
- on met en place sur lesdites extrémités, un moyen de serrage (B) dudit bouchon (3) contre la paroi (100, 200) de chacun desdits tunnels (1 ; 2) ou puits.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite étape de fonçage est mise en œuvre au moyen d'un dispositif de fonçage (7) qui déplace lesdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) selon un mouvement combiné de translation et de rotation.
7. Procédé selon la revendication 6 en combinaison avec la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit dispositif de fonçage (7) est déplacé et guidé par un dispositif de poussage (5) fixé sur ledit tympan (4).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que sur ledit dispositif de poussage (5) sont positionnés des moyens de centrage, de guidage et d'étanchéité (50) desdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) qui coopèrent avec la paroi externe de ces tronçons.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que sur la périphérie dudit bouchon (3) sont positionnés des moyens de centrage, de guidage et d'étanchéité (32) desdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) qui coopèrent avec la paroi interne de ces tronçons.
10. Installation de creusement mécanisé d'un rameau (6) de communication entre deux tunnels (1 , 2) de circulation ou entre deux puits verticaux, caractérisée par le fait qu'elle comprend :
un ensemble de tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) de tube métallique dont un tronçon (6a) pourvu d'une trousse coupante (60), le diamètre interne de ce tube étant égal au diamètre interne dudit rameau de communication (6) ;
un dispositif de fonçage (7) qui déplace lesdits tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) selon un mouvement combiné de translation et de rotation.
1 1. Ouvrage obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant deux tunnels (1 , 2) de circulation ou deux puits verticaux et un tube formé d'une pluralité de tronçons (6a, 6b, 6c, 6n) s'étendant entre lesdits tunnels de circulation ou entre lesdits puits, caractérisé en ce que ledit tube contient le sol séparant lesdits tunnels ou puits en garantissant l'étanchéité vis-à-vis desdits tunnels ou puits.
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